В таком случае становится неважным, какие именно гены мы изучаем. Изучим ли набор из ста одних генов или из тысячи других — если эти наборы адекватно отражают генофонд, мы должны получить один и тот же результат. Этот результат будет описывать структуру генофонда в целом (включая и неизученные гены). Разумеется, одни проекции могут быть точнее, другие искажённее. Но каждый ген нас интересует не сам по себе, а лишь в той мере, в какой он описывает структуру генофонда.
ОПРОС ОЧЕВИДЦЕВ
«Синонимы»: совместный анализ данных разных наук, полисистемный подход, многоочий подход, мультиокулярный подход.
Каждый генетический маркёр несёт информацию о генофонде в целом, но эта информация в той или иной степени своеобразна, случайна, искажена, недостаточна, фрагментарна. Целые классы маркёров (типы признаков), сгруппированные по тому или иному свойству, могут в силу своего сходства вносить похожие искажения в портрет генофонда. Каждый маркёр и каждый тип признаков несовершенен для составления общего портрета генофонда. Но можно обойти эту проблему — если воспользоваться одновременно разными типами маркёров.
Самое важное здесь, что геногеографические методы приложимы почти к любым типам признаков — классическим маркёрам, ДНК маркёрам, данным антропологии, лингвистики, археологии, демографии. Поэтому мы можем провести анализ самых разных типов признаков одними и теми же методами. Это открывает блестящую перспективу единого анализа данных всех наук, имеющих отношение к генофонду. И чем больше используется разных типов признаков (как разных очевидцев), тем выше надёжность результатов. Такой подход позволяет получить не только самые обширные и разносторонние, но и наиболее достоверные знания о генофонде.
Это подход «опроса очевидцев».
Мы хотели бы назвать его «многоочим» или «мультиокуляр-ным» подходом авторы разошлись во мнениях в зависимости от склонности к славянофильству или западничеству. Известно преимущество бинокулярного зрения, дающего объёмное изображение. По аналогии, опрос многих очевидцев — это мультиокулярное зрение, создающее многомерное изображение многомерного генофонда.
Независимо от названия, суть подхода в следующем: поскольку каждый тип маркёров (каждый очевидец) несовершенен, необходимо опросить множество очевидцев, собрать воедино их свидетельства и искать общую правду.
Многоочий (мультиокулярный) подход включает несколько шагов.
Первый шаг — анализ разных типов признаков одними и теми же методами;
Второй шаг — сравнение результатов, полученных по разным типам признаков. Совпадение результатов служит критерием их способности выявлять «общую модель» генофонда, его каркас, его архитектонику. Иными словами, структуру генофонда, не зависящую от инструментария исследования.
Третий шаг — сравнение отдельных признаков с «общей моделью» генофонда. Поиск тех «особых» очертаний генофонда, которые стёрлись при обобщении, но могут дать важные штрихи к его «портрету».
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАРКЁР
«Синонимы»: генный маркёр, полиморфный ген, аллели, полиморфный сайт.
Генетический маркёр — любой признак, по характеру проявления которого у данного индивида можно однозначно опознать данный вариант данного участка ДНК. Признак должен нести точную информацию о конкретном гене, только тогда этот признак — генетический маркёр (однозначно маркирует конкретный ген). Если такая связь неоднозначна — признак не является генетическим маркёром.
Классические маркёры. Изначально «генетический маркёр» обозначал признаки, которые сейчас чаще называют «классическими» маркёрами. Гены тогда могли изучаться только через анализ их внешних проявлений, и было важно различать, какие внешние признаки маркируют гены, а какие — нет. Например, сворачивание крови в присутствии определённого вещества однозначно свидетельствует о наличии в крови антигена, а наличие антигена — о наличии у индивида определённого варианта (аллеля) данного гена. Влажная или сухая консистенция ушной серы однозначно свидетельствует о наличии соответствующего аллеля другого гена. Но множество других особенностей внешнего облика человека (например, кожные узоры или цвет глаз, несмотря на высокую наследуемость таких признаков) не имеют однозначной связи с конкретным вариантом того или иного гена, и поэтому не являются генетическими маркёрами.
ДНК маркёры. Для ДНК маркёров ситуация проще. Анализ ДНК маркёров — это прямой анализ «самих генов», точнее — самой ДНК. Поэтому практически все ДНК маркёры являются генетическими маркёрами. Но можно привести пример мультилокусной пробы («ДНК фингерпринт»), где для полос фореграммы соответствующие им гены остаются неизвестными. Поэтому ДНК фингерпринт является ДНК маркёром, но не является генетическим маркёром.
Не-генетические и квазигенетические маркёры. Наряду с генетическими маркёрами, геногеография использует целый ряд иных типов признаков, которые несут информацию о структуре генофонда — например, фамилии, кожные узоры, археологические, лингвистические, антропологические или демографические признаки.
КЛАССИЧЕСКИЕ МАРКЁРЫ
«Синонимы»: полиморфизм белков, группы крови, иммунологические маркёры, генетикобиохимический полиморфизм.
Понятие «классические маркёры» появилось (с легкой руки L. L. Cavalli-Sforza) в эру ДНК маркёров, когда возникла необходимость как-то назвать все «старые» маркёры. Классическими называют те маркёры, которые определяются без анализа ДНК. Различие между классическими и ДНК маркёрами чисто методическое — бывает, что для типирования одного и того же гена (например, HLA или АВ0) годятся оба метода. Классические маркёры определяются по проявлению гена — например, по белку, кодируемому геном. Поэтому классические маркёры отражают не весь геном, а только его структурные гены (кодирующие участки). Обязательное условие для включения «кандидата» в число классических маркёров — однозначное соответствие между внешним проявлением маркёра и вариантом гена, стоящим за ним.
В популяционной генетике классические маркёры подразделяются на три подтипа в соответствии с методом генотипирования.
Иммунологические — белки иммунной системы, определяемые иммунологическими (серологическими) методами (антиген-антитело).
Биохимические — ферменты (обычно крови), определяемые биохимическими методами, такими как электрофорез и изоэлектрофокусирование.
Физиологические — те полиморфные физиологические признаки, проявление которых контролируется одним геном (разные типы цветовой слепоты, вкусовой чувствительности, консистенции ушной серы и другие).
ДНК МАРКЁРЫ
«Синонимы»: ДНК полиморфизм, молекулярногенетические маркёры.
Полиморфизм ДНК — различия в последовательностях ДНК, когда в одном и том же сайте (в одной «точке» или в одном «отрезке» ДНК) у разных индивидов могут находиться разные нуклеотиды. ДНК маркёры определяются путём прямого анализа самой ДНК. (В отличие от классических маркёров, которые определяются по результатам функционирования ДНК, её работы, её внешнего проявления в фенотипе).
В популяционной генетике ДНК маркёры классифицируются по пяти основным параметрам.
1) КЛАССИФИКАЦИЯ ДНК МАРКЁРОВ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ В ГЕНОМЕ.
Аутосомные маркёры — расположенные на аутосомных хромосомах, (т. е. тех, которые не определяют пол).
Маркёры половых хромосом — локализуются на ¥ хромосоме или X хромосоме.
Маркёры мтДНК — находятся в митохондриальной ДНК.
МтДНК — единственная ДНК в клетках человека, которая локализуется вне ядра клетки. Поэтому её называют внеядерной ДНК, а все прочие маркёры — маркёрами ядерной ДНК.
2) КЛАССИФИКАЦИЯ ДНК МАРКЁРОВ ПО ТИПУ ИЗМЕНЧИВОСТИ.
Инсерционно-делеционные — вставка или потеря фрагмента ДНК.
Микросателлитные (STR) и минисателлитные — многократный (гуськом) повтор одного и того же фрагмента ДНК («мотива»). Полиморфизм проявляется только в разном числе повторов данного фрагмента ДНК у разных индивидов: сколько раз повторен мотив. Но само число нуклеотидов в повторяющемся фрагменте (в мотиве) постоянно для данного ДНК маркёра. У разных маркёров мотив может состоять либо из небольшого числа нуклеотидов (2–5 нуклеотидов — такой маркёр относят к микросателлитным), либо из большого числа нуклеотидов (20–50 нуклеотидов — такой маркёр называют минисателлитным).