Митохондриальные днк-маркеры

Полиморфизм митохондриальной ДНК (мтДНК) широко используется в филогенетических исследованиях и

при изучении генетического разнообразия. Гаплоидная мтДНК, которую несут митохондрии в цитоплазме

клеток, имеет материнский характер наследования(индивидуумы наследуют мтДНК от своих матерей, но

не от отцов) и высокую скорость мутирования; мтДНК не рекомбинирует. Эти характеристики позволяют

биологам реконструировать эволюционные взаимосвязи между видами и внутри них на основании оценок

распределения мутаций в мтДНК. МтДНК-маркеры могут также обеспечивать быстрый способ выявления гибридизации между видами или подвидами домашних животных (напр., Nijman и др., 2003).Полиморфизм в последовательности гипервариабельного района Д-петли, или контролирующей области мтДНК вносит очень большой вклад в идентификацию диких предковых видов доместицирован­ных видов животных, установление географическо­го распределения генетического разнообразия и в понимание процессов доместикации животных (см. обзор Bruford и др., 2003). Например, происхождение современного европейского крупного рогатого скота из Среднего Востока (средиземноморский центр про­исхождения) было продемонстрировано недавно в работе Troy и др. (2001). У Bos taurus обнаружено че­тыре материнских линии, также показана утрата бы­чьими генетического разнообразия в процессе мигра­ции человека из средиземноморского Плодородного полумесяца (Fertile Crescent) во времена неолита. Таким же способом были выявлены происхождение от множества матерей и наличие трех мтДНК-линий у коз (Luikart и др., 2001), с вероятными центрами их происхождения в Азии и Средиземноморье. Недавно была обнаружена третья линия мтДНК у аборигенных китайских овец (Guo и др., 2005), четвертая – у або­ригенных китайских коз (Chen и др., 2005) и пятая – у китайского крупного рогатого скота (Lai и др., 2006). У азиатских кур найдено девять различных мтДНК вет­вей (Liu и др., 2006), что позволяет предполагать их полифилетическое происхождение в Южной и Юго- Восточной Азии. Все эти данные свидетельствуют о том, что наши современные представления о доме­стикации домашних животных и их генетическом раз­нообразии далеки от завершенности.

3.2 Использование маркеров для оценки эффективной численности популяций

Hill (1981) предложил использовать гаметическое неравновесие по ДНК-полиморфизмам для оценки эффективной численности популяций (Ne). Оцен­ка основывается на генотипировании сцепленных маркеров (микросателлитов или SNP). Ожидаемая корреляция между частотами аллелей сцепленных локусов является функцией Ne и частот рекомбина­ций между ними. Следовательно, Ne может быть оце­нена по наблюдаемому неравновесию. Hayes и др. (2003) предложил аналогичный подход, основанный на гомозиготности сегментов хромосом, кроме того, этим методом потенциально возможно оценивать Ne для более ранних поколений и, следовательно, можно судить, увеличивался или уменьшался раз­мер существующей популяция в прошлом. Исследования показали, на примере ряда данных, что голштино-фризская порода крупного рогатого скота

в прошлом подверглась существенному сокращению Ne, в то время как эффективная численность популяций человека возрастает, что согласуется с данными переписей и исследованиями родословных.