Лаборатория палеогеномики

Исследования лаборатории направлены на определение филогенетических связей между древней и современной овцой на основе секвенирования различных областей генома, а также на поиск ассоциативных связей найденных структурных вариантов с определенными «хозяйственно-полезными» фенотипическими признаками в контексте реконструкции доместикации этих животных.

Параллельно с этим проводится анализ ДНК останков животных для получения информации о наличии геномов патогенных микроорганизмов (микобактерии туберкулеза, бруцеллы и др.), а также об их структурных особенностях, что позволяет внести вклад в изучение вопросов происхождения, эволюции инфекции и ее хозяина, коэволюции микро- и макроорганизмов.

Сотрудники лаборатории собрали коллекцию палеонтологического материала, обнаруженных в археологических памятниках Алтая и сопредельных территорий (Мышиный лог, Березовая Лука, Колыванское-I, Телеутский Взвоз-I, Яломан II).

В течение длительного времени сотрудниками Алтайского государственного университета исследовались поселенческие и погребально-поминальные комплексы, относящиеся к последней четв. III – 1 четв. II тыс. до н.э. Среди изученных памятников важное значение имеет древнее поселение Березовая Лука, которое характеризуется как культурно-хозяйственный центр и относится к елунинской археологической культуре.

На данный момент в коллекции палеонтологического материала находится 61 образец, принадлежащий овце, материал собран на территории Горного Алтая и Алтайского Края. Оптимизированы методы выделения палеоДНК из костных образцов. Разработан метод обогащения библиотек целевыми фрагментами ДНК. Проведен анализ in silica полиморфных участков митохондрионов представителей семейства Полоро́гие (лат. Bovidae), для дальнейшей дифференциации представителей вида домашняя овца, которая относится к роду баранов (лат. Ovis) из данного семейства. Помимо этого проведен анализ in silica баз данных, освещающих различные аспекты генетики представителей домашней овцы, для поиска генов, ассоциированных с доместикацией овец, в частности хозяйственно-полезными признаками. На сегодняшний момент выделены 26 препаратов ДНК, пригодные для дальнейшего генетического анализа. Для первичного анализа разнообразия полученного проведено определение нуклеотидной последовательности D-петли мтДНК в 17 образцах «древней» ДНК. Показано существование трех типов мтДНК овец: гомологичных Европейским породам, имеющих гомологию мтДНК овец из Турции, Тибета и Китая, а также наличие мтДНК, имеющей значительные отличия. Основным результатом этого этапа стал выбор конкретных образцов (вышеупомянутые три типа) для таргетного и полногеномного секвенирования с целью дальнейшего развернутого филогенетического и эволюционного анализа.

Также параллельно ведется работа по гаплотипированию древних лошадей, найденных в тех же могильниках, что и палеонтологический материал овцы, и определению их масти. Реконструированы митохондриальные гаплотипы семи древних и 88-ми современных лошадей Бурятии и Алтая и проведено их сравнение с ранее опубликованными гаплотипами. Показано, что древние лошади Бурятии достаточно близки к гаплотипам современных лошадей Алтая, Монголии и Тывы; древняя лошадь с плато Укок относится к гаплотипу, распространённому среди современных лошадей Алтая, а гаплотип древней лошади из Денисовой пещеры больше не встречается в алтайских популяциях современных лошадей. Установлено, что алтайские и монгольские популяции современных лошадей более близки по составу гаплотипов, чем алтайские и тывинские. Изучение ядерных маркеров мастей древних лошадей Бурятии показало, что процессы одомашнивания лошадей в период около 2,5 тыс. лет назад сопровождались увеличением числа мастей.

Кафедра молекулярной биологии Факультета естественных наук НГУ

Институт молекулярной и клеточной биологии СО РАН