"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7445
ETF7445 "Kaukaasia populatsioonide isa - ja emaliinide päritolu ja leviku ajalis-ruumilised aspektid (1.01.2008−31.12.2011)", Siiri Rootsi, Eesti Biokeskus.
ETF7445
Kaukaasia populatsioonide isa - ja emaliinide päritolu ja leviku ajalis-ruumilised aspektid
Temporal and spatial aspects of maternal and paternal lineages of Caucasian populations
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.3. GeneetikaB220 Geneetika, tsütogeneetika 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Eesti Biokeskuskoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008315 600,00 EEK (20 170,52 EUR)
01.01.2009−31.12.2009302 976,00 EEK (19 363,70 EUR)
01.01.2010−31.12.2010302 976,00 EEK (19 363,70 EUR)
01.01.2011−31.12.201119 363,20 EUR
78 261,12 EUR

Mitterekombineeruvad haploidsed genoomid päranduvad ühest põlvkonnast teise vaid ühelt vanemalt - Y kromosoom isaliinis ja - mtDNA emaliinis ja erinevad algvariandist üksnes mutatsioonide kuhjumise tõttu geeniliinidesse, mis võimaldab rekonstrueerida populatsioonide erinevate indiviidide vahelisi fülogeneetilisi suhteid väljendavaid fülogeneesipuid. Y kromosoomi ja mtDNA liinide fülogeneesipuu erinevad põhiharud on enamjaolt levinud kindla fülogeograafilise mustriga. Seetõttu kasutatakses paljudes tänapäeva inimese populatsioonigeneetika-alastest töödes mtDNAd ja Y-kromosoomi või mõlemaid haploideid süsteeme. Kui Euroopa mtDNA ja Y-kromosomaalne geenitiik on praeguseks juba küllalt põhjalikult uuritud, siis Kaukaasia piirkond on leidnud seni palju vähem kajastamist. Samas on Kaukaasia alad on olnud asustatud anatoomiliselt kaasaegse inimese poolt juba ülempaleoliitilisest perioodist ja olnud oluliste demograafiliste liikumiste keskmes või nende lähipiirkonnaks pika aja jooksul. Lisaks on Kaukaasia hästi tuntud kui entiliselt ja keeleliselt mitmepalgelisemaid regioone Euroopa ja Aasia piirimail. Käesoleva projekti põhiliseks eesmärgiks on Kaukaasia rahvaste haploidsete genoomide varieeruvuse väljaselgitamine laias fülogeograafilises kontekstis. See omakorda annab võimaluse süvaanalüüsiks, tegemaks oletusi nende seas levinud isa- ja emaliinide päritolu ja neid vastava piirkonna geenitiiki toonud geenivoogude aja ja suuna kohta. Oluliseks on andmebaasi olemasolu mis kataks võimalikult ühtlaselt Kaukaasia erinevaid piirkondi. Sellise andmebaasi loomine on antud projekti üheks eesmärgiks ja ühtlasi edasise analüüsi eelduseks. Vajaliku tausta-andmestiku loomiseks analüüsitakse lisaks ka Ida-Euroopa slaavi, türgi-tatari ja soome-ugri keelkonna keeli rääkivate populatsioonide geneetikat. Projekti eksperimentaalses osas kasutatavateks genotüpiseerimise valdavateks meetoditeks on uuritavate DNA-fragmentide amplifitseerimine polümeraasi ahelreaktsiooniga (PCR) ja saadud produktide sekveneerimine, restriktsioonanalüüs (RFLP), lisaks kasutatakse STRide analüüsi. Andmete edasiseks analüüsiks kasutatakse kaasaegseid fülogeneetilisi meetodeid. Projekti tulemusena loodame rekonstrueerida geenivoogude aja ja suuna alates hilisest Pleistotseenist, mis on olnud aluseks Kaukaasia regiooni populatsioonide ema- ja isaliinide tänapäevasele varieerumisele ning tõgendada saadud tulemusi laiemas fülogeograafilises kontekstis.
Nonrecombining haploid genomes are inherited uniparentally – mtDNA via maternal and Y-chromosome via paternal descent and they differ, from generation to generation, only by acquired mutations which allows to reconstruct genealogical trees that reflect phylogenetic relatedness of individuals. The main branches of the mtDNA as well as the Y chromosome lineages show usually certain phylogeographic spread-patterns. Therefore mtDNA and Y-chromosomal studies became widely used in the genomic-era human population genetics. The Caucasus has been inhabited by anatomically modern humans since early Upper Paleolithic and later it has been close to, or in the centre of several prehistoric and historic developments, important for the understanding of the demographic history of the Eurasian populations. The region, located between Asia and Europe, is known also for its ethnic and linguistic diversity. Yet its population genetics, in particular in its contemporary meaning, is underdeveloped. The main objective of the proposal is to elucidate the variation of the two haploid genomes in the Caucasus populations in a comprehensive phylogeographic context, adequate to present hypotheses about the origin of maternal and paternal lineages present among them and to reconstruct directions of gene flows that have brought particular lineages and their clusters into the gene pool of the region. It is important to have a data-base of DNA samples, which would cover different regions of the Caucasus as evenly as possible. Creating such a database (about 25 populations and about 1,500 individuals) is the first objective of the project as well as a prerequisite for further analysis. For background information, our lab participates in a similar study, involving Eastern Europe Slavic, Turkic and Finno-Ugric languages speaking populations. In experimental part amplification of DNA by polymerase chain reaction (PCR) will be used, followed by sequencing of the products or their restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis and STR analysis. For further study deep nested cladistic phylogenetic analysis methods will be applied. As a result, the project would allow to place the Caucasus population genetics into the Eurasian context of human demographic history - to understand in what extent the mighty mountain range acted as a barrier for gene flows as well as to consider it as a putative channel of human migrations between the Near and Middle East and Europe.