Такой анализ не только раскроет секреты этнического происхождения, но и прольет свет на белые пятна в родовой биографии — шежире. Исследование ДНК — ключ к тайнам настоящего и, конечно, прошлого.
Почти 50 % – обладатели «гена Чингисхана»
Запрос общества на проведение анализов в области генетической генеалогии реализуют как частные, так и государственные структуры. Жаждущим знать свою историю от самого начала современная наука может дать едва ли не исчерпывающую информацию. Кем были ваши далекие предки, где жили, куда мигрировали, схожесть с другими народами и много других любопытных сведений, которые получают путем анализа ДНК. Причем желательно для полной картины сдавать тест по обеим линиям: материнской и отцовской.
— На самом деле обращаются к нам часто. Мы уже 10 лет делаем такие анализы, — рассказывает руководитель Центра палеогенетики и этногеномики Института генетики и физиологии КН МОН РК, кандидат биологических наук, профессор, академик МАИН Лейла Джансугурова. — Сейчас существует много частных фирм, в том числе зарубежных, которые предлагают расшифровать ваше происхождение. Что касается нашего центра, сначала мы собирали ДНК тех, кто знал свое шежире и представлял интерес для науки, делали это бесплатно. Создали свою базу данных современных казахов, так же, как и древних людей с территории Казахстана. Сейчас у нас есть коммерческие предложения по разным видам анализов генетического родства, смотрим как отцовские, так и материнские линии. К нам часто обращаются сироты, с целью найти родственников. И если раньше мы делали анализ только Y-хромосомы или смотрели только материнскую линию по митохондриальной ДНК, сейчас у нас есть генетические анализаторы, которые позволяют прочесть весь геном. Часто бывает так, что встречаются родственники и потомки каких-то исторических личностей. Мы это сразу вычисляем, хотя люди могли сдавать анализы в разные годы. Мы делаем анализ предрасположенности к развитию заболеваний. У нас делается полная ДНК-диагностика чувствительности к лекарственным препаратам. Сейчас с помощью ДНК мы активно изучаем спортивные качества человека. Например, помимо стандартных показателей — силы, скорости и выносливости, проводим анализ психогенетических особенностей, определяем, лидер вы или командный игрок, ваше стремление к риску и острым ощущениям. Даем характеристику питания и обмена веществ, определяем риск травм, переломов, развития заболеваний и др. В целом, когда анализируешь свой геном, много интересных вещей можно про себя узнать.
Уточняю, часто ли ученым Центра палеогенетики и этногеномики встречается так называемый ген Чингисхана — гаплотип С2 Y-хромосомы. Оказалось, он, действительно, довольно распространен, его обнаружили… у 48 % сдавших ДНК-анализ.
Кейс адайцев
— Сейчас мы подписали платный договор и проводим ДНК-анализ адайцев, — продолжает Лейла Булатовна. — Это очень интересная история: когда-то представители рода адай откопали кости своего самого старшего предка. Предполагается, что это и есть Адай-ата, либо его сын, с которых начался род. Несколько лет назад они отдавали кости специалисту, чтобы проанализировать по части антропологии. Этого сделано не было, коробки с костями пролежали долгое время. После чего их принесли нам, чтобы провести ДНК-тесты. Для сравнения, мы также собрали образцы ДНК от 7 современных представителей рода адай, которые предоставили свои шежире по разным генеалогическим ветвям от общего предка Адай-ата. У 5 из них гаплотип Y-хромосомы одинаков, у двух – разные, видимо, с родословными там не совсем в порядке. Теперь исследуем древние кости, а потом сравним ДНК.
Коммерческая стоимость исследования только Y-хромосомы (мужской линии) стоит порядка 79 тысяч тенге. Исследование митохондриальной ДНК (материнской линии) – свыше 200 тысяч тенге. Полный анализ (обеих линий) — от 130 тысяч тенге.
К слову, это единственная в Казахстане высокоспециализированная палеогенетическая лаборатория, которая проводит анализ древних ДНК, генетические исследования ценных археологических находок и осуществляет другие междисциплинарные исследования. Лаборатория работает в Институте генетики и физиологии с 2013 года. За это время для изучения истории человеческих миграций по территории современного Казахстана и Евразии собраны коллекции образцов костей и зубов от 485 древних индивидов, представляющих 142 некрополя. К настоящему времени закончен полногеномный анализ более 100 знаковых археологических сайтов, представляющих 360 древних индивидов с территории Казахстана и прилегающих территорий Кыргызстана и России, датированных от эпохи энеолита до средневековья. Был создан и проанализирован банк ДНК современных казахов, с учетом родовой принадлежности (шежире). Всего проанализировано 2060 современных мужчин-казахов по информативным ДНК-маркерам Y-хромосомы, передающимся только по отцовской линии, 350 человек по маркерам митохондриальной ДНК, передающимся только по материнской линии, и 192 современных казаха-мужчины различной родовой принадлежности и широкой географической локализации изучены по маркерам полного генома, дающим информацию о генетическом вкладе обоих родителей и далеких предков.
Как ученые раскручивают генные «сплетения»?
— Лейла Булатовна, некоторое время назад вы проводили исследования древних и средневековых людей, что именно вы изучали?
— Все верно, у нас сейчас уже 485 образцов, и мы продолжаем собирать все, что более значимо для исследований с разных позиций. Собрано большое количество нового материала, в том числе средневековых образцов. Нами были сделаны значимые открытия, связанные с анализом древних организмов и вирусов: речь о чуме и гепатите Б. Например, что касается чумы — мы нашли штамм древней чумы (Кыргызстан, несторианские кладбища Караджигач, Бурана), от которой гибли люди, он является предвестником «Черной смерти» в Европе. Каким образом происходила миграция чумной палочки в Европу, через людей или животных? У нас есть чумной образец сакского времени из некрополя Кызыл (Центральный Казахстан). Интересно, что чума того времени не вызывала эпидемий на этой территории. Почему? Животные — основные переносчики чумной бактерии. Люди тесно общались с животными, могли буквально спать с лошадями в обнимку и так далее, этот факт, а также климатические условия не способствовали активной передаче чумы. Мы доказали, что штамм чумы из некрополя Кызыл потерял свои важные и опасные составляющие в геноме, которые нужны для развития эпидемии. Бактерия вызывала заболевания, такие как воспаление легких, но болезнь не носила эпидемичный характер, от нее массово не умирали. Мы считаем, что этому способствовал образ жизни кочевника и отношение к животным.
Что касается исследований древних людей, мы провели анализ генных потоков, связанных с миграциями популяций по Центрально-Евразийскому региону в период от 1 тысячелетия до н. э. до 1 тысячелетия н.э.
Прямой наследственной передачи генов от древних людей к современным нет. Сейчас мы не похожи на тех древних, что жили здесь.
Если посмотреть на карту генных потоков – есть сакский пул генов, есть сарматские геномы, есть гуннские, а пул генов современных казахов стоит отдельным кластером. Мы продолжаем исследовать связи между древними и современными людьми на нашей территории. Но, чтобы раскрутить историю генных потоков, нужно собрать очень большое количество археологических материалов. Например, образцов раннего средневековья (до XV века) у нас в коллекции не так много, около 50, мы потихоньку их изучаем. Но это еще маленькая информационная база. Археологи обещают помочь со сбором новых материалов ранней истории казахов.
В то же время мы собираем новые находки археологов, относящие и к эпохе бронзы, и к железному веку. Не все имеющиеся образцы получены с территории Казахстана – есть из Кыргызстана, Узбекистана и России, из приграничных территорий. Границы государств же появились в наши дни, а мы собираем все, что имеет отношение к нашему этногенезу. Пытаемся систематизировать новые данные с точки зрения человеческой истории. Пока четкой картины не вырисовывается. Какие-то образцы классифицируются с ранее описанными, какие-то представляют так называемые «выпады», с которыми надо еще разбираться. Также анализируем индивидуальные характеристики древних людей, такие как внешний вид, болезни. Для музейного дела очень важно знать, как древние люди выглядели при жизни, какой у них был цвет кожи, глаз, волос и так далее.
Например, когда российские патоморфологи по методике Герасимова делали реконструкцию Уржарской принцессы, меня еще тогда сильно удивило, что очень долго не могли решить, были ли у нее волосы.
У музейного экспоната — остроконечный золотой головной убор, под которым не видно волос. Когда мы изучали ДНК Уржарской принцессы, брали костный материал в лаборатории «Остров Крым», у знаменитого реставратора Крыма Алтынбекова. Но, поскольку для реконструкции одежды и украшений ком земли вместе со скелетом несколько раз проходил через рентген, а для ДНК — это плохо, все, что мы смогли вытащить оттуда — это митохондриальную (материнскую) ДНК. Палеогенетический анализ показал, что данная находка характеризуется D4o гаплотипом мтДНК, свидетельствующим об азиатском происхождении и генетическом родстве с населением Алтая, Сибири, Крайнего Севера и коренным населением Америки.
Кстати, сейчас мы уже действительно можем говорить о том, какой цвет волос и глаз были у людей прошлого.
Например, 73 % индивидов раннего средневековья имели смуглые, карие глаза и рыжие волосы. Если речь о бронзовом веке – там есть светлоглазые и кареглазые, большинство — рыжеволосые. Более «темные» гены нам принесли гунны, это мы уже можем точно сказать. Согласно исследованиям уважаемого антрополога Оразака Исмагулова интеграция так называемого монголоидного компонента начинается с эпохи бронзы, в период раннего железного века достигает 25 %, а во второй половине II тысячелетия н.э. – уже 75 %.
— Значит, азиатской внешностью мы обязаны гуннам? Как предки казахов выстояли перед нашествием древней чумы
— То, что наши предки вступали все время в какие-то союзы и воевали – этого никто не будет отрицать, этому способствовал кочевой образ жизни и необходимость защищать огромные территории. То, что мы сейчас называем азиатским или европейским — это деление с точки зрения современности. Но это не деление с точки зрения древних фенотипов. Понятно, что неандерталец был одной внешности, кроманьонец — другой. Что голубые глаза в Европе «возникли» позже, а изначально жители тех территорий имели темный цвет глаз. Эти признаки изучаются в связи с достижениями современной генетики. Что интересно, по нашим данным, рыжеволосых людей было много во все исторические периоды на территории Великой Степи. Но, я думаю, что речь не про огненно-рыжий цвет, а про каштановый с красным отливом.
Чем ближе к нашим дням, тем меньшее количество светло-карих и голубоглазых людей мы определяем.
Наш проект по анализу древних фенотипов сейчас в активной стадии. Думаю, что впереди еще много открытий.
Также мы изучаем особенности метаболизма древних людей, например, такой признак, как непереносимость лактозы, то есть молока. Когда он возник в истории? Обычно люди пьют молоко до года, так природой заложено и нормально переносят лактозу, затем – уже только кисломолочные продукты. Но когда возросла роль животноводства и стали потреблять животное молоко в пищу не только дети, но и взрослые, такая мутация, как переносимость лактозы, стала распространяться. В Казахстане, например, большинство людей все-таки переносят молоко. Появился этот признак в конце палеолита — начало бронзы (2-3 тыс. до н.э) у первых животноводов. На это впервые обратили внимание, когда исследовали, как образовывались популяции Европы. Переносимость лактозы связана с развитием фермерства. Безусловно, наш стиль жизни способствует тому, что мы пьем молоко без проблем.
Короновирусная инфекция натолкнула нас на изучение болезней и иммунитета у древних ДНК. Интересно, что многие гены иммунитета мы унаследовали от неандертальцев. Если раньше ребенок с диатезом был редкостью, то сейчас – через одного имеют аллергии, непереносимость глютена, аутоимунные заболевания и др.
У нас, как у человеческого вида, идет эволюция. Но, к сожалению, стремительная эволюция умственных способностей не способствует развитию выживаемости и физическому здоровью.
Благодаря технологическому прогрессу мы лечим больных людей, даем им возможность нормального воспроизводства, но тем самым мы передаем «больные» гены следующему поколению. Груз геномных мутаций увеличивается, но хорошая новость в том, что при этом растет интеллект.
Смешивание генов в Великой Степи
— Возвращаясь к исследованию современников, получается, что шежире не всегда оказывается точным?
— Да. Традиция шежире не на пустом месте возникла. Например, анализы ДНК показывают, что у саков было много близкородственных браков, это способствовало появлению больных. Надо быть здоровыми, чтобы выживать в тяжелом географическом и климатическом окружении. Отсюда традиции жеті ата, запрет браков на 7 поколений предков. Так называемая гетерозиготность возникает от смешения неродственных геномов. У гетерозигот имеют шанс проявиться лучшие варианты генов, полученные от обоих родителей. Когда к нам обращаются по анализу ДНК и шежире, выясняется очень много случаев нарушения прямого наследования, которые, вероятно, происходят из-за случаев усыновления не родных по крови в истории предков. И у нас не принято об этом рассказывать. Если тебя взяли в семью, ты становишься родным. Видимо, смешивание генов на территории Великой Степи происходило легко.
Наши предки понимали, что с «чужаками» можно породниться, потому что будет более здоровое, сильное и красивое потомство.
В отличие от других народов мы легко принимали другие народы на своей территории и всегда сосуществовали довольно мирно. Вспомнить, сколько народов Казахстан принял в 30-40-вых годах. Опять же, это в традициях нашей «союзности». И это способствует повышению уровня гетерозиготности в геноме современного казаха. С другой стороны, я вижу, как один человек способен изменить генетический фон в определенном географическом пространстве. Меня поразила история одного кандаса из Талгарской области. Он с семьей приехал сюда всего-то 30 лет назад из Монголии, работал учителем в школе, у него 11 детей. Когда он только переехал в село Талгарского района, он был там чужаком. Потом стал директором школы, его дети выросли, получили высшее образование, обзавелись семьями. Сейчас все это село состоит из его родственников, все перемешаны кровными узами с его потомством. То есть меньше чем за 30 лет его гены стали доминирующими у населения этого села.
— Считается, что казахская нация стала гомогенной только с XV века.
— По оценке времени выделение различимого кластера казахов на фоне всех современных геномов совпадает со временем образования Казахского ханства — XV век. Образование Казахского ханства ограничило этнически разнородные кочевые народы в миграциях на нашей территории, что способствовало сближению их геномов. До этого времени компоненты геномов казахов были смешаны с другими популяциями Центральной Азии, например, киргизами, узбеками и др. Если анализировать ДНК скелетов VII-VIII века с нашей территории, трудно точно определить, к кому они относятся. Это касается и более ранних периодов. Например, савромо-сарматские ДНК встречались в Западно-Аральском регионе и в Чуйской долине. Территориальное ограничение способствовало тому, что мы начали перемешиваться генами между собой, внутри одной территории и представляем то, что сейчас представляем. ДНК "золотых людей": в истории происхождения казахов почти не осталось белых пятен
Действительно, если анализировать историю, мы легко создавали разные союзы.
Этнически разнородные племена объединялись, чтобы выстоять. И Казахское ханство — апогей этого объединения.
В эпоху войн и посягания на земли умение собираться и объединяться — свойство очень полезное. Ну и в этногенетическом и эволюционном плане — тоже. Однако, безусловно, древние популяции оставили свои генетические следы. Большой вклад в генетику казахов внесли Чингисхан, империя Джучи. Как я объясняю студентам – есть конфета грильяж, есть ириска, а есть птичье молоко – они по составу разные, но можно их смешать, перемять и получить конфету, не похожую ни на одну из них. Здесь работает тот же принцип.
Мы – казахи, уже «новая конфета», не похожая на те предковые. Мы состоим из тех же первоначальных, слегка модифицированных компонентов, которые у разных людей встречаются в разных пропорциях.
Алматы