Thesis etd-06182007-160957 |
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Thesis type
Tesi di laurea specialistica
Author
Orofino, Alarico
URN
etd-06182007-160957
Thesis title
Conservazione di antiche linee genetiche a trasmissione paterna in Daghestan (Nord Caucaso)
Department
SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI
Course of study
GESTIONE E VALORIZZAZIONE DELLE RISORSE NATURALI
Supervisors
Relatore Paoli, Giorgio
Relatore Dott. Tofanelli, Sergio
Relatore Dott. Tofanelli, Sergio
Keywords
- aplogruppi
- chromosome Y
- cromosoma Y
- Daghestan
- line markers
- SNPs
- variability
- variabilità
- haplogroups
- marcatori di linea
Graduation session start date
12/07/2007
Availability
Withheld
Release date
12/07/2047
Summary
Nella presente tesi è stata studiata la variabilità della regione non ricombinante del
cromosoma Y in alcune etnie del Daghestan (area Nord-orientale del Caucaso): Kubachi
(N=14), Laks (N=21), Ceceni (N=20) e Avari (N=20), per un totale di 75 individui.
Quest’area, per evidenze geografiche, storiche e culturali, può essere considerata isolata
e fornisce quindi una buona opportunità per l’individualizzazione di linee genetiche
antiche. I Kubachi vivono nel Daghestan, in varie città del Caucaso e nell’Asia centrale;
hanno un proprio dialetto e sono mussulmani/sunniti. Non possono sposare persone al di fuori del loro gruppo, sono un popolo molto chiuso che non ha rapporti con le altre
etnie. I Laks sono una delle popolazioni più antiche, una comunità chiusa che svolge
attività di agricoltura e pastorizia nelle montagne centrali del Daghestan e nel nord
vicino al confine ceceno. I Ceceni sono il gruppo più numeroso del Caucaso del nord e
sono gli originali abitanti della regione; vivono in un’area a nord-est del Caucaso. Sono
tra i mussulmani più conservatori nell’ex Unione Sovietica (Gammer M.,1994).
Tradizionalmente sono pastori ed agricoltori, caratterizzati da forti legami familiari. Gli
Avari sono la popolazione più numerosa del Daghestan, risiedono nelle aree montuose;
sono un popolo principalmente dedito all’agricoltura anche se la loro tradizionale
economia include l’allevamento di bestiame (Bulayev O.A. et al.,2004). L’ Avar è la
prima lingua per il 97% della popolazione, appartiene al sottogruppo Avaro-Andi-Dido
della famiglia delle lingue Alaradin nord-est Caucasiche (o Nakh-Daghestani).
Gli obiettivi della tesi sono stati quelli di ottenere un profilo genetico informativo delle
linee maschili di queste etnie e il loro inquadramento nel contesto del popolamento
europeo ed asiatico, al fine di verificare o meno la presenza di linee genetiche che si
sono conservate nel corso del tempo. Inoltre, è sembrato opportuno indagare in modo
più approfondito gli effetti di fenomeni genetici, quali la deriva, che possano
giustificare la variabilità riscontrata in queste popolazioni, soggette ad un isolamento
“forzato” dovuto alle particolari caratteristiche del territorio. La tipizzazione dei
polimorfismi della regione non ricombinante del cromosoma Y consente la costruzione
di aplotipi che rappresentano ciascuno una linea diretta a trasmissione esclusivamente
maschile.
In particolare, in questa tesi sono stati utilizzati marcatori SNPs (Single Nucleotide
Polymorphisms), che, grazie al basso tasso mutazionale, permettono di identificare delle
linee evolutive stabili, chiamate aplogruppi, che possono essere correlate in una maniera
parsimoniosa per ricostruire un albero filogenetico. I 75 individui presi in esame, di
sesso maschile, sani e che si sono dichiarati non imparentati tra loro, sono stati tipizzati
per ventinove marcatori SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms): M96, M35, M78,
M89, M201, M285, M287, P15, M170, M253, P37.2, M223, M267, M62, M365, M367,
M368, M369, M390, M172, M9, M22, M45, M17, P25, M124, M2, M90, MEH2
appartenenti alla porzione non ricombinate Y (NRPY). Gli ultimi tre marcatori sono
stati genotipizzati, ma non sono stati osservati all’interno del campione.
L’analisi molecolare è stata effettuata estraendo il DNA genomico da sangue intero
congelato, mediante il QIamp DNA Blood Mini Kit. Dopo l’estrazione il DNA è stato
letto allo spettrofotometro (GeneQuant) per quantificare il grado di purezza e
concentrazione dei campioni.
Successivamente i campioni sono stati tipizzati con tecniche di PCR, utilizzando il Kit
ABI Prism® SNaPshotTM Multiplex (APPLIED BIOSYSTEMS). Le dimensioni dei
frammenti ottenuti sono state stimate per mezzo del sequenziatore ABI PRISM 310,
utilizzando lo standard Liz-120.
Infine, i dati ottenuti dall’analisi molecolare, sono stati elaborati mediante l’uso di
strumenti statistici tipici dell’analisi genetica di popolazione, con l’ausilio di software
opportuni, quali Arlequin 3.01, Statistica 5.1, Phylip 3.6.
In this degree thesis it has been studied the variability of the Y chromosome’s non
recombinant region among some ethnic groups of Daghestan (a Caucasian north-east
area): Kubachians (N=14), Laks (N=21), Chechens (N=20) and Avars (N=20), on the
whole 75 persons. This area, for geographical, historical and cultural reasons, may be
considered isolated and thus offers a good opportunity for the individualization of
ancient genetic lines. The Kubachians live in Daghestan, in some Caucasian cities and
in central Asia; they have their own dialect and are Mussulmans (Sunnite). They may
not marry persons outside their group. They are very closed people, which don’t have
relations with other ethnic groups. The Laks are one of the most ancient populations, a
closed community, which attends to agriculture and sheep-breeding in the central
mountains of Daghestan and in the North near the Cecenic border. The Chechenians are
the biggest group of the northern Caucasus and they are the original inhabitants of the
region; they live in a Caucasian north-east area. They are among the most conservative
Mussulmans of the ex Sovietic Union (Gammer M., 1994). Traditionally they are
shepherds and farmers, who have strong familiar bonds. The Avars are the largest
population of Daghestan, they live in the mountainous areas; mainly this people attends
to agriculture even if their traditional economy includes cattle-breeding (Bulayev O.A.
et al., 2004). The Avar is the first language for the 97% of the population. It belongs to
the Avar-Andi-Dido subgroup, of the family of the Alaradin north-east Caucasian
languages (or Nakh-Daghestani).
The purposes of this degree thesis were to get an informative genetic profile of the male
lines of these ethnic groups and their framing in the European and Asian population
context and to verify or less the presence of genetic lines that have been conserved in
the course of the time. Besides, it seemed convenient to examine closely the effects of
some genetic phenomenons, for example the drift, that can justify the variability found
in this people, who are subject to a forced isolation, due to special territorial
characteristics.
The typification of polymorphisms of the Y chromosome’s non recombinant region,
enables the construction of haplotypes, and each one represents an exclusively male
transmission direct line. In particular, in this thesis have been used markers SNPs
(Single Nucleotide Polymorphisms), that allows to identify the stability of the
evolutionary lines, called haplogroups. that can be correlated in thrifty way to
reconstruct a phylogenetic tree. The 75 considered persons are males and healthy; they
have declared not to be related to each other and they have been typified for twenty-nine
markers SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms): M96, M35, M78, M89, M201,
M285, M287, P15, M170, M253, P37.2, M223, M267, M62, M365, M367, M368,
M369, M390, M172, M9, M22, M45, M17, P25, M124, M2, M90, MEH2 belonging to
the Y chromosome’s non recombinant region (NRPY). Last the three markers have been
genotypified, but have not been observed.
The molecular analysis has been done through the DNA’s extraction from whole frozen
blood, through the QIamp DNA Blood Mini Kit. After the DNA’s extraction, it has
been read with the spectrophotometer (GeneQuant) to quantify the degree of pureness
and concentration of the samples. Later the samples have been typified through PCR
methods, using the Kit ABI Prism® SNaPshotTM Multiplex (APPLIED BIOSYSTEMS).
The dimension of the obtained fragments have been valued through the sequencer ABI
PRISM 310, using the standard Liz-120.
At last, the obtained data have been elaborated through statistic instruments, typical of
population’s genetic analysis, also with the support of appropriate software (Arlequin
3.01, Statistica 5.1, Phylip 3.6).
cromosoma Y in alcune etnie del Daghestan (area Nord-orientale del Caucaso): Kubachi
(N=14), Laks (N=21), Ceceni (N=20) e Avari (N=20), per un totale di 75 individui.
Quest’area, per evidenze geografiche, storiche e culturali, può essere considerata isolata
e fornisce quindi una buona opportunità per l’individualizzazione di linee genetiche
antiche. I Kubachi vivono nel Daghestan, in varie città del Caucaso e nell’Asia centrale;
hanno un proprio dialetto e sono mussulmani/sunniti. Non possono sposare persone al di fuori del loro gruppo, sono un popolo molto chiuso che non ha rapporti con le altre
etnie. I Laks sono una delle popolazioni più antiche, una comunità chiusa che svolge
attività di agricoltura e pastorizia nelle montagne centrali del Daghestan e nel nord
vicino al confine ceceno. I Ceceni sono il gruppo più numeroso del Caucaso del nord e
sono gli originali abitanti della regione; vivono in un’area a nord-est del Caucaso. Sono
tra i mussulmani più conservatori nell’ex Unione Sovietica (Gammer M.,1994).
Tradizionalmente sono pastori ed agricoltori, caratterizzati da forti legami familiari. Gli
Avari sono la popolazione più numerosa del Daghestan, risiedono nelle aree montuose;
sono un popolo principalmente dedito all’agricoltura anche se la loro tradizionale
economia include l’allevamento di bestiame (Bulayev O.A. et al.,2004). L’ Avar è la
prima lingua per il 97% della popolazione, appartiene al sottogruppo Avaro-Andi-Dido
della famiglia delle lingue Alaradin nord-est Caucasiche (o Nakh-Daghestani).
Gli obiettivi della tesi sono stati quelli di ottenere un profilo genetico informativo delle
linee maschili di queste etnie e il loro inquadramento nel contesto del popolamento
europeo ed asiatico, al fine di verificare o meno la presenza di linee genetiche che si
sono conservate nel corso del tempo. Inoltre, è sembrato opportuno indagare in modo
più approfondito gli effetti di fenomeni genetici, quali la deriva, che possano
giustificare la variabilità riscontrata in queste popolazioni, soggette ad un isolamento
“forzato” dovuto alle particolari caratteristiche del territorio. La tipizzazione dei
polimorfismi della regione non ricombinante del cromosoma Y consente la costruzione
di aplotipi che rappresentano ciascuno una linea diretta a trasmissione esclusivamente
maschile.
In particolare, in questa tesi sono stati utilizzati marcatori SNPs (Single Nucleotide
Polymorphisms), che, grazie al basso tasso mutazionale, permettono di identificare delle
linee evolutive stabili, chiamate aplogruppi, che possono essere correlate in una maniera
parsimoniosa per ricostruire un albero filogenetico. I 75 individui presi in esame, di
sesso maschile, sani e che si sono dichiarati non imparentati tra loro, sono stati tipizzati
per ventinove marcatori SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms): M96, M35, M78,
M89, M201, M285, M287, P15, M170, M253, P37.2, M223, M267, M62, M365, M367,
M368, M369, M390, M172, M9, M22, M45, M17, P25, M124, M2, M90, MEH2
appartenenti alla porzione non ricombinate Y (NRPY). Gli ultimi tre marcatori sono
stati genotipizzati, ma non sono stati osservati all’interno del campione.
L’analisi molecolare è stata effettuata estraendo il DNA genomico da sangue intero
congelato, mediante il QIamp DNA Blood Mini Kit. Dopo l’estrazione il DNA è stato
letto allo spettrofotometro (GeneQuant) per quantificare il grado di purezza e
concentrazione dei campioni.
Successivamente i campioni sono stati tipizzati con tecniche di PCR, utilizzando il Kit
ABI Prism® SNaPshotTM Multiplex (APPLIED BIOSYSTEMS). Le dimensioni dei
frammenti ottenuti sono state stimate per mezzo del sequenziatore ABI PRISM 310,
utilizzando lo standard Liz-120.
Infine, i dati ottenuti dall’analisi molecolare, sono stati elaborati mediante l’uso di
strumenti statistici tipici dell’analisi genetica di popolazione, con l’ausilio di software
opportuni, quali Arlequin 3.01, Statistica 5.1, Phylip 3.6.
In this degree thesis it has been studied the variability of the Y chromosome’s non
recombinant region among some ethnic groups of Daghestan (a Caucasian north-east
area): Kubachians (N=14), Laks (N=21), Chechens (N=20) and Avars (N=20), on the
whole 75 persons. This area, for geographical, historical and cultural reasons, may be
considered isolated and thus offers a good opportunity for the individualization of
ancient genetic lines. The Kubachians live in Daghestan, in some Caucasian cities and
in central Asia; they have their own dialect and are Mussulmans (Sunnite). They may
not marry persons outside their group. They are very closed people, which don’t have
relations with other ethnic groups. The Laks are one of the most ancient populations, a
closed community, which attends to agriculture and sheep-breeding in the central
mountains of Daghestan and in the North near the Cecenic border. The Chechenians are
the biggest group of the northern Caucasus and they are the original inhabitants of the
region; they live in a Caucasian north-east area. They are among the most conservative
Mussulmans of the ex Sovietic Union (Gammer M., 1994). Traditionally they are
shepherds and farmers, who have strong familiar bonds. The Avars are the largest
population of Daghestan, they live in the mountainous areas; mainly this people attends
to agriculture even if their traditional economy includes cattle-breeding (Bulayev O.A.
et al., 2004). The Avar is the first language for the 97% of the population. It belongs to
the Avar-Andi-Dido subgroup, of the family of the Alaradin north-east Caucasian
languages (or Nakh-Daghestani).
The purposes of this degree thesis were to get an informative genetic profile of the male
lines of these ethnic groups and their framing in the European and Asian population
context and to verify or less the presence of genetic lines that have been conserved in
the course of the time. Besides, it seemed convenient to examine closely the effects of
some genetic phenomenons, for example the drift, that can justify the variability found
in this people, who are subject to a forced isolation, due to special territorial
characteristics.
The typification of polymorphisms of the Y chromosome’s non recombinant region,
enables the construction of haplotypes, and each one represents an exclusively male
transmission direct line. In particular, in this thesis have been used markers SNPs
(Single Nucleotide Polymorphisms), that allows to identify the stability of the
evolutionary lines, called haplogroups. that can be correlated in thrifty way to
reconstruct a phylogenetic tree. The 75 considered persons are males and healthy; they
have declared not to be related to each other and they have been typified for twenty-nine
markers SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms): M96, M35, M78, M89, M201,
M285, M287, P15, M170, M253, P37.2, M223, M267, M62, M365, M367, M368,
M369, M390, M172, M9, M22, M45, M17, P25, M124, M2, M90, MEH2 belonging to
the Y chromosome’s non recombinant region (NRPY). Last the three markers have been
genotypified, but have not been observed.
The molecular analysis has been done through the DNA’s extraction from whole frozen
blood, through the QIamp DNA Blood Mini Kit. After the DNA’s extraction, it has
been read with the spectrophotometer (GeneQuant) to quantify the degree of pureness
and concentration of the samples. Later the samples have been typified through PCR
methods, using the Kit ABI Prism® SNaPshotTM Multiplex (APPLIED BIOSYSTEMS).
The dimension of the obtained fragments have been valued through the sequencer ABI
PRISM 310, using the standard Liz-120.
At last, the obtained data have been elaborated through statistic instruments, typical of
population’s genetic analysis, also with the support of appropriate software (Arlequin
3.01, Statistica 5.1, Phylip 3.6).
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