actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.29413/ABS.2018-3.4.22actabiomedica-663Research ArticleЛЕКЦИИLECTURESГЕНЕТИЧЕСКИЙ ДРЕЙФ И ПОТОК ГЕНОВ В ПОПУЛЯЦИЯХ БОЛЬШОЙ ПЕСЧАНКИGENETIC DRIFT AND GENE FLOW IN POPULATIONS OF THE GREAT GERBILShttps://orcid.org/0000-0003-2152-1609СутягинВ. В.SutyaginV. V.

004000, г. Талдыкорган, ул. Тауелсиздик, 104, Казахстан

заведующий лабораторией экстренной диагностики карантинных и особо опасных инфекций (ПЦР и ИФА), РГУ «Талдыкорганская противочумная станция» 

тел. 8 777 1635820

ul. Tauelsizdik 104, Taldykorgan, 004000, Kazakhstan

the Head of the Laboratory of Emergency Diagnostics of Quarantine and Highly Infectious Diseases (PCR and ELISA), Taldykorgan Anti-Plague Station 

tel. 8 (7282) 30-84-64

vit197803@mail.ruРГУ «Талдыкорганская противочумная станция»Taldykorgan Antiplague Station20182807201834147151Copyright © Сутягин В.В., 20182018Сутягин В.В.Sutyagin V.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/663

В статье дано описание дополнительных эволюционных факторов, помимо естественного отбора, могущих влиять на генетическую структуру популяций основных носителей чумного  микроба – большой песчанки. Рассмотрено влияние генетического дрейфа на случайную  флуктуацию аллелей. С помощью стохастической матрицы, на примере семейной группы  песчанки, состоящей из четырёх особей, рассчитаны вероятности перехода частот аллелей  от родителей к потомкам. На основании рассчитанного ранее размера соседства у песчанок,  сделан вывод, что любую крупную популяцию большой песчанки можно рассматривать как  малую с точки зрения отклонения генных частот. В таких малых группах – парцеллах –  большое значение будет иметь дрейф генов. Дополнительно рассмотрено влияние потока  генов на генетическую структуру популяции песчанки на примере простейшей  популяционной модели «материк – остров». Рассчитана динамика изменения аллельных  частот в течение 100 поколений. Показано, что частота аллеля на протяжении 20–30  поколений изменяется в максимальном темпе, а затем при приближении к равновесию  замедляется. Сделан вывод, что разные популяции песчанки следует рассматривать как  отдельные исторически сложившиеся структуры, с разной последовательностью воздействия  на них внешних факторов среды.

The article describes the additional evolutionary factors, apart from natural selection, which can influence the genetic structure of the  populations of the main carriers of the plague microbe – the great  gerbil. The influence of genetic drift on random fluctuation of alleles  is considered. With the help of a stochastic matrix, on the example  of the family group of gerbils consisting of four individuals, the  probabilities of the transition of allele frequencies from parents to  offspring are calculated. Based on the previously calculated size of  the neighborhood in gerbils, it is concluded that any large population  of great gerbils can be considered as small in terms of deviation of gene frequencies. In such small groups – parcels –  the drift of genes will be of great importance. In addition, the effect  of the gene flow on the genetic structure of the gerbil population on  the example of the simplest population model “continent-island” is  considered. The dynamics of changes in allelic frequencies for 100  generations has been calculated. It is shown that the allele  frequency during the 20-30 generations changes at the maximum  rate, and then slows as the equilibrium is approached. It is  concluded that different populations of gerbils should be considered  as separate historically formed structures, with different sequence of influence of external environmental factors on them.

большая песчанкапопуляциягенетический дрейфпоток геновgreat gerbilpopulationgenetic driftgene flowReferencesАлексеев А.Ф. Продолжительность жизни и особенности подвижности больших песчанок в северо-западных Кызылкумах // Матер. VIII науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1974. – С. 220–222. Alekseev AF. (1974). Life expectancy and features of mobility of great gerbils in the northwestern Kyzylkum [Prodolzhitel’nost’ zhizni i osobennosti podvizhnosti bol’shikh peschanok v severo- zapadnykh Kyzylkumakh]. Materialy VIII nauchnoy konferentsii protivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, 220-222.Алексеев А.Ф. Продолжительность жизни и особенности подвижности больших песчанок в северо-западных Кызылкумах // Матер. VIII науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1974. – С. 220–222. Alekseev AF. (1974). Life expectancy and features of mobility of great gerbils in the northwestern Kyzylkum [Prodolzhitel’nost’ zhizni i osobennosti podvizhnosti bol’shikh peschanok v severo- zapadnykh Kyzylkumakh]. Materialy VIII nauchnoy konferentsii protivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, 220-222.Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях: учеб. пособие; 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. – С. 42–44. Altukhov YuP. (2003). Genetic processes in populations [Geneticheskie protsessy v populyatsiyakh]. Moskva, 42-44.Алтухов Ю.П. Генетические процессы в популяциях: учеб. пособие; 3-е изд., перераб. и доп. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. – С. 42–44. Altukhov YuP. (2003). Genetic processes in populations [Geneticheskie protsessy v populyatsiyakh]. Moskva, 42-44.Панченко А.Н., Волков В.М., Куницкий В.Н., Павлов А.Н., Яковлев М.Г. Подвижность больших песчанок в северо-восточной части Прикаспийской низменности // Матер. VII науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1971. – С. 323– 326. Panchenko AN, Volkov VM, Kunitskiy VN, Pavlov AN, YakovlevMG. (1971). The mobility of great gerbils in the northeastern part of the Caspian lowland [Podvizhnost’ bol’shikh peschanok v severo-vostochnoy chasti Prikaspiyskoy nizmennosti]. Materialy VII nauchnoy konferentsii protivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, 323-326.Панченко А.Н., Волков В.М., Куницкий В.Н., Павлов А.Н., Яковлев М.Г. Подвижность больших песчанок в северо-восточной части Прикаспийской низменности // Матер. VII науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1971. – С. 323– 326. Panchenko AN, Volkov VM, Kunitskiy VN, Pavlov AN, YakovlevMG. (1971). The mobility of great gerbils in the northeastern part of the Caspian lowland [Podvizhnost’ bol’shikh peschanok v severo-vostochnoy chasti Prikaspiyskoy nizmennosti]. Materialy VII nauchnoy konferentsii protivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, 323-326.Сутягин В.В., Бердибеков А.Т. Эффективная численность и размер соседства в популяции большой песчанки // Бюл. МОИП. Отдел биологический. – 2017. – Т. 122, № 2. – С. 3–7. Sutyagin VV, Berdibekov AT. (2017). Effective number and size of the neighborhood in the great gerbil population [Effektivnaya chislennost’ i razmer sosedstva v populyatsii bol’shoy peschanki]. Byul. MOIP. Otdel biologicheskiy, 122 (2), 3-7.Сутягин В.В., Бердибеков А.Т. Эффективная численность и размер соседства в популяции большой песчанки // Бюл. МОИП. Отдел биологический. – 2017. – Т. 122, № 2. – С. 3–7. Sutyagin VV, Berdibekov AT. (2017). Effective number and size of the neighborhood in the great gerbil population [Effektivnaya chislennost’ i razmer sosedstva v populyatsii bol’shoy peschanki]. Byul. MOIP. Otdel biologicheskiy, 122 (2), 3-7.Сухов В.В., Айткалиев Б.А. Активность каталазы крови у больших песчанок и некоторых других млекопитающих из Приаральско-Каракумского мезоочага чумы // Тез. Х науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1979. – Вып. 2. – С. 60–62. Sukhov VV, Aytkaliev BA. (1979). Activity of catalase of blood in large gerbils and some other mammals from the Aral-Karakum mesozochag of the plague [Aktivnost’ katalazy krovi u bol’shikh peschanok i nekotorykh drugikh mlekopitayushchikh iz Priaral’sko-Karakumskogo mezoochaga chumy]. Tezisy X nauchnoy konferentsiiСухов В.В., Айткалиев Б.А. Активность каталазы крови у больших песчанок и некоторых других млекопитающих из Приаральско-Каракумского мезоочага чумы // Тез. Х науч. конф. противочумных учреждений Средней Азии и Казахстана. – 1979. – Вып. 2. – С. 60–62. Sukhov VV, Aytkaliev BA. (1979). Activity of catalase of blood in large gerbils and some other mammals from the Aral-Karakum mesozochag of the plague [Aktivnost’ katalazy krovi u bol’shikh peschanok i nekotorykh drugikh mlekopitayushchikh iz Priaral’sko-Karakumskogo mezoochaga chumy]. Tezisy X nauchnoy konferentsiiprotivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, (2), 60-62.protivochumnykh uchrezhdeniy Sredney Azii i Kazakhstana, (2), 60-62.Хедрик Ф. Генетика популяций. – М.: Мир, 2003. – 588 с. Khedrik F. (2003). Genetics of populations [Genetika populyatsiy]. Moskva, 588 p.Хедрик Ф. Генетика популяций. – М.: Мир, 2003. – 588 с. Khedrik F. (2003). Genetics of populations [Genetika populyatsiy]. Moskva, 588 p.Чекашов В.Н., Корнеев Г.А., Тарасов М.А., Кузнецов А.А. Особенности формирования мелкой структуры эпизоотии чумы в поселениях больших песчанок в связи с понятием парцеллярных группировок у этих грызунов // Проблемы особо опасных инфекций. – 2001. – Вып. 2 (82). – С. 54–61. Chekashov VN, Korneev GA, Tarasov MA, Kuznetsov AA. (2001). Features of the formation of a small structure of plague epizootic in great gerbil settlements in connection with the concept of parcellular groupings in these rodents [Osobennosti formirovaniya melkoy struktury epizootii chumy v poseleniyakh bol’shikh peschanok v svyazi s ponyatiem partsellyarnykh gruppirovok u etikh gryzunov]. Problemy osobo opasnykh infektsiy, 2 (82), 54-61.Чекашов В.Н., Корнеев Г.А., Тарасов М.А., Кузнецов А.А. Особенности формирования мелкой структуры эпизоотии чумы в поселениях больших песчанок в связи с понятием парцеллярных группировок у этих грызунов // Проблемы особо опасных инфекций. – 2001. – Вып. 2 (82). – С. 54–61. Chekashov VN, Korneev GA, Tarasov MA, Kuznetsov AA. (2001). Features of the formation of a small structure of plague epizootic in great gerbil settlements in connection with the concept of parcellular groupings in these rodents [Osobennosti formirovaniya melkoy struktury epizootii chumy v poseleniyakh bol’shikh peschanok v svyazi s ponyatiem partsellyarnykh gruppirovok u etikh gryzunov]. Problemy osobo opasnykh infektsiy, 2 (82), 54-61.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.