Η ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΤΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ: ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΜΟΡΦΙΣΜΟΥ DNA ΔΕΙΚΤΩΝ

Κουβάτση Αναστασία

Τομέας Γενετικής, Ανάπτυξης και Μοριακής Βιολογίας, Τμήμα Βιολογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης,

e-mail: akouvats@bio.auth.gr

Η γενετική σύσταση των Ελλήνων μελετήθηκε με την ανάλυση του πολυμορφισμού DNA δεικτών των αυτοσωμάτων, του χρωμοσώματος Υ και του μιτοχονδριακού DNA. Οι γενετικοί δείκτες του χρωμοσώματος Υ και του mtDNA παρουσιάζουν μονογονεϊκό τρόπο κληρονόμησης, δηλαδή πατρικό και μητρικό, αντίστοιχα. Επιλέχθηκαν για αιμοληψία άτομα των οποίων ο τόπος γέννησής τους ήταν ο ίδιος με αυτόν των γονέων και των τεσσάρων παππούδων και γιαγιάδων τους. Τα άτομα αυτά προέρχονταν από διάφορες περιοχές της χώρας: Ανατολική Μακεδονία, Κεντρική Μακεδονία, Ήπειρο, Θεσσαλία, Κεντρική Ελλάδα, Πελοπόννησο, Χίο και Κρήτη. Συνολικά μελετήθηκαν 824 άτομα, από τα οποία 394 ήταν άνδρες.

Στα αυτοσώματα όλων των ατόμων εξετάστηκαν δύο μινιδορυφορικοί (D1S80 και D17S5) και δέκα μικροδορυφορικοί (D2S1328, TPO, D3S1358, D9S926, D11S2010, THO1, vWF, FES, D16S310 και D18S848) DΝΑ δείκτες. Στο χρωμόσωμα Υ των ανδρών αναλύθηκαν ο δείκτης YAP (μέλος της οικογένειας Alu) και οι επτά μικροδορυφορικοί δείκτες DYS19, DYS390, DYS391, DYS392, DYS393, DYS389I και DYS389II. Τέλος στο mtDNA αναλύθηκε ο πολυμορφισμός της αλληλουχίας στις δύο υπερ-μεταβλητές περιοχές HVRI και HVRII του βρόχου εκτόπισης.

Η μελέτη έγινε με τη βοήθεια της αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυ-μεράσης και κατόπιν ανάλυση των προϊόντων PCR σε πηκτές αγαρόζης ή ακρυλαμίδης, ή με ανάλυση της πρωτοδιάταξης των προϊόντων PCR (για το mtDNA). Όλες οι αναλύσεις έδειξαν, όπως ήταν αναμενόμενο, μεγάλο βαθμό γενετικής ποικιλομορφίας. Κατά την ανάλυση των αυτοσωματικών δεικτών βρέθηκαν συνολικά 122  αλληλόμορφα, μερικά από τα οποία δεν ανιχνεύτηκαν σε άλλους Ευρωπαϊκούς πληθυσμούς. Ο μέσος βαθμός ετεροζυγωτίας για τους δώδεκα δείκτες κυμαίνονταν από 0,621 έως 0,789. Δε διαπιστώθηκε απόκλιση από το ισοζύγιο Hardy-Weinberg και την ισορροπία σύνδεσης.

Η εκτίμηση της πληθυσμιακής διαφοροποίησης έδειξε ότι δεν υπάρ-χει γενετική ετερογένεια μεταξύ των Ελληνικών πληθυσμιακών δειγμάτων (από τις διάφορες περιοχές της χώρας), αν και κάποιοι δείκτες είναι ικανοί να διακρίνουν μερικά ζευγάρια πληθυσμιακών δειγμάτων. Η σύγκριση των συχνοτήτων των αλληλομόρφων των γενετικών δεικτών που αναλύθηκαν ανάμεσα στον Ελληνικό και σε άλλους Ευρωπαϊκούς πληθυσμούς επιβεβαιώνει τη γενική διαπίστωση ότι στην Ευρώπη παρατηρείται γενετική ομοιογένεια. Μόνο ο δείκτης ΤΗΟ1 φαίνεται να μπορεί να διακρίνει τον Ελληνικό από τους υπόλοιπους Ευρωπαϊκούς πληθυσμούς.

Κατά την ανάλυση των μικροδορυφορικών δεικτών του χρωμοσώματος Υ βρέθηκε μεγάλος αριθμός απλοτύπων, οι περισσότεροι σε ένα μόνο άτομο. Η τιμή της μέσης γονιδιακής απόκλισης για τους επτά δείκτες κυμαίνονταν από 0,47 έως 0,75. Η ανάλυση έδειξε επίσης ότι τα Ελληνικά πληθυσμιακά δείγματα είναι ομοιογενή. Η ανάλυση της πρωτοδιάταξης των περιοχών HVRI και HVRII του mtDNA έδειξε ότι η διακριτική ικανότητα του πολυμορφισμού αυτών των περιοχών είναι 96%. Ο μέσος αριθμός διαφορών ανάμεσα σε δύο απλότυπους έχει τιμή 7,6. Και από την ανάλυση αυτή προέκυψε ότι ελάχιστο ποσοστό της γενετικής διαφοροποίησης οφείλεται σε διαφορές μεταξύ των Ελληνικών πληθυσμιακών δειγμάτων. Πάλι τα φυλογενετικά δένδρα έδειξαν μικρή γενετική απόσταση από άλλους Ευρωπαϊκούς πληθυσμούς.

Τα αποτελέσματα της ανάλυσης αποτελούν μια τράπεζα δεδομένων με γονιδιακές συχνότητες από τον Ελληνικό πληθυσμό και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πληθυσμιακές-εξελικτικές μελέτες, σε ιατροδικαστικές περιπτώσεις και να συσχετιστούν με ιστορικά και αρχαιολογικά δεδομένα.    

Η ΔΙΚΑΣΤΙΚΗ ΑΞΙΑ ΤΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ DNA ΣΕ ΑΝΘΡΩΠΟ, ΖΩΑ,  ΦΥΤΑ ΚΑΙ ΤΡΟΦΕΣ

Τριανταφυλλίδης K. και Α. Κουβάτση

Τομέας Γενετικής, Ανάπτυξης και Μοριακής Βιολογίας, Τμήμα Βιολογίας, Α.Π.Θ., 540 06 Θεσσαλονίκη

Τηλ. 031 998361 ή 998309, Fax 998374, e-mail: triant@bio.auth.gr

Η ανάλυση του γονιδιώματος των οργανισμών έχει αποκαλύψει χιλιάδες πολυμορφικούς δείκτες DNA. Πολλές Υπηρεσίες και Οργανισμοί χρησιμοποιούν πλέον ως αξιόπιστο εργαλείο την τεχνολογία DNA. Στη διάλεξη αυτή θα αξιολογηθούν οι δείκτες DNA που χρησιμοποιούνται στη διερεύνηση δικαστικών περιπτώσεων στον άνθρωπο, στην ανίχνευση της γενετικής σύστασης  διαγενετικών και μη ζώων και φυτών ή στην αποκάλυψη της νοθείας στα τρόφιμα. Επίσης θα παρουσιαστούν οι βιοηθικοί προβληματισμοί που προκύπτουν από τις αναλύσεις DΝΑ στον άνθρωπο. Μερικά από τα διλήμματα που θα συζητηθούν είναι:

Α) Αν έχει η Kυβέρνηση το δικαίωμα να επιβάλλει τον μαζικό γενετικό έλεγχο όλου του πληθυσμού ή μεμονωμένων ομάδων ή ατόμων για να ελεγχθεί η γενετική τους σύσταση;

Β) Αν είναι υποχρεωμένοι οι εργαζόμενοι να παρέχουν  τις πληροφορίες για τη γενετική τους σύσταση στον εργοδότη προκειμένου να προσληφθούν;

Γ) Αν επιτραπεί στις ασφαλιστικές εταιρείες να χρησιμοποιήσουν τις γενετικές πληροφορίες των ασφαλιζομένων προκειμένου να εκτιμήσουν τον κίνδυνο εκδήλωσης ασθένειας σε αυτούς;

Δ) Αν τα αρχειακά υλικά θα χρησιμοποιηθούν για έρευνα και κάτω από ποιες προϋποθέσεις;

Τα στοιχεία της γενετικής ανάλυσης συνήθως αρχειοθετούνται σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Εξαιτίας αυτού του γεγονότος υπάρχουν προβληματισμοί για την κατοχή, πρόσβαση, ασφάλεια και την εν γένει χρήση αυτών των πληροφοριών ώστε να μην υπάρξουν γενετικές διακρίσεις. Επιβάλλεται η νηφάλια ενημέρωση του κοινού για τις ηθικές, νομικές και κοινωνικές επιπτώσεις των γενετικών ελέγχων. Η βασική αρχή που πρέπει να διέπει τις γενετικές αναλύσεις είναι ότι τα αποτελέσματά τους περιέχουν εμπιστευτικά δεδομένα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τρίτους μόνο με τη συναίνεση των εξεταζομένων.

ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΡΙΩΝ ΕΙΔΩΝ ΤΟΥ ΓΕΝΟΥΣ Trachurus

Καραΐσκου Ν., Αποστολίδης Α.Π., Τριανταφυλλίδης Α., Κουβάτση Α. και Κ. Τριανταφυλλίδης

Τομέας Γενετικής, Ανάπτυξης και Μοριακής Βιολογίας,Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης,  54006 Θεσσαλονίκη

Αντικείμενο της παρούσας εργασίας αποτελεί  η γενετική ταυτοποίηση τριών ειδών του γένους Trachurus. Το γένος Trachurus περιλαμβάνει 11 είδη,  τρία από τα οποία βρίσκονται στην περιοχή της Μεσογείου: Trachurus trachurus (γκριζοσαύριδο), T.  mediterraneus (ασπροσαύριδο) και T.  picturatus (μαυροσαύριδο). Η παρούσα εργασία στηρίχθηκε στην ανάλυση της πρωτοδιάταξης  μιας περιοχής του κυτοχρώματος b του μιτοχονδριακού DNA μεγέθους 310 βάσεων. Αναλύθηκαν 29 δείγματα που αντιπροσωπεύουν άτομα και των τριών ειδών από 3 περιοχές του Αιγαίου και μια του Ιονίου. Η ανάλυση της πρωτοδιάταξης αποκάλυψε την ύπαρξη 15 απλοτύπων. Από το σύνολο των 21 μεταλλάξεων που ανιχνεύθηκαν, 9 επιτρέπουν το διαχωρισμό του T.  trachurus από το T.  mediterraneus, 6 του T.  trachurus από το T.  picturatus και 5 του T.  picturatus από το T. mediterraneus. Η διερεύνηση των φυλογενετικών σχέσεων των απλοτύπων, με τη βοήθεια του φυλογενετικού πακέτου PHYLIP,  έγινε τόσο με τη μέθοδο της μέγιστης φειδωλότητας όσο και με τη μέθοδο Neighbor-Joining που βασίζεται στη γενετική απόσταση των απλοτύπων. Οι γενετικές αποστάσεις των απλοτύπων μεταξύ των ειδών T. trachurus και T.  mediterraneus κυμαίνονται από 3,9 - 5,6%, του T. trachurus και T.  picturatus από 2,5 - 4,4% και του T.  picturatus με το T.  mediterraneus από 2,1 - 3,4% αποδεικνύοντας τη μεγαλύτερη συγγένεια του T.  picturatus με το T.  mediterraneus. Στις αναλύσεις ως εξωομάδα χρησιμοποιήθηκε το είδος Macrorhamphosus scolopax το οποίο ανήκει στην ίδια οικογένεια (Carangidae) με το γένος Trachurus. Τέλος, κατά την ομαδοποίηση των απλοτύπων, και οι δύο μέθοδοι κατέληξαν σε παρόμοια αποτελέσματα  διαχωρίζοντας με απόλυτη επιτυχία τα 3 είδη του γένους με όρια εμπιστοσύνης που ξεπερνούν το 60%. Τα αποτελέσματα αποδεικνύουν ότι το κυτόχρωμα b αποτελεί καλό δείκτη στην ταυτοποίηση των 3 ειδών του γένους Trachurus

.

Το πρόγραμμα χρηματοδοτήθηκε από την Ε.E.: QLKS-CT 1999-01157

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΤΟΥ mtDNA ΕΛΛΗΝΙΚΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ ΑΣΤΑΚΟΚΑΡΑΒΙΔΑΣ

Κατσαρές Β., Τριανταφυλλίδης Α., Αποστολίδης Α. Π., Κουβάτση Α. και Κ. Τριανταφυλλίδης

Τομέας Γενετικής, Ανάπτυξης και Μοριακής Βιολογίας, Τμήμα Βιολογίας, Α.Π.Θ., 54006 Θεσσαλονίκη

Η αστακοκαραβίδα (Homarus gammarus) αποτελεί ένα από τα πιο σημα-ντικά από κοινωνικοοικονομική άποψη θαλάσσια είδη. Η μελέτη του μιτοχονδριακού DNA (mtDNA) μπορεί να συμβάλλει αποτελεσματικά στην εκτίμηση της γενετικής ποικιλότητας, στον προσδιορισμό των διαφορε-τικών ιχθυοαποθεμάτων, καθώς και στον καθορισμό των φυλογενετικών σχέσεων ανάμεσα στους πληθυσμούς ενός είδους. Στην πα-ρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν άτομα από 8 διαφορετικούς πληθυσμούς της Ελλάδας (Αλεξανδρούπολη,  Τοροναίος Χαλκιδικής,  Θερμαϊκός Κόλπος,  Αλόννη-σος,  Σκύρος, Χίος, Κυκλάδες και Ιόνιο). Σχεδιάστηκαν αρκετά  ζευγάρια εκκινητών που επιτρέπουν την ενίσχυση, με τη μέθοδο PCR, ολόκληρου του mtDNA σε τέσσερα τμήματα. Μετά από πέψη των τμημάτων αυτών με 24 ένζυμα, επιλέχθηκε ως πιο πολυμορφικό ένα κομμάτι μήκους 3,2 Κb. Το τμήμα αυτό περιλαμβάνει μέρος του γονιδίου της κυτοχρωμικής οξειδάσης Ι, τα γονίδια της κυτοχρωμικής οξειδάσης ΙΙ και ΙΙΙ, τα γονίδια των υπομονάδων 6 και 8 της ΑΤΡάσης,  της υπομονάδας 3 της αφυδρογονάσης του ΝΑD και αρκετά μόρια μεταφορικών RNAs. Ακολούθησε η ανάλυση του πολυμορφισμού του μήκους των περιοριστικών θραυσμάτων (RFLP) με τα 5  πιο πολυμορφικά ένζυμα (AseI,  AvaII,  HinfI,  HincII και Taq^aI) από τα 19 που έχουν θέση κοπής. Η ανάλυση δεν αποκάλυψε μοναδικούς απλοτύπους που να διακρίνουν διαφορετικούς πληθυσμούς. Παρολ’αυτά φαίνεται πιθανή ετερογένεια μεταξύ του πληθυσμού του Ιονίου και διάφο-ρων πληθυσμών του Αιγαίου. Δενδρογράμματα που κατασκευάστηκαν με σκοπό την εύρεση φυλογενετικών σχέσεων μεταξύ των ελληνικών πληθυ-σμών δεν παρουσιάζουν συγκεκριμένη γεωγραφική δομή. Επιπλέον,  απο-σκοπώντας στην εύρεση της πρωτοταγούς δομής όλου του mtDNA, προσδιορίστηκε ήδη η αλληλουχία περίπου 2000 βάσεων. Από τη σύγκριση των αντίστοιχων τμημάτων μεταξύ του H. gammarus και του H. americanus, βρέθηκε ομολογία πάνω από 90%.

Το πρόγραμμα χρηματοδοτείται από την Ε. C.  (FAIR CT98-4266)

ΦΥΛΟΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ ΣΤΟ ΓΕΝΟΣ AVENA ΜΕ ΜΟΡΙΑΚΟΥΣ ΔΕΙΚΤΕΣ

Δρόσου Α., Α. Κατσιώτης και Μ. Λουκάς

Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Τμήμα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Εργαστήριο Γενετικής. Ιερά Οδός 75, 118 55 Αθήνα

Η βρώμη (Avena sp.) ανήκει στη φυλή Avenae της οικογένειας Poaceae και περιλαμβάνει είδη διπλοειδή (2n=2x=14) με τα γονιώματα Α και C, τετραπλοειδή (2n=4x=28) με τα γονιώματα ΑΒ και ΑC και εξαπλοειδή (2n=2x=42) με το γονίωμα ACD. Τα διπλοειδή είδη με το Α γονίωμα διαφοροποιούνται ως προς τον καρυότυπο (μορφολογία χρωματοσωμάτων) σε Α_s, A_l, A_p, A_c και A_d γονίωμα και αντίστοιχα τα διπλοειδή με το C γονίωμα σε C_p και C_v γονίωμα. Το Β γονίωμα απαντάται σε τετραπλοειδή είδη και το D σε εξαπλοειδή ενώ δεν έχουν βρεθεί διπλοειδή είδη με αυτά τα γονιώματα.

Για τον καθορισμό των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ των εξαπλοειδών, τετραπλοειδών και διπλοειδών ειδών και των γονιωμάτων τους χρησιμοποιήθηκαν οι μέθοδοι των RAPDs (Randomly Amplified Polymor-phic DNA) και των AFLPs (Amplified Fragment Length Polymorphism). Με τη μέθοδο των RAPDs δοκιμάστηκαν 25 δεκαμερείς εκκινητές εκ των οποίων επιλέχτηκαν 10 ενώ στα AFLPs από 64 συνδυασμούς εκκινητών δύο ζεύγη ήταν αρκετά. Και στις δύο περιπτώσεις τα πολυμορφικά τμήματα που προέκυψαν διαχώρισαν τα είδη και τα ομαδοποίησαν ανάλογα με τα γονιώματά τους.

Επίδραση της επιλογής επί του πολυμορφισμού των γόνων ADH και 6-PGD σε εργαστηριακουσ πληθυσμουσ δάκου της ελιάς

Κουκούλη Ε., Ν. Κοσμίδης, Μ. Λουκάς και Σ. Τσάκας

Εργαστήριο Γενετικής, Τμήμα Γεωπονικής Βιοτεχνολογίας, Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Ιερά Οδός 75, Αθήνα 118 55

Η γενετική μελέτη εργαστηριακών και φυσικών πληθυσμών του δάκου της ελιάς, η οποία βασίζεται στην ανάλυση ενζυμικών πολυμορφισμών που ανιχνεύονται ηλεκτροφορητικά, αποκαλύπτει σημαντικές διαφορές μεταξύ τους. Οι πλέον αξιοσημείωτες διαφορές εντοπίζονται στους γενετικούς τόπους της ADH και της 6-PGD, στους οποίους φαίνεται να ασκούνται ισχυρές επιλεκτικές δυνάμεις. Ο αλληλόμορφος fast (F) της 6-PGD επιλέγεται εις βάρος του αλληλομόρφου intermediate (I), ενώ ο αλληλό-μορφος intermediate (I) της ADH  επιλέγεται εις βάρος του αλληλομόρφου slow (S), γεγονός που έχει ήδη πιστοποιηθεί από προηγούμενες εκτεταμένες μελέτες.

Το σημείο ισορροπίας κάθε πληθυσμού, όσον αφορά στο γόνο της  6-PGD εξαρτάται μεταξύ άλλων παραγόντων και από τη γενετική σύσταση του συγκεκριμένου πληθυσμού για το γόνο της ADH. Όταν οι πληθυσμοί είναι μονομορφικοί για τον αλληλόμορφο Ι της ADH τότε η συχνότητα ισορροπίας για τον αλληλόμορφο F της 6-PGD είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή που παρατηρείται στους αντίστοιχους πληθυσμούς που είναι μονομορφικοί για τον αλληλόμορφο S της ADH. Η παρουσία δηλαδή αποκλειστικά του αλληλομόρφου Ι της ADH ενθαρρύνει την αυξημένη συχνότητα του αλληλομόρφου F της 6-PGD στους εργαστηριακούς πληθυσμούς του δάκου της ελιάς.

Η συχνότητα των αλληλομόρφων που επιλέγονται υπέρ ή κατά για τους γόνους της ADH και της 6-PGD εμφανίζουν μεγάλο βαθμό σύγκλισης, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι πολυμορφισμοί αυτοί επηρεάζονται με παρόμοιο τρόπο από το περιβάλλον της εργαστηριακής εκτροφής του δάκου.