КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 24-14-20019

НазваниеГенетическая структура населения Боспорского царства и центра античной цивилизации Северного Причерноморья - Фанагории

Руководитель Манахов Андрей Дмитриевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Автономная некоммерческая образовательная организация высшего образования "Научно-технологический Университет "СИРИУС" , Краснодарский край

Конкурс №91 - Конкурс 2024 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс)

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-210 - Молекулярная генетика

Ключевые слова древняя ДНК, геном, археология, антропология, ДНК-секвенирование, медицинская генетика, Боспорское царство, Фанагория, история народов

Код ГРНТИ34.23.02


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Античная культура считается основой современной европейской цивилизации. Российская Федерация на своей территории располагает богатейшим наследием античности, таким, например, как античное Боспорское царство в Северном Причерноморье (Краснодарский край, Республика Крым). Боспорское царство возникло около 480 года до н.э. на берегах пролива – Боспора Киммерийского, в период, когда под руководством правящей династии Археанактидов с конца V в. до н.э. началось объединение разрозненных греческих полисов, расположенных по обоим берегам Керченского пролива, а затем и присоединение части местных племен. Античная Фанагория стала столицей восточной части Боспорского царства благодаря своему значительному культурному, экономическому и политическому «весу». Этот город представляет собой яркий объект исследования этнокультурных взаимодействий античной цивилизации и местного «варварского» населения (меоты, скифы, сарматы и др.). Территория Северного Причерноморья на протяжении V-IV вв. до н.э. являлась одним из главных транзитных и торговых коридоров для народов различного происхождения. Роль городских центров Северного Причерноморья в сложении уникальной структуры древнего населения территории Русской равнины и взаимоотношений представителей различных народов и культур, населявших южные окраины современной России, находится в фокусе внимания исследователей на протяжении нескольких столетий. Однако до сих пор генетическая структура древнего населения Северного Причерноморья в целом и города Фанагории, в частности, мало изучена, не выявлены этно-генетические связи между разными группами населения, не решены вопросы их происхождения и исчезновения. В настоящее время, благодаря работе Фанагорийской (Таманской) археологической экспедиции ИА РАН собрана большая хорошо охарактеризованная и датированная антропологическая коллекция, которая может составить основу для масштабных палеогенетических исследований этого античного памятника. Удивительно, но генетические исследования этого уникального памятника, до настоящего времени практически не проводились. Более того, лишь единичные образцы древней ДНК, почти все относящиеся к более ранним историческим периодам, с территории, прилегающей к Таманскому полуострову, включая Крым и Северное Причерноморья, к настоящему времени были исследованы с помощью генетических методов. В результате реализации проекта впервые будут проведены палеогеномные исследования уникального костного материала из археологического памятника Фанагория. Будет охарактеризована генетическая структура населения восточной столицы Боспорского царства ее изменчивости с III в. до н.э. по V в. н.э. Значение палеогенетических исследований древнего населения Фанагории не ограничивается только академическим научным аспектом. Оно имеет важную историческую и культурную ценность для России в целом, и Краснодарского края, в частности, так как античный город Фанагория – это часть богатого и разнообразного историко-культурного наследия страны, которое необходимо изучать и сохранять, чтобы передать его будущим поколениям и сохранить историческую память.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В первом году реализации проекта работа была сконцентрирована на образцах эллинистического периода, а также образцах из склепа 191 (2013 г. раскопок), являющемся крупнейшим склепом на территории Восточного некрополя Фанагории и имеющего широкую датировку от I вв. до н.э до II в н.э. Для проведения генетических исследований были отобраны 40 образцов костного материала из различных типов погребальных конструкций. Получение препаратов дДНК проводилось на базе университета “Сириус” в специальных помещениях, предназначенных для работы с древней ДНК. Каждый эксперимент по выделение ДНК сопровождалось негативным контролем. Было получено 36 препаратов дДНК, на основе которых для были приготовлены 36 нативных и 9 “репарированных” фрагментных геномных библиотек. Все библиотеки были тестово секвенированы на приборе Illumina MiSeq. 23 образца, отобранных по результатам тестового секвенирования, были секвенированы на приборе Illumina NovaSeq 6000 для получения большего покрытия. В ходе биоифноматической обработки полученных результатов секвенирования 23 образцов была проведена оценка эндогенное содержания ДНК человека, она составила от 9 до 84%. С помощью программы MapDamage, по характерным постмортальным модификациям ДНК,для всех 23 образов была подтверждена аутентичности дДНК. С помощью программы Schmutzi было показано, что уровень контаминации для исследуемых образцов не превышал порогового уровня в 5%. Среди 23 исследованных индивидов 14 индивидов оказались женщинами и 9 - мужчинами. В 79% случаев определённый генетическими методами пол совпал с определённым в ходе антропологического описания образца. У 22 из 23 секвенированных образцов средняя глубина покрытия митохондриального генома составила боле 10x, что позволило определить гаплогруппы мтДНК и геномные профили для этих образцов. Для 7 из 9 секвенированных образцов мужчин средняя глубина покрытия генома составила более 1,4x, что позволило определить гаплогруппы Y-хромосомы. В результате проведенного анализа было выявлено наличие митохондриальных линий принадлежащих базальным гаплогруппам H, HV, T, U, U5, X2, I, которые являются типично западно-евразийским. В исследуемой выборке было выявлено наличие гаплогруппы Y-хромосомы, относящихся к базальным линиям G2a2, J2a1 и R1a1. С помощью программы READ v2 была проведан анализ генетического родства исследуемых индивидов. Ожидаемо родственные группы были обнаружены между индивидами, погребенными в одном или близкорасположенные погребениях. Было выявлено 2 семейные группы.

 

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Во втором году реализации проекта работа была сконцентрирована на образцах римского (I–III вв. н.э.) и позднеантичного периодов (IV–V вв. н.э.) существования Восточного некрополя Фанагории. Для проведения генетических исследований были отобраны 42 образца костного материала из различных типов погребальных конструкций. Получение препаратов дДНК проводилось на базе Университета “Сириус” в специальных помещениях, предназначенных для работы с древней ДНК. Каждый эксперимент по выделению ДНК сопровождался негативным контролем. Было получено 44 препарата дДНК, на основе которых для были приготовлены 42 нативных и 21 “репарированных” фрагментных геномных библиотек. Все библиотеки были тестово секвенированы на приборе Illumina MiSeq и NovaSeq. 46 образцов, отобранных по результатам тестового секвенирования на первом и втором этапах реализации проекта, были секвенированы на приборе Illumina NovaSeq 6000 для получения большего покрытия. В ходе биоинформатической обработки полученных результатов секвенирования 46 образцов была проведена оценка эндогенного содержания ДНК человека, она составила от 5 до 93%. С помощью программы MapDamage, по характерным постмортальным модификациям ДНК. Для всех 46 образцов была подтверждена аутентичность дДНК. С помощью программ Schmutzi, ContamMix, и ANGSD (для образцов мужского пола) было показано, что уровень контаминации для 45 исследуемых образцов не превышал порогового уровня в 5%. Для всех секвенированных образцов средняя глубина покрытия митохондриального генома составила более 10x, что позволило определить гаплогруппы мтДНК и геномные профили для этих образцов. Для 17 из 20 секвенированных образцов мужчин средняя глубина покрытия генома составила более 1,2x, что позволило определить гаплогруппы Y-хромосомы. С помощью программы READ v2 был проведен анализ генетического родства исследуемых индивидов. Ожидаемо родственные группы были обнаружены между индивидами, погребенными в одном или близкорасположенных погребениях. Всего было выявлено 4 семейные группы. По результатам популяционного анализа с применением методов PCA и ADMIXTURE и f3-статистики описано генетическое разнообразие населения Фанагории. Выделены по меньшей мере 4 генетически различные группы населения.

 

Публикации

1. Рождественских Е.В., Манахов А.Д., Ворошилов А.Н., Свиркина Н.Г., Айтуганова Э.Д., Кунижева С.С., Андреева Т.В., Остапенко С.Н., Кузнецов В.Д., Рогаев Е.И. Историческая генетика Фанагории: геномный анализ людей из эллинистического склепа Краткие сообщения Института археологии (КСИА) (год публикации - 2026)