Genetická analýza laktázové perzistence u velkomoravské populace ze Znojma – Hradiště

Bc. Romana Sarvašová

Master's thesis

Genetic analysis of lactase persistence in Great Moravian population from Znojmo – Hradiště

Abstract:

Laktázová perzistence (LP) je definována jako schopnost organismu trávit mléčný cukr laktózu v průběhu celého života. Představuje genetickou adaptaci na neolitické kulturní změny spjaté s domestikací zvířat, mléčnou produkcí a zvýšenou konzumací mléčných výrobků. Pro evropské populace jsou typické dva jednonukleotidové polymorfismy (-13910*C/T a -22018*G/A), které regulují expresi genu LCT kódujícího enzym laktázu. Nedílnou součástí výzkumů tohoto znaku jsou také analýzy aDNA. Předložená diplomová práce se zabývá laktázovou perzistencí u velkomoravské populace ze Znojma−Hradiště datované do 9.-10. století. Analýza dvou lokusů asociovaných s LP byla provedena u dvanácti jedinců pomocí metody PCR a Sangerova sekvenování. Jedním z cílů práce bylo optimalizovat nový PCR protokol a zvýšit tak účinnost amplifikace zkoumaných lokusů. Podařilo se popsat několik modifikací reakce, které vedly k značnému zvýšení celkové úspěšnosti tohoto protokolu. Kombinací popsaných metod se podařilo úspěšně stanovit genotyp u jedenácti (-13910*C/T) a devíti (-22018*G/A) jedinců. U celkem čtyř jedinců byl prokázán perzistentní fenotyp. Na základě získaných výsledků byla vypočtena frekvence LP, která u populace ze Znojma−Hradiště dosahovala 36,36 %. V porovnání s jinými středověkými populacemi střední Evropy se jedná o relativně nízké hodnoty. U sedmi jedinců byly stanoveny taky mitochondriální haploskupiny. Persistentní fenotyp byl asociován především s evropskými variantami mtDNA. Tří ze čtyř perzistentních jedinců nesli variantu haploskupiny H, která patří mezi nejrozšířenější evropské haploskupiny.

Abstract:

Lactase persistence (LP), defined as the life-long ability to digest the milk sugar lactose, represents a genetic adaptation to the Neolithic cultural changes associated with animal domestication, milk production and the increased consumption of dairy products. Two single-nucleotide polymorphisms (-13910*C/T and -22018*G/A) regulate the expression of the lactase-coding LCT gene in European populations. Analysis of aDNA is an integral part of studies aimed at this genetic trait. The presented thesis examines lactase persistence in the Great Moravian population from Znojmo−Hradiště dated to the 9th-10th century. Two LP-associated loci were analysed in twelve individuals using PCR and Sanger sequencing. The thesis intended to optimise a new PCR protocol to streamline the amplification of critical loci. Described modifications led to a significant increase in the overall success rate of the protocol. By combining described methods, the genotype was successfully determined in eleven individuals for -13910*C/T and nine individuals for -22018*G/A. The persistent phenotype was confirmed in four individuals. Obtained results were used to calculate LP frequency, which reached 36,36 % in Znojmo−Hradiště. The observed occurrence is relatively low compared to other medieval Central European populations. Additionally, mtDNA haplogroups were analysed in seven individuals. The persistent phenotype was mainly associated with European mtDNA variants. Three out of four persistent individuals carried an H haplogroup variant, the most prevalent haplogroup in European populations.

Keywords

Velkomoravská říše, Slované, Znojmo–Hradiště, laktázová perzistence, polymorfismus, starobylá DNA, PCR, Sangerovo sekvenování, Great Moravia, Slavs, lactase persistence, polymorphism, ancient DNA, Sanger sequencing

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 6. 2021

Thesis defence

• Date of defence: 9. 7. 2021
• Supervisor: Mgr. et Mgr. Kristýna Brzobohatá, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Human Biology / Human Biology