გენეტიკური ცვალებადობა შემოიფარგლება ერთი სახეობით (ჩვენს შემთხვევაში Homo sapiens) გენეტიკური პოლიმორფიზმი (GP) ეწოდება.

ყველა ადამიანის გენომი, გარდა იდენტური ტყუპებისა, განსხვავებულია.

გამოხატული პოპულაციის, ეთნიკური და, რაც მთავარია, ინდივიდუალური განსხვავებები გენომებში, როგორც სემანტიკური ნაწილის (ეგზონების) და მათი არაკოდირების მიმდევრობებში (გენთაშორისი ხარვეზები, ინტრონები და ა.შ.) განპირობებულია HP-მდე მიმავალი სხვადასხვა მუტაციებით. ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, განისაზღვრება, როგორც მენდელის მახასიათებელი, რომელიც გვხვდება პოპულაციაში მინიმუმ 2 ვარიანტში, სიხშირით მინიმუმ 1% თითოეულისთვის. HP-ის შესწავლა არის სწრაფად მზარდი პროგრამის „ადამიანის გენეტიკური მრავალფეროვნების“ მთავარი მიზანი (იხ. ცხრილი 1.1).

HP შეიძლება იყოს ხარისხობრივი, როდესაც ხდება ნუკლეოტიდის ჩანაცვლება, ან რაოდენობრივი, როდესაც სხვადასხვა სიგრძის ნუკლეოტიდის გამეორებების რაოდენობა იცვლება დნმ-ში. HP-ის ორივე ტიპი გვხვდება როგორც გაგებით (პროტეინის კოდირება), ასევე დნმ-ის მოლეკულის ექსტრაგენურ თანმიმდევრობებში.

ხარისხობრივი HP წარმოდგენილია ძირითადად ერთი ნუკლეოტიდის ჩანაცვლებით, ე.წ. ერთი ნუკლეოტიდის პოლიმორფიზმით (SNP). ეს არის ყველაზე გავრცელებული GP. უკვე პირველი შედარებითი კვლევა სხვადასხვა რასისა და ეთნიკური ჯგუფის წარმომადგენელთა გენომისა აჩვენა არა მხოლოდ ყველა ადამიანის ღრმა გენეტიკური ურთიერთობა (გენომების მსგავსება 99,9%), არამედ შესაძლებელი გახადა ღირებული ინფორმაციის მოპოვება ადამიანის წარმოშობის შესახებ. , პლანეტის ირგვლივ მისი დასახლების მარშრუტები და ეთნოგენეზის გზები. გენოგეოგრაფიის მრავალი პრობლემის გადაწყვეტა, ადამიანის წარმოშობა, გენომის ევოლუცია ფილოგენეზსა და ეთნოგენეზში - ეს არის ფუნდამენტური პრობლემების წრე, რომლის წინაშეც დგას ეს სწრაფად განვითარებადი მიმართულება.

რაოდენობრივი GP - წარმოდგენილია ტანდემის გამეორებების რაოდენობის ცვალებადობით (STR - Short Tandem Repeats) 1-2 ნუკლეოტიდის (მიკროსატელიტური დნმ) ან 3-4 ან მეტი ნუკლეოტიდის სახით ბირთვში (განმეორებადი) ერთეულზე. ეს არის ეგრეთ წოდებული მინისატელიტური დნმ. დაბოლოს, დნმ-ის გამეორებას შეიძლება ჰქონდეს დიდი სიგრძე და შინაგანი სტრუქტურის ცვლადი ნუკლეოტიდის შემადგენლობაში - ე.წ.

როგორც წესი, რაოდენობრივი GP გულისხმობს გენომის არასენსიური არაკოდირების (კოდირების) რეგიონებს. ერთადერთი გამონაკლისი არის ტრინუკლეოტიდის გამეორება. უფრო ხშირად ეს არის CAG (ციტოზინ-ადენინ-გუანინი) - გლუტამინის მჟავას კოდირებული სამეული. ისინი ასევე გვხვდება მრავალი სტრუქტურული გენის კოდირების თანმიმდევრობაში. კერძოდ, ასეთი GP-ები დამახასიათებელია გენებისთვის „გაფართოების დაავადებებისთვის“ (იხ. თავი 3). ამ შემთხვევებში, ტრინუკლეოტიდის (პოლინუკლეოტიდის) გამეორების გარკვეული ასლის რაოდენობის მიღწევის შემდეგ, GP-ები წყვეტენ ფუნქციურად ნეიტრალურობას და თავს იჩენენ, როგორც ეგრეთ წოდებული "დინამიური მუტაციების" სპეციალური ტიპი. ეს უკანასკნელი განსაკუთრებით დამახასიათებელია ნეიროდეგენერაციული დაავადებების დიდი ჯგუფისთვის (ჰანტინგტონის ქორეა, კენედის დაავადება, სპინოცერებრული ატაქსია და სხვ.). ასეთი დაავადებების დამახასიათებელი კლინიკური ნიშნებია: გვიანი გამოვლინება, მოლოდინის ეფექტი (დაავადების სიმძიმის გაზრდა მომდევნო თაობებში), მკურნალობის ეფექტური მეთოდების ნაკლებობა (იხ. თავი 3).

ყველა ადამიანი, რომელიც დღეს ჩვენს პლანეტაზე ბინადრობს, მართლაც გენეტიკურად და-ძმები არიან. უფრო მეტიც, ინდივიდთაშორისი ცვალებადობა, თუნდაც თეთრი, ყვითელი და შავი რასების წარმომადგენელთა გენების თანმიმდევრობისას, არ აღემატებოდა 0,1%-ს და ძირითადად განპირობებული იყო ერთჯერადი ნუკლეოტიდის ჩანაცვლებით, SNP-ებით (ერთი ნუკლეოტიდური პოლიმორფიზმი). ასეთი ჩანაცვლება ძალიან ბევრია და ხდება ყოველ 250-400 bp. მათი საერთო რაოდენობა გენომში შეფასებულია 10-13 მილიონად (ცხრილი 1.2). ვარაუდობენ, რომ SNP-ების დაახლოებით ნახევარი (5 მილიონი) არის გენომის ამ გაგებით (გამოხატული) ნაწილი. ეს ჩანაცვლებები, როგორც აღმოჩნდა, განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მემკვიდრეობითი დაავადებების მოლეკულური დიაგნოსტიკისთვის. ისინი მთავარ როლს ასრულებენ ადამიანის HP-ში.

დღეს ცნობილია, რომ პოლიმორფიზმი თითქმის ყველა ადამიანის გენისთვისაა დამახასიათებელი. მეტიც, დადგინდა, რომ მას აქვს გამოხატული ეთნიკური და პოპულაციური თავისებურება. ეს თვისება შესაძლებელს ხდის პოლიმორფული გენის მარკერების ფართოდ გამოყენებას ეთნიკურ და პოპულაციის კვლევებში. პოლიმორფიზმი, რომელიც გავლენას ახდენს გენების სემანტიკურ ნაწილებზე, ხშირად იწვევს ამინომჟავების ჩანაცვლებას და ცილების ახალი ფუნქციური თვისებების გამოჩენას. ნუკლეოტიდების ჩანაცვლება ან გამეორება გენების მარეგულირებელ (პრომოტერულ) რეგიონებში შეიძლება მნიშვნელოვანი გავლენა იქონიოს გენების ექსპრესიულ აქტივობაზე. გენების მემკვიდრეობითი პოლიმორფული ცვლილებები გადამწყვეტ როლს თამაშობს თითოეული ადამიანის უნიკალური ბიოქიმიური პროფილის დადგენაში, მისი მემკვიდრეობითი მიდრეკილების შეფასებაში სხვადასხვა ხშირი მულტიფაქტორული (მულტიფაქტორული) დაავადებების მიმართ. HP-ის სამედიცინო ასპექტების შესწავლა წარმოადგენს პროგნოზირებადი (პროგნოზირებადი) მედიცინის კონცეპტუალურ და მეთოდოლოგიურ საფუძველს (იხ. 1.2.5).

ბოლო კვლევებმა აჩვენა, რომ ერთი ნუკლეოტიდის ჩანაცვლება (SNPs) და მოკლე ტანდემი მონო-, დი- და ტრინუკლეოტიდის გამეორებები დომინანტურია, მაგრამ არავითარ შემთხვევაში არ არის ერთადერთი პოლიმორფიზმის ვარიანტები ადამიანის გენომში. ახლახან გავრცელდა ინფორმაცია, რომ ადამიანის ყველა გენის დაახლოებით 12% წარმოდგენილია ორზე მეტ ეგზემპლარად. მაშასადამე, რეალური განსხვავებები სხვადასხვა ადამიანების გენომებს შორის, სავარაუდოდ, მნიშვნელოვნად აღემატება ადრე პოსტულირებული 0,1%-ს. აქედან გამომდინარე, ამჟამად ითვლება, რომ დაუკავშირებელი გენომის სიახლოვე არ არის 99.9%, როგორც ადრე ფიქრობდნენ, მაგრამ დაახლოებით უდრის დაახლოებით 990%. განსაკუთრებით გასაკვირი იყო ის ფაქტი, რომ არა მხოლოდ ცალკეული გენების ასლების რაოდენობა, არამედ ქრომოსომების მთელი ფრაგმენტებიც კი ზომით 0,65-1,3 მეგაბაზები (1 Mgb = 10 6 bp) შეიძლება განსხვავდებოდეს გენომში. ბოლო წლებში, შედარებითი გენომის ჰიბრიდიზაციის მეთოდის გამოყენებით ჩიპებზე, რომლებიც შეიცავს დნმ-ის ზონდებს, რომლებიც შეესაბამება ადამიანის მთელ გენომს, მიღებულია საოცარი მონაცემები, რომლებიც ადასტურებს ცალკეული გენომის პოლიმორფიზმის დიდ (5-20 მგბ) დნმ-ის ფრაგმენტებში. ამ პოლიმორფიზმს Copy Number Variation ჰქვია და მისი წვლილი ადამიანის პათოლოგიაში ამჟამად აქტიურად არის გამოკვლეული.

თანამედროვე მონაცემებით, რაოდენობრივი პოლიმორფიზმი ადამიანის გენომში გაცილებით ფართოა, ვიდრე აქამდე ეგონათ; პოლიმორფიზმის ძირითადი თვისებრივი ვარიანტია ერთნუკლეოტიდის ჩანაცვლება - SNP.

1.2.З.1. საერთაშორისო პროექტი "ჰაპლოიდური გენომი" (NarMar)

გენომიური პოლიმორფიზმის შესწავლაში გადამწყვეტი როლი ეკუთვნის ადამიანის ჰაპლოიდური გენომის შესწავლის საერთაშორისო პროექტს – „ჰაპლოიდური რუკა“ – HapMap.

პროექტი ინიცირებული იყო ადამიანის გენომის კვლევის ინსტიტუტის (აშშ) მიერ 2002 წელს. პროექტი განხორციელდა 200 მკვლევრის მიერ 6 ქვეყნიდან (აშშ, დიდი ბრიტანეთი, კანადა, იაპონია, ჩინეთი, ნიგერია), რომლებმაც შექმნეს სამეცნიერო კონსორციუმი. . პროექტის მიზანია მომავალი თაობის გენეტიკური რუქის მოპოვება, რომლის საფუძველსაც უნდა დაედოს ერთი ნუკლეოტიდის შემცვლელების (SNPs) განაწილება ადამიანის 23-ვე ქრომოსომის ჰაპლოიდურ ნაკრებში.

პროექტის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ რამდენიმე თაობის ინდივიდებში უკვე ცნობილი SNP-ების (ONZ) განაწილების გაანალიზებისას, ერთი ქრომოსომის დნმ-ში მეზობელი ან მჭიდროდ მდებარე SNP-ები მემკვიდრეობით მიიღება ბლოკებად. ასეთი SNP ბლოკი არის ჰაპლოტიპი - რამდენიმე ადგილის ალელური ნაკრები, რომელიც მდებარეობს იმავე ქრომოსომაზე (აქედან გამომდინარეობს პროექტის NarMar-ის სახელწოდება). თითოეული შედგენილი SNP მოქმედებს როგორც დამოუკიდებელი მოლეკულური მარკერი. SNP-ების გენომის მასშტაბური რუქის შესაქმნელად, მნიშვნელოვანია, რომ გენეტიკური კავშირი ორ მეზობელ SNP-ს შორის იყოს უაღრესად სანდო. ასეთი SNP მარკერების შესწავლილ ნიშანთან (დაავადება, სიმპტომი) დაკავშირებით განისაზღვრება კანდიდატი გენების ლოკალიზაციის ყველაზე სავარაუდო ადგილები, რომელთა მუტაციები (პოლიმორფიზმი) ასოცირდება ამა თუ იმ მულტიფაქტორულ დაავადებასთან. ჩვეულებრივ, რამდენიმე SNP, რომლებიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული უკვე ცნობილ მენდელის მახასიათებელთან, შერჩეულია რუკებისთვის. ასეთ კარგად დახასიათებულ ONZ-ებს იშვიათი ალელების სიხშირით მინიმუმ 5% ეწოდება მარკერის SNP (tagSNPs). მოსალოდნელია, რომ პროექტის განმავლობაში თითოეული ინდივიდის გენომში არსებული დაახლოებით 10 მილიონი DHC-დან საბოლოოდ შეირჩევა მხოლოდ დაახლოებით 500,000 tagSNP.

მაგრამ ეს რიცხვიც კი სავსებით საკმარისია ONZ რუქით ადამიანის მთელი გენომის დასაფარად. ბუნებრივია, გენომის თანდათანობითი გაჯერება ასეთი წერტილოვანი მოლეკულური მარკერებით, რომლებიც მოსახერხებელია გენომის ფართო ანალიზისთვის, ხსნის დიდ პერსპექტივას მრავალი ჯერ კიდევ უცნობი გენის რუკების შესამოწმებლად, რომელთა ალელური ვარიანტები ასოცირდება (დაკავშირებულია) სხვადასხვა მძიმე დაავადებებთან.

NarMar-ის 138 მილიონი დოლარის პროექტის პირველი ეტაპი დასრულდა 2005 წლის ოქტომბერში. მილიონზე მეტი DHC-ის (1,007,329) გენოტიპირება განხორციელდა 4 პოპულაციის 270 წარმომადგენელში (90 ევროპელი ამერიკელი, 90 ნიგერიელი, 45 ჩინელი და 45 იაპონელი). სამუშაოს შედეგი იყო ჰაპლოიდური SNP რუკა, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას შესწავლილ პოპულაციებში მარკერის SNP-ების განაწილებისა და სიხშირეების შესახებ.

HapMap-ის პროექტის მეორე ეტაპის შედეგად, რომელიც დასრულდა 2006 წლის დეკემბერში, ინდივიდების იგივე ნიმუში (269 ადამიანი) გენოტიპირებული იქნა კიდევ 4,600,000 SNP-ისთვის. დღემდე, შემდეგი თაობის გენეტიკური რუკა (NarMar) უკვე შეიცავს ინფორმაციას 5,5 მილიონზე მეტი NHC-ის შესახებ. მის საბოლოო ვერსიაში, რომელიც SNP რუკების მუდმივად მზარდი სიჩქარის გათვალისწინებით, ხელმისაწვდომი გახდება უახლოეს მომავალში, იქნება ინფორმაცია ჰაპლოიდური ნაკრების 9 000 000 SNP-ზე. NarMar-ის წყალობით, რომელიც მოიცავს არა მხოლოდ უკვე შედგენილი გენების SNP-ებს ცნობილი ფენოტიპებით, არამედ გენების SNP-ებსაც, რომლებიც ჯერ არ არის იდენტიფიცირებული, მეცნიერები იღებენ მძლავრ უნივერსალურ ნავიგატორს, რომელიც აუცილებელია თითოეული ინდივიდის გენომის სიღრმისეული ანალიზისთვის, სწრაფი და ეფექტური რუკებისთვის. გენების, რომელთა ალელური ვარიანტები მიდრეკილია სხვადასხვა მულტიფაქტორული დაავადებებისადმი, ფართომასშტაბიანი კვლევების ჩატარება ადამიანის პოპულაციის გენეტიკაზე, ფარმაკოგენეტიკასა და ინდივიდუალურ მედიცინაზე.

ფრენსის კოლინზის, ადამიანის გენომის კვლევის ეროვნული ინსტიტუტის დირექტორის (აშშ): „ადამიანის გენომის პროგრამის შესახებ 20 წლის წინ განხილვისას კი ვოცნებობდი დროზე, როცა გენომიური მიდგომა გახდებოდა დიაგნოსტიკის, მკურნალობის საშუალება. და მძიმე საერთო დაავადებების თავიდან აცილება, რომლებსაც დაავადებული ადამიანები აწუხებთ, ავსებენ ჩვენს საავადმყოფოებს, კლინიკებსა და ექიმების კაბინეტებს. წარმატებები

პროექტი NarMar საშუალებას გვაძლევს დღეს სერიოზული ნაბიჯი გადავდგათ ამ ოცნებისკენ“ (http://www.the-scientist.com/2006/2/1/46/1/).

მართლაც, NarMar-ის ტექნიკის გამოყენებით, შესაძლებელი გახდა მაკულარული დეგენერაციაზე პასუხისმგებელი გენის სწრაფად დადგენა, გულის დაავადების ძირითადი გენის და რამდენიმე გენის მარკერის იდენტიფიცირება, ქრომოსომის რეგიონების დადგენა და ოსტეოპოროზის, ბრონქული ასთმის, ტიპი 1 და 2 ტიპის გენების პოვნა. დიაბეტი და ასევე პროსტატის კიბო. NarMar-ის ტექნოლოგიის გამოყენებით შესაძლებელია არა მხოლოდ გენომის ფართო სკრინინგის ჩატარება, არამედ გენომის ცალკეული ნაწილების (ქრომოსომის ფრაგმენტების) და კანდიდატი გენების შესწავლაც. Nar-Mar-ის ტექნოლოგიის კომბინაციამ მაღალი გარჩევადობის ჰიბრიდიზაციის დნმ-ის ჩიპებთან და სპეციალურმა კომპიუტერულმა პროგრამამ ხელმისაწვდომი გახადა გენომის მასშტაბური ასოციაციის სკრინინგი და მოახდინა რეალური რევოლუცია პროგნოზირებულ მედიცინაში სხვადასხვა MD-ებისადმი მიდრეკილი გენების ეფექტური იდენტიფიკაციის თვალსაზრისით. იხილეთ მე-8 და მე-9 თავები).

იმის გათვალისწინებით, რომ გენეტიკური პოლიმორფიზმი არ შემოიფარგლება მხოლოდ ONZ-ით და გენომის მოლეკულური ვარიაციები გაცილებით მრავალფეროვანია, სამეცნიერო ჟურნალის Human Mutation რიჩარდ კოტონმა (ავსტრალია) და ჰეიგ კაზაზიანმა (აშშ) მეცნიერებმა და გამომცემლებმა წამოიწყეს Human Variom Project. რომლის მიზანია შექმნას უნივერსალური საბანკო მონაცემები, რომელიც მოიცავს ინფორმაციას არა მხოლოდ სხვადასხვა მონოგენური დაავადების გამომწვევი მუტაციების შესახებ, არამედ მულტიფაქტორული დაავადებებისადმი მიდრეკილ პოლიმორფიზმებზე - http://www.humanvariomeproject.org/index.php?p = სიახლეები . "პოლიმორფიზმსა" და "მუტაციებს" შორის საკმაოდ თვითნებური საზღვრების გათვალისწინებით, გენომის ვარიაციების ასეთი უნივერსალური ბიბლიოთეკის შექმნა მხოლოდ მისასალმებელია.

სამწუხაროდ, უნდა განვაცხადოთ, რომ თუ რუსეთში ადამიანის გენომის პროექტთან დაკავშირებით ჯერ კიდევ იყო მცდელობები ერთობლივ კვლევებში მონაწილეობის მისაღებად, მაშინ საერთაშორისო NarMar პროექტის განხორციელებაში ადგილობრივი მეცნიერები პრაქტიკულად არ იყვნენ ჩართულნი. შესაბამისად, ძალზე პრობლემურია რუსეთში SNP-ების გენომის სკრინინგის ტექნოლოგიის გამოყენება საჭირო ტექნიკისა და პროგრამული უზრუნველყოფის არარსებობის შემთხვევაში. ამავდროულად, გენეტიკური პოლიმორფიზმის პოპულაციის მახასიათებლების გათვალისწინებით, რუსეთში GWAS ტექნოლოგიის დანერგვა აბსოლუტურად აუცილებელია ( იხილეთ თავი 9).

ღრმა მწუხარებით უნდა განვაცხადოთ, რომ უკვე არსებული კოლოსალური უფსკრული ადგილობრივ და მოწინავე მსოფლიო მეცნიერებას შორის ადამიანის გენომის შესწავლის სფეროში NarMar-ის პროგრამის დასრულების შემდეგ მხოლოდ სწრაფად გაიზრდება.

1.2.З.2. ახალი პროექტები ადამიანის გენომის შესწავლისთვის

NarMar-ის პროექტი სულაც არ არის ერთადერთი, თუმცა ის ყველაზე მოწინავეა ადამიანის გენომის სტრუქტურული და ფუნქციური ორგანიზაციის შესწავლაში ჩვენს დროში. კიდევ ერთი საერთაშორისო პროექტი - ENCODE "ენციკლოპედია დნმ ელემენტების", ინიცირებულია ადამიანის გენომის კვლევის ეროვნული ინსტიტუტის, აშშ (NIHGR) მიერ (National Institute of Human Genome Research - NIHGR). მისი მიზანია ადამიანის გენომის ყველა ცილის სინთეზირებადი გენის და ფუნქციურად მნიშვნელოვანი ელემენტების ზუსტი იდენტიფიკაცია და რუქა. როგორც საპილოტე კვლევა, პროექტი გულისხმობს გენომის ფრაგმენტის განმეორებით თანმიმდევრობას და დეტალურ შესწავლას დნმ-ის მთლიანი სიგრძის 1%-მდე. ყველაზე სავარაუდო კანდიდატი არის გენომის რეგიონი დაახლოებით 30 მეგაბაზის (მილიონი bp) მე-6 ქრომოსომის მოკლე მკლავში. სწორედ იქ არის HLA ლოკუსი, რომელიც ძალიან რთულია სტრუქტურული და ფუნქციური თვალსაზრისით, პასუხისმგებელია ჰისტოთავსებადობის ანტიგენების სინთეზზე. . დაგეგმილია HLA რეგიონის თანმიმდევრობა აუტოიმუნური დაავადებების მქონე 100 პაციენტში (სისტემური წითელი მგლურა, ტიპი 1 დიაბეტი, გაფანტული სკლეროზი, ბრონქული ასთმა და ა.შ.) და 100 სომატურად ჯანმრთელ დონორში, რათა გავიგოთ გენის მახასიათებლების მოლეკულური ბუნება. პათოლოგიები. ანალოგიურად, შემოთავაზებულია კანდიდატი გენების იდენტიფიცირება ლოკებში, რომლებიც აჩვენებენ არა შემთხვევით კავშირს მრავალფაქტორული ხასიათის ხშირ მძიმე დაავადებებთან. ENCODE პროექტის შედეგები ნაწილობრივ უკვე გამოქვეყნებულია, თუმცა HLA ლოკუსი მასში არ შედის.

კიდევ ერთი პროექტი - NIHGR "Chemical Genomics" - მიზნად ისახავს შექმნას ქიმიკატების საჯარო ბიბლიოთეკა, ძირითადად ორგანული ნაერთები, მოსახერხებელია სხეულის ძირითადი მეტაბოლური გზების შესასწავლად, უშუალოდ გენომთან ურთიერთქმედების და ახალი წამლების შექმნის იმედის მომცემი.

Genome to Life პროექტი „გენომი სიცოცხლისთვის“ ფოკუსირებულია მეტაბოლიზმის თავისებურებებზე და ადამიანისათვის პათოგენური უჯრედული ორგანიზმების გენომის ორგანიზებაზე. ვარაუდობენ, რომ მისი განხორციელების შედეგი იქნება მიკრობების რეაქციის კომპიუტერული მოდელები გარე გავლენებზე. კვლევა ფოკუსირებული იქნება ოთხ ძირითად სფეროზე: ბაქტერიული ცილები, გენების მარეგულირებელი მექანიზმები, მიკრობული ასოციაციები (სიმბიოზი), ურთიერთქმედება ადამიანის სხეულთან (www.genomestolife.org).

საბოლოოდ, Wellcome Trust-მა, დიდ ბრიტანეთში სამეცნიერო პროექტების დაფინანსების მთავარმა ორგანიზაციამ, შექმნა სტრუქტურული გენომის კონსორციუმი. მისი მიზანია ადამიანის გენომის შესწავლის მონაცემების საფუძველზე ახალი მიზნობრივი წამლების ძიებისა და სინთეზის ეფექტურობის გაზრდა.

პროგნოზირებულ მედიცინასა და ფარმაკოგენეტიკას პირდაპირ კავშირშია გარემოსდაცვითი გენომის პროექტი, რომელიც შემუშავებულია აშშ-სა და დასავლეთ ევროპაში. ამ პროექტის ზოგიერთი დეტალი განხილული იქნება მომდევნო თავში.

გენეტიკური პოლიმორფიზმი გაგებულია, როგორც გენოტიპების გრძელვადიანი მრავალფეროვნების მდგომარეობა, როდესაც პოპულაციებში ყველაზე იშვიათი გენოტიპების სიხშირეც კი აღემატება 1%-ს. გენეტიკური პოლიმორფიზმი შენარჩუნებულია გენეტიკური მასალის მუტაციებითა და რეკომბინაციებით. როგორც მრავალრიცხოვანმა კვლევებმა აჩვენა, გენეტიკური პოლიმორფიზმი ფართოდ არის გავრცელებული. ასე რომ, თეორიული გათვლებით, შთამომავლობაში ორი ინდივიდის გადაკვეთიდან, რომლებიც განსხვავდება მხოლოდ ათი ადგილით, რომელთაგან თითოეული წარმოდგენილია 4 შესაძლო ალელით, იქნება დაახლოებით 10 მილიარდი ინდივიდი სხვადასხვა გენოტიპებით.

რაც უფრო დიდია გენეტიკური პოლიმორფიზმის მარაგი მოცემულ პოპულაციაში, მით უფრო ადვილია მისთვის ახალ გარემოსთან ადაპტაცია და უფრო სწრაფად მიმდინარეობს ევოლუცია. თუმცა, პრაქტიკულად შეუძლებელია პოლიმორფული ალელების რაოდენობის დადგენა ტრადიციული გენეტიკური მეთოდების გამოყენებით, რადგან გენოტიპში გენის არსებობის ფაქტი დგინდება ამ გენის მიერ განსაზღვრული ფენოტიპის სხვადასხვა ფორმების მქონე ინდივიდების გადაკვეთით. პოპულაციაში სხვადასხვა ფენოტიპის მქონე ინდივიდების პროპორციის ცოდნით, შესაძლებელია იმის გარკვევა, თუ რამდენი ალელი მონაწილეობს მოცემული თვისების ფორმირებაში.

1960-იანი წლებიდან გენეტიკური პოლიმორფიზმის დასადგენად ფართოდ გამოიყენება პროტეინის გელის ელექტროფორეზის მეთოდი (ფერმენტების ჩათვლით). ამ მეთოდის გამოყენებით, შესაძლებელია გამოიწვიოს ცილების მოძრაობა ელექტრულ ველში, მათი ზომის, კონფიგურაციისა და მთლიანი დამუხტვის მიხედვით, გელის სხვადასხვა მონაკვეთებზე, შემდეგ კი ამ ლაქების მდებარეობისა და რაოდენობის მიხედვით. შემთხვევაში, იდენტიფიცირება შესწავლილი ნივთიერების. პოპულაციებში გარკვეული ცილების პოლიმორფიზმის ხარისხის შესაფასებლად, ჩვეულებრივ გამოკვლეულია დაახლოებით 20 ან მეტი ადგილი, შემდეგ კი მათემატიკურად განისაზღვრება ალელური გენების რაოდენობა, ჰომო- და ჰეტეროზიგოტების თანაფარდობა. კვლევებმა აჩვენა, რომ ზოგიერთი გენი მონომორფულია, ზოგი კი უკიდურესად პოლიმორფულია.

განასხვავებენ გარდამავალ და დაბალანსებულ პოლიმორფიზმს, რომელიც დამოკიდებულია გენების შერჩევით მნიშვნელობაზე და ბუნებრივი გადარჩევის წნევაზე.

გარდამავალი პოლიმორფიზმი გვხვდება პოპულაციაში, როდესაც ალელი, რომელიც ოდესღაც გავრცელებული იყო, იცვლება სხვა ალებით, რომლებიც ანიჭებენ მათ მატარებლებს უფრო მაღალ ფიტნესს (მრავალჯერადი ალელიზმი). გარდამავალი პოლიმორფიზმის დროს შეინიშნება მიმართული ცვლა გენოტიპის ფორმების პროცენტში. გარდამავალი პოლიმორფიზმი არის ევოლუციის მთავარი გზა, მისი დინამიკა. გარდამავალი პოლიმორფიზმის მაგალითი შეიძლება იყოს ინდუსტრიული მექანიზმის ფენომენი. ასე რომ, ბოლო ასი წლის განმავლობაში ინგლისის ინდუსტრიულ ქალაქებში ატმოსფერული დაბინძურების შედეგად, პეპლების 80-ზე მეტმა სახეობამ განუვითარა მუქი ფორმები. მაგალითად, თუ 1848 წლამდე არყის თითებს ჰქონდათ ღია კრემისფერი ფერი შავი წერტილებით და ცალკეული მუქი ლაქებით, მაშინ 1848 წელს პირველი მუქი ფორმები გამოჩნდა მანჩესტერში, ხოლო 1895 წლისთვის უკვე თითების 98% მუქი გახდა. ეს გამოწვეული იყო ხის ტოტების გაჟღენთვით და შაშვითა და რობინებით მსუბუქი ტანის თითების შერჩევითი ჭამით. მოგვიანებით გაირკვა, რომ თითებში სხეულის მუქ შეფერილობას მუტანტური მელანისტური ალელი ახორციელებს.

დაბალანსებული პოლიმორფიზმი ხასიათდება სხვადასხვა ფორმის, გენოტიპების რიცხვითი თანაფარდობების ცვლის არარსებობით პოპულაციებში სტაბილურ გარემო პირობებში. ამავდროულად, ფორმების პროცენტული მაჩვენებელი თაობიდან თაობას ან უცვლელი რჩება, ან რაღაც მუდმივი მნიშვნელობის გარშემო მერყეობს. გარდამავალი პოლიმორფიზმისგან განსხვავებით, ევოლუციის სტატიკაა დაბალანსებული. ი.ი. შმალჰაუზენმა (1940) მას წონასწორული ჰეტერომორფიზმი უწოდა.

დაბალანსებული პოლიმორფიზმის მაგალითია ორი სქესის არსებობა მონოგამიურ ცხოველებში, რადგან მათ აქვთ ექვივალენტური შერჩევითი უპირატესობები. მათი თანაფარდობა პოპულაციაში არის 1:1. პოლიგამიის დროს, შერჩევითი მნიშვნელობა სხვადასხვა სქესის წარმომადგენლებისთვის შეიძლება განსხვავდებოდეს და შემდეგ ერთი სქესის წარმომადგენლები ან ნადგურდებიან, ან უფრო მეტად, ვიდრე სხვა სქესის ინდივიდები, გამორიცხული არიან რეპროდუქციისგან. კიდევ ერთი მაგალითია ადამიანის სისხლის ჯგუფები ABO სისტემის მიხედვით. აქ, სხვადასხვა პოპულაციაში სხვადასხვა გენოტიპების სიხშირე შეიძლება განსხვავდებოდეს, თუმცა, თითოეულ კონკრეტულ პოპულაციაში ის თაობიდან თაობაში უცვლელი რჩება. ეს იმიტომ ხდება, რომ არცერთ გენოტიპს არ აქვს შერჩევითი უპირატესობა სხვებთან შედარებით. ასე რომ, მიუხედავად იმისა, რომ პირველი სისხლის ჯგუფის მქონე მამაკაცებს, როგორც სტატისტიკა აჩვენებს, სიცოცხლის ხანგრძლივობა უფრო მაღალი აქვთ, ვიდრე სხვა სისხლის ჯგუფის მქონე მამაკაცებს, მათ უფრო მეტად უვითარდებათ თორმეტგოჯა ნაწლავის წყლული, რომელიც, პერფორაციის შემთხვევაში, შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილამდე.

გენეტიკური ბალანსი პოპულაციებში შეიძლება დაირღვეს სპონტანური მუტაციების ზეწოლის გამო, რომელიც ხდება თითოეულ თაობაში გარკვეული სიხშირით. ამ მუტაციების მდგრადობა ან აღმოფხვრა დამოკიდებულია იმაზე, ხელს უწყობს თუ ეწინააღმდეგება მათ ბუნებრივი გადარჩევა. მოცემულ პოპულაციაში მუტაციების ბედზე თვალყურის დევნება შეიძლება მის ადაპტაციურ მნიშვნელობაზე. ეს უკანასკნელი უდრის 1-ს, თუ შერჩევა არ გამორიცხავს მას და არ ეწინააღმდეგება გავრცელებას. უმეტეს შემთხვევაში მუტანტის გენების ადაპტაციური მნიშვნელობის მაჩვენებელი 1-ზე ნაკლებია, ხოლო თუ მუტანტები სრულად ვერ გამრავლდებიან, მაშინ ის ნულის ტოლია. ასეთი მუტაციები ბუნებრივმა გადარჩევამ გვერდი აუარა. თუმცა, იგივე გენს შეუძლია განმეორებით მუტაცია, რაც ანაზღაურებს მის აღმოფხვრას შერჩევით. ასეთ შემთხვევებში შესაძლებელია წონასწორობის მიღწევა, სადაც მუტაციური გენების გამოჩენა და გაქრობა დაბალანსდება. ამის მაგალითია ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია, როდესაც ჰომოზიგოტში დომინანტური მუტანტური გენი იწვევს ორგანიზმის ადრეულ სიკვდილს, თუმცა ამ გენის ჰეტეროზიგოტები რეზისტენტულია მალარიის მიმართ. იმ ადგილებში, სადაც მალარია გავრცელებულია, ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემიის გენში არის დაბალანსებული პოლიმორფიზმი, ვინაიდან ჰომოზიგოტების ელიმინაციასთან ერთად ხდება ჰეტეროზიგოტების სასარგებლოდ კონტრშერჩევა. პოპულაციების გენოფონდში მრავალვექტორიანი შერჩევის შედეგად გენოტიპები შენარჩუნებულია თითოეულ თაობაში, რაც უზრუნველყოფს ორგანიზმების ადაპტირებას ადგილობრივი პირობების გათვალისწინებით. ნამგლისებრუჯრედოვანი გენის გარდა, არსებობს მრავალი სხვა პოლიმორფული გენი ადამიანთა პოპულაციაში, რომლებიც ითვლება ჰეტეროზის ფენომენის გამომწვევ მიზეზად.

რეცესიული მუტაციები (მათ შორის მავნე მუტაციები), რომლებიც არ ვლინდება ფენოტიპურად ჰეტეროზიგოტებში, შეიძლება დაგროვდეს პოპულაციაში უფრო მაღალ დონეზე, ვიდრე მავნე დომინანტური მუტაციები.

გენეტიკური პოლიმორფიზმი უწყვეტი ევოლუციის წინაპირობაა. მისი წყალობით, ცვალებად გარემოში ყოველთვის შეიძლება არსებობდეს ამ პირობებთან წინასწარ ადაპტირებული გენეტიკური ვარიანტები. დიპლოიდური ორწახნაგოვანი ორგანიზმების პოპულაციაში გენეტიკური ცვალებადობის უზარმაზარი რეზერვი შეიძლება ინახებოდეს ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში, ფენოტიპური გამოვლინების გარეშე. ამ უკანასკნელის დონე, ცხადია, შეიძლება კიდევ უფრო მაღალი იყოს პოლიპლოიდურ ორგანიზმებში, რომლებშიც არა ერთი, არამედ რამდენიმე მუტანტური ალელი შეიძლება იმალებოდეს ფენოტიპურად გამოვლენილი ნორმალური ალელის მიღმა.

თითოეული ადამიანი უნიკალურია და ეს უნიკალურობა შესაძლებელია გენების ინდივიდუალური კომბინაციის (გენოტიპის) გამო. გენების ზოგადი ნაკრები ყველა ადამიანში ერთნაირია, ის განსაზღვრავს დამახასიათებელ თვისებებს მთელი სახეობის თვალსაზრისით. თითოეული ორგანიზმის უნიკალური განსხვავებები წარმოიქმნება დნმ-ის ელემენტების განსხვავებული კომბინაციების გამო.

დნმ-ის უჯრედები, რომლებიც განლაგებულია ქრომოსომის ერთსა და იმავე ნაწილებზე (ადგილებზე) და უზრუნველყოფენ ერთი და იმავე მახასიათებლის სხვადასხვა მდგომარეობას, პოლიმორფულია (პოლისი - ბევრი და მორფი - გარეგნობა, ფორმა, გამოსახულება). მათი ორმაგი ბუნება განპირობებულია სხვადასხვა ალელებით, ანუ სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ფორმებით.

სხვადასხვა ალელები წარმოიქმნება მუტაციის, ანუ დნმ-ის სტრუქტურის სპონტანური ან მიმართული ცვლილების შედეგად პროვოცირების ფაქტორების გავლენის ქვეშ. გენის პოლიმორფიზმი განსაზღვრავს ინდივიდუალურ განსხვავებებს პიროვნების ფიზიკური ან ფსიქიკური მახასიათებლების განვითარებაში, მაგრამ გარდა ამისა, ის იწვევს გარკვეული დაავადებებისადმი მიდრეკილებას.

იმ შემთხვევებში, როდესაც მუტაციები განსაზღვრავს არა თავად პათოლოგიის არსებობას, არამედ მხოლოდ მისადმი მიდრეკილებას, ის შეიძლება განვითარდეს მხოლოდ გარკვეული გარე ან შინაგანი ფაქტორების გავლენის ქვეშ. კერძოდ, გენეტიკური თრომბოფილიის განვითარება შეიძლება დაიწყოს ორსულობის ან გულ-სისხლძარღვთა სისტემის დაავადებების - წინაგულების ფიბრილაციის, ჰიპერტენზიის, ვარიკოზული ვენების და ა.შ.

პროვოცირების ფაქტორების გავლენითაც კი თრომბოფილია არ ვითარდება ამისკენ მიდრეკილ ყველა ადამიანში, ეს ყველაფერი დამოკიდებულია ორგანიზმის ინდივიდუალურ მახასიათებლებზე.

უმეტეს პაციენტებში, რომლებსაც აქვთ მიდრეკილება სისხლის შედედების წარმოქმნისადმი, ეს თვისება არის ზუსტად თანდაყოლილი, ანუ შეძენილი ნაყოფის განვითარების დროს. ამ შემთხვევაში პოლიმორფიზმის წარმოქმნის ორი ვარიანტი არსებობს. ჯერ ერთი, ის შეიძლება წარმოიშვას მამისა და დედის სხვადასხვა ალელის ერთ გენში გაერთიანების შედეგად და მეორეც, პოლიმორფული გენი შეიძლება მთლიანად მემკვიდრეობით მივიღოთ ერთ-ერთი მშობლისგან.

თითოეულ ადამიანს შეიძლება ჰქონდეს მრავალი პოლიმორფული გენი, მაგრამ ყველა მათგანს არ შეუძლია გამოიწვიოს თრომბოფილია. ზოგიერთი მათგანი იწვევს სრულიად უვნებელ განსხვავებებს კონკრეტულ ადამიანსა და სხვებს შორის, ზოგი კი იწვევს გენეტიკურ დაავადებებს. სისხლის კოაგულაციის სისტემასთან დაკავშირებულმა მხოლოდ რამდენიმე გენმა შეიძლება გავლენა მოახდინოს თრომბოფილიის წარმოქმნაზე.

პროთრომბინის პოლიმორფიზმი

პროთრომბინი (კოაგულაციის ფაქტორი II ან F2) კოაგულაციის სისტემის ერთ-ერთი მთავარი კომპონენტია. ეს არის რთული ცილის სტრუქტურა, რომელიც წინ უსწრებს თრომბინს, ჰემოსტაზის (შედედების) მთავარ ფერმენტს, რომელიც უშუალოდ მონაწილეობს სისხლის შედედების წარმოქმნაში. პროთრომბინის პოლიმორფიზმის ანალიზისას შეიძლება მივიღოთ შემდეგი შედეგები:

1. პროთრომბინის დრო. ეს მნიშვნელობა, გამოხატული წამებში, შეესაბამება შედედების დროს. ჩვეულებრივ, პროგნოზირებული დრო უნდა იყოს 9-12,6 წამის დიაპაზონში.
2. პროთრომბინის ინდექსი. ეს არის ინდიკატორი, რომელიც გამოითვლება როგორც პაციენტის პროთრომბინის დროის თანაფარდობა ნორმატიულ მნიშვნელობასთან კონკრეტული ასაკისა და სქესის პროცენტებში. პროთრომბინის ინდექსი, რომელიც მერყეობს 77-დან 120%-მდე, ნორმად ითვლება.
3. პროთრომბინი Quick-ის მიხედვით. ეს არის ყველაზე თანამედროვე და ზუსტი ანალიზი პროთრომბინის პოლიმორფიზმისთვის. კვლევის შედეგი გამოითვლება როგორც პაციენტის პლაზმის აქტივობის თანაფარდობა და საკონტროლო პლაზმის ნორმატიული მნიშვნელობა პროცენტებში. ნორმალური მაჩვენებელია 78-142%.

თრომბოზისადმი მიდრეკილების გაჩენაზე გავლენას ახდენს პროთრომბინის გაზრდილი ინდექსი, რომელიც ნორმას შეიძლება 1,5-2-ჯერ აღემატებოდეს. შედეგად მიღებული მუტაცია მემკვიდრეობით მიიღება აუტოსომური დომინანტური გზით, ანუ მეორე მშობლის გენი რომც იყოს ნორმალური, ბავშვი მემკვიდრეობით მიიღებს პოლიმორფიზმს, რომელმაც შეიძლება გამოიწვიოს ან არ გამოიწვიოს თრომბოფილია.

მუტაცია ლეიდენი

კოაგულაციის სისტემის ლეიდენის ფაქტორის (ფაქტორი V) პოლიმორფიზმი ერთ-ერთი ყველაზე საშიშია თრომბოზის რისკის თვალსაზრისით. შედედების პროცესის ეს კომპონენტი, ან სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პროაქცელერინი, არის ღვიძლში სინთეზირებული ცილა. ეს არის კოფაქტორი, ანუ დამხმარე ელემენტი, რომელიც მონაწილეობს პროთრომბინის თრომბინად გადაქცევაში.

ლეიდენის მუტაცია ხდება პლანეტის მთლიანი მოსახლეობის 5%-ში და კონკრეტულად თრომბოზით დაავადებულ პაციენტებში ეს თვისება ვლინდება 20-40%-ში. უფრო მეტიც, თუ ორივე მშობელს ჰქონდა პოლიმორფული პროაქსელერინის გენი, მაშინ ბავშვში თრომბოფილიის განვითარების რისკი 80%-ია, მაგრამ თუ ეს ფენომენი მხოლოდ მამასა და დედაში მოხდა, ალბათობა 7%-ია.

ლეიდენის ფაქტორის მუტაციით თრომბოფილიის განვითარების რისკი იზრდება შემდეგი პროვოცირების ფაქტორების არსებობისას:

• ქირურგიული ჩარევები, განსაკუთრებით მენჯის ღრუს ორგანოებზე;
• ოპერაციის ან ტრავმის შემდგომი პერიოდი, რაც მიუთითებს გრძელ სტატიკური პოზიციაზე;
• ავთვისებიანი სიმსივნეები;
• ჭარბი წონა;
• გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ქრონიკული დაავადებები;
• გარკვეული ფარმაკოლოგიური ჯგუფის წამლების მიღება;
• ორალური კონტრაცეპტივების (ჩასახვის საწინააღმდეგო აბები) და სხვა ჰორმონალური პრეპარატების მიღება;
• ორსულობა, მშობიარობა და მშობიარობის შემდგომი პერიოდი;
• ხშირი გრძელი მოგზაურობები და ფრენები;
• ხშირი ვენური კათეტერიზაცია;
• გაუწყლოება.

ადამიანების უმეტესობას, რომლებსაც აქვთ მხოლოდ ერთი მუტაციური პროაქსელერინის გენი, ნორმალური მეორე ალელით, არ აღენიშნებათ თრომბოზის არც ერთი შემთხვევა მთელი ცხოვრების განმავლობაში. თუ პოლიმორფული გენი წარმოდგენილია ერთდროულად ორი შეცვლილი ალელით, მაშინ რეგულარული პრევენციული ღონისძიებების გარეშე თითქმის შეუძლებელია თრომბოფილიის გავლენის პრევენცია.

ფაქტორი VII პოლიმორფიზმი

ფაქტორი VII ან F7 (პროკონვერტინი) არის სისხლის კოაგულაციის სისტემის ელემენტი, რომელიც მონაწილეობს თრომბის წარმოქმნის ადრეულ ეტაპზე. ჰემოსტაზის ზოგიერთ სხვა ფაქტორთან ერთად ხელს უწყობს X ფაქტორის გააქტიურებას, რაც, თავის მხრივ, პროთრომბინს პასიური მდგომარეობიდან აქტიურში გარდაქმნის და ხელს უწყობს თრომბინის წარმოქმნას.

პროკონვერტინი ღვიძლში სინთეზირდება K ვიტამინის გავლენით.

სხვა გენის პოლიმორფიზმებისგან განსხვავებით, თრომბოფილიის დროს VII ფაქტორის მუტაციას აქვს სასარგებლო ეფექტი. პროკონვერტინის პირველადი სტრუქტურის ცვლილება ხელს უწყობს მისი ფერმენტული აქტივობის დაქვეითებას, ანუ ის ნაკლებად იმოქმედებს პროთრომბინის თრომბინად გადაქცევის გააქტიურებაზე.

VII ფაქტორი ჰემოსტაზის გენის პოლიმორფიზმი გავლენას ახდენს არა მხოლოდ თრომბოზის რისკის შემცირებაზე, არამედ სპონტანური აბორტის, ანუ მუცლის მოშლის ალბათობის შემცირებაზე. ასევე, მუტაციის გავლენით მცირდება მიოკარდიუმის ინფარქტის რისკი და თუ ეს მოხდა, მაშინ მცირდება სიკვდილის ალბათობაც. თუმცა, ის ასევე ზრდის სისხლდენის რისკს.

ფიბრინოგენის პოლიმორფიზმი

ფიბრინოგენი (ფაქტორი I, F1) არის სპეციფიკური ცილა, რომელიც გვხვდება სისხლში დაშლილი სახით და სისხლდენის დროს არის სისხლის შედედების წარმოქმნის საფუძველი. თრომბინის ზემოქმედებით ეს კომპონენტი გარდაიქმნება ფიბრინად, რომელიც ფერმენტების ზემოქმედებით პირდაპირ გარდაიქმნება თრომბად.

ფიბრინოგენს უწოდებენ F1, რადგან ის პირველი იყო, რომელიც მეცნიერებმა აღმოაჩინეს.

ფიბრინოგენის პოლიმორფიზმი მნიშვნელოვნად ზრდის თრომბის წარმოქმნის ალბათობას, მაგრამ უმეტეს შემთხვევაში ეს ხდება გარე უარყოფითი ფაქტორების გავლენის ქვეშ. მათ შორისაა ანთებითი, ინფექციური და აუტოიმუნური პათოლოგიები. შემდეგ პროვოკატორებს ასევე შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ:

• დიაბეტი;
• ჭარბი წონა;
• ავთვისებიანი ნეოპლაზმები;
• მიოკარდიუმის მწვავე ინფარქტი;
• კანის დაზიანება;
• მოწევა;
• ჰეპატიტი;
• ტუბერკულოზი.

გასათვალისწინებელია ისიც, რომ ტესტების მიღებისას ფიბრინოგენის დონის მატებაზე შეიძლება გავლენა იქონიოს სტრესმა, წინა ინტენსიურმა ფიზიკურმა აქტივობამ, ქოლესტერინის მომატებულმა დონემ, ორალური კონტრაცეპტივების მიღებამ და ა.შ. არ არის რეკომენდებული გაციების გამოკვლევის ჩატარება.

გენის პოლიმორფიზმის ტესტები

გენის პოლიმორფიზმის დიაგნოსტირება ხდება ვენიდან დილით უზმოზე აღებული სპეციფიკური სისხლის ანალიზით. ასეთი გამოკვლევა შეგიძლიათ გაიაროთ კლინიკურ დიაგნოსტიკურ ცენტრებში ან კერძო საავადმყოფოებში, რადგან საჯარო კლინიკები არ უზრუნველყოფენ ასეთ მომსახურებას. ღირს მომზადება იმისთვის, რომ თითოეული ანალიზი შეიძლება ღირდეს 1,5-დან 4 ათას რუბლამდე და შეიძლება საჭირო გახდეს რამდენიმე მათგანი.

თითოეული ანალიზისთვის დანიშვნა ინიშნება დამსწრე ექიმის მიერ, ზოგადი სისხლის ტესტის შედეგების საფუძველზე. ნებისმიერ სპეციალისტს შეუძლია გამოაგზავნოს გამოკვლევა - თერაპევტი, ქირურგი, ფლებოლოგი და ა.შ., მაგრამ მხოლოდ ჰემატოლოგმა უნდა გაშიფროს შედეგები. არ შეეცადოთ დამოუკიდებლად გამოიტანოთ დასკვნა.

ხშირად ორსულობის დროს ინიშნება გენის პოლიმორფიზმის ანალიზი, რადგან ბავშვის გაჩენის პერიოდში თრომბოფილია შეიძლება გამოიწვიოს გამოუსწორებელი შედეგები. ეს მოიცავს ინტრაუტერიული ზრდის შეფერხებას, ორსულობის უკმარისობას, სპონტანურ აბორტს და ნაადრევ მშობიარობას. ამის მიუხედავად, ასეთი დიაგნოზის მქონე ყველა ქალს შეუძლია გააჩინოს ჯანმრთელი ბავშვი საკეისრო კვეთის გარეშე, თუ იგი სრულად დაიცავს ექიმის რეკომენდაციებს.



ადამიანთა პოპულაციების პოლიმორფიზმი. გენეტიკური ტვირთი.

პოლიმორფიზმის კლასიფიკაცია.

ადამიანის პოპულაციების გენეტიკური პოლიმორფიზმი.

გენეტიკური დატვირთვა.

დაავადებისადმი მიდრეკილების გენეტიკური ასპექტები.

ბუნებრივ გადარჩევას შეუძლია:

ხედვის სტაბილიზაცია;

გამოიწვიოს სახეობების ახალი ფორმირება;

მრავალფეროვნების ხელშეწყობა.

პოლიმორფიზმი- ორი ან მეტი მკვეთრად განსხვავებული ფენოტიპის ერთ პანმიქს პოპულაციაში არსებობა. ისინი შეიძლება იყოს ნორმალური ან არანორმალური. პოლიმორფიზმი არის ინტრაპოპულაციური ფენომენი.

პოლიმორფიზმი ხდება:

ქრომოსომული;

Გარდამავალი;

დაბალანსებული.

გენეტიკური პოლიმორფიზმი ხდება მაშინ, როდესაც გენი წარმოდგენილია ერთზე მეტი ალელით. ამის მაგალითია სისხლის ჯგუფის სისტემები.

ქრომოსომული პოლიმორფიზმი - ინდივიდებს შორის არის განსხვავებები ცალკეულ ქრომოსომებში. ეს არის ქრომოსომული აბერაციების შედეგი. არსებობს განსხვავებები ჰეტეროქრომატულ რეგიონებში. თუ ცვლილებებს არ მოჰყვება პათოლოგიური შედეგები - ქრომოსომული პოლიმორფიზმი, მუტაციების ბუნება ნეიტრალურია.

გარდამავალი პოლიმორფიზმი არის ერთი ძველი ალელის პოპულაციაში ჩანაცვლება ახლით, რომელიც უფრო სასარგებლოა მოცემულ პირობებში. ადამიანს აქვს ჰაპტოგლობინის გენი - Hp1f, Hp 2fs. ძველი ალელი არის Hp1f, ახალი არის Hp2fs. Hp ქმნის კომპლექსს ჰემოგლობინთან და იწვევს ერითროციტების აგრეგაციას დაავადების მწვავე ფაზაში.

დაბალანსებული პოლიმორფიზმი - ხდება მაშინ, როდესაც არცერთი გენოტიპი არ არის სარგებელს, ხოლო ბუნებრივი გადარჩევა ხელს უწყობს მრავალფეროვნებას.

პოლიმორფიზმის ყველა ფორმა ბუნებაში ძალიან გავრცელებულია ყველა ორგანიზმის პოპულაციაში. სქესობრივი გამრავლების ორგანიზმების პოპულაციებში ყოველთვის არის პოლიმორფიზმი.

ძირეული „მორფიზმი“ მოიცავს სტრუქტურის გათვალისწინებას.

ახლა ტერმინი "პოლიმორფიზმი" გაგებულია, როგორც ნებისმიერი მახასიათებელი, რომელიც განისაზღვრება გენეტიკურად და არ არის ფენოკოპიის შედეგი. ძალიან ხშირად არის 2 ალტერნატიული ნიშანი, მერე საუბრობენ დიმორფიზმზე. მაგალითად, სექსუალური დიმორფიზმი.

1960-იანი წლების შუა ხანებამდე (უფრო ზუსტად, 1966 წ.) პოლიმორფიზმის შესასწავლად გამოიყენებოდა მორფოლოგიური ნიშნის მქონე მუტაციები. ისინი ხდება მცირე სიხშირით, იწვევს სერიოზულ ცვლილებებს და, შესაბამისად, ძალიან შესამჩნევია.

ტიმოფეევი - რისოვსკი "ბერლინის ლედიბუგის პოპულაციის ყვავილების მორფებზე ...". შეღებვის 8 სახეობა. კიდევ 3 გავრცელებული (შავი ლაქები წითელ ფონზე) - წითელი მორფები, თუ პირიქით - შავი მორფები. მე დავადგინე, რომ წითლები დომინანტურია და შავი რეცესიული. ზამთარში წითელი უფრო მეტია, ზაფხულში შავი. პოპულაციაში პოლიმორფიზმის არსებობა ადაპტაციურია.

ევროპაში ბაღის ლოკოკინას ფერის შესწავლა.

1960 წელს ჰაბიმ და ლევონტინმა შემოგვთავაზეს ელექტროფორეზის გამოყენება ადამიანის და ცხოველური ცილების მორფების დასადგენად. მუხტის გამო ხდება ცილების ფენებად განაწილება. მეთოდი ძალიან ზუსტია. ამის მაგალითია იზოენზიმები. ერთი და იგივე სახეობის ორგანიზმებს აქვთ ფერმენტების რამდენიმე ფორმა, რომლებიც ახდენენ ერთიდაიგივე ქიმიურ რეაქციას, მაგრამ განსხვავდებიან სტრუქტურით. განსხვავებულია მათი აქტივობაც. მათი ფიზიკოქიმიური თვისებებიც შესანიშნავია.სტრუქტურული გენის ლოკების 16% პოლიმორფულია. გლუკოზა-6-ფოსფატაზას აქვს 30 ფორმა. ხშირად ხდება იატაკზე გადაბმა. კლინიკაში დიდი ხანია გამოიყოფა ლაქტატდეჰიდროგენაზები (LDH), რომელთაგან 5 ფორმაა. ეს ფერმენტი გლუკოზას პირუვატად გარდაქმნის, სხვადასხვა ორგანოში ამა თუ იმ იზოფერმენტის კონცენტრაცია განსხვავდება დაავადების ლაბორატორიული დიაგნოსტიკის საფუძველზე.

უხერხემლოები უფრო პოლიმორფულები არიან ვიდრე ხერხემლიანები. რაც უფრო პოლიმორფულია მოსახლეობა, მით უფრო ევოლუციურად პლასტიკურია. პოპულაციაში ალელების დიდ მარაგს არ გააჩნია მაქსიმალური ფიტნეს მოცემულ ადგილას მოცემულ დროს. ეს მარაგი მცირე რაოდენობით გვხვდება და ჰეტეროზიგოტურია. არსებობის პირობებში ცვლილებების შემდეგ ისინი შეიძლება გახდეს სასარგებლო და დაიწყოს დაგროვება - გარდამავალი პოლიმორფიზმი. დიდი გენეტიკური მარაგი ეხმარება მოსახლეობას რეაგირება მოახდინოს გარემოზე. ერთ-ერთი მექანიზმი, რომელიც ინარჩუნებს მრავალფეროვნებას, არის ჰეტეროზიგოტების უპირატესობა. სრული დომინირებით, არ არის გამოვლინება, არასრული დომინირებით, აღინიშნება ჰეტეროზი. პოპულაციაში სელექცია ინარჩუნებს გენეტიკურად არასტაბილურ ჰეტეროზიგოტურ სტრუქტურას და ასეთი პოპულაცია შეიცავს 3 ტიპის ინდივიდს (AA, Aa, aa). ბუნებრივი გადარჩევის შედეგად ხდება გენეტიკური სიკვდილი, რაც ამცირებს მოსახლეობის რეპროდუქციულ პოტენციალს. მოსახლეობა იკლებს. ამიტომ გენეტიკური სიკვდილი მოსახლეობისთვის ტვირთია. მას ასევე უწოდებენ გენეტიკურ ტვირთს.

გენეტიკური ტვირთი- მოსახლეობის მემკვიდრეობითი ცვალებადობის ნაწილი, რომელიც განსაზღვრავს ნაკლებად ადაპტირებული ინდივიდების გარეგნობას, რომლებიც განიცდიან შერჩევით სიკვდილს ბუნებრივი გადარჩევის შედეგად.

არსებობს 3 სახის გენეტიკური ტვირთი.

მუტაციური.

სეგრეგაცია.

შემცვლელი.

გენეტიკური ტვირთის თითოეული ტიპი კორელაციაშია ბუნებრივ გადარჩევის გარკვეულ ტიპთან.

მუტაციური გენეტიკური ტვირთი- მუტაციის პროცესის გვერდითი ეფექტი. ბუნებრივი გადარჩევის სტაბილიზაცია პოპულაციას აშორებს მავნე მუტაციებს.

გენეტიკური ტვირთის სეგრეგაცია- დამახასიათებელი პოპულაციებისთვის, რომლებიც იყენებენ ჰეტეროზიგოტების უპირატესობას. სუსტი ადაპტირებული ჰომოზიგოტური ინდივიდები ამოღებულია. თუ ორივე ჰომოზიგოტი ლეტალურია, შთამომავლობის ნახევარი იღუპება.

ჩანაცვლებითი გენეტიკური ტვირთი- ძველი ალელი შეიცვალა ახლით. შეესაბამება ბუნებრივი გადარჩევის და გარდამავალი პოლიმორფიზმის მამოძრავებელ ფორმას.

გენეტიკური პოლიმორფიზმი ქმნის ყველა პირობას მიმდინარე ევოლუციისთვის. როდესაც გარემოში ახალი ფაქტორი ჩნდება, მოსახლეობას შეუძლია მოერგოს ახალ პირობებს. მაგალითად, მწერების წინააღმდეგობა სხვადასხვა ტიპის ინსექტიციდების მიმართ.

პირველად გენეტიკური დატვირთვა ადამიანთა პოპულაციაში 1956 წელს განისაზღვრა ჩრდილოეთ ნახევარსფეროში და შეადგინა 4%. იმათ. ბავშვების 4% მემკვიდრეობითი პათოლოგიით დაიბადა. მომდევნო წლების განმავლობაში, ბიოსფეროში მილიონზე მეტი ნაერთი შევიდა (წლიურად 6000-ზე მეტი). ყოველდღიურად - 63000 ქიმიური ნაერთი. იზრდება რადიოაქტიური გამოსხივების წყაროების გავლენა. დნმ-ის სტრუქტურა დარღვეულია.

აშშ-ში ბავშვების 3%-ს თანდაყოლილი გონებრივი ჩამორჩენილობა აწუხებს (არა საშუალო სკოლაში).

დღეისათვის თანდაყოლილი ანომალიების რიცხვი 1,5-2-ჯერ (10%-ით) გაიზარდა, სამედიცინო გენეტიკოსები კი 12-15%-ზე საუბრობენ.

დასკვნა: დაიცავით გარემო.

პოლიმორფიზმი სისხლის ჯგუფებში.

სისხლის ჯგუფის ანტიგენები სულ უფრო მნიშვნელოვანი ხდება მედიცინაში. ზოგიერთ შემთხვევაში სისხლის გადასხმის დროს ხდება აგლუტინაცია - დონორის ანტიგენისა და რეციპიენტის ანტისხეულების ურთიერთქმედების შედეგი.

ABO სისტემაში არის 4 სისხლის ჯგუფი. თითოეული ადამიანი ეკუთვნის მხოლოდ ერთ ჯგუფს.

3 ალელი -A, B, O.

JªJª, JªJ° - ა

JªJv, Jv J° - В

ადამიანის ყველა პოპულაცია პოლიმორფულია სისხლის ჯგუფებში, მაგრამ თითოეულ პოპულაციას ექნება სხვადასხვა სიხშირე. შვედეთში ხშირია O ჯგუფი. ინდიელებს შორის B ჯგუფი სრულიად არ არის. პარალელური პოლიმორფიზმი სისხლის ჯგუფებში ABO სისტემის მიხედვით ასევე აღმოაჩინეს დიდ მაიმუნებში. დასკვნა: პოლიმორფიზმი წარმოიშვა ადამიანის სახეობის გაჩენამდე, რაც იმას ნიშნავს, რომ უკვე ადამიანის წინაპარს ჰქონდა სხვადასხვა სისხლის ჯგუფი.

არსებობს კავშირი სისხლის ტიპებსა და დაავადებებს შორის.

ოჰ ჯგუფი. რევმატიზმი იშვიათია, მაგრამ კუჭისა და თორმეტგოჯა ნაწლავის წყლული უფრო ხშირია პოპულაციებში, თუ ისინი დიდი ხნის განმავლობაში იმყოფებოდნენ იზოლირებულად. მაგალითად - აბორიგენები, ინდიელები, ავსტრალიის ძირძველი მოსახლეობა. მათ ჰქონდათ ბუნებრივი გადარჩევა, მისი გამომწვევი - ინფექციური დაავადებები - ქოლერა, ტუბერკულოზი, სიფილისი.

ალკოჰოლიზმი მნიშვნელოვანი ფენოტიპური თვისებაა. არსებობს მწვავე და ქრონიკული. უფრო ხშირად გვხვდება მამაკაცებში. დიდი ხნის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ალკოჰოლიზმი ვითარდება გარემო პირობებში, მემკვიდრეობითობის წვლილი არ იყო გათვალისწინებული. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ გენოტიპი მნიშვნელოვანია.

მაგალითად, ბავშვის ბავშვთა სახლიდან ოჯახში გადაყვანის შემთხვევაში მიღებული იყო შემდეგი შედეგები:

ჭეშმარიტი და მშვილებელი მშობლები ალკოჰოლიკები არიან - ბავშვების 46% ალკოჰოლიკია და არა ალკოჰოლიკი - 8%.

ნამდვილი მშობელი ალკოჰოლიკია, მშვილებელი არა - 50% ალკოჰოლიკია.

მართალია - არა ალკოჰოლიკი, ნაშვილები ალკოჰოლიკი - 14%.

ადამიანებში არსებობს 2 იზოფერმენტი, რომლებიც ანადგურებს ეთილის სპირტს - ალკოჰოლის დეჰიდროგენაზას. არსებობს ADN1 და ADN2. რაც უფრო სწრაფად იშლება ალკოჰოლი, მით უფრო ცუდად მოითმენს ადამიანი ალკოჰოლს, რადგან. რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება ალდეჰიდი, რომელსაც აქვს ტოქსიკური თვისებები. ADH1 ნაკლებად აქტიურია ვიდრე ADH2, ამიტომ ADH2-ის მქონე ადამიანები ვერ იტანენ ალკოჰოლს.

თუმცა არის კიდევ ერთი ფერმენტი, რომელიც ანადგურებს ალდეჰიდს და მისი აქტივობაც განაპირობებს ადამიანის ტოლერანტობას ალკოჰოლის მიმართ.

გენეტიკური პოლიმორფიზმი ფართოდ არის გავრცელებული და საფუძვლად უდევს მემკვიდრეობით მიდრეკილებას დაავადებებისადმი. თუმცა, მემკვიდრეობითი მიდრეკილების დაავადებები ვლინდება მხოლოდ გენებისა და გარემოს ურთიერთქმედებით. გარემო პირობები - ნუტრიენტების ნაკლებობა ან სიჭარბე, ფსიქოგენური ფაქტორების, ტოქსიკური ნივთიერებების არსებობა და ა.შ. დაავადების კლინიკური მიმდინარეობა შეიძლება იყოს მრავალფეროვანი. რაც უფრო დიდია გარემო ფაქტორების გავლენა, მით მეტია ამ დაავადებისადმი მიდრეკილების მქონე პაციენტები. დაავადებები უფრო მძიმეა (ჰიპერტენზია, რევმატიზმი, შაქრიანი დიაბეტი და სხვა),

არსებობს მონოგენური და პოლიგენური დაავადებები.

მემკვიდრეობითი მიდრეკილების მონოგენური დაავადებები - მემკვიდრეობითი დაავადებები, რომლებიც ვლინდება ერთი გენის მუტაციის გამო ან ვლინდება გარკვეული გარემო ფაქტორის მოქმედებით (ავტოსომური რეცესიული ან დაკავშირებულია X ქრომოსომასთან).

ვლინდება ფაქტორების გავლენის ქვეშ:

ფიზიკური;

ქიმიური;

საკვები;

გარემოს დაბინძურება.

პარამიოტომია - სველ ამინდში მატონიზირებელი კუნთების სპაზმი ხდება სიცივისას, სითბოს გავლენით - ქრება. დაავადება დაკავშირებულია თერმომგრძნობიარე პროტეინთან. რეაქცია ჩვილობის ასაკში იჩენს თავს და არ იცვლება ადამიანის მთელი ცხოვრების განმავლობაში.

პიგმენტური ქსეროდერმია არის სპეციალური ტიპის ჭუჭყიანი კანი. ჩნდება 4-6 წლის ასაკში. ბავშვები არ იტანენ ულტრაიისფერი გამოსხივებას, ჩნდება ავთვისებიანი სიმსივნეები, ასეთი ბავშვები 15 წლამდე იღუპებიან მეტასტაზებით. ისინი ასევე ვერ იტანენ გამა სხივებს.

ბლუმის სინდრომი. სახეზე პიგმენტური „პეპელა“, მოკლე სიმაღლე, წაგრძელებული თავი. ებრაელები, პოლონელები, ბელორუსელები, ავსტრიელები. ისინი 18 წლამდე იღუპებიან. ისინი არ მოითმენენ ულტრაიისფერი გამოსხივებას, გამა სხივებს.

ალფა-1 ანტიტრიფსინი ჰაერის დაბინძურებაში, თამბაქოს კვამლი ვლინდება ბრონქების მწვავე ბლოკირებით ან ღვიძლის ციროზით.

კავკასიელებს შორის, ვინც რძეს ვერ იტანს 10-20%-ს, აფრიკაში - 70-80%-ს.

წამლების გავლენა: სულფა წამლები სისხლის დაავადებებს პროვოცირებს.

არსებობს მემკვიდრეობითი წარმოშობის პოლიგენური დაავადებები - ასეთი დაავადებები, რომლებიც წარმოიქმნება მრავალი ფაქტორის მოქმედებით (მულტიფაქტორული) და მრავალი გენის ურთიერთქმედების შედეგად. ამ შემთხვევაში დიაგნოზის დადგენა ძალიან რთულია, რადგან. ბევრი ფაქტორი მოქმედებს და ფაქტორების ურთიერთქმედებისას ახალი ხარისხი ჩნდება.

ფართო პოლიმორფიზმი ეხმარება მოსახლეობას მოერგოს გარემო პირობებს. ჯანმრთელ ადამიანებში არ არის წინააღმდეგობა გარემოსა და გენოტიპს შორის, თუ ეს წინააღმდეგობა წარმოიშობა, ჩნდება მემკვიდრეობითი მიდრეკილების დაავადებები. დაავადების ნებისმიერი კლასიფიკაცია მოიცავს მსგავსი დაავადებების ჯგუფს.

გენეტიკური პოლიმორფიზმის მთავარი წყაროა მუტაციები, ე.ი. პოპულაციაში ერთი და იგივე ლოკუსის რამდენიმე ალელის არსებობა. დნმ-ის პოლიმორფულმა ბუნებამ შესაძლებელი გახადა გენეტიკური და ფსიქოგენეტიკური ანალიზის მეთოდების სისტემების შემუშავება, რაც საშუალებას გაძლევთ იდენტიფიციროთ და დახატოთ მრავალი გენი, რომლებიც მონაწილეობენ შესწავლილ ქცევის მახასიათებლებში ინდივიდუალური განსხვავებების ფორმირებაში. მაგალითად, პოლიმორფული დნმ-ის მარკერების გამოყენებამ შესაძლებელი გახადა გენის რუკა მე-4 ქრომოსომის მოკლე მკლავზე, რომელიც პასუხისმგებელია ჰანტინგტონის ქორეის განვითარებაზე.

მაგალითად, განვიხილოთ ორი ტიპის დნმ-ის მარკერები: შეზღუდვის ფრაგმენტის სიგრძის პოლიმორფიზმი (L/X/“-პოლიმორფიზმი) და განმეორებითი ნუკლეოტიდური კომბინაციების პოლიმორფიზმი (STR-არა-ლიმორფიზმი). პოლიმორფიზმის შესასწავლად (ამ პროცესს ასევე უწოდებენ დნმ-ის ტიპირებას) დნმ იზოლირებულია სისხლის უჯრედებიდან ან დნმ-ის შემცველი სხეულის ნებისმიერი სხვა უჯრედიდან (მაგალითად, სკრაპი აღებულია ლოყის შიგნიდან). RFLP ტექნოლოგიის გამოყენებისას, დნმ ფერმენტების გავლენის ქვეშ, რომლებიც ცნობენ სპეციფიკურ ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობას დნმ-ში და შერჩევით ანადგურებს მის ჯაჭვს გარკვეულ ადგილებში, იჭრება ნაჭრებად - ფრაგმენტები ასეთი ფერმენტები პირველად აღმოაჩინეს ბაქტერიებში, რომლებიც წარმოქმნიან მათ ვირუსული ინფექციისგან დასაცავად.

არსებობს ასობით ეს „შეზღუდვის“ ფერმენტი, რომელთაგან თითოეული ჭრის დნმ-ს კონკრეტულ ადგილას, ამოიცნობს კონკრეტულ ბაზის თანმიმდევრობას; ამ პროცესს ეწოდება შეზღუდვა. მაგალითად, ერთ-ერთი ხშირად გამოყენებული ფერმენტი, EcoRI, ცნობს GAA TTC თანმიმდევრობას და წყვეტს დნმ-ის მოლეკულას Cu A ფუძეებს შორის. GAATTC-ის თანმიმდევრობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს გენომში რამდენიმე ათასჯერ. თუ გარკვეულ ლოკაციაზე ეს თანმიმდევრობა განსხვავებულია სხვადასხვა ადამიანში, მაშინ მათ, ვინც შეცვლილი მიმდევრობის მატარებელია, ამ ლოკუსის ფერმენტი მას არ ჭრის. შედეგად, არასტანდარტული თანმიმდევრობების მატარებელი გენომის დნმ არ დაიჭრება ამ ლოკუსზე და, შესაბამისად, წარმოიქმნება უფრო გრძელი ფრაგმენტი. ამ გზით, დნმ-ის სტრუქტურაში განსხვავება აღიარებულია. „შემზღუდავი“ ფერმენტებით ჭრის შედეგად მიიღება მოცემული ლოკუსის შესაბამისი ორი ტიპის ფრაგმენტი – გრძელი და მოკლე. მათ ასევე უწოდებენ ალელებს. "ჩვეულებრივი" გენების ანალოგიით, პოლიმორფიზმი შეიძლება იყოს ჰომოზიგოტური მოკლე ფრაგმენტისთვის, ჰომოზიგოტური გრძელი ფრაგმენტისთვის ან ჰეტეროზიგოტური გრძელი და მოკლე ფრაგმენტებისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს ასობით „შემზღუდავი ფერმენტი“, რომლებიც ცნობენ დნმ-ის სხვადასხვა თანმიმდევრობას, აღმოჩნდა, რომ მათ შეუძლიათ იპოვონ დნმ-ის პოლიმორფიზმის მხოლოდ 20%. შემუშავებულია დნმ-ის რამდენიმე სხვა ტიპის მარკერი პოლიმორფიზმის სხვა ტიპების ამოსაცნობად. ფართოდ გამოიყენება, მაგალითად, ნუკლეოტიდების განმეორებითი კომბინაციების პოლიმორფიზმი (/5TD-პოლიმორფიზმი). როგორც უკვე აღვნიშნეთ, გაურკვეველი მიზეზის გამო, დნმ შეიცავს განმეორებით თანმიმდევრობებს, რომლებიც შედგება 2, 3 ან მეტი ნუკლეოტიდისგან. ასეთი გამეორებების რაოდენობა განსხვავდება გენოტიპიდან გენოტიპამდე და ამ თვალსაზრისით ისინი ასევე ავლენენ პოლიმორფიზმს. მაგალითად, ერთი გენოტიპი შეიძლება იყოს ორი ალელის მატარებელი, რომელიც შეიცავს 5 გამეორებას, მეორე არის ორი ალელის მატარებელი, რომელიც შეიცავს 7 გამეორებას. ვარაუდობენ, რომ ადამიანის გენომი შეიცავს დაახლოებით 50000 ადგილს, მათ შორის ასეთი განმეორებადი თანმიმდევრობის ჩათვლით. დადგენილია მრავალი ადგილის ქრომოსომული კოორდინატები, რომლებიც აჩვენებენ NGL პოლიმორფიზმს და ახლა გამოიყენება სტრუქტურული გენების რუკებისთვის, რომლებიც ემსახურებიან როგორც კოორდინატებს ქრომოსომულ რუქებზე.

ასე რომ, გენეტიკური პოლიმორფიზმი, რომელიც დაკავშირებულია ეგრეთ წოდებული ნეიტრალური (სინთეზირებული ცილის არ ცვლის) მუტაციების არსებობასთან, ნაყოფიერად გამოიყენება მოლეკულურ გენეტიკურ, მათ შორის ფსიქოგენეტიკურ კვლევებში, რადგან მოლეკულური მეთოდებით გამოვლენილი გენეტიკური ცვალებადობა შეიძლება შევადაროთ ფენოტიპის ცვალებადობას. ჯერჯერობით, ეს პერსპექტიული გზა გამოიყენებოდა შემთხვევების დიდ უმრავლესობაში პათოლოგიის სხვადასხვა ფორმის შესასწავლად, რომლებიც მკაფიოდ განსაზღვრულ ფენოტიპებს იძლევა. თუმცა, არსებობს ყველა საფუძველი ვიმედოვნებთ, რომ ის ასევე ჩართული იქნება ნორმალური ფსიქიკური ფუნქციების ცვალებადობის კვლევაში. ...

მე-20 საუკუნის ერთ-ერთი ყველაზე გამორჩეული ბიოლოგიური აღმოჩენა იყო დნმ-ის სტრუქტურის განსაზღვრა. გენეტიკური კოდის გაშიფვრა, ტრანსკრიფციის მექანიზმების აღმოჩენა, ტრანსლაცია და სხვა პროცესები დნმ-ის დონეზე არის მშენებარე ფსიქოგენეტიკის შენობის საფუძველი - მეცნიერება, რომლის ერთ-ერთი ამოცანაა საიდუმლოების გამოვლენა. გენებსა და ფსიქიკას შორის ურთიერთობა. თანამედროვე იდეებმა დნმ-ის სტრუქტურისა და ფუნქციების შესახებ რადიკალურად შეცვალა ჩვენი გაგება გენების სტრუქტურისა და ფუნქციონირების შესახებ. დღეს გენები განიმარტება არა როგორც აბსტრაქტული „მემკვიდრეობის ფაქტორები“, არამედ როგორც დნმ-ის ფუნქციური მონაკვეთები, რომლებიც აკონტროლებენ ცილების სინთეზს და არეგულირებენ სხვა გენების აქტივობას. ცვალებადობის ერთ-ერთი მთავარი წყაროა გენის მუტაციები. თანამედროვე მოლეკულური გენეტიკა თავის წარმატებას ევალება დნმ-ის მუტაციის შაბლონების აღმოჩენასა და გამოყენებას გენეტიკური მარკერების აღმოჩენისა და რუკის გამოსახვის მიზნით. სწორედ ისინი მისცემს საშუალებას ფსიქოგენეტიკას გადავიდეს პოპულაციის მახასიათებლებიდან ინდივიდუალურზე.