Ang genetic variability na limitado sa isang species (Homo sapiens sa aming kaso) ay tinatawag na genetic polymorphism (GP).

Ang mga genome ng lahat ng tao, maliban sa magkatulad na kambal, ay magkakaiba.

Ang binibigkas na populasyon, etniko, at, pinaka-mahalaga, ang mga indibidwal na pagkakaiba sa mga genome kapwa sa kanilang semantic na bahagi (exon) at sa kanilang mga non-coding na sequence (intergene gaps, introns, atbp.) ay dahil sa iba't ibang mutasyon na humahantong sa HP. Ang huli ay karaniwang tinutukoy bilang isang katangiang Mendelian na nangyayari sa isang populasyon sa hindi bababa sa 2 variant na may dalas na hindi bababa sa 1% para sa bawat isa. Ang pag-aaral ng HP ay ang pangunahing layunin ng mabilis na lumalagong programa na "Human Genetic Diversity" (tingnan ang Talahanayan 1.1).

Maaaring qualitative ang HP, kapag naganap ang mga pagpapalit ng nucleotide, o quantitative, kapag nag-iiba-iba ang bilang ng mga pag-uulit ng nucleotide sa iba't ibang haba sa DNA. Ang parehong uri ng HP ay matatagpuan sa parehong kahulugan (protein-coding) at sa mga extragene sequence ng DNA molecule.

Ang qualitative HP ay pangunahing kinakatawan ng mga solong pagpapalit ng nucleotide, ang tinatawag na single nucleotide polymorphism (SNP) . Ito ang pinakakaraniwang GP. Ang unang paghahambing na pag-aaral ng mga genome ng mga kinatawan ng iba't ibang lahi at grupong etniko ay nagpakita hindi lamang ng malalim na genetic na relasyon ng lahat ng tao (ang pagkakapareho ng mga genome ay 99.9%), ngunit naging posible din na makakuha ng mahalagang impormasyon tungkol sa pinagmulan ng tao , ang mga ruta ng kanyang paninirahan sa paligid ng planeta, at ang mga paraan ng etnogenesis. Ang solusyon ng maraming problema ng genogeography, ang pinagmulan ng tao, ang ebolusyon ng genome sa phylogenesis at ethnogenesis - ito ang bilog ng mga pangunahing problemang kinakaharap nitong mabilis na umuunlad na direksyon.

Quantitative GP - kinakatawan ng mga variation sa bilang ng tandem repeats (STR - Short Tandem Repeats) sa anyo ng 1-2 nucleotides (microsatellite DNA) o 3-4 o higit pang nucleotides bawat core (paulit-ulit) na unit. Ito ang tinatawag na minisatellite DNA. Sa wakas, ang pag-uulit ng DNA ay maaaring magkaroon ng isang malaking haba at isang panloob na variable ng istraktura sa komposisyon ng nucleotide - ang tinatawag na VNTR (Variable Number Tandem Repeats).

Bilang isang patakaran, ang quantitative GP ay tumutukoy sa mga off-sense na non-coding (coding) na mga rehiyon ng genome. Ang tanging pagbubukod ay ang pag-uulit ng trinucleotide. Mas madalas ito ay CAG (citosine-adenine-guanine) - isang triplet encoding glutamic acid. Matatagpuan din ang mga ito sa mga coding sequence ng isang bilang ng mga structural genes. Sa partikular, ang mga naturang GP ay katangian ng mga gene para sa "mga sakit sa pagpapalawak" (tingnan ang Kabanata 3). Sa mga kasong ito, kapag naabot ang isang tiyak na numero ng kopya ng paulit-ulit na trinucleotide (polynucleotide), ang mga GP ay humihinto sa pagiging neutral sa pagganap at nagpapakita ng kanilang sarili bilang isang espesyal na uri ng tinatawag na "dynamic mutations" . Ang huli ay partikular na katangian ng isang malaking grupo ng mga sakit na neurodegenerative (Huntington's chorea, Kennedy's disease, spinocerebellar ataxia, atbp.). Ang mga katangian ng klinikal na katangian ng naturang mga sakit ay: huli na pagpapakita, ang epekto ng pag-asa (pagtaas ng kalubhaan ng sakit sa mga susunod na henerasyon), ang kakulangan ng mga epektibong pamamaraan ng paggamot (tingnan ang Kabanata 3).

Ang lahat ng mga tao na naninirahan sa ating planeta ngayon ay talagang genetically magkakapatid. Bukod dito, ang pagkakaiba-iba ng interindividual, kahit na ang pagkakasunud-sunod ng mga gene ng mga kinatawan ng puti, dilaw, at itim na karera, ay hindi lalampas sa 0.1% at higit sa lahat ay dahil sa mga solong pagpapalit ng nucleotide, SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Ang ganitong mga pagpapalit ay napakarami at nangyayari tuwing 250-400 bp. Ang kanilang kabuuang bilang sa genome ay tinatayang nasa 10-13 milyon (Talahanayan 1.2). Ipinapalagay na halos kalahati ng lahat ng SNP (5 milyon) ay nasa kahulugan (ipinahayag) na bahagi ng genome. Ang mga pagpapalit na ito, tulad ng nangyari, ay lalong mahalaga para sa molekular na diagnosis ng mga namamana na sakit. Ginagampanan nila ang pangunahing papel sa HP ng tao.

Ngayon ay kilala na ang polymorphism ay katangian ng halos lahat ng mga gene ng tao. Bukod dito, ito ay itinatag na ito ay may binibigkas na etniko at pagtitiyak ng populasyon. Ginagawang posible ng tampok na ito na malawakang gumamit ng mga polymorphic gene marker sa mga pag-aaral ng etniko at populasyon. Ang polymorphism na nakakaapekto sa mga semantic na bahagi ng mga gene ay kadalasang humahantong sa pagpapalit ng mga amino acid at paglitaw ng mga protina na may mga bagong functional na katangian. Ang mga pagpapalit o pag-uulit ng mga nucleotide sa mga rehiyon ng regulasyon (promoter) ng mga gene ay maaaring magkaroon ng malaking epekto sa aktibidad ng pagpapahayag ng mga gene. Ang minanang polymorphic na pagbabago sa mga gene ay gumaganap ng isang mapagpasyang papel sa pagtukoy ng natatanging biochemical profile ng bawat tao, sa pagtatasa ng kanyang namamana na predisposisyon sa iba't ibang madalas na multifactorial (multifactorial) na mga sakit. Ang pag-aaral ng mga medikal na aspeto ng HP ay ang konseptwal at metodolohikal na batayan ng predictive (predictive) na gamot (tingnan ang 1.2.5).

Ipinakita ng mga kamakailang pag-aaral na nangingibabaw ang mga single nucleotide substitutions (SNPs) at short tandem mono-, di-, at trinucleotide repeats, ngunit hindi ito ang tanging mga variant ng polymorphism sa genome ng tao. Kamakailan ay naiulat na humigit-kumulang 12% ng lahat ng mga gene ng tao ay naroroon sa higit sa dalawang kopya. Samakatuwid, ang mga tunay na pagkakaiba sa pagitan ng mga genome ng iba't ibang mga tao ay malamang na higit na lumampas sa dating postulated na 0.1%. Batay dito, kasalukuyang pinaniniwalaan na ang kalapitan ng mga hindi nauugnay na genome ay hindi 99.9%, tulad ng naisip dati, ngunit humigit-kumulang katumbas ng halos 990%. Ang partikular na nakakagulat ay ang katotohanan na hindi lamang ang bilang ng mga kopya ng mga indibidwal na gene, ngunit maging ang buong mga fragment ng chromosome na may sukat na 0.65-1.3 Megabases (1 Mgb = 10 6 bp) ay maaaring mag-iba sa genome. Sa mga nagdaang taon, gamit ang paraan ng paghahambing na genomic hybridization sa mga chip na naglalaman ng DNA probes na tumutugma sa buong genome ng tao, nakuha ang kamangha-manghang data na nagpapatunay sa polymorphism ng mga indibidwal na genome sa malalaking (5-20 Mgb) na mga fragment ng DNA. Ang polymorphism na ito ay tinatawag na Copy Number Variation, at ang kontribusyon nito sa patolohiya ng tao ay kasalukuyang aktibong sinisiyasat.

Ayon sa modernong data, ang quantitative polymorphism sa genome ng tao ay mas malawak kaysa sa naunang naisip; ang pangunahing qualitative variant ng polymorphism ay mga solong nucleotide substitutions - mga SNP.

1.2.З.1. Internasyonal na proyektong "Haploid genome" (NarMar)

Ang mapagpasyang papel sa pag-aaral ng genomic polymorphism ay kabilang sa internasyonal na proyekto para sa pag-aaral ng haploid human genome - "Haploid map" - HapMap.

Ang proyekto ay pinasimulan ng Institute for the Study of the Human Genome (USA) noong 2002. Ang proyekto ay ipinatupad ng 200 mananaliksik mula sa 6 na bansa (USA, Great Britain, Canada, Japan, China, Nigeria), na bumuo ng Scientific Consortium . Ang layunin ng proyekto ay upang makakuha ng isang genetic na mapa ng susunod na henerasyon, ang batayan nito ay dapat na pamamahagi ng mga solong nucleotide substitutions (SNPs) sa haploid set ng lahat ng 23 chromosome ng tao.

Ang kakanyahan ng proyekto ay kapag sinusuri ang pamamahagi ng mga kilalang SNP (ONZ) sa mga indibidwal ng ilang henerasyon, ang mga kalapit o malapit na lokasyon na SNP sa DNA ng isang chromosome ay minana sa mga bloke. Ang nasabing SNP block ay isang haplotype - isang allelic set ng ilang loci na matatagpuan sa parehong chromosome (kaya ang pangalan ng proyekto ng NarMar). Ang bawat isa sa mga naka-map na SNP ay kumikilos bilang isang independiyenteng marker ng molekular. Upang lumikha ng isang genome-wide na mapa ng mga SNP, mahalaga, gayunpaman, na ang genetic linkage sa pagitan ng dalawang kalapit na SNP ay lubos na maaasahan. Sa pamamagitan ng pag-uugnay sa naturang mga marker ng SNP sa pinag-aralan na katangian (sakit, sintomas), natutukoy ang mga pinaka-malamang na lokalisasyon na mga site ng mga gene ng kandidato, ang mga mutasyon (polymorphism) na nauugnay sa isa o ibang sakit na multifactorial. Kadalasan, pinipili para sa pagmamapa ang ilang SNP na malapit na nauugnay sa isang kilalang katangian ng Mendelian. Ang ganitong mga ONZ na mahusay na nailalarawan na may dalas ng mga bihirang allele na hindi bababa sa 5% ay tinatawag na mga marker SNP (tagSNPs). Inaasahang humigit-kumulang 500,000 tagSNP lamang ang pipiliin mula sa humigit-kumulang 10 milyong DHC na nasa genome ng bawat indibidwal sa panahon ng proyekto.

Ngunit kahit na ang bilang na ito ay sapat na upang masakop ang buong genome ng tao gamit ang mapa ng ONZ. Naturally, ang unti-unting saturation ng genome na may ganitong mga point molecular marker, na maginhawa para sa genome-wide analysis, ay nagbubukas ng magagandang prospect para sa pagma-map sa marami pang hindi kilalang mga gene, ang mga allelic variant na nauugnay (nakaugnay) sa iba't ibang malalang sakit.

Ang unang yugto ng $138 milyon na proyekto ng NarMar ay natapos noong Oktubre 2005. Ang genotyping ng mahigit sa isang milyong DHC (1,007,329) ay isinagawa sa 270 kinatawan ng 4 na populasyon (90 European Americans, 90 Nigerians, 45 Chinese at 45 Japanese). Ang resulta ng trabaho ay isang haploid na mapa ng SNP na naglalaman ng impormasyon sa pamamahagi at mga frequency ng mga marker na SNP sa mga pinag-aralan na populasyon.

Bilang resulta ng ikalawang yugto ng proyekto ng HapMap, na natapos noong Disyembre 2006, ang parehong sample ng mga indibidwal (269 tao) ay na-genotype para sa isa pang 4,600,000 SNP. Sa ngayon, ang Next Generation Genetic Map (NarMar) ay naglalaman na ng impormasyon sa higit sa 5.5 milyong NHC. Sa huling bersyon nito, na, dahil sa patuloy na pagtaas ng bilis ng pagmamapa ng SNP, ay magiging available sa malapit na hinaharap, magkakaroon ng impormasyon sa 9,000,000 SNP ng haploid set. Salamat sa NarMar, na kinabibilangan ng hindi lamang mga SNP ng mga na-mapa nang gene na may mga kilalang phenotype, kundi pati na rin sa mga SNP ng mga gene na hindi pa nakikilala, ang mga siyentipiko ay nakakakuha ng isang makapangyarihang unibersal na navigator na kinakailangan para sa malalim na pagsusuri ng genome ng bawat indibidwal, para sa mabilis at mahusay na pagmamapa. ng mga gene na ang mga allelic na variant ay may predispose sa iba't ibang multifactorial na sakit, upang magsagawa ng malakihang pag-aaral sa genetics ng populasyon ng tao, pharmacogenetics at indibidwal na gamot.

Ayon kay Francis Collins, direktor ng National Institute for the Study of the Human Genome (USA): “Kahit na tinatalakay ang Human Genome Program 20 taon na ang nakararaan, pinangarap ko ang isang pagkakataon na ang genomic approach ay magiging isang kasangkapan para sa pag-diagnose, paggamot. at pag-iwas sa malalang mga karaniwang sakit na dumaranas ng mga taong may sakit ay pumupuno sa aming mga ospital, klinika at opisina ng mga doktor. mga tagumpay

Ang proyekto ng NarMar ay nagpapahintulot sa amin na gumawa ng seryosong hakbang patungo sa pangarap na ito ngayon” (http://www.the-scientist.com/2006/2/1/46/1/).

Sa katunayan, gamit ang diskarteng NarMar, posibleng mabilis na mapa ang gene na responsable para sa macular degeneration, kilalanin ang pangunahing gene at ilang mga gene marker ng sakit sa puso, matukoy ang mga rehiyon ng chromosome at makahanap ng mga gene na nauugnay sa osteoporosis, bronchial asthma, type 1 at type 2 diabetes.at gayundin sa kanser sa prostate. Gamit ang teknolohiyang NarMar, posibleng hindi lamang magsagawa ng genome-wide screening, kundi pati na rin pag-aralan ang mga indibidwal na bahagi ng genome (chromosome fragment) at maging ang mga gene ng kandidato. Ang kumbinasyon ng teknolohiya ng Nar-Mar na may mga kakayahan ng high-resolution na hybridization na mga DNA chips at isang espesyal na programa sa computer ay naging available sa genome-wide association screening at gumawa ng isang tunay na rebolusyon sa predictive na gamot sa mga tuntunin ng epektibong pagkilala sa mga gene na predisposing sa iba't ibang MDs ( tingnan ang Kabanata 8 at 9).

Isinasaalang-alang na ang genetic polymorphism ay hindi nangangahulugang limitado sa ONZ, at ang mga molecular variation ng genome ay higit na magkakaibang, sinimulan ng mga siyentipiko at publisher ng siyentipikong journal na Human Mutation Richard Cotton (Australia) at Haig Kazazian (USA) ang Human Variom Project, ang layunin ng kung saan ay upang lumikha ng isang unibersal na data ng bangko, na kinabibilangan ng impormasyon hindi lamang sa mga mutasyon na humahantong sa iba't ibang mga monogenic na sakit, kundi pati na rin sa mga polymorphism na predisposing sa multifactorial na sakit - http://www.humanvariomeproject.org/index.php?p = News . Dahil sa medyo di-makatwirang mga hangganan sa pagitan ng "polymorphism" at "mutations", ang paglikha ng naturang unibersal na library ng mga pagkakaiba-iba ng genome ay maaari lamang tanggapin.

Sa kasamaang palad, kailangan nating sabihin na habang sa kaso ng proyekto ng Human Genome sa Russia ilang mga pagtatangka pa rin ang ginawa upang lumahok sa magkasanib na pananaliksik, sa pagpapatupad ng internasyonal na proyekto ng NarMar, halos hindi kasangkot ang mga domestic scientist. Alinsunod dito, napakaproblema na gamitin ang teknolohiya ng genome-wide screening ng mga SNP sa Russia sa kawalan ng kinakailangang hardware at software. Samantala, dahil sa mga katangian ng populasyon ng genetic polymorphism, ang pagpapakilala ng teknolohiya ng GWAS sa Russia ay ganap na kinakailangan ( tingnan ang Kabanata 9).

Ito ay may matinding panghihinayang na kailangan nating sabihin na ang umiiral nang napakalaking agwat sa pagitan ng domestic at advanced na agham ng mundo sa larangan ng pag-aaral ng genome ng tao pagkatapos makumpleto ang programang NarMar ay mabilis lamang na tataas.

1.2.З.2. Mga bagong proyekto para sa pag-aaral ng genome ng tao

Ang proyekto ng NarMar ay hindi lamang ang isa, bagama't ito ang pinaka-advance sa pag-aaral ng istruktura at functional na organisasyon ng genome ng tao sa ating panahon. Isa pang internasyonal na proyekto - ENCODE "Encyclopedia of DNA elements", na sinimulan ng National Institute of Human Genome Research, USA (NIHGR) (National Institute of Human Genome Research - NIHGR). Ang layunin nito ay ang tumpak na pagkilala at pagmamapa ng lahat ng mga gen na nagsi-synthesize ng protina at mga functional na makabuluhang elemento ng genome ng tao. Bilang isang pilot study, ang proyekto ay nagsasangkot ng paulit-ulit na pagkakasunud-sunod at pag-aaral nang detalyado ng isang fragment ng genome hanggang 1% ng kabuuang haba ng DNA. Ang pinaka-malamang na kandidato ay isang genome region na humigit-kumulang 30 Megabases (million bp) sa maikling braso ng chromosome 6. Doon na ang HLA locus, na napakasalimuot sa istruktura at functional na mga termino, ay responsable para sa synthesis ng histocompatibility antigens . Plano nitong i-sequence ang rehiyon ng HLA sa 100 pasyenteng may mga autoimmune disease (systemic lupus erythematosus, type 1 diabetes, multiple sclerosis, bronchial asthma, atbp.) at sa 100 somatically malusog na donor upang maunawaan ang molekular na katangian ng mga gene features sa mga ito. mga patolohiya. Katulad nito, iminungkahi na tukuyin ang mga gen ng kandidato sa loci na nagpapakita ng isang hindi random na kaugnayan sa madalas na malubhang sakit ng isang multifactorial na kalikasan. Ang mga resulta ng proyekto ng ENCODE ay bahagyang nai-publish, gayunpaman, ang HLA locus ay hindi kasama dito.

Ang isa pang proyekto - NIHGR "Chemical Genomics" - ay naglalayong lumikha ng isang pampublikong aklatan ng mga kemikal, pangunahin ang mga organikong compound, na maginhawa para sa pag-aaral ng mga pangunahing metabolic pathway ng katawan, direktang nakikipag-ugnayan sa genome at nangangako para sa paglikha ng mga bagong gamot.

Ang proyektong Genome to Life na "Genome for Life" ay nakatuon sa mga kakaibang metabolismo at organisasyon ng mga genome ng mga unicellular na organismo na pathogenic sa mga tao. Ipinapalagay na ang resulta ng pagpapatupad nito ay mga computerized na modelo ng reaksyon ng mga mikrobyo sa mga panlabas na impluwensya. Ang pananaliksik ay tututuon sa apat na pangunahing lugar: bacterial proteins, regulatory mechanisms of genes, microbial associations (symbiosis), interaction with the human body (www.genomestolife.org).

Sa wakas, ang Wellcome Trust, ang pangunahing organisasyon para sa pagpopondo ng mga proyektong pang-agham sa UK, ay lumikha ng Structural Genomic Consortium. Ang layunin nito ay pataasin ang kahusayan ng paghahanap at synthesis ng mga bagong target na gamot batay sa data mula sa pag-aaral ng genome ng tao.

Direktang nauugnay sa predictive na gamot at pharmacogenetics ang Environmental Genome Project na binuo sa United States at Western Europe. Ang ilang detalye ng proyektong ito ay tatalakayin sa susunod na kabanata.

Ang genetic polymorphism ay nauunawaan bilang isang estado ng pangmatagalang pagkakaiba-iba ng mga genotype, kapag ang dalas ng kahit na ang pinakabihirang mga genotype sa mga populasyon ay lumampas sa 1%. Ang genetic polymorphism ay pinananatili sa pamamagitan ng mutations at recombinations ng genetic material. Gaya ng ipinakita ng maraming pag-aaral, laganap ang genetic polymorphism. Kaya, ayon sa mga teoretikal na kalkulasyon, sa mga supling mula sa pagtawid sa dalawang indibidwal na naiiba lamang sa sampung loci, ang bawat isa ay kinakatawan ng 4 na posibleng mga alleles, magkakaroon ng mga 10 bilyong indibidwal na may iba't ibang genotypes.

Kung mas malaki ang stock ng genetic polymorphism sa isang partikular na populasyon, mas madali para dito na umangkop sa isang bagong kapaligiran at ang mas mabilis na ebolusyon ay nagpapatuloy. Gayunpaman, halos imposible na tantyahin ang bilang ng mga polymorphic alleles gamit ang tradisyonal na mga pamamaraan ng genetic, dahil ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng isang gene sa genotype ay itinatag sa pamamagitan ng pagtawid sa mga indibidwal na may iba't ibang anyo ng phenotype na tinutukoy ng gene na ito. Alam ang proporsyon ng mga indibidwal na may iba't ibang mga phenotypes sa populasyon, posible na malaman kung gaano karaming mga alleles ang kasangkot sa pagbuo ng isang naibigay na katangian.

Mula noong 1960s, ang paraan ng protein gel electrophoresis (kabilang ang mga enzyme) ay malawakang ginagamit upang matukoy ang genetic polymorphism. Gamit ang pamamaraang ito, posibleng maging sanhi ng paggalaw ng mga protina sa isang electric field, depende sa kanilang laki, pagsasaayos, at kabuuang singil, sa iba't ibang mga seksyon ng gel, at pagkatapos, sa pamamagitan ng lokasyon at bilang ng mga spot na lumilitaw dito. kaso, tukuyin ang sangkap na pinag-aaralan. Upang masuri ang antas ng polymorphism ng ilang mga protina sa mga populasyon, halos 20 o higit pang mga loci ang karaniwang sinusuri, at pagkatapos ay ang bilang ng mga allelic genes, ang ratio ng homo- at heterozygotes ay tinutukoy sa matematika. Ipinapakita ng mga pag-aaral na ang ilang mga gene ay may posibilidad na maging monomorphic, habang ang iba ay sobrang polymorphic.

Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng transisyonal at balanseng polymorphism, na nakasalalay sa pumipili na halaga ng mga gene at presyon ng natural na pagpili.

Ang transitional polymorphism ay nangyayari sa isang populasyon kapag ang isang allele na dating karaniwan ay pinalitan ng iba pang mga alleles na nagbibigay sa kanilang mga carrier ng mas mataas na fitness (multiple allelism). Sa transisyonal na polymorphism, ang isang direktang paglilipat ay sinusunod sa porsyento ng mga anyo ng genotype. Ang transitional polymorphism ay ang pangunahing landas ng ebolusyon, ang dinamika nito. Ang isang halimbawa ng transitional polymorphism ay maaaring ang phenomenon ng industriyal na mekanismo. Kaya, bilang resulta ng polusyon sa atmospera sa mga pang-industriyang lungsod ng Inglatera sa nakalipas na daang taon, higit sa 80 species ng butterflies ang nakabuo ng madilim na anyo. Halimbawa, kung bago ang 1848 ang mga birch moth ay may maputlang kulay ng cream na may mga itim na tuldok at hiwalay na madilim na mga spot, pagkatapos noong 1848 ang unang madilim na anyo ay lumitaw sa Manchester, at noong 1895 ay 98% na ng mga gamugamo ang naging madilim. Ito ay dahil sa sooting ng mga puno ng kahoy at ang piling pagkain ng mga magaan na gamu-gamo ng mga thrush at robin. Nang maglaon, natagpuan na ang madilim na kulay ng katawan sa mga moth ay isinasagawa ng isang mutant melanistic allele.

Ang balanseng polymorphism ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng pagbabago sa mga numerical ratios ng iba't ibang anyo, genotypes sa mga populasyon sa ilalim ng matatag na kondisyon sa kapaligiran. Kasabay nito, ang porsyento ng mga form ay nananatiling pareho mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon, o nagbabago sa paligid ng ilang pare-parehong halaga. Sa kaibahan sa transisyonal, balanseng polymorphism ay ang static ng ebolusyon. I.I. Tinawag ito ni Schmalhausen (1940) na isang equilibrium heteromorphism.

Ang isang halimbawa ng balanseng polymorphism ay ang pagkakaroon ng dalawang kasarian sa monogamous na mga hayop, dahil mayroon silang katumbas na mga piling pakinabang. Ang kanilang ratio sa mga populasyon ay 1:1. Sa poligamya, maaaring mag-iba ang napiling halaga para sa mga kinatawan ng iba't ibang kasarian, at pagkatapos ay masisira ang mga kinatawan ng isang kasarian o, sa mas malaking lawak kaysa sa mga indibidwal ng ibang kasarian, ay hindi kasama sa pagpaparami. Ang isa pang halimbawa ay ang mga pangkat ng dugo ng tao ayon sa sistema ng ABO. Dito, ang dalas ng iba't ibang genotype sa iba't ibang populasyon ay maaaring mag-iba, gayunpaman, sa bawat tiyak na populasyon ito ay nananatiling pare-pareho mula sa henerasyon hanggang sa henerasyon. Ito ay dahil walang isang genotype ang may pumipiling kalamangan sa iba. Kaya, kahit na ang mga lalaking may unang uri ng dugo, tulad ng ipinapakita ng mga istatistika, ay may mas mataas na pag-asa sa buhay kaysa sa mga lalaking may iba pang mga uri ng dugo, mas malamang na magkaroon sila ng duodenal ulcer kaysa sa iba, na, kung mabutas, ay maaaring humantong sa kamatayan.

Ang balanse ng genetiko sa mga populasyon ay maaaring maabala ng presyon ng mga kusang mutasyon na nangyayari sa isang tiyak na dalas sa bawat henerasyon. Ang pagtitiyaga o pag-aalis ng mga mutasyon na ito ay nakasalalay sa kung ang natural na pagpili ay pabor o tutol sa kanila. Ang pagsubaybay sa kapalaran ng mga mutasyon sa isang naibigay na populasyon, maaaring magsalita ang isang tao tungkol sa adaptive na halaga nito. Ang huli ay katumbas ng 1 kung hindi ito ibubukod ng pagpili at hindi sinasalungat ang pagkalat. Sa karamihan ng mga kaso, ang tagapagpahiwatig ng adaptive na halaga ng mutant genes ay mas mababa sa 1, at kung ang mga mutant ay ganap na hindi makapag-reproduce, kung gayon ito ay katumbas ng zero. Ang ganitong mga mutasyon ay naalis sa tabi ng natural selection. Gayunpaman, ang parehong gene ay maaaring mag-mutate nang paulit-ulit, na nagbabayad para sa pag-aalis nito sa pamamagitan ng pagpili. Sa ganitong mga kaso, maaaring maabot ang isang equilibrium kung saan nagiging balanse ang hitsura at pagkawala ng mga mutated genes. Ang isang halimbawa ay sickle cell anemia, kapag ang isang nangingibabaw na mutant gene sa isang homozygote ay humahantong sa maagang pagkamatay ng organismo, gayunpaman, ang mga heterozygote para sa gene na ito ay lumalaban sa malaria. Sa mga lugar kung saan karaniwan ang malaria, mayroong balanseng polymorphism sa gene para sa sickle cell anemia, dahil kasama ang pag-aalis ng mga homozygotes, mayroong counter-selection na pabor sa heterozygotes. Bilang resulta ng pagpili ng multi-vector sa gene pool ng mga populasyon, ang mga genotype ay pinananatili sa bawat henerasyon, na tinitiyak ang kakayahang umangkop ng mga organismo, na isinasaalang-alang ang mga lokal na kondisyon. Bilang karagdagan sa sickle cell gene, mayroong isang bilang ng iba pang mga polymorphic gene sa mga populasyon ng tao na naisip na sanhi ng hindi pangkaraniwang bagay ng heterosis.

Ang mga recessive mutations (kabilang ang mga nakakasira) na hindi nagpapakita ng kanilang mga sarili sa phenotypically sa heterozygotes ay maaaring maipon sa mga populasyon sa mas mataas na antas kaysa sa nakakapinsalang dominanteng mutations.

Ang genetic polymorphism ay isang kinakailangan para sa patuloy na ebolusyon. Salamat sa kanya, sa isang nagbabagong kapaligiran, maaaring palaging may mga genetic na variant na paunang iniangkop sa mga kundisyong ito. Sa isang populasyon ng mga diploid dioecious na organismo, ang isang malaking reserba ng genetic variability ay maaaring maimbak sa isang heterozygous na estado, nang hindi nagpapakita ng phenotypically. Ang antas ng huli, malinaw naman, ay maaaring mas mataas pa sa mga polyploid na organismo, kung saan hindi isa, ngunit maraming mutant alleles ang maaaring maitago sa likod ng phenotypically manifested normal allele.

Ang bawat tao ay natatangi, at ang kakaibang ito ay posible dahil sa indibidwal na kumbinasyon ng mga gene (genotype). Ang pangkalahatang hanay ng mga gene sa lahat ng tao ay pareho, tinutukoy nito ang mga tampok na katangian mula sa punto ng view ng buong species. Ang mga natatanging pagkakaiba ng bawat organismo ay lumitaw dahil sa iba't ibang kumbinasyon ng mga elemento ng DNA.

Ang mga cell ng DNA na matatagpuan sa parehong mga bahagi ng chromosome (loci) at nagbibigay para sa iba't ibang mga estado ng parehong katangian ay polymorphic (polys - marami at morphe - hitsura, hugis, imahe). Ang kanilang dalawahang katangian ay dahil sa iba't ibang mga alleles, o, sa madaling salita, mga anyo.

Ang iba't ibang mga alleles ay lumitaw bilang isang resulta ng mutation, iyon ay, kusang o direktang pagbabago sa istraktura ng DNA sa ilalim ng impluwensya ng mga nakakapukaw na kadahilanan. Tinutukoy ng polymorphism ng gene ang mga indibidwal na pagkakaiba sa pag-unlad ng pisikal o mental na mga katangian ng isang tao, ngunit bilang karagdagan, nagiging sanhi ito ng isang predisposisyon sa ilang mga sakit.

Sa mga kaso kung saan ang mga mutasyon ay hindi tumutukoy sa pagkakaroon ng patolohiya mismo, ngunit isang predisposisyon lamang dito, maaari itong bumuo lamang sa ilalim ng impluwensya ng ilang panlabas o panloob na mga kadahilanan. Sa partikular, ang genetic thrombophilia ay maaaring magsimulang umunlad dahil sa pagbubuntis o pagkakalantad sa mga sakit ng cardiovascular system - atrial fibrillation, hypertension, varicose veins, atbp.

Kahit na sa ilalim ng impluwensya ng mga nakakapukaw na kadahilanan, ang thrombophilia ay hindi bubuo sa lahat ng mga taong madaling kapitan nito, ang lahat ay nakasalalay sa mga indibidwal na katangian ng organismo.

Sa karamihan ng mga pasyente na may predisposisyon sa pagbuo ng mga clots ng dugo, ang tampok na ito ay tiyak na congenital, iyon ay, nakuha sa panahon ng pag-unlad ng pangsanggol. Sa kasong ito, mayroong dalawang pagpipilian para sa paglitaw ng polymorphism. Una, maaari itong magresulta mula sa pagsasama-sama ng iba't ibang mga alleles ng ama at ina sa isang gene, at pangalawa, ang isang polymorphic gene ay maaaring ganap na minana mula sa isa sa mga magulang.

Ang bawat tao ay maaaring magkaroon ng maraming polymorphic genes, ngunit hindi lahat ng mga ito ay maaaring humantong sa thrombophilia. Ang ilan sa mga ito ay nagdudulot ng ganap na hindi nakakapinsalang mga pagkakaiba sa pagitan ng isang partikular na tao at iba pa, ang iba ay nagdudulot ng mga genetic na sakit. Ang ilang mga gene lamang na nauugnay sa sistema ng coagulation ng dugo ay maaaring makaapekto sa paglitaw ng thrombophilia.

Prothrombin polymorphism

Ang prothrombin (coagulation factor II o F2) ay isa sa mga pangunahing bahagi ng coagulation system. Ito ay isang kumplikadong istraktura ng protina na nauuna sa thrombin, ang pangunahing enzyme ng hemostasis (clotting), na direktang kasangkot sa pagbuo ng mga clots ng dugo. Kapag sinusuri ang prothrombin polymorphism, ang mga sumusunod na resulta ay maaaring makuha:

1. oras ng prothrombin. Ang halagang ito, na ipinahayag sa mga segundo, ay tumutugma sa oras ng clotting. Karaniwan, ang hinulaang oras ay dapat nasa hanay na 9-12.6 segundo.
2. index ng prothrombin. Ito ay isang indicator na kinakalkula bilang ratio ng prothrombin time ng pasyente sa normative value para sa isang partikular na edad at kasarian sa porsyento. Ang isang prothrombin index mula 77 hanggang 120% ay itinuturing na normal.
3. Prothrombin ayon sa Quick. Ito ang pinakamoderno at tumpak na pagsusuri para sa prothrombin polymorphism. Ang resulta ng pag-aaral ay kinakalkula bilang ratio ng aktibidad ng plasma ng pasyente at ang normatibong halaga ng control plasma sa porsyento. Ang isang normal na tagapagpahiwatig ay 78-142%.

Ang paglitaw ng isang predisposition sa trombosis ay apektado ng isang pagtaas ng index ng prothrombin, na maaaring lumampas sa pamantayan ng 1.5-2 beses. Ang resultang mutation ay minana sa isang autosomal dominant na paraan, iyon ay, kahit na ang gene ng pangalawang magulang ay normal, ang bata ay magmamana ng polymorphism na maaaring humantong o hindi sa thrombophilia.

Mutation Leiden

Ang polymorphism ng Leiden factor (factor V) ng coagulation system ay isa sa mga pinaka-mapanganib sa mga tuntunin ng panganib ng trombosis. Ang bahaging ito ng proseso ng clotting, o, sa madaling salita, proaccelerin, ay isang protina na na-synthesize sa atay. Ito ay isang cofactor, iyon ay, isang pantulong na elemento na kasangkot sa conversion ng prothrombin sa thrombin.

Ang mutation ng Leiden ay nangyayari sa 5% ng kabuuang populasyon ng planeta, at partikular sa mga pasyenteng dumaranas ng trombosis, ang tampok na ito ay nangyayari sa 20-40%. Bukod dito, kung ang parehong mga magulang ay may polymorphic proaccelerin gene, kung gayon ang panganib ng pagbuo ng thrombophilia sa isang bata ay 80%, ngunit kung ang kababalaghan ay nangyari lamang sa ama o ina, ang posibilidad ay 7%.

Ang panganib ng pagbuo ng thrombophilia na may mutation ng Leiden factor ay nagdaragdag sa pagkakaroon ng mga sumusunod na nakakapukaw na kadahilanan:

• mga interbensyon sa kirurhiko, lalo na sa mga pelvic organ;
• ang panahon pagkatapos ng operasyon o pinsala, na nagmumungkahi ng mahabang static na posisyon;
• malignant na mga bukol;
• sobra sa timbang;
• malalang sakit ng cardiovascular system;
• pagkuha ng mga gamot mula sa ilang mga grupo ng pharmacological;
• pag-inom ng oral contraceptive (birth control pill) at iba pang hormonal na gamot;
• pagbubuntis, panganganak at ang postpartum period;
• madalas na mahabang paglalakbay at paglipad;
• madalas na venous catheterization;
• dehydration.

Karamihan sa mga tao na may isang mutated proaccelerin gene lamang na may normal na pangalawang allele ay walang isang kaso ng trombosis sa kanilang buong buhay. Kung ang polymorphic gene ay kinakatawan ng dalawang binagong alleles nang sabay-sabay, kung gayon halos imposible na maiwasan ang impluwensya ng thrombophilia nang walang regular na mga hakbang sa pag-iwas.

Factor VII polymorphism

Ang Factor VII o F7 (proconvertin) ay isang elemento ng sistema ng coagulation ng dugo na kasangkot sa maagang yugto ng pagbuo ng thrombus. Kasama ang ilang iba pang mga kadahilanan ng hemostasis, nag-aambag ito sa pag-activate ng factor X, na, sa turn, ay nagko-convert ng prothrombin mula sa isang passive na estado sa isang aktibo at nagtataguyod ng pagbuo ng thrombin.

Ang proconvertin ay na-synthesize sa atay sa ilalim ng impluwensya ng bitamina K.

Sa kaibahan sa ibang gene polymorphism, ang factor VII mutation sa thrombophilia ay may kapaki-pakinabang na epekto. Ang isang pagbabago sa pangunahing istraktura ng proconvertin ay nag-aambag sa pagbawas sa aktibidad ng enzymatic nito, iyon ay, magkakaroon ito ng mas kaunting epekto sa pag-activate ng conversion ng prothrombin sa thrombin.

Ang polymorphism ng factor VII hemostasis gene ay nakakaapekto hindi lamang sa pagbawas sa panganib ng trombosis, kundi pati na rin sa pagbawas sa posibilidad ng pagkakuha, iyon ay, pagkakuha. Gayundin, sa ilalim ng impluwensya ng mutation, ang panganib ng myocardial infarction ay nabawasan, at kung mangyari ito, ang posibilidad ng kamatayan ay bumababa din. Gayunpaman, pinapataas din nito ang panganib ng pagdurugo.

Fibrinogen polymorphism

Ang fibrinogen (factor I, F1) ay isang tiyak na protina na matatagpuan sa dugo sa isang dissolved form at sa panahon ng pagdurugo ay ang batayan para sa pagbuo ng isang namuong dugo. Sa ilalim ng impluwensya ng thrombin, ang sangkap na ito ay na-convert sa fibrin, na, sa ilalim ng impluwensya ng mga enzyme, ay direktang na-convert sa isang thrombus.

Ang Fibrinogen ay tinatawag na F1 dahil ito ang unang natuklasan ng mga siyentipiko.

Ang fibrinogen polymorphism ay makabuluhang pinatataas ang posibilidad ng pagbuo ng thrombus, ngunit sa karamihan ng mga kaso ito ay nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na negatibong mga kadahilanan. Kabilang dito ang mga nagpapaalab, nakakahawa at autoimmune pathologies. Ang mga sumusunod na provocateurs ay maaari ding makaimpluwensya:

• diabetes;
• sobra sa timbang;
• malignant neoplasms;
• talamak na myocardial infarction;
• pinsala sa balat;
• paninigarilyo;
• hepatitis;
• tuberkulosis.

Dapat ding tandaan na kapag kumukuha ng mga pagsusulit, ang pagtaas ng mga antas ng fibrinogen ay maaaring maapektuhan ng stress, nakaraang matinding pisikal na aktibidad, mataas na antas ng kolesterol, pagkuha ng mga oral contraceptive, atbp. Hindi inirerekomenda na magsagawa ng pag-aaral para sa mga sipon.

Mga pagsubok sa polymorphism ng gene

Ang gene polymorphism ay nasuri gamit ang isang tiyak na pagsusuri ng dugo na kinuha mula sa isang ugat sa umaga sa isang walang laman na tiyan. Maaari kang sumailalim sa naturang pagsusuri sa mga clinical diagnostic center o pribadong ospital, dahil ang naturang serbisyo ay hindi ibinibigay sa mga pampublikong klinika. Ito ay nagkakahalaga ng paghahanda para sa katotohanan na ang bawat pagsusuri ay maaaring magastos mula 1.5 hanggang 4 na libong rubles, at ilan sa mga ito ay maaaring kailanganin.

Ang isang appointment para sa bawat pagsusuri ay ibinibigay ng dumadating na manggagamot batay sa mga resulta ng isang pangkalahatang pagsusuri sa dugo. Ang sinumang espesyalista ay maaaring magpadala para sa pagsusuri - isang therapist, surgeon, phlebologist, atbp., ngunit isang hematologist lamang ang dapat mag-decipher ng mga resulta. Huwag subukang gumawa ng konklusyon sa iyong sarili.

Kadalasan, ang isang pagsusuri para sa polymorphism ng gene ay inireseta sa panahon ng pagbubuntis, dahil ang thrombophilia sa panahon ng pagdadala ng isang bata ay maaaring humantong sa hindi maibabalik na mga kahihinatnan. Kabilang dito ang intrauterine growth retardation, pregnancy failure, miscarriage at premature birth. Sa kabila nito, ang bawat babae na may ganitong diagnosis ay maaaring manganak ng isang malusog na bata nang hindi gumagamit ng seksyon ng caesarean, kung siya ay ganap na sumusunod sa mga rekomendasyon ng doktor.



Polymorphism ng populasyon ng tao. genetic cargo.

Pag-uuri ng polymorphism.

Genetic polymorphism ng populasyon ng tao.

genetic load.

Mga genetic na aspeto ng predisposition sa mga sakit.

Ang natural na pagpili ay maaaring:

Patatagin ang view;

Humantong sa bagong pagbuo ng mga species;

Isulong ang pagkakaiba-iba.

Polymorphism- ang pagkakaroon sa isang solong panmix na populasyon ng dalawa o higit pang magkaibang magkakaibang mga phenotype. Maaaring sila ay normal o abnormal. Ang polymorphism ay isang intrapopulation phenomenon.

Nangyayari ang polymorphism:

Chromosomal;

Transisyon;

Balanseng.

Ang genetic polymorphism ay nangyayari kapag ang isang gene ay kinakatawan ng higit sa isang allele. Ang isang halimbawa ay ang mga sistema ng pangkat ng dugo.

Chromosomal polymorphism - sa pagitan ng mga indibidwal ay may mga pagkakaiba sa mga indibidwal na chromosome. Ito ang resulta ng chromosomal aberrations. May mga pagkakaiba sa mga heterochromatic na rehiyon. Kung ang mga pagbabago ay walang mga pathological na kahihinatnan - chromosomal polymorphism, ang likas na katangian ng mga mutasyon ay neutral.

Ang transitional polymorphism ay ang pagpapalit sa isang populasyon ng isang lumang allele na may bago na mas kapaki-pakinabang sa ilalim ng mga partikular na kondisyon. Ang isang tao ay may haptoglobin gene - Hp1f, Hp 2fs. Ang lumang allele ay Hp1f, ang bago ay Hp2fs. Ang Hp ay bumubuo ng isang kumplikadong may hemoglobin at nagiging sanhi ng pagsasama-sama ng mga erythrocytes sa talamak na yugto ng mga sakit.

Balanseng polymorphism - nangyayari kapag wala sa mga genotype ang nakikinabang, at pinapaboran ng natural selection ang pagkakaiba-iba.

Ang lahat ng mga anyo ng polymorphism ay napakalawak sa kalikasan sa mga populasyon ng lahat ng mga organismo. Sa mga populasyon ng sexually reproducing organism, palaging may polymorphism.

Ang ugat na "morphism" ay nagsasangkot ng pagsasaalang-alang sa istraktura.

Ngayon ang terminong "polymorphism" ay nauunawaan bilang anumang katangian na tinutukoy ayon sa genetiko at hindi bunga ng phenocopy. Kadalasan mayroong 2 alternatibong mga palatandaan, pagkatapos ay pinag-uusapan nila ang tungkol sa dimorphism. Halimbawa, ang sexual dimorphism.

Hanggang sa kalagitnaan ng 1960s (mas tiyak, 1966), ang mga mutasyon na may morphological na katangian ay ginamit upang pag-aralan ang polymorphism. Nangyayari ang mga ito sa isang maliit na dalas, humantong sa mga seryosong pagbabago, at samakatuwid, ay lubhang kapansin-pansin.

Timofeev - Risovsky "sa mga morph ng bulaklak ng populasyon ng ladybug ng Berlin ...". 8 uri ng pangkulay. 3 mas karaniwan (mga itim na spot sa isang pulang background) - mga pulang morph, kung vice versa - mga itim na morph. Natukoy ko na ang mga pula ay nangingibabaw at ang mga itim ay recessive. Mayroong higit pang mga pula sa taglamig, mga itim sa tag-araw. Ang pagkakaroon ng polymorphism sa isang populasyon ay adaptive.

Pag-aaral ng kulay ng garden snail sa Europe.

Noong 1960, iminungkahi nina Hubby at Lewontin ang paggamit ng electrophoresis upang matukoy ang mga morph ng mga protina ng tao at hayop. Mayroong pamamahagi ng mga protina sa mga layer dahil sa singil. Ang pamamaraan ay napaka-tumpak. Ang isang halimbawa ay isoenzymes. Ang mga organismo ng parehong species ay may ilang mga anyo ng mga enzyme na nagpapagana ng parehong kemikal na reaksyon, ngunit naiiba sa istraktura. Iba-iba din ang kanilang aktibidad. Ang kanilang physicochemical properties ay mahusay din. 16% ng structural gene loci ay polymorphic. Ang Glucose-6-phosphatase ay may 30 na anyo. Kadalasan mayroong pagdirikit sa sahig. Sa klinika, ang lactate dehydrogenases (LDH) ay matagal nang nakikilala, kung saan mayroong 5 mga anyo. Ang enzyme na ito ay nagko-convert ng glucose sa pyruvate, ang konsentrasyon ng isa o isa pang isoenzyme sa iba't ibang organ ay naiiba sa kung ano ang batayan ng pagsusuri sa laboratoryo ng mga sakit.

Ang mga invertebrate ay mas polymorphic kaysa sa mga vertebrates. Kung mas polymorphic ang populasyon, mas evolutionarily plastic ito. Sa isang populasyon, ang malalaking stock ng mga alleles ay walang maximum na fitness sa isang partikular na lugar sa isang partikular na oras. Ang mga stock na ito ay nangyayari sa maliit na bilang at heterozygous. Matapos ang mga pagbabago sa mga kondisyon ng pagkakaroon, maaari silang maging kapaki-pakinabang at magsimulang maipon - transitional polymorphism. Ang malalaking genetic stock ay tumutulong sa mga populasyon na tumugon sa kanilang kapaligiran. Ang isa sa mga mekanismo na nagpapanatili ng pagkakaiba-iba ay ang kataasan ng heterozygotes. Sa kumpletong pangingibabaw, walang pagpapakita; na may hindi kumpletong pangingibabaw, ang heterosis ay sinusunod. Sa isang populasyon, ang pagpili ay nagpapanatili ng isang genetically unstable na heterozygous na istraktura, at ang naturang populasyon ay naglalaman ng 3 uri ng mga indibidwal (AA, Aa, aa). Bilang resulta ng natural na pagpili, ang genetic na kamatayan ay nangyayari, na binabawasan ang reproductive potential ng populasyon. Bumababa ang populasyon. Samakatuwid, ang genetic na kamatayan ay isang pasanin para sa populasyon. Tinatawag din itong genetic cargo.

genetic cargo- bahagi ng namamana na pagkakaiba-iba ng populasyon, na tumutukoy sa hitsura ng hindi gaanong inangkop na mga indibidwal na sumasailalim sa pumipili na kamatayan bilang resulta ng natural na pagpili.

Mayroong 3 uri ng genetic cargo.

Mutational.

Paghihiwalay.

Pagpapalit.

Ang bawat uri ng genetic cargo ay nauugnay sa isang tiyak na uri ng natural na seleksyon.

mutational genetic cargo- isang side effect ng proseso ng mutation. Ang pagpapatatag ng natural selection ay nag-aalis ng mga mapaminsalang mutasyon mula sa isang populasyon.

Paghihiwalay ng genetic cargo- katangian ng mga populasyon na gumagamit ng kalamangan ng heterozygotes. Ang mas mahinang inangkop na mga homozygous na indibidwal ay inalis. Kung ang parehong homozygotes ay nakamamatay, kalahati ng mga supling ang namamatay.

Substitutional genetic cargo- ang lumang allele ay pinalitan ng bago. Naaayon sa paraan ng pagmamaneho ng natural na seleksyon at transisyonal na polymorphism.

Ang genetic polymorphism ay lumilikha ng lahat ng mga kondisyon para sa patuloy na ebolusyon. Kapag lumitaw ang isang bagong kadahilanan sa kapaligiran, ang populasyon ay maaaring umangkop sa mga bagong kondisyon. Halimbawa, ang resistensya ng insekto sa iba't ibang uri ng pamatay-insekto.

Sa unang pagkakataon, ang genetic load sa populasyon ng tao ay natukoy noong 1956 sa Northern Hemisphere at umabot sa 4%. Yung. 4% ng mga bata ay ipinanganak na may namamana na patolohiya. Sa mga sumunod na taon, higit sa isang milyong compound ang ipinakilala sa biosphere (higit sa 6000 taun-taon). Araw-araw - 63,000 mga kemikal na compound. Ang impluwensya ng mga mapagkukunan ng radioactive radiation ay lumalaki. Nasira ang istraktura ng DNA.

3% ng mga bata sa US ay dumaranas ng congenital mental retardation (kahit sa high school).

Sa kasalukuyan, ang bilang ng mga congenital abnormalities ay tumaas ng 1.5 - 2 beses (10%), at ang mga medikal na geneticist ay nagsasalita ng isang figure na 12-15%.

Konklusyon: pangalagaan ang kapaligiran.

Polymorphism sa mga pangkat ng dugo.

Ang mga antigen ng pangkat ng dugo ay nagiging lalong mahalaga sa medisina. Sa ilang mga kaso, ang agglutination ay nangyayari sa panahon ng pagsasalin ng dugo - ang resulta ng pakikipag-ugnayan ng antigen ng donor at mga antibodies ng tatanggap.

Mayroong 4 na pangkat ng dugo sa ABO system. Ang bawat tao ay kabilang sa isang grupo lamang.

3 alleles -A, B, O.

JªJª, JªJ° - A

JªJв, Jв J° - В

Ang lahat ng populasyon ng tao ay polymorphic sa mga uri ng dugo, ngunit ang bawat populasyon ay magkakaroon ng iba't ibang frequency ng paglitaw. Sa Sweden, ang O group ay madalas. Sa mga Indian, ang B group ay ganap na wala. Ang parallel polymorphism sa mga pangkat ng dugo ayon sa sistema ng ABO ay natagpuan din sa mga dakilang unggoy. Konklusyon: ang polymorphism ay lumitaw bago ang paglitaw ng mga species ng tao, na nangangahulugan na ang ninuno ng tao ay may iba't ibang uri ng dugo.

May kaugnayan sa pagitan ng mga uri ng dugo at mga sakit.

Oh grupo. Ang rayuma ay bihira, ngunit ang gastric at duodenal ulcer ay mas karaniwan sa mga populasyon kung sila ay nakahiwalay sa mahabang panahon. Halimbawa - Aborigine, Indians, ang katutubong populasyon ng Australia. Nagkaroon sila ng natural na pagpili, ang sanhi nito - mga nakakahawang sakit - cholera, tuberculosis, syphilis.

Ang alkoholismo ay isang mahalagang katangian ng phenotypic. Mayroong talamak at talamak. Mas madalas na nakikita sa mga lalaki. Sa loob ng mahabang panahon ay pinaniniwalaan na ang alkoholismo ay bubuo sa mga kondisyon sa kapaligiran, ang kontribusyon ng pagmamana ay hindi isinasaalang-alang. Gayunpaman, naging mahalaga ang genotype.

Halimbawa, sa kaso ng pagkuha ng isang bata mula sa isang ulila patungo sa isang pamilya, ang mga sumusunod na resulta ay nakuha:

Ang tunay at adoptive na mga magulang ay alkoholiko - 46% ng mga bata ay alkoholiko, at hindi alkoholiko - 8%.

Ang tunay na magulang ay alcoholic, ang adoptive parent ay hindi - 50% ay alcoholic.

Totoo - hindi isang alkohol, isang pinagtibay na alkohol - 14%.

Sa mga tao, mayroong 2 isoenzymes na sumisira sa ethyl alcohol - alcohol dehydrogenases. Mayroong ADN1 at ADN2. Ang mas mabilis na pagkasira ng alkohol, ang mas masahol pa ay pinahihintulutan ng isang tao ang alkohol, dahil. bilang resulta ng reaksyon, nabuo ang isang aldehyde, na may mga nakakalason na katangian. Ang ADH1 ay hindi gaanong aktibo kaysa sa ADH2, kaya ang mga taong may ADH2 ay hindi maaaring magparaya sa alkohol.

Gayunpaman, may isa pang enzyme na sumisira sa aldehyde, at tinutukoy din ng aktibidad nito ang pagpapaubaya ng isang tao sa alkohol.

Ang genetic polymorphism ay laganap at pinagbabatayan ang namamana na predisposisyon sa mga sakit. Gayunpaman, ang mga sakit ng namamana na predisposisyon ay ipinakita lamang sa pakikipag-ugnayan ng mga gene at kapaligiran. Mga kondisyon sa kapaligiran - kakulangan o labis na sustansya, ang pagkakaroon ng mga psychogenic na kadahilanan, mga nakakalason na sangkap, atbp. Ang klinikal na kurso ng mga sakit ay maaaring iba-iba. Kung mas malaki ang epekto ng mga kadahilanan sa kapaligiran, mas maraming mga pasyente na may predisposisyon sa sakit na ito. Mas malala ang mga sakit (hypertension, rayuma, diabetes mellitus at iba pa),

May mga monogenic at polygenic na sakit.

Mga sakit na monogenic ng namamana na predisposisyon - mga namamana na sakit na nagpapakita ng kanilang sarili dahil sa isang mutation ng isang gene o nagpapakita ng kanilang sarili sa ilalim ng pagkilos ng isang tiyak na kadahilanan sa kapaligiran (autosomal recessive o naka-link sa X chromosome).

Naipakita sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanan:

pisikal;

Kemikal;

pagkain;

Polusyon sa kapaligiran.

Paramyotomy - sa basang panahon, ang tonic na kalamnan ng kalamnan ay nangyayari kapag malamig, sa ilalim ng impluwensya ng init - nawawala ang mga ito. Ang sakit ay nauugnay sa isang thermosensitive na protina. Ang reaksyon ay nagpapakita ng sarili sa pagkabata at hindi nagbabago sa buong buhay ng isang tao.

Ang pigmentary xeroderma ay isang espesyal na uri ng pekas na balat. Lumilitaw sa 4-6 taong gulang. Ang mga bata ay hindi pinahihintulutan ang UV light, ang mga malignant na tumor ay nangyayari, ang mga naturang bata ay namamatay mula sa metastases bago ang edad na 15. Hindi rin nila kayang tiisin ang gamma ray.

Bloom Syndrome. Pigmented "butterfly" sa mukha, maikling tangkad, pahabang ulo. Mga Hudyo, Poles, Belarusian, Austrian. Namatay sila bago ang edad na 18. Hindi nila pinahihintulutan ang UV radiation, gamma ray.

Ang Alpha-1 antitrypsin sa polusyon sa hangin, ang usok ng tabako ay ipinakita sa pamamagitan ng matinding pagbara ng bronchi o cirrhosis ng atay.

Sa mga Caucasians, ang mga taong hindi kayang tiisin ang gatas ay bumubuo ng 10-20%, sa Africa - 70-80%.

Impluwensya ng mga gamot: ang mga sulfa na gamot ay pumupukaw ng mga sakit sa dugo.

Mayroong mga polygenic na sakit ng namamana na pinanggalingan - tulad ng mga sakit na nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng maraming mga kadahilanan (multifactorial) at bilang isang resulta ng pakikipag-ugnayan ng maraming mga gene. Napakahirap magtatag ng diagnosis sa kasong ito, dahil. maraming salik ang kumikilos, at may lalabas na bagong kalidad kapag nag-uugnay ang mga salik.

Ang malawak na polymorphism ay tumutulong sa populasyon na umangkop sa mga kondisyon sa kapaligiran. Sa malusog na mga tao, walang kontradiksyon sa pagitan ng kapaligiran at genotype, kung lumitaw ang kontradiksyon na ito, lumilitaw ang mga sakit ng namamana na predisposisyon. Anumang pag-uuri ng mga sakit ay kinabibilangan ng isang pangkat ng mga katulad na sakit.

Ang mga mutasyon ay ang pangunahing pinagmumulan ng genetic polymorphism, i.e. ang pagkakaroon ng ilang alleles ng parehong locus sa isang populasyon. Ang polymorphic na katangian ng DNA ay naging posible upang bumuo ng mga sistema ng mga pamamaraan para sa genetic at psychogenetic analysis na nagpapahintulot sa isa na kilalanin at i-map ang isang bilang ng mga gene na kasangkot sa pagbuo ng mga indibidwal na pagkakaiba sa mga pinag-aralan na ugali ng pag-uugali. Halimbawa, ang paggamit ng polymorphic DNA marker ay naging posible na imapa ang gene sa maikling braso ng chromosome 4 na responsable para sa pagbuo ng chorea ni Huntington.

Bilang halimbawa, isaalang-alang ang dalawang uri ng DNA marker: restriction fragment length polymorphism (L / X / "-polymorphism) at polymorphism ng paulit-ulit na kumbinasyon ng nucleotide (STR-no-lymorphism). Upang pag-aralan ang polymorphism (tinatawag ding DNA typing ang prosesong ito) , ang DNA ay nakahiwalay sa mga selula ng dugo o anumang iba pang mga selula ng katawan na naglalaman ng DNA (halimbawa, ang isang pag-scrape ay kinuha mula sa loob ng pisngi). piling sirain ang kadena nito sa ilang mga lugar, pinutol - Mga Fragment Ang ganitong mga enzyme ay unang natagpuan sa bakterya, na gumagawa ng mga ito upang maprotektahan laban sa impeksyon sa viral.

Mayroong daan-daang "paghihigpit" na mga enzyme na ito, na bawat isa ay pumuputol ng DNA sa isang tiyak na lokasyon, na kinikilala ang isang tiyak na base sequence; ang prosesong ito ay tinatawag na paghihigpit. Halimbawa, ang isa sa mga karaniwang ginagamit na enzyme, ang EcoRI, ay kinikilala ang GAA TTC sequence at pinuputol ang DNA molecule sa pagitan ng mga base Cu A. Ang GAATTC sequence ay maaaring katawanin sa genome nang ilang libong beses. Kung sa isang tiyak na locus ang pagkakasunud-sunod na ito ay naiiba sa iba't ibang tao, kung gayon sa kanila na mga carrier ng binagong pagkakasunud-sunod, ang enzyme sa locus na ito ay hindi puputulin ito. Bilang resulta, ang DNA ng mga genome na nagdadala ng hindi karaniwang mga sequence ay hindi puputulin sa locus na ito at, samakatuwid, ay bubuo ng mas mahabang fragment. Sa ganitong paraan, kinikilala ang pagkakaiba sa istruktura ng DNA. Bilang resulta ng pagputol na may "paghihigpit" na mga enzyme, dalawang uri ng mga fragment na naaayon sa isang naibigay na locus ay maaaring makuha - mahaba at maikli. Tinatawag din silang alleles. Sa pamamagitan ng pagkakatulad sa "ordinaryong" genes, ang polymorphism ay maaaring homozygous para sa maikling fragment, homozygous para sa mahabang fragment, o heterozygous para sa mahaba at maikling fragment.

Bagama't may daan-daang "restriction enzymes" na kumikilala ng iba't ibang mga sequence ng DNA, napag-alaman na halos 20% lang ng DNA polymorphism ang nahanap nila. Maraming iba pang mga uri ng DNA marker ang binuo na kumikilala sa iba pang mga uri ng polymorphism. Malawakang ginagamit, halimbawa, polymorphism ng paulit-ulit na kumbinasyon ng mga nucleotides (/5TD-polymorphism). Tulad ng nabanggit na, para sa hindi pa alam na dahilan, ang mga paulit-ulit na pagkakasunud-sunod na binubuo ng 2, 3 o higit pang mga nucleotide ay naroroon sa DNA. Ang bilang ng mga naturang pag-uulit ay nag-iiba mula sa genotype hanggang genotype, at sa ganitong kahulugan ay nagpapakita rin sila ng polymorphism. Halimbawa, ang isang genotype ay maaaring maging carrier ng dalawang alleles na naglalaman ng 5 repeats, ang isa ay carrier ng dalawang alleles na naglalaman ng 7 repeats. Tinataya na ang genome ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 50,000 loci na naglalaman ng mga katulad na paulit-ulit na pagkakasunud-sunod. Ang mga kromosomal na coordinate ng maraming loci na nagpapakita ng NGL polymorphism ay naitatag at ngayon ay ginagamit upang imapa ang mga istrukturang gene, na nagsisilbing mga coordinate sa mga chromosome na mapa.

Kaya, ang genetic polymorphism na nauugnay sa pagkakaroon ng tinatawag na neutral (hindi binabago ang synthesized protein) mutations ay mabungang ginagamit sa molecular genetic, kabilang ang psychogenetic, mga pag-aaral, dahil ang genetic variability na ipinahayag ng mga molecular method ay maihahambing sa pagkakaiba-iba ng mga phenotypes. Sa ngayon, ang promising path na ito ay ginagamit sa karamihan ng mga kaso upang pag-aralan ang iba't ibang anyo ng patolohiya na nagbibigay ng malinaw na tinukoy na mga phenotype. Gayunpaman, mayroong bawat dahilan upang umasa na ito ay isasama rin sa pag-aaral ng pagkakaiba-iba ng mga normal na pag-andar ng pag-iisip. ...

Isa sa mga pinaka-kahanga-hangang biyolohikal na pagtuklas noong ika-20 siglo ay ang pagpapasiya ng istruktura ng DNA. Ang pag-decipher ng genetic code, ang pagtuklas ng mga mekanismo ng transkripsyon, pagsasalin at ilang iba pang mga proseso sa antas ng DNA ay ang pundasyon ng pagbuo ng psychogenetics sa ilalim ng konstruksyon - isang agham, isa sa mga gawain kung saan ay ibunyag ang mga lihim ng ang relasyon sa pagitan ng mga gene at psyche. Ang mga modernong ideya tungkol sa istraktura at pag-andar ng DNA ay panimula na nagbago sa ating pag-unawa sa istruktura at paggana ng mga gene. Ngayon, ang mga gene ay tinukoy hindi bilang abstract "mga kadahilanan ng pagmamana" ngunit bilang mga functional stretches ng DNA na kumokontrol sa synthesis ng protina at kumokontrol sa aktibidad ng iba pang mga gene. Ang isa sa mga pangunahing pinagmumulan ng pagkakaiba-iba ay ang mutation ng gene. Utang ng modernong molecular genetics ang tagumpay nito sa pagtuklas at paggamit ng mga pattern ng mutation ng DNA na may layuning tumuklas at magmapa ng mga genetic marker. Sila ang magpapahintulot sa psychogenetics na lumipat mula sa mga katangian ng populasyon patungo sa mga indibidwal.