В.И. Иванов - Генетика (1117686), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Также методы популяционно-статистического анализа могут быть использованы гшя определения и подтверждения типов наследования заболевания, являясь осно- вой применения математической статистики в кли нико-генетическом анализе. Популяционно-генетические исследования включают следующие этапы: 1) подбор популяции с учетом демографических характеристик, 2) сбор материала, 3) выбор метода статистического анализа. Генетическое изучение популяций человека предполагает знание их демографи- ческих характеристик (размер популяций, рождаемость, смертность, возрастная структура, национальный состав), а также географических и климатических условий жизни, религиозных убеждений и тд.
Это связано с некоторыми особенностями по- пуляций человека, которые могут быть панмиксными (случайные браки) и инбред- ными (высокая частота кровнородственных браков). В популяциях человека форми- рование субпопуляций связано с такими формами изоляции, которые свойственны только человеку, например расовая, социальная (социальное положение, экономи- ческие, этнические, языковые, административные), конфессиональная и идеологи- ческая.
Все это необходимо учитывать при интерпретации полученных при популя- Гялм гц Пыиелглмт~кклл и ылвллмъв че и~мал ционно-генетических исследованиях резулшаюш Во избежание нолуюпии нелосговерных результатов, выбираемая лли и ~учении популяции также пе лолжпа быть очеш болгллой или очень малой '!ем больше по размеру популяция (но ~ело беско~ ~с'ности), тем выше уровень се раз~ июб!зазии и тем сложнее ее генетическая струкзура, а также ближе соответствие между !ю;иьно набзюдаемыми и ожидаемыми ген- ~ ~ ы ми частотами.
Так для генетических исследований оптимальным считается размер ~юпуляции с численностью от 0,5 — 5,0 млн. человек. В настоящее время для сбора материала при проведении популяционно-генетического исследования используется обзорный метод и его различные модификации, те. можно исследовать всю наследственную патологию, или отдельную группу заболеваний, или только одно заболевание, но изучая все население выбранного региона. Наследственные заболевания распределены по различным регионам земного шаРа, среди разных рас и народностей неравномерно, а знания о распределении час пп заболеваний и кол ичестве гетерози тот в регионе способствуют правильной орган изации профилактических мероприятий, Если известна частота заболевания в популяции, и при допущении, что эта популяция находится в генетическом равновесии по данному признаку, для расчета частот генотипов и фенотипов наиболее широко применяется формула Харди — Вайнберга.
Для диаллел ьной системы — она имеет вид р + 2ря+ 4~ = (р+ д) = 1, дпя трехаллельной — (а ч- Ь + с)~ = 1). (Подробнее о законе Харди — Вайнберга и условиях его выполнения см. гл. 17). Например, частота ФКУ в популяции составляет 1:10000, т,е. дз = 0,0001, значит д = 0,01. По закону Харди — Вайнберга р ч- д = 1, отсюда Р = 1 — д = 1-0,01 = 0,99, а 2рд = 2 х 0,99 х 0,0 !— 0,0198. Таким образом, частота гетерозигот по гену ФКУ в изучаемой популяции составляет приблизительно 2%.
На практике при расчете частоты гегерозигот иногда принимают приближенное з~ ьь чение р (р = 1) и, соответственно, 2дд = 2д. Рассмотрим следующий пример. Часгаш му. ковисццдоза 12500, значит дз = 00004, д = 002. По определению д + д = 1, отсюда Р— ! — 4 = 1 — 0 02 = 0,98, а 2рд = 2д = 2 х 0 02 = 0 04. Таким образом, частота гетерози пгг ~ ~о ш. ну муковисцидоза в изучаемой популяции составляет приблизительно 4%. Ддя Установления и подтверждения типа наследования заболеваний необходимо пРовеРить соответствие сегрегации (расщепления) по исследуемому признаку в отя. гошенных семьяхданной популяции менделевским закономерностям. При правиль.
ном сборе материала соотношение больных и здоровых сибсов одного и того жс по. коления и сегрегационная частота (частота с которой ген сегрегирует в исследусмьц семьях) будут соответствовать определенному типу наследования. Меводом з -квад. рагл подтверждается соответствие количества больных и здоровых сибсов дли ауге. сомно-доминантной патологии в семьях с полной регистрацией (через больных родителей); !Ов — Не)~/Ое+(Π— Н )~!О где Π— ожидаемое, Н вЂ” наблюдаемое количество больных или здоровых сибсов „ выявленных семьях. Для расчета сегрегационной частоты !р) можно использовать ряд методов: метея сибсов Вайнберга, пробандовый метод. чкгкл сс Хгкикккнгкян 'гкьзкккя Метолы сибсов Вайнберга и пробапловый на к1льзукпся получас регистрации семей через больных детей: при рецессию юй' гштологии (родизсли злоровы) и при аутосомно-доминантных заболеваниях в случае неполной регистрации.
Мевод скбсов Вайнберга может применяться только при исследовании всей популяции или случайной выборки, в которой каждый больной имеет одинаковую вероятность попасть в нее и все больные имеют равные шансы стать пробандом, иными словами все пораженные должны являться пробандами. Сущность этого метода состоит в подсчете отношения суммарного количества больных сибсов к общему кол ичеству их здоровых братьев и сестер, соответственно: р = г,г(г — 1)!г.з(з — 1), где г— число больных в семье, з — число детей в семье.
При использовании этого метода существует вероятность получения искаженных результатов, что обусловлено следующими причинами: малое количество детей в семьях, попавших в выборку; неполная пенетрантность или скрытое носительство мутантного гена; наличие стертых форм и разных стадий болезни; пропуск семей в случае рождения здорового ребенка от гетерозиготных родителей. Пробандовыйметод применяется в практике популяционно-генетических исследований гораздо чаще.
Он используется при изучении клинического материала случайно попавшего под наблюдение, т.е, если не все пораженные сибсы были зарегистрированы в качестве пробандов. Так как на практике в поле зрения исследователя попадают семьи, в которых хотя бы один ребенок болен, для восстановления истинного соотношения при учете сибсов Вайнберг предложил исключать пробанда. В результате формула расчета сегрегационной частоты имеет вид: р = Уа(г — 1)уХа(з — 1), где а — число пробандов, г — число больных, з — число детей в данной семье.
К тому же, при помощи пробандового метода можно оценить полноту выявления семей с данной патологией или вероятность регистрации: л = ьа(а — 1)/ьа(г — 1). При современных популяционных исследованиях используются более сложные, модифицированные и компьютеризованные методы расчетов (методы взвешенных шансов и линейной интерполяции), но основанные на тех же принципах. 19.3.4, МЕТОДЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КАРТИРОВАНИЯ НАСЛЕДСТВЕННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Одно из важнейших направлений медицинской генетики — генетическое картирование наследственных заболеваний.
В последние годы наиболее перспективным считается метод позиционного клонирования генов. Установление хромосомной локализации гена, ответственного за определенную нозологическую форму, его иденти- !»хмл I д ! 1«ол»Ь ~и«еиимял и ллл«»л»«~» «»хат л и фикация и выявление типов патологически» мунщий, позволяет понять зтиолопи нболсввния, и разработпь наиболее шьекиагш«с методы его ДНК-диагностики профилактики. До 1980-х годов открытие новых плюя было чрезвычайно редким событием, ~ гс скольку единственный подход к их идентификации опирался на знание первич~ ни биохимического дефекта и происходил по следующей схеме; биохимический лсфск -» дефектный фермент (белок) «мРНК «кДНК «геномная ДН К (ген) «локшш иция гена. Такой подход носит название традиционной или «прл»н«1» генетики.
~ помощью этого подхода были карти рованы гены фенилкетонури и, гемоглоб и~ ки ш тий, гемофилии А и многие другие. Однако локусы, ответственныс за больши~~с«в наследственных заболеваний не могут быть картированы в рамках стратегии «~ ~ря мой» генетики, поскольку для них первичный биохимический дефект неизвестен ь Одним из важнейших достижений молекулярной генетики последнего дсситилс тия явилось построение подробной генетической карты генома человека с локшнг к ванными на ней примерно 6000 полиморфными ДНК-маркерами. Наличие гики маркеров, их «привязка» друг к другу и к цигогенетическим сегментам хромосом лз ло в руки генетиков мощный инструмент, позволяющий картировать и идентифи~ ~и ровать гены таких наследственных заболеваний, для которых неизвестен биох и миче ский дефект.
Метод картирования локуса заболевания на основании анализа с~ ~с~ шс ния между заболеванием и аллелями полиморфных ДНК-маркеров в семьях бы предложен американским генетиком Ботстейном в 1980 г. (Вогзге)п ег а1. в 1980) '1е кая стратегия получила название «обравнойгенеглякя», или позиционного клонирг вания. Использование этой стратегии лежит в основе крупнейшей между~ ~аролно программы картирования генома человека.
Процедура картирован ия гена, отвю с ~ венного за ту или иную патологию, представляет собой объемное, дорогосгоя пс< трудоемкое, но рутинное исследование. Позиционное клонирование включает следующие этапы: 1) подбор семей с сегрегацией наследственного заболевания в нескольких ~ юкг лениях (с несколькими случаями заболевания); 2) генетическое картирование (установление сцепления локуса заболева~ ~ии с ~ ш лиморфнымДНК-маркером); 3) построение физической карты области локализации гена из перекрывакшпм ся клонов геномной ДНК; 4) поиск в этих клонах возможных продуктов генов («транскриптов»); 5) исследование генов-кандидатов на наличие мутации, сцепленной с заболсва нием, идентификация гена; 6) исследование белка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
