Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002 (947307), страница 133
Текст из файла (страница 133)
Характерными признаками аутосомно-доминантно!о типа наслелования явля1отся: !) симптомы заболевания проявляются в послелуюших поколениях в случае полной пенетрантностм (т. е. если каждый генотип проявляется феио3ипически); 2) лица мужскшо и женского пола поражаются с одинаковой частотой. Рис. 20.2. Аутосомно-рецсссивный тип наслелования. Характерные признаки: !) у здоровых родителей могут появляться больные лети; 2) лица мужского и женского пола поражаялся с олинаковой частотои; 3) если больны оба родителя, то больны и все их дети (зта си!уация на рисунке на отражена). оттого, удается ли идентифицировать и изолировать (клоцировать) конкретный ген. Зная нуклеотилную последовательность гена, можно определить.
какую функцию выполняет его продукт в норме, квк нарушается зта функция в результате мутации, в какой степени различные мушцгп! в разных экзог3ах ответственны за проявление заболевания. Если гоп кло- Молекулярная генетика человека 443 Рис. 20З. Х-сцепленный ломинантный тнп наследования. Характерные признаки: 1) в случае полной пенетрантности больные присутствуют в кажлом поколении; 2) больны все дочери пораженного мужчины, а все е!о сыновья здоровы; 3) в последующих поколениях часто проявляется тип наследовании «от отца— к лочери — к ее сыну»; 4) число больных женского пола может быть болыве, чем мужского. Рис. 20.4.
Х-сцепленный рецессивный тип наследования. Характерные признаки: !) у здоровых родителей могут рожлаться больные лети; 2) нет прямой перелачи заболевания от отца к сыну; 3) больных мужского пола больше, чем женского. нирован, мож7ю посгавнтьтакие эксперименты, которые позволяли бы )отзвонить фуяция ген~ого продукта, его взапмодейцгвие с лругими вешесп3ами и характер нарушения нормальных процессов, вызываемого пралуктом мутантцого гена. Кроме того, основываясь па различиях в нуклеотидных последовательностях нормального и мугантцого генов, можно разработать лиапюстичсскис тесты для выявления специфических мутаций. Чем полнее 444 ГЛАВА 20 булут наши знания о функциях геня, ответственного за то или иное заболевание, тем более эффсктивпую схему лечения мы сможем предложить.
Клонирование генов человека пе всегда состоит из строго определенных последовягелы1ых процедур. Скорее существует набор разли*шых инструментов и способов, используемых в зависимости от коикрстпых условий. Например, начальный згап поиска геня, отвстствепного заданное заболевание, определяется наличием информации о его продукте.
Как правило, при идентификации гепов, ассоциированных с различными загюлеваииями, нельзя обойтись без генетических и физических карт, а построение таких карт в конечном счете поможет определить иуклеотидиую последовательность все!о ге! юма человека. Гепетичсская карта (карта сцсплеция) показывает расположение определенных сайтов (локусов) вдоль хромосомы. Для построения поли ых карт сцепления псобходимо, чтобы локусы кажлой хромосомы были представлены часто всгречаюшимися аллелями и чтобы можио было легко идентифицировать каждый пз пих. Физическая карта — это набор упорядоченпых клонов ДНК, охвать1вающих всю хромосолуу или какую-то се область. На практике эти клопы перекрываются, образуя послсдовательпость фрагмсптов, называемую конти! ом.
Длина участка, охватываемого коитигом, выражается в парах иуклеотидов. Физическая карта, состоящая из кого игов, служит осповой при пос !роении окончательной физической карты, ко!орал представляет собой полную иуклеотидиую послсдователы юсть хромосомы. '! Генетическое сцепление и кнртироннние генон В )865 г. Грегор Мендель, основываясь иа рсзулыатах своих опытов с садовым горохом, сформулировал основные принципы наследова11ия признаков.
Во-первых, он пришел к выводу, что едипипы наследственности дискретпы, всгрсчаются парами и могут существовать в альтерцативпых формах. Позже ()905 г.) эти единицы назвали генами, а варианты одного топав аллслями. Во-вторых, Мендель обнаружил, что " Палка> нурс>к»члааа ааслсдавкксл»несть каждая ва крамасам чслакска уже аарсдслева. Балам така, ндснтафицкравава авачкксльнал часть генов, апреле ~сна кл с>рук>ура. (т.с. уса!с! с1 а!., .кгслсе, 16 Гсв„2001, к.
291, Ма 5507, р. 1!03; Е Галек», 1Уа>л»с, 2001, ». 409„ 7>а 0222, р. ЕЬ07. — Пр . 7 0. в половую клетку (гамету) попадает только один геп цз кажлой пары. В-третьих, ои заключил, что пары генов образуются независимо друг от друш, поэтому результатом единственного генепзчески значимого скрещивания будут все возможные генетические комбинации — в том случае, сели число потомков достаточно велико (рис. 20.5). Последнее заключение, хотя Мендель и пе знал этоп П справедливо только для пар гспов„находящихся ца разных хромосомах или по крайней мере иа разных коцпах одной хромосомы.
В экспериментах Менделя ни при одном Генотип АдВЬ х адЬЬ родителей У4 АВ Все аЬ Продукты мелоса 1/4 У4 АдИЬ к!'адитсльския> генсчвп Н4 АаЬЬ 1 Новые генетические комбинации; Н4 ддВЬ 50% от общего числа У4адЬЬ . родительский» гена!ив Иее потомки Рве. 20.5. Независимое распределение !снов. При скрещивании двгетерозиготиого индивида (АиВЬ) с индивидом, гомозиготиым по двум рецессивнмм признакам (ииЬЬ), 50% потомков будут иметь ролительские генотипы (АиВЬ, ииЬЬ)„а 50% — новые комбииации генотипов (АиЬЬ, ииВЬ) — в том случае, сели число потомков достаточно велико для получении репрезентативной выборки.
Этот результат означает, что гены А и В распределяются независимо, у потомков встрсчакпся все возмохсиые комбииацпи гамет каукдагО ИЗ рсдвтЕЛ0$1. Необходимо заметитеч что процентное соотиошепие чролительских> и комбипироваицых типов зависит от уеиотипов родителеи; например, в результате скрещивания особей с генотипами ААВВ и ииЬЬ потомки в !00% случаев буду! иметыепотип, отличный от родительских (АиВЬ). !енотнпм родюслсй Продукты О 4 АВ мейоза 0,4 4Ь Продукты 1/2 АВ иейоза 1/2 Го,! АЬ Рскомбинанты О,! аВ о,! аЬ Рскомбинанты О,! аЬ 0,4 аЬ о,л аЬ Потомки Потомки Новые генетические За комбинации; аВ 20лж оз обгпего числа из скрещиваний нс затрагивались такие пары генов, которые нахолились па одной хромосоме близко друг от друга. Б противном случае он заметил бы, что эти гены наследуются пс независимо, как сейчас говорят, опи сцеплены.
В !!рицципс при полном генетическом спеплении все гены любой хромосомы должны передаваться н половыс клетки в виде нсраздслимых блоков, пе образуя в пропессе мейоза новых генетических комбинаций на хромосомах (рис. 20.6). Однако н болыцинстве случаев сцепление является неполным. При мейозе происхолит обмен (рскомбинация, кроссовср) между гепньгми сайтами (локусами), и создаются новые комбинации генов (рис. 20.7). Поскольку родителей ~а~~ и ф АВ 1/2 Только «родительские аЬ генотиг1м;0% новых 1/2 — генетических комбинаций ао Рис. 20.6. Полное сцепление. Рассматриваемые аллели лигстерозигопюго родителя, АВ//аЬ, находятся н фазе сцепления (Иис), второй родитель гомозшотен по двум рецессианым признакам, его генотип иЬ//аЬ.
В отсутствие рекомбинации между локусами А н В все потомки будут иметь ролительские генотипы, половина — генотип АВ//аЬ и половина — иЬ//аЬ. Полное сцепление не всегда означает отсутствие новых генетических комбинаций; например, асс потомки от скрещивания АЬ//аВ х АВ//аЬ будут иметь новые генетические комбинации, а именно: АЬ//АВ, АЬ//аЬ, иВ//АВ и аВ//аЬ.
Олнако в отсутствие рекомбинапии гены олной и той же хромосомы будут всегда сцеплены вместе. Для улобства генетическая номенклатура использует олпу горизонтальную или косую черту вместо двух лля обозначения сцепления локусоа пары олинаковыл (гомологичных) хромосом. Молекулярная генетика человека 445 обычно рекомбинация происхолит тем чаше, чем больше расстояние между двумя специфическими генными локусами, частоту рекомбипацпй можно использовать как меру расстояния (генетического расстояния) между двумя генами. Таким образом, анализируя частоты рскомбипаций у потомков родителей, гетерозигопгых по ряду с! гепленных генов, можно построить генетическую карту, па которой гены будут расположены н линейном порядке.
Расстояние между покусами отражает лишь частоту рскомбинаций и пе эквивалентно точному физическому расстоянию. Однако, сравнивая физические и гс! !етичсские карты хромосом, удалось установить соответствие между частотой рекомбинапий и 0,4 р Родительскийл генотип АВ О 4 $ «Родительский» генотип Рис.
20.7. Неполное сцепление. В данном примере 20% (т. е. О, ! + О, ! = 0,2) потомков имеют генотипы, сформировавшиеся в результате рекомбинации(й) между локусами А и Вв процессе мейоза. Часгота рекомбинаций не зависит от генотипов родителей. Родитель, гомозиготный по двум рецессивным признакам, произнодит только олин тип гниет лаже в случае рекомбинации. В анализирующем скрещивании рекомбинаптные продукты мейоза проянляются у потомков фенотипически. 446 ГЛАВА 20 числом нуклеотилных пар ДН К. В качестве елиницы при картировании используется 1 сантиморгапила (сМ), величина, равная частоте рскомбинаций 1%, что для человека соответствует примерно 104 пар пуклеотидов (п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
