Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Однако это лечение не свободно от серьезных недостатков. Во-первых, оно очень дорого, поскольку фактор Ч111 получают из крови человека. Во-вторых, возникает серьезная опасность заразиться гепатитом нли вирусом СПИД [3143. В настоящее время, чтобы избежать инфекции, препараты фактора Ч111 подвергают тщательному вирусологическому скринингу и прогревают. Мы полагаем, что пройдет несколько лет, прежде чем будет получен безопасный, эффективный и клинически испытанный препарат фактора ЧП1. Впрочем, это может случиться и к моменту выхода в свет нашей книги.
о й О И ° 1 с д о Ч о И— й и Ио о Б о о- о Г- и о. Я И о с о И д Ю о. И о о о 1. о. я с о о с я о Й и в о о Е.— ии о дв с с ИМЙО ИО.И 1о о х Е Й о .с х с и с йо.. йЙд к к 3 л с о с аф иш иа И ии зие иои 138 2. Хромосомы человека Экскурс в социо,шгию науки. Анализ гена, о котором шла речь, был проведен двумя очень большими группами, о чем свидетельствует список авторов каждой статьи. Массированное наступление «большой науки» до недавнего времени было более типично для некоторых отраслей физики, например физики высоких энергий.
Необходимость такого подхода теперь осознана и молекулярными биологами (4281, однако здесь все чаще «батальоны» формируются не университетачи или исследовательскими группами, а частными компаниями, поставившими перед собой конечную цель — получить продукт, пользующийся спросом. Должно ли такое развитие стать предметом серьезной озабоченности? Существует ли опасность, что коммерческие интересы слишком сильно будут влиять на развитие науки, отвлекая силы и ресурсы от научно значимых проблем и привлекая их к другим, которые сулят немедленные прибыли? Мы полагаем, что опасность не так велика. Тесные связи между фундаментальными исследованиями и промышленным использованием результатов характерны для техники и для химии. Насколько мы знаем, это не снижает качество фундаментальных исследований в этих областях науки.
Для биологов, однако, эта ситуация является новой и погрому требует тщательного анализа. 2,3.3.в'. Семейства генов При.меры семемсшва генов. Под семейством генов мы понимаем группу функционально родственных генов, имеющих сходную структуру и общее происхождение.
Ярким примером генного семейства являются две глобииовые области (ц- и ~3-глобицовые гены). Другое семейство генов включает, например, иммуноглобулиновые гены (разд. 7.4); гены рибосомной РНК (разд. 2.3.1,1); компоненты главного комплекса гистосовместимости (МНС) (разд. 3.5.5, см. также (3071). По-видимому, не существует общего правила в расположении семейств генов на хромосомах. Некоторые из них образуют кластеры, обнаруживая тесное сцепление (причем неравновесие по сцеплению может быть существенным, а может и отсутствовать). Семейство глобиновых генов формирует два кластера: НЬа на хромосоме 16 и НЬ() на хромосоме 11.
Другие семейства генов, такие, например, как гены мышечных белков, рассеяны по многим различным хромосомам. Гены актива и мистика. Биологическая функция мышц состоит в осуществлении механической работы путем сокращения. Проблема трансформации химической энергии в механическую была решена природой путем создания крайне длинных, миогоядериых клеток, бблъшая часть которых занята сократительиыми элементами— миофибриллами, расположеииыми параллельными пучками вдоль оси сокращения (120). Механическая работа совершается благодаря взаимодействию двух видов белковых молекул миозииа и актива. Кроме мышечного сокращения актииы участвуют ео многих других клеточных функциях, таких, как поддержание структуры цитоскелета, движение клеток и митоз.
В настоящее время гены, детерминирующие оба типа белков — активы и миозииы, подробно изучены. В одном из исследований были получены зонды кДНК для актииовых генов цыпленка и дрозофилы [344), Их использовали для гибридизации с ядерной ДНК человека, полученной от одного индивида.
ДНК была обработана рестриктазой, дающей отиоситедьио длинные фрагменты (разд. 2.3.2.2). В опытах блотииг-гибридизации было обнаружено ие менее 20 — 30 полос. В геиомиой библиотеке удалось обнаружить ло крайней мере 12 клонов, содержащих иеперскрывающиеся рестрикциоииые фрагменты. Девать из иих хорошо гибридизовались с мРНК актииа человека, а остальные три, как оказалось, кодируют слегка отличающийся актии гладких мышц. Хотя генетический анализ сцепления ие был проведен, авторы, основываясь ие разных фактах, пришли к выводу, что у человека существует цо крайней мере десять различных актииовых генов, тесное сцепление между которыми отсутствует и которые, возможно, локализованы в разных хромосомах.
Например, каждый из исследованных клонов содержал уникальный набор фрагментов. Другие исследователи (388; 403) оценивают количество актииовых генов у человека в пределах 9-20. Актииовые гены оказались высокостабильиыми в эволюции. Кроме млекопитающих и дрозофилы оии найдены также у дрожжей и слизиевых грибов. Обнаружено, что а-актииы мышц человека, кролика и крысы идентичны, хотя иетранслируемые районы гена оказались идентичными только частично. Дивергенция между ге- 2. Хромосомы человека 139 нами актнна скелетных мынщ н актнна сердечной мышцы произошла, по-внднмому, задолго до эволюционной днвсргснцнн указанных видов млекопитающих [375). Подобно актннаы, мнозины существуют у человека как множественные нзоферменты. Эта нэоферменты появляются в ходе индивидуального развития в определенном порядке [295).
Молекулярные исследования генома привели к выводу о наличии мультнгенного семейства мнозннов, которое состоит нз многих (возможно, более десяти) генов„расположенных далеко друг от прута. Новый принцип генетического анализа. Обнаружение мультигенных семейств мышечных белков дало в руки исследователей новый принцип генетического анализа. До недавнего времени анализ генов начинался с выявления генетической изменчивости. Ее можно констатировать на фенотипнческом уровне, например благодаря наличию наследственной болезни, или на некотором промежуточном уровне †отсутствию функционального белка, по электрофоретнческнм вариантам белка или по разным антигенным детерминантам на клеточной поверхности. Фенотипическую изменчивость затем связывали с соответствующим полнморфизмом на генном уровне.
Генетические варианты часто служат экспериментальным инструментом для раскрытия основных механизмов действия гена. Однако для семейства актиновых нли миозиновых генов неизвестны нн нормальные, ни патологические генетические варианты. Генетический анализ начинается с белка и генов как таковых безотносительно к межиндивидуальным различиям. Это стало возможным благодаря тому, что теперь в распоряжении исследователей имеется, если нужно, большое количество матричной РНК для этих белков. В настоящее время перед медицинскими генетиками стоит задача выявить наследственные заболевания, которые могут быть вызваны генетическими изменениями актнновых или миозиновых генов.
Возможно, однако (хотя н вряд лн), что такие болезни просто не существуют — либо потому что любой генетический дефект актина или миозина леталеи, либо потому что экспрессия гена в мультигенном семействе настолько «эластична», что мутации в одном покусе компенсируются активностью других локусов, так что отсутствует основа для каких-либо фенотипических отклонений. Анализ результатов в картнровании генома человека (разд.
3.4.2) показывает, что многие гены идентифицированы и локализованы, хотя изменчивость по ним у человека так н не обнаружена. К таким генам относятся гены гистонов, рРНК н гены чувствительности к бактернальным токсинам и вирусам. Анализ структуры и действия таких генов несомненно важен. 2.3.3.9. Полиморфизм сайтов рестрикции [548; 507; 5081 Генетическая изменчивость ДНК вне кодируюизих генов. При классическом анализе (1978) Кан и Дози [115] обнаружили полиморфизм ДНК, тесно сцепленный с ))-глобнновым геном. Благодаря этому открытию стала возможной пренатальная диагностика серповидноклеточной анемии.
Впоследствии было обнаружено много типов полнморфнзма ДНК (см. разд. 6.1.3). В публикациях цо нолныорфнзму ДНК часто отсутствует такая важная информация, как количество обследованных индивидов. Вероятно, это обусловлено тем, что многие молекулярные биологи плохо разбираются в вопросах нопуляцнонной генетики человека, Часто авторы указывают фермент(ы), с помощью которого(ых) был открыт тот нлн иной полнморфюм, но не указывают те ферменты, по сайтам которых нс выявлен нолныорфнзм. Такие данные однако необходимы для оценки как общего числа изученных сайтов, так н доли среди ннх лолнморфных сайтов (раэдся б.1). В чвм польза изучения полиморфизма ДНК для генетики человека? Генетическая изменчивость молекул ДНК, н особенно нетранскрибируемых ее районов, по-видимому, явление намного более обычное, чем предполагалось на основе данных по белкам (разд.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
