Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 65
Текст из файла (страница 65)
Сот'ласно последним результатам молекулярной генетики, гены протанопин и дейтеранопии произошли от одного гена путем дупликации, последующих мутаций, неравного кроссннговсра или генной конверсии Г825а). Дулликация и кластеризация, вероятно, необходимы для усиления функции. В описанных выше примерах кластеризация гс- Рлс. 3.30, 3.31.
В двух семьях нормальные девочки лмеюг родителей с разными Хюлеляенными аномалиями 1р н а) цвеювого зрения. Все трл дочери 1ломсчсны сацплка,чи) имеют нормальное цветовое зрение, хотя они унаследоваля сооз яетствующнс гены от каждого яз родителей. Здесь имеет место комллсмелтацля мутаций, в результате чего двойяыс гстерозлготы нормально различают цвсза. Тот факт, что в обоих браках матери гомознготны, яьлскасг из Х-сцепленного типа ласлелояялия дефектов лветаяога зрения. Только гомознготныс женшины страдают дальтоннзмом [668'1. нов не сопровождалась какими-либо очевидными функциональными последствиями. Однако было бы странным, если бы эволюция не использовала преимущества этой ситуации, комбинируя продукты генных кластеров для формирования функциональных единиц более высокого порядка.
Предположение такого рода, вероятно, справедливо в случае гемоглобина, поскольку в 13-глобиновом кластере гены г:, 7-, В- и 8-глобиповых цепей расположены в той же последовательности, в какой они начинают экспрсссироваться в онтогенезе (разд. 4.3). В случае иммуноглобулинов тесное сцепление отдельных генов (возможно, даже многих) приобрело функциональное значение (разд, 4.4), поскольку продукты этих генов комбинируются и формируют различные классы функциональных молекул.
3.54. Группы кролле В)гкомллекс, лераллалсспе по спсллелпю История. В 1939 г. Левин и Стстсон [7623 исследовали сыворотку крови женщины, которая родила мертвый плод и в анамнезе которой имело место переливание крови мужа, совместимой по АВО группе. 210 3. Формальная генетика человека При этом ими были обнаружены особые антитела. Позже Левин и Стетсон показали, что из 1010 образцов крови только 21 дал отрицательную реакцию с этими антнтелами.
Выявленные антитела никакой связи с системами групп крови АВО, М)Ч и Р не имели. В !940 г. Ландштейнер и Винер 17533 прн иммунизации кроликов эритроцитами макака-резуса получили сыворотку, которая агглютинировала эритроциты 39 нз 45 особей. При сравнении этих антител с анти- телами, обнаруженными Левином и Стетсоном, авторы пришли к выводу, что в обоих случаях реакция происходит с одним и тем же антигеном. В дальнейшем оказалось, что это не совсем так. В настоящее время антиген, открытый с помощью истинного анти-резус-антитела, называется 1ЛУ- в честь Ландштейнера и Винера, а КЬ-типирование у человека все1да цроводится с сывороткой человеческого происхождения, как это было сделано в работе Левина и Стетсона.
Последующее изложение вопроса относится только к реакциям с этими антителами человека. Огромная практическая важность системы КЬ стала очевидной, когда была установлена связь между этими антитслами и несчастными случаями при переливании крови. Кроме того, стало понятным, что именно резус-несовместимость матери и плода является причиной эритробластоза плода и гемолитической болезни новорожденных. Оказалось, что эритроциты примерно 85'Ъ всех представителей белой расы дают положителъные реакции с анти-КЬ- сыворотками. Семейными исследованиями бьшо установлено, что КЬ-положительные индивиды являются гомозиготами КЬ/КЬ нли гетерозиготами КЬ/гЬ.
тогда как гЬ-отрицательные индивиды — это гомознготы гЬ/гЬ. В 194! г. Винер открыл другие антитела, которые реагировали с эритроцитами 70% всех индивидов и отличались от основного фактора КЬ (КЬ' по Винеру). Третий родственный фактор был открыт в 1943 ц В семейно-популяционных исследованиях выявлены все возможные комбинации этих трех факторов, причем наследовались совместно именно комбинации. Винер выдви- нул гипотезу, согласно которой эти серо- логические «факторьш являются «аплютиногенами» и что каждый из них детерминируется одним аллелем из серии множественных аллелей одного гена. Эта описательная гипотеза настолько неконкретна, что на ее основе можно было объяснить все, в том числе и позже открытые факты, Для того чтобы судить о внутренней структуре КЬ-локуса, по мнению большинства исследователей, необходимо было провести биохимический анализ.
Гипагпеза Фишера о тесна ееепленпых покусах. В 1943 г. Фишер сформулировал более конкретную гипотезу. В то время удалось выявить еще одно антитело, антиНг, и Фишер, анализируя подготовленные Рейсом полные таблицы серологических данных, обнаружил, что КЬ'- и Нг-факторы комплементарны. У каждо~о человека в крови присутствуют либо антиген КЬ', либо Нг, либо оба антигона. Индивид, имеющий оба антигона, никогда не передает их вместе одному потомку, т.е. ребенок всегда получает только один антиген из двух. Для объяснения этих фактов Фишер предложил модель, согласно которой пара аллелей определяет один нз двух антигенов. Эта пара была названа С/с.
Аналогично была постулирована дополнительная пара аллелей )3/г) для исходных антигенов КЬ -~- н гЬ вЂ , а также третья нара аллелей для уже открытого тогда третьего серологического фактора. Кроме того, чтобы согласовать генетические данные о наследовании всех трех факторов, постулировалось наличие тесного сцепления между этими тремя локусами.
Гипотеза Фишера предполагала открытие двух недостающих (комплементарных 13 и Е) антигенов г) и е. Это предсказание подтвердилось для антигена е, по нс для г). По-видимому, этот хромосомный район пе содержит то «нечто», что приводит к образованию антител. В развитии данной гипотезы Фишер сделал важный шаг вперед.
В британской популяции наиболее частыми были три класса комплексов КЬ-генов (рис. 3.32, 3.33). По мнению Фишера, редкие комбинации появляются вследствие изредка происходящего кроссннговера. 2 О, В С,с С,с Е,е Е,е 0 ,0 тп 1 ! '. в 0 о ', с 1 с ', с е Рис. 3.32, Гипотетическая структура ай-комплекса. 1, На основе лапных, известных к 1941 г. 2.
Антигоны, предсказанные Фишером и Рейсом. 3. Уже открытые аптягепы [антигон д пока пе обнаружен). Действительно, все четыре комбинации, относящиеся к редким классам, могут возникнуть в результате кроссинговера между более частыми комбинациями, но для СдЕ это не так. Для появления этой комбинации необходим двойной кроссинговер. Следовательно, гипотеза объясняет, почему комбинация СбЕ так редка. Возможно и другое объяснение. При каждом кроссинговерс, приводящем к возникновению Сде, СРЕ или сдЕ, должна возникать также и комбинация сРе. Отсюда следует, что суммарная частота первых трех комбинаций должна быть равна частоте сРе. Действительно, найденные частоты были Рве.
3.33. Предполагаемое образование трех редких Нп-гаплотппов из более частых вследствие кросспнгоаера [Васе, Бапвег [!66)). Каждая лиа~рамма предполагает самостоятельное событие кроссппгоаера. 3. Формальная генетика человека 211 такими: сРе-0,0257 и Сде ч- сс1Е + СРЕ— 0,0241 [среди негров, однако, частота сРе была выше). Кроме того, Фишер предположил, что три указанных покуса расположены в последовательности Р-С вЂ” Е, поскольку комбинация сдЕ, которая возникает вследствие кроссинговера между локусами Р и Е в генотипе сРЕ/еде, встречается намного чаще относительно зтого генотипа, чем комбинация СРЕ относительно генотипа СРе/СРЕ [кроссинговер между С и Е).
Подтверждение и предварительная интерлретаиия порядка расположения генов. За 30 лет, прошедших с тех пор, как Фишер выдвинул свою !.ипотезу, было сделано много новых наблюдений. Наиболее важным для решения вопроса о порядке расположения генов было выявление комбинированных антигенов, например се. Существование этого составного антитена, повидимому, не противоречит последовательности Р— С вЂ” Е, тогда как составные анти- гены, предполагающие тесное сцепление между Р/с) и Е(е, не были обнаружены. Гипотеза Фишера поставила два вопроса. !. Если вследствие кроссинговера формируются иногда редкие комбинации из более частых, то в семейных исследованиях 212 3. Формальная генетика человека должны обнаруживаться случаи кроссинговера. Дейс.гвительно, имелось сообщение об одной такой семье [8963: у отца с генотипом СЮе/сг(е и матери с генотипом ст)е/сйе было четверо детей сг1е/еде и трое— СРе(сг)е, что находится в полном соответствии с генетической теорией.
Однако шестой (в порядке рождения) ребенок имел генотип Сс(е/сг)е. Этот факт можно было бы объяснить тем, что ребенок внебрачный. Однако такое объяснение кажется малоправдоподобным, если исходить из данных по другим группам крови и сывороточным факторам, а также учитывая принадлежность этой семьи к секте с особо строгими нравами. Однако других семей, подобных этой, обнаружено не было. Вполне вероятно, что многие исследователи просто не станут учитывать такой атипичный случай, поскольку заподозрят здесь методическую ошибку. 2.