Фогель, Мотульски - Генетика человека - 1 (947311), страница 70

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 70)

Тем самым выработанная ранее адаптация этих генотипов устраняется. Итак, полиморфизм человека может быть ответом на «вызов» многообразия мутантных форм вируса. К этой теме мы вновь вернемся в разделе о естес~асином отборе вследствие инфекционных заболеваний. 3.5.7. Гены Х«хромосомы человеко, имоюнтне родственные 4ункннн В ходе эволюции млекопитающих Х-хромосома в отличие от аутосом оставалась относительно неизменной.

Существует несколько фактов, указывающих па гомологию Х-хромосом разных видов 11561. Важная особенность этой хромосомы состоит н том, что она присутствует в единственном экземпляре у мужчин и в двух экземплярах у женщин — различие, которое не компенсируется полностью Х-ппактивацией !разд. 2.2.3.3). Существует ли какой-нибудь намек на то, что Х-сцепленпые гены представляют собой неслучайную выборку всех генов человека? Обнаруживают ли они какие-либо особенности? Для того чтобы ответить на этн вопросы, все Х-сцепленпые и аутосомпые мутации человека разбили на четыре категории ) 9203.

1. Мутации, поражающие органы чувств !глаз, внутреннее ухо), кожу и зубы. 2. Мутации, поражающие мозг и нервную систему. 3. Мутации, детерминирующие структурные аномалии скелета, мышц, соедини- Нервная система Сенсорные органы, кожа, зуб енсарные органы, ожа,зубы Скелетные соединительны ткани Внутренние органы, группы крови н покусы гисто- совместимости азапьный метаболизм, зндокринная система Аутосомные мутации Х. сцепленные мутации 22б 3.

Формальная генетика человека рве 3.42 Возможная кластеризация Х-сцепленных мутаций, затрагпваюп!их сенсорные органы, кожу, зубы и нервную систему у человека. Четыре фепотипические группы содержат Ю29 ауто- тельной ткани, внутренних органов !например, сердца и пищеварительного тракта); антигены клеточных мембран !анти- гены эритроцитов и комплекса гистосовместимости); опухоли. 4. Мутации, затрагивающие основные метаболические процессы, вызывающие нарушение свертываемости и другие болезни крови; полиморфизм ферментов и сывороточных белков; болезни эндокринной системы. На рис. 3.42 приведен результат сравнения частот среди Х-сцепленных и аутосомных мутаций четырех указанных групп: наиболее частыми среди Х-сцепленных мутаций оказываются мутации категорий 1 и 2.

Статистическое сравнение 1 + 2 и 3+ 4 между Х-сцепленными и аутосомными мутациями дает значимую величину уз = 17,4 (Р ( 0,01). Кроме того, категория 4 содержит ряд Х-сцепленных мутаций, оказывающих влияние на эндокринные функции нейрогипофиза, которые в равной степени можно отнести и к категории 2. Следовательно, «высшие» функции, связанные с нервной системой и сенсорными органами, представлены в Х-хромосоме человека в объеме выше среднего, тогда как гены, детерминирующие структуру тела и основные метаболические процессы, встречаются реже.

сомпых и 92 Х-сцеплениых мутаций, !!!о МсКц- з!с!с, 1982 ! ! ! 3), првводятса только тюдтвержден- пыс мутации.) Необходимо, однако, указать, что регистрация и классификация мутаций у человека никогда пе была систематической. Критерии распознавания Х-сцепленных мутаций отличаются от таковых для аутосомных и в особенности для аутосомнорецессивных мутаций. Смешение подобного рода могло привести к ложным различиям между Х-хромосомой и аутосомами. Тем не менее реальная кластеризация генов с родственными функциями весьма возможна.

У дрозофилы, для которой регистрация мутаций является намного более полной, описаны значимые отклонения от случайного распределения мутаций, поражающих различные системы органов !"6481. Если при более детальном анализе различие между Х-хромосомой и аутосомами у человека окажется реальным, то уместны следующие вопросы. Связано ли это различие с какими-либо особыми свойствами Х-сцепленных генов в отношении регуляции генного действия? Снижают ли этн гены риск возникновения рецессивных леталей вследствие мутаций и является ли это важным селективным преимуществом в ситуации, когда каждый второй индивид— это гемизнготный мужчина, который может быть элиминирован действием рецессивной летали? Или, кластеризация явзпзется лишь простым отражением эволюционной истории этих генов? ь, Ьг а ь, с г ь Ья с 3.5.8.

Оеривный крпссингавер Открытие неравного кроссииговера. В первые годы работы с дрозофилой некоторые авторы обратили внимание на то, что мутация Ваг (Х-сцепленный домн~антный признак) иногда ревертировала к нормальному фенотипу. Гомозиготы по этому аллелю давали потомство. несущее новый аллель, позже названный «двойной Ваг», с еше более выраженным эффектом. Стертевант (1925) [9041 показал, что такое необычное поведение было следствием не гочковых мутаций, а неравного кроссинговера, прнводяшего к появлению хромосомы с двумя покусами Ваг (двойггой Ваг) и одновременно хромосомы вовсе без этот о локуса. Когда методика работы с гигантскими хромосомами слюнных желез дрозофилы позволила визуально проверять генетические пшотезы, Бриджесу (193б) Ь5881 удалось показать, что простая доминантная мутация Ваг была вызвана дуплнкацней хромосомного диска.

Реверсия соответствует недуплнцированному состоянию, тогда как двойной Ваг вызывается трипликацией это- Рис. 3.43. Принцип неравного кроссннговера. А. нормальное спаривание и кроссинговер. Предполагается, что два гена Ь, и Ь, имеют одинаковые последовательности ДНК, Б Гены Ь, и Ь, 3. Формальная генетика человека 227 го диска. Как реверсия, так и трипликация порождаются одним-единственным событием неравного кроссинговера. Тем не менее Брнджес не сформулировал четко причину этого события, по его мнению, она заключается в ошибочном спариваиии «структурно-гомологичных», а не «позиционно-гомологичных» хромосомных сайтов (рнс. 3.43, 2.97). Неравньгй кроссинговер в генетике человека. Гаптоглобин-транспортный белок для гемоглобина, содержащийся в сыворотке крови Г584аз.

Наиболее распространенные в популяции вплели обозначаются НР'", НР" и НР'. В 1962г. было обнаружено Г8841, что аллель НРЯ, судя по первичной структуре соответствующей полипептидной цепи, почти вдвое длиннее каждого из двух аллелей НРск и НР". В НРх-цепи аминокислотная последовательность НР'- цепи повторяется почти полностью. Авторы сделали вывод о том, что аллель НР' возник в результате генной дупликации. Кроме того, онн предсказали, что сушествует относительно высокая вероятность спариваются. Это ведет к сдвигу двух гомоло- гичных хромосом относительно лруг друга. В.

Такое спаривание возможно при образовании двух петель на одной из хромосом. Продукты крассинговера ь, Ь с Ь2 Ьз С или ьг Ь2 с ипи или ь, с ь, 228 3. Формальная генетика человека д Гамопогичный неравный кроссингавер, если первичная дупликация гетерозиготна Б Гомолагичный неравный крассинговер.

если первичная дупликация гомозигатна Рве 3 44 Неравный кроссян2овср между генами, гомологячяымя по структуре, но яегомологячными по положению. А. Неравный крассянговср всегда будет приводить е одному кроссавсру с дуплякацясй гена Ь (Ь,Ь яля ЬЬ2) и олнолту кроссаверу галька с одним геном. Б. Формиро- повторного неравного кроссинговера между НРз-аллелями, что должно привести к появлению, с одной стороны, аллеля, подобного НР', а с другой — аллеля, содержащего почти утроенную генетическую информацию. Последующие кроссннговеры между такими аллелями могут привести к образованию еще более протяженных генов и, следовательно, к полиморфизму в популяции по длине аллелей. Имеется существенное различие между первым уникальным событием, в результате которого образуется ген почти вдвое длиннее обычного (например, НР') из единичного гена НР', и неравным, но гомологичным кроссинговером, который становится возможным, как только в популяции появится дуплицированиый аллель (748з.

Первое событие. Пусть имеется пара гомо- логичных хромосом, причем оба партнера с гн Ь Ь2 с ь, Ь2 Ьг с ванно тандемно-лолиаллельной последовательности становится возможным, если первичная дуллиеация гомозиготна. 8 этом случае возможна образование участка хромосомы с тремя аллелямя [748). содержат протяженные идентичные нуклеотидные последовательности. В норме эти партнеры спариваются в мейозе, и неравный кроссинговер не может произойти. Чтобы вызвать ошибочное спаривание и тем самым неравный кроссинговер, необходима исходная дупликация по крайней мере одного гена. В цитогенетике известны механизмы такой дупликации, простейший из которых — два разрыва в немного смещенных (один относительно другого) сайтах в конъюгируюших гомологичных хроматидах во время мейоза и последующее перекрестное воссоединение.

Другой механизмэто ошибочное спаривание вследствие гомологии коротких нуклеотидных последовательностей в негомологичных положениях. По современным представлениям структура последовательностей ДНК между транскрибируемыми участками генов (разд. 2.3) допускает много разных возмож- ь„с с ь, "ь„ ь„„, ь а ьм~ ь. Гаметы ь„ь, а ь, ностей для такого ошибочного спаривания. Если сайты разрыва отстоят только на длину одного структурного гена, то результатом этого события будут четыре гаметы: две, вовсе не содержащие данный ген, и две другие, содержащие его в дуплицированном виде (рис. 3.44).

Характеристики

Список файлов книги