Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Этот вывод означает, что в популяции родителей многие индивиды гетерозиготны по вредным генам. 6. Попупяциониая генетика 361 готы по генам, ведушим к тяжелой умственной отсталости, встречаются относительно часто, гомозигогы по таким генам должны быть распространены среди умственно отсталых людей; в этой группе ожидается также увеличение кровного родства родителей. Кроме того, сибсы таких больных должны принадлежать к двум ясно различимым классам: нормальным и умственно отсталым. Это предположение подтверждается некоторыми недавними исследованиями.
Прн изучении 904 семей умственно отсталых лнц из Израиля [! 7433 доля гомознгот составила 18;4 у умственно отсталых индивидов, родители которых не были родственниками, и около 75'Ук у умственно отсталых индивидов, родители которых были двоюродными сибсамн; сибсы пробандов в обоих случаях оказались здоровыми. У большинства пробандов метаболические заболевания отсутствовали. В другой работе [18283, где изучались 703 пробанда с Гавайских ос~ранов и их семьи. показано некоторое увеличение кровного родства родителей в группе, названной авторами кбиологической», в которую входили в основном лица, страдающие тяжелой формой умственной отсталости.
Эти данные также свидетельствуют о том, что в некоторых случаях наблюдается простое рецессивное наследование данного признака. Альтернативный подход к оценке среднего числа рецессивных генов у человека. Расширение программ скрининга наследственных метаболических заболеваний позволило определить частоту гетерозигот по этим болезням [2рц) непосредственно из частоты гомози1от [ц'). В работе Харриса [1975) [931 эта оценка получена путем анализа данных скрининга населения Массачусетса [1806). Сведения, приведенные в табл.
6.25 позволяют сделать вывод, что в среднем 11'4 родительской популяции могут быть гетерозиготными по одному из 14 скринируемых в этой популяции заболеваний. Представляется заманчивым обобшить такой вывод. Предположим, что в данной популяции присутствует еше 100 генов, контролирующих рецессивные заболевания.
Пусть гомо- зиготы по каждому из них встречаются с частотой 1: 1 000 000 [частота гена = 1/1000, частота гетерозигот 2рц = 1!500). Если пренебречь множественными гетерозиготами, эти гены прибавят к числу гетерозигот еще 20;4, что дает суммарную частоту гетерозигот по любому из 114 (14 + 100) рецессивных генов в популяции, равную 11 + 20 = 31;гв. Поскольку сушествует почти 1300 рецессивных заболеваний, а частота некоторых из них выше 1 на миллион, 31;4-это минимальная оценка гетерозиготности.
Как уже упоминалось, вероятно, существует несколько рецесснвных генов, вызывающих тяжелую неспецифическую умственную отсталость. Они могут даже быть довольно распространенными. Точную количественную оценку частоты этих генов существующими в настоящее время методами произвести невозможно. Эффекты кровного родства и уровень генетического анализа.
Чем ближе находится обьект анализа к действию гена, тем лучшие результаты дает популяционно-генетическое исследование. Одна из причин эффективности изучения действия естественного отбора на варианты гемоглобина †исследование непосредственно на уровне действия гена. Это позволило провести точный анализ механизма отбора. До сих пор возможную генетическую отягощенность популяции летальными или вредными мутациями выявляли путем сравнения на фенотипическом уровне потомства кровнородственных и некровнородсгвенных браков с помощью биометрических методов. При этом удалось установить, что генетическая изменчивость присутствует, но простые способы наследования или конкретные сены не выявлены.
Таким образом собранные данные демонстрировали влияние кровного родства. Однако интерпретация полученных результатов в терминах генетических механизмов очень сложна и во многих случаях противоречива. Для преодоления этих трудностей применялись различные сложные статистические методы. В результате было показано, что влияние социально-зкономических факторов накладывается на биологические эффекты, поэтому конкретные заключения о генетичес- 362 6. Попупиционнвн генетика Таблица 6.25.
Частота некоторых метаболическнх нарушений у новорожденных Массачусетса (1806) Число ново- Частота рожденных е нарушениями Общее число обследованных новорожденных Оценка частоты гетерозигот (на 1000) Ааоыеяия 1: 15000 1: 15000 1: 16000 1: 17500 1: 70000 1;118 000 1:117000 1:175000 1; 160000 1: 175000 <1:350000 ! 012017 350 176 350 176 350 176 350 176 588 827 350 176 872 660 480 271 350 176 350 176 66 23 22 20 5 5 3 5 3 2 ! !6 16 16 !5 8 6 6 5 5 5 3 <1; 350000 3 <1:350000 3 <1:350000 3 350 176 350 176 350 176 !!О = 11ео илентифицируемых признаков или заболеваний. Несмотря на упомянутые трудности, исследование кровного родства вызывает ряд конкретных вопросов.
Каково влияние материнского (или отцовского) инбридинга на частоту нерасхождения и на нарушение числа хромосом? Фенилкетонурня Цистинурня Болезнь Хартнупа Гистидинемия Аргинннсукцинацидемия Галактоземня Цнстатнонинемня Болезнь «кленового сиропа» Гомоцистинурия Гипергницннемия (без кетоацидоза) Пропионацидемия (гиперглицинемия с кетоацидозом) Гиперлнзннемня Рахит (как при гиповнтамннозе Р, с гнпераминоацидурней) Синдром Фанкони ких механизмах сделать трудно, если вообще возможно. В гл 8 мы убедимся в том, что этот вывод справедлив н для многих аспектов генетики поведения человека.
Анализ на биометрически-фенотипическом уровне приводит к неоднозначным результатам. Исследование частоты гетерозигот по хорошо идентифицируемым рецессивным заболеваниям, таким, как метаболические нарушения, включенные в программы скрининга населения, должны лазать более удовлетворительные результаты. В случае таких болезней известен определяющий их ген, а во многих случаях изучено и действие соответствуюшего фермента. Поэтому определение средней гетерозиготности на индивид может дать довольно ясные результаты. В исследованиях инцестных браков идентификация многих из наблюдаемых фенотипов затруднена, однако для некоторых из них предполагается рецессивное моногенное наследование.
Изучение потомства кровнородственных браков вновь демонстрирует, что глобальный всеохватывающий подход, при котором фенотипы трактуются в широком смысле, приводит к худшим результатам, чем анализ специфических четко Действие длительного инбридинга. Какое влияние на частоту рецессивных генов в популяции окажет длительный инбридинг, наблюдаемый, например, в популяциях Южной Индии, где брак между дядей н племянницей (Е = 1/8) является социально вполне приемлемым. Каков уровень постоянно идущей при атом элиминации таких генов? Скрытые неблагоприятные гены выявляются инбридннгом только в том случае, когда предки пары, вступившей в кровнородственный брак, в течение многих поколений скрещивались случайно. Длительный инбридинг ночистил» бы генофонд популяции от вредных мутаций уже много лет назад.
Если предположить, что общая скорость мутирования постоянна, отбор против неблагоприятных генов может к ней адаптироваться, однако частоты генов в б Попупяционнвя генетика 363 такой популяции в состоянии равновесия будут гораздо ниже, чем в популяции, в которой в течение длительного времени происходило случайное скрешивание. Следовательно, в популяции, в которой долгое время осуществлялся инбридинг, сравнение потомства кровнородственных и некровнородственных браков должно дить меньшую величину В!А, чем в популяции, для которой было характерно более или менее случайное скрещивание. Это предположение получило подтверждение в недавних исследованиях внутриутробного развития, частоты врожденных уродств и репродуктивных потерь (аборты,мертворождсння, смерть в течение первого года жизни) среди потомства более чем 20000 женщин Южной Индии г1854; 18551.
Как упоминалось выше, кровнородствснные браки очень распространены в настоящее время и были распространены в прошлом среди дравидов Южной Индии. В выборке, в которой изучались репродуктивные потери, почти 47вУ женщин из сельской местности и 29'Ув городских женщин вышли замуж за близкого родственника, в 80'ж случаев †дядю со стороны матери (Е = 1/8), Среди более чем 70000 беременностей наблюдалось четко выраженное различие между женшинами, живущими в сельской и городской местности: частота спонтанных абортов и гибели детей в первый год жизни у сельских женшин была намного выше.
Между тем различие по частоте кровнородственных браков между выборками сельских и городских женщин было небольшим. При изучении развития плода н врожденных уродств, которос проводилось в той же группе матерей, было проанализировано более !4000 беременностей. При этом у детей от кровно- родственных браков не обнаружено повышения частоты врожденных уродств по сравнению с контролем. Таким образом, тесное родство родителей не оказывало влияния на длительность беременности, вес и длину тела ребенка при рождении. Все имеющиеся данные свидетельствуют о том, что длительный тесный инбридинг удаляет из генофонда неблагоприятные гены.
Однако, учитывая трудности. касаюгписся разделения биологических и социально-экономнческих факторов, даже к этому выводу, несмотря на его правдоподобность, следует относиться с осторожностью. С теоретической точки зрения очень интересно сравнить две популяции, в одной из которых в течение долгого времени осу- шествлялся тесный инбридинг, а в другой— относительно случайное скрешивание. Важно только, чтобы оии обитали в сходных условиях среды и имели близкие антропологические характеристики. Популяции, в которых происходил длительный тесный инбридинг, характерны, например, для некоторых областей Южной Индии, где поощряются браки между дядьями и племянницами, а также между двоюродными сибсами.
В других популяциях Южной Индии уровень инбридинга настолько ниже, что они могут служить в качестве контроля. Однако основной проблемой такого исследования является опять-таки выбор подходящего генетически детерминированного фенотипического признака. Вопросы кровного родства в генетическом консультировании будут обсуждаться в разд.
9.1. 6 ЗЗ. Дифференциация субнонулнннгвг генетическое расстанное Реальная структура скрещивания иалулявий человека. Обычное предположение о том, чзо в популяциях человека преобладает случайное скрещивание — зто абстракция. Выбор брачного партнера вовсе не случаен. Он зависит от расстояния между местами рождения вступающих в брак, от ограничений, обусловленных религией, расовой, языковой и социальной принадлежностью и т.д, В прошлом нсслучайныс браки заключались гораздо чаше, чем сейчас. Особенно ярко выраженным был неслучайный выбор партнеров в течение тысяч поколений доисторического времени, когда наши предки жили как охотники и собиратели, объединяясь в маленькие группы.