Фогель, Мотульски - Генетика человека - 2 (947312), страница 121
Текст из файла (страница 121)
Оказалось, что даже при среднем размере популяции ()У = !04) в большинстве субпопуляций данный рецессивный ген будет вообще отсутствовать. Однако в некоторых субпопуляцнях его частота окажется гораздо выше, чем в популяции в целом. Разница между частотами пораженных гомозигот будет еще выше, поскольку их частота соответствует квадрату частоты гена. В принципе эти выводы приложимы и к домннантным мутациям, если гетерозигота Аа селективно невыгодна.
Однако из-за а- о хпэ .пн еи .па Рис. 6.48. Распределение генной частоты Ч в зависимости от эффективной репродуктивной численности популяции Х при коэффициенте отбора против гомоэигот в = 1 и скорости мутирования р = 1О '. Распределение генной частоты и сильно зависит от эффективного репродуктивного размера популяции 1!24). 372 б. Попуннцноннан генетика отбора против гетерозигот случайное увеличение генных частот, происходящее вопреки давлению отрицательного отбора, становится менее вероятным.
Поэтому таким способом могут распространит ься только те доминантные аномалии, селективная невыгодность которых очень низка. При данном типе наследования повышение частоты особей с аномальными фенотипами происходит только в соответствии с частотой гена, а не с частотой гомозигот. Редкие наследственные заболевания в нопуляниях человека. Из предыдущего обсуждения становится ясно, почему в небольших популяциях, существующих долгое время в условиях сравнительной изоляции, наследственные заболевания, в особенности рсцесснвныс, иногда достигают высокой частоты. Новый аллель либо возникает путем мутирования, либо вносится извне основателем популяции (эффект основателя). Как правило, различить этн две ситуации нельзя. В любом случае у аллеля есть шансы достигнуть высокой частоты даже при противодействующем давлении отбора.
Это одна из причин, почему исследование изолятов дает много информации о редких наследственных болезнях. Кроме того, в большинстве современных неизолированных популяций кровнородственные браки стали менее частыми. Следовательно, частота гомозигот по редким наследственным заболеваниям упала ниже равновесного значения (разд. 6.3.!). В сравнительно изолированных-во многих случаях сельских в популяциях наблюдается тенденция к сохранению традиционных способов выбора мужа или жены и, следовательно, прежнего уровня инбридинга.
Поэтому общего падения уровня гомозигот не происходит, и средняя частота рецесснвных гомозигот в нзолятах оказывается выше, чем в популяции в целом. Этот факт, а также неравномерное распределение генных частот являются причиной того, что именно в изолятах обнаруживаются до сих пор неизвестные рецессивные заболевания. Еще один важный фактор †селективн миграция. В течение относительно длительного времени более приспособленные и более активные члены популяции мигрирова- лн нз нзолятов в города и индустриальные центры. С другой стороны, было показано, что у гетерозигот по некоторым серьезным рецесснвным аномалиям могут в некоторых случаях в незначительной степени проявляться снмтпомы заболевания (разд. 4.2.2.8), поэтому в !руппе таких мигрантов число гетерозигот может быть заниженным.
Однако исследование изолятов привело к некоторой односторонности наших представлений о наследственных заболеваниях. Этот метод можно сравнить с микроскопированием: он позволяет очень детально изучить некоторую часть исследуемого объекта, при этом, однако, другие его части вообще упускаются из виду. Между этими методами существует только одно различие. При микроскопировании мы сами выбираем тс части обьекта, козорыс нас интересуют.
При изучении изолятов, напротив, исследователем руководит случай. Пример: болезнь острова Млет. БОлезнь острова Млсг - это аутосоынос ренссснвнос заболевание, входящее в группу ладонно-нодошвснных ксратозов. В отличие ог наиболее распространенного доминантного типа ((1нна-Тйоц) в этом случае кератозныс юменсння нс ограничиваются ладоняын н ступнями, а могут распространяться н на другие частя рук н ног. Впервые данная патология обнаружена около 150 лет назад нв небольшом острове Млсз, расположенном у югославского побережья. Населенно острова сосгавляст всего несколько сотен человек; в !930 г. частота браков между двоюродными снбсаын была нс мснсс 14 на 93 брака (1731).
В !960 г, многие нз пораженных этой болезнью сшс оставались в живых. Типичная родословная представлена на рнс. 6.49. Высокав частота гсгсрознгоз н большое число кровнородсзвснных браков слслалн реальностью браки между норвжсннымн гомознгогамн н гстсрознготаын н обусловили явление «нссвдодомнннроввння» (разд. 3.1.3).
Вне острова Млст случаи этого заболевания отмечаются редко. Можно привести немало примеров рецессивных заболеваний, которые были открыты илн подробно описаны при исследовании изолятов. Одно нз ннх-кяасснчсскав мноклоннчссхах эпилепсия, сшс в 1913 г. описанная Лунлборгоы (18203 (25480) в Швсннн. Другие примеры включают аыавротнчсскую ндногню юношеского б. Попупяционная генетика 373 П! 649 Родословная с кровнородственными браками и случаями болезни острова Млет. Это рецессивное заболевание с высокой частотой встречается среди жителей острова Млет и почти отсутствует вне этого острова. (Сонггезу о! Рг.
().уу, Бсйпуг)ег.) в Редкое растение -на редкой ночвея: наследственные болезни в Финляндии [18423. В связи с происходящим в последнее время интенсивным ростом населения планеты некоторые популяции, которые раньше представляли собой относительно небольшие краевые изоляты, превратились в нации, включающие несколько миллионов людей. Если благодаря благоприятным географическим н политическим условиям рост популяции проходил в отсутствие типа (20420), описанную Шегреном (1870) в швелском изоляте; атаксию Фрндрсйха (22930); особый случай карлнковости, обнаруженный Ханхартом в долинах Швейцарских Альп [1785); синдром Вернера (27770) (равд.
5.1.6.7) в Сардинии [! 7361; синдром Эллиса-. Ван-Кревельда (хондроэктодермальная дисплазия, 22550) у амишей, религиозной секты, живущей в Пенсильвании [18251, и гирозинемии (27670) среди франкоязычного населения Канады [1726!. Довольно распространенные болезни могут встречаться в изолятах с повышенной частотой благодаря генетическому дрейфу и эффекту основателя. В качестве примера приведем кистозный фибров, с высокой частотой встречающийся в небольшой области Бретани (Франция) (1: 377 новорожденных, т.е. в 6 — 8 раз чаще, чем у населения северо-западной Европы) [17301, и то же заболевание (частота 1: 569) у амишей Огайо [18023. Отметим также широкое распространение трех болезней, связанных с нарушением обмена липидов срслн евреев ашкенази [!771; 18373.
К ним относятся болезнь Тея--Сакса (27280), болезнь Ниманна — Пика (25720) и взрослая форма (тип !) болезни Гоше (23080) [1264). С одной стороны, некоторые факты истории евреев-ашкенази, казалось бы, говорят в пользу гипотезы генетического дрейфа: в течение длительных периодов эта популяция находилась в сравнительной изоляции как религиозное меныпинство; существует мнение, что размер предковой популяции современных ашкенази в начале!Х века был менее 10000 человек. Однако при более внимательном анализе истории и демографии эти доказательства кажутся более сомнительными (Нил [17713): популяция ашкенази бьша подразделена на множество изолятов, которые иногда находились далеко друг от друга; размер популяции, по крайней мере в некоторые периоды, был слишком велик для действия генетического дрейфа; кроме того, происходило яразбавление» генно~о пула благодаря внесению генов извне.
С другой стороны, факт остается фактом: в одной и той же популяции с высокой частотой встречается не менее трех генов, сходных в патогснетическом и биохимическом отношении. Мы считаем, что причиной этого может быть только высокоспецифичное селективнос преимущество гетерозигот в определенных условиях обитания популяции в прошлом. Высказывалось предположение, что в качестве такого селективного фактора в данном случае мог выступать туберкулез, однако доля популяции евреев-ашкенази, устойчивая к туберкулезу, значительно превышает 4%, которые составляют носители болезни Тея — Сакса.
Другое возражение против этой версии, выдвинутое Нилом, состоит в том, что туберкулез распространен во многих городских популяциях, однако данные гонги не встречаются в них с высокой частотой. Проблема азаимодейс~ вия дрейфа и отбора будет вновь обсуждаться в равд. 7.2.3 374 6.