Фогель, Мотульски - Генетика человека - 3 (947313), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Правда, ограниченная способность к обучению обнаружена также у дрозофнлы. Это позволяет надеяться, что будут найдены новые пути генетического анализа способности к обучению. йзугнонгнные мыши с нарушением эмбрионального разеигния мозга. Анализ характера фенотипических отклонений у музаитиых мышей начался с выяснения механюмов нормального эмбрионального развития центральной нервной системы. нального развития. Г, Д, Б. Положение двух клеточных клонов (с кольпевой Х-хромосомой и без нее) и характер мозаичной окраски насе- комых [2004Ь Одним нз примеров такой мутации является «геене», при которой имеются серьезные нарушения в поддержании равновесия тела.
Мозг у мутантной мыши развявается нормально, за исключением коры мозжечка и гиппокамповой формации„в которых оказываются нарушенными упорядоченность в расположении клеток и распределение внутрикорковых синаптическнх связей. Эти области являются единственными областимн мозга мыиш, где клетки, которым предстоит установять друг с другом синаптические контакты, изначально расположены неправильно. Такого рода данные указывают на повреждение специфических механизмов опознавааия, благодаря которым в норме достигается упорядоченное расположение клеток. Есть и другие мутации у мыши, полезные для анализа развития мозга. Использование такого природного материала при изучении нормальной биологической функции оказывается очень эффективным.
Возможно, что сходные механизмы действуют при развитии мозга человека. 8. Генетика и повеление человека 53 Что полезного для изучения генетмки »введения человека мы можем извлечь из опымов на дрозофилв и мыши? Эксперименты яа дрозофиле н мылив, интересные сами по себе, к сожалению мало могут помочь нам в оценке роли генетических факторов в изменчивости поведения человека. Замысел таких экспериментов основан главным образом на особенностях дрозофилы, которые отсутствуют у человека.
Например, невозможно сконструировать мозанков человека и пометить клетки подходящвми мутациями, изменяющими фенотип, а самое главное — варианты поведения человека никогда не бывают фиксированы так жестко, как у насекомых.
С этой точки зрения вопросы, которые можно поставить в решить в опытах на дрозофиле, носят не столько генетическвй, сколько эмбриологический и отчасти нейроанатомическнй и вейрофизнологический характер. Эти исследования можно сравнить, например, с зппернментами на кошках, у которых разрушают определенную часть мозга или первферические нервы и анализируют функпяональные последствия, выясняя, как эти части структуры соотносятся с нормальной функцией. Когда невропатолог изучает неврологические симптомы для определения мозговой локализации повреждения, то зто фпггически аналогично обсуждаемым исследованиям на дрозофнле.
Мутанты дрозофилы, используемые в этих экспериментах„ были получены искусственно при помощи химических мутагенов. Хотя они могут возникать и спонтанно, их жизнеспособность в большннстве случаев снниена. Например, мутантные личинки с отсутствием внутренних часов обычно вылупляются на протяжении всего дня, это повышает для них вероятность погибнуть от высыхания или быть сьеденвыми хищнинами. Эти мутации можно сравнить с редкими наследственными болезнями, механизм которых неизвестен и которые поэтому дают мало информации о том, каким образом гены впаяют на поведение в пределах «нормы».
Однако вредные мутации, в том числе мутации, затрагиваюпрге фувкпию определенных групп нервных клеток, известны и у человека. Для анализа аномального действии генов используются разные методы. К сожалению, среди ннх почти нет тех, которые применяются на дрозофнле: в большинстве своем они непригодны. Общий вывод таков: изменчивость поведения, как и другие составляющие фенотипического разнообразия, по крайней мере отчасти определяется генами. Для анализа возможных генетических механизмов изменчивости поведения мы должны проследить пути от генов к каким-либо поведенческим признакам.
В отличие от дрозофилы, однако, мы не можем ожидать здесь однозначных, прямых взаимоотношений, необходим опосредованный подход. Есть лн у нас на самом деле какой-либо шанс обнаружить гены, влияющие на поведениеу Эту проблему мы рассмотрвм в разд. 8.2.3.4. А сейчас зададимся вопросом, помогут лн нам в ее решении эксперименты на млекопитающих? Наиболее детально изученным в генетическом отношении животным является мышь. П.1.л. Эисввримевты ио генотипе доведения апашей В исследованиях использовали три основных подхода.
1. Изучали особенности поведения известных мутантов ~2067]. Так же, как н соответствующие мутанты дрозофилы, мутантные мыши имеют низкую приспособленность и поэтому редко встречаются в естественных популяциях. Практически они не вносят вклад а генетичесхую изменчивость поведения в природных условиях. Такие мутации можно сравнить с тяжелыми наследственными заболеваниями у людей. Исследование мутантов вносит незначительный вклад в понимание генетических основ нормального поведения человека. 2.
Сравнивали особенности поведения у различных ннбредных линий по таким параметрам, как предпочтение определенной температуры, геотаксические реакции, оцениваемые по особенностям лазания по наклоненным под разными угламн поверхностям, исследовательское поведение, общая дввтательная активность, способность найти путь в 64 В. Генетика н поведение человека лабиринте и эмоциональная реактивность, оцениваемая по частоте актов дефекации.
Инбредные линии часто обнаруживают различия в таких характеристиках поведения. Эти признаки затем можно подвергнуть генетическому анализу на основе межлинейного скрещивания. 3. В популяциях, где спаривание происходит случайно, можно использовать искусстневную селекцию для выявления генетической изменчивости по количественно варьирующему признаку. Согласно прогнозу (разд. 6.2.1.5), популяция обычно отвечает на селекцию сдвигом средней величины признака, подвергаемого отбору, в желательном экспериментатору направлении и уменьшением его дисперсии.
После ряда поколений средняя неличина достигает плато. Остающаяся на этом уровне дисперсия определяется теперь исключительно факторами среды, и сохранение ответа на отбор возможно только в том случае, если мутация вновь порождает генетическую изменчивость. Эти подходы демонстрируют реальность генетической изменчивости поведенческих признаков. Однако мы остаемся в неведении относительно генов, определяющвх эту изменчивость. Более определенные заключения можно сделать, если животных, ведущих себя по-разному в экспериментах, сравнить по физиологическим переменным, которые могут быть причастны к нх поведению.
В этом случае селекционный подход может оказаться особенно полезным. Если селекция по понеденческому признаку принедет к выявлению различий в других понеденческих и тем более анатомичщжих, физиологических или биохимических првзнаках, то в качестве рабочей гипотезы можно предположить, что между этими признаками существуют причинные связи 121261. Один пример аномалии, гвязаннай с единичныи геном: тучная мышь [2047л. Предположения втноситвльиа тучности у людей. Мыши, гомозиготные по гену тучности аЬ/аЬ, прн выращивании в стандартных условнах очень много едят, становатся тучными н относительно неактивнымн.
Увеличенное потребленяе пищи этими животными обусловлено, по-вндимому, повреждением механизма насыщенна. По аналогии с крысами, у которых гвперфагвю вызывают разрушениями в области гипоталамуса, предположнлн, что первичный дефект у мьппей локализован в гипоталамуса„гистологическое исследование, однако, не выявило какой-либо аномалии. Повреждение механизма насьпцения могло бы объяснять многие случаи тучности у людей, Данные по монознготным близнецам, исследование приемных детей и накопление тучных индивидов в определенных семьях указывают на генетические факторы, хотя тнп наследования до сих пор не выявлен. Однахо вряд лн можно исключить ю рассмотренна гипотезу о семейных традициях в отношевни еды как основной причине тучности у людей.
Установлено, что тучность у мышей обусловлена мутациями в нескольких одиночных генах. Весьма вероятно, что любой из механизмов, детерминируемых этими мутациями, а также нх сочетание друг с другом могут лежать в основе тучности н у человека. Скорее всего в развитии данного признака у людей участвуют и отдельные гены, н их комплексы, н строго специфицированные факторы среды. Генетический анализ тучности у человека, проводимый без предварительного отбора семей и без какой-либо иден относительно ее механизмов, столкнется, следовательно, с «окрошкойь нз совершенно рззвых по природе вариантов тучности.
Биометрнческнй анализ таких данных даст возможность установить наел сдуем ость тучности, но не позволит понять причины ее развнтиа в отдельных семьях. Генетические различия в потреблении алкагаля. Другой вид поведения, широко нсследовавшнйса на мышах н крысах, состоит в склонности к потреблению алкоголя н связан с чувствительностью к наркотическому действчю этого вещества. Для этого признака не было обнаружено какого-либо одного гена„но сопоставление ннбредных линий и эксперименты по отбору, проведенные после появления в 1949 г. пионерской работы Уильямса г2243], показали, что значительная дола изменчивости, связанной с потреблением алкоголя, имеет генетическую пряроду ~21911. Различна в предпочтении алкоголя у анбрелных линий мышей были выявлены в ситуации, когда животным поэаолялн выбирать между водой н алкоголем.
Животные линии С5731 потребляют в среднем около двух третей дневной нормы жидкости яз поилки с 1Озйь-ным раствором алкоголв. Мыши некоторых линяй, в особенности РВА/2, почти полностью избегают 1,О й Ф 0,8 й с, е й О,п йч а 0,4 й а,г 8 и ь. ~( й '!э й о й й с й й й л о й о -ъ Р о г м Ф о о й о СЧ й Е Р о и г й й и Ж Я и Е м о й л б й 3 Р Б й й Л Р < и й й,е < Ф е г г й о й й й Р й б . 'Й < й й и о й й Рис. 8.5. Различия в предпочтении алкоголя у ряди вябредных линий мышей (коэффициент предпочтения равен отношению потребляемых алкогола и воды).
Представлены средние ( ° ) и стандартные отклонения (отрезка прямой) 12И82. алкоголя, а другие демонстрируют промежуточное поведение (рис. 8.5) ь2182]. Различим между линиями обнаружены и в чувствительности к действию алкоголя. Время аиа после внутрибрюшинного введения анестезирующей дозы алкоголя оказалось коротким у мышей линии С5781, характеризующейся наиболее высокой степенью предпочтения алкоголя. Оно было намного больше у линии 1)ВА/2, уклоняющейся от приема алкоголя, и оказалось еше большим у линии ВАЬВ/С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
