Серповидноклеточная полиморфизм

Все имеющиеся данные свидетельствуют об очень низкой скорости мутирования, обусловленной одиночными замещениями нуклеотидов ДНК (разд. 5.1.4) возможно, в пределах 10 — 10 . Отсюда, учитывая малочисленность популяций в прежние века, можно предположить, что в конечном счете все гены серповидноклеточности произошли от очень небольшого числа мутаций или только от одной мутации. Недавно этот вывод был подтвержден при исследовании сцепления 11 вариантов полиморфизма ДНК у негров США и Ямайки. Было обнаружено четыре кластера гаплотипов, ни один из которых не мог быть получен из остальных в результате менее чем двух кроссинговеров. Это указывает на наличие 4 или даже менее мутационных событий, если считать, что произошли два кроссинговера или две генные конверсии (разд. 2.3.4). [c.312]

Сбалансированный полиморфизм поддерживается в результате преимущества гетерозигот по гену серповидноклеточности, возникающе му в основном благодаря их устойчивости к тропической малярии. [c.313]

Сравнение с Hb S Западной Африки. В Западной Африке основными переносчиками малярии являются комары, требующие для своего размножения открытого пространства и стоячих водоемов. Вероятно, ген серповидноклеточности появился в Западной Африке в эпоху неолита одновременно с подсечно-огневым земледелием. Благодаря такому способу ведения сельского хозяйства в этом районе Африки, там появились благоприятные для размножения комаров открытие участки земли, что в свою очередь вызвало распространение гена серповидноклеточности и установление полиморфизма по этому гену. [c.325]

Исследование полиморфизма по серповидноклеточности в Африке стохастическая модель замещения одного аллеля другим [126]. В исследованиях подобного рода был проведен комплексный анализ, включающий изучение истории популяций Западной Африки, воздействия на них малярии и частот генов Hb S и Hb С. Наблюдаемая здесь ситуация сходна со случаем Hb E и талассемии в Юго-Восточной Азии в популяции присутствуют два аллеля НЬ S и НЬ С, обладающие противомалярийными свойствами значения приспособленности W различны для гомо- и гетерозигот против двойных гетерозигот действует сильный отбор. На рис. 6.26 показано изменение генных частот, происходящее при вытеснении аллеля НЬ С аллелем Hb S решающим фактором здесь является селективное преимущество гетерозиготы по Hb S по сравнению с гетерозиготами по НЬ С. Как и в случае НЬ Е и талассемии, использована детерминистическая модель отбора. Предполагается, что популяция имеет бесконечно большую величину. С другой стороны, в модели, приведенной на рис. 6.26,Б, эффективный репродуктивный размер популяции (разд. 6.4.1) принят равным 1000, поэтому возникают случайные флуктуации генных частот. Эта модель стохастическая. Общая тенденция здесь та же, что и на рис. 6.26, , однако ясно видны случайные флуктуации частот. [c.326]

Популяционный метод позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. Многие признаки и соответственно обусловливающие их гены адаптивно нейтральны и проявляются как естественный полиморфизм человеческих популяций (например, многие морфологические признаки цвет глаз, волос, форма ушей и т. д.). Другие признаки возникли как адаптивные по отношению к определенным условиям существования например, темная пигментация кожи негров предохраняет от действия солнечной радиации. Известны примеры условно адаптивных аллелей. К их числу относится такая генетическая аномалия, как серповидноклеточная анемия. Рецессивная аллель, вызывающая в гомозиготном состоянии это наследственное заболевание, выражается [c.510]

Решения последних уравнений идентичны (21) и (25) соответственно. Наиболее известным примером генетического полиморфизма у человека, обусловленного преимуществом в приспособленности гетерозигот, является серповидноклеточная анемия в некоторых африканских популяциях [2, 3]. Интересный пример полиморфизма ферментов у пресноводных рыб, на которых показано, что изменение частот аллелей происходит с изменением температуры, представлен в работе Коэна [313]. [c.374]

Существенной областью применения ДНК-олигонуклеотидов является дородовая (пренатальная) лиагностика наследственных заболеваний. Более 500 наследственных болезней человека связаны с нарущением какого-то одного гена. В больщинстве случаев эти мутации рецессивны. Это означает, что болезнь развивается, если человек получает дефектные копии гена сразу от обоих родителей Одна из задач современной медицины состоит в том, чтобы выявлять такие аномальные эмбрионы до рождения, информировать об этом мать и дать ей возможность прекратить беременность. Например, для серповидноклеточной анемии известна точная нуклеотидная замена в мутантном гене (последовательность GAG заменена на GTG в пени ДНК. кодирующей Р-пепь гемоглобина) В данном случае синтезируют два олигонуклеотида Один из них соответствует последовательности нормального гена в участке предполагаемых мутаций, другой несет замену, обусловливающую болезнь. В условиях когда эти последовательности достаточно коротки (примерно 20 нуклеотидов) и при температуре гибридизации, при которой стабильность сохраняют лищь точно совпадающие цепи, можно использовать радиоактивные зонды. Тест состоит в том, что из эмбриональных клеток, содержащихся в амниотической жидкости (ее получают в ходе процедуры, называемой амниоцентезом), выделяют ДНК и используют ее для Саузерн-блоттигна с радиоактивными ДНК-зондами. Дефектный эмбрион легко опознается, поскольку его ДНК будет гибридизоваться только с олигонуклеотидом, комплементарным мутантной последовательности ДНК. К сожалению, для больщинства наследственных болезней дефект на уровне ДНК еще не расшифрован, однако круг заболеваний, для которых применяется дородовая диагностика, постоянно расширяется. Это стало возможно благодаря использованию феномена полиморфизма длины рестрикционных фрагментов. В данном случае с помощью гибридизации выявляют наличие или отсутствие определенных сайтов рестрикции, тесно сцепленных с дефектными генами. [c.241]

Генетическая изменчивость ДНК вне кодирующих генов. При классическом анализе (1978) Кан и Дози [115] обнаружили полиморфизм ДНК, тесно сцепленный с Р-гло-биновым геном. Благодаря этому открытию стала возможной пренатальная диагностика серповидноклеточной анемии. Впоследствии было обнаружено много типов полиморфизма ДНК (см. разд. 6.1.3). [c.139]

В простейшем случае ПДРФ обусловливается тем же изменением нуклеотидной последовательности, которое детерминирует определенный мутантный фенотип. Именно такова ситуация с мутантным -глобиновым геном, сопряженным с серповидноклеточной анемией (рис. III.6). ПДРФ такого рода встречается редко, однако анализ рестриктов ДНК человека и других млекопитающих с помощью различных случайным образом отобранных клонированных зондов показал, что даже у нормальных особей аллели данного локуса у гомологичных хромосом часто обнаруживают полиморфизм. Число таких локусов гораздо больше, чем это следует из генетических и структурных данных. По оценкам, полиморфной может быть каждая сотая пара оснований из 65 т.п.н., составляющих ген -глобина человека. [c.354]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология