63. Генетический полиморфизм. Биологическое значение генетического полиморфизма. Генетический груз.

закон Харди-вайнберга

пусть ген представлен только 2-мя аллелями. доминантный аллель данного типа встречается с частотой «р». рецессивный аллель редкий мутантный встречается с частотой «q». если ген представлен 2-мя аллелями то р+ q=100%

А-дикий тип-частота «р»

а-редкий тип – частота «q»

(р+ q=1) р больше q во много раз

если не один из аллей не имеет приспособительного преимущества то частота образ гамет. несущих тот или иной аллель. соответствует частоте их встречаемости.

Патологическая чувствительность к дитилину

Дитилин - миорелаксант. Используется для расслабления гладкой мус­кулатуры (в хирургии - при интубации трахеи, бронхоскопии и др.), а также в зоологии (при вскрытии червей) и т.п.

С химической точки зрения дитилин - диацетилхолин, может рассмат­риваться как удвоенная молекула ацетилхолина. Фермент сывороточная холинэстераза расщепляет дитилин (разрушает сложноэфирную связь, дитилин расщепляется на холин и янтарную кислоту) и делает его неактив­ным за 1-2 минуты у людей с нормальным (непатологическим) генотипом. Препарат оказывает быстрое и кратковременное действие, кумулятивным эффектом не обладает.

Полиморфная система по локусу, контролирующему синтез сыворо­точной холинэстеразы.

Известно три аллеля гена сыворототочной холинэстеразы (Е - ез^егаза). Еи -нормальный аллель дикого типа. Мутантные аллели -

Аллель Е - контролирует синтез фермента с нормальной активностью.

Аллели Е, Е - мутантные аллели, обусловливающие синтез фермента с пониженной активностью.

нормальные генотипы (нормальная активность фермента)

эти генотипы характеризуется пониженной активностью холинэстеразы (дефектный, аномальный фермент).

Аномальная холинэстераза не инактивирует дитилин, применяющийся в хирургии как мышечный релаксант, поэтому у обладателей такого фер­мента наблюдается длительная остановка дыхания (в течение 1 часа).

При этих генотипах (EsEf: ESES; EfEf) наблюдается повышенная чувст­вительность к дитилину —> при операции с использованием дитилина человек может умереть от удушья (если не применять искусственную вен­тиляцию легких).

У гомо- и гетерозигот по аллелям Es, Ef дитилин инактивируется мед­ленно (в течение 1 часа).

Частота встречаемости мутантных аллелей в Европе - 1:3500.

Полиморфная система по локусу PI, контролирующему синтез а-антитрипсина — белка сыворотки, которой служит ингибитором протеаз.

Идентифицировано 23 разных аллеля этого гена —> 23 фенотипа этого белка. Локус PI (proteasa ingibitor) - полиморфный.

PIn - определяет нормальную активность белка а-антитрипсина.

Рlс, pls , Рlz - определяют пониженную активность белка а-антитрипсина.

Трипсин - фермент, расщепляющий белки. Антитрипсин - антагонист трипсина, ингибитор протеаз. При воздействии пыли увеличивается количество белков соединительной ткани легких (стромы легких). В норме трипсин расще­пляет эти белки, а а-антитрипсин снижает его активность (это сбалансиро­ванные процессы). При пониженной активности а-антитрипсина трипсин активно расщепляет белки —> строма легких истончается, что приводит к развитию эмфиземы легких. Гипоксия приводит к дистрофическим изменениям в ткани легких —> истончение соединительной ткани —>• переполнение альвеол воздухом —> эмфизема легких.

Вывод. Индивидуумы с наследственной недостаточностью

а-антитрипсина склонны к развитию эмфиземы легких при длительном воздей­ствии пылевых частиц и других атмосферных загрязнений.

Среди гомозигот PIZ PIZ эмфизема легких встречаемости в 30 раз чаще, чем в общей популяции. Частота встречаемости гомозигот у европейцев 0,05%.

Частота встречаемости гетерозигот в некоторых популяциях достигает 2-4%.

Адресная профилактика наследственных заболеваний

Выявление наследственной предрасположенности --

целенаправленный мониторинг

-предотвращение или ранняя диагностика -- диагноз

-- терапия -- отслеживание результатов лечения

Генетический полиморфизм - явление, при котором в популяции имеются два или более аллеля одного гена, причем частота встречаемости самого редкого из них более 1%.

Генетический полиморфизм - это явление, при котором в популяции присутствует 2 или более формы аллелей, причем частота самого редкого аллеля составляет не менее 1%.

Генетический полиморфизм - это явление, при котором в популяции присутствует 3 и более генотипов, причем частота встречаемости самого редкого генотипа не менее 1 %.

Поскольку возникновение мутаций - редкое событие, то, следователь­но, частоту мутантного аллеля в популяции более 1% можно объяснить только его положительным отбором в ряду поколений (это означает, что полиморфизм поддерживается естественным отбором).

Генетический груз - часть наследственной изменчивости, снижающей адаптационные возможности человека, накопившаяся за время эволюции.

Генетический груз у человека проявляется в явлениях сбалансирован­ного полиморфизма, летальности и сниженной фертильности.