2.2. Близнецовый метод
Близнецы - это одновременно родившееся потомство у обычно одноплодных животных (человек, лошадь, корова и др.). Близнецы бывают монозиготные (синонимы - однояйцовые, идентичные) и дизиготные (двуяйцовые, неидентичные).
Возникновение монозиготных близнецов происходит за счет явления полиэмбрионии, которая характерна для многих животных. Механизм возникновения монозиготной близнецовое™ заключается в следующем. Первые этапы дробления зиготы у человека и других животных происходит при «неработающих» генах бластомеров. Примерно до стадии 8 бластомеров каждый из них обладает потенцией к развитию в целый организм (тотипотентность). После начала дифференцировки эта способность теряется. И если по каким-либо причинам произойдет дезинтеграция такой ранней бластулы на отдельные клетки или фрагменты, то каждый из них может сформировать целый организм. Поскольку бластула делится митозом, то каждая клетка содержит идентичный набор генов. В связи с этим и близнецы (без учета соматических мутаций, возникающих в онтогенезе каждого из них) генетически и фенотипически идентичны и всегда одного пола. Идентичность, совпадение признаков у близнецов, обозначается термином конкордантность, а несовпадение -дисконкордантность (Табл. №2).
Дизиготные (полизиготные) близнецы развиваются из двух или более одновременно созревших яйцеклеток, оплодотворенных разными сперматозоидами, в связи с чем они не обязательно одного пола и уровень конкордантности у них выше, чем у сибсов -братьев и сестер не близнецов.
Естественно, что почти полная конкордантность у монозиготных близнецов характеризует не только
морфологические признаки, но и особенности интеллекта, характера, психики и даже продолжительности жизни. В литературе описаны случаи неморфологической конкордантности у близнецов, которые по тем или иным причинам вынуждены жить порознь. Газета «Ньюсуик» приводила поразительный случай с близнецами. Дж. Спрингером и Дж. Льюисом, которых разлучили через месяц после рождения. Встретившись через 39 лет. они обнаружили, что поженились и развелись с женщинами по имени Линда, затем вступили в повторный брак с женщинами по имени Бэтси, а своих первенцев оба назвали Джейн Аллен. И это еще не
все: оба купили автомобили одной модели и цвета, оба увлекались столярными работами и имели собак одной породы по кличке Той. Вероятнее всего, что в этом примере солидная доля фантастики, но фантастики основанной бесспорно на научной основе.
Эти данные позволяют предполагать, что способность к рождению близнецов в какой-то мере детерминирована генетически. В пользу этого свидетельствуют некоторые родословные и вошедшие в историю случаи повторных многоплодных беременностей. При этом отчетливо проявляется отцовское влияние на частоту рождения дизиготных близнецов (Рис. 20).
Другой широко известный поразительный случай множественного рождения близнецов внесен в книгу рекордов Гинесса. В 1755 г. ко двору императрицы Елизаветы Петровны был представлен русский крестьянин Яков Кириллов, 60 лет. К этому времени от двух браков он был отцом 72 детей. Первая жена за 21 беременность родила живыми 57 детей. При этом рожала: 4 раза по 4, 7 раз - по 3, 10 раз - по 2 ребенка. Вторая жена за 7 беременностей родила 15 детей -тройню и 6 двоен.
Случаи многоплодных беременностей описаны у многих обычно одноплодных животных. Так, по данным американского генетика Р. Леша, в одном стаде из 9 коров, скрещенным с быком по кличке Квед, из 13 отелов в 9 случаях рождались близнецы. У этих же коров, но скрещенных с другими быками, в 26 отелах не было ни одного случая близнецов.
В Саратовской области в стаде совхоза «Песчанка», где содержалось около 100 фуражных коров, было зарегистрировано 28 случаев рождения двоен, а в 1983 г. - сразу два редчайших случая рождения троен. Во всех этих случаях отцами были бык Самсон,
либо его сыновья.
В генетике близнецовый метод используется для оценки относительной роли наследственное!и и среды в развитии того или иного признака (болезни). Главная идея заключается в том. что если конкордантность по изучаемому признаку статистически достоверно выше в группе монозиготных близнецов по сравнению с дизиготными, то заметная роль принадлежит наследственности. Или. иными словами, сравнивают, как часто заболевает второй близнец, если заболел первый. Особенно большую роль этот метод сыграл в понимании и выделении из группы других болезней заболеваний с мультифакториалыюй наследственностью, относительно которых, как часто говорят, существует разная степень предрасположенности у разных лиц. На самом деле, как оценить роль наследственных факторов в развитии таких болезней, как корь, коклюш, туберкулез, шизофрения и т.д.? Четкий ответ
Технически исследования с применением близнецового метода складывается их трех этапов:
составление выборки;
установление зиготности;
сопоставление пар близнецов по интересующему признаку. Выше мы приводим таблицу №4, иллюстрирующую частоту
конкордантности по ряду селезней в основных труппах моно - и дизиготных близнецов.
Даже беглый анализ таблицы позволяет однозначно ответить, что в патогенезе кори, скарлатины, коклюша, паротита доминирующая роль принадлежит инфекционным факторам, а при других заболеваниях - генетическому.
Для количественной оценки роли наследственности (Н) и среды (Е) используют различные математические формулы. Наиболее популярна и проста формула Хольцингера:
Н=-^^.100: Е=100-Н.
100-Сдз
Смз -сумма монозиготных близнецов Сдз -сумма монозиготных близнецов
Посчитаем эти показатели для туберкулеза:
67 - 23
Н - - • 100 = 57 ; Е = 100 - 57 = 43.
100-23
Естественно, что в большинстве случаев развитие признаков определяется совместным влиянием генотипа и среды, тогда коэффициент наследуемости меньше 100% и больше 0% и тем больше, чем сильнее влияние генотипических факторов.
Значение близнецового метода в медицине не ограничивается вышеизложенным. По мере разработки теоретических основ этого метода сформировался специфический раздел исследований, выходящий за границы чисто генетических задач, - метод контроля по партнеру. Желающих ознакомится с ним отсылаем к специальной литературе.