- •Глава 5
- •5.1. Частоты генов
- •5.1.1. Частоты генотипов и частоты генов
- •5.1.2. Частоты генов в поколении потомков. Закон Харди- Вайнберга
- •5.2. Процессы, нарушающие равновесие частот генов в популяции человека
- •5.2.1. Естественный отбор
- •5.2.2. Мутационный процесс
- •5.2.3. Миграции населения
- •5.2.4. Дрейф генов
- •5.2.5. Близкородственные браки
- •5.3. Генетический полиморфизм популяций как основа наследственной предрасположенности
- •Глава 6
- •6.1. Классификация наследственной патологии
- •6.2. Особенности клинических проявлений наследственной патологии
- •Генные болезни
- •Аутосомно-доминантные заболевания
5.2. Процессы, нарушающие равновесие частот генов в популяции человека
В предыдущем разделе мы исходили из допущения, что никакие факторы и процессы, происходящие в популяции, не влияют на ее генотипическую изменчивость, то есть не изменяют частоты генов.
На самом деле в природе существуют подобные процессы, в результате действия которых происходят изменения генетической структуры популяции.
5.2.1. Естественный отбор
Главной концепцией отбора является так называемая дарвиновская приспособленность, определяемая как вероятность дожития и оставления потомства носителем конкретного генотипа по сравнению со средней приспособленностью всех членов популяции. Наследственные болезни, как правило, снижают репродуктивные способности человека. Например, большинство больных с геномными и хромосомными мутациями (т.е. больные с хромосомными болезнями) полностью элиминируются из популяции естественным отбором. Больные люди, как гомозиготы, так и гетерозиготы по мутантному гену, в среднем оставляют меньшее число потомков, чем индивиды, которые свободны от действия «мутантного» гена болезни. Это связано с тем, что подобные виды часто умирают, не достигнув репродуктивного возраста, или оказываются бесплодными в результате действия мутантного гена. Другие больные, несмотря на потенциально нормальную плодовитость, в силу медико-социальных причин, также остаются бездетными либо оставляют меньшее число потомков в сравнении с индивидами без мутантного аллеля. Очевидно, что вклад больных индивидов в генофонд следующего поколения будет меньше вклада индивидов без мутантного гена, что соответственно приведет к снижению его частоты. Таким образом, отбор, контролирующий селективную неравноценность различных генотипов, приводит к измению генных частот в последующих поколениях.*
5.2.2. Мутационный процесс
Выше мы определили мутационный процесс как события, приводящие к возникновению мутаций. Частота мутаций обычно измеряется вероятностью изменения (мутирования) одного аллеля в течение одного поколения. Например, если за одно поколение мутирует
*основу генетической структуры популяции составляют частоты генов и генотипов( в том числе вызывающих заболевания), характерные для данной популяции.
только один аллель из 100 000 подобных аллелей, то частота мутирования составляет 1/100 000 ( или 10-5). В естественных условиях частота мутирования обычно составляет 10-5-10-6. Несмотря на редкость мутаций, они постоянно происходят в популяции и непрерывно поставляют в генофонд новые мутантные аллели, даже если они вредны и вызывают заболевания или приводят к гибели. Таким образом, мутационный процесс приводит к изменению частот генов. Некоторые генетические варианты не имеют заметных фенотипических (клинических) проявлений, т.е. существуют скрытно. Например, вновь возникшие рецессивные мутантные аллели в популяции редки и почти всегда находятся в гетерозиготном состоянии. Это потенциальная (скрытая) генетическая изменчивость может проявиться тогда, частота аллеля достигнет величины, обеспечивающей большую вероятность встречи двух идентичных аллелей с образованием гомозиготного генотипа.