24. Взаимодействие аллельных генов: доминирование, неполное доминирование, сверхдоми­нирование, кодоминированис. Аллельное исключение. Примеры взаимодействия этих ге­нов.

Взаимодействие аллельных генов

О взаимодействии аллельных генов следует помнить, только если речь идёт о гетерозиготных организмах. Выделяют три основных формы их взаимодействия: полное доминирование, неполное доминирование и кодоминирование.

Полное доминирование

При полном доминировании доминантный аллель полностью подавляет действие рецессивного аллеля. Например, цвет семян гороха контролируется парой аллельных генов: аллель А отвечает за жёлтый цвет семян, а аллель а – за зелёный. Гетерозиготные растения (Аа) будут образовывать семена жёлтого цвета. Т.е. при генотипе Аа – фенотип А.

Неполное доминирование

При неполном доминировании оба аллеля – и доминантый, и рецессивный – проявляют своё действие, т.е. доминантный аллель не полностью подавляет действие рецессивного аллеля (промежуточный эффект действия). Примером может служить окраска цветов у растения «ночная красавица», контролируемая парой аллельных генов: аллель А отвечает за красную окраску лепестков, а аллель а – за белую. Гетерозиготные растения формируют цветы с розовыми лепестками, т.е. при генотипе Аа – фенотип Аа.

Кодоминирование

При кодоминировании (гетерозиготный организм содержит два разных доминантных аллеля, например А1 и А2 или IА и Iв), каждый из доминантных аллелей проявляет свое действие, т.е. участвует в проявлении признака. Примером кодоминирования служит IV группа крови человека в системе АВО: генотип – IАIВ, фенотип – АВ. т.е. у людей с IV группой крови в эритроцитах синтезируется и антиген А (по программе гена IА), и антиген В (по программе гена IB).

Экспрессивность и пенетрантность

У некоторых гетерозиготных организмов при полном доминировании наблюдается различная степень выраженности доминантного признака. В этом случае говорят о различной экспрессивности и пенетрантности генов.

Экспрессивность – степень проявления доминантного признака у гетерозигот.

Формы взаимодействия генов

Генотип любого организма включает огромное количество разных генов, которые находятся в постоянном взаимодействии. Развитие многих признаков может быть связано с действием не одного, а нескольких (часто многих) генов. С другой стороны, действие гена на признак может зависеть от того, в комплексе с какими генами он оказывает влияние на развитие данного признака. Таким образом, существует постоянная и сложная система взаимоотношений между генами (аллельными и неаллельными) и признаками.

25. Наследование групп крови по системам abo, Rh и mn. Медицинское значение определе­ния групп крови. Резус-конфликт.

Группа крови (Blood group, ABO)

Определение принадлежности к определенной группе крови по системе ABO. Группа крови - это генетически наследуемый признак, не изменяющийся в течение жизни при естественных условиях. Определение групповой принадлежности крови широко используется в клинической практике при переливании крови и ее компонен­тов, в гинекологии и акушерстве при планировании и ведении беременности. Систе­ма групп крови ABO является основной системой, определяющей совместимость (или несовместимость) переливаемой крови, так как эти антигены наиболее иммуногенны. Особенностью системы ABO является то, что в плазме у неиммунных людей имеют­ся естественные антитела к отсутствующему на эритроцитах антигену. Систему групп крови ABO составляют два групповых эритроцитарных антигена - агглютиногены А и В и два соответствующих антитела - агглютинины плазмы а (анти-А) и р (анти-В). Раз­личные сочетания антигенов и антител образуют 4 группы крови:

Группа 0 аβ (1) - на эритроцитах отсутствуют групповые агглютиногены, в плазме присутствуют агглютинины а; и р;

Группа Аβ (II) - эритроциты содержат только агглютиноген А, в плазме присутству­ет агглютинин р;

Группа Ва (III) - эритроциты содержат только агглютиноген В, в плазме содержит­ся агглютинин а;

Группа АВ (IV) - на эритроцитах присутствуют антигены А и В, плазма агглютини­нов не содержит.

Определение групп крови проводят путем идентификации специфических антиге­нов и антител (двойной метод или перекрестная реакция).

Несовместимость крови наблюдается, если эритроциты крови донора (реципиента) несут агглютиногены (А или В), а в плазме крови реципиента (донора) содержатся со­ответствующие агглютинины (а или β), - при этом происходит реакция агглютинации. Переливать эритроциты, плазму и особенно цельную кровь от донора к реципиенту нужно строго соблюдая групповую совместимость. Лучше всего переливать кровь, эритроциты и плазму той же группы, которая определена у реципиента. В экстренных случаях эритроциты группы 0 (но не цельную кровь!) можно переливать реципиентам с другими группами крови; эритроциты группы А можно переливать реципиентам с группой крови А и АВ, а эритроциты от донора группы В - реципиентам группы В и АВ.

Групповые агглютиногены находятся в строме и оболочке эритроцитов. Антигены системы ABO выявляются не только на эритроцитах, но и на клетках других тканей. Развиваются они на ранних стадиях внутриутробного развития, и у новорожденного уже находятся в существенном количестве. Кровь новорожденных детей имеет возра­стные особенности - в плазме могут еще не присутствовать характерные групповые агглютинины, которые начинают вырабатываться позже (постоянно обнаруживаются после 10 месяцев) и определение группы крови в этом случае проводится только по наличию антигенов системы АВО.

Помимо ситуаций, связанных с необходимостью переливания крови, определение группы крови, резус-фактора, а также наличия аллоиммунных (изоиммуных) антиэ-ритроцитарных антител должно проводиться при планировании или во время бере­менности для выявления вероятности иммунологического конфликта матери и ребен­ка, который может приводить к гемолитической болезни новорожденных.

Существуют разновидности (слабые варианты) антигена А (в большей степени) и реже антигена В. Что касается антигена А, имеются варианты: "сильный" А1 (более 80%), слабый А2 (менее 20%), и еще более слабые (A3, А4, Ax - редко). Это теорети­ческое понятие имеет значение для переливания крови и может вызвать несчастные случаи при отнесении донора А2 (II) к группе 0 (I) или донора А2В (IV) - к группе В (III), поскольку слабая форма антигена А иногда вызывает ошибки при определении груп­пы крови по системе АВО. Точное определение слабых вариантов антигена А может требовать повторных исследований со специфическими реагентами. Снижение или полное отсутствие естественных агглютининов а и р иногда отмечается при иммунодефицитных состояниях (у пациентов с новообразованиями и болезнями крови - бо­лезни Ходжкина, множественной миеломе, хронической лимфатической лейкемии; врожденными гипо- и агаммаглобулинемиями; у детей раннего возраста и пожилых людей; при проведении иммуносупрессивной терапии, во время тяжелых инфекций). Трудности при определении группы крови вследствие подавления реакции гемагглютинации возникают также после введения плазмозаменителей, переливания крови, трансплатации, септицемии и пр.

Наследование групп крови.

В основе закономерностей наследования групп крови системы АВО лежат следующие понятия. В локусе гена АВО возможны три варианта (аллеля) - 0, А и В, которые экспрессируются по ауто-сомно-кодоминантному типу. Это означает, что у лиц, унаследовавших гены А и В, экспрессиру­ются продукты обоих этих генов, что приводит к образованию фенотипа АВ (IV группа крови). Фе­нотип А (II группа крови) может быть у человека, унаследовавшего от родителей или два гена А (генотип АА), или гены А и 0 (генотип АО). Соответственно фенотип В (III группа крови) - при нас­ледовании или двух генов В (генотип ВВ), или В и 0 (генотип ВО). Фенотип 0 (I группа крови) про­является в случае наследовании двух генов 0 (генотип 00).

Это объясняет почему в том случае, если оба родителя имеют II группу крови (с возможным геноти­пом АО), кто-то из их детей может иметь первую группу (генотип 00), или в случае, если у одного из родителей группа крови А(И) (с возможным генотипом АО), а у другого В(!И) (с возможным генотипом ВО) - дети могут иметь не только группы крови А(И) и В(Ш), но и 0(1) и АВ (IV).

Резус-принадлежность (Rh-factor, Rh)

Основной поверхностный эритроцитарный антиген системы резус, по которо­му оценивают резус-принадлежность человека.

Антиген Rh - один из эритроцитарных антигенов системы резус. Он располагается на поверхности эритроцитов. В системе резус различают 5 основных антигенов. Наи­более иммуногенным является антиген Rh (D). Именно его обычно подразумевают под названием "резус-фактор". Примерно у 85% людей эритроциты несут этот белок, поэтому их относят к резус-положительным (позитивным). У 15 % людей его нет, они резус-отрицательны (негативны). Наличие резус-фактора не зависит от групповой принадлежности по системе АВО, от внешних причин и не изменяется в течение жиз­ни. Резус-фактор появляется на ранних стадиях внутриутробного развития, и у ново­рожденного уже обнаруживается в существенном количестве. Определение резус-принадлежности крови применяется в общей клинической практике при переливании крови и ее компонентов, а также в гинекологии и акушерстве при планировании и ве­дении беременности.

Несовместимость крови по резус-фактору при переливании крови возникает тогда, когда в эритроцитах донора имеется Rh-агглютиноген, а реципиент является резус-от­рицательным. В этом случае у резус-отрицательного реципиента начинают вырабаты­ваться антитела, направленные против резус-антигена. Эти антитела разрушают эритроциты. Поэтому переливать эритроциты, плазму и особенно цельную кровь от донора к реципиенту нужно строго соблюдая совместимость не только по группе кро­ви, но и по резус-принадлежности.

Определение группы крови, резус-принадлежности, а также наличия аллоиммун­ных антиэритроцитарных антител должно проводиться при планировании или во вре­мя беременности для выявления вероятности иммунологического конфликта матери и ребенка, который может приводить к гемолитической болезни новорожденных. Возникновение резус-конфликта и развитие гемо­литической болезни новорожденных возможно в том случае, если беременная резус-отрицательна, а плод - резус-положителен. В случае, если у матери Rh+ (положитель­ный), а у плода - Rh- (отрицательный), опасности возникновения гемолитической бо­лезни для плода нет.

В настоящее время существует возможность медицинской профилактики развития резус-конфликта и гемолитической болезни новорожденных. Все резус-отрицатель­ные женщины в период беременности должны находиться под наблюдением врача. Необходимо также контролировать в динамике уровень резус-антител.

Есть небольшая категория резус-положительных лиц, способных образовывать ан-ти-резус антитела. Это лица, эритроциты которых характеризуются значительно сни­женной экспрессией нормального антигена Rh на мембране ("слабый" D, D"") или экспрессией измененного антигена Rh (частичный D, D""'"). Эти слабые варианты ан­тигена D в лабораторной практике объединяют в группу D", популяционная частота ко­торой составляет около 1%.

Реципиенты, содержащие антиген D", должны быть отнесены к резус-отрицатель­ным, и им должна быть перелита только резус-отрицательная кровь, так как нормаль­ный антиген D может вызвать у таких лиц иммунный ответ. Доноры с антигеном D" ква­лифицируются как резус-положительные доноры, так как переливание их крови может вызвать иммунный ответ у резус-отрицательных реципиентов, а в случае предшеству­ющей сенсибилизации к антигену D - и тяжелые трансфузионные реакции.