20.2 Инбридинг

Понятие "инбридинг" широко используется в популяционной генетике при описании особенностей генетической структуры популяций. Случайное скрещивание или панмиксия – это абстракция. В современных аутбредных популяциях скрещивание может быть почти случайным по таким признакам как группы крови или варианты ферментов, однако по некоторым наследственным признакам, как, например, по глухоте, они, конечно, не случайны. Менее очевидны, но более распространены браки, ассортативные по психологическим или социальным особенностям. Ассортативность ведет к увеличению доли гомозиготных лиц и уменьшению доли гетерозиготных лиц в популяции, что теоретически должно нарушать равновесие частот генотипов и, соответственно, уменьшению генетической изменчивости [Фогель Ф., Мотульски А., 1990].

Один из типов ассортативного брака – брак между родственниками или инбредный брак. По определению В.А.Ратнера [1977], инбридингом называют ограничение свободы скрещивания индивидуумов, связанное лишь отношениями родства, когда, независимо от генотипа, близкородственные особи имеют повышенную частоту скрещивания. Ч.Ли [1978] определяет инбридинг как коэффициент корреляции между гаметами g1 и g2, при объединении которых образовалась особь z.

Инбридинг имеет количественную меру. Для оценки инбридинга в популяции чаще используется коэффициент инбридинга, введенный С.Райтом [Wright S., 1973] и коэффициент родства Малеко [Malecot G., 1973]. В качестве меры дифференциации популяции С.Райт предложил различать три статистики. F IS – локальный инбридинг, является мерой корреляции между объединяющимися гаметами в субпопуляции, позволяет оценить брачную ассортативность в популяции. F ST – случайный инбридинг - корреляция между случайно объединяющимися гаметами в субпопуляции относительно всей популяции, используется для сравнения степени дифференцированности субпопуляций по частотам генов и является количественной мерой для измерения эффективности дрейфа. F IT – тотальный инбридинг складывается из локального и случайного инбридинга.

Инбридинг является важной характеристикой для популяционной генетики, так как увеличивает в популяции частоту гомозиготных генотипов по сравнению с ожидаемой при равновесии Харди-Вайнберга.

Уровень инбридинга в разных популяциях колеблется в достаточно широких пределах. Так, средний коэффициент инбридинга в Европе варьирует от 0,00005 до 0,0011, в Америке 0,000099 - 0,0012 , в Индии 0,0118 - 0,037, в отдельных изолятах 0,022 - 0,0698. В ряде стран получены коэффициенты инбридинга для отдельного индивида. В Бразилии он составил 0,00310, Испании - 0,00572, Италии: 0,00144, Мексике: 0,00083, Норвегии: 0,00216, Франции: 0,0011, Швейцарии: 0,00045, Японии: 0,00433.

Большое число исследований посвящено изучению влияния неслучайной компоненты инбридинга на накопление рецессивных заболеваний.

В медицинской генетике основное внимание исследователей инбридинг привлекал в связи с его ролью в огомозигочивании редких рецессивных генов, обусловливающих редкую рецессивную патологию, что может приводить к увеличению частоты наследственных болезней и, в то же время, к "очищению" популяции от патологических мутантных генов (при длительном действии). Отягощенность аутосомно-рецессивной патологией связана с коэффициентом инбридинга в популяции.

Отмечается существенная роль инбридинга в снижении плодовитости и рождаемости и увеличении числа врожденных дефектов у детей. Вместе с тем, исследования, проведенные в Индии, показали, что вопреки ожидаемому, инбридинг не приводит к увеличению частоты аутосомно-рецессивных заболеваний, снижению плодовитости или к увеличению младенческой смертности. Исследование, проведенное в Австралии, выявило повышение плодовитости в инбредных семьях, но при этом все же отмечено повышение постнатальной смертности и увеличение частоты врожденных аномалий.

Таким образом, высокий инбридинг в популяциях человека может быть обусловлен как большим количеством кровно-родственных браков (неслучайная составляющая инбридинга F IS ), так и географической и социальной подразделенностью (случайная составляющая инбридинга F ST ).