Результаты и обсуждение

1. Определение групп крови.

Трактовку результатов реакции образцов крови с цоликлонами рассмотрим на примере определения групповой принадлежности моей крови. На фотографии (прил. 6) видно, что в лунках «анти-А», «анти-АВ» и «анти-D» наблюдается образование явно выраженных агглютинатов, а в лунке «анти-В» капля остается равномерно окрашенной, то есть реакция агглютинации не происходит. Стоит отметить, что в лунке «анти-АВ» образование конгломератов эритроцитов наблюдается в меньшей степени по сравнению с лункой «анти-А», так как цоликлон анти-АВ одновременно содержит два вида антител, то есть концентрация антител каждого вида меньше, а значит связывание эритроцитов происходит в меньших объемах. Из этого можно сделать вывод, что эритроциты моей крови содержат агглютиногены А, что является признаком второй группы крови (II, или А), а резус-фактор крови определяется как положительный. Аналогичным образом определялись группы крови тех членов моей семьи, для кого было возможно провести анализ. Результаты заносились в сводную таблицу (прил. 8).

Для подтверждения результатов агглютинации на плоскости проводилось микроскопирование препаратов смеси крови с разными цоликлонами. В приложении 7 приведены снимки отдельно для каждой реакции. В случае с цоликлонами анти-А (снимок 1), анти-АВ (снимок 3) и анти-D (снимок 4) наблюдается образование агглютинатов, причем с анти-АВ агрегаты менее выражены. В случае с цоликлоном анти-В (снимок 3) агглютинация не наблюдается, что полностью подтверждает визуальные наблюдения за реакциями в ячейках на планшете. В дальнейшем микроскопирование для каждого анализа не проводилось, так как было выявлено соответствие результатов наблюдения агглютинации на плоскости результатам микроскопирования.

2. Составление генеалогического древа.

Генеалогическое древо составлялось только для тех членов семьи, чью группу крови либо удалось определить эмпирически в результате анализов, либо выяснить по имеющимся медицинским документам (дедушка по маминой линии). Генеалогическое древо с указанием групп крови по системе АВО и резус-фактора приведено в приложении 9.

3. Выявление механизмов наследования групп крови.

Нам известно, что группы крови в системе АВО наследуются по принципу кодоминирования. Это предполагает наличее двух доминантных аллелей (I^A и I^B) и одного рецессивного (i⁰). Исходя из этого можно утверждать, что для I(O) и IV(AB) групп крови возможно только по одному варианту генотипа: i⁰i⁰ и I^AI^B соответственно. Следовательно, можно со стопроцентной уверенностью определить генотип бабушки по материнской линии (позиция I-3), дедушки по материнской линии (позиция I-4), папы (позиция II-3) и его родного брата (позиция II-2). У всех этих людей IV(AB) группа крови, значит их генотип I^AI^B. У моей мамы и ее родной сестры – моей тети (позиции II-4 и II-5 соответственно) - вторая II(A) группа крови, что подразумевает два варианта генотипов (I^Ai⁰ и I^AI^A), но поскольку у их родителей IV(AB) группа крови, то они могли получить от них только по доминантному гену I^A для развития II(А) группы крови. Следовательно, генотип моей мамы (позиция II-4) и тети (позиция II-5) – I^AI^A. Следуя той же логике, мой папа (позиция II-3) и моя мама (позиция II-4) передают мне (позиция III-5) и моей сестре (позиция III-4) гены I^A, так как мы с сестрой имеем II(A) группу крови, наш генотип - I^AI^A. Мой дядя (позиция II-2) имеет IV(AB) группу крови, его супруга (позиция II-1) – III(B), а их дочери (позиции III-1, III-2, III-3) – II(A). Это означает, что они унаследовали от отца аллель I^A и аллель i⁰ от матери, их генотип – I^Ai⁰, следовательно, генотип их мамы – I^Bi⁰.

Генотип каждого члена моей семьи по признаку групповой принадлежности отражен в генеалогическом древе (прил. 10). Для определения группы крови по системе АВО и генотипа у бабушки и дедушки по отцовской линии (позиции I-1, I-2) информации недостаточно.

Как известно, ген, определяющий белковую природу резус-фактора наследуется по рецессивно-доминантному принципу. Исходя из этого, зная, что у всех членов моей семьи Rh+, невозможно со стопроцентной уверенностью установить хотя бы чей-то генотип по этому признаку, так как у каждого в моей семье с равной долей вероятности генотип может быть DD (50%) или Dd (50%) (прил. 11). Однако, поскольку мы анализируем не отдельных людей, а генеалогическое древо в целом, то можем более четко определить вероятности наличия того или иного генотипа.

Рассмотрим вероятность гомозиготности/гетерозиготности по гену D в потомстве от брака дедушки (позиция I-4) и бабушки (позиция I-3) по материнской линии. Поскольку кроме того, что у них Rh+, мы не располагаем более никакой информацией, то вероятность гомозиготы (DD) и гетерозиготы (Dd) одинакова и равна 50%. Соответственно, мы должны рассмотреть четыре равновероятных варианта скрещивания (рис. 1), вероятность каждого составляет 25%.

♀ DD ♂ DD

♀ Dd ♂ Dd

Рис 1. Варианты сочетаний генотипов (скрещиваний) при двух равновероятных генотипах родителей.

Рассмотрим каждый из вариантов сочетания вероятных родительских генотипов (в дальнейшем будем употреблять словосочетание «вероятность скрещивания» для подобных описаний).

1. P: ♀DD × ♂DD

G: (D) (D)

F: DD

100%

Вероятность такого скрещивания 25%, а поскольку в результате такого скрещивания все потомство единообразно, то вероятность получения в потомстве гомозиготы (DD) равна также 25%.

2. P: ♀Dd × ♂Dd

G: (D), (d) (D), (d)

F: 1DD : 2Dd : 1dd

25% 50% 25%

Исходя из такой схемы скрещивания, мы делаем вывод, что вероятность гомозиготности потомства по доминантному аллелю (DD) составляет 25% (четверть от всех возможных вариантов). Вероятность гетерозиготности потомства (Dd) – 50%. Рецессивная гомозигота не рассматривается, так как нам известно, что обе дочери в этом браке имеют Rh+. Но мы должны учитывать, что вероятность этого скрещивания – 25%. Следовательно, общая вероятность гомозиготности потомства составляет:

0,25×0,25=0,625, или 6,25%.

Аналогично вероятность гетерозиготности составляет:

0,5 × 0,25 = 0, 125, или 12,5%.

3. P: ♀DD × ♂Dd

G: (D) (D), (d)

F: 1DD : 1Dd

50% 50%

В данном случае вероятность гомозиготности (DD) потомства определяется так:

0,25 ×0,5 = 0,125, или 12,5%.

Аналогично вероятность гетерозиготности (Dd) определяется как:

0,25 × 0,5 = 0,125, или 12,5%.

4. P: ♀Dd × ♂DD

G: (D), (d) (D)

F: 1DD : 1Dd

50% 50%

Очевидно, что вероятности рождения гомозиготного (DD) и гетерозиготного (Dd) потомства определяются аналогично третьему случаю и составляют 12,5% для DD и 12,5% для Dd.

Для того, чтобы определить итоговую вероятность гомозиготности/гетерозиготности потомства, необходимо сложить полученные результаты для каждого из скрещиваний:

DD: 25 + 6,25 + 12,5 + 12,5 = 56,25%

Dd: 12,5 + 12,5 + 12,5 = 37,5%

Таким образом, моя мама (позиция II-4) и тетя (позиция-5) гомозиготны по гену D c вероятностью 56,25%, и гетерозиготны – с вероятностью 37,5%.

В браке моего отца (позиция II-3) и мамы (позиция II-4) возможны четыре варианта сочетания родительских генотипов, но в данном случае они не равновероятны, так как изначально гомозиготность/гетерозиготность мамы не равновероятна. Чтобы определить вероятность каждого из скрещиваний необходимо сложить варианты родительских генотипов и поделить на 4 (так как всего возможно четыре варианта скрещиваний):

1. DD×DD = (50% + 56,25%) : 4 = 26,5625%

2. DD×Dd = (50% + 37,5%) : 4 = 21,875%

3. Dd×DD = (50% + 56,25%) : 4 = 26,5625%

4. Dd×Dd = (50% + 37,5%) : 4 = 21,875%

Вероятность рождения гомозиготы и гетерозиготы по гену D внутри каждого варианта скрещивания такая же, как и внутри каждого варианта скрещивания в браке бабушки и дедушки (позиции I-3 и I-4), так как генетические схемы браков идентичны. Но вероятности протекания каждого из скрещиваний между позициями II-3 и II-4 иные (определены выше), и поэтому для определения гомозиготности/гетерозиготности потомства необходимо произвести вычисления по схеме, приведенной на рисунке 2.

Рис. Схема расчета вероятности генотипа потомства.

Вероятность гомозиготности (DD):

1. DD×DD = 1 × 26,5625% = 26,5625%

2. DD×Dd = 0,5 × 21,875% = 10,9375%

3. Dd×DD = 0,5 × 26,5625% = 13,28125%

4. Dd×Dd = 0,25 × 21,875% = 5,46875%

Суммарная вероятность гомозиготности (DD) потомства в данном скрещивании: 56,25%

Вероятность гетерозиготности (Dd):

1. DD×DD = 0%

2. DD×Dd = 0,5 × 21,875% = 10,9375%

4. Dd×DD = 0,5 × 26,5625 = 13,28125%

5. Dd×Dd = 0,5 × 21,875% = 10,9375%

Суммарная вероятность гетерозиготности (Dd) потомства в данном скрещивании: 35,15625%

Таким образом, получаем, что вероятность гомозиготности по гену D для меня и моей сестры составляет 56,25%, а вероятность гетерозиготности - 35,15625%.

Алгоритм определения вероятности гомозиготности и гетерозиготности по антигену D для позиций II-1, II-2, III-1, III-2, III-3 аналогичный. Все результаты занесены в таблицу (прил. 12).