Shporgalki_dodelannye / Биология / Генетический полиморфизм

Проявление внешних и внутренних признаков – является продуктом деятельности наших генов. Можно утверждать, что существует большая вариабельность человеческих геномов.
Генетическая вариабельность, ограниченная одним видом, получила название генетического полиморфизма. Генетический полиморфизм рассматривают как разнообразие геномов человека. Впервые профессор Стенфордского университета США Л. Кавалли–Сфорца – известный специалист в области популяционной генетики человека – организовал эту международную программу. Генетический полиморфизм в молекулярном отношении означает наличие на молекулярном уровне небольших отклонений в нуклеотидных последовательностях, позволяющих выживать особи. Они совместимы с нормальной функцией генома особи в онтогенезе, но приводят к определенным вариациям в структуре белков, формируя генетическую индивидуальность каждой личности. Механизмы генетического полиморфизма разнообразны:
1. на молекулярном уровне затрагивается ДНК, кодирующая синтез белка, т.е. изменения в экзонах структурных генов, на долю которых приходится только 5-10 % ДНК всего генома.
2. чаще всего генетический полиморфизм затрагивает интроны, межгенные участки ДНК и другие некодирующие последовательности, составляющие до 90-95 % всего генома.
3. Каждый из родительских геномов в зиготе несет огромное число небольших изменений в первичной нуклеотидной структуре ДНК, спектр, частота и тип которых уникален для гаплоидного генома гамет, и, соответственно, оказывается неповторимым для каждого человека уже в момент его зачатия. Наибольшую практическую значимость приобретают однонуклеотидные замены как в кодирующих, так и в некодирующих частях генома.
Все эти результаты доказывают стремительный рост информации о геноме человека, открывают новые горизонты для фундаментальных и прикладных исследований.

Виды генетического полиморфизма:

3.2.1. Качественный
Особый интерес в последние годы проявляется к идентификации в геноме однонуклеотидных замен.
Однонуклеотидные замены встречаются через каждые 300-400 полинуклеотидных оснований. Большинство нуклеотидных замен лежит в некодирующей последовательности ДНК. Они отличаются большой стабильностью, легко идентифицируются с использованием методов автоматического анализа. Наличие таких удобных маркеров позволит повысить эффективность картирования индивидуальных генов, вовлеченных в развитие заболеваний. Эти данные позволяют проводить картирование и идентификацию генов, ответственных за сложные мультифакториальные болезни, такие как сахарный диабет, атеросклероз, психические и онкологические болезни и мн. другое. Некоторые качественные вариации нуклеотидных последовательностей в геноме человека – инсерции, делеции, дупликации, транслокации встречаются несравненно реже, чем однонуклеотидные замены.

3.2.2. Количественный
Представляет главным образом вариации числа тандемных повторов одного, двух, трех, четырех, или более нуклеотидов. Как правило, такие полигенетические морфизмы лежат вне смысловых участках генома. Исключения составляют только три нуклеотидные повтора. Чаще это ЦАГ – триплет, кодирующий глутаминовую кислоту. Они встречаются в кодирующих последовательностях ряда структурных генов. Повторы представляют собой особый тип так называемых «динамических мутаций», характерных для большой группы нейродегенеративных заболеваний (хорея Гентингтона, болезнь Кеннеди, спиноцеребральная атаксия). Характерным для таких заболеваний является усиление тяжести заболевания в потомстве.
Генетический полиморфизм затрагивает структуру ДНК, являясь мутациями проходящими как в смысловой части гена или в его регуляторных последовательностях. Однако в отличии от мутаций, приводящих к патологическим изменениям и проходящих с частотой менее одного процента, влияние генетического полиморфизма на генотип выражено в меньшей степени. Генетический полиморфизм менее подвергается естественному отбору, являясь в основном нейтральными изменениями и потому их частота в популяции нередко весьма значительна. В определенных условиях генетический полиморфизм может предрасполагать, либо, наоборот, препятствовать проявлению различных заболеваний.
Таким образом, генетический полиморфизм определяет картирование, идентификацию новых генов, формирование рас, наций, народностей, имеет большое значение в молекулярной диагностике наследственных болезней и идентификации личности. Генетический полиморфизм используется не только для анализа генетических вариаций внутри популяции, но и может быть использован в многочисленных антропологических и археологических данных, что позволит воссоздать наиболее объективную научную картину развития и становления человека.
Количественный и качественный полиморфизм рассматривают как удобные генетические меркеры. Предполагается, что в течение последних пяти лет их количество достигнет ста тысяч.