111. Системы браков. Роль системы браков в распределении аллелей в популяции. Кровнородственные и ассортативные браки.

На генетическую структуру популяций человека оказывает влияние система браков, которая преобладает в данной популяции. Системы браков (по критерию выборочности) делятся на:

• Поддерживающие равновесие генотипов в популяции, то есть неассортативные или панмиксные браки. Панмиксия – свободное скрещивание, когда образуются супружеские пары независимо от генотипа индивида и являются случайными. Панмиксии в человеческой популяции препятствует культурные, лингвистические преграды, расстояние.

• Изменяющие соотношение генотипов в популяции, то есть ассортативные. Ассортативные бывают отрицательными и положительными. Ассортативность – явление, когда выбор партнера неслучаен, а осуществляется по ряду критериев и предпочтений.

• Положительная ассортативность – выбор партнера со схожими признаками→сходные генотипы→снижение гетерозиготности в потомстве→снижение генетического разнообразия. Положительная ассортативность осуществляется по следующим критериям: по месту рождения, возрасту, образованию, вероисповеданию, особенностям поведения, склонности к алкоголизму и наркомании.

• Отрицательная ассортативность – выбор партнера с отличительными признаками→различные генотипы→повышение гетерозиготности в потомстве→повышение генетического разнообразия популяции. Отрицательная ассортативность осуществляется по следующим критериям: по цвету волос, весу, росту.

Системы браков (по критерию родства):

• Аутбридинг – это брак между партнерами, не состоявшими в родстве. Эти браки повышают генетическое разнообразие в популяции. Они приближены к панмиксии или отрицательной ассортативности.

• Инбридинг – брак между партнерами, состоявшими в родстве. В результате снижается генетическое разнообразие популяции. Эти браки схожи с положительной ассортативности. По степени родства инбридные браки бывают инцест (брак между родственниками 1 степени) т кровнородственные (между родственниками 2-3 степени). Мерой генетических последствий инбридинга служит коэффициент инбридинга (КИ) – вероятность того, что у особи окажутся два аллеля (аа), заимствованные от общих предков. У детей (F1) пары родителей вероятность одинаковых аллелей в одном локусе = ½. У их детей (F2) эта вероятность = ¼. При вступлении в брак двоюродных сибсов КИ = .

112. Влияние мутационного процесса, миграции, изоляции, дрейфа генов на генетическую конституцию людей. Специфика действия естественного отбора в человеческих популяциях.

Мутационный процесс у человека сходен с таковым у других организмов по всем основным показателям — средней частоте мутирования на локус или геном за поколение, генетико-физиологическим характеристикам мутаций, наличию антимутационных барьеров. Частота возникновения мутаций у людей составляла 2,24 · 10-5 на один локус в поколении. В настоящее время давление мутационного процесса на генофонд человечества, по-видимому, усиливается благодаря росту индуцированных мутаций. Их причиной нередко служат ионизирующее излучение. Мутагенные факторы индуцируют мутации как в половых, так и в соматических клетках. В последнем случае результат может состоять в повышении частоты определенных заболеваний, прежде всего злокачественных опухолей.

Человеческое общество длительно развивалось как совокупность изолированных производственных коллективов, внутри которых в основном и совершались браки. Специфическими для человеческого общества являются формы изоляции, зависящие от разнообразия культур, экономических укладов, религиозных и морально-этических установок. Фактор изоляции оказывал влияние на генофонды популяций людей. Среди горных таджиков, проживающих в одном районе, выделены группы с разным соотношением индивидуумов по антигенам эритроцитов системы АВО.

Высокая степень репродуктивной изоляции малочисленных человеческих популяций на протяжении многих поколений создавала благоприятные условия для дрейфа генов. Генетико-автоматические процессы, или дрейф генов, приводят к сглаживанию изменчивости внутри группы и появлению случайных, не связанных с отбором различий между изолятами. Примером действия дрейфа генов в человеческих популяциях служит эффект родоначальника. Он возникает, когда несколько семей порывают с родительской популяцией и создают новую на другой территории. Такая популяция обычно поддерживает высокий уровень брачной изоляции. Это способствует случайному закреплению в ее генофонде одних аллелей и утрате других. В результате частота очень редкого аллеля может стать значительной. Последствия дрейфа генов, представляющие интерес для медицины, заключаются в неравномерном распределении по группам населения Земного шара некоторых наследственных заболеваний. Так, изоляцией и дрейфом генов объясняется, по-видимому, относительно высокая частота церебромакулярной дегенерации в Квебеке и Ньюфаундленде, детского цестиноза во Франции, алкаптонурии в Чехии, одного из типов порфирии среди европеоидного населения в Южной Америке, адреногенитального синдрома у эскимосов. Изменение генетического состава популяции вследствие генетико-автоматических процессов приводит к гомозиготизации индивидуумов. При этом чаще фенотипические последствия оказываются неблагоприятными.

В человеческих популяциях естественный отбор утратил функцию видообразования. За ним сохранились функции стабилизации генофонда и поддержания наследственного разнообразия. В пользу действия стабилизирующей формы естественного отбора говорит, например, большая смертность среди недоношенных и переношенных новорожденных по сравнению с доношенными. Особенность отбора по локусам группоспецифичных антигенов эритроцитов, таких, как «резус» или АВО, заключается в том, что он действует на уровне зиготы или ранних стадий эмбриогенеза. Замечено, что в браках, где мать и отец несовместимы по фактору «резус», число детей с гемолитической болезнью меньше ожидаемого. Так, среди белого населения США Rh-отрицательные люди составляют примерно 16%. В такой популяции частота аллеля d равна 40%, а вероятность развития гемолитической болезни при случайном подборе брачных пар — 9%. На самом деле частота этой болезни составляет 1:150—1:200. Одним из факторов снижения является одновременная несовместимость родителей по локусу АВ0. В этом случае Rh-положительные эритроциты плода, попавшие в организм матери, разрушаются и иммунизации не происходит. Отрицательный отбор действует в большинстве популяций людей по аллелям аномальных гемоглобинов. Его особая жесткость обусловливается тем, что он направлен против гомозигот. Ребенок, умирающий, например, от серповидно-клеточной анемии, является гомозиготным по аллелю S. Высокая частота аллелей таких аномальных гемоглобинов, как S, С, D, Е, в некоторых районах планеты иллюстрирует действие естественного отбора по поддержанию в человеческих популяциях состояния балансированного генетического полиморфизма. Отрицательный отбор в отношении аллеля S перекрывается мощным положительным отбором гетерозигот HbAHbS благодаря высокой жизнеспособности последних в очагах тропической малярии. В приведенных примерах действию отрицательного отбора, снижающего в генофондах некоторых популяций людей концентрацию определенных аллелей, противостоят контротборы, которые поддерживают частоту этих аллелей на достаточно высоком уровне. Результатом наложения многочисленных и разнонаправленных векторов отбора является формирование и поддерживание генофондов популяций в состоянии, обеспечивающем возникновение в каждом поколении генотипов достаточной приспособленности с учетом местных условий.