Мутационный процесс, изоляция, миграция.Мутационный процесс

• влияние на генетическую структуру популяции и генетическую конституцию людей.

Генетически популяции характеризуются определенными генофондом. В больших популяциях состояние генетической равновесия соответствует закону Харди - Вайнберга.

Уравнения Харди - Вайнберга применяется в медико-генетической практике для определения частоты патологического гена и частоты гетерозигот - носителей этого гена, для анализа действия отбора на генотипы. Генетическую равновесие в популяциях нарушают элементарные эволюционные факторы-мутационный процесс, миграция, популяционные волны, изоляция, дрейф генов. Социальность человека вносит в их действие определенную специфику. Мутационный процесс. Мутационный процесс у человека, как и у других организмов, ведет к возникновению вредных аллелей. В связи с реализацией международной программы "Геном человека" установлено, что число известных на январь 2000 менделевских наследственных болезней составляет 11062. Спонтанная частота болезней этого типа равна 2,40%, в том числе: 1,50% аутосомно-доминантных, 0,75% аутосомно-рецессивных и 0,15% сцепленных с Х-хромосомой. Частота хромосомных и геномных мутаций намного выше. Если 41,50% всех беременностей прерывается спонтанными абортами, то в связи с хромосомными нарушениями - 5-6%, что в 10 раз больше от количества детей, родившихся живыми с хромосомными синдромами (0,5-0,6% среди живорожденных). Спонтанная частота мутаций зависит от возраста родителей, особенно мужчин. В женщин после 35 лет резко повышается (до 10 раз) вероятность рождения детей с хромосомными мутациями (синдром Дауна).

В настоящее время мутационный процесс у человека происходит на фоне повышенной концентрации мутагенных факторов, созданных производственной деятельностью самого человека.

Исследования по радиационной генетики показали, что не существует пороговой генетически безопасной дозы ионизирующих излучений. Это означает, что индукция мутаций происходит при любых доз, а с увеличением дозы пропорционально возрастает число мутаций. Генетический эффект малых доз суммируется. Сведения о частоте индуцированных ионизирующими излучениями мутаций у человека очень ограничены.

Для оценки риска облучения используют модель человек / мышь, которая базируется на оценке спонтанного мутационного процесса у человека и индуцированного радиацией мутагенеза мыши. Средняя частота спонтанных мутаций у человека, установленная при анализе отобрано 26 доминантных болезней, связанных с ауто- сомнимы генами (135 локусов), равна 2,93 ± 0,64х 10-6 на локус. Средняя частота мутации определенных локусов при хроническом воздействии ионизирующих излучений низких доз равна у мыши 0,35 ± 0,09 х 10-5 на 1 гр Грей). Отношение спонтанной частоты мутагенеза у человека до частоты индуцированных мутаций у мыши дает величину 0,84 ± 0,31 Гр, которую называют дозой, которая удваивает число спонтанных мутаций у человека (ДД). По ориентировочным данным, доза 1 Гр, полученная при низком уровне радиации мужчинами, индуцирует от 1000 до 2000 мутаций с серьезными фенотипных последствиями на каждый миллион живых новорожденных- них. У женщин эта цифра ниже - 900. Существует естественная радиация, воздействие которой постепенно накапливается в течение жизни. Все ионизирующие излучения характеризуются биологическим действием. Проникая через ткани человеческого организма, они передают свою энергию атомам в этих тканях, вызывают их возбуждение и ионизацию.

Особенно чувствительными являются пролиферирующие ткани - лимфоидные и кроветворные. Ионизирующее облучение действует на все компоненты клетки, но особенно уязвимы- мы хромосомы ядра. В молекулах ДНК возникает разрывы, появляются хромосомные аберрации; число точечных мутаций возрастает в линейной зависимости от дозы и эффекта положения генов. Любое по- применение ионизирующего излучения требует соблюдение правил радиационной безопасности и противолучевой защиты пациентов и медперсонала.

Врач должен знать, что мутации в половых клетках могут передаваться потомкам, а соматические мутации дают начало мутантного клона клеток и это может привести к онкологическим заболеваниям. Перечень мутагенных для человека химических факторов включает вещества из промышленного окружения: ацетальдегид, бензол, тяжелые металлы (кадмий, никель, ртуть, свинец, цинк), формальдегид, бытовые средства (Адгезивные аэрозоли, лаки, краски), эпоксидные смолы подобное. В сельском хозяйстве мутагенным действием обладают инсектициды (малатион, трихлорфон, метилпа- ратион), пестициды (фталафос, гардона, валексон, ДДТ). Врач должен также знать, что мутагенное действие имеют некоторые лекарственные препараты, в том числе: цитостатики (Уретан, Сарколизин), противосудорожные препараты, наркозные газы, психотропные (клозепин), хлоридин, хлорпропанамид, метилксантины (кофеин), фуросемид, хлоралгидрат и др.. Мутации могут спричинюватися биологическими факторами (вирусы, живые вакцины), неполноценным питанием (экзогенные факторы), а также гистамином, стероидными гормонами, которые вырабатываются в организме человека (эндогенные факторы). С целью профилактики мутагенеза с 1979 г. Каждый химическое соединение, которое предусматривают применять (Лекарства, красители, пластмассы, пищевые добавки), испытываются на мутагенный эффект. Ведутся также поиски антимутагенов, но их число по сравнению с количеством мутагенных загрязнителей, невелико.

Популяционные волны. Численность населения по исторический период в целом возросло. В эпоху неолита она составляла примерно 5 млн., в период появления городов - 20 ^ 10 млн., во времена Римской империи на начало новой эры - 200 млн., в 1600 г. - 500 млн., в 1800 г. - 1 млрд, в настоящее время - свыше 6 млрд На фоне общей тенденции к увеличению численности имели место отдельные снижение этого показателя вследствие особенно опасных заболеваний. Во время эпидемии чумы в XIV в. в Европе погибло более 25 млн. лиц и 35 млн. - в Азии. Чума вошла в историю культурных народов под названием "черная смерть" и была жесточайшей из всех описанных эпидемий. Пандемия гриппа ("испанка"), которая началась в начале 1918 г. в Франции, а затем перекинулась в Испанию и быстро распространилась, унесла 20 млн. человек. В 1972 - 1973 pp. гриппом переболело около 2,5 млрд. человек.

А сегодня человечеству с невероятной силой и скоростью грозит СПИД (синдром приобретенного иммунодефицита). За неполных 30 лет число ВИЧ-инванных на земном шаре превысило 15 млн. человек, а число умерших от этой инфекции измеряется сотнями тысяч. Периодические колебания численности населения в прошлом на больших и малых территориях меняли его плотность, вызвали миграции и влияли на генофонды человеческих популяций.

Миграция. Миграционные процессы населения за последние времена увеличились. их последствиями является разрушение системы браков, которые существовали ранее, появление смешанных браков. Миграция (поток генов) ведет к изменения генофондов как в популяциях, из которых население мигрировало, так и в популяциях, куда оно иммигрировало.

Так, в результате массового переселения народов с востока Азии в Европу в период между 500 и 1500 pp. изменилась частота генов, определяющих группу крови по системе ИЛИ. Вместе с проникновением восточных народов повышалась частота гена 7s. Этот ген практически отсутствует у коренного населения Пиренейского полуострова, а в районе Астрахани его частота достигает 30%.

Изоляция. Причины изоляции человеческих популяций разные: географические, национальные, расовые, религиозные. Известны изоляты в современных многомиллионных городах. Здесь, конечно, речь идет не о географической, а о расовой, национальную, религиозную форму изоляции. Основным результатом изоляции является ограничение численности популяции. В немногочисленных популяциях неизбежно возрастает процент родственных браков (инбридинг) и проявляется дрейф генов (генетико-автоматические процессы).

Такие популяции отличаются частотами определенных аллелей. Например, полярный племя эскимосов вблизи Туле на севере Гренландии (271 человек) в течение многих поколений находилось в полной изоляции и к тех пор, пока не встретилось с другим племенем эскимосов, считавшего себя единственными жителями на Земли. Выяснилось, что это племя существенно отличается от главных популяций эскимосов по частоте аллелей групп крови. В более крупных популяциях Эскимосов частота аллеля IА составляла 27-40%, а в популяции полярных эскимосов - 9%. Вместе с тем частота аллеля И ° в популяции полярных эскимосов составляла 84%, в других - 49-70%.

Медико-генетическим следствием изоляции является увеличение частоты наследственных заболеваний, обусловленных рецессивными генами. Так, в одной деревне в Швейии (В долине р Рона) среди 2200 жителей начислялось 50 глухонемых и 200 человек имели генетически обусловленные дефекты слуха. В XX возросла тенденция к распаду изолятов вследствие миграционных процессов, развития транспорта, социального прогресса.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+