Множественный аллеломорфизм

Множественный аллеломорфизм. Во всех описанных случаях мономерной наследственности имеют всегда дело с двумя состояниями одного гена—доминантным и рецессивным. Как известно, в современной генетике установлено, что один и тот же ген может давать не' только два аллеломорфных изменения, а теоретически множество различных аллеломорфов. Эти серии множественных аллеломорфов (или, как теперь принято говорить, аллелей) обычно дают целую гамму выражений призна­ка. Поэтому понятно, что нахождение множественных аллеломорфов у Ч. имеет большое принципиальное значение, т. к. этим путем может быть представится возможным объяснить столь часто наблюдаемое разнообразие «семейных форм» одной и той же казалось бы наследственной б-ни. Явление множественного аллеломор-физма у человека очень мало изучено, но уже установлено несколько б. или м. достоверных фактов в этой области. Так, в отношении дальтонизма удалось установить повидимому две серии множественных аллеломорфов. Цветная слепота проявляется в виде ряда отличных форм—протанопия, протаномалия, дейтерано-пия, дейтераномалия. Юст (Just, 1925), Ва-алер (Waaler, 1927) и нек-рые другие установили, что эти аномалии должны рассматриваться как следующие 2 серии аллеломорфов: 1) нормальное зрение>протаномалия>прот-анопия; 2) нормальное зрение>дейтеранома-лия>дейтеранопия. Аллеломорфы расположены в порядке доминирования. Так, если у женщины в одной ж-хромосоме будет локализован ген нормального зрения, а в другой—любой ген дальтонизма, эта женщина будет фенотипически нормальна. Если же женщина будет нести гены протаномалии и протанопии одновременно, то она будет фенотипически протаномалом. Соответственно то же наблюдается и при дентер-аномалии и дейтеранопии. То, что мы имеем дело не с одной серией аллеломорфов, а с двумя, следует из того, что женщина, несущая одновременно по гену из каждой серии, напр. протанопия и дейтераномалия, будет фенотипически нормальна. Это происходит потому, что гены эти локализованы в разных точках ^/--хромосомы и поэтому для каждого из них будет находиться в другой хромосоме доминирующий над ними ген нормального зрения. Другим примером серии множественных аллеломорфов является группа генов, определяющих аглютииационные свойства крови.

 Летальные факторы. В общей  генетике известно большое число  генов, которые фенотипически  в гомозиготном состоянии оказывались  смертельными для организма. Такие  факторы называются летальными  и действие их может теоретически  осуществляться на любом стадии  развития. Если летальный стадий  падает на эмбриональный период, то часто таких гомозиготных  по подобному гену особей наблюдать  невозможно и судить об их  наличии можно лишь по полному  отсутствию гомозиготных форм  и изменению численных отношений  при расщеплении (2D : 1R вместо 3D : 1R). Обычно такие факторы, внешнее  проявление к-рых остается неизвестным,  являются рецессивными, т. к. в  случае частичной доминантности  летального фактора оказывается  возможным, впрочем лишь отчасти,  судить о его фе-нотипическом  проявлении по гетерозиготам.  Что действительно рецессивные  летальные гены ямеют фенотипические  признаки, за это гово-

 рят случаи, наблюдавшиеся у  домашних животных, когда организмы,  заключавшие подобные рецессивные  летальные факторы, погибали уже  после родов. Если летальный  стадий смещается еще дальше  в постэмбриональный период, то  обычно говорят о полулетальных  генах, т. е. в большей или  меньшей степени мало жизнеспособных. Очевидно, что принципиальной разницы  между генами летальными и  полулетальными нет. Всякий признак,  в чем бы он фенотипически  ни выражался, может по каким-нибудь  физиол. причинам нарушить жизнеспособность  организма.—Отчетливых летальных  факторов в Ч. не обнаружено. Бауэр (К. Bauer) полагает, что отсутствие  женщин-гемофиличек, т. е. гомозиготных  по рецессивному" гену гемофилии,  объясняется именно летальностью  в гомозиготном состоянии этого  гена. Однако это не может быть  признано доказанным, т. к. с  этой точки зрения удивительно,  что мужчины-рецессивы не обнаруживают  летальности. Между тем это  как правило у других животных  наблюдается (Drosophlla). Mop и Вридт  (Mohr, Wridt, 1919) обнаружили особый доминантный  ген брахифалангии: при браке  двух гетерозиготных родителей  из 2 родившихся детей 1 был едва  жизнеспособным уро­дом, у к-рого  отсутствовали пальцы на руках  и ногах и весь скелет был  аномален. Они рассматривают этого  ребенка как гомозигота по  гену брахифалангии. Хотя в  наст, время о летальных факторах  у Ч. наука обладает лишь  ничтожными сведениями, теоретически  большая роль их в наследственности  Ч. бесспорна. Может быть этим  удастся объяснить случаи сильной  смертности детей в нек-рых  семьях и генеалогиях. Теоретически  также следует ожидать, что  рецессивный летальный ген в  поповой хромосоме может привести  к ненормальному отношению полов  в потомстве (2$ : 1с? )-Полигенная  наследственность. В случае более  сложной картины расщепления  и наличия целого ряда переходных  форм полагают обычно, что дело  идет не об одной паре аллеломорфных  генов, а о двух и более.  Б. или м. условно различают  три возможных случая, полигенной  наследственности: 1) однозначные факторы  или полимерия в узком смысле  слова (по другой терминологии: множественные факторы, «тип пшеницы»—Avenatypus), когда отдельные полимерные гены  действуют качественно и количественно  б. или м. одинаково; 2) полигибридность,  когда полимерные гены Затрагивают  родственные признаки, но действие  каждого из них специфично; 3) модификаторы  или в качестве крайнего предела—плей-отропия,  когда гены, влияющие на какой-либо ! основной для них признак,  одновременно имеют отношение  к другому признаку, изменяемому  ими лишь косвенно и мало  специфично. Как пример однозначных  факторов у Ч. можно привести  наследственность пигментации кожи. При скрещивании белого и негра  доминирует меланистическая кожа; однако наблюдается ряд переходов  между белой и черной кожей.  Долгое время существовало мнение, что при скрещиваниях негра  и белого не наблюдается расщепления,  т. е. не возникают снова  в чистом виде рецессивные  белые формы. Однако Девенпорту (Davenport) удалось доказать,что подобное  расщепление наблюдается, однако  для его объяснения необходимо  допустить по меньшей мере 2 пары  генов. Каждая пара генов определяет  присутствие или отсутствие особого

Система групп крови  АВО

     Система групп крови  ABO - это основная система групп  крови, которая используется при  переливании крови у людей.  Ассоциированные анти-А и анти-В-антитела (иммуноглобулины), обычно относятся  к типу IgM, которые, как правило,  образуются в первые годы жизни  в процессе сенситизации к  веществам, которые находятся  вокруг, в основном таких, как  продукты питания, бактерии и  вирусы. Система групп крови ABO также присутствует у некоторых  животных, например, у обезьян (шимпанзе, бонобо и горилл).

В 1900 - 1901 гг. австрийский ученый К. Ландштейнер открыл группы крови . В 1930 г. ему была присуждена Нобелевская  премия за открытие групп крови человека. Эритроцит покрыт плазмалеммой толщиной около 7 нм, в которую встроены антигены систем АВО и резус . В плазме крови  каждого человека имеются антитела против антигенов эритроцитов, которые  не содержатся в его собственной  крови. К. Ландштейнер описал четыре группы крови ( табл. 24 ).

При смешивании крови, взятой у разных людей, часто происходит агглютинация (склеивание) эритроцитов в результате реакции антиген - антитело . В мембрану эритроцитов встроен целый ряд  специфических полисахаридно - аминокислотных комплексов, обладающих антигенными  свойствами. Эти комплексы называются агглютиногенами ( гемагглютиногенами ). С ними реагируют специфические  антитела, растворенные в плазме , принадлежащие  к фракции гамма - глобулинов - агглютинины ( изогеммагглютинины ). Предполагают, что при реакции антиген - антитело молекула антитела , обладающая двумя  центрами связывания, образует мостик между двумя эритроцитами , каждый из которых в свою очередь связывается с другими эритроцитами, в результате чего происходит их склеивание. В норме в крови нет агглютининов к собственным эритроцитам.

В крови каждого человека содержится индивидуальный набор специфических  эритроцитарных агглютиногенов . В  настоящее время выделено множество  таких агглютиногенов, из них около 30 встречаются довольно часто и  бывают причиной серьезных реакций  при переливании крови .

В настоящее время известно около 400 антигенов, расположенных в мембране эритроцитов, из которых можно составить  более 500 миллиардов комбинаций. Однако антигенные свойства большинства этих антигенов выражены слабо, и при  переливании крови ими можно  пренебречь.

По системе АВО эритроциты человека разделены на четыре различные по антигенному составу группы. Группа крови А , группа крови В и группа крови АВ харектеризуются наличием антигенов , обозначаемых соответствующими символами и отсутствием соответствующих  антител . В эритроцитах группы крови  О нет ни А-, ни В-антигенов, а плазма этой группы крови содержит как анти-А, так и анти-В-антитела.

Группа крови человека – это  описание индивидуальных антигенных характеристик  эритроцитов, определяемое с помощью  методов идентификации специфических  групп углеводов и белков, включенных в мембраны эритроцитов человека и животных.

Красные кровяные тельца одного человека могут переносить молекулы, которые  действуют как антигены (вещества, которые организм человека рассматривает  как чужеродные или потенциально опасные и против которого начинает вырабатывать собственные антитела) в то время как у другого  человека эритроциты могут не содержать  таких антигенов.

Срок «Группа крови» характеризует  системы эритроцитарных антигенов, контролируемых определенными локусами, содержащими различное количество аллельных генов, таких, например, как A, B и 0 в системе AB0. Термин «тип крови» отражает антигенный фенотип человека (полный антигенный «портрет», или антигенный профиль) – совокупность всех групповых  антигенных характеристик крови.

Международное общество переливания  крови в настоящее время признает 29 основных систем групп крови. Две  важнейшие классификации групп  крови человека – это система AB0 и резус-система. Однако, в мембране эритроцитов человека содержится более 300 различных антигенных детерминант, молекулярное строение которых закодирована соответствующими генными аллелями хромосомных локусов. Количество таких  аллелей и локусов в настоящее  время точно не установлена.

Таким образом, в дополнение к антигенам ABO и Rhesus есть много других антигенов.

Например, человек может быть AB RhD-положительной, и в то же время M-и N-отрицательной (система MNS), K-положительной (Kell system) и Lea-либо Leb-отрицательной (Lewis system). Многие системы групп крови  были названы по имени пациента, у которого впервые идентифицировали соответствующие антитела (это растворимые  гликопротеины, присутствующие в сыворотке  крови, которые используются иммунной системой для идентификации и  нейтрализации чужеродных объектов).

Система групп крови ABO - Это основная система групп крови, используемой при переливании крови у людей. Ассоциированные анти-А и анти-В  – антитела (иммуноглобулины), обычно относятся к типу IgM, которые, как  правило, образуются в первые годы жизни  в процессе сенситизации к веществам, которые находятся вокруг, в основном таких как продукты питания, бактерии и вирусы . Система групп крови ABO также присутствует в некоторых  животных, например, у обезьян (шимпанзе, бонобо и горилл).

История открытия

- Считается, что система групп  крови ABO, впервые была обнаружена  австрийским ученым Карлом Ландштейнером  (Karl Landsteiner), который определил и  описал три различных типа  крови в 1900 году. За свою работу  он был удостоен Нобелевской  премии по физиологии и медицине  в 1930 году.

- Через недостаточно тесные  связи между научными того  времени, значительно позже было  установлено, что чешский серолог  (врач, специализирующийся на изучении  свойств сыворотки крови) Ян  Янский (Jan Janský) впервые независимо  от исследований К. Ландштейнера  выделил 4 группы крови человека. Однако само открытие Ландштейнера  было воспринято научным миром  того времени, тогда как исследования  Я. Янского были относительно  неизвестными. Однако на сегодня,  именно классификация Я. Янского  пор применяется в России и  государствах бывшего СССР. В  США, Мосс опубликовал собственную,  очень похожую работу в 1910 году.

- К. Ландштейнер описал А, B и  O группы;

- Альфред фон Декастелло (Alfred von Decastello) и Адриано Стурла (Adriano Sturli) обнаружили четвертую группу  – АВ, в 1902 году.

- Людвик Гиршфельд (Hirszfeld) и Э.  фон Дунгерн (E. von Dungern) описали  наследственность системы групп  крови АВО в 1910-11 гг 

- В 1924 году Феликс Бернштайн  (Felix Bernstein) исследовал и определил  правильные механизмы наследования  групп крови на основе нескольких  аллелей в одном локусе.

Уоткинс (Watkins) и Морган (Morgan), английские ученые, обнаружили, что эпитопы ABO переносят  специфические сахара – N-ацетилгалактозамин в случае группы А и галактозу  в случае группы В.

- После публикации большого  количества, связанных с этой  информацией материалов, в 1988 году  было определено, что все вещества ABH присоединяются к гликосфинголипидив. Так, группа, во главе с Лайне  (Laine) обнаружила, что связь 3 белков  приводит к образованию длинной  цепи полилактозоамину, содержащий  большое количество веществ ABH. Позже, группа Ямамото подтвердила  наличие большого количества  гликозилтрансфераз, которые соответственно  относятся к А, В и О эпитопов.

АВО антигены

Антиген H является важным предшественником антигенов системы групп крови  АВО. Локус H находится на 19хромосоми. Он состоит из 3 экзонов, которые  охватывают более 5 Кб геномной ДНК  и кодирует деятельность фермента фукозилтрансферазы, который отвечает за производство антигена Н на эритроцитах. Антиген Н –  это углеводная последовательность в которой углеводы, в основном связанные с белком (незначительная их доля совмещенная с функциональной группой церамидов). Антиген состоит  из цепочки β-D-галактозы, β-DN-ацетилглюкозамина, β-D-галактозы и 2-связанных между  собой молекул, α-L-фукозы, который  соединяется с молекулами белка  или церамиды

Локус ABO находится на 9 хромосоме. Он содержит 7 экзонов, охватывающих более 18 Кб геномной ДНК. Экзоне 7 – самый  большой и содержит большую часть  кодирующей последовательности. Локус  АВО имеет три основные группы аллельных генов A, B и О: