Проверить информацию. |
Эта статья должна быть полностью переписана. |
Гене́тика челове́ка — раздел генетики, изучающий закономерности наследования и изменчивости признаков у человека. Эту отрасль условно подразделяют на антропогенетику, изучающую наследственность и изменчивость нормальных признаков человеческого организма, и медицинскую генетику. Генетика человека связана также с эволюционной теорией, так как исследует конкретные механизмы эволюции человека и его место в природе, вместе с психологией, философией и социологией[1].
Методы изучения генетики человека
правитьИзучение наследственности и изменчивости человека затруднено вследствие невозможности применить многие стандартные подходы генетического анализа. В частности, невозможно осуществить направленное скрещивание или экспериментально получить мутации. Человек является трудным объектом для генетических исследований также из-за позднего полового созревания и малочисленности потомства. Особенности человека как генетического объекта отражаются на наборе доступных методов исследования[2].
Генеалогический метод
правитьВ генетике человека вместо классического гибридологического анализа применяют генеалогический метод, который состоит в анализе распределения в семьях (точнее, в родословных) лиц, обладающих данным признаком (или аномалией) и не обладающих им, что раскрывает тип наследования, частоту и интенсивность проявления признака и так далее. При анализе семейных данных получают также цифры эмпирического риска, то есть вероятность обладания признаком в зависимости от степени родства с его носителем. Генеалогическим методом уже показано, что более 1800 морфологических, биохимических и других признаков человека наследуется по законам Менделя. Многие признаки и болезни человека наследуются сцепленно с полом и обусловлены генами, локализованными в Х-хромосоме. Таких генов известно около 120. К ним относятся гены гемофилии А и В, недостаточности фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, цветовой слепоты и другие.
Близнецовый метод
правитьДругой метод — близнецовый. Однояйцевые близнецы (ОБ) развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворённой одним спермием; поэтому их генотип идентичен. Разнояйцевые близнецы (РБ) развиваются из двух и более яйцеклеток, оплодотворённых разными спермиями; поэтому их генотипы различаются так же, как у братьев и сестёр (сибсов). Сравнение внутрипарных различий между ОБ и РБ позволяет судить об относительном значении наследственности и среды в определении свойств человеческого организма. В близнецовых исследованиях особенно важен показатель конкордантности, выражающий (в %) вероятность обладания данным признаком одним из членов пары ОБ или РБ, если его имеет другой член пары. Если признак детерминирован преимущественно наследственными факторами, то процент конкордантности намного выше у ОБ, чем у РБ. Например, конкордантность по группам крови, которые детерминированы только генетически, у ОБ равна 100 %. При шизофрении конкордантность у ОБ достигает 67 %, в то время как у РБ — 12,1 %; при врождённом слабоумии (олигофрении) — 94,5 % и 42,6 % соответственно. Подобные сравнения проведены в отношении ряда заболеваний. Исследования близнецов показывают, что вклад наследственности и среды в развитие самых разнообразных признаков различен и признаки развиваются в результате взаимодействия генотипа и внешней среды. Одни признаки обусловлены преимущественно генотипом, при формировании других признаков генотип выступает в качестве предрасполагающего фактора (или фактора, лимитирующего норму реакции организма на действия внешней среды).
Популяционно-статистический метод
правитьРаспространение мутаций среди больших групп населения изучает популяционная генетика человека, позволяющая составить карты распространения генов, определяющих развитие нормальных признаков и наследственных болезней. Особый интерес для этой генетики представляют изоляты — группы населения, в которых по каким-либо причинам (например, географическим, экономическим, социальным, религиозным) браки заключаются чаще между членами группы. Это приводит к повышению частоты кровного родства вступающих в брак, а значит, и вероятности того, что рецессивные гены перейдут в гомозиготное состояние и проявятся, что особенно заметно при малочисленности изолята.
Методами популяционной генетики пользуются органы здравоохранения для решения вопросов медицинского, медикаментозного и диагностического обеспечения населения. Данные популяционной генетики используются в практическом здравоохранении для расчета коечного фонда, количества необходимых специалистов, выделении финансов при организации лечебно-профилактической помощи при особо опасных, но редко встречающихся заболеваниях[3].
Цитогенетический метод
правитьШирокое использование в генетике человека цитологических методов способствовало развитию цитогенетики, где основной объект исследования — хромосомы, то есть структуры клеточного ядра, в которых локализованы гены. Установлено (1956), что хромосомный набор в клетках тела человека (соматических) состоит из 46 хромосом, причём женский пол определяется наличием двух Х-хромосом, а мужской — Х-хромосомы и Y-xpoмосомы. В зрелых половых клетках находится половинное (гаплоидное) число хромосом. Митоз, мейоз и оплодотворение поддерживают преемственность и постоянство хромосомного набора как в ряду клеточных поколений, так и в поколениях организмов. В результате нарушений указанных процессов могут возникать аномалии хромосомного набора с изменением числа и структуры хромосом, что приводит к возникновению т. н. хромосомных болезней, которые нередко выражаются в слабоумии, развитии тяжёлых врождённых уродств, аномалий половой дифференцировки или обусловливают самопроизвольные аборты.
Дерматоглифический метод
правитьДерматоглифика — раздел медицинской генетики, изучающий наследственную обусловленность рисунков на коже кончиков пальцев, ладоней и подошв человека. Дерматоглифика может применяться для диагностики некоторых врождённых пороков развития, так как они сопровождаются характерным изменением не только рисунков пальцев и ладоней, но и основных сгибательных борозд на коже ладоней[3][4].
Рисунки кожных узоров строго индивидуальны и наследственно обусловлены. Процесс образования папиллярного рельефа пальцев, ладоней и стоп происходит в течение 3-6 месяца внутриутробного развития. В процессе формирования гребней на коже выделяют 3 этапа. Первый (подготовительный этап): на 8-10 неделе беременности происходит накопление индукторов и репрессоров для «запуска» генов, детерминирующих гребнеобразование и формирование папиллярных рисунков. Второй этап: на 10-24-й неделе наблюдаются генетически обусловленное формирование гребней и папиллярных узоров. Третий этап: с 24-й недели до момента рождения происходит формирование кожи как тактильного органа[3].
Значение и достижения
правитьУспехи в развитии генетики человека сделали возможными предупреждение и лечение наследственных заболеваний. Один из эффективных методов их предупреждения — медико-генетическое консультирование с предсказанием риска появления больного в потомстве лиц, страдающих данным заболеванием или имеющих больного родственника. Достижения биохимической генетики человека раскрыли первопричину (молекулярный механизм) многих наследственно обусловленных дефектов, аномалий обмена веществ, что способствовало разработке методов экспресс-диагностики, позволяющих быстро и рано выявлять больных, и лечения многих прежде неизлечимых наследственных болезней. Чаще всего лечение состоит во введении в организм веществ, не образующихся в нём вследствие генетического дефекта, или в составлении специальных диет, из которых устранены вещества, оказывающие токсическое действие на организм в результате наследственно обусловленной неспособности к их расщеплению. Многие генетические дефекты исправляются с помощью своевременного хирургического вмешательства или педагогической коррекции. Практические мероприятия, направленные на поддержание наследственного здоровья человека, на охрану генофонда человечества, осуществляются через систему медико-генетических консультаций. Их основная цель — информировать заинтересованных лиц о вероятности риска появления в потомстве больных. К медико-генетическим мероприятиям относится также пропаганда генетических знаний среди населения, так как это способствует более ответственному подходу к деторождению. Медико-генетическая консультация воздерживается от мер принудительного или поощрительного характера в вопросах деторождения или вступления в брак, принимая на себя лишь функцию информации. Большое значение имеет система мер, направленных на создание наилучших условий для проявления положительных наследственных задатков и предотвращение вредных воздействий среды на наследственность человека.
Генетика человека представляет собой естественнонаучную основу борьбы с расизмом, убедительно показывая, что расы — это формы адаптации человека к конкретным условиям среды (климатическим и иным), что они отличаются друг от друга не наличием «хороших» или «плохих» генов, а частотой распространения обычных генов, свойственных всем расам. Генетика человека показывает, что все расы равноценны (но не одинаковы) с биологической точки зрения и обладают равными возможностями для развития, определяемого не генетическими, а социально-историческими условиями. Констатация биологических наследственных различий между отдельными людьми или расами не может служить основанием для каких-либо выводов морального, юридического или социального порядка, ущемляющих права этих людей или рас.
Примеры
правитьПримеры доминантных и рецессивных признаков у людей | ||
---|---|---|
Части тела | Доминантный признак | Рецессивный признак |
Глаза | Большие | Маленькие |
Разрез глаз прямой | Разрез глаз косой | |
Монголоидный тип глаз | Европеоидный тип глаз | |
Верхнее веко нависающее | Верхнее веко нормальное | |
Длинные ресницы | Короткие ресницы | |
Близорукость | Норма | |
Дальнозоркость | Норма | |
Астигматизм | Норма | |
Карие (светло-карие и зеленые) | Серые или голубые | |
Предрасположенность к катаракте | Норма | |
Куриная слепота (ослабленное зрение в сумерках) | Норма | |
Рот | Способность загибать язык назад | Нет |
Способность свертывать язык трубочкой | Нет | |
Зубы при рождении | Отсутствие зубов при рождении | |
Выступающие вперед зубы и челюсти | Зубы и челюсти не выступают | |
Щель между резцами | Отсутствует | |
Предрасположенность к кариесу зубов | Норма | |
Полные губы | Тонкие губы | |
Габсбургская губа | Норма | |
Лицо и голова | Короткий череп (брахицефалия) | Длинный (долихоцефалия) |
Лицо круглое | Продолговатое | |
Подбородок прямой | Скошенный подбородок | |
Ямочка на подбородке | Гладкий подбородок | |
Ямочки на щеках | Гладкие щеки | |
Выдающиеся скулы | Норма | |
Веснушки | Отсутствие веснушкек | |
Подбородок длинный | Короткий | |
Подбородок широкий | Узкий и острый | |
Голос | Сопрано у женщин | Альт |
Бас у мужчин | Тенор | |
Нос | Крупный | Средней величины или маленький |
Узкий, острый, выступающий вперед | Широкий | |
Высокая и узкая переносица | Низкая и широкая переносица | |
Нос с горбинкой | Прямая или согнутая переносица | |
Кончик носа направлен прямо | Курносый нос | |
Широкие ноздри | Узкие ноздри | |
Уши | Свободная мочка | Приросшая мочка |
Острая верхушка уха (дарвиновский бугорок имеется) | Отсутствует | |
Лопоухость | Норма | |
Слух | Абсолютный музыкальный слух | Слух отсутствует |
Волосы | Темные | Светлые |
Нерыжие | Рыжие | |
Курчавые | Волнистые | |
Волнистые | Прямые | |
Шерстистые | Гладкие | |
Облысение (у мужчин) | Норма | |
Норма | Облысение (у женщин) | |
Белая прядь | Норма | |
«Мыс вдовы» | Норма | |
Преждевременное поседение | Норма | |
Обильная волосатость тела | Мало волос на теле | |
Широкие пушистые брови | Норма | |
Синофриз | Норма | |
Руки | Праворукость | Леворукость |
Указательный палец руки длиннее безымянного (у мужчин) | Указательный палец руки длиннее безымянного (у женщин) | |
Большой палец руки толстый и короткий (расплющенный) | Нормальное строение пальца (нормальной длины, равномерной толщины, не широкий) | |
Ногти тонкие и плоские | Нормальные | |
Ногти очень твердые | Нормальные | |
Узоры на коже пальцев эллиптические | Узоры на коже пальцев циркулярные | |
Ноги | Предрасположенность к варикозному расширению вен | Норма |
Второй палец ноги длиннее большого | Второй палец ноги короче | |
Повышенная подвижность большого пальца | Норма | |
Кожа | Смуглая кожа | Светлая кожа |
Пегая пятнистость (белопегость) | Нормальный цвет кожи | |
Пигментированное пятно в области крестца | Отсутствует | |
Кожа толстая | Кожа тонкая | |
Кровь | Группы крови А, В и АВ | Группа крови О |
Наличие резус-фактора (Rh+) | Отсутствие резус-фактора (Rh-) | |
Обмен веществ | Ощущение вкуса фенилтиомочевины | Неспособность ощущать вкус фенилтиомочевины |
Способность к секреции в слюну агглютининов (т. н. «секреторы») | Отсутствие этого признака | |
Способность выделять в мочу после приема пищи метанэтиола (спаржи), бетанина (свеклы), β-аминоизомасляной кислоты (продукт катаболизма тимина) | Отсутствие этих признаков | |
Склонность к ожирению | Отсутствует | |
Наследственные заболевания рецессивного типа | Норма | Фенилкетонурия |
Норма | Предрасположенность к шизофрении | |
Норма | Предрасположенность к сахарному диабету | |
Норма | Парагемофилия (склонность к кожным и носовым кровотечениям) | |
Норма | Альбинизм | |
Норма | Пигментная ксеродерма | |
Норма | Врожденная глухонемота | |
Норма | Отсутствие резцов и клыков на верхней челюсти | |
Норма | Серповидноклеточная анемия | |
Норма | Талассемия | |
Норма | Муковисцидоз | |
Норма | Цистофиброз | |
Норма | Тританопия | |
Норма | Анэнцефалия | |
Наследственные заболевания доминантного типа | Полидактилия | Норма |
Брахидактилия | Норма | |
Синдактилия | Норма | |
Элиптоцитоз | Норма | |
Арахнодактилия | Норма | |
Ахондроплазия | Норма | |
Ключично-черепной дизостоз | Норма | |
Отсутствие малых коренных зубов | Норма | |
Нейрофиброматоз | Норма | |
Некоторые формы аниридии | Норма | |
Краниосиностоз | Норма | |
Миоплегия | Норма | |
Склонность к подагре | Норма | |
Гиперхолестеринемия | Норма | |
Множественная телеангиэктазия | Норма |
Примечания
править- ↑ Супотницкий М. В. Словарь генетических терминов. — М.: Вузовская книга, 2007. — 508 с. — (Словари. Справочники). — ISBN 5-9502-0201-5.
- ↑ Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции: учебник для студентов высших учебных заведений / С. Г. Инге-Вечтомов. — СПб.: Изд-во Н-Л, 2010. — С. 597—658. — 720 с. — ISBN 978-5-94869-105-3.
- ↑ 1 2 3 О.-Я.Л.Бекиш. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 171—173. — 518 с.
- ↑ Schaumann B., Alter M. Dermatoglyphics in medical disorders. — Springer Science & Business Media, 1976. — ISBN 978-3-642-51622-1.
См. также
правитьВ статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |