Тюняев А.А. Группы крови. Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита - файл n1.doc

приобрести
Тюняев А.А. Группы крови. Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита
скачать (197.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc198kb.10.06.2012 09:57скачать

n1.doc



Группы крови. Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита

Тюняев А.А. Группы крови. Синдром гомеологическо-хромосомного иммунодефицита // Организмика – фундаментальная основа всех наук. Том III: Медицина /
Под редакцией д. б. н., профессора, академика РАЕН О. Д. Дорониной

Москва. Спутник+, 2009.
Монография посвящена исследованию: связано ли между собой географическое распределение групп крови среди населения с антропологическими и медицинскими изменениями, произошедшими в исследуемых группах этого населения. Работа позволяет решить вопрос о взаимодействии групп крови и генетическими заболеваниями, имея в виду, что последние являются неминуемым следствием первого. Базой для этих исследований послужила методология новой фундаментальной науки Организмика, разработчиком которой является автор. В приложении к монографии изложены краткие основы новой науки Организмики.

Монография предназначена для исследователей – медиков, биологов и генетиков, профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Университетов и ВУЗов этих специальностей. Она может представлять интерес и для историков, и антропологов, а также для всех, кто интересуется новыми, нетрадиционными подходами в научных исследованиях
Содержание



I. Преамбула 3

II. Антигенность 4

III. Определение рамок поставленной задачи 6

VI. Сравнительный анализ механизмов воздействия системы групп крови «резус» и вирусного заболевания СПИД 7

1. Система групп крови «резус» 7

2. СПИД 9

3. Сравнительный анализ 10

VII. География наследственных болезней человека 13

IX. Мутагенез на основе факторов групп крови и системы резус 22

1. Причины мутаций и их искусственное вызывание 25

2. Механизм действия мутагенов 27

I. Преамбула


В ответ на введение в организм человека (или теплокровных животных) бактерий, вирусов, белковых токсинов и других антигенов в глобулиновой фракции сыворотки крови образуются соответствующие антитела. Непосредственными поставщиками антител являются плазматические клетки, содержащиеся в селезёнке, лимфатических узлах, костном мозге.

Антитела состоят из иммуноглобулинов. Связываясь активными участками (центрами) с бактериями или вирусами, антитела препятствуют размножению антигенов или нейтрализуют выделяемые ими токсичные вещества.

Защитное действие антител широко используется в терапии и профилактике инфекционных заболеваний.

Реакции антител с антигенами (серологические реакции) применяют в диагностике различных заболеваний.

II. Антигенность


Антигены – это высокомолекулярные коллоидные вещества, которые при введении в организм животных и человека вызывают образование специфических реагирующих с ними антител. Непременным условием антигенности является отличие антигена от веществ, имеющихся в норме в организме реципиента. К антигенам относятся, прежде всего, чужеродные белки, некоторые полисахариды (большей частью бактериального происхождения), комплексы белков с разнообразными химическими соединениями. Вещество как антиген характеризуют чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность. Чужеродность – неотделимое от антигена понятие. Без чужеродности нет антигена применительно к данному организму [Косяков П.Н., 1974].

Носителями антигенов являются бактерии, вирусы, грибки, опухолевые клетки и трансплантаты. В состав антигенов входят, во-первых, молекула-переносчик – полисахарид, белок или липид с молекулярным весом более 10000. Вторая составляющая – детерминантные группы. Они расположены на поверхности молекулы-переносчика [Зотиков Е.А., 1982].

В сыворотке крови не иммунизированных к АВ0-антигенам людей содержатся так называемые нормальные агглютинины – антитела к группоспецифическим веществам системы АВ0. Они вырабатываются к отсутствующим у данных лиц веществам. Так, у индивидуумов с группой крови 0 имеются анти-А(a)- и анти-В(b)-антитела, у лиц с группами крови А и В – соответственно анти-В- и анти-А-антитела, при группе крови АВ подобные антитела не вырабатываются. Эти изоантитела (a и b) представляют собой 19S иммуноглобулины (IgM) с молекулярной массой около 900000 дальтон. В ответ на введение чужеродного антигена в организме образуются иммунные агглютинины. В отличие от нормальных, иммунные агглютинины представляют собой 7S-иммуноглобулины (IgG) и имеют молекулярную массу около 160000 дальтон. Важным отличительным свойством этих агглютининов является их способность проникать через плаценту и большая агглютинационная (склеивающая эритроциты) способность [Афонин А.А., 2006].

Человек является не единственным обладателем антигенов групп крови, многие микробы имеют гены какой-либо из групп крови. Эти антигены являются относительно простыми сахарами, которые можно в избытке найти в природе. При этом бактерии, имеющей, например, антиген, имитирующий антиген второй группы крови (А), намного проще будет проникнуть в организм носителя этой группы крови (А), поскольку иммунная система последнего воспринимает эту бактерию как «свою». Именно поэтому иммунная система организма обязана со временем выработать антитела на антигены А и В, поскольку последние открывают собой дорогу опасным для здоровья человека бактериям [Петров Р.В., 1987].

Антигены, идентичные или подобные антигенам АВ0-системы, широко распространены во всём остальном животном и растительном мире. Например, у свиней, коров, баранов и многих других животных в эритроцитах содержатся агглютиногены А и В, идентичные или близкие человеческим. Вещества, сходные с антигенами АВ0-системы, выявлены у вирусов, риккетсий, бактерий, грибов и высших растений. АВ0-антигенная дифференцировка тканей встречается у многих видов приматов, в том числе и человекообразных обезьян [2136].

Так как белки имеют индивидуальную специфичность, то белки одного животного являются антигенами для другого животного того же вида (изоантигены). Например, альбумин кролика не является антигеном для этого животного, но генетически чужероден для морской свинки [Косяков П.Н., 1974; Афонин А.А., 2006].

Не обладая свойствами ферментов, эти соединения представляются ещё загадкой в молекулярно-функциональном аспекте. Но самое главное – антигены идентифицируют в качестве структурного компонента мембран в большинстве клеток человека и других организмов. Необходимо также отметить, что АВ0-система является одной из основных систем совместимости у человека [Афонин А.А., 2006].

Взаимодействие антиген-антитело происходит следующим образом. Антитела реагируют только с теми антигенами, которые индуцировали их синтез. Изменения химической или физической структуры антигенов приводят к образованию иных, видоизмененных антител. Такое прямое соответствие между антигенами и антителами известно под названием специфичности.

Пауль Эрлих (1854-1915) предположил, что боковые цепи молекулы антигена подходят к рецепторным участкам в молекуле антитела, как ключ к замку. К. Ландштейнеру (1868-1943) удалось показать, что в антисыворотке иммунного животного (т.е. в сыворотке крови, содержащей антитела) обнаруживаются антитела, способные различать молекулы антигенов с одинаковой молекулярной массой и одинаковым набором атомов, но отличающиеся друг от друга пространственной структурой. В настоящее время представление о том, что комплементарность структуры определенного участка антигена и активного центра антитела определяет специфичность их взаимодействия, является общепризнанным.

III. Определение рамок поставленной задачи


Существует область медицины, изучающая патологию человека, животных и растений в связи с географическими факторами, – географическая патология. Термин «Географическая патология» был предложен в 1858 немецким патологом, эпидемиологом и гигиенистом А. Хиршем. В 1929-31 немецким учёным М. Асканази основано Международное общество географической патологии.

Выдающимся учёным Е.Н. Павловским было создано учение о природной очаговости инфекционных болезней. Л.А. Зильбером, М.П. Чумаковым, А.К. Шубладзе, Е.Н. Левкович, В.Д. Соловьёвым, А.А. Смородинцевым, А.В. Чуриловым, М.К. Кронтовской, Н.Н. Сиротининым и др. были открыты природноочаговые болезни человека – клещевой энцефалит, геморрагический нефрозонефрит и группа геморрагических лихорадок, клещевой сыпной тиф Северной Азии, пароксизмальный риккетсиоз, алиментарно-токсическая алейкия, гелиотропный гепатит с асцитом, алиментарная миоглобинурия, связанная с употреблением в пищу некоторых видов рыб и др.

Географическая патология тесно соприкасается с географией населения, антропологией, экологией, демографией, социальной гигиеной, гигиеной коммунальной, гигиеной питания и гигиеной труда. Были обнаружены районы инфекционных, паразитарных или биогеохимических заболеваний. Географическая патология регистрирует и исследует не только развившиеся болезни или их самые начальные стадии, но и «предболезни», т. е. те нарушения в организме, которые рано или поздно приводят к заболеванию. Для чего подробно исследуются данные по злокачественным опухолям, сердечно-сосудистым и наследственным болезням, которые неравномерно встречаются на территориях разных стран. Географические особенности распространения тех или иных заболеваний объясняются не только наличием исторически сложившихся изолятов или обычаями населения, но и тем, что некоторые профессиональные вредности (радиоактивные и химические) могут вызывать стойкие наследственные изменения в половых и соматических клетках – мутации [Авцын А.П., 1964; Hirsch A., 1881].

Природная очаговость болезней существует также у животных и растений. Эти болезни могут быть не только инфекционного, но и биогеохимического происхождения.

Таким образом, правомерна постановка вопроса не только о природе возникновения групповой системы крови АВ0, но и о её возможном влиянии на здоровье человека, а также о географической локализации возникновения соответствующих антигенов.

VI. Сравнительный анализ механизмов воздействия системы групп крови «резус» и вирусного заболевания СПИД


В 2004 году английские учёные разработали технику операций на эмбрионах. В своих экспериментах исследователи работали с мышами, которым до рождения удавалось привить определённые гены. В качестве инструмента, с помощью которого исследователи встраивали ДНК в геном мыши, применялся обезвреженный вирус СПИДа. Вместо поражения иммунной системы вирус заражал эмбрион «лечебными» генами. Аналогичная техника может использоваться и для лечения людей от наследственных заболеваний. У плода ещё не сформирована иммунная система, поэтому введение вируса не вызывает реакции отторжения.

1. Система групп крови «резус»


К эритроцитарным антигенам относится также антиген резус-фактора. Кровь людей, эритроциты которых содержат указанный антиген, называется резус-положительной. Существует несколько различных антигенов системы резус-фактор. Группы Rh и Нr составляют общую систему Rh – Нr, включая три разновидности Rh-агглютиногена (Д, С и Е) и три разновидности Нr-агглютиногена (с, д, е). Резус-факторы кодируются 3-мя парами аллельных генов, кластеризованных на участке p36.2-p34 1-й хромосомы. Агглютиноген Нr содержится в эритроцитах 83% людей. Другие – 2%. Резус-фактор передаётся по наследству как доминантный признак и не меняется в течение всей жизни.

Резус-антигены имеют липопротеиновую структуру. Главным в медицинской практике является резус-фактор (антиген) Rh0 (D) – он может присутствовать (резус-положительный тип) или отсутствовать (резус-отрицательный тип).

Резус-положительной кровью обладают народы Юго-Восточной Азии, те же, которые обладают и группами крови А, В и АВ. Индейцы Америки обладают 100-процентно резус-отрицательной кровью. Предполагается, что и в Европе изначально была кровь вся резус-отрицательной (см. выше). Предполагается, что резус-антигены пришли к нам вместе с негроидными переселенцами из Южной Африки.

Учёт резус-фактора, как и группы крови, является обязательным при переливании крови. При парентеральном введении человеку любого отсутствующего у него агглютиногена системы Rh-Нr происходит выработка специфических антител; при повторном введении этого антигена происходит реакция «антиген-антитело», вызывающая расстройства функций организма. Так, при переливании Rh-положительной крови Rh-отрицательному реципиенту, у которого уже имеются антитела к Rh, могут развиться гемотрансфузионные реакции: озноб, повышение температуры тела, кратковременные боли в пояснице, в тяжёлых случаях – массивный гемолиз с почечной недостаточностью. Отличительная особенность гемотрансфузионных Rh-рeaкций – позднее их проявление, через 1 – 2 ч после переливания крови [Соловьева Т.Г., 1963; Кассирский И.А., 1970].

При беременности Rh-отрицательной матери Rh-положительным плодом возможна её т. н. изоиммунизация, образующиеся антитела при повторной беременности могут привести к внутриутробной гибели плода с последующим самопроизвольным выкидышем или неразвивающейся беременностью, а в случае рождения живого ребёнка – к гемолитической болезни новорождённых. Rh-кoнфликт возникает не ранее 7 – 8-й недели беременности, когда начинается формирование кроветворения у зародыша. Профилактика Rh-кoнфликта – введение антирезус-гамма-глобулина [Грищенко И.И., 2203; Персианинов Л.С., 1973].

Жёсткое закрепление резус-антигена за регионами Юго-Восточной Азии и Африки свидетельствует в пользу того, что именно эти регионы являются генераторами указанных антигенов. Между тем, свободное обращение антигенов системы резус говорит о том, что эти антигены, единожды закрепившиеся в генотипе человека, позже участвуют в жизни человека, как нормальный наследственный признак, то есть передаются по наследству. Это, в свою очередь, говорит о том, что географические особенности конкретного региона являются определяющими в формировании генотипа автохтонов этого района.

2. СПИД


Если патологическое действие резус-фактора на организм измеряется единицами часов, то воздействие вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) происходит ещё медленнее. Обычно, в течение нескольких (до 10 – 15) лет, – когда иммунная система перестает работать, развивается синдром приобретённого иммунодефицита (СПИД). Это последняя стадия ВИЧ-инфекции. Источником ВИЧа являются негроидные представители стран Африки к югу от Сахары. В этом регионе количество больных превышает 70%. Распространение ВИЧ-инфекции носит эпидемический характер во многих странах мира.

В результате заболевания СПИДом даже безобидные для здорового человека инфекции могут привести к смерти. То есть механизм проявления заболевания абсолютно тот же, что и при введении любого антигена. Если организм заражён антигеном и этот организм утрачивает способность противостоять этому антигену (вырабатывать соответствующие антитела), то это обстоятельство открывает дорогу в организм всем вирусам и бактериям, по строению схожим с инфицировавшим вирусом.

Источником инфекции СПИДа являются инфицированные люди, которыми могут быть и больные со всеми клиническими проявлениями СПИДа, и вирусоносители. Заражение человека ВИЧ происходит при попадании вируса непосредственно в кровь. Первые симптомы появляются, спустя несколько недель после инфицирования. Напоминают грипп или сильную простуду – повышение температуры, боль в горле, увеличение лимфоузлов, изредка – сыпь на коже. Затем в течение длительного периода клинические проявления болезни отсутствуют. По прошествии этого бессимптомного периода, который может длиться от нескольких месяцев до нескольких лет, у инфицированных людей начинают увеличиваться лимфатические узлы, а еще через несколько лет на фоне нарушенного иммунитета развиваются различные бактериальные, вирусные, грибковые инфекции и/или опухолевые процессы. Также характерны постоянная лихорадка, хроническая диарея (жидкий стул) и большая потеря в весе (истощение) [Stein G., 1988; Hooper E., 1999].

ВИЧ передаётся также от матери ребёнку.

Вирус ВИЧ/СПИДа не стабилен и способен жить только в жидкостях организма человека и только внутри клеток.

3. Сравнительный анализ


В случае с ВИЧем возможность передачи данной болезни при переливании крови однозначно позволила классифицировать такое состояние как заражение инфекционной природы.

Однако антигены резус-фактора и групп крови А, В, и АВ также имеют аналогичную природу переноса в организм человека – путём переливания крови другого резуса или другой группы. Причём антигены систем Rh, АВ0 относятся к тем же веществам, что и вирус СПИДа.

Однако в случаях заражения организма ВИЧем, болезнь развивается в общепринятых временных рамках. Если рассматривать систему АВ0, как заболевание вирусной природы, сроки развития заболевания практически совпадают со временем жизни здорового человека, а проявления предполагаемой болезни списываются на нарушения работы других систем организма, не связанных с нахождением антигенов А и В на эритроцитах крови.

Главную роль в постановке диагноза на наличие вируса ВИЧ играет лабораторное исследование крови. В анализе крови выявляется наличие антител к вирусу ВИЧ. Положительный результат анализа на антитела к ВИЧ свидетельствует о заражении ВИЧ-инфекцией (но не о заболевании СПИДом) [Ольшанский А.Я., 2002].

Аналогичный метод применяется и при определении групп крови. На предметном стекле производится смешивание стандартных сывороток с кровью, подлежащей исследованию. Испытуемая кровь относится к той группе, с сывороткой которой не произошла агглютинация. Если агглютинация произошла во всех четырёх каплях, то испытуемая кровь четвёртой группы (АВ).

ВИЧ инфицирует главным образом Т-хелперные клетки, что в итоге может привести к выходу из строя иммунной системы.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) в структурном отношении подобен вирусу гриппа (А). Геном ВИЧ состоит из двух молекул однонитевой РНК [онРНК (ssRNA)], каждая молекула содержит 9200 н.о. Вирус имеет двухслойный капсид и окружён белоксодержащей мембраной. При инфекции мембрана вируса сливается с плазматической мембраной клетки-мишени, и ядро нуклеокапсида попадает в цитоплазму. Там вирусная РНК (RNA) вначале образует гибрид РНК/ДНК, а затем транскрибируется с образованием днДНК. Обе реакции катализируются обратной транскриптазой вируса. После этого днДНК интегрируется в геном клетки, где может оставаться в неактивном состоянии. При её активации вначале с помощью ферментов клетки-хозяина транскрибируется фрагмент ДНК, соответствующий вирусному геному. При этом идет репликация как вирусной онРНК, так и мРНК (mRNA), кодирующей предшественники вирусных белков. Затем белки встраиваются в плазматическую мембрану клетки и там подвергаются протеолитической модификации. Цикл заканчивается почкованием вновь образованных вирусных частиц.

Группа PHК-содержащих вирусов, к которым принадлежит и ВИЧ, носит название ретровирусы, поскольку их жизненный цикл начинается с синтеза ДНК на РНК-матрице, т. е. с процесса обратного обычной транскрипции, когда матрицей служит ДНК.

СПИД относится к той же природе вирусных заболеваний, что бешенство, полиомиелит, корь, краснуха, оспа, гепатит, грипп и другие инфекции верхних дыхательных путей (о действии которых см. выше).

При этом вирусы – это паразитические нуклеопротеидные комплексы, в которых не идут процессы обмена веществ и которые размножаются только в клетке-хозяине. Поэтому вирусы не относят к живым организмам. Наиболее простые вирусы имеют в своем составе только одну молекулу нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК, никогда вместе) и оболочку из молекул белка. Вирусы, которые при своём размножении повреждают клетку-хозяина, являются возбудителями заболеваний и считаются патогенными.

Эритроциты являются клетками крови. Присоединение к мембране эритроцита антигена А, антигена В или обоих антигенов сразу (А и В) имеет тот же механизм, что и при заражении вирусом ВИЧа.

Отличия заключены в следующем:

  1. Вирус ВИЧ поражает Т-хелперные клетки, антиген А (В) – эритроциты;

  2. Механизм редубликации вируса ВИЧ использует внутренние механизмы заражённых клеток, антиген А (В) – внутренний механизм одного из локусов 9-ой хромосомы;

  3. Вирус ВИЧ препятствует развитию иммунитета всего организма, антиген А (В) – только иммунитета, направленного против себя (образованию антител а (b) соответственно) и против вирусов и бактерий, по структуре похожих на этот антиген.

Различными по происхождению являются и антитела. За клеточный иммунитет ответственны Т-лимфоциты. Их активность направлена против зараженной вирусом клетки организма, а также на защиту от грибов и паразитов. Т-лимфоциты принимают активное участие в процессе отторжения чужеродной ткани и помогают в формировании гуморального иммунного ответа. В свою очередь, гуморальный иммунный ответ направлен на активацию В-лимфоцитов, которые созревают в костном мозге в отличие от Т-лимфоцитов тимуса. В-лимфоциты несут на своей поверхности антитела и выделяют их в плазму. Антитела обладают способностью специфически связывать соответствующие антигены. Связывание антител с антигенами – решающее звено в системе защиты организма от внеклеточных вирусов и бактерий. В результате такого связывания последние опознаются как инородные тела и в дальнейшем уничтожаются.

При лечении связанных с вирусными поражениями заболеваний, в том числе и СПИДа, как исходные вещества в искусственном синтезе фрагментов ДНК (РНК) и синтезе нуклеотидов, используются нуклеозиды – природные гликозиды [Органическая…, 1970; Шабарова 3.А., 1978].

Как мы показали выше, воздействие на организм человека антигенов А и В (а также и антигена Rh и антигенов других систем групп крови) хотя и растянуто во времени на всю жизнь человека, несёт реальные патологии этому организму в виде наследственных заболеваний и заболеваний, связанных с преимущественным распространением среди лиц той или иной группы крови (А, В или АВ).

По технике поражения организма воздействие антигенов А и В следует поставить в один ряд с врождёнными иммунодефицитами. При этом гомеологическо-хромосомный иммунодефицит обусловлен двойственным дефектом – дефектом 9-ой хромосомы и дефектом эритроцитов.

VII. География наследственных болезней человека


В настоящее время выявляют более пяти тысяч наследственных болезней. Большинство подобных мутаций передается из поколения в поколение, сохраняясь и накапливаясь в популяции. Общая частота генных болезней в популяциях людей составляет 2 – 4%. У каждого народа свой спектр характерных мутаций, обуславливающих наследственные болезни.

Так, например, исследования наследственных мутаций населения Волго-Уральского региона провела А.Р. Магжанова [Магжанова А.Р., 2007]. В силу того, что этот регион находится на границе Европы и Азии, этнический состав населения неоднороден. Сегодня здесь проживают представители тюркской ветви алтайской языковой семьи (башкиры, татары, чуваши), финно-угорской ветви уральской языковой семьи (марийцы, мордва, удмурты, коми) и славянской ветви индоевропейской языковой семьи (русские). Поэтому здесь встречаются мутации различного происхождения, а их частота и спектр у больных разных этнических групп довольно своеобразны и отличаются от других регионов России.

Например, фенилкетонурия особенно часто встречается среди русских. По данным молекулярно-генетического анализа, проведенного сотрудниками Института биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН, большинство случаев заболевания вызвано одной и той же мутацией, принесённой сюда переселенцами из Северной Европы. По мнению исследователя, распространённость этой мутации связана с так называемым эффектом основателя – присутствием поврежденного гена у одного или нескольких членов небольшой предковой группы, давшей начало современной популяции. В семьях других национальностей этого же региона фенилкетонурия вызывалась несколькими различными мутациями.

Подобные данные в Волго-Уральском регионе обнаруживает и болезнь Вильсона-Коновалова. Из-за мутаций в гене, связанном с обменом меди, в организме накапливается медь и в результате её токсического действия поражаются печень и головной мозг. В настоящее время известно более трёхсот различных мутаций, приводящих к этой патологии.

Болезнь Вильсона-Коновалова распространена среди многих народов, но некоторые страдают ею особенно часто. Так, у евреев-ашкенази её частота в тридцать раз превышает среднемировую. Для русских наиболее характерна мутация, распространенная среди европейских народов. В некоторых этнических группах, наряду с широко известными, можно обнаружить «молодые» мутации, свойственные только им. Например, у представителей татарской национальности выявлена мутация, которая нигде больше не встречается. Молекулярно-генетический анализ позволил исследователям предположить о тюркском её происхождении.

Этнические особенности обнаружены в спектре и частоте мутаций для такой тяжелой патологии, как муковисцидоз. У представителей белой расы – это одно из самых распространенных моногенных заболеваний. Изменения в гене белка, участвующего в переносе ионов хлора через клеточную мембрану, приводят к нарушению секреции эндокринных желез жизненно важных органов с поражением дыхательного и желудочно-кишечного трактов.

Всего в мире описано более тысячи мутаций, связанных с муковисцидозом. В частности, в Башкортостане выявлено девять: «европейская» мутация найдена у русских и татар, а «тюркская» – у татар и башкир [Магжанова А.Р., 2007]. Отметим, монголоидные предки башкир в виде тюркских кочевников начали проникать на Южный Урал с востока лишь в 1-м тысячелетии н.э., а к концу 1-го тысячелетия заняли всю Башкирию, уничтожив автохтонные европеоидные народы [Археология Башкирии, 1964]. В то же время в Приуралье и Поволжье начали проникать с востока и монголоидные предки татар – также в виде тюркских кочевников с организацией в виде каганата (Тюркский каганат) и являющиеся предками современных евреев.

География болезни Вильсона охватывает весь мир. Частота этого заболевания составляет 30 случаев на миллион. Иными словами, 1 случай на 30 тысяч населения. Соответствующая несущая частота составляет – 1 в 90 случаев. У некоторых народов эта частота несколько выше, – например, у жителей Сардинии и китайцев. Болезнь Вильсона достаточно редко встречается у жителей Африки (см. таблицу 7.1).

Во время экспедиционных исследований 1987 – 1988 гг. были собраны и обработаны статистические материалы центральных больниц Ненецкого (НАО) и Ямало-Ненецкого (ЯНАО) автономных округов. В таблице 7.1 приведены данные среди представителей сельского населения ЯНАО, состоящих на учёте на 01.01.1987 г. Для расчётов взято значение численности популяций на начало 1978 г. [Иванов К.П., 1999].

Известно, что самой высокой частоты болезнь Тея-Сакса (ювенильная амавротическая идиотия) достигает среди евреев ашкенази. Этот факт объясняют т.н. «эффектом родоначальника» 1 (безосновательно 2). Аналогичные данные приводят в отношении частоты гена болезни Гоше. Согласно расчётам, при высокой частоте этого заболевания среди евреев распространение гена в разных этнических группах Израиля неравномерно. Среди ашкенази его частота достигает 0,02, а среди евреев другого происхождения – меньше 0,005 [Эфроимсон В.П., Блюмина М.Г., 1978].

Заболевание

Частота, народ

Адреногеншпальный синдром

1:5.000 (дефицита 21-гидроксилазы)

Альбинизм

1:5.000 – 1:25.000

Адреногенитальный синдром*

1:10.000

Альцгеймера болезнь

50% людей старше 80 лет, 4-е место среди естественных причин смерти

Ахондроплазия

1:100.000

Виллебранда* болезнь

1:5.000 – 20.000

Вильсона болезнь

1:1.000 – евреи-ашкенази

1:10.000 – Сардиния, Китай

1:30.000 – среднее в мире

<<1:30.000 – Африка

Блума синдром

1:100 – евреи-ашкенази

Галактоземия

1:100.000

Гемофилия А*

1:2.500 – у мужчин

1:100.000.000 – у женщин

Гемофилия В*

1:25.000 – у мужчин

Гиперлипопротеинемия

1:500 – Европа

Гоше болезнь

0,02 – евреи-ашкенази

0,005 – другие евреи

Канавана синдром

1:40 – евреи-ашкенази

Кохена синдром

особо часто у евреев-ашкенази

Леша-Найхана синдром

1:300.000

Ломкой Х-хромосомы синдром*

1:2.000 – у мальчиков

Марфана синдром

1:10.000

Меккеля синдром

1:9.000 – татары

1:9.000 – финны

1:100.000 – среднее

Миодистрофия Дюшенна*

1:3.500 – у мальчиков

Муковисцидоз*

1:2.500 – Европа

1:3.800 – Россия

Нейрофиброматоз

1:3.500

Ниманна-Пика

1:10.000

Олигофрения

1:11 – селькупы (ЯНАО)

1:13 – ханты (ЯНАО)

1:26 – ненцы (НАО 3)

1:32 – ненцы (ЯНАО 4)

1:42 – коми (ЯНАО)

1: 47 – коми-ижемцы (НАО)

1:500 – русские (ЯНАО)

Спинарно-бульбарная мышечная атрофия*

1:6.000

Тея-Сакса болезнь

1:4.000 – евреи-ашкенази

1:20.000 – другие евреи

1:250.000 – в мире

Фенилкетонурия*

1:4.500 – Шотландия

1:4.500 – Ирландия

1:6.000 – в Беларуси, Татарии (не зависит от этноса)

1:8.000 – белое население США

1:10.000 – Россия

1:12.000 – Италия

1:16.000 – Швейцария

1:50.000 – чёрное население США, Китай, Япония, евреи ашкенази

1:100.000 – Финляндия

Фенилкетонурия II

1:100.000

Фенилкетонурия III

1:30.000

Таблица 7.1. Частоты наследственных заболеваний среди разных народов.
Звездочкой отмечены болезни, для которых проводится ДНК-диагностика в России.

Наследственное аутосомно-рецессивное заболевание, проявляющееся дисфункцией автономной нервной системы – синдром Райли-Дея (С.М. Riley; R.L. Day) – встречается у евреев-ашкенази и проявляется в детском возрасте. Ген не идентифицирован. Характерны: дезинтеграция деятельности вегетативной нервной системы, нарушения метаболизма в ней (на уровне образования эпинефрина и норэпинефрина), дегенеративные изменения в гипоталамусе, уменьшение количества тонких миелиновых и безмиелиновых волокон. Наблюдаются психическая лабильность, уменьшение слезоотделения, потливость, снижение болевой чувствительности, выпадение сухожильных рефлексов, отсутствие грибовидных сосочков на языке и лабильность АД. Часто возникают рвотные кризы и лихорадка. Диагноз подтверждают повышенная реакция зрачка на пилокарпин или метахолин и отрицательная внутрикожная проба с гистамином. Концентрация норадреналина в сыворотке в положении лежа нормальна, но при переходе в положение «стоя» не изменяется (признак поражения афферентных волокон).

Сфингомиелиноз (болезнь Ниманна-Пика) – внутриклеточный липидоз, характеризующийся накоплением в клетках ретикулоэндотелия фосфолипида сфингомиелина из-за нарушения активности сфингомиелиназы. Тип наследования – аутосомно-рецессивный. Частота заболевания составляет 1:10000. Болезнь генетически гетерогенна: выделяются 4 варианта – А, В, С, D. Заболевание встречается только в раннем детском возрасте. Развиваются спастический тетрапарез, глухота и слепота. Наблюдается умеренное генерализованное увеличение лимфатических узлов. Кожа приобретает коричневый оттенок. При варианте болезни А (классическая форма) имеются тяжелые поражения нервной системы. Вариант В отличается отсутствием неврологической симптоматики и хроническим течением. При варианте С у 40% больных отмечается пролонгированная желтуха, исчезающая ко 2 – 4 месяцу жизни. Вариант D по клинической картине сходен с вариантом С.

Гиперлипопротеинемии обусловлены нарушениями обмена липидов 5 плазмы крови вследствие дефектов ферментов или клеточных рецепторов. Повышенное содержание липидов в плазме крови может быть мультифакториальным или моногенно обусловленным дефектом. Частота гетерозигот моногенно обусловленных Гиперлипопротеинемии в различных популяциях составляет от 1:100 до 1:500 (в большинстве европейских стран). Значение гиперлипопротеинемий и их моногенных форм определяется тем, что метаболизм липидов тесно связан с патогенезом атеросклероза и ишемической болезни сердца. Наиболее распространенная форма наследуемой гиперлипидемии детского возраста – семейная гиперхолестеринемия. Частота встречаемости 1:500. При ней выявляется повышение общего холестерина и холестерина ЛНП при нормальном содержании триглицеридов. При гетерозиготном состоянии уровень общего холестерина более 8 ммоль/л, при гомозиготном – до 18 – 20 ммоль/л (риск развития ишемической болезни сердца (инфаркт миокарда) соответственно в возрасте 30 – 40 лет и в первом десятилетии жизни). Генетической особенностью гиперхолестеринемии с дефектом рецепторов является то, что повышенный уровень холестерина отмечается и у гетерозигот (в 2 – 3 раза выше нормы) и они подвержены раннему (в 35 – 45 лет) развитию инфарктов миокарда. Моногенные гиперлипопротеинемий встречаются у небольшой части больных атеросклерозом.

Синдром Канавана. Это заболевание, как правило, проявляется у детей в возрасте от 2 до 4 месяцев, и они начинают забывать ранее полученные навыки. Большинство детей умирает в возрасте до 5 лет. Носителем этого заболевания является один из 40 евреев ашкенази.

Полагают, что распространённость любой из мутаций указывает на время её появления: чем чаще встречается мутация, тем она древней (то есть возникла на более ранних этапах формирования данного этноса).

Это утверждение и правильно, и ложно одновременно. Правильная его часть состоит в том, что при 100-процентной мутации среди какого-либо этноса говорить об этой мутации, как, собственно, о мутации, сложно. Поскольку при таком утверждении вся популяция становится мутантной. С одной стороны, принято, что количество мутантов в популяции всегда меньше численности популяции. С другой стороны, мутация лежит в основе образования нового вида: после того, как вид устоялся, говорить о мутации, как о мутации, не имеет смысла, поскольку то, что ранее являлось мутацией, теперь является нормальным признаком вида. Поэтому, например, негроидность сначала, возможно была мутацией, после чего она же стала нормальным признаком расы.

Ложность выше приведённого утверждения состоит в том, что, если индивид попадает под действие мутагенов (например, радиация), то всё его потомство наследует произошедшие в этом индивиде мутации. Частота таких наследований тоже чрезвычайно высока. Но о древности этой мутации не может быть и речи.

Между тем, при слиянии народов происходит слияние и их генофондов. Обычно существуют ничем не обоснованные утверждения, которые последствиями такого слияния выводят исключительно положительные приобретения потомков от каждого из родителей.

На самом деле вопрос наследования более сложен, и он не заключается только лишь в наследовании одних положительных признаков.

Так, например, если два больных олигофренией дадут потомство, то оно также унаследует эту же самую, генетически обусловленную болезнь. При этом ребёнок не станет более умным за счёт двух унаследованных негативных мутаций. Собственно, повторим, именно на накоплении мутации в популяции основано создание новых видов. При этом такие виды могут приобрести статус «новый вид» как путём накопления положительных, так и путём накопления отрицательных мутаций.

При локализации определённого народа в пределах одной, исторически определённой территории, длительные мутационные процессы в этой популяции привязаны к особенностям внешней среды данного региона. Вследствие этого, приобретаемые этносом мутации позволяют лучше приспособиться к существованию именно в пределах этого региона и в совокупности с проявлениями внешней среды именно этого региона.

Так, например, если в регионе пища более богата медью, то организм перестраивается так, чтобы обеспечить более высокий вывод из организма избытков меди. Но, если представитель такой популяции, в которой организмы всех индивидуумов приспособлены к повышенному выводу меди из организма, попадёт в другие условия, в которых поступление меди существенно ниже, такой организм в новых условиях будет страдать от нехватки меди в организме. С точки зрения новых условий существования у человека-пришельца имеется негативная мутация, которая обезмедивает его организм.

Сказанное приводит нас к заключению, что смешение народов ведёт к накоплению патогенных мутаций. И это накопление кумулятивное. В качестве примера приведём данные из описанного выше исследования. В Башкортостане выявлено девять мутации муковисцидоза. При этом татары, имея и свою – «тюркскую» – мутацию, вступив в отношения с русским население, приобрели ещё и «европейскую» мутацию [Магжанова А.Р., 2007].

Другой случай касается наиболее подвижного кочевого народа – евреев. Как мы сказали выше, евреи-ашкенази произошли от небольшого числа отцов (менее десятка), но от не поддающегося определению множества матерей 6. Условия, отвечающие таким данным генетики, могли быть созданы в прошлом только в том случае, если небольшое количество мужчин имели достаточно многочисленные гаремы 7. В таких условиях обычное еврейское потомство представляло собой не только причудливую смесь представителей различных народов и рас, но и различных по степени мутантов, впитавших все возможные негативные мутации народов, представленных в гареме. При смешивании этих мутантных потомков между собой новые поколения аккумулировали все мутации. В этой связи новую окраску приобретает Синайский поход Моисея, видимо, имевшего своей целью на 3 – 4 поколения изолировать евреев от притока инородных генов. В настоящее время евреи расплачиваются за ошибку талмудических мудрецов, призывающих к «освежению» крови за счёт смешанных браков.

Приведём ещё пример, касающийся групп крови. Антиген резус-фактора имеет африканское и южно-азиатское происхождение. Жители Русской равнины и Европы изначально не имели этого гена в своём геноме (резус-отрицательны). С приходом кочевников с Востока резус-антиген распространился по популяции (в настоящее время достигает 85%). Ограничивая возможность родов одним ребёнком (последующие роды невозможны из-за конфликта крови), азиатский генофонд привёл к значительному вымиранию русского и некоторых других народов.

Всё сказанное с успехом применяется при селекции новых пород животных, когда изолирование породы от притока инородных генов является основным условием нормального существования породы. Закреплённые в таком случае в выводимой породе наследственные изменения, распространяясь по породе, достигают частоты 100 процентов. После этого они становятся одним из обычных признаков породы (вида).

Для прекращения распространения патогенных мутаций следует исключить возможность смешения генофондов различных видов (рас и народов) людей. В противном случае население Земли превратится в скопление мутантов, вобравших в себя все возможные патологии, ранее географически сформированные и локализованные. Поскольку практически все мутации сопровождаются снижением интеллекта, то одним из результатов смешения станет одичание.



1 Эффект родоначальника (син. эффект основателя) – отклонение генных частот изолированной популяции от средних частот вида или расы, обусловленное происхождением рассматриваемой популяции от небольшого числа предков (родоначальников).

2 На основании анализа мужской (Y) хромосомы выяснилось, что евреи мужского пола из семи разных общин имеют генетическое сходство друг с другом и с современным населением Палестины и Сирии, но отличаются от населения стран, в которых они родились. Хотя разнообразие митохондриальной ДНК меньше, чем ожидалось, в ашкеназийской общине, в отличие от других еврейских общин, не наблюдается признаков происхождения от небольшого числа праматерей.

3 Ненецкий автономный округ (НАО).

4 Ямало-Ненецкий автономный округ (ЯНАО).

5 Липиды плазмы крови представляют собой большую группу соединений, в основном жирных кислот, триглицеридов и холестерина.

6 Что никак не стыкуется с требованиями Галахи: этническим евреем считается человек, родившийся от матери-еврейки.

7 Гаремы – обычное явление для восточных монголоидных народов. Обычно оно и для евреев – монголоидных выходцев с Востока (Хазарский, Тюркский, Болгарский и др. каганаты).

IX. Мутагенез на основе факторов групп крови и системы резус


Наиболее опасным последствием заражения вирусами групп крови и резус-фактора является последующий мутагенез (процесс возникновения наследственных изменений – мутаций, вызываемых мутагенами), приводящий к генетическим изменениям в организме больного.

Механизм мутагенеза, вызванного вирусами (антигенами) групп крови и резус-фактора, не изучен, поскольку ранее считалось, что системы групп крови и резус-фактора нормальны для организма человека.

Как мы указали выше, вирусы (антигены) групп крови и резус-фактора реализуют механизм размножения специфическим путём – посредством локуса, расположенного в 9-ой хромосоме (то есть – вне самого вируса (антигена)). 9-я хромосома, как и все остальные, изначально (до внедрения вирусного локуса) имеет вид, посредством которого описывается информация о формировании организма здорового человека.

При вирусном (антигеном) заражении происходит замена участка ДНК одного из генов, расположенных в 9-ой хромосоме, участком вирусной ДНК. Этот участок отвечает за процессы жизнеобеспечения вируса (антигена) группы крови и резус-фактора. Но на геноме человека отражается негативно, поскольку он вносит информационные искажения в процессы, контролируемые генами, в которые этот участок входит по своей расположенности.

* * *

Способность мутировать – универсальное свойство всех форм жизни от вирусов и микроорганизмов до высших растений, животных и человека; оно лежит в основе наследственной изменчивости в живой природе. При этом, под мутациями понимаются возникшие естественные или вызванные искусственно стойкие изменения наследственных структур живой материи, ответственных за хранение и передачу генетической информации.

В основе мутагенеза лежат изменения в молекулах нуклеиновых кислот, хранящих и передающих наследственную информацию. Эти изменения выражаются в виде генных мутаций или хромосомных перестроек. По характеру изменения генетического аппарата мутации делят на:

Геномные мутации заключаются в изменении числа хромосом в клетках организма, чего в случае заражения вирусами (антигенами) групп крови и резус-фактора не происходит.

Признаки вирусного (антигенного) воздействия обнаруживают хромосомные мутации, среди которых, в частности, транслокации – обмен участками двух или более негомологичных хромосом; делеции – выпадение значительного участка хромосомы; нехватки (малые делеции) – выпадение небольшого участка хромосомы и др.

Воздействие вируса (антигена) вызывает делецию, поскольку участок здоровой ДНК заменяется участком ДНК вируса (антигена), то есть фактически здоровый участок ДНК выпадает.

Но большей степенью, рассматриваемое нами негативное воздействие вирусов (антигенов) групп крови и резус-фактора относится к категории генных мутаций, представляющих собой стойкие изменения химического строения отдельных генов (ген – отрезок молекулы ДНК, у некоторых вирусов РНК).

Ген является элементарной единицей наследственности (при этом ген дробим). Каждый ген определяет строение одного из белков живой клетки и тем самым участвует в формировании признака или свойства организма. Совокупность генов (генотип) несёт генетическую информацию обо всех видовых и индивидуальных особенностях организма [Молекулярная генетика, 1964; Лобашев М.Е., 1967].

Так формируется наследственность – у всех организмов на Земле (включая бактерии и вирусы) она закодирована в последовательностях нуклеотидов гена.

У высших организмов ген входит в состав особых нуклеопротеидных образований – хромосом. Внутри хромосом гены располагаются линейно, и каждый ген занимает строго определённое место в соответствующей хромосоме. Гены, сосредоточенные в одной хромосоме, передаются от родителей потомкам совместно, образуя единую группу сцепления [Уотсон Д.Д., 1967; Дубинин Н.П., 1970].

Материальной основой гена в хромосомах является ДНК. Главная функция гена – программирование синтеза ферментных и др. белков, осуществляющегося при участии клеточных РНК (информационных – и-РНК, рибосомных – р-РНК и транспортных – т-РНК). Эта функция определяется химическим строением генов, т.е. последовательностью в них дезоксирибонуклеотидов – элементарных звеньев ДНК [Молекулярная генетика, 1964; Уотсон Д.Д., 1967].

Механизм действия генов: ДНК состоит из двух комплементарных полинуклеотидных цепей, остов которых образуют сахарные и фосфатные остатки. К каждому сахарному остатку присоединяется по одному из четырёх азотистых оснований. Цепи соединены водородными связями, возникающими между основаниями. Водородные связи могут образоваться только между строго определёнными комплементарными основаниями: между аденином и тимином (пара АТ) и гуанином и цитозином (пара ГЦ). Этот принцип спаривания оснований позволяет осуществлять точную передачу генетической информации от родителей потомкам (репликация), с одной стороны, от ДНК к белкам (трансляция и транскрипция) – с другой. Между структурой гена (чередованием нуклеотидов в ДНК) и строением белка (чередованием аминокислот в нём) имеется строгое соответствие (т.н. колинеарность ген – белок).

Гетеросинтез (способность задавать порядок нуклеотидов в молекулах информационной РНК (и-РНК)) определяет порядок чередования аминокислот в синтезируемых белках. На участке ДНК, соответствующем гену, синтезируется в соответствии с правилами комплементарности молекула и-РНК. Соединяясь с рибосомами, она поставляет информацию для правильной расстановки аминокислот в строящейся цепи белка. Сохранение и неизменная передача потомкам строения участка ДНК, заключённого в данном гене, осуществляется посредством репликации гена [Молекулярная генетика, 1964; Лобашев М.Е., 1967; Уотсон Д.Д., 1967; Дубинин Н.П., 1970].

При изменении структуры генов происходит их мутация. В этом случае нарушаются определённые биохимические процессы в клетках, что ведёт к усилению, ослаблению или выпадению ранее существовавших реакций или признаков [Молекулярная генетика, 1964; Лобашев М.Е., 1967; Дубинин Н.П., 1970].

1. Причины мутаций и их искусственное вызывание


Рассматривая изменение гена I (групп крови системы АВ0), а также других аналогичных, при котором ген в составе соответствующей хромосомы неправильно кодирует реакции и признаки, а также такой изменённый ген закрепляется в наследственном аппарате, обнаруживаем признаки мутации этого гена. Причины, вызвавшие такие мутации, следует искать за пределами организма человека, поскольку мутантный ген воспроизводит антигены групп крови (или резус-фактора), которые по природе родственны вирусам и чужды для здорового организма.

Причинами хромосомных перестроек и наиболее важной категории мутаций – генных – являются различные физические и химические факторы – мутагены. Мутагены универсальны. Они могут вызывать мутации у любых форм жизни – от вирусов и бактерий до высших растений, животных и человека.

К физическим мутагенам относятся все виды ионизирующих излучений (гамма- и рентгеновские лучи, протоны, нейтроны и др.) и ультрафиолетовое излучение. Высокие и низкие температуры также обладают, но гораздо слабой способностью вызывать мутации.

К физическим мутагенам следует также отнести и систему питания, связанную с конкретными географическими особенностями региона. Однако проявление пищевых мутагенов осуществляется на химическом уровне – через вещества, входящие в состав пищи. При действии некоторых химических мутагенов мутации могут возникать как сразу, так и спустя известное время, иногда через несколько клеточных поколений.

Открыто сотни химических мутагенов.

Сильные физические и химические мутагены увеличивают частоту возникновения генных мутаций и хромосомных перестроек во много десятков раз, а наиболее мощные химические мутагены (супермутагены) – в сотни раз по сравнению с частотой возникающих естественно спонтанных мутаций.

Для химических мутагенов характерна большая доля генных мутаций.

К химическим мутагенам относятся многие алкилирующие соединения (например, иприт, диметилсульфат, нитрозометилмочевина), аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот (например, 5-бромурацил, 2-аминопурин), акридиновые красители, азотистая кислота, некоторые алкалоиды, формальдегид, перекись водорода и некоторые органические перекиси, некоторые биополимеры и многие др. вещества.

* * *

Молекулярные биологи относят к химическим мутагенам и ряд вирусов, при этом мутагенным фактором вирусов являются их нуклеиновые кислоты – ДНК или РНК. Первый сильный химический мутаген был открыт в 1939 г., и этим веществом была чужеродная ДНК.

Мутагенное действие многих вирусов (к классу которых относятся антигены групп крови и резус-фактора) обнаружено в опытах на культурах клеток и на лабораторных животных. Таким образом, вирусы – не только возбудители многих болезней животных и человека, растений и микроорганизмов, но и один из источников их наследственной изменчивости.

Приобретение антигенов групп крови и резус-фактора следует считать также вирусным заболеванием, при котором возникают как прямые патологии, описанные нами выше, так и мутантные, передающиеся по наследству. Действие организма немутантной матери на организм мутантного плода (при гемолитической болезни новорождённых) прекрасно отображает реакцию здорового организма на вирусное заражение, аналогичное гриппу, лихорадкам и др.

Все мутагены вызывают генные мутации, прямо или косвенно изменяя молекулярную структуру нуклеиновых кислот, в которой закодирована генетическая информация. Обычно мутагены повышают частоту мутаций примерно одинаково для всех генов, поэтому соотношение более часто и сравнительно редко мутирующих генов («спектр» мутаций) остаётся приблизительно одинаковым.

Однако при мутагенном действии нуклеиновых кислот и вирусов на многоклеточные организмы частота мутирования определённых генов повышается сильнее, чем остальных («горячие точки» хромосом).

Из сказанного видим, что применительно к ситуации с группами крови и резус-фактором наблюдается следующее: вирусы (антигены) групп крови и резус-фактора, являясь химическими мутагенами и даже супермутагенами, посредством собственной нуклеиновой кислоты заставляют мутировать соответствующие гены человека, расположенные в соответствующих хромосомах. Вызванные мутации нарушают правильность кодирования информации мутантным геном, что отражается негативным образом на организме человека. Вызванные мутации передаются по наследству, закреплённые в участках хромосом.

2. Механизм действия мутагенов


Мутантное воздействие вирусов (антигенов) групп крови и резус-фактора на геном человека пока не изучено. Мы можем лишь сделать некоторые предположения о том, как этот процесс может протекать. Рассмотрение механизма действия мутагенов позволяет глубже понять весь комплекс последствий, вызванных этим воздействием.

Мутантные гены отличаются от соответствующих нормальных тем, что:

При заражении вирусами (антигенами) групп крови и резус-фактора мутантные гены IА и IВ кодируют появление трансферазы, которая присоединяет к поверхности эритроцита чужеродные организмы – собственно антигены групп крови А и В и резус-фактора Rh.

Затраченная на процесс создания чужеродного организма (вируса-антигена) доля генной информации организма человека, уже не может принимать участия в осуществлении нормального процесса генного кодирования других систем организма. Что ведёт к патологиям.

Вирус (антиген) приводит к мутации в виде хромосомной аберрации, вызывая изменение структуры хромосом. При этом претерпевший мутацию ген обычно столь же стабилен, сколь и немутантный, из которого он произошёл. Изменённая хромосома, содержащая мутантный ген, столь же стабильна, сколь и немутантная. Этим объясняется сохраняющаяся устойчивая наследственность групп крови и резус-фактора.

Единицей генетического кода, с помощью которого в молекулах ДНК и РНК «записана» вся генетическая информация, является кодон. Каждый кодон состоит из трёх нуклеотидов. Этот триплет определяет место данной аминокислоты в синтезируемой под контролем гена полипептидной цепи.

В случае заражения вирусами (антигенами) групп крови и резус-фактора происходит удаление участка нормальной ДНК и вставка на его место нуклеотидов вируса (антигена) групп крови или резус-фактора. В результате чего возникают «искажающие смысл» кодоны, ведущие к неправильному считыванию генетической информации.

В общем случае под действием мутагенов происходят следующие повреждения нуклеиновых кислот (ДНК, РНК):

При этом пуриновое основание заменяется другим пуриновым или пиримидиновое основание – другим пиримидиновым (транзиции), либо пуриновое основание заменяется пиримидиновым или пиримидиновое – пуриновым (трансверсии).

В результате в определяющих синтез белка тройках нуклеотидов (кодонах) возникают два типа нарушений:

  1. Так называемые нонсенс-кодоны («бессмысленные»), вообще не определяющие включение аминокислот в синтезируемый белок, и

  2. Так называемые миссенс-кодоны («искажающие смысл»), определяющие включение в белок неверной аминокислоты, что изменяет его свойства.

Не исключена возможность того, что определённый структурный участок гена I (для групп крови системы АВ0), или весь ген, имеет строение, схожее с последовательностью нуклеотидов, способных формировать вирусы (антигены) групп крови системы АВ0. Возможные несоответствия имеют локальный характер и затрагивают, возможно, всего несколько нуклеотидов. В этом случае даже точечная мутация, минимально возможная, затрагивающая от одного до нескольких нуклеотидов, способна «доделать» ген I до нужного вирусу (антигену) вида.

Так, каждой паре нуклеотидов в двуцепочной молекуле ДНК соответствует определённый сайт. А у вирусов, генетический материал которых представлен одной нитью ДНК или РНК, сайт соответствует всего одному нуклеотиду.

В случае если вирусы (антигены) групп крови и резус фактора вызывают сплайсинговую мутацию, то последняя изменяет сайты (местоположение точечной мутации на рекомбинантной карте гена) сплайсинга (процесс «сшивки» кодирующих фрагментов ДНК – экзонов – после вырезания из первичного транскрипта последовательностей, не несущих никакой информации – интронов) или создаёт новые сайты сплайсинга в интронных областях гена. Сплайсинговая мутация сопровождается либо делецией смежного с мутацией экзона, либо невырезанием соответствующего интрона при процессинге первичного РНК-транскрипта.

Миссенс-мутация реализуется также путём внесения незначительных изменений – происходит замена на участке структурного гена одной нуклеотидной пары другой парой, в результате чего кодируется включение в полипептидную цепь «неправильной» аминокислоты.

Именно при миссенс-мутации в молекуле ДНК возникает новая аллель гена, что, собственно и происходит в случае заражения вирусами (антигенами) групп крови и резус-фактора – группы крови А и В, в частности, кодируются двумя разными аллелями гена I – IA и IB соответственно.

При миссенс-мутации происходит мутационное изменение фенотипического проявления признака, распространяющегося на соответствующие признаки организма, которые могут быть, начиная от первичных продуктов действия генов – молекул РНК и полипептидов и кончая особенностями внешнего строения, физиологических процессов, поведения и т.д.

Таким образом, можем сделать следующие обобщения:

  1. Нужные для себя изменения в геноме человека вирусы (антигены) групп крови и резус-фактора реализуют за счёт мутагенных свойств собственной ДНК (РНК), которая, вступая в химическое взаимодействие с нуклеотидной структурой данного гена в одной из хромосом человека, вызывает в последнем мутантные изменения точечного, сплайсингового или кодонового плана.

  2. В результате весь комплекс мутантных изменений в структуре данного гена приводит к миссенс-мутации, результатом которой становится появление новой аллели данного гена – мутантной аллели. Эта мутантная аллель помимо исполнения части прежних функций часть функции теперь тратит на формирование вирусов (антигенов) групп крови и резус-фактора и транспорта для них – трасферазы, – которая доставляет сформированные вирусы на поверхность эритроцитов. В частности, для системы групп крови АВ0 аллель гена I0 не генерирует вирусов (антигенов) групп крови А и В, а две другие аллели этого же гена – IА и IВ – генерируют соответственно вирусы (антигены) групп крови А и В.

  3. Изменения в структуре гена, вызванные вирусным (антигенным) мутагенным воздействием, не позволяют мутантному гену проявлять свои свойства в полной мере. В результате чего искажения генотипа отражаются на фенотипе, как внутреннем, так и внешнем. В последнем случае внешний облик человека, носителя второй, третьей, четвертой и резус-положительной групп крови (а также групп крови других систем), становится отличным от нормального.

  4. Нормальным обликом человека следует считать такой его облик, который формируется при участии немутантных генов. В данном случае – генами первой группы крови (0) и отрицательного резус-фактора.




Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации