14.4 Генетический полиморфизм, его биологические, медицинские

и социальные аспекты

Полиморфизм (многоформность) — любое разнообразие форм одного

и того же вида организмов. Полиморфизм является наиболее универсаль-

ным явлением жизни. Дж. Б. С. Холдейн назвал человека самым поли-

морфным видом на Земле. У человека полиморфны практически все при-

знаки (цвет глаз, волос, форма носа и черепа, группа крови и т. д.). Поли-

морфизм может быть результатом как дискретной внутрипопуляционной

изменчивости наследственного характера, так и может определяться нор-

мой реакции.

Генетический полиморфизм возникает благодаря закреплению в по-

пуляции разных мутаций. Поэтому его классифицируют на: генный, хро-

мосомный и геномный.

143

Генный полиморфизм обусловлен наличием 2-х или более алле-

лей. Например, способность людей ощущать вкус фенилтиомочевины

определяется доминантным аллелем (ТТ, Тt), рецессивные гомозиготы

(tt) — его не ощущают. Наследование групп крови определяют 3 алле-

ли — IА, IВ, I⁰. Хромосомный полиморфизм связан с хромосомными

аберрациями, а геномный — с изменением наборов хромосом в карио-

типе (гетероплоидия).

Полиморфные генетические системы по их предполагаемой природе

включают в себя 3 группы полиморфизмов: транзиторный, нейтраль-

ный, балансированный.

Транзиторный полиморфизм объясняется сменой генетического со-

става популяции по рассматриваемому локусу. Один новый аллель в из-

менившихся условиях среды становится более выгодным и заменяет «ис-

ходный». Такой полиморфизм не может быть стабильным потому, что

благодаря естественному отбору рано или поздно «исходный» аллель бу-

дет вытеснен новым и популяция будет мономорфной по «новому» алле-

лю. Скорость такого процесса нельзя заметить на протяжении жизни од-

ного поколения.

При нейтральном полиморфизме из-за случайных стохастических

процессов (дрейф генов, эффект основателя) происходит случайное изме-

нение частот аллелей. Например, возникновения различий в адаптивно-

индифферентных признаках (приросшая или свободная мочка уха). Изме-

нения генных частот по этим признакам осуществляется по механизму

дрейфа генов, чем и объясняется нейтральный тип их эволюции.

Балансированный полиморфизм — это полиморфизм, обусловлен-

ный сложным балансом между отбором против обеих гомозигот в пользу

гетерозиготы. Рецессивный генотип подвергается более сильной элимина-

ции, чем доминантный. Различия в скорости элиминации 2-х этих геноти-

пов поддерживают постоянное, стабильное равновесное существование в

популяции обеих аллелей с собственной для каждого частотой. Этим и объ-

ясняется стабильность такого полиморфизма. Наиболее полно изучены сис-

темы сбалансированного полиморфизма, связанные с отбором по малярии —

аномальных гемоглобинов, талассемии, недостаточности эритроцитарного

фермента глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы. Стабильность этих полиморфиз-

мов исчезает в связи с успехами борьбы с малярией. Балансированный поли-

морфизм превращается в транзиторный. Однако для снижения генных частот

теперь уже полностью патологических генов, поскольку нет нужды в защите

от малярии, должно пройти несколько десятков поколений.

Большое число открытых к настоящему времени полиморфных сис-

тем у человека со значительным числом аллелей приводит к тому, что

практически каждый человек обладает уникальным набором генов, что по-

зволяет говорить о биохимической и иммунологической индивидуальности

144

личности. Это имеет большое значение в медицинской практике, особенно

в судебной экспертизе.

Обычно наследственная предрасположенность носит мультифактори-

альный характер и определяется множеством генов с преобладающим эффек-

том одного или нескольких генов. Для установления этих генов пользуются

биохимическими и иммунологическими методами антропогенетики. В на-

стоящее время описано более 130 полиморфных генных локусов, кодирую-

щих полиморфные белки. Это белки-ферменты, антигены, транспортные

белки и т. д. Высказываются суждения, что около 1/3 структурных генов че-

ловека должны иметь множественные аллели, т. е. кодировать полиморфные

продукты метаболизма. В таком большом выборе для генетической рекомби-

нации заложена возможность возникновения индивидов с неблагоприятными

сочетаниями генов, определяющих наследственную предрасположенность к

заболеваниям. Учитывая генетический полиморфизм, для конкретного опре-

деления генетического фактора предрасположения к болезни сравнивают

частоту встречаемости тех или иных полиморфных белков (антигенов) при

данной болезни и в контрольной группе здоровых людей. Имеются много-

численные сведения по ассоциациям болезней с иммунологическими марке-

рами — антигенами групп крови АВО, системы HLA, с гаптоглобинами кро-

ви и с секретором. В частности, установлена предрасположенность людей со

2-й группой (А) крови к раку желудка, толстой кишки, яичника, шейки мат-

ки, ревматизму, ишемической болезни сердца, тромбоэмболиями и т. д. Люди

с 1-й группой крови (0) предрасположены к заболеваниям язвенной болезни

желудка и двенадцатиперстной кишки и т. д.