Полиморфизм генов что это такое

Анализ полиморфизмов в генах F2, F5, F7, F13, FGB, PAI-1, ITGA2, ITGB3 (риск развития тромбофилии) и MTHFR, MTRR, MTR (нарушения метаболизма фолатов)

Полиморфизм генов что это такое
Комплексное генетическое исследование риска развития тромбофилии и нарушения фолатного цикла.

Наличие генетической предрасположенности к тромбофилии сопряжено с повышенным риском развития осложнений беременности: привычное невынашивание, плацентарная недостаточность, задержка роста плода, поздний токсикоз.

Полиморфизмы генов F2, F5, F7, F13, FGB, PAI-1, ITGA2, ITGB3 и MTHFR, MTRR, MTR также могут являться причиной развития венозных тромбозов.

Тромбофилия

Тромбофилия — патологическое изменение в свёртывающей системе крови, приводящие к образованию кровяных сгустков.  Тромбофилия может быть наследственной и приобретённой. Приобретённые тромбофилии могут возникнуть во время беременности или при ожирении. Появление тромбофилий может быть обусловлено внешними причинами: хирургическими операциями, использованием гормональных контрацептивов, антифосфолипидным синдромом, повышением уровня гомоцистеина, курением или долгим периодом неподвижности. При наследственных тромбофилиях происходят изменения в генах, ответственных за поддержание гемостаза.  Наиболее частыми из известных генетических факторов, предрасполагающих к тромбозам, являются полиморфизмы в генах факторов свёртывания крови F2 (c.*97G>A) и F5 (c. 1601G>A), и полиморфизмы в генах фолатного цикла (метилентетрагидрофолат-редуктаза, MTHFR; метионин-синтаза редуктаза, MTRR; метионин-синтаза, MTR). Полиморфизмы в генах факторов F2 и F5 вносят больший вклад в риск развития тромбофилий и имеют самостоятельное клиническое значение. Одновременное выявление нескольких генетических факторов предрасположенности к тромбофилическим состояниям значительно увеличивает риск развития тромбозов.

Тромбозы — наиболее частое проявление тромбофилии

При тромбозах в сосудах образуются тромбы, которые блокируют кровоток. Она может приводить к развитию артериальных и венозных тромбозов, которые в свою очередь зачастую являются причиной инфаркта миокарда, ишемической болезни сердца, инсульта, тромбоэмболии лёгочной артерии и др. Повышенная склонность к тромбообразованию — наиболее частое проявление тромбофилии.

Ген F2

Ген F2 кодирует аминокислотную последовательность белка протромбина. Протромбин или коагуляционный фактор II является одним из главных компонентов свёртывающей системы крови. В результате его ферментативного расщепления образуется тромбин. Данная реакция является первой стадией образования кровяного сгустка. Полиморфизм гена F2 (20210 G-> A) обусловлен заменой нуклеотидного основания гуанина (G) на аденин (A) в позиции 20210 гена, приводит в случае варианта А к повышенной экспрессии гена. Избыточная продукция протромбина является фактором риска инфаркта миокарда, различных тромбозов, в том числе тромбоэмболии лёгочной артерии, часто имеющей смертельный исход. Неблагоприятный вариант полиморфизма (А) наследуется по аутосомно-доминантному типу. Это означает, что повышенный риск тромбофилии имеет место даже при гетерозиготной форме полиморфизма.

Ген F5

Ген F5 кодирует аминокислотную последовательность белка — коагуляционного фактора V (фактор Лейдена). Функция коагуляционного фактора V заключается в активизации реакции образования тромбина из протромбина. Полиморфизм (1691 G-> A (R506Q)) гена F5 обусловлен заменой нуклеотидного основания гуанина (G) на аденин (A) в положении 1691, что приводит к аминокислотной замене аргинина на глутамин в позиции 506. Замена аминокислоты придаёт устойчивость активной форме фактора Лейдена к расщепляющему действию регулирующего фермента, что приводит к гиперкоагуляции (повышенной свёртываемости) крови. Носители варианта А обладают повышенной склонностью к развитию сосудистых тромбозов, являющихся фактором риска венозных и артериальных тромбоэмболий, инфаркта миокарда и инсульта. Наличие данного варианта полиморфизма несёт серьёзную опасность для беременных, повышает вероятность развития целого ряда осложнений беременности: выкидыша на ранних сроках, отставания развития плода, позднего токсикоза, фетоплацентарной недостаточности и др.

Ген F7
Ген F7 кодирует коагуляционный фактор, который участвует в образовании кровяного сгустка. Вариант 353Gln (10976A) приводит к понижению производительности (экспрессии) гена фактора VII и является защитным фактором в развитии тромбозов и инфаркта миокарда.

При исследовании пациентов со стенозом коронарных артерий и инфарктом миокарда обнаружено, что наличие мутации 10976A приводит к понижению уровня фактора VII в крови на 30% и 2-х кратному понижению риска инфаркта миокарда даже при наличии заметного коронарного атеросклероза.

В группе пациентов, не имевших инфаркта миокарда, наблюдалась повышенная встречаемость гетеро- и гомозиготных генотипов 10976A, соответственно G/A и G/G.

Ген F13 

Ген F13 кодирует фактор XIII. Это фибринстабилизирующий фактор, или фибриназа участвует в образовании нерастворимого фибрина, представляющего собой основу кровяного сгустка, или тромба. Тромбы, образовавшиеся в присутствии фибриназы, очень медленно подвергаются лизису. Повышение активности фактора XIII сопровождается увеличением адгезивности и агрегации кровяных пластинок. У больных с тромбоэмболическими осложнениями активность фибриназы повышена. Мутация 134Leu наблюдается у 51% женщин с привычным невынашиванием беременности. Риск привычного невынашивания беременности еще выше у лиц — носителей мутации 134Leu в сочетании с мутацией 5G/4G в гене PAI-1.

PAI-1

Ген РАI1 кодирует ингибитор активатора плазминогена — I типа SERPINE1. РАI1 является компонентом противосвёртывающей системы крови. Мутации 5G/4G и 4G/4G приводит к его сверхпродукции. В результате увеличивается риск тромбозов. Гомозиготная мутация 4G/4G является фактором риска для развития тромбозов, в том числе тромбозом портальной вены и тромбозом внутренних органов, и инфаркта миокарда, семейной предрасположенности к ИБС. Также приводит к таким осложнениям беременности, как тяжёлый гестоз (у носительниц генотипа 5G/4G риск увеличивается в 2 раза, а у женщин с генотипом 4G/4G в 4 раза), остановки развития на малых сроках, внутриутробная гибель плода, гипотрофия и задержка внутриутробного развития, хроническая внутриутробная гипоксия плода, преждевременное созревание плаценты. Назначение специальной профилактики во время беременности: низкодозированная ацетилсалициловая кислота и малые дозы препаратов гепарина позволяет практически полностью устранить риск осложнений беременности у женщин с генотипами 5G/4G и 4G/4G.

Ген ITGB3

Ген ITGB3 кодирует аминокислотную последовательность белковой молекулы тромбоцитарного рецептора фибриногена. Данный рецептор обеспечивает взаимодействие тромбоцитов с фибриногеном плазмы крови, в результате чего происходит агрегация тромбоцитов и образование тромба.

Ген ITGА2

Ген ITGA2 кодирует аминокислотную последовательность a2-субъединицы интегринов — специализированных рецепторов тромбоцитов, за счёт которых происходит взаимодействие тромбоцитов с тканевыми белками, обнажаемыми при повреждении стенки сосудов. Благодаря интегринам тромбоциты образуют монослой в области повреждённых тканей, что является необходимым условием включения последующих звеньев свёртывающей системы крови, предохраняющей организм от кровопотери.

Ген FGB

Ген FGB кодирует аминокислотную последовательность бета-цепи фибриногена. Фибриноген занимает одно из главных мест в свёртывающей системе крови. Из фибриногена образуется фибрин — основной компонент кровяного сгустка.

Нарушения фолатного цикла

Ген MTHFR Ген MTHFR кодирует аминокислотную последовательность фермента метаболизма гомоцистеина. Гомоцистеин — продукт метаболизма метионина — одной из 8 незаменимых аминокислот организма. Он обладает выраженным токсическим действием на клетку. Циркулируя в крови, гомоцистеин повреждает сосуды, тем самым повышая свёртываемость крови и образование микротромбов в сосудах. Снижение активности метилентетрагидрофолатредуктазы — одна из важных причин накопления гомоцистеина в крови. Дефицит МТГФР приводит к снижению метилирования ДНК, что приводит к активации многих клеточных генов, в том числе онкогенов. В случае сниженной активности МТГФР во время беременности усиливается влияние тератогенных и мутагенных факторов внешней среды. Известно около десяти вариантов гена MTHFR, влияющих на функцию фермента. Наиболее изучен полиморфизм 677 C->T (A223V). Полиморфизм 677 C->T (A223V) связан с заменой в позиции 677 нуклеотида цитозина (С) на тимин (Т). Это приводит к замене аминокислотного остатка аланина на валин в позиции 223, относящейся к участку молекулы фермента, ответственному за связывание фолиевой кислоты. У лиц, гомозиготных по данному варианту (генотип Т/Т) фермент МТГФР проявляет чувствительность к температуре и теряет свою активность примерно на 65%. Вариант Т связан с четырьмя группами многофакторных заболеваний: сердечно-сосудистыми, дефектами развития плода, колоректальной аденомой и раком молочной железы и яичников. У женщин с генотипом Т/Т во время беременности, дефицит фолиевой кислоты может приводить к дефектам развития плода, в том числе, незаращению нервной трубки. У носителей этого генотипа высок риск развития побочных эффектов при приёме некоторых лекарственных препаратов, используемых в раковой химиотерапии, например, метотрексата. Неблагоприятное воздействие варианта Т полиморфизма сильно зависит от внешних факторов — низкого содержания в пище фолатов, курения, приема алкоголя. Сочетание генотипа Т/Т и папилломавирусной инфекции увеличивает риск цервикальной дисплазии. Назначение фолиевой кислоты может значительно снизить риск последствий данного варианта полиморфизма.

Ген MTRR

Ген MTRR кодирует цитоплазматический фермент метионин-синтаза-редуктазу (МСР). Фермент играет важную роль в синтезе белка и участвует в большом количестве биохимических реакций, связанных с переносом метильной группы. Одной из функций МСР является обратное превращение гомоцистеина в метионин.

Ген MTR

Ген MTR кодирует цитоплазматический фермент метионин-синтазу (альтернативное название — 5-метилтетрагидрофолат-гомоцистеин S-метилтрансфераза). Катализирует повторное метилирование гомоцистеина с образованием метионина, в качестве кофактора выступает кобаламин (предшественник витамина В12).

Показания:

  • женщинам с первым эпизодом ВТЭ, возникшим во время беременности, в послеродовом периоде, или во время приёма оральных контрацептивов;
  • женщинам с необъяснимой внутриутробной гибелью плода во время второго или третьего триместра беременности;
  • женщинам с первым эпизодом ВТЭ, получающим заместительную гормональную терапию;
  • пациентам, имеющим в анамнезе повторные случаи венозных тромбоэмболий (ВТЭ);
  • пациентам с первым эпизодом ВТЭ в возрасте до 50 лет;
  • пациентам с первым эпизодом ВТЭ при отсутствии средовых факторов риска в любом возрасте;
  • пациентам с первым эпизодом ВТЭ необычной анатомической локализации (мозговых, брыжеечных, печеночных вен, портальной вены и т.д.);
  • пациентам с первым эпизодом ВТЭ в любом возрасте, имеющих родственников первой степени родства (родители, дети, сибсы) с тромбозами до 50 лет.

Подготовка Генетическое обследование не требует специальной подготовки. Рекомендуется взятие крови не ранее чем через 4 часа после последнего приёма пищи. Перед диагностикой не рекомендуется подвергать себя стрессовым ситуациям, принимать спиртные напитки и курить. Рацион и приём лекарственных препаратов не влияет на результат исследования.

Интерпретация результатов

Для интерпретации результатов генетического тестирования требуется консультация врача-генетика.

Источник: https://dnkom.ru/analizy-i-tseny/molekulyarno-geneticheskie-issledovaniya-bez-zaklyucheniya-genetika/analiz-polimorfizmov-v-genakh-f2-f5-f7-f13-fgb-pai-1-itga2-itgb3-risk-razvitiya-trombofilii-i-mthfr-mtrr-mtr-narusheniya-metabolizma-folatov/

Для мутантов:) Расшифровка значения полиморфизма генов – полиморфизм гена асе

Полиморфизм генов что это такое

Сама долго рылась – искала, чтоб по-русски было объяснено, какой ген, что означает. Вот, может, кому еще пригодится: что означают полиморфизмы генов

Генетические факторы риска привычного невынашивания беременности

Комплекс исследования – Генетические факторы риска привычного невынашивания беременности включает в себя анализ на:

  • полиморфизм G20210А гена II фактора свертываемости крови ( протромбина)
  • полиморфизм G1691А гена V фактора свертываемости крови (лейденского фактора)
  • полиморфизм С667Т гена метилентетрагидрофолатредуктазы ( МТНFR)
  • полиморфизм 4 G/5 G гена ингибитора активатора плазминогена ( РАI-1)
  • полиморфизм VaI34Leu гена фактора XIII свертываемости крови (F13)
  • полиморфизм D/I гена ангиотензинпревращающего фермента ( АСЕ)
  • полиморфизм А1/А2 гена CYP17 **


Привычное невынашивание беременности тесно связано с генетическими нарушениями. Риск невынашивания складывается из нескольких составляющих:

  • Нарушение тромбообразования.
  • Нарушение тромболизиса.
  • Нарушении синтеза половых гормонов.

При повышенной склонности к тромбообразованию, нарушается система гемостаза. Генетические нарушения у женщин с наследственной тромбофилией проявляются при беременности. Предрасположенность к тромбофилии является причиной привычного невынашивания, задержки развития плода, гестозов, нарушения развития плаценты.

Генетические факторы риска

Замедление процессов фибринолиза при мутации генов PAI -1 является причиной нарушения процесса имплантации плода.

Мутация 6754/5G приводит к повышению фибрина в сосудах матки, снижению плацентарного кровообращения, что в свою очередь является причиной задержки развития плода.

Полиморфизм гена MTHFR, который является ферментом метаболизма продукта гомоцистеина. В норме это вещество не накапливается, при генетическом нарушении оно поражает сосуды и способствует образованию тромбов.

Полиморфизм гена F5 который отвечает за антикоагуляционные реакции, приводит к осложнениям беременности, невынашиванию, отставанию развития плода, поздним выкидышам, образованию тромбов в плаценте.

Мутация гена F2, который отвечает за образование протромбина, участвующего в свертывании крови, приводит к повышению его уровня в два раза. Полиморфизм этого гена является фактором всех осложнений беременности.


Ген F 13
отвечает за образование фибриназы. При мутации этого гена повышается активность фибриназы при нормальном ее количестве.

При полиморфизме гена АСЕ,
отвечающего за повышение артериального давления, приводит к развитию одного из самых опасных осложнений беременности – эклампсии.

Изменения гена CYP17, отвечающего за образование стероидных гормонов, при генотипе А2/А2 и А1/А2 значительно увеличивает риск невынашивания.

Полиморфизм гена АСЕ

Ген АСЕ участвует в превращении неактивного ангиотензина в активный. Это вещество является одним из самых активных веществ, которые повышают артериальное давление. В связи с этим могут развиваться артериальные гипертензии, эндотелиальная дисфункция, тяжелое осложнение у беременных – эклампсия.

Полиморфизм коагуляционного фактора F5 (V)

Фактор играет важную роль в регуляции свертываемости крови – образование тромбина. Мутация G1691A (мутация Лейден) приводит к гиперкоагуляции и к риску развития образования тромбов в венозных сосудах, артериальным тромбоэмболиям. Полиморфизм гена повышает риск развития коронарного стеноза, инфаркта миокарда и инсульта.

Полиморфизм коагуляционного фактора F2 (20210 G)

Коагуляционный фактор F2 (протромбин) участвует в процессах свертываемости крови (образованию кровяных сгустков). Полиморфизм 20210 G приводит к увеличению протромбина в два раза. Повышается риск возникновения тромбофилии, сердечно-сосудистым заболеваниям.

Полиморфизм гена MTHFR (С677Т)

Факторотвечает за синтез фолиевой кислоты, а также является ферментом метаболизма гомоцистеина, который токсически действует на сосуды. Накопление гомоцистеина приводит к коронарному атеросклерозу. Мутация гена приводит к ишемическим заболеваниям сердца, инфаркту миокарда, атеросклерозу, осложнениям беременности, дефектам развития плода.

Полиморфизм коагуляционного фактора F7 (Arg353Gln)

Фактор активирует систему свертывания крови образованию кровяного сгустка. Высокий уровень F7 повышает риск стеноза коронарных сосудов и инфаркта миокарда.

Полиморфизм тромбоцитарного рецептора фибриногена

Фактор обеспечивает быстрое склеивание тромбоцитов и купирование поврежденного эпителия. Мутация гена приводит к повышенной агрегации тромбоцитов и образованию тромбов, что приводит к сердечно-сосудистым заболеваниям. Терапия аспирином у пациентов с мутацией данного фактора не эффективна.

Полиморфизм A фибриногена (455 G)

Фибриноген при повреждении сосудов переходит в фибрин и образует кровяные сгустки. Мутация может привести к повышенной выработке фибриногена в крови и создает высокий риск образования тромбов. Это приводит к повышенному давлению крови, инсультам и тромбоэмболическим заболеваниям. Риск инсультов при этом может увеличиться в 4 раза.Источник тут

Е

сли забить в поисковик на этом сайте “полиморфизм”, то там выскакивает много ссылок про еще разные гены, если кому-то этих не хватит))) вкратце и по-русски.

Источник: https://www.BabyBlog.ru/community/post/conception/3074125

Полиморфизм – что это? Генетический полиморфизм

Полиморфизм генов что это такое

Генетический полиморфизм являет собой состояние, при котором отмечается явное разнообразие генов, но несмотря на это частота наименее распространённого гена в популяции будет составлять более 1% Поддержание полиморфизма происходит благодаря постоянного пере-комбинирования и мутирования генов. Согласно результатам последних исследований, проведённых учеными-генетиками, генетический полиморфизм имеет весьма широкую распространённость, ведь комбинирование гена может доходить до нескольких миллионов.

Мутирование генов

ДНК.  vchal/shutterstock

В реальной современной жизни гены являются не такими постоянными, однажды и на всю жизнь. Гены могут мутировать с различной переодичностью. Что, в свою очередь, может становиться причиной появления каких-либо ранее не имевшихся признаков, которые бывают далеко не всегда полезны.

Все мутации принято подразделять на следующие виды:

  • генные – приводящие к переменам последовательности нуклеотидов ДНК в каком-либо отдельном гене, что приводит к изменениям также и в РНК и в белке, кодируемом данным геном. Генные мутирования также подразделяются на 2 категории рецессивные и доминантными. Данный вид мутаций может привести к развитию новых признаков, поддерживающих либо подавляющих жизнедеятельность живого существа.
  • генеративное мутирование отражается на половых клетках и передаются при сексуальном контакте;
  • соматическое мутирование не отражается на половых клетках, у животных и людей не передаётся от родителей к детям, а у растений может наследоваться в случае вегетативного размножении;
  • геномное мутирование отражается на изменении численности хромосом в клеточном кариотипе;
  • хромосомное мутирование напрямую затрагивает процесс перестройки структурности хромосом, изменения положений их участков, происходящих из-за разрывов либо выпадением отдельных участков.

К мутированию генов, а, значит, и к повышению распространённости недугов имеющих наследственную природу могут привести следующие составляющие современной жизни:

  • Техногенные катастрофические происшествия;
  • Загрязнение экологической среды (применение пестицидов, добыча и использование горючего, применение средств бытовой химии);
  • Использование лекарственных средств и пищевых добавок, воздействующих на ДНК и РНК;
  • Приём в пищу генетически преобразованных продуктов питания;
  • Длительное, постоянное, либо особенно сильное кратковременное радиационное излучение.

Мутирование генов – процесс весьма непредсказуемый. Это связано с тем,что заранее предугадать, какой ген, каким образом и в какую сторону мутирует – предугадать практически невозможно.

Мутирование генов протекает сам по себе, изменяя наследственные факторы и, на примере такого генетически обусловленного заболевания как тромбофилия, вполне очевидно, что далеко не всегда эти преобразования идут на пользу.

Виды полиморфизма

хромосомы.  Rost9/shutterstock

Среди учёных-генетиков принято различать преходящий и сбалансированный генный полиморфизм. Преходящий полиморфизм отмечается в популяции в том случае, если имеет место замена аллеля, бывшего ранее обыкновенным, иными аллелями, наделяющими своих носителей более высоким уровнем приспособленности.

В процессе протекания преходящего полиморфизма отмечается направленное сдвигание (исчисляется в %) различных генотипных форм. Данный вид генного полиморфизма – являет собою основной путь эволюционного процесса. В качестве примера преходящего полиморфизма можно привести процесс индустриального механизма.

Таким образом, в результате ухудшения экологического состояния в ряде крупнейших мегаполисов мира более чем у 80-ти разновидностей бабочек, появились более темные расцветки. Это произошло по причине постоянного загрязнения стволов деревьев и последующего уничтожения более светлых особей бабочек насекомоядными птицами.

Позже выяснилось, что более темная расцветка тела у бабочек появилась по причине генного мутирования, вызванного загрязнением окружающей среды.

Сбалансированный генный полиморфизм объясняется отсутствием сдвига численного соотношения различных форм и генотипов среди популяций, проживающих в не изменяющихся условиях окружающей среды.

Однако процентное соотношение форм либо остается неизменным, либо может варьироваться вокруг какой-либо не изменяющейся величины.

В отличие от преходящего генного полиморфизма, сбалансированные полиморфические явления – это неотъемлемая часть непрекращающегося эволюционного процесса.

Генный полиморфизм и состояние здоровья

современный человек.  chombosan/shutterstock

Современные медицинские исследования доказали, что процесс внутриутробного развития ребёнка может значительно увеличивать вероятность тромбогенных сдвигов.

Особенно это ожидаемо в том случае, если женщина имеет предрасположенность либо страдает сама генетическим заболеванием.

Чтобы беременность и процесс рождения долгожданного малыша проходили без серьёзных осложнений, врачи рекомендуют поднять свою родословную на предмет того, страдали ли близкие или более дальние родственники будущей мамы наследственно обусловленными заболеваниями.

На сегодняшний день стало известно, что гены такого передающегося по наследству заболевания как тромбофилия, способствуют развитию тромбофлебита и тромбоза во время вынашивания ребёнка, родовой деятельности и послеродового периода.

Кроме того полиморфические изменения генов фактора протромбина FII могут стать причиной неизлечимого бесплодия, развитию наследственно обусловленных пороков развития и даже внутриутробной гибели младенца ещё до рождения либо вскоре после рождения. Кроме того, данное генное преобразование в разы увеличивает риск развития таких недугов, как: тромбофлебит, тромбоэмболия, атеросклероз, тромбоз, инфаркт миокарда и ишемическое поражение сосудов сердца.

Генный полиморфизм фактора Лейдена FV также может значительно усложнить процесс беременности, так как он способен провоцировать привычный выкидыш и способствовать развитию генетических нарушений у ещё нерождённого ребёнка. Кроме того, он может вызвать наступление инфаркта либо инсульта в юном возрасте либо способствовать развитию тромбоэмболии;

Мутирование генов PAI-1 уменьшает активность противостоящей свертыванию системы, по этой причине его принято считать одним из важнейших факторов нормального протекания процесса свёртывания крови.

Развитие таких недугов как тромбоз либо тромбоэмболия – весьма опасны при беременности. Без профессионального медицинского вмешательства они нередко приводят к смертности во время родов как матери, так и ребёнка. Кроме того, роды при наличии этих недугов в большинстве случаев бывают преждевременными.

Когда необходимо сдавать кровь с целью выявления генетических нарушений?

Сдача анализов.  Alexander Raths/shutterstock

Иметь некоторые сведения о предрасположенности к тем или иным генетическим заболеваниям рекомендуется каждому человеку даже если он не планирует беременность.

Подобные знания могут оказать бесценную помощь в профилактике и лечении ускоренного тромбобразования, инфарктов, инсультов, ТЭЛА и других недугов.

Однако на сегодняшний день значение информации о своём генетическом фонде играет огромную роль в лечении кардиологических недугов и в акушерском деле.

Таким образом, где назначение анализа на выявление тромбофилии и гемофилии играет особую роль в следующих случаях:

  • При планировании беременности;
  • При наличии патологических осложнений во время беременности;
  • Лечении заболеваний сосудов, сердца, артерий и вен;
  • Выяснении причин выкидышей;
  • Лечении бесплодия;
  • При подготовке к плановым операциям;
  • В лечении онкологических новообразований;
  • При лечении гормональных нарушений;
  • Лицам, страдающим ожирением;
  • При лечении эндокринологических болезней;
  • При необходимости принимать контрацептивные составы;
  • Лицам, занимающимся особенно тяжёлым физическим трудом и пр.

Своевременное развитие медицины позволяет заблаговременно выявить генетические аномалии, определить их полиморфизм и возможную предрасположенность к развитию генетических заболеваний путем проведения сложнейшего анализа крови.

Хотя при проведении данного анализа в платных медицинских центрах подобное обследование может требовать некоторых затрат, проведение такого анализа может весьма облегчить лечение либо предупредить развитие множества генетических нарушений.

2019-07-10 01:07:40

  • Остеохондроз — коварное заболевание, при котором поражаются хрящевые и в более поздних стадиях — костные элементы позвоночника. С возрастом
  • Никто из исследователей не принимал во внимание того факта, что рефракция глаза не является постоянным состоянием, что она непрерывно
  • Мы уже говорили, что беременность является естественным состоянием женщины. С началом беременности в организме женщины происходит ряд физиологических изменений
  • Атеросклероз — это заболевание кровеносных сосудов, при котором на их стенках происходит отложение холестерина, солей кальция, разрастается соединительная
  • Общим называется такой массаж, при котором массируется только тело. Массаж головы в общий массаж не входит. Эффективность общего
  • Почечная недостаточность — нарушение функции почек, при которой наблюдаются резкое уменьшение количества выделяемой мочи, накопление в крови токсических продуктов

Источник: https://medn.ru/s/polimorfizm-chto-eto-geneticheskiy-polimorfizm.html

Полиморфизм генов (генетический полиморфизм)

Полиморфизм генов что это такое

Полиморфными принято называть гены, которые представлены в популяциинесколькими разновидностями – аллелями, что обусловливает разнообразиепризнаков внутри вида. 

Генетический полиморфизм (genetic polymorphism, греч. genetikos — относящийся к рождению,происхождению; греч. polys — многий и morphe — вид, форма,образ) – разнообразие частот аллелей гомозигот.

Различия между аллелями одного итого же гена, как правило, заключаются в незначительных вариациях его«генетического» кода.

Большую долю в генетический полиморфизм вносят замены одного нуклеотида на другой иизменения числа повторяющихся фрагментов ДНК, которые осуществляются вовсех структурных элементах генома: экзонах, интронах, регуляторных участкахи т. д.

Масштабы генетического полиморфизма у человека таковы, что междупо-следовательностями ДНК двух людей, если только они не однояйцевыеблизнецы, существуют миллионы различий. Эти различия подразделяют на четыреосновные категории: 

а) фенотипически не выраженные (напр., полиморфные участкиДНК, используемые для идентификации личности молекулярно-генетическимиметодами); 

б) вызывающие фенотипические различия (напр., в цветеволос или росте), но не предрасположенность к заболеванию; 

в) играющие некоторую роль в патогенезе заболевания(напр., при полигенных болезнях);

 г) играющие основную роль в развитии заболевания(напр., при моногенных болезнях). 

Хотя большинство известных полиморфизмов выражаются либо в заменаходного нуклеотида, либо в изменении числа повторяющихся фрагментов ДНК, тем не менее вариации, затрагивающие кодирующие фрагменты генов иотражающиеся на аминокислотной последовательности их продуктов, встречаютсяотносительно редко и не имеют отношения к анализируемой конкретнойпроблеме, для которой в первую очередь важны возможные последствияполиморфизма нитронов и 5'-концевых некодирующих последовательностей.Анализ данного феномена в существенной степени зависит от того, наскольковариабельны собственные функции белка, кодируемого различными аллелями, чтосправедливо и в отношении ферментов образования и метаболизма стероидныхгормонов, о которых далее пойдет речь.

Локус называется полиморфным,если в популяции существуют два или более аллеля этого локуса. Однако, еслиодин из аллелей имеет очень высокую частоту , скажем, 0.

99 или больше, то высока вероятность того, что ниодин другой аллель не будет присутствовать в выборке, взятой из популяции,если только эта выборка не будет очень большой.

Таким образом, обычно локусопределяется как полимрофный, если частота наиболее распространенногоаллеля меньше 0.99. Такое деление носит весьма условный характер и влитературе можно найти другие критерии полиморфности.

Одним из наиболеепростых способов измерения степени полиморфности в популяции являетсяподсчет среднего соотношения полиморфных локусов и путем деления их общегочисла на суммарное число локусов в выборке. Конечно, такая мера взначительной степени зависит от числа изученных особей.

Более точнымпоказателем генетической вариабельности внутри популяции является СРЕДНЯЯОЖИДАЕМАЯ ГЕТЕРОЗИГОТНОСТЬ или ГЕННОЕ РАЗНООБРАЗИЕ. Эта величина может бытьполучена непосредственно из генных частот и в гораздо меньшей степениподвержена влиянию эффектов, связанных с ошибкой выборки.

Генноеразнообразие по данному локусу определяется следующим образом: m h = 1 – SUM xi* i=1 где SUM – сумма, xi – частота аллеля i и m – общеечисло аллелей данного локуса.

Для любого локуса h является вероятностьютого, что два аллеля, случайным образом выбранных в популяции, будутотличаться друг от друга. Среднее по всем h для каждого изученного локуса,H, может быть использовано как оценка степени генетической вариабельностивнутри популяции.

Степени генетического разнообразия h и H широкоиспользовались для данных, полученных при электрофоретическом анализе ианализе рестрикционными ферментами.

Однако, они не всегда могут бытьподходящими для данных, полученных при исследовании последовательностейДНК, так как степень разнообразия на уровне ДНК чрезвычайно велика.

Вособенности, когда рассматриваются длинные последовательности, вполневероятно, что каждая будет отличаться от других последовательностей поодному или более нуклеотидам. Тогда как h, так и H будут близки к 1 и,следовательно, не будут различаться между локусами или популяциями, будучи,таким образом, не информативными.

При работе с ДНК более приемлемымпоказателем полиморфизма в популяции является среднее число нуклеотидныхзамен на позицию между двумя случайно выбранными последовательностями.

Этаоценка называется нуклеотидным разнообразием (Nei M., Li W.-H.

, 1979) и обозначаетсяп: п = SUM (x * x * п ) i,j i j ij где x i и x j – частоты последовательностей i-го иj-го типов, и п ij – доля нуклеотидных различий между i-м и j-м типами последовательностей.

В настоящее время известно несколько работпо изучению нуклеотидного разнообразия на уровне последовательностей ДНК.Одна такая работа была проделана для локуса, кодирующегоалкоголь-дегидрогеназу D. melanogaster (Adh) (Nei M., 1987) .

Исследовались 11последовательностей длиной 2.379 нуклеотидов.

Не принимая во вниманиеделеции и инсерции, было выделено девять различных аллелей, один из котрыхбыл представлен тремя, а восемь остальных – одной последовательностью.

Таким образом, частоты x1 – x8 были равны 1/11, аx9=3/11. Сорок три позиции были полиморфны. Сначала былиподсчитаны доли нуклеотидных различий для каждой пары последовательностей,приведенные в таблице :

Например, аллели 1-S и 2-S различались по трем позициям из 2.379,следовательно, п12 = 0.13%. Полученное с использованием формулы3.20 значение п оказалось равным 0.007.

Генетический полиморфизм инаследственные болезни.

В 1902 г. Гаррод предположил, что нарушенияметаболизма, например при алкаптонурии , являются крайним выражением химической индивидуальностиорганизма.

Действительная широта генетического разнообразия впервые сталаочевидной, когда с помощью электрофореза клеточных экстрактов (безпредварительной очистки ферментов) было показано существование несколькихструктурных изоформ для многих белков.

Наличие изоформ обусловленосуществованием в популяции множественных вариантов гена ( аллелей ) этого белка. Аллели имеютидентичную локализацию в гомологичных хромосомах.

Большинство генов вкаждом организме представлено двумя аллелями, один из которых унаследованот отца, а другой – от матери. Если оба аллеля идентичны, то организмсчитается гомозиготным , если разные – гетерозиготным .

В ходе эволюцииразные аллели произошли в результате мутаций от единогоаллеля-предшественника, чаще всего они отличаются друг от друга заменойодного нуклеотида ( миссенс-мутации ).Обычно белки, кодируемые разными аллелями одного гена, обладают одинаковымифункциональными свойствами, то есть замена аминокислоты нейтральна илипочти нейтральна с точки зрения естественного отбора.

О наличии тех илииных аллелей часто судят на основании анализа аминокислотнойпоследовательности соответствующих белков. Для многих генов (например, гена бета-цепи глобина ) удается выделитьнормальный аллель – самый распространенный в популяции, который встречаетсязначительно чаще других.

Иногда среди аллелей нет ни одного, который можнобыло бы считать нормальным. Чрезвычайно высокий полиморфизм свойственен,например, гену апопротеина (а) и гену альфа-цепи гаптоглобина . Ген считают полиморфным , если его самыйраспространенный аллель встречается менее чем у 99% людей.

Это определениеотражает только распространенность разных аллелей, а не их функциональныеразличия.

Понятие полиморфизма расширилось с открытием необычайнойизменчивости последовательностей ДНК. В геномах разных людей различается 1из 100-200 пар нуклеотидов; это согласуется с гетерозиготностью по 1 из250-500 пар нуклеотидов.

Современные методы позволяют выявить заменыотдельных нуклеотидов в кодирующих областях, которые могут бытьнесмысловыми или вызывать изменение аминокислотной последовательности.

Полиморфизм ДНК еще более выражен в некодирующих областях генома, влияниекоторых на экспрессию генов невелико или его нет вообще.

Помимо заменыотдельных нуклеотидов в основе полиморфизма ДНК лежат вставки, делеции иизменение числа тандемныхповторов . Различают варьирующие по числу (длинные) тандемные повторы( минисателлитная ДНК ) икороткие (тетра-, три-, ди- или мононуклеотидные) тандемные повторы ( микросателлитная ДНК ).

Масштабы полиморфизма ДНК таковы, что между последовательностями ДНК двухлюдей, если только они не однояйцевые близнецы, существуют миллионыразличий. Эти различия подразделяют на четыре большие категории:

-фенотипически не выраженные (например, полиморфные участки ДНК,используемые для идентификации личности молекулярно-генетическимиметодами);

– вызывающие фенотипические различия (например, в цветеволос или росте), но не предрасположенность к заболеванию;

– играющиенекоторую роль в патогенезе заболевания (например, при полигенных болезнях );

– играющиеосновную роль в развитии заболевания (например, при моногенных болезнях ).

См. также Полиморфизм.

  • Словарь терминов по биотехнологии В.З. Тарантула: алфавитный указатель
  • Шок: патофизиология
  • Неодарвинизм и теория нейтральности
  • Суперсемейство иммуноглобулинов: филогенетические аспекты
  • Эпидемиология сахарного диабета типа 1: генетика
  • Дрейф генов случайный
  • MHC: полиморфизм генов: введение
  • Болезни с наследственной предрасположенностью: механизмы: введение
  • Источник: http://humbio.ru/humbio/canc-horm/00054606.htm

    Большой запас

    От большого запаса полиморфизма зависит лучшая адаптация популяции к новой среде обитания, и в таком случае эволюция происходит намного быстрее. Произвести оценку всего количества полиморфных аллелей, используя традиционные генетические методы, нет практической возможности.

    Связано это с тем, что наличие определенного гена в генотипе осуществляется за счет скрещивания особей, которые имеют различные фенотипические особенности, определяемые геном.

    Если знать, какую часть в определенной популяции составляют особи, имеющие различный фенотип, то становится возможным установить количество аллелей, от которых зависит формирование того или иного признака.

    Как все начиналось?

    Генетика стала бурно развиваться в 60-е годы прошлого столетия, именно тогда стал применяться электрофорез белков или ферментов в геле, который позволил определить генетический полиморфизм.

    Что это за метод? Именно при помощи него вызывается перемещение белков в электрическом поле, которое зависит от размера перемещаемого белка, его конфигурации, а также суммарного заряда в разных участках геля.

    После этого, в зависимости от расположения и числа пятен, которые появились, проводится идентификация определившегося вещества. Чтобы оценить полиморфизм белка в популяции, стоит исследовать приблизительно 20 или большее количество локусов.

    Затем с использованием математического метода определяется количество аллельных генов, а также соотношение гомо- и гетерозигот. По данным исследований, одни гены могут быть мономорфными, а другие – необычайно полиморфными.

    Понятие полиморфизма чрезвычайно широкое, оно включает в себя переходный и сбалансированный вариант. Зависит это от селективной ценности гена и естественного отбора, который давит на популяцию. Помимо этого, он может быть генным и хромосомным.

    Генный и хромосомный полиморфизм

    Генный полиморфизм представлен в организме аллелями в количестве более одного, ярким примером этого может стать кровь. Хромосомный представляет собой различия в пределах хромосом, который происходит за счет аберраций. При этом в гетерохроматиновых участках есть различия. В случае отсутствия патологии, которая приведет к нарушению или гибели, такие мутации носят нейтральный характер.

    Переходный полиморфизм

    Переходный полиморфизм возникает в том случае, когда в популяции происходит замещение аллеля, который когда-то был обычным, другим, который обеспечивает своего носителя большей приспосабливаемостью (это также называется множественным аллелизмом).

    При данной разновидности есть направленный сдвиг в процентном содержании генотипов, за счет него происходит эволюция, и осуществляется ее динамика. Явление индустриального механизма может стать хорошим примером, который охарактеризует переходный полиморфизм.

    Что это такое, показывает простая бабочка, которая с развитием промышленности сменила белый цвет своих крыльев на темный. Данное явление начали наблюдать в Англии, где более чем 80 видов бабочек березовых пядениц из бледно-кремовых цветов стали темными, что впервые подметили после 1848 года в Манчестере в связи с бурным развитием промышленности.

    Уже в 1895 году более 95% пядениц приобрели темную окраску крыльев. Связаны такие перемены с тем, что стволы деревьев стали более закопченными, и светлые бабочки стали легкой добычей дроздов и малиновок. Перемены произошли за счет мутантных меланистических аллелей.

    Определение “полиморфизм сбалансированный” характеризует отсутствие сдвига любых числовых соотношений различных форм генотипов в популяции, которая находится в стабильных условиях среды обитания.

    Это означает, что из поколения в поколение соотношение остается одним и тем же, но может незначительно колебаться в пределах той или иной величины, которая является постоянной.

    В сравнении с переходным, сбалансированный полиморфизм – что это? Он в первую очередь является статикой эволюционного процесса. И. И. Шмальгаузен в 1940 году дал ему также название равновесного гетероморфизма.

    Пример сбалансированного полиморфизма

    Наглядным примером сбалансированного полиморфизма может стать наличие двух полов у многих моногамных животных. Связано это с тем, что у них есть равноценные селективные преимущества. Соотношение их в пределах одной популяции всегда равное.

    При наличии в популяции полигамии селективное соотношение представителей обоих полов может быть нарушено, в таком случае представители одного пола могут либо полностью уничтожиться, либо устраняются от размножения в большей степени, чем представители противоположного пола.

    Другим примером может стать групповая принадлежность крови по системе АВ0. В этом случае частота различных генотипов в различных популяциях может быть различной, но наравне с этим из поколения в поколение она не меняет своего постоянства. Проще говоря, ни один генотип не имеет селективного преимущества перед другим.

    По данным статистики, мужчины, имеющие первую группу крови, имеют большую ожидаемую продолжительности жизни, чем остальные представители сильного пола с другими группами крови.

    Наравне с этим, риск развития язвенной болезни 12-перстной кишки при наличии первой группы выше, но она может перфорироваться, и это станет причиной смерти в случае позднего оказания помощи.

    Генетическое равновесие

    Данное хрупкое состояние может нарушаться в популяции как следствие возникающих спонтанно мутаций, они при этом должны быть с определенной частой и в каждом поколении.

    Исследования показали, что полиморфизмы генов системы гемостаза, расшифровка которых дает понять, эволюционный процесс способствует данным изменениям или, наоборот, противодействует, крайне важны.

    Если проследить ход мутантного процесса в той или иной популяции, то можно также судить о ее ценности для адаптации. Она может быть равна единице, если в процессе отбора мутация не исключается, и препятствий к ее распространению нет.

    Большинство случаев показывают, что ценность таких генов менее единицы, а в случае неспособности таких мутантов к размножению и вовсе все сводится к 0.

    Мутации такого рода отметаются в процессе естественного отбора, но это не исключает неоднократное изменение одного и того же гена, что компенсирует элиминацию, которая осуществляется отбором.

    Тогда достигается равновесие, мутировавшие гены могут появляться или, наоборот, исчезать. Это приводит к сбалансированности процесса.

    Пример, который может ярко охарактеризовать происходящее, – серповидноклеточная анемия. В данном случае доминантный мутировавший ген в гомозиготном состоянии способствует ранней гибели организма. Гетерозиготные организмы выживают, но они более восприимчивы к заболеванию малярией.

    Сбалансированный полиморфизм гена серповидноклеточной анемии можно проследить в местах распространения данного тропического заболевания. В такой популяции гомозиготы (особи с одинаковыми генами) элиминируются, наравне с этим действует отбор в пользу гетерозигот (особей с разными генами).

    За счет происходящего разновекторного отбора в генофонде популяции происходит поддержание в каждом поколении генотипов, которые обеспечивают лучшую приспосабливаемость организма к условиям среды обитания.

    Наравне с наличием гена серповидноклеточной анемии в популяции человека есть и другие разновидности генов, характеризующие полиморфизм. Что это дает? Ответом на этот вопрос станет такое явление, как гетерозис.

    Гетерозиготные мутации и полиморфизм

    Гетерозиготный полиморфизм предусматривает отсутствие фенотипических изменений при наличии рецессивных мутаций, даже если они несут вред. Но наравне с этим они могут накапливаться в популяции до высокого уровня, который может превышать вредные доминантные мутации.

    Эволюционный процесс является непрерывным, и обязательным его условием есть полиморфизм. Что это – показывает постоянная приспосабливаемость той или иной популяции к среде своего обитания.

    Разнополые организмы, которые обитают в пределах одной группы, могут быть в гетерозиготном состоянии и передаваться из поколения в поколение на протяжении многих лет.

    Наравне с этим фенотипического проявления их может и не быть – за счет огромного запаса генетической изменчивости.

    Ген фибриногена

    В большинстве случаев исследователями рассматривается полиморфизм гена фибриногена как предшествующее состояние для развития ишемического инсульта. Но в данный момент на первый план выходит проблема, при которой генетические и приобретенные факторы способны оказывать свое влияние на развитие данного заболевания.

    Данная разновидность инсульта развивается за счет тромбоза артерий головного мозга, а, изучая полиморфизм гена фибриногена, можно понять многие процессы, влияя на которые, недуг можно предупредить. Связи генетических изменений и биохимических показателей крови в данный момент учеными недостаточно изучены.

    Дальнейшие исследования позволят влиять на ход заболевания, изменять его течение или просто предупреждать его на ранней стадии развития.

    Источник: https://FB.ru/article/142852/polimorfizm---chto-eto-geneticheskiy-polimorfizm

    МедСекурс
    Добавить комментарий