Генетика
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Генетика:
Генетика
Аномалии хромосом
Биология клетки
Генетика врожденных пороков
Генетика рака - опухолей
Молекулярная генетика
Цитогенетика - исследование хромосом
Лечение наследственных болезней
Фармакогенетика
Рекомендуем:
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Близнецовые исследования полигенных болезней. Особенности

Широко используемый метод выделения генетических факторов из влияний окружающей среды — исследование близнецов, как монозиготных, так и дизиготных. Близнецы — «природный эксперимент», дающий возможность отдельно оценить влияние окружающей среды и генетических факторов у человека.

Дизиготные близнецы, выросшие вместе, позволяют измерить конкордантность болезни у родственников, которые растут в аналогичной среде, но не все их гены одинаковы, тогда как монозиготные близнецы дают возможность сравнить родственников с идентичными генотипами, которые могут жить как вместе в той же среде, так и отдельно. Исследования близнецов играют значимую роль, помогая генетикам оценить относительные вклады генов и среды в причины болезней.

Монозиготные близнецы появляются вследствие разделения единственной зиготы на две отдельных в начале эмбриогенеза. В результате однояйцовые близнецы всегда одного пола и содержат в каждом локусе идентичные генотипы. Они встречаются приблизительно в 0,3% всех родов, без значимых различий среди этнических групп.

Разнояйцовые близнецы возникают при одновременном оплодотворении двух яйцеклеток двумя сперматозоидами; генетически разнояйцовые близнецы являются обычными сибсами, и, как все дети одних родителей, имеют в среднем 50% совпадающих аллелей. Половина разнояйцовых близнецов одного пола, половина — разного. Разнояйцовые близнецы встречаются с частотой, различающейся в разных популяциях более чем в 5 раз, от низкого уровня 0,2% среди азиатов до более чем 1% рождений в странах Африки и у афроамериканцев.

Конкордантность болезней у монозиготных близнецов

Исследование частоты конкордантности по болезни у однояйцовых близнецов — мощный метод определения достаточности генотипа для развития конкретной болезни. Например, если один из однояйцовых близнецов имеет серповидноклеточную анемию, другой близнец также будет иметь это заболевание. В отличие от этого, если один из однояйцовых близнецов болен сахарным диабетом I типа (ранее называвшегося инсулинзависимым или юношеским диабетом), только около 40% других близнецов также имеют сахарный диабет I типа.

Конкордантность болезни менее 100% у однояйцовых близнецов — надежное подтверждение, что в развитии болезни играют роль негенетические факторы. Такие факторы могут включать влияния окружающей среды, например инфекции или диету, а также другие эффекты, например соматические мутации, эффекты старения, различия в Х-инактивации у одной женщины-близнеца по сравнению с другой.

близнецовые исследования полигенных болезней

Конкордантность монозиготных по сравнению с дизиготными близнецами

Однояйцовые и однополые разнояйцовые близнецы имеют общее внутриутробное развитие, одинаковый пол и обычно растут вместе в том же доме у тех же родителей. Таким образом, сравнение конкордантности по болезни между однояйцовыми и разнояйцовыми близнецами того же пола показывает, как часто наблюдается болезнь у родственников, находящихся в одинаковой дородовой и, возможно, послеродовой среде и имеющих все общие гены, по сравнению с 50% общих генов.

Большая конкордантность у однояйцовых по сравнению с разнояйцовыми близнецами — надежное подтверждение генетического компонента в болезни. Этот вывод достоверен для болезней с ранним началом, например врожденных пороков. Для болезней с поздним началом, например нейродегенеративных, предположение, что однояйцовые и разнояйцовые близнецы подвергаются аналогичным воздействиям среды в ходе их взрослой жизни, становится менее правильным, и, таким образом, различия в конкордантности дают менее надежное подтверждение роли генетических факторов в причине болезни.

Близнецы выросшие раздельно

Если однояйцовые близнецы разлучаются при рождении и растут отдельно, генетики получают возможность наблюдать конкордантность болезни у лиц с идентичными генотипами, находящимися в разной окружающей среде.

Такие исследования первоначально использовали в исследованиях психических болезней, нарко- и токсикомании и заболеваний питания, при которых предполагалось, что в развитии болезни большую роль играет влияние среды в семье. Например, в одном исследовании алкоголизма пять из шести пар однояйцовых близнецов, выросших отдельно, были конкордантны по алкоголизму, показатель по крайней мере такой же высокий, как наблюдаемый у воспитанных вместе однояйцовых близнецов, что дает основание полагать, что общие генетические факторы в данном случае значительно важнее, чем условия среды.

Ограничения близнецовых исследований

Близнецовые исследования, полезные для определения роли генетических и средовых факторов в развитии болезни, следует интерпретировать осторожно по нескольким причинам. Во-первых, однояйцовые близнецы не имеют точно идентичных генов или их экспрессии, несмотря на закладку с идентичными генотипами во время деления зиготы. Например, соматические перестройки в локусах иммуноглобулина и рецептора Т-клеток отличаются у однояйцовых близнецов в различных популяциях лимфоцитов.

Кроме того, случайная инактивация X после разделения женской зиготы у однояйцовых девочек приводит к значимым различиям в экспрессии аллелей Х-сцепленных генов в разных тканях.

Во-вторых, влияние окружающей среды не может быть одинаковым у близнецов, особенно после достижения зрелости и ухода из родительского дома. Даже внутриутробная среда может оказаться не одинаковой. Например, однояйцовые близнецы часто имеют общую плаценту, и возможны различия между близнецами в обеспеченности кровью, внутриутробном развитии и массе тела при рождении.

В-третьих, степень конкордантности болезни у однояйцовых близнецов дает среднее значение оценки, что не может быть точным, если важные предрасполагающие аллели или факторы влияния окружающей среды различаются у других близнецов. Предполагают, что генотип одной пары близнецов дает больший риск болезни, чем генотип другой пары; наблюдаемая конкордантность — среднее число, которое в действительности не относится к конкретной паре близнецов.

Болезнь может быть вообще не генетического происхождения, т.е. может существовать негенетическая фенокопия. Если у некоторых пар близнецов болезнь вызвана только генотипом (конкордантность однояйцовых близнецов 100%), а в другой группе близнецов негенетическая фенокопия заболевания выявлена только у одного из близнецов (соответствие однояйцовых близнецов 0%), исследование покажет промежуточный уровень конкордантности, больше 0% и меньше 100%, в действительности не относящийся ни к одной из форм болезни.

Наконец, проблему создает смещение информированности, особенно когда одного близнеца с конкретной болезнью просят пригласить для участия в анализе второго близнеца (исследование добровольцев), а не сначала их выявляют как близнецов, и только затем изучают статус здоровья (популяционное исследование). Исследование добровольцев может давать неверные результаты, поскольку близнецы, особенно однояйцовые, часто эмоционально закрыты, и более вероятно, что они станут добровольцами, если они конкордантны, чем нет, что увеличивает показатель конкордантности.

Все же в правильно спроектированных исследованиях близнецы предоставляют уникальную возможность изучить случаи болезни с одинаковыми генетическими влияниями (конкордантность болезни у однояйцовых близнецов, выросших вместе или отдельно) или когда генетические различия присутствуют, но аналогично влияние окружающей среды (сравнение конкордантности у однояйцовых и разнояйцовых близнецов).

- Читать далее "Нормальное (Гауссово) распределение и диапазон физиологического показателя. Что такое?"


Оглавление темы "Генетика":
  1. Семейное накопление болезни. Генетический анализ качественных признаков
  2. Определение вклада генов при полигенных болезнях. Конкордантность и общие аллели генов
  3. Близнецовые исследования полигенных болезней. Особенности
  4. Нормальное (Гауссово) распределение и диапазон физиологического показателя. Что такое?
  5. Оценка семейного накопления количественных признаков в генетике
  6. Оценка наследуемости признаков в генетике. Принципы
  7. Проблемы исследования комплексных болезней в генетике. Особенности
  8. Генетические модификаторы моногенных болезней. Гены-модификаторы
  9. Дигенный пигментный ретинит: причины, признаки, генетика
  10. Генетика венозного тромбоза. Роль наследственности
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта