МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ - Я.І.Федонюк 2010

БІОЛОГІЯ

РОЗДІЛ 1. БІОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1.4. ОНТОГЕНЕТИЧНИЙ РІВЕНЬ ОРГАНІЗАЦІЇ ЖИТТЯ

1.4.2. Основи генетики людини

Близнюковий метод

Цей метод запропонував у 1875 р. Ф.Гальтон. Сутність близнюкового методу полягає в порівнянні досліджуваних ознак у різних групах близнят, виходячи зі схожості або відмінності їх генотипів і середовища, в якому вони росли. Близнятами називають нащадків однієї матері, які сумісно розвивались і з'явились у процесі одних пологів. Вони бувають монозиготними (МБ) і дизиготними (ДЗ). Монозиготні (однояйцеві, ідентичні) близнята розвинулися з однієї зиготи внаслідок поділу її на 2, 3 і більшу кількість зародків, мають ідентичні генотипи (100 % однакових генів), завжди однакової статі і дуже схожі один на одного. Дизиготні (двояйцеві, неідентичні) близнята розвинулися в одній вагітності з різних зигот (з двох або більше яйцеклітин, запліднених різними сперматозоїдами); вони можуть бути як одностатеві, так і різностатеві; мають приблизно 50 % однакових генів і схожі один на одного не більше братів і сестер, які народилися в різний час. Частота народження близнят у різних країнах дорівнює приблизно 1 на 86-88 пологів. Монозиготні близнята народжуються рідше, ніж дизиготні. У середньому на 2-3 пари ДБ припадає одна пара МБ. Дизиготні близнята частіше народжуються в жінок, які лікувалися гонадотропними гормонами, а також у віці 40-45 років. Схильність до народження близнят передається по материнський лінії.

Близнюковий метод найчастіше застосовують для: 1) оцінки співвідносної ролі спадковості і середовища в розвитку ознаки (хвороби); 2) встановлення спадкового характеру ознаки; 3) визначення експресивності і пенетрантності гена; 4) встановлення ефективності впливу на організм таких зовнішніх факторів, як лікувальні засоби, виховання, навчання.

При застосуванні цього методу проводиться порівняння: 1) монозиготних близнят з дизиготними; 2) партнерів монозиготних пар між собою; 3) даних аналізу близнят з популяцією в цілому.

Для встановлення зиготності (моно- чи дизиготності) близнят запропоновано ряд методів: 1) полісимптоматичний метод-вивчення симптомів фенотипу (пігментація волосся, очей, шкіри, форма волосся і особливості волосяного покриву, форма носа, губ і вушних раковин, пальцеві візерунки); 2) портретна ідентифікація; 3) анкетний метод (анкета містить 12 запитань для близнюків і 4 - для батьків); 4) імунологічні методи. Метод, яким можна встановити зиготність з 100 %-ною достовірністю

- це трансплантація шматочка шкіри. Добре приживлення свідчить про монозиготність, відторгнення

- про дизиготність. Сучасні методи встановлення зиготності - молекулярно-генетичні.

Для визначення ролі генотипу чи умов середовища в розвитку ознаки порівнюють конкордантність {дискордантність) партнерів за ознаками. Пару близнят називають конкордантною, якщо досліджувана ознака виявляється в обох партнерів, і дискордантною, якщо досліджувана ознака є лише в одного з них. Чим вище конкордантність, тим більшу роль у розвитку ознаки відіграє спадковість. Такі ознаки, як колір очей і волосся, групи крові повністю визначаються генотипом (табл. 1.10).

Таблиця 1.10

Конкордантність деяких ознак людини в однояйцевих (ОБ) і двояйцевих (ДБ) близнят.

Збіг значень конкордантності в парах моно- і дизиготних близнят свідчить про переважне значення в розвитку ознаки факторів середовища, як це має місце при деяких інфекційних захворюваннях, зараження на які залежить від контакту зі збудником (кір). Оскільки в монозиготних близнят ідентичні генотипи, то фенотипові відмінності між ними пояснюються факторами середовища. Дизиготні близнята дозволяють проаналізувати інший варіант: умови середовища однакові, а генотипи в близнят різні.

За ступенем конкордантності можна визначити природу хвороби (спадкова чи неспадкова). Так, вивчення успадкування хвороби Дауна показало наступне: якщо один з монозиготних близнят хворів на хворобу Дауна, то й інший теж хворів на неї. У дизиготних близнят переважно хворів один з них, інший був здоровим. Пізніше цитологічними дослідженнями було доведено, що хвороба Дауна пов'язана зі зміною генотипу, тобто має спадкову природу.

Для кількісної оцінки ролі спадковості в розвитку досліджуваної ознаки (хвороби) визначають коефіцієнт спадковості за формулою німецького генетика К. Хольцингера (1929):

Коефіцієнт спадковості (Н) виражають у частках одиниці або відсотках. Якщо коефіцієнт

де Н - коефіцієнт спадковості, КМБ - конкордантність монозиготних близнят (%), КДБ - конкордантність дизиготних близнят (%).

Якщо конкордантність монозиготних близнят дорівнює 1 (100 %), то незалежно від конкордантності дизиготних близнят, коефіцієнт спадковості також дорівнює 1, тобто реалізація ознаки цілком визначається генотипом. Якщо ж конкордантність монозиготних близнят менша 1, то при поступовому збільшенні різниці між конкордантністю моно- і дизиготних близнят зменшується коефіцієнт спадковості. При рівності конкордантності моно- і дизиготних близнят коефіцієнт спадковості дорівнює нулю, тобто реалізація ознаки повністю визначається фактором середовища.

Близнюковий метод складний, трудомісткий та довготривалий, але ефективний і об'єктивний, тому має застосування в медико-генетичному консультуванні і фармакогенетиці.