Чтобы понять лучше систему передачи соматических хромосом, возьмите две колоды карт, где будет 22 карты разных мастей, но попарно одинакового ранга. Например, одна колода содержит валет крестовый, другая – валет бубновый, по две разных шестерки, восьмерки, туза и так далее. Этот набор «карт» составляет кариотип человека, который он получил от своих родителей: одну «колоду» от матери, другую – от отца. При созревании половых клеток, как у мужчин, так и у женщин, идет их деление по механизму, отличающемуся от деления обычных клеток. Каждый сперматозоид и яйцеклетка получат по одной хромосоме из 22 пар хромосом: по одному «валету», «королю», «тузу», «шестерке» и так далее. Эти «хромосомы-карты» могут «перетасовываться», переходя из одной «колоды карт» в другую в процессе деления половой клетки. Однако будущий мальчик неизменно получит Y-хромосому от отца. Как видите, нельзя предсказать, какой именно набор соматических хромосом получит ребенок, потом его ребенок, затем ребенок ребенка и так далее. Хотя математически можно вычислить, сколько существует всевозможных комбинаций для 22 пар хромосом.
Возможно, некоторые половинки хромосом передаются в комбинации с другими по определенным законам природы, о которых ученые пока что знают мало.
Таким образом, «чистота» геномов «разбавляется» из поколения в поколение довольно спорадически (случайно). Применение селективного отбора в отношении человека, как это делают в поддержке фенотипической чистоты, в первую очередь, при выращивании сортов растений и пород животных, невозможно, да и неэтично.
Генотип содержит совокупность геномов человека, хотя порой геномом называют весь генотип человека. Другими словами, генотип человека определяет его фенотип, то есть как он выглядит. Зачастую на его проявление оказывает влияние внешняя среда: именно ее воздействием объясняется возникновение рас людей.
Важно понимать, что мутации, в том числе SNP, возникают и в соматических хромосомах, на генных участках ДНК. Они могут провоцировать развитие метаболических (обменных) заболеваний человека. Большинство людей отличаются друг от друга благодаря наличию единичного нуклеотидного полиморфизма в одном гене. Чаще всего такие изменения возникают в тех неактивных участках гена, которые не влияют на состояние здоровья человека и его фенотипические характеристики. Намного реже полиморфизм может возникать в активно-функционирующем гене, что может иногда привести к развитию заболевания. Эта область медицины изучается молекулярной генетикой. Оказывается, многие заболевания начинаются именно с поломки гена в виде SNP, которая частично компенсируется организмом, пока другие факторы (возраст, нерациональное питание, вредные привычки, условия внешней среды и так далее) не спровоцируют проявление генных изменений на уровне обменных процессов, что повлечет за собой развитие болезни. О таких видах мутаций было упомянуто в главе, посвященной заболеваниям свертывания крови.
Изучение генов
Существует два подхода к анализу ДНК, которые применяются в разных видах тестирования.
Генотипирование подразумевает определение конкретных генов или их изменений (мутаций) в известных участках ДНК. Этот вид тестирования используется для диагностики наследственного заболевания, а также наличия генов, причастных к заболеванию. Он может быть частью пренатального генетического тестирования (в зависимости от уровня, оно может быть простым или комплексным).
Секвенирование – исследование какого-то участка ДНК, от одного гена до хромосом, с целью поиска любых поломок генов или их вариантов. Фактически, это определение генотипа. Часто используется для того, чтобы понять степень предрасположенности к разным заболеваниям.
Существует медицинское тестирование (генотипирование) для:
• выявления носительства пораженного гена (или генов);
• подтверждения заболевания;
• планирования семьи.
Изменения в гене могут быть переданы по наследству, а значит, встречаться в нескольких поколениях людей или же возникать спонтанно в ходе зачатия или на первых этапах развития эмбриона под влиянием разных факторов. Чем старше человек, тем больше в его половых клетках генетических изменений, следовательно, повышается уровень дефектного зачатия и прерывания беременности.
Список генетических (их все условно называют наследственными) заболеваний включает чуть больше 6 000 названий, при этом практически все они связаны с поломкой в одном гене. У одного человека не может быть нескольких генетических расстройств, то есть наследственных заболеваний. Они встречаются в одном случае на 200 новорожденных, но далеко не у всех детей и взрослых проявляются выраженными отклонениями.
Определение генотипа (наличие генов, присущих опасным наследственным заболеваниям) также проводится при планировании семьи и потомства. Например, этническая группа евреев-ашкенази имеет высокий риск возникновения более 30 серьезных наследственных болезней. В Израиле разработана программа тестирования на 104 генетических заболевания. Существуют похожие панели и в других странах, но из-за дороговизны анализа количество исследуемых генов небольшое. Чаще всего проводят индивидуальное тестирование по медицинским показаниям.
Коммерческое тестирование
Помимо поисков генов, отвечающих за редкие, но серьезные заболевания, чем занимается медицинская генетика, стало популярным определение генов и других участков ДНК по другим причинам.
С целью профилактики заболеваний существует несколько панелей (сахарный диабет, гипертония, заболевания крови и другие), которые якобы показывают предрасположенность человека к некоторым заболеваниям. В реальности ее уровень можно определить и без генетического тестирования – по анализу семейной истории. Например, если в роду близкие родственники страдают от гипертонической болезни и других сердечно-сосудистых заболеваний, то есть высокая вероятность возникновения аналогичных проблем. Однако в случае развития заболевания важную роль играют разные факторы: питание, физическая активность, уровень стресса, вредные привычки и многое другое. Как раз такое тестирование рассчитано на дальнейшее навязывание рекомендаций из серии «как правильно жить, чтобы не заболеть», включающих различные добавки, приспособления и многое другое.
Таким образом, планирование беременности при наличии хромосомных или генетических отклонений у женщины или мужчины, а также в роду, или при наличии детей с такими отклонениями требует консультации генетика, который не только проведет дополнительное обследование, но и объяснит паре уровень риска возникновения заболеваний у будущих детей. В некоторых случаях потребуется ЭКО с предимплантационной генетической диагностикой.
Эндокринные заболевания
Эндокринная система включает в себя органы, вырабатывающие гормоны или другие вещества, обладающие гормональной активностью. Они оказывают огромное влияние на женский организм, так как регулируют многие процессы, протекающие в нем. Некоторые гормоны весьма «агрессивны», поэтому даже незначительное повышение их уровня в сыворотке крови может привести к серьезным заболеваниям. Однако специфика большинства гормонов такова, что их активные (свободные) формы улавливаются специальными белками, вырабатываемыми печенью, а те превращают их в неактивные вещества. В связанном виде гормоны практически не действуют на органы-мишени, а выводятся из организма почками и кишечником. Более подробно о гормонах и эндокринных заболеваниях написано в книге «Это все гормоны!» А в «Малыш, ты скоро?» рассматриваются те причины бесплодия, которые могут быть связаны с нарушением выработки и усвоения некоторых видов гормонов.
