М И Н И СТ Е РСТ В О О Б РА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н ЫЙ У...
36 downloads
177 Views
731KB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
М И Н И СТ Е РСТ В О О Б РА ЗО В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е Д Е РА Ц И И В О РО Н Е Ж СК И Й ГО СУ Д А РСТ В Е Н Н ЫЙ У Н И В Е РСИ Т Е Т
ЛЕ К Ц И И П О ГЕ Н Е Т И К Е ЧЕ ЛО В Е К А У чебно е по со бие по курсу «Чело век» по специаль но ст и 011600 «Б И О ЛО ГИ Я »
В О РО Н Е Ж 2003
2 У т верж д ен о н а у чн о-м ет од ическим совет ом ф а ку ль т ет а 15 ян ва ря 2003 год а , прот окол № 13
биолого-почвен н ого
А вт оры: Бу т орин а А .К. Ка ла ев В.Н .
У чебн ое пособие под гот овлен о н а ка ф ед ре ген ет ики, селекции и т еории эволю ции биолого-почвен н ого ф а ку ль т ет а Ворон еж ского госу д а рст вен н ого у н иверсит ет а . Реком ен д у ет ся д ля ст у д ен т ов биолого-почвен н ого ф а ку ль т ет а д н евн ой, вечерн ейи за очн ойф орм ыобу чен ия.
3 СО Д Е РЖ А Н И Е ст р. ВВЕДЕН ИЕ 3 С т ру кт у ра н орм а ль н ого ка риот ипа человека 4 Н а след ст вен н ые за болева н ия человека , обу словлен н ые изм ен ен ием ген ет ического м а териа ла 10 Он коген ет ика 32 Меж д у н а род н а я програ м м а «Ген ом человека » 39 Ген ет ическа я обу словлен н ост ь реа кцийн а ст ресс. С т ресс ка к ф а кт ор эволю ции 44 П роисхож д ен ие человека – ген ет ическа я версия 50 Дем огра ф ическа я ген ет ика 61 РЕКОМЕН ДУ ЕМА Я Л ИТЕРА Т У РА 75
4 В В Е Д Е НИЕ Ра зд ел «Ген ет ика человека » в общ ем ку рсе «Ч еловек» сост а влен в соот вет ст вии со Всероссийской програ м м ой, пред у см а т рива ю щ ей ра ссм от рен ие т а ких вопросов, ка к н а след ст вен н ост ь и изм ен чивост ь человека в н орм е и при па т ологии, ст ресс ка к ф а кт орэволю ции человека и д ем огра ф ическа я ген ет ика . Изу чен ие всех эт их вопросов им еет исклю чит ель н у ю ва ж н ост ь д ля ф орм ирова н ия целост н ого н а у чн ого м ировоззрен ия у специа лист ов-биологов, посколь ку «Ген ет ика человека » чит а ет ся т оль ко в ка чест ве спецку рса ст у д ен т а м , специа лизиру ю щ им ся н а ка ф ед ре ген ет ики, селекции и т еории эволю ции, а освет ит ь эт и а спект ы в общ ем ку рсе «Ген ет ика с осн ова м и селекции» н е пред ст а вляет ся возм ож н ым из-за огра н ичен н ого количества врем ен и, от вед ен н ого н а ку рс лекций по эт ом у пред м ет у (всего 34 ча са , в т о врем я ка к в Московском , С а н кт -П ет ербу ргском и Н овосибирском у н иверсит ет а х, н а прим ер, н а эт от ку рс от вод ит ся 72 ча са ). Ген ет ика в н а ст оящ ее врем я - ст рем ит ель н о ра звива ю щ а яся н а у ка . Обычн о ист очн ика м и ин ф орм а ции по ген ет ике человека слу ж а т м он огра ф ии по от д ель н ым н а пра влен иям эт ой н а у ки и оригин а ль н ые ст а т ь и, опу бликова н н ые в ж у рн а ла х и ра зм ещ ен н ые н а ин т ерн ет -са йт а х. П оэт ом у н еобход им д ост а т очн о под робн ое обобщ а ю щ ее пособие, гд е были бы ра ссм от рен ы осн овн ые полож ен ия ген ет ики человека и их пра кт ическое исполь зова н ие. Вед ь от су т ст вие общ их осн овопола га ю щ их пред ст а влен ий о ка кой-либо обла ст и н а у ки ча ст о привод ит к ош ибочн ом у пон им а н ию ее пред м ет а , н епра виль н ом у выбору м ет од ов, к ож ест очен н ым теорет ическим д иску ссиям . Ген ет ика человека им еет в своей осн ове м ощ н у ю т еорет ическу ю ба зу , и ее н а д о излож ит ь от н осит ель н о прост о. Им ен н о эт у цель преслед у ет д а н н ое пособие. В пред ст а влен н ых лекциях м ы под робн о ост а н а влива ем ся н а изу чен ии н а след ст вен н ой ин ф орм а ции человека , за код ирова н н ой в ДН К его хром осом и м ит охон д риа ль н ой ДН К; ра ссм а т рива ем ист орию изу чен ия ка риот ипа и осн овн ые исполь зу ем ые при эт ом м ет од ы; т ипы изм ен чивост и у человека , связа н н ые с н а ру ш ен ием ка риот ипа и вызыва ем ые им и т а к н а зыва ем ые хром осом н ые болезн и, а т а кж е ка тегории ген н ых м у та ций и связа н н ые с н им и за болева н ия человека , обсу ж д а ем вопросы о ген ет ическом гру зе человечест ва , о происхож д ен ии человека ка к ген ом н ого м у т а н т а общ его с человекообра зн ым и обезь ян а м и обезь ян опод обн ого пред ка , обобщ а ем м н ен ие И.И. Мечн икова и м н огих д ру гих у чен ых, у д еляя особое вн им а н ие церебролиза ции ка к осн овн ом у н а пра влен ию эволю ции человека . С т ресс ра ссм а т рива ет ся в ка чест ве ва ж н ейш его ф а кт ора эволю ции человека , у силива ю щ его его ген ет ическу ю изм ен чивост ь и в ка чест ве ф а кт ора в повсед н евн ойж изн и человека . Вопросыд ем огра ф ическойген ет ики, или ген ет ики н а род он а селен ия, изла га ю т ся в связи с ген ет икой попу ляций человека . Особое вн им а н ие у д еляет ся влиян ию ра зличн ых ф а кторов, вызыва ю щ их изм ен ен ие ст ру кт у ры попу ляций и сосред от очен ие в попу ляции м у т а н т н ых ген ов, в ча ст н ост и, от ветст вен н ых за ра зличн ые н а след ствен н ые за болева н ия. Ра ссм а т рива ю т ся т а кж е вопросы этн оген еза и па ссион а рн ости, чт о
5 особен н о а кт у а ль н о д ля т а кой м н огон а цион а ль н ой ст ра н ы, ка к Россия. С чит а ем , чт о пред ст а влен н ыйку рс лекцийбу д ет полезен при под гот овке к за чет у , а д ля н а иболее лю бозн а т ель н ых ст а н ет ист очн иком д ополн ит ель н ой ин ф орм а ции по т ем вопроса м , кот орые н е м огу т быт ь безра зличн ым и д ля биолога . СТ РУ К Т У РА Н О РМ А ЛЬ Н О ГО К А РИ О Т И П А ЧЕ ЛО В Е К А Исслед ова н ия ка риот ипа человека н а ча лись с ра бот А рн оль д а (1879) и Ф лем м ин га (1882), кот орые впервые н а блю д а ли м ит от ические хром осом ычеловека . В послед у ю щ ие год ыпоявилось м н ого сообщ ен ий, в кот орых привод ились ра зличн ые оцен ки числа хром осом у человека . С ред и эт их ра н н их исслед ова н ий выд еляет ся ра бот а Вин иворт ера . Он исслед ова л гист ологические срезы т ест ику л от четырех человек ра зн ого возра ст а и приш ел к вывод у , чт о у м у ж чин ыд олж н о быт ь 47, а у ж ен щ ин ы - 48 хром осом . П эйн т ер, д ру гой а н глийский исслед ова т ель , в 1923 год у опред елил число хром осом у человека ра вн ым 48, исслед ова в т ест ику лы т роих д у ш евн оболь н ых. Да н н ые П эйн т ера н а ст оль ко за печа тлелись в у м а х у чен ых, чт о д а ж е спу ст я 30 лет в первых пу блика циях по цит оген ет ике человека , гд е исполь зова лись н е гист ологические срезы, а у ж е д а влен ые м икропрепа ра т ы, а клет ки ра зру ш а лись гипот он ическим ш оком , и хром осом ы свобод н о ра спред елялись н а препа ра т е, количест во хром осом у ка зыва лось ра вн ым 48. С т а ра я ош ибка в опред елен ии числа хром осом у человека была испра влен а лет ом 1955 год а . Л ева н (ш вед ский цит оген ет ик) во врем я своего визит а в ла бора т орию Х сю в Н ь ю -Й орке обу чился изгот овлен ию д а влен ых м икропрепа ра т ов с исполь зова н ием гипот он ического ш ока . Он и Т ио у соверш ен ст вова ли за т ем эт от м ет од , сокра т ив врем я гипот он ической обра бот ки и д оба вив обра бот ку колхицин ом - хим ическим вещ ест вом , кот орое ра зру ш а ет н ит и верет ен а д елен ия и ост а н а влива ет м ит озн а ст а д ии м ет а ф а зы, и у величива ет т а ким обра зом количест во клет ок, пригод н ых д ля под счет а хром осом . Эт и а вт оры исслед ова ли ф ибробла ст ы легкого эм брион а человека и обн а ру ж или, чт о в боль ш ей ча ст и клет ок прису т ст ву ет 46 хром осом . Н есм от ря н а прекра сн о выполн ен н у ю ра бот у , он и были очен ь ост орож н ы в своих вывод а х: «Мы н е хотим у т верж д а т ь , чт о число хром осом у человека сост а вляет 2n=46, пока н е бу д ет провед ен т щ а т ель н ый а н а лиз числа хром осом в м ит озе сперм а т огон иев, од н а ко им ен н о т а койвывод след у ет сд ела т ь изн а ш их н а блю д ен ий» . Н еобход им ое д ока за т ель ст во вскоре было полу чен о Ф орд ом и Х а м м ерт он ом . Та ким обра зом , н орм а ль н ый ка риот ип (совоку пн ост ь хром осом орга н изм а со всем и их особен н ост ям и: числом , ф орм ой, стру кт у рой) человека сод ерж ит 2n=46 хром осом . Он пред ст а влен 22 па ра м и а у т осом и од н ойпа ройполовых хром осом . Для ж ен ского пола эт о Х Х хром осом ы, д ля м у ж ского - Х У . С пособыокра ш ива н ия хром осом человека
6 С у щ ест ву ет д ва осн овн ых способа окра ш ива н ия хром осом : т от а ль н ое и д иф ф ерен циа ль н ое окра ш ива н ие. Т от ал ь ное ок р аш ивание - н а иболее прост ой способ окра ш ива н ия хром осом , в кот ором исполь зу ет ся кра сит ель Гим за , или 2 % а цет оорсеин , или 2% а цет ока рм ин . Эт и вещ ест ва вызыва ю т окра ш ива н ие хром осом целиком , ра вн ом ерн о и ин т ен сивн о. Для выявлен ия числен н ых а н ом а лий хром осом эт от м ет од вполн е д ост а т очен . П ри т от а ль н ом окра ш ива н ии хром осом ы ра спола га ю тся и н у м еру ю тся в за висим ост и от д лин ы. С огла сн о Ден верской кла ссиф ика ции (1960), хром осом ы пред лож ен о н у м ерова ть от 1 д о 23. П ри т от а ль н ом окра ш ива н ии н ель зя ид ен т иф ицирова т ь н екот орые па ры хром осом . Н а осн ова н ии от н осит ель н ой д лин ы и полож ен ия цен т ром еры П а т а у пред лож ил ид ен т иф ицирова т ь хром осом ы. Он ра збил 23 па рыхром осом н а 7 гру пп от А д о G. В соот вет ст вии с полож ен ием цен т ром ерыи от н осит ель н ойд лин ы хром осом ы в ка риот ипе человека ра злича ю т м ет а цен т рические (ра вн оплечие), су бм ет а цен т рические (н ера вн оплечие) и а кроцен т рические (силь н он ера вн оплечие) хром осом ы. Ва ж н ым па ра м ет ром при т а ком способе опред елен ия хром осом являет ся цен т ром ерн ый ин д екс, кот орый от ра ж а ет от н ош ен ие (в %) д лин ы корот кого плеча к д лин е всей хром осом ы. П ри т от а ль н ом окра ш ива н ии т ри па ры м ет а цен т рических хром осом гру ппы А м ож н о ид ен тиф ицирова т ь , в гру ппе Е обычн о легко выд елит ь хром осом у 16. Все хром осом ы гру пп В, С , D, F и G при т ота ль н ом окра ш ива н ии н е ид ен т иф ициру ю тся. Д иф ф ер енциал ь ноеок р аш ивание. Мн огие исслед ова тели от м еча ли в хром осом а х, окра ш ен н ых по обычн ойм ет од ике, н екот ору ю н еод н ород н ост ь в плот н ост и окра ш ива н ия от д ель н ых у ча ст ков. Эт и ф а кт ы ост а ва лись безвн им а н ия, пока Ка сперсон с сот ру д н ика м и в 1968 год у н е обн а ру ж или, чт о после обра бот ки а крихин иприт ом ф лу оресцен ция по всей д лин е хром осом ы ра спред елен а н ера вн ом ерн о, а в вид е сегм ен т ов. За т ем им и ж е было пока за н о, чт о ка ж д у ю хром осом у человека м ож н о легко ид ен т иф ицирова т ь с пом ощ ь ю т а кого м етод а окра ш ива н ия, т .к. ка ж д а я хром осом а обла д а ет специф ическим ра спред елен ием сегм ен т ов окра ш ива н ия. В д а ль н ейш ем он и д ока за ли, чт о н е т оль ко окра ска а крихин -иприт ом позволяет полу чит ь сегм ен т ы, н о и прим ен ен ие д ру гих кра сит елей и м ет од ов обра бот ки. Н а П а риж ской кон ф ерен ции по ста н д а рт иза ции и н ом ен кла т у ре хром осом человека в 1971 год у полу чен н ые к т ом у врем ен и д а н н ые были сопост а влен ы, и ока за лось , чт о все м ет од ывыявляю т в прин ципе од н и и т е ж е ст ру кт у ры, н о ка ж д ыйизн их специф ичен в от н ош ен ии опред елен н ых хром осом н ых сегм ен тов. Ра зличн ые т ипы сегм ен т ов обозн а ча ю т по м ет од а м , с пом ощ ь ю кот орых он и выявляю т ся н а иболее от чет ливо: a) Q-сегм ен т ы - у ча ст ки хром осом , ф лу оресциру ю щ ие после окра ш ива н ия а крихин -иприт ом или сход н ым и соед ин ен иям и; б) G-сегм ен т ы выявляю т ся при окра ш ива н ии кра сит елем Гим за в
7 сочет а н ии с д ополн ит ель н ым и процед у ра м и, способст ву ю щ им и а д сорбции кра сит еля н а опред елен н ых у ча ст ка х. Q- и G-сегм ен т ы ид ен т ичн ы. В боль ш ин стве ла бора т орий в повсед н евн ой ра бот е пред почит а ю т G-м ет од , посколь ку он н е требу ет ф лу оресцен т н ого м икроскопа , и окра ш ен н ые препа ра т ы м ож н о д лит ель н о хра н ит ь . Од н а ко специф ическое преим у щ ест во Q-м ет од а состоит в т ом , чт о он позволяет д а ж е в ин т ерф а зн ом яд ре ид ен т иф ицирова т ь У хром осом у человека по яркойф лу оресцен ции; в) R-сегм ен т ы (reverse, обра т н ые) окра ш ива ю т ся после кон т ролиру ем ойт епловойд ен а ту ра ции. Он и ра спола га ю т ся м еж д у Q- (G-) сегм ен т а м и; г) С -сегм ен т ы (кон ст ит у т ивн ый гет ерохром а т ин ) огра н ичива ю т прицен т ром ерн ые ра йон ыв обоих плеча х хром осом ; д ) Т -сегм ен т ыра сполож ен ыв т елом ерн ых ра йон а х хром осом . Дополн ит ель н ый м ет од окра ш ива н ия - ок р аш ивание сер ебр ом р ай онов ядр ыш к ового ор ганиз ат ор а. Я д рыш кообра зу ю щ ие ра йон ы вид н ы ка к тем н ые пят н а н а ж елт о-коричн евом ф он е хром осом . П ри эт ом окра ш ива ю т ся т оль ко те яд рыш кообра зу ю щ ие ра йон ы, кот орые ф у н кцион ирова ли в пред ыд у щ ейин т ерф а зе. К сож а лен ию , м еха н изм ывыявлен ия сегм ен т а ции пока н е выясн ен ы. Од н а ко обн а ру ж ен ряд свойст в т ех или ин ых сегм ен т ов, кот орые от ра ж а ю т у д ивит ель н у ю ка ртин у эволю ции ст ру кт у ры хром осом человека . Молеку лярн о-ген ет ическу ю орга н иза цию сегм ен т ов хром осом м ож н о оха ра кт еризова т ь с пом ощ ь ю след у ю щ ейгипот езы. Извест н о, чт о ра зличн ые у ча стки хром осом человека от лича ю т ся по количест ву А Т - и ГЦ -па р осн ова н ий; Q-сегм ен т ы (или совпа д а ю щ ие с н им и G-сегм ен т ы) соот вет ст ву ю т у ча ст ка м , бога т ым и А Т -па рм и (55 - 65 % ДН К) и сод ерж а т т ка н еспециф ичн ые ген ы, реплициру ю щ иеся во вт орой половин е ф а зы син т еза ДН К (S-период ); R-сегм ен т ы соот вет ст ву ю т у ча стка м бога т ых ГЦ -па ра м и (50 - 60 % ДН К) и сод ерж а т общ еклет очн ые ген ы, реплициру ю щ иеся в первой половин е S-период а . Та ким обра зом , м ож н о пола га ть , чт о д иф ф ерен циа ль н ое окра ш ива н ие м ета ф а зн ых хром осом являет ся ин т егра ль н ым выра ж ен ием их стру кт у рн оф у н кцион а ль н ойд иф ф ерен цирова н н ост и. В н а ча ле 80-х год ов боль ш ое ра спрост ра н ен ие полу чили м ет од ы д иф ф ерен циа ль н ого окра ш ива н ия хром осом , позволяю щ ие а н а лизирова т ь м а локом па кт изирова н н ые хром осом ын а ст а д ии пром ет а ф а зыи проф а зыи провод ить ра зд елен ие их н орм а ль н ого га плоид н ого н а бора более чем н а 2000 стру кт у рн ых элем ен т ов. П ри д иф ф ерен циа ль н ом окра ш ива н ии ка ж д а я хром осом а ра ссм а т рива ет ся ка к н епрерывн а я совоку пн ост ь сегм ен т ов н еза висим о от их окра ски. Меж сегм ен т ов н е су щ ест ву ет . П лечи хром осом ст а ли обозн а ча т ь ла т ин ским и бу ква м и: р корот кое, q - д лин н ое плечо. П лечи ра зд елен ы н а ра йон ы, гра н ица м и кот орых слу ж а т регу лярн о н а блю д а ем ые чет кие м орф ологические м а ркеры, а ра йон ы, в свою очеред ь , под ра зд еляю т ся н а сегм ен т ы или
8 у ча ст ки, чет ко от лича ю щ иеся от сосед н их по ин т ен сивн ост и окра ски. Ра йон ы и сегм ен т ы н у м еру ю т ся а ра бским и циф ра м и от цен т ром еры к т елом ере, от д ель н о д ля ка ж д ого плеча . Н а прим ер, за пись 5р13 озн а ча ет : корот кое плечо хром осом ы5, ра йон 1, сегм ен т 3. Н а рису н ке 1 изобра ж ен а д иф ф ерен циа ль н о окра ш ен н а я Х -хром осом а человека .
Рис. 1. Диф ф ерен циа ль н о окра ш ен н а я Х -хром осом а человека . Ин д ивид у а ль н а я ха ра кт ерист ика хром осом человека На рису н ке 2 пред ст а влен о схем а т ическое изобра ж ен ие д иф ф ерен циа ль н ойG-окра ски хром осом человека . Гр уппа А (1, 2, 3 хром осом ы). Х ром осом а 1 - са м а я боль ш а я м ет а цен т рическа я хром осом а . Ц ен т ром ера ра сполож ен а посеред ин е, цен т ром ерн ый ин д екс (%-е от н ош ен ие корот кого плеча ко всей д лин е хром осом ы) 48 - 49. В проксим а ль н ой ча ст и д лин н ого плеча , вблизи цен т ром еры ча ст о обн а ру ж ива ет ся вторичн а я перет яж ка , чт о ин огд а привод ит к у д лин ен ию д лин н ого плеча . П ри Q-окра ш ива н ии вт оричн а я перет яж ка сла бо ф лу оресциру ет , при G-окра ш ива н ии он а выгляд ит ка к плот н ый сегм ен т. С а м ой боль ш ой су бм ет а цен т рической хром осом ой являет ся хром осом а 2 с цен т ром ерн ым ин д ексом 38 - 40. Х ром осом а 2, особен н о проксим а ль н ые ра йон ы обоих плеч, реплициру ю т ся от н осит ель н о позд н о. Х ром осом а 3 (м ет а цен т рическа я) с цен т ром ерн ым
9 ин д ексом 45 - 46 почт и н а 20 % короче хром осом ы 1 и легко ид ен т иф ициру ет ся. П ри окра ш ива н ии Q-м ет од ом в проксим а ль н ом ра йон е д лин н ого плеча ча ст о выявляет ся ярко ф лу оресциру ю щ ий сегм ен т . Ин т ен сивн ост ь ф лу оресцен ции ва рь иру ет у ра зн ых ин д ивид ов, н о пост оян н а во всех клет ка х д ля од н ого и т ого ж е хром осом н ого ва риа н т а .
10 Рис. 2. С хем а т ическое изобра ж ен ие д иф ф ерен циа ль н ойG-окра ски хром осом человека (по За ха рову с соа вт ., 1982). Гр уппа В (4 и 5 хром осом ы). Боль ш ие су бм ет а цен т рические хром осом ы (цен т ром ерн ый ин д екс 24 - 30) без д иф ф ерен циа ль н ого окра ш ива н ия н е ра злича ю т ся м еж д у собой. Х ром осом а 4 позд н о реплициру ет ся по всей д лин е, в т о врем я ка к в хром осом е 5 позд н о реплициру ет ся т оль ко корот кое плечо. 4 и 5 хром осом ы зн а чит ель н о ра злича ю т ся по рису н ку G- и R-сегм ен тов. Гр уппа С (6 - 12 хром осом ы). Х ром осом ы сред н его ра зм ера , су бм ет а цен т рические, цен т ром ерн ый ин д екс 27 - 35 %. В эт у гру ппу по ра зм ера м от н осят Х -хром осом у , кот ору ю н ель зя от личит ь от хром осом эт ой гру ппы без д иф ф ерен циа ль н ого окра ш ива н ия. В хром осом е 9 ча ст о обн а ру ж ива ю т вт оричн у ю перет яж ку в проксим а ль н ой ча ст и д лин н ого плеча , эт а перет яж ка н е окра ш ива ет ся н и а крихин -иприт ом , н и кра сит елем Гим за . Х ром осом ы 11 и 12 обн а ру ж ива ю т очен ь сход н ый рису н ок сегм ен т а ции, чт о говорит об их общ ем происхож д ен ием и эволю ции (он и сод ерж а т локу сы ла кт а т д егид роген а зы А и В соответ ст вен н о; общ ее происхож д ен ие пред пола га ю т н а осн ова н ии биохим ических д а н н ых). Од н а ко хром осом а 11 им еет боль ш ий цен т ром ерн ый ин д екс, чем 12 хром осом а . В прот ивополож н ост ь д ру гим хром осом а м эт ой гру ппы, Х хром осом а зн а чит ель н о ва рь иру ет по д лин е. В целом он а сход н а с са м ым и д лин н ым и изхром осом гру ппы С . У Х -хром осом ы цен т ром ерн ыйин д екс высокий, н о очен ь ва риа белен . В клет ка х ж ен щ ин ы од н а из д ву х Х хром осом реплициру ет ся в позд н ей S-ф а зе, когд а реплика ция д ру гих С хром осом (за исклю чен ием ряд а корот ких сегм ен т ов) у ж е за верш ен а . Ва ж н о, чт о позд н им являет ся н е т оль ко за верш ен ие, н о т а кж е и н а ча ло реплика ции ДН К. Гр уппаD (хром осом ы 13 - 15). Эт и хром осом ыа кроцен т рические по ф орм е, силь н о от лича ю т ся от всех д ру гих хром осом человека . Ц ен т ром ерн ый ин д екс около 15 % - н а им ен ь ш ий в ка риот ипе человека . Все т ри па ры сод ерж а т спу т н ик. Корот кое плечо эт их хром осом обн а ру ж ива ет силь н у ю м еж хром осом н у ю ва риа бель н ост ь . В н екот орых слу ча ях н а блю д а ю т ся д войн ые (т а н д ем н ые) спу т н ики. Длин н ые плечи т рех хром осом чет ко ра злича ю т ся по Q- и G-сегм ен т а м . Гр уппа Е (хром осом ы 16, 17, 18). От н осит ель н о корот кие м ет а цен т рические или су бм ет а цен т рические хром осом ы. Х ром осом а 16 им еет цен т ром ерн ыйин д екс около 40. В сред н ем ее д лин а сост а вляет чу т ь более од н ой т рет и д лин ы хром осом ы 1, н о обн а ру ж ива ет зн а чит ель н у ю изм ен чивост ь . В д лин н ом плече прим ерн о в 10 % слу ча ев выявляет ся вт оричн а я перетяж ка . Длин а проксим а ль н ого G-сегм ен т а ва рь иру ет в за висим ост и от выра ж ен н ост и эт ойперетяж ки. Х ром осом а 18 прим ерн о н а 5 - 10 % короче хром осом ы 17 и им еет более короткое д лин н ое плечо (у хром осом ы17 цен т ром ерн ыйин д екс сост а вляет 31 % по сра вн ен ию с 26 % у хром осом ы 18). Х ром осом а 17 реплициру ет ся ра н о, хром осом а 18 позд н о.
11 Гр уппа F (хром осом ы 19 - 20). Ц ен т ром ерн ый ин д екс у эт их д ву х хром осом н а ход ит ся в пред ела х 36 - 46 %. П ри т от а ль н ом окра ш ива н ии он и выгляд ят од ин а ково, н о зн а читель н о ра злича ю т ся д ру г от д ру га по рису н ку G- и Q-сегм ен т ов. Гр уппа G (хром осом ы 21 - 22). У эт их м а лен ь ких а кроцен т рических хром осом цен тром ерн ыйин д екс ва рь иру ет в пред ела х 13 - 33 %. Он и легко ра злича ю т ся по рису н ку сегм ен т а ции. Корот кие плечи хром осом гру ппыD и G сод ерж а т яд рыш ковый орга н иза т ор и специф ически окра ш ива ю т ся м ет од ом серебрен ия. У -хром осом а обычн о, н о н е всегд а , боль ш е, чем хром осом а хром осом ы гру ппы G, и хром а т ид ы ее д лин н ого плеча леж а т па ра ллель н о од н а д ру гой. Эт им он а от лича ет ся от хром осом гру ппы G, у кот орых хром а т ид ы д лин н ых плеч ча ст о обра зу ю т ш ирокий у гол. Ц ен т ром ера вид н а м ен ее чет ко, спу т н ики от су т ст ву ю т . Ра зм ер д лин н ого плеча силь н о ва рь иру ет . Ц ен т ром ерн ыйин д екс изм ен яет ся от 0 д о 26 %, в сред н ем 16. Н А СЛЕ Д СТ В Е Н Н ЫЕ ЗА Б О ЛЕ В А Н И Я ЧЕ ЛО В Е К А , О Б У СЛО В ЛЕ Н Н ЫЕ И ЗМ Е Н Е Н И Е М ГЕ Н Е Т И ЧЕ СК О ГО М А Т Е РИ А ЛА Н а след ст вен н ые за болева н ия человека м ож н о под ра зд елит ь в за висим ост и от тех изм ен ен ий ген ет ического м а т ериа ла (м у т а ций), кот орые их вызыва ю т . Му т а ции - ска чкообра зн ые изм ен ен ия ген ет ического м а т ериа ла , перед а ю щ иеся от род ит елей к пот ом ка м . П о ха ра кт еру изм ен ен ия ген ет ического м а т ериа ла м у т а ции м ож н о под ра зд елит ь н а ген н ые, хром осом н ые и ген ом н ые. Ген ом н ые м у т а ции связа н ы с изм ен ен ием числа хром осом . Если изм ен ен ие числа хром осом кра т н о га плоид н ом у н а бору , т о т а ка я м у т а ция н осит н а зва н ие полиплоид ия, если н е кра т н о га плоид н ом у - а н еу плоид ия. П олиплоид ия у человека С ред и спон т а н н ых а борт у сов у человека ча сто вст реча ю т ся т риплоид ы (3n=69). В очен ь н еболь ш ом числе слу ча ев полиплоид ия н а блю д а ет ся у ж иворож д ен н ых д ет ей. Ка к пра вило, он и ж иву т н есколь ко ча сов или д н ей после рож д ен ия. Все н оворож д ен н ые д ет и, прож ивш ие д оль ш е н есколь ких д н ей, ока за лись т риплоид -д иплоид н ым и м оза ика м и. Н а иболее ха ра кт ерн ым призн а ком т риплоид ии являет ся пу зырн ое перерож д ен ие пла цен т ы. Т риплоид ы, род ивш иеся ж ивым и, им ею т н еболь ш ойвес, ш ирокийза д н ийрод н ичок с н ед ора звит ым и за т ылочн ым и и т ем ен н ым и кост ям и черепа и д ру гим и а н ом а лиям и, ха ра ктерн ым и д ля м н огих а у т осом н ых а берра ций. Клин ические призн а ки м оза иков (лю д ей, у кот орых ест ь т риплоид н ые и д иплоид н ые клет ки) ра сплывча т ы, пред ва рит ель н ый д иа гн оз м ож н о пост а вит ь н а осн ова н ии у м ст вен н ой от ст а лост и в сочет а н ии с а н ом а лиям и пла цен т ы, син д а кт илией, а н ом а лиям и ген ит а лий. П ричин ой т риплоид ии м ож ет быт ь д войн ое оплод от ворен ие или от су т ст вие первого м ейотического д елен ия ооцит а .
12 А н еу плоид ия по а у т осом а м у человека П о а у т осом а м возм ож н ы слу ча и т рисом ий (прису т ст вие од н ой лиш н ейа у т осом ы). Ж ивым и рож д а ю т ся м ла д ен цыс т рисом иейпо 8, 9, 13, 18, 21, 22 хром осом а м и, по ост а ль н ым хром осом а м т рисом ия лет а ль н а , эм брион ы спон т а н н о а борт иру ю т ся. Ра зберем н екот орые прим еры т рисом ий. Синдр ом Д ауна Трисом ия по 21 хром осом е. Ч а ст ота эт ого за болева н ия 1:550 - 700 н оворож д ен н ых. С ред и у м ст вен о от ст а лых д ет ей выявляю т ся 10 -12 % боль н ых с син д ром ом Да у н а . П ри цит ологическом а н а лизе выд еляю т 3 ф орм ы: 1) прост а я (регу лярн а я) т рисом ия по 21 хром осом е. Вст реча ет ся в 95 % всех слу ча ев син д ром а . 2) т ра н слока ция хром осом ы 21 н а д ру гие хром осом ы (ча щ е н а 15, реж е н а 14, ещ е реж е н а 21, 22 и У -хром осом у ) - 4 % слу ча ев, н о эт о у ж е н е ген ом н а я, а хром осом н а я м у т а ция, связа н н а я с перен осом у ча ст ка од н ой хром осом ын а д ру гу ю . 3) м оза ичн ыйва риа н т син д ром а - 1 %. Боль н ые им ею т ха ра кт ерн ый ф ен от ип: бра хицеф а лическа я ф орм а черепа с у корочен ием перед н е-за д н его ра зм ера и у т олщ ен ием за т ылка , ра скрыт ые род н ички, избыток кож и н а за т ылке, плоский проф иль лица , эпика н т (скла д ка кож и н а гла зе, прикрыва ю щ а я слезн ое м ясцо), м он голоид н ый ра зрез гла зн ых щ елей, пят н а Бру ш виль д а (н а гра н ице склеры и ра д у ж ки белые или ж ем чу ж н ые пят н ыш ки), пом у т н ен ие хру ст а лика , полу от крыт ый рот с т олст ым и гу ба м и и высу н у т ым языком (м а кроглоссия), н ебо у зкое и корот кое. Ру ки корот кие и ш ирокие, клин од а ктилия, н а м изин це од н а сгиба т ель н а я скла д ка , «обезь ян ь я скла д ка » (поперечн а я скла д ка ла д он ей). Ч а ст о н а блю д а ю т ся врож д ен н ые пороки серд ца . Выра ж ен а за д ерж ка психом от орн ого ра звит ия, с возра ст ом н а ра ст а ет ин т еллект у а ль н ый д еф ицит . Из-за ча ст ых респира т орн ых за болева н ийн а блю д а ет ся высока я ра н н яя см ерт н ост ь д ет ей. С лед у ет от м ет ит ь , чт о боль н ые с син д ром ом Да у н а ка ж у т ся гора зд о более похож им и д ру г н а д ру га , чем род н ые бра т ь я и сест ры, т .е. у н их н а ру ш ен ия ра звития ка к бы ка н а лизиру ю т ся в од н ом н а пра влен ии, ст ира я м н огие черт ы ин д ивид у а ль н ост и. П ри т ра н слока цион н ой ф орм е сим пт ом а т ика более выра ж ен а , чем при регу лярн ой т рисом ии. В ка риот ипе обн а ру ж ива ю т 46 хром осом , д ве обычн ые и од н у м а ркерн у ю (н а кот ору ю произош ла т ра н слока ция). Синдр ом Пат ау Трисом ия по 13 хром осом е. Описа н а П а т а у с соа вт ора м и в 1960 год у . Встреча ю т ся с ча ст от ой1 н а 7000 - 8000 н оворож д ен н ых. Ка к и при син д ром е Да у н а , ра злича ю т 3 цит оген етических ва риа н т а : 1) прост а я т рисом ия по 13 хром осом е (75 % слу ча ев); 2) т ра н слока цион н ый (лиш н яя 13 хром осом а слива ет ся с од н ой из хром осом гру ппыD (13 - 15)) (20 % слу ча ев); 3) м оза ичн а я ф орм а (5 % слу ча ев).
13 Клин ическа я ка рт ин а весь м а т ипичн а : м икроцеф а лия, н изкий скош ен н ый лоб, ра скрыт ые ш ирокие род н ички и ш вы черепа , д еф ект ы ска ль па , д еф орм ирова н н ые н изко поса ж ен н ые у ш и, па т ологии гла з м икроф т а ль м (н ед ора звит ые гла за ), реж е а н оф т а ль м (от су т ст вие гла з), ещ е реж е колобом ы (щ ели в ра д у ж ке), ра сщ елин а гу бы и н еба , корот ка я ш ея, полид а кт илия, ф лексорн ое сгиба н ие кист ей, пороки вн у т рен н их орга н ов (врож д ен н ыйпорок серд ца , поликист озпочек, крипт орхизм (н еопу щ ен н ые яички), д ву рога я м а т ка , у д воен н ое вла га лищ е). Ц ен т ра ль н а я н ервн а я сист ем а пора ж а ет ся во всех слу ча ях за болева н ия. Н а блю д а ет ся а рин эн цеф а лия - а пла зия (врож д ен н ое отсу т ст вие орга н а , хот я сосу д ист а я н ож ка , под ход ящ а я к н ем у , сохра н ен а ) обон ят ель н ых лу ковиц, борозд , гипока м па . А пла зия или гипопла зия (н ед ора звит ие) м озолист ого т ела и зритель н ых н ервов. Н а ру ка х н а блю д а ет ся «обезь ян ь я скла д ка » . У д ет ейс син д ром ом П а т а у прод олж ит ель н ост ь ж изн и резко сн иж ен а (н е более т рех м есяцев). Толь ко н езн а чит ель н ое число д ет ейж ивет н ем н ого боль ш е год а . Синдр ом Эдвар дса Трисом ия по 18 хром осом е. От крыт а Эд ва рд сом с соа вт ора м и в 1960 год у . Ч а ст от а вст реча ем ост и эт ого син д ром а 1:7000 - 10000 д ет ей. П ричем д евочки рож д а ю т ся в 3 ра за ча щ е, чем м а ль чики. Моза ицизм по 18 хром осом е вст реча ет ся в 10 % слу ча ев, т ра н слока цион н а я ф орм а спора д ически. П ри этом син д ром е берем ен н ост ь прот ека ет более д лит ель н о (д о 42 н ед ель ), от м еча ется сла ба я а кт ивн ост ь плод а , м н оговод ие. Дет и ча ст о рож д а ю т ся в а сф иксии, с н изкойм а ссойт ела (2200 - 2400 г). Ч ереп м а лен ь кий, сбоку сд а влен , за т ылочн а я ча ст ь выт ян у т а , лоб м а лен ь кий, у ш и ра сполож ен ы н изко, их ф орм а почт и всегд а а н ом а ль н а я, гла зн ые щ ели у зкие, н а блю д а ет ся гиперт елоризм (от н ош ен ие ра сст оян ия м еж д у ближ а йш им и кра ям и гла зн ого яблока к общ ейокру ж н ост и черпа , у м н ож ен н ой н а 100 боль ш е 6,8), эпика н т , ча ст ы колобом ы, м икроф т а ль м ия, рот м а лен ь кий, высокое н ебо, ин огд а с ра сщ елин ой. Х а ра кт ерн ое ра сполож ен ие па ль цев кист ей - он и согн у т ы, 2 па лец перекрыва ет 3, а 5 - 4, м изин ец силь н о искривлен . П ост оян н ые пороки серд ца , почек, пищ ева рит ель н ого т ра кт а . Х а ра кт ерн а «обезь ян ь я скла д ка » . П род олж ит ель н ост ь ж изн и ча щ е н е более 6 м есяцев, н екот орые д ет и д ож ива ю т д о 10 лет . П ричин ы см ерт и - серд ечн а я н ед ост а т очн ост ь или ин ф екцион н ые за болева н ия. Все слу ча и т рисом ии сопровож д а ю т ся зн а чит ель н ой ст епен ь ю у м ст вен н ой от ст а лост и. Толь ко д ет ей с син д ром ом Да у н а в н екот орых слу ча ях м ож н о а д а птирова т ь к посиль н ойт ру д овойд еят ель н ост и, н о при у словии социа ль н ойпом ощ и, са м ост оят ель н о ж ит ь он и н е м огу т . А н еу плоид ия по половым хром осом а м Синдр ом Ш ер еш евск ого-Т ер нер а Ед ин ст вен н ый слу ча й полн ых м он осом ий у человека . У ж ен щ ин ы от су т ст ву ет од н а Х -хром осом а , т .о. ее ка риот ип по половым хром осом а м Х 0. Вст реча ет ся с ча стот ой 1:3000 н оворож д ен н ых д евочек.
14 Клин ическое описа н ие д а н н ого син д ром а сд ела н о Ш ереш евским в 1925 год у , кла ссическое описа н ие д а л Т ерн ер в 1938 год у , цит оген ет ическу ю природ у за болева н ия описа л Ф орд в 1959 год у . Для эт ого за болева н ия ха ра кт ерен н изкий рост , кож н ые крыловид н ые скла д ки н а корот кой ш ее (д о 60 %), сла бое ра звит ие м олочн ых ж елез, ш ироко ра сст а влен н ые соски, м н огочислен н ые пигм ен т н ые пят н а , ру д им ен т а рн ые яичн ики, первичн а я а м ен орея. У взрослых ча ст о н а блю д а ет ся за д ерж ка психического ра звит ия и ин ф а н т иль н ост ь психики, в социа ль н ых от н ош ен иях игра ю т под чин ен н у ю роль , сексу а ль н ые влечен ия н ед ора звиты, хот я боль ш ин ст во сост оит в бра ке, бесплод н ы, н о обож а ю т д ет ей. В психическом ст а т у се боль н ых гла вн у ю роль игра ет своеобра зн ыйпсихическийин ф а н т илизм с эйф орией при хорош ей пра кт ической приспособляем ост и и социа ль н ой а д а пт а ции. Пол исом ия Х-хр ом осом у ж енщ ин С ин д ром вст реча ет ся с ча ст от ой1:770 н оворож д ен н ых д евочек (т ри Х -хром осом ы). С ин д ром протека ет бессим пт ом н о в ра н н ем д ет ском возра ст е и поэт ом у т ру д н о выявляет ся. В под рост ковом возра сте у д евочек ин огд а н а блю д а ю т ся н а ру ш ен ия м ен ст ру а ль н ого цикла , у м ст вен н а я от ст а лост ь (н о н е всегд а ). Ч а ст о ж ен щ ин с т рем я Х -хром осом а м и обн а ру ж ива ю т при проверке кон т ин ген т а психических у чреж д ен ий. Ч а ст от а выявлен ия ш изоф рен опод обн ых психозов у боль н ых с Х Х Х ка риот ипом в 3 ра за выш е, чем в обычн ой попу ляции. Описа н ы полисом ии, вклю ча ю щ ие д о 7 и д а ж е 12 Х -хром осом , причем н а блю д а ет ся прям а я за висим ост ь т яж ест и клин ических проявлен ий от числа Х хром осом . Синдр ом К л ай нф ел ь т ер а Ка риот ип по половым хром осом а м Х Х У , Х Х Х У (Х -хром осом м ож ет быт ь д о 5). Н а иболее ча ст о вст реча ю щ ееся от клон ен ие - Х Х У . Его ча ст от а 2 - 2,5 н а 1000 н оворож д ен н ых м а ль чиков. Для м у ж чин с син д ром ом Кла йн ф ель т ера ха ра кт ерен высокий рост , н епропорцион а ль н о ра звит ые кон ечн ост и, евн у хоид н ый вид , н а ру ш ен ия сперм а т оген еза (м а лый объ ем эа ку лят а , а зоосперм ия), бесплод ие, гин еком а ст ия (у величен н ые м олочн ые ж елезы), у м ен ь ш ен н ые яички, склон н ост ь к ож ирен ию , ску д н ое оволосен ие (ред ко брею т ся), н а лобке оволосен ие по ж ен ском у т ипу . Клин ическа я ка рт ин а н а чин а ет проявлят ь ся у м а ль чиков т оль ко в период полового созрева н ия. Диа гн ост ирова т ь син д ром Кла йн ф ель т ера н ет ру д н о у взрослых. С воеобра зн ое сочет а н ие высокого рост а со ст роен ием скелета по ж ен ском у т ипу , ож ирен ие и гин еком а ст ия, пон иж ен н ыйин т еллект позволяю т пред пола га т ь син д ром Кла йн ф ель т ера . В целом , т ипичн ый боль н ой с син д ром ом Кла йн ф ель т ера н есча ст н ыйчеловек, с т ру д ом спра вляю щ ийся с т ребова н иям и ж изн и, его способн ост ь у ст а н а влива т ь социа ль н ые и половые кон т а кт ы резко сн иж ен а , ин огд а он выра ж а ет прот ест прот ив эт ой сит у а ции вспыш ка м и а грессии. Боль н ые ча щ е обн а ру ж ива ю т ся сред и пра вон а ру ш ит елей, чем в общ ей попу ляции. П рест у пн а я д еят ель н ост ь н е им еет специф ического ха ра кт ера , од н а ко из-за пон иж ен н ого ин т еллект а пра кт ически от су т ст ву ю т
15 «ин т еллект у а ль н ые» прест у плен ия. С т епен ь т яж ест и у м ст вен н ой от ст а лост и пропорцион а ль н о числу Х -хром осом . Синдр ом Х У У (синдр ом Д жек обса) Ч а ст от а вст реча ем ост и 1:1000 н оворож д ен н ых м а ль чиков. С ин д ром ха ра кт еризу ет ся высоким рост ом , д лин н ым и ру ка м и, д лин н ым и веретен ообра зн ым и па ль ца м и. Во м н огих слу ча ях н а блю д а ет ся а грессивн ое или прест у пн ое повед ен ие. С ин д ром Х У У приобрел ш ироку ю известн ост ь после т ого, ка к Дж екобс в 1965 год у провел обслед ова н ие лиц со сн иж ен н ым ин т еллект ом в т ю рь м е ст рогого реж им а в Ш от ла н д ии. 12 из 196 обслед ова н н ых им ели а н ом а ль н ыйка риот ип: 7 - Х У У , 1 - Х Х У У . Х ром осом н ые м у т а ции Х ром осом н ые а берра ции под ра зд еляю т н а д елеции, т ра н слока ции, ин версии, д у плика ции. Т а к, д елеция корот кого плеча 5 хром осом ы(у т ра т а сегм ен т а р15) полу чила н а зва н ие син д ром а «кош а чь его крика » . Его ча ст от а - 1:50000 н оворож д ен н ых. С ред и д ет ейс за д ерж койу м ст вен н ого ра звит ия - 1:350. Дет и с эт им син д ром ом обычн о рож д а ю т ся после н орм а ль н о прот ека ю щ ейберем ен н ост и. В н еон а т а ль н ыйпериод сост оян ие резко у ху д ш а ет ся: ин спира т орн ый ст рид ор (у д лин ен н ый и прерыва ю щ ийся выд ох), сн иж ен ие д вига т ель н ой а кт ивн ост и, у гн ет ен ие соса т ель н ого реф лекса , рвот а . С им пт ом оком плекс вклю ча ет ха ра кт ерн ый призн а к - м он от он н ыйили резкий, сла быйили высокийкрик, похож ийн а кош а чь е м яу ка н ь е. С возра ст ом крик исчеза ет . Выявляет ся гру бое ф изическое или ин т еллект у а ль н ое н ед ора звит ие. Выра ж ен черепн олицевойд исм орф изм (особен н о в первые д ва год а ж изн и), м икроцеф а лия, лу н ообра зн ое лицо, эпика н т , ка т а ра кт а , стра бизм (косогла зие), вд а влен н ое перен ось е. Зу бы н епра виль н о ра сполож ен ы. Рот ш ирокий, полн а я н иж н яя гу ба . Ч а ст о н а блю д а ю т ся врож д ен н ые пороки серд ца , почек, косола пост ь , крипт орхизм , кож н а я син д а кт илия (сра щ ен ие) вт орого и т рет ь его па ль цев н ог и т .д . П рим ера м и д ру гих син д ром ов, обу словлен н ых хром осом н ым и а берра циям и, м огу т слу ж ит ь т ра н слока цион н ые ф орм ы син д ром а Да у н а , П а та у . Ч а ст от а ген ом н ых и хром осом н ых м у т а ций в попу ляции человека сост а вляет около 1 % . П риблизит ель н о 25 % от эт ого числа сост а вляю т син д ром ы, связа н н ые с а у тосом н ым и т рисом иям и, 35 % - н а ру ш ен ия половых хром осом и 40 % - сба ла н сирова н н ые и н есба ла н сирова н н ые ст ру кт у рн ые перест ройки хром осом . Ч а ст от а н екот орых перест роек а у т осом у д ет ей за висит от возра ст а и пола род ит елей. Для ж ен щ ин в возра ст е 40 лет и ст а рш е вероят н ост ь рож д ен ия ребен ка с т рисом иейпо хром осом а м 13, 18, 21 зн а чит ель н о превыш а ет т а кову ю д ля ж ен щ ин в возра ст е 19 - 24 лет . Н а прот ив, м олод ые ж ен щ ин ы в возра ст е д о 19 лет ча щ е рож д а ю т д евочек с м он осом иейпо Х -хром осом е. Ген н ые м у та ции человека , вызыва ю щ ие н а след ствен н ые за болева н ия Н а след ст вен н ые за болева н ия человека , связа н н ые с ген н ым и
16 м у т а циям и, м ож н о под ра зд елить н а м он оген н ые (от вет ствен н ен 1 ген , кот орый м у т ирова л) и полиген н ые (за проявлен ие за болева н ия от вет ст вен н о н есколь ко ген ов, ка к пра вило, обу словлива ю щ их пред ра сполож ен н ост ь к за болева н ию , н а прим ер, са ха рн ым д иа бет ом ). С у щ ест ву ет н есколь ко кла ссиф ика ций м он оген н ых за болева н ий человека : - по т ипу н а след ова н ия; - по н а ру ш ен иям обм ен а вещ ест в. К л ассиф ик ация насл едст венныхз абол еваний по т ипу насл едования: 1) а у т осом н о-д ом ин а н т н ые; 2) а у т осом н о-рецессивн ые; 3) Х сцеплен н ые д ом ин а н т н ые; 4) Х -сцеплен н ые рецессивн ые; 5) У сцеплен н ые. П о а у т осом н о-д ом ин а н т н ом у т ипу н а след у ет ся ахондр опл аз ия резкое у корочен ие кон ечн ост ей, привод ящ ее к ка рликовост и. Для боль н ых ха ра кт ерен боль ш ой череп с выст у па ю щ им за т ылком , ин т еллект , ка к пра вило, ра звива ется н орм а ль н о. Синдр ом Пар к инсона - д рож а т ель н ый па ра лич кон ечн ост ей из-за пора ж ен ия головн ого м озга в связи с н а коплен ием а кт ивн ых ф орм кислород а . Эт им за болева н ием ст ра д а ет Моха м м ед А ли. Он о сопровож д а ет ся т а кж е ра сстройством па м ят и. Этот син д ром проявляет ся после 50 лет . Синдр ом М ар ф ана - особый т ип д испропорцион а ль н ого гига н т изм а , порож д ен н ого сист ем н ым д еф ект ом соед ин ит ель н ой тка н и. П ри полн ой пен ет ра н т н ост и ген а н а блю д а ет ся т риа д а : высокий рост при от н оситель н о корот ком т у ловищ е, д лин н ые кон ечн ост и, а ра хн од а кт илия (д лин н ые па у кообра зн ые па ль цы); а т а кж е вывих хру ст а лика , высока я ст епен ь м иопии, от слоен ие сет ча тки, ча ст о вст реча ет ся порок серд ца , а н евризм а а орт ы, кра йн яя ху д оба и д еф орм а ция гру д н ой клет ки. У боль н ых н а блю д а ет ся очен ь силь н ый выброс а д рен а лин а в кровь , под д ерж ива ю щ ий эт их полу ин ва лид изирова н н ых лю д ей в высоком ф изическом и психическом ста т у се. Эт им син д ром ом ст ра д а ли Г.-Х . А н д ерсен , Ш а рль д е Голль , Корн ейЧ у ковский. Ч а щ е всего н а блю д а ет ся н а след ова н ие по а у т осом н о-рецессивн ом у т ипу , т .к. лет а ль н ые и полу лет а ль н ые рецессивн ые м у т а ции, в от личии от д ом ин а н тн ых, м огу т в зн а чит ель н ых количест ва х н а ка плива т ь ся в попу ляциях и скрыт н о перед а ва т ь ся изпоколен ия в поколен ие. П о а у т осом н о-рецессивн ом у т ипу н а след у ет ся м ук овисцидоз (кист оф иброз) - эт о па т ология экзокрин н ых ж елез (брон хиа ль н ых, пот овых, слезн ых, слю н н ых), а т а кж е под ж елу д очн ой ж елезы и печен и, проявляю щ ееся в выд елен ии секрет а повыш ен н ой вязкост и и сопровож д а ю щ ееся вт оричн ым и изм ен ен иям и в легких, под ж елу д очн ой ж елезе, киш ечн ике. Ген болезн и лока лизова н в сегм ен та х 7q31.1 - 32 и код иру ет белок-регу лят ор т ра н см ем бра н н ой провод им ост и д ля ион ов хлора . Ч а щ е всего ра звит ие болезн и связа н о с д елецией код он а ф ен ила ла н ин а в 508 полож ен ии ген а . Изм ен ен ие количест ва элект ролит ов и белка в секрет е ж елез н а ру ш а ет его ф изико-хим ические свойст ва , повыш а я вязкост ь . В резу ль т а т е плохо от д еляем ый секрет за ку порива ет
17 м елкие респира т орн ые пу т и и н еболь ш ие прот оки под ж елу д очн ойж елезы. Изм ен яет ся сред а эпит елиа ль н ой поверхн ост и, чт о привод ит к рост у ба ктериа ль н ых колон ий, н ейт роф иль н ом у воспа лен ию и н а гн оен ию слизист ой и обу словлива ет осн овн ые клин ические проявлен ия хрон ический легочн ый процесс и н ед ост а т очн ост ь экзокрин н ойф у н кции под ж елу д очн ой ж елезы. Дет и ча ст о болею т пн евм он иям и и брон хит а м и. Гн илост н ые процессы привод ят к взд у т ию ж ивот а , обиль н ом у ж ирн ом у ст у лу (ж ирн ые пят н а н а бель е). П о Х -сцеплен н ом у д ом ин а н тн ом у т ипу н а след у ет ся ф осф ат диабет (гипоф осф а т ем ии, вит а м ин D-резист ен т н ыйра хит). П ри эт ом за болева н ии у силива ет ся т ра н спорт ф осф а т ов в м ем бра н а х проксим а ль н ых почечн ых ка н а ль цев (резко сн иж а ет ся реа бсорбция). Клин ически проявляет ся в возра ст е 1 - 2 лет , чт о связа н о с н а ча лом ход ь бы; происход ит искривлен ие д лин н ых т ру бча т ых костей, ха ра кт ерен н изкий рост , крепкое т елослож ен ие. Ин т еллект н орм а ль н ый. Х -сцеплен н ые рецессивн ые за болева н ия. П о эт ом у т ипу н а след у ет ся гем оф ил ия А, или т а к н а зыва ем а я «королевска я» гем оф илия. Болезн ь выра ж а ет ся в н есверт ыва ем ост и крови вслед ст вие д еф ект а либо от су т ст вия в орга н изм е а н т игем оф иль н ого глобу лин а . Кровот ечен ие н е ост а н а влива ет ся при лю бом пора н ен ии. У боль н ых н е обра зу ет ся ф ибрин и ф ибрин оген . Эт о м у т а ция возн икла у королевы Викт ории и перед а ла сь ца рст ву ю щ им ф а м илиям Испа н ии, России черезее д очерей, в т о врем я ка к а н глийска я д ин а ст ия была лиш ен а эт ойм у т а ции, т.к. т рон н а след ова л ее зд оровый сын . Синдр ом т ест ик ул яр ной ф ем иниз ации обу словлен м у т а циейген ов, код иру ю щ их рецепт оры, восприн им а ю щ ие а н д роген ы. У лиц с ка риот ипом Х У ра звива ет ся ж ен скийф ен от ип. Т елослож ен ие и рост н орм а ль н ые, ин огд а от м еча ю т ся д лин н ые н оги, хорош о ра звит ым олочн ые ж елезы, соски сла бо пигм ен т ирова н ы. Эт от т ип ж ен щ ин от веча ет соврем ен н ым пред ст а влен иям о ж ен ской кра сот е, поэт ом у лю д ей с эт им син д ром ом ча ст о вст реча ю т сред и зн а м ен ит ых ф от ом од елей. Дру гим и ха ра кт ерн ым и призн а ка м и син д ром а являю т ся а м ен орея, сла бое оволосен ие под м ыш ечн ых впа д ин и лобка , от су т ст вие м а т ки и м а т очн ых т ру б, вла га лищ е за ка н чива ет ся слепо. С т оит от м ет ит ь , чт о ген ы, ра сполож ен н ые в псевд оа у т осом а ль н ой обла ст и Х - и У -хром осом , н а след у ю т ся н еза висим о от пола , ка к н а прим ер, ген пигм ент ной к сер одер м ы (за болева н ие, связа н н ое с н а ру ш ен ием систем ырепа ра ции Т -Т д им еров). Ген ы, лока лизова н н ые в д иф ф ерен циа ль н ом ра йон е У -хром осом ы, перед а ю т ся т оль ко пот ом ка м м у ж ского пола . Зд есь ра спола га ю т ся ген ы, д ет ерм ин иру ю щ ие ра звит ие сем ен н иков, от веча ю щ их за сперм а т оген ез (ф а кт ор а зоосперм ии), кон т ролиру ю щ ие ин т ен сивн ост ь рост а т ела , кон ечн ост ей и зу бов, опред еляю щ их оволосен ие у ш н ой ра ковин ы. Ва ж н ейш им ист ин н ым ген ом У -хром осом ы, т .е. ген ом , пред ст а влен н ым т оль ко н а эт ойхром осом е, являет ся ген SRY (У р21.1), д ет ерм ин иру ю щ ий ра звит ие пола по м у ж ском у т ипу . Му т а ции эт ого ген а привод ят к н а ру ш ен иям половой д иф ф ерен цировки (Х У -ж ен щ ин ы), а его перен ос
18 вслед ст вие ош ибок реком бин а ции псевд оа у т осом н ых ра йон ов н а корот кое плечо Х -хром осом ы обу словлива ет син д ром реверсии пола (Х Х м у ж чин ы). К л ассиф ик ация насл едст венных з абол еваний по нар уш ению обм ена вещ ест в Н а ча ло изу чен ию т а ких за болева н ий было полож ен о Га ррод ом в 1902 год у . Он н а зва л т а кие за болева н ия «врож д ен н ым и ош ибка м и м ет а болизм а » . В за висим ост и от н а ру ш ен ий обм ен а соед ин ен ий происход ит н а зва н ие гру пп эт их за болева н ий (н а прим ер, н а след ст вен н а я болезн ь обм ен а а м ин окислот , или у глевод ов и т .д .). К гру ппе насл едст венных з абол еваний обм ена ам инок ислот от н осят болезн и, связа н н ые с ген н ым и м у т а циям и, блокиру ю щ им и обм ен ф ен ила ла н ин а н а ра зличн ых ста д иях. С а м а я безобид н а я из эт их м у т а ций - а ль бин изм (блокирова н а выра бот ка пигм ен т а м ела н ин а , ча ст от а сред и н оворож д ен н ых 1:10000 - 1:20000). Эт о за болева н ие выра ж а ет ся в повыш ен н ой чу вст вит ель н ост и к солн ечн ом у свет у из-за от су т ст вия кож н ых пигм ен т ов, а т а кж е в сед ин е и д еф ект а х зрен ия. Дру гое н а след ст вен н ое за болева н ие, обу словлен н ое н а ру ш ен ием м ет а болизм а ф ен ила ла н ин а - ф ен илкет он у рия. Му т а н т н ыйген лока лизова н в хром осом е 12 (q22 - 24.2). П ри эт ом за болева н ии ф ен ила ла н ин н е превра щ а ет ся в т ирозин , а н а ка плива ет ся в орга н изм е. У силива ет ся его м ет а болизм по д ру гом у пу т и - обра зова н ию ф ен илпировин огра д н ойкислот ы. П роисход ит от ра влен ие орга н изм а эт ой кислот ой. Ребен ок с ф ен илкет он у рией рож д а ет ся н орм а ль н ым , н о в первые ж е н ед ели ра звития проявляет ся повыш ен н а я возбу д им ост ь , гиперт он у с м ыш ц, д рож а н ие, су д орож н ые припа д ки, д испепсия. П озж е появляет ся у м ст вен н а я от ст а лост ь , м икроцеф а лия, у м ен ь ш ен ие пигм ен т а ции кож н ых покровов. Эт о за болева н ие м ож н о вылечит ь . Л ечен ие за клю ча ет ся в у д а лен ии ф ен ила ла н ин а из пищ евого ра цион а , т .е. вска рм лива н ии ребен ка специа ль н ым и белковым и гид ролиза та м и. Од н а ко ф ен ила ла н ин отн осит ся к н еза м ен им ым а м ин окислот а м и д олж ен пост у па т ь в орга н изм в количест ва х, н еобход им ых д ля отн осит ель н о н орм а ль н ого ф изического ра звит ия ребен ка . П оэт ом у н е д опу ст ит ь , с од н ойст орон ы, у м ст вен н ой, а с д ру гой ст орон ы - ф изической н еполн оцен н ост и - од н а из осн овн ых слож н ост ей лечен ия ф ен илкет он у рии, ка к, впрочем , и н екот орых д ру гих н а след ст вен н ых «ош ибок» м ет а болизм а . В д иет е сод ерж а н ие ф ен ила ла н ин а д олж н о сост а влят ь н е более 21 % от возра ст н ой ф изиологической н орм ы пот реблен ия д а н н ой а м ин окислот ы, чт о пред у преж д а ет ка к па т ологические проявлен ия болезн и, т а к и н а ру ш ен ия ф изического ра звит ия. У спех т ера пии за висит от сроков н а ча ла лечен ия: если лечен ие н а ча т ь от 3 м есяцев д о 1 год а , т о м ож н о полу чит ь 26%, от год а д о 3 лет - 15 % у д овлет воритель н ых резу ль т а т ов. Если говорит ь о м ет а болизм е а м ин окислот в целом , т о след у ет от м ет ит ь , чт о а м ин окислот ы - н е т оль ко ст роит ель н ые блоки. Он и
19 являю т ся т а к ж е пред ш ест вен н ика м и м н огих специа лизирова н н ых биом олеку л: ра зличн ых горм он ов, вит а м ин ов, коф ерм ен т ов, а лка лоид ов, полим еров клет очн ой ст ен ки, порф ирин ов, а н т ибиот иков, пигм ен тов, н ейром ед иа т оров, т . е. вещ ест в, игра ю щ их ва ж н у ю биологическу ю роль . Т а к, порф ирин овое яд ро игра ет ва ж н у ю роль в гем опрот еин а х (гем оглобин е и цит охром а х). Гла вн ым пред ш ест вен н иком биосин т еза порф ирин ов являет ся а м ин окислот а глицин . Ген ет ические эф ф ект ы, за т ра гива ю щ ие т е или ин ые ф ерм ен т ы биосин т ет ического пу т и, вед у щ его от глицин а к порф ирин а м , вызыва ю т н а коплен ие специф ических пред ш ест вен н иков порф ирин ов в эрит роцит а х, ж ид кост ях т ела , печен и. Эт и па т ологические сост оян ия н а зыва ю т ся - пор ф ир иям и. Од ин изт ипов порф ирии, пора ж а ю щ ей гла вн ым обра зом эрит роцит ы, проявляет ся в н а коплен ии ур опор ф ир иногена I - а н ом а ль н ого изом ера од н ого из пред ш ест вен н иков прот опорф ирин а . Моча при эт ом быва ет кра сн ой, зу бы при облу чен ии У Ф -свет ом силь н о ф лу оресциру ю т , а кож а обн а ру ж ива ет повыш ен н у ю чу вст витель н ост ь к солн ечн ым лу ча м . Дру гой т ип порф ирии ха ра кт еризу ет ся н а коплен ием в печен и пред ш ест вен н ика порф ирин а - прот обилин оген а и сопровож д а ется н ейропсихическим и ра сст ройст ва м и. Король Георг III, пра вивш ий А н глией во врем я войн ы за н еза висим ост ь в С ев. А м ерике (1776 - 1781 гг.), ст ра д а л, ка к пола га ю т , эт ойф орм ойпорф ирии, н а зыва вш ейся т огд а спора д ическим безу м ием . Его эм оцион а ль н а я н еу ст ойчивост ь повлияла н а ист орию А н глии и А м ерики. П ола га ю т , чт о им ен н о в сост оян ии н евм ен яем ост и Георг III у прям о н а ст а ива л н а чрезм ерн ых н а лога х и су ровом н а ка за н ии д ля а м ерика н ских колон ий. Он был од н им из вд охн овит елейа н глийской колон иа ль н ой полит ики и борь бы с восст а вш им и североа м ерика н ским и колон иям и. П ред пола га ет ся, чт о порф ириейст ра д а л и м а н ь як Ч ика т ило. Ц ела я гру ппа м он оген н ых болезн ейсвяза н а с н ед ост а т очн ост ь ю или от су т ст вием ф ерм ен т ов лизосом . Он а полу чила н а зва н ие л из осом ных бол ез ней . Л изосом ы за хва т ыва ю т м а кром олеку лы и н ера ст ворим ые клет очн ые ком пон ен т ы и перева рива ю т их, т . е. ра сщ епляю т н а более м елкие вод ора ст ворим ые прод у кт ы, кот орые д иф ф у н д иру ю т в цит озоль , гд е под верга ю т ся д а ль н ейш ем у м ет а болизм у . Л изосом ысод ерж а т более 50 ра ст ворим ых гид ролит ических ф ерм ен т ов, способн ых ра сщ еплят ь липид ы, м у кополиса ха рид ы, гликоген и белки. П ри ген ет ических н а ру ш ен иях ф у н кций лизосом н ых ф ерм ен т ов н е полн ост ь ю ра сщ еплен н ые м олеку лы или н ера ст ворим ые липид ы н а ка плива ю т ся в лизосом а х, кот орые в резу ль т а т е н а ст оль ко силь н о ра збу ха ю т и у величива ю тся в ра зм ера х, чт о эт о привод ит к н а ру ш ен ию н орм а ль н ого ф у н кцион ирова н ия клет ок. П оэт ом у лизосом н ые болезн и н а зыва ю т ся т а кж е болезн ям и н а коплен ия. К лизосом н ым болезн ям от н осят ся и гл ик огеноз ы - гру ппа н а след ст вен н ых болезн ей обм ен а полиса ха рид ов, возн ика ю щ их в резу ль т а т е н а ру ш ен ия син т еза или ра спа д а гликоген ов н а прост ые са ха ра . П ри эт ом н орм а ль н ые и а н ом а ль н ые гликоген ы од н оврем ен н о ра спа д а ю т ся в клет ке. Извест н о 12 т ипов гликоген озов, н а след у ем ых в осн овн ом по а у т осом н о-рецессивн ом у т ипу . Клин ическа я ка рт ин а
20 гликоген озов ха ра кт еризу ет ся гипогликем ией (рвот а , су д ороги, пот еря созн а н ия, ком а ). Т ечен ие болезн и за висит от м ест а д епон ирова н ия гликоген а : печен ь , почки, м ыш ечн а я т ка н ь . С оот вет ст вен н о выд еляет ся м ыш ечн ыйсин д ром (вклю ча я серд ечн у ю ф орм у ), циррозпечен и, почечн а я ф орм а . П реобла д а н ие у н оворож д ен н ого сим пт ом ов гипогликем ии м ож ет привест и к ра звит ию син д ром а «см ерт ь в колыбели» . Ц ела я гру ппа н а след ст вен н ых болезн ей человека , обу словлен н а я н а ру ш ен ием ка т а болизм а сф ин голипид ов, н а зыва ет ся сф ингол ипидоз ам и. С ф ин голипид ы (к н им отн осит ся сф ин гом иелин , цереброзид ы, га н глиозид ы) вход ят в соста в м ем бра н головн ого м озга и м н огих д ру гих т ка н ей, поэт ом у н а ру ш ен ие их обм ен а вызыва ет прогрессиру ю щ ее сла боу м ие, д вига т ель н ые ра сст ройст ва , пора ж ен ие опорн о-д вига т ель н ого а ппа ра т а , кож и, сет ча т ки гла з, вн у т рен н их орга н ов (почки, печен ь , селезен ка ). П род олж ит ель н ост ь ж изн и резко сн иж ен а . Ч а ст от а сф ин голипид озов, н а след у ем ых по а у т осом н о-рецессивн ом у т ипу (1:360000), кром е болезн и Тея-С а кса (1:3600) у евреев а ш кен а зи. С т оль высокойча ст от ойон и ра спла чива ю т ся за близкород ст вен н ые бра ки, н о у н их са м ый высокий сред н епопу ляцион н ый коэф ф ициен т ин теллект а . Ра зберем сим пт ом а т ику болезн и Тея-С а кса . Он а проявляет ся в возра ст е 5 6 м есяцев с безра зличия ребен ка к окру ж а ю щ ем у . П ла ч ст а н овит ся сла бым и прот яж ен н ым , появляет ся гипера ку зия (взд ра гива н ие от вн еза пн ого ш у м а ). Ра звива ю т ся су д ороги, появляется м а кроцеф а лия и «ку коль н ое» лицо. В 90 % слу ча ев в обла ст и ж елт ого пят н а н а сет ча т ке обн а ру ж ива ет ся виш н ево-кра сн ое пят н о (сим пт ом «виш н евой» кост очки). В терм ин а ль н ой ст а д ии н а ст у па ет полн а я обезд виж ен н ость ребен ка , глу хот а , слепот а , т роф ические н а ру ш ен ия, д екорт ика ция и см ерт ь . Од н а ко в н а ст оящ ее врем я хорош о ра зра бот а н ы м ет од ы прен а т а ль н ой д иа гн ост ики д а н н ого за болева н ия. С ред и ген н ых за болева н ий изу чен о зн а чит ель н ое число гем оглобин опа т ий, т .е. ген ет ически д ет ерм ин ирова н н ых н а ру ш ен ий ст ру кт у ры гем оглобин а . Боль ш а я ча ст ь ва риа н т ов гем оглобин а ра злича ет ся ед ин ичн ым и а м ин окислот н ым и за м ен а м и, причин ойкот орых являю т ся ген н ые м у т а ции, связа н н ые с за м ен ойосн ова н ийв н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ях а ль ф а - и бет а -глобин ового сем ейст ва . Мн огие а м ин окислот н ые за м ен ысу щ ест вен н о н е влияю т н а ф у н кцию гем оглобин а и н е привод ят к па т ологическим проявлен иям . Н а ру ш ен ия ф у н кций гем оглобин а , возн ика ю щ ие в резу ль т а т е изм ен ен ия а ль ф а - и бет а глобин овых ген ов, вед у т к появлен ию за болева н ий, кот орые м ож н о под ра зд елит ь н а 4 гру ппы. 1. Гем олит ические а н ем ии. П роявляю тся в ра спа д е эрит роцитов, за висящ ем от н еу ст ойчивост и гем оглобин а . 2. Мет гем оглобин ем ии. Обу словлен ы у скорен н ым окислен ием д ву хва лен т н ого ж елеза д о т рехва лен т н ого и обра зова н ием гем оглобин а М. 3. Эрит роцит оз. За клю ча ет ся в обра зова н ии боль ш его, чем обычн о количест ва эрит роцит ов, чт о обу словлен о повыш ен н ым срод ст вом гем оглобин а к кислород у , кот орыйс т ру д ом высвобож д а ет ся в т ка н ях.
21 4. С ерповид н о-клет очн а я а н ем ия. За клю ча ет ся в за м ен е гем оглобин а HbA н а HbS. П ослед н ийобра зу ет ся в резу ль т а т е за м ен ы в т риплет е Ц Т Т или Ц ТЦ , ш иф ру ю щ ейглу т а м ин ову ю кислот у в бет а -цепи н а т риплет Ц А Т или Ц А Ц , ш иф ру ю щ ем ва лин . В резу ль т а т е появляю т ся серповид н ые эрит роцит ы, гем оглобин S плохо связыва ет ся с кислород ом , он за ку порива ет ка пилляры, чт о привод ит к ра звит ию а н ем ии со всем и вытека ю щ им и послед ст виям и. Дет и обычн о погиба ю т в ра н н ем возра ст е. Эт о за болева н ие ра спрост ра н ен о в ст ра н а х С ред изем н ом орь я, чт о связа н о с т ем , чт о эт и ра йон ы эн д ем ичн ы д ля м а лярии. Л ю д и, являю щ иеся гет ерозигот а м и по ген у серповид н оклет очн ой а н ем ии, ф ен от ипически н орм а ль н ы и н е болею т м а лярией. Обн а ру ж ен о, чт о в у ка за н н ых ра йон а х приблизит ель н о 40 % лю д ейявляю т ся гет ерозигот а м и по эт ом у призн а ку . Т а ким обра зом , за приспособлен н ост ь попу ляция лю д ей пла т ит ген ет ическим гру зом см ерт ям и д ет ей, гом озигот н ым и по ген у серповид н оклет очн ойа н ем ии. Н а Кипре лю д и перед вст у плен ием в бра к проход ят проверку н а н а личие ген ов серповид н оклет очн ойа н ем ии. Если ген ы обн а ру ж ен ы, т о бра к м ож ет быт ь за клю чен т оль ко т огд а , когд а он и д а д у т под писку , чт о их ребен ок бу д ет прин у д ит ель н о а борт ирова н при у словии обн а ру ж ен ия у н его м у т а н т н ого ген а . За болева н ия первых т рех гру пп н а след у ю т ся по д ом ин а н т н ом у типу , т а к чт о гетерозигот ы по м у т а н т н ом у ген у ст ра д а ю т н а ру ш ен ием зд оровь я. Н а след ова н ие серповид н оклет очн ой а н ем ии при обычн ых у словиях осу щ ест вляет ся по а у т осом н о-рецессивн ом у типу , н о в у словиях силь н ой гипоксии, н а прим ер, при н а хож д ен ии н а высот е 3000 м ет ров и выш е н а д у ровн ем м оря гет ерозигот ыт а кж е ст ра д а ю т а н ем ией. Н асл едст венные бол ез ни р епар ационныхсист ем
ч ел овек а,
связ анные с
деф ек т ам и
Репа ра ция ген ет ических повреж д ен ий– свойст во ж ивых орга н изм ов восста н а влива т ь повреж д ен ия, возн икш ие в ДН К в резу ль т а те возд ейст вия ра зн ообра зн ых м у т а ген н ых ф а кт оров ка к ра д иа цион н ой, т а к и хим ической природ ы. От т ого, ка к клет ки спра вляю т ся с повреж д ен иям и, за висит н е т оль ко возн икн овен ие м у та ций, н о и появлен ие н а след ст вен н ых болезн ей, ра ковых опу холей, ст а рен ие. П оэт ом у в особу ю гру ппу м ож н о выд елит ь н а след ст вен н ые за болева н ия человека , связа н н ые с н а ру ш ен ием ф у н кцион ирова н ия сист ем репа ра ции повреж д ен ий ген ет ического м а т ериа ла . В 1968 год у Дж ейм с Кливер н а ш ел причин у н еизлечим ойболезн и человека – пигм ен т н ой ксерод ерм ы, о кот орой у пом ин а лось выш е. Пигм ент ная к сер одер м а – эт о гру ппа болезн ей, связа н н ых с м у т а циям и ген ов (т а к н а зыва ем ые ва риа н т ы Х Р-ген ов), обу словлива ю щ их д еф ект ы эксцизион н ой репа ра ции (н а ру ш ен ие выреза н ия н у клеот ид ов, за ст ройка «бреш ей» и д р.). Ра спрост ра н ен ие пигм ен т н ой ксерод ерм ы в ра зличн ых ча ст ях свет а н еод ин а кова . В Европе и С Ш А ее ча ст ота сост а вляет 1 слу ча й н а 250000 н оворож д ен н ых, в Я пон ии - 1 слу ча й н а 40000. П ри д а н н ом
22 за болева н ии н а блю д а ет ся сверхчу вст вит ель н ост ь кож и боль н ых к У Ф свет у , вед у щ а я к появлен ию кра сн ых пят ен н а кож е, переход ящ их в н еза ж ива ю щ ие корост ы и н еред ко ра к кож и. В н екот орых слу ча ях (син д ром Де С а н ктиса -Ка чион и) н а блю д а ю т ся н еврологические ра сст ройст ва , чт о связыва ю т с у скорен н ым от м ира н ием н ервн ых клеток. Синдр ом Бл ум а. За болева н ие связа н о с за м ед лен н ой реплика цией ДН К и под а влен ием репа ра т ивн ого син т еза . У боль н ых н а блю д а ет ся высока я ча ст от а хром осом н ых а берра ций, особен н о сест рин ских хром осом н ых обм ен ов, чт о обу словлен о н изкой а ктивн ост ь ю лига з. У н оворож д ен н ых от м еча ется резкое у м ен ь ш ен ие веса , за д ерж ка рост а , при н епрод олж итель н ом пребыва н ии н а солн ечн ом свету у боль н ых н а лице появляет ся ха ра кт ерн а я кра сн а я пигм ен та ция, по ф орм е н а пом ин а ю щ а я ба бочку и вызва н н а я ра сш ирен ием ка пилляров. Н а блю д а ет ся повыш ен н а я чу вст вит ель н ост ь к виру сн ым ин ф екциям и высокий риск ра ковых за болева н ий. Ат ак сия-т ел ангиэк т аз ия (синдр ом Л уи-Бар а). Ч а ст от а за болева н ия сост а вляет 1:40000 н оворож д ен н ых. Он о связа н о с д еф ект а м и репа ра т ивн ого син т еза ДН К, н а ру ш ен ием клет очн ого цикла . От м еча ет ся высока я ча ст от а спон т а н н ых хром осом н ых а н ом а лий, повыш ен н а я чу вст вит ель н ост ь к ион изиру ю щ ей ра д иа ции и ра д иом им ет ика м , к У Ф свет у и хим ическим а ген т а м сход н ого д ейст вия (т а ким , ка к 4н ит розохин олин оксид ). П ри а т а ксии-тела н гиэкт а зии пора ж а ется н ервн а я и им м у н н а я сист ем а . Н а блю д а ет ся м озж ечкова я а т а ксия, привод ящ а я к н а ру ш ен ию коорд ин а ции м ыш ц, ш а т а ю щ ейся поход ке и прогрессиру ю щ ей у м ст вен н ой от ст а лост и. У боль н ых высока я пред ра сполож ен н ост ь к ра ковым за болева н иям . Пр огер ия – преж д еврем ен н ое ст а рен ие. У д ет ейс эт им за болева н ием н а блю д а ет ся склерозсосу д ов, ст а рческа я м орщ ин ист ост ь кож и, ка т а ра кт ы. Гибель н а ст у па ет в д ет ском возра ст е, ча щ е всего от корон а рн ой н ед ост а т очн ост и. Эт о т а к н а зыва ем ый син д ром Х а т чин сон а – Гилф орд а . Дру гой ф орм ой прогерии являет ся более ча ст о вст реча ю щ ийся син д ром Верн ера , ха ра кт еризу ю щ ийся т ем , чт о у скорен н ое ста рен ие от м еча ет ся в период н а ст у плен ия половойзрелост и. У взрослых прогерия м ож ет быт ь след ст вием ка кой-либо болезн и, психического или ф изического н ед ора звит ия, м ож ет возн икн у т ь после д ист роф ии, сопровож д а ем ой н ервн ым и ра сст ройст ва м и, ка к эт о от м еча лось у лиц, за клю чен н ых в кон цен т ра цион н ые ла геря. В д а н н ом слу ча е эт о ф ен окопии м у т а цийген ов, от вет ст вен н ых за ра бот у сист ем репа ра ции. Анем ия Ф анк они – за болева н ие, связа н н ое с д еф ект а м и репа ра ции повреж д ен ийот хим ических м у т а ген ов и ка н цероген ов (н о н е У Ф -свет а ), обу словлен н ым и д еф ект а м и эн д он у клеа з, д еф ект а м и ра спозн а ва н ия кросссш ивок ДН К и пон иж ен н ой способн ост ь ю клет ок боль н ого к а попт озу после возд ейст вия ион изиру ю щ его излу чен ия. От м еча ет ся д ву хкра т н ое по сра вн ен ию со зд оровым и лю д ь м и у д лин ен ие G2-ф а зы клет очн ого цикла . П ри а н ем ии Ф а н кон и н а блю д а ет ся сверхчу вст вит ель н ост ь боль н ых к хим ическим м у т а ген а м и ка н цероген а м , у м ен ь ш ен ие количест ва всех
23 клеточн ых элем ен т ов крови, д еф орм а ция па ль цев и д ру гие вид ыскелет н ых н а ру ш ен ий, у роген ит а ль н ые н а ру ш ен ия, м икроцеф а лия, м икроф т а ль м ия, д еф ект ыу ха и пот еря слу ха , н а ру ш ен ия ра бот ысерд ца и киш ечн ика . Им прин т ин г Им прин т ин г (эф ф ект га м ет н ого/ген н ого за печа т лен ия) пред ст а вляет собой за висим ост ь проявлен ия (экспрессии) ген а от т ого, от кого н а след у ет ся д а н н ыйген (от м а т ери или от от ца ). Ген ет ические м еха н изм ы д а н н ого явлен ия пред полож ит ель н о связа н ы с м ет илирова н ием н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей ген ов от цовского или м а т ерин ского ген ом а . У человека с ф ен ом ен ом им прин т ин га связа н син д ром П ра д ера Вилли (сим пт ом ы: переед а н ие, н есд ерж а н н ыйт ем пера м ен т, под а влен н ое сост оян ие, д епрессия, ож ирен ие, н изкий рост ) и син д ром Эн гель м а н а (сим пт ом ы: у м ст вен н а я от ст а лост ь , н еу клю ж а я поход ка , ча ст ый н еа д еква т н ый см ех ). В ра звит ии эт их д ву х ф ен от ипически ра зн ых за болева н ийвовлечен од ин и т от ж е у ча ст ок хром осом ы 15. П роявлен ие т ого или ин ого за болева н ия за висит , от кого полу чен а м у т а н т н а я хром осом а : от от ца или м а т ери. Если от от ца , т о ра звива ет ся син д ром П ра д ера -Вилли, если от м а т ери - т о син д ром Эн гель м а н а .
Экспа н сия повт оряю щ ихся н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей В 1991 год у выявлен н овый кла сс д ин а м ических м у т а ций или м у т а цийэкспа н сии, связа н н ых с н ест а биль н ост ь ю числа т рин у клеот ид н ых повт оров в ф у н кцион а ль н о зн а чим ых ча стях ген ов. Эт от т ип м у т а цийпока н а йд ен т оль ко у человека и н е за регист рирова н н и у од н ого вид а м лекопит а ю щ их или д ру гих хорош о изу чен н ых орга н изм ов (д розоф ила , н ем а т од а и пр.). В н а ст оящ ее врем я извест н о н е м ен ее вось м и н а след ст вен н ых за болева н ий человека , причин ой кот орых являет ся м а ссова я а м плиф ика ция корот ких т рин у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей. С ред и н их м иот он ическа я д ист роф ия, кот ора я н а след у ет ся по а у т осом н од ом ин а н тн ом у т ипу . Он а вст реча ется с ча стот ой 1:8000 н оворож д ен н ых. Клин ически эт о за болева н ие кра йн е ра зн ообра зн о; его сим пт ом ы вклю ча ю т м иот он ию , прогрессиру ю щ у ю сла бост ь , ра сст ройст ва серд ечн ососу д ист ой, д ыха т ель н ойсист ем , облысен ие в ра н н ем возра ст е, ка т а ра кт у , у м ст вен н у ю от ст а лость , а т роф ию половых орга н ов. Ма н иф ест а ция за болева н ия н а блю д а ет ся в 30 - 40 лет , н о в н екот орых слу ча ях он о ра звива ется с м ом ен т а рож д ен ия и т огд а его сим пт ом а т ика н а м н ого т яж елее. Му т а ция, обу словлива ю щ а я эт о за болева н ие, связа н а с н ест а биль н ост ь ю н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей н а у ча ст ке ген а , ра сполож ен н ом н а д лин н ом плече хром осом ы 19. Корот кие сегм ен т ы ДН К, сост оящ ие из 4 н у клеот ид ов А Ц А Ц Т , обра зу ю т послед ова т ель н ост и, вклю ча ю щ ие от д ву х д о н есколь ких сот ен т а ких повт оров. Ка к пра вило,
24 зд оровые лю д и являю т ся н осит елям и повторяю щ ихся послед ова т ель н ост ей д лин ой 5 - 35 сегм ен т ов. А ллели боль н ых, ст ра д а ю щ их легкой ф орм ой м иот он ической д ист роф ии (проявлен ие связа н о с обра зова н ием ка т а ра кт ), сод ерж а т 50 - 150 повт оров. У боль н ых с кла ссической ф орм ой (сим пт ом ы: м ыш ечн а я д ист роф ия, преж д еврем ен н ое облысен ие, а т роф ия половых орга н ов, ка рд иора сст ройст ва , болезн ь проявляет ся в 30 - 40 лет н ем возра ст е) а ллели сод ерж а т от 100 д о 1000 повт оров. Если болезн ь проявляет ся при рож д ен ии, т о ча ст от а т а ких повт оров м ож ет превыш а т ь 2000. Ч ем д лин н ее повт оряю щ а яся послед ова т ель н ост ь , т ем ра н ь ш е проявляет ся за болева н ие и т ем т яж елее он о прот ека ет . Эт о явлен ие н осит н а зва н ие «ген ет ическа я а н т иципа ция» , котора я ха ра кт ерн а н е т оль ко д ля м иот он ической д ист роф ии, н о и д ля хореи Ген т ин гт он а и син д ром а «ф ра гиль н ой» (лом кой) Х -хром осом ы - вт орого по ча ст от е вст реча ем ост и после син д ром а Да у н а сред и у м ст вен н о от ст а лых д ет ей. Экоген ет ические за болева н ия человека Особу ю гру ппу сост а вляю т болезн и с т а к н а зыва ем ым н а след ст вен н ым пред ра сполож ен ием , кот орые н а зыва ю т экоген ет ическим и болезн ям и. Во врем я войн ыв Корее (1950 - 1952 гг.) все а м ерика н ские солд а т ы проход или проф ила кт ический ку рс лечен ия прот ивом а лярийн ым препа ра том прим а хин ом . У 10 % черн окож их солд а т и 1 - 2 % белых солд а т в от вет н а прием прим а хин а ра звива ла сь сосу д ист а я гем олит ическа я реа кция. Ра н ее под обн ые реа кции н а блю д а лись при прием е черн окож им и боль н ым и су ль ф а н ила м ид н ых препа ра т ов, а т а кж е у ж ит елей С а рд ин ии при прием е в пищ у кон ских бобов. Ока за лось эт о связа н о с н ед ост а т очн ост ь ю клю чевого ф ерм ен т а гликолиза - глю козо-6ф осф а т д егид роген а зы. В н а ст оящ ее врем я ра злича ю т около 300 изоф орм глю козо-6-ф осф а т д егид роген а зы. Обн а ру ж ен о боль ш ое количест во м у т а ций в ген е, лока лизова н н ом в Х -хром осом е. Эт и м у т а ции обра зу ю т н епрерывн ыйряд ф ен от ипов от ва риа н т ов с пра кт ически н еизм ен ен н ым и биологическим и ф у н кциям и к т ем , кот орые проявляю т ся в н ебла гоприят н ых у словиях (н а прим ер, прием лека рст в), вплот ь д о ва риа н т ов, вызыва ю щ их ра звит ие за болева н ия д а ж е при от су т ст вии н ебла гоприят н ых ф а кт оров. Т .е. ген ет ический полим орф изм (в д а н н ом кон крет н ом слу ча е у человека ) являет ся су бст ра т ом , н а кот ором ф орм иру ет ся восприим чивост ь или у ст ойчивост ь к за болева н иям , эф ф ект ивн ост ь или безу спеш н ост ь лека рст вен н ойт ера пии. Ка ж д ом у вра чу извест н о, чт о при прием е од ин а ковой д озы лека рст вен н ого препа ра т а боль н ые проявляю т ра зн у ю чу вст вит ель н ост ь к н ем у . Боль ш а я ча ст ь лека рст вен н ых препа ра т ов м ета болизиру ет ся в печен и и д ля н их пока за н а 3 - 10 кра т н а я м еж ин д ивид у а ль н а я изм ен чивост ь . Од н а из причин , опред еляю щ их т а ку ю изм ен чивость - ген ет ическа я д ет ерм ин а ция ра зличий в а кт ивн ости ф ерм ен т ов, м ета болизиру ю щ их лека рст вен н ые вещ ест ва . Н а иболь ш ее зн а чен ие им ею т полим орф изм а цет илирова н ия и н есколь ко
25 т ипов окислит ель н ого полим орф изм а . П олим орф изм а цет илирова н ия выявлен при изу чен ии прот ивот у берку лезн ого препа ра т а изон иа зид а , скорост ь а цет илирова н ия кот орого у лиц, н а зва н н ых быст рым и а цет илят ора м и, более чем вд вое превосход ит та кову ю у лиц, н а зва н н ых м ед лен н ым и а цет илят ора м и. У ст а н овлен а за висим ост ь м еж д у а цет иляторн ым ф ен от ипом и ча ст от ой побочн ых явлен ий при прием е лека рст вен н ого препа ра т а . Т а к, у лиц с м ед лен н ым а цет илирова н ием пора ж ен ие периф ерической н ервн ой сист ем ы в 7 ра з выш е, чем у лиц с быст рым а цет илирова н им . Доля м ед лен н ых а цет илят оров в европейских попу ляциях сост а вляет 59 %, в а ф роа м ерика н ских - около 55 %, в м он голоид н ых - 10 - 20 %. Окислит ель н ый полим орф изм спа рт еин -д ебризохин ового т ипа выявлен при исслед ова н ии полим орф изм а биот ра н сф орм а ции гипот ен зивн ого (сн иж а ю щ его у ровен ь а рт ериа ль н ого д а влен ия) препа ра т а д ебризохин а и а н т иа рит м ического Р спа рт еин а . Ока за лось , что м ет а болизм эт их д ву х препа ра т ов происход ит с у ча ст ием од н ого и т ого ж е изоф ерм ен т а изсем ейст ва цит охром а Р-450 (цит охром Р-45011-6). Т еперь пока за н о, чт о этот ж е изоф ерм ен т у ча ст ву ет в м ет а болизм е около 30 лека рст вен н ых сред ст в, сред и кот орых н а йд ен ы т рициклические а н т ид епресса н ты (а м ит рипт илин , им ипра м ин ), бет а -а д рен облока т оры (пропра н ол), а н т иа рит м ики (пропа ф ен он ), н ейролепт ики (т иорид а зин ), ф ен а м ин и д ру гие, список кот орых прод олж а ет ра сш ирят ь ся. Ра спрост ра н ен н ост ь ф ен от ипа «спа ртеин -д ебризохин а » в м он голоид н ых и а ф роа м ерика н ских попу ляциях (1 - 2%), в европеоид н ых (7,5%). С вед ен ия о м ет а болическом ф ен от ипе боль н ого, безу словн о, им ею т ва ж н ое зн а чен ие д ля эф ф ект ивн ого лечен ия и в прогн озе ослож н ен ийпри прим ен ен ии лека рст вен н ых препа ра т ов. Од н а ко н еобход им о им ет ь в вид у ещ е од ин м ом ен т - от н оситель н у ю специф ичн ост ь ф ерм ен т ов, в ча ст н ост и, печен и, м ет а болизиру ю щ их эт а лон н ый препа ра т . Ка к пра вило, од ин ф ерм ен т м ет а болизиру ет ещ е н есколь ко лека рст вен н ых препа ра т ов, а порой и н елека рст вен н ые вещ ест ва . В послед н ем слу ча е ст а н овит ся ва ж н ым зн а н ие м ет а болического ф ен от ипа зд орового человека , особен н о если он являет ся ра бот н иком хим ического производ ст ва . Н екоторые лю д и н е перен осят т а ба чн ого д ым а . Эт о связа н о с повыш ен н ой а кт ивн ост ь ю ф ерм ен т а гид рока рбон гид роксила зы, кот ора я превра щ а ет пост у па ю щ ие в орга н изм у глевод ород ы в а кт ивн ые ка н цероген ы - эпоксид ы. Л ю д ям с повыш ен н ой а кт ивн ост ь ю т а кого ф ерм ен т а лу чш е н е ра бот а т ь н а хим ических пред прият иях. Мит охон д риа ль н ые болезн и Мит охон д риа ль н ые болезн и м огу т быт ь связа н ы с м у т а циям и ДНК м ит охон д рий, д еф ект ом яд ерн ой ДН К (д еф ицит су бст ра т ов т ра н спорт а , у т илиза ции; н а ру ш ен ие цикла Кребса и т .д .), ин т ерген ом н ым и д еф ект а м и (н а прим ер, а у т осом н о-д ом ин а т н ое или а у тосом н о-рецессивн ое за болева н ие, а ссоциирова н н ое с м н ож ест вен н ым и д елециям и ДНК
26 м ит охон д рий). Осн овн ые сим пт ом ы м ит охон д риа ль н ых болезн ейсвяза н ы с пора ж ен ием н ервн ойсист ем ы, чт о обу словлен о высокойпот ребн ост ь ю н ервн ой т ка н и в эн ергии и высокой чу вст вит ель н ост ь ю н ейрон ов к н ед ост а т ку их эн ергет ического обеспечен ия. Для м ит охон д риа ль н ых болезн ей ха ра кт ерн о ра н н ее н а ча ло, прогрессиру ю щ ее т ечен ие и вовлечен ие в за болева н ие ра зн ых сист ем и орга н ов. С им пт ом а т ика со ст орон ы Ц НС : ин су ль т опод обн ые сост оян ия, за д ерж ка психом от орн ого ра звит ия, м ыш ечн а я гипот он ия. П ора ж а ет ся серд це и орга н ы зрен ия. Возм ож н о т а кж е пора ж ен ие под ж елу д очн ой ж елезы, д иа рея, н еперен осим ост ь белка . П ривед ем прим еры м ит охон д риа ль н ых за болева н ий. Всего их извест н о 17 т ипов. Синдр ом Пир сона. Х а ра кт ерн о пора ж ен ие кост н ого м озга и н а ру ш ен ие эн д окрин н ой ф у н кции под ж елу д очн ой ж елезы. За болева н ие связа н о с кру пн ым и д елециям и м ит охон д риа ль н ойДН К. Н асл едст венная ней р опат ия з р ит ел ь ных нер вов (ат р оф ия Л ебер а). Н а ча ло м а н иф ест а ции в 20 - 40 лет . Од н оврем ен н о м огу т пора ж а т ь ся оба гла за или т оль ко од ин . П ри исслед ова н ии гла зн ого д н а м ож ет выявлят ь ся от ек д иска зрит ель н ого н ерва и пора ж ен ие сосу д ов. Ин огд а н а блю д а ю т ся н евра лгические и психические ра сст ройст ва . А т роф ия Л ебера ча щ е выявляет ся у лиц м у ж ского пола , что пред пола га ет су щ ест вова н ие Х сцеплен н ого ф а кт ора , м од иф ициру ю щ его экспрессию д еф ект а м ит охон д риа ль н ойДН К. Ген н а я т ера пия Ген н а я т ера пия пред ст а вляет собой лечен ие н а след ст вен н ых, м у ль т иф а кт ориа ль н ых и н ен а след ствен н ых (ин ф екцион н ых) за болева н ий пу т ем введ ен ия ген ов в клет ки па циен т ов с цель ю н а пра влен н ого изм ен ен ия ген н ых д еф ект ов или прид а н ия клет ка м н овых ф у н кций. Для коррекции ген н ых д еф ект ов в орга н изм боль н ого ввод ят н орм а ль н о ра бот а ю щ ийгом олог д еф ект н ого ген а . Н овые ф у н кции прид а ю т клет ка м , ка к пра вило, при лечен ии т а ких за болева н ий, ка к опу холи и ин ф екции. В эт их слу ча ях ввод ят ген ы, обла д а ю щ ие у словн ым цит от оксическим эф ф ект ом или способст ву ю щ ие ф орм ирова н ию выра ж ен н ого им м у н н ого от вет а . Общ ие пред ст а влен ия об эт а па х и н а пра влен иях ген н ойт ера пии пред ст а влен ын а рису н ке 3. П ОДХ ОДЫ Ч ерез т ра н сген оз сом а т ических клет ок ex vivo
Т ка н еспеци-
Ч ерез прям ой т ра н сген озin vivo
Н а пра влен н а я м од иф ика ция ген ов человека
Н еспециф и-
27
П у н кция или резекция
т ра н сген оз ex vivо
Рис. 3. Ген н о-ин ж ен ерн ые под ход ы к лечен ию н а след ст вен н ых болезн ей (по Бочкову , 1997). П од т ра н сген озом пон им а ет ся процед у ра (или процесс) перед а чи д ополн ит ель н ой чу ж ерод н ой ин ф орм а ции в клетку или орга н изм . В за висим ост и от способа введ ен ия экзоген н ых ДН К в ген ом па циен т а ген н а я т ера пия м ож ет провод ит ь ся либо в ку ль т у ре клет ок (ex vivo), либо н епосред ст вен н о в орга н изм е (in vivo). Для введ ен ия ДН К в клет ки м лекопит а ю щ их а пробирова н ы м н огие под ход ы: хим ические (ком плекс с м икропреципит а т а м и ф осф а т а ка ль ция; DEAE-д екст ра н ; д им ет илсу ль ф оксид ; ча ст ица м и золот а ); слиян ие клет ок (прот опла ст ов); ф изические (м икроин ъ екции, элект ропора ция, ла зерн а я м икроин ъ екция); виру сн ые (рет ровиру сы, а д ен овиру сы, а д ен оа ссоциирова н н ые виру сы). Н а иболее эф ф ект ивн ым и перен осчика м и ДН К в клет ки являю т ся «природ н ые ш прицы» - виру сы. Тра н сген оз ex vivo пред пола га ет выд елен ие и ку ль т ивирова н ие специф ических т ипов клет ок па циен т а , введ ен ие в н их чу ж ерод н ых ген ов, от бор т ра н сф ецирова н н ых клет ок и реин ф у зия их т ом у ж е па циен т у . В н а стоящ ее врем я боль ш ин ст во д опу щ ен н ых к клин ическим испыт а н иям програ м м ген н ойт ера пии исполь зу ет им ен н о эт от под ход . Осу щ ествлен ие эт их програ м м возм ож н о лиш ь в кру пн ых специа лизирова н н ых цен т ра х, т ребу ет боль ш их м а т ериа ль н ых за т ра т и высоких биот ехн ологий. Тра н сген оз in vivo осу щ ест вляет ся след у ю щ им обра зом . С озд а ет ся реком бин а н тн ый ген ет ический вект ор с за д а н н ым ген ом , н еобход им ым д ля лечен ия (коль цева я м олеку ла ДН К в вид е ф а га или пла зм ид ы, сост а влен н а я из д ву х и более от резков ДН К ра зн ого происхож д ен ия). Вект ор м ож ет быт ь т ка н еспециф ичн ым (орга н от ропн ым ) или т ка н ен еспециф ическим . Его ввод ят в д ост а т очн ом количест ве. В клет ка хм иш ен ях или в лю бых клет ка х происход ит т ра н сген оз с пом ощ ь ю
28 реком бин а н тн ого вект ора . Ген н а я т ера пия in vivo - эт о очен ь перспект ивн ый под ход , ра ссчита н н ый н а м а ссовое лечен ие ш ироко ра спрост ра н ен н ых за болева н ий, од н а ко пока он а пробирова н т оль ко д ля лечен ия м у ковисцид оза . В н а ст оящ ее врем я ра зра ба т ыва ю т ся д ру гие под ход ы к ген н ой т ера пии: м ет од ы н а пра влен н ой м од иф ика ции ген ов, су прессия (под а влен ие) кон крет н ых м у т а ций. Од н а ко т а кие эксперим ен т ы провод ят ся пока с цель ю созд а н ия т ра н сген н ых ж ивот н ых и биологического м од елирова н ия н а м олеку лярн ом у ровн е па т ологических процессов и ра зра бот ки м ет од ов а д еква т н ого лечен ия н а ж ивот н ых с опред елен н ым и специф ическим и, н о н е н а след ст вен н ым и изм ен ен иям и. Н а пра влен н ое выклю чен ие ген ов-м иш ен ей м ож ет быт ь д ост игн у т о н есколь ким и способа м и. Та к н а зыва ем ые н у левые м у т а ции м огу т быт ь полу чен ы пу т ем вст ра ива н ия пла зм ид ы, сод ерж а щ ейн а ряд у с экзон н ым и послед ова т ель н ост ям и м од иф ициру ем ого ген а и селект иру ем ым м а ркерн ым ген ом силь н ые т ра н скрипцион н ые и т ра н сляцион н ые ст опсигн а лы. П ри эт ом в ра зру ш ен н ом за счет ин серции экзон е т ра н скрипция прекра щ а ет ся, в резу ль т а т е чего обра зу ет ся у корочен н ый белок, н е за щ ищ ен н ыйот д ейст вия клет очн ых прот еа з. Более соверш ен н ой являет ся т ехн ика д войн ой за м ен ы ген а . Для эт ого исполь зу ю т ся эм брион а ль н ые ст воловые клет ки (ку ль т у ра клет ок, полу чен н а я из бла ст оцист ы или первичн ых половых клет ок ра н н их пост им пла н т а цион н ых за род ыш ей), д еф ицит н ые по ф ерм ен т у гипокса н т ин ф осф орибозилт ра н сф ера зы (ген HPRT). Н а первом эт а пе ген м иш ен ь ин а кт ивиру ю т пу т ем за м ен ы од н ого из экзон ов и прилеж а щ их послед ова т ель н ост ей н а HPRT-м ин и-ген . П ри эт ом в н ока у т иру ем ом вект оре HPRT-м а ркер ф ла н киру ет ся ДН К-послед ова т ель н ост ям и, гом ологичн ым и м ест у вст а вки в ДН К ген а -м иш ен и. В эт от ж е ген вклю чен и ген виру сн ой т им ид ин ин а зы. П осле тра н сф екции от бира ю т клет ки, позит ивн ые по HPRT и н ега т ивн ые по виру сн ой т им ид ин кин а зе. Им ен н о в т а ких клет ка х с высокой ст епен ь ю вероят н ост и произош ла гом ологичн а я реком бин а ция с за м ен ой од н ого из экзон ов н а ин серт ирова н н ый м ин и-ген HPRT. Ф а кт эт ого вст ра ива н ия д ока зыва ет ся при пом ощ и П Ц Р. П ри эт ом олигопра йм еры д ля а м плиф ика ции выбира ю т т а ким обра зом , чт о од ин изн их гом ологичен сосед н ейс са йт ом ин т егра ции послед ова т ель н ост и м од иф ициру ем ого ген а , а д ру гой соот вет ст ву ет у ча ст ку ин серт иру ем ой экзоген н ой ДН К. Т а кой м ет од позволяет обн а ру ж ива т ь прису т ст вие пяти пра виль н о м од иф ицирова н н ых клет ок сред и 50000. Н а след у ю щ ем эт а пе ин серт ирова н н ыйHPRT-м ин иген за м ен яю т н а от су т ст ву ю щ ий ф ра гм ен т ген а -м иш ен и, в кот орый пред ва рит ель н о вн осят ин т ересу ю щ ие исслед ова т еля м у т а ции. П ри эт ом а ль т ерн а т ивн ый вект ор н есет т е ж е ф ла н киру ю щ ие ДН Кпослед ова т ель н ост и ген а -м иш ен и, чт о и первый(н ока у т иру ю щ ий) вект ор. В резу ль т а т е гом ологичн ойреком бин а ции происход ит за м ен а м ин и-HPRTген а н а а ль т ерн а тивн ый ф ра гм ен т исход н ого ген а . Ф а кт т а кой реком бин а ции кон тролиру ет ся с пом ощ ь ю П Ц Р. Т а ким обра зом , вм ест о
29 обычн ого выклю чен ия ф у н кции ген а , чт о д ост ига ет ся у ж е н а первом эт а пе, д а н н а я т ехн ология позволяет вн осит ь в ст ру кт у ру ген а д икого типа ра зличн ые, за ра н ее спла н ирова н н ые изм ен ен ия. О сновныевек т ор ныесист ем ы Ка к пра вило, ввод им а я ген ет ическа я кон ст ру кция пред ст а вляет собой полн ора зм ерн у ю кДН К опред елен н ого ген а , ин серт ирова н н у ю в экспрессн ыйвектор, т .е. н а ход ящ у ю ся под д ейст вием силь н ого пром от ора . Выборпод ход ящ его пром от ора за висит от м н огих па ра м ет ров, гла вн ым из кот орых являет ся н еобход им ый у ровен ь экспрессии ген а в клет ка хм иш ен ях. Вект орча ст о сод ерж ит од ин изм а ркерн ых ген ов, т а ких ка к ген ы neo (прока риотическийген , обеспечива ю щ ийу ст ойчивост ь к н еом ицин у ), ген лю циф ера зы и д ру гие, прису т ст вие кот орых в т ра н сд у цирова н н ых клет ка х м ож ет быт ь легко обн а ру ж ен о либо по н а личию соот вет ст ву ю щ его белкового прод у кт а (гист охим ически д ля ген а лю циф ера зы), либо м а ркерн ых послед ова т ель н ост ейДН К. Если в ка чест ве м а ркера выбра н селект иру ем ый ген (neo), от бор клет ок, т ра н сф ецирова н н ых in vitro, м ож ет производ ит ь ся а вт ом а тически н а соот вет ст ву ю щ их селект ивн ых сред а х. С у щ ест ву ет д ва т ипа кон ст ру кций; од ин – н а осн ове пла зм ид н ойДН К, д ру гой- н а ба зе виру сов. П ла зм ид н ые кон ст ру кции у д обн ыд ля клон ирова н ия, ген н о-ин ж ен ерн ых м а н ипу ляцийи полу чен ия боль ш ого количест ва реком бин а н т н ой ДН К. Од н а ко ба ктериа ль н ые пла зм ид ы, в от личие от виру сн ых кон ст ру кций, н е способн ы са м ост оят ель н о прон ика ть в эу ка риот ические клет ки. Для введ ен ия ин серт ирова н н ойв пла зм ид у экзоген н ойДН К в клет ки человека н еобход им о перен ест и ее в под ход ящ ийвиру сн ыйвект орили прим ен ит ь способ, облегча ю щ ийее прохож д ен ие черезклет очн ые м ем бра н ы. Пр им ер ы пр ак т ич еск ого пр им енения генной т ер апии П ервым м он оген н ым н а след ст вен н ым за болева н ием , в от н ош ен ии кот орого были прим ен ен ы м ет од ы ген н ой т ера пии, ока за лся н а след ст вен н ый им м у н од еф ицит , обу словлен н ый м у т а цией в ген е а д ен озин д еза м ин а зы (ген ADA). П ри эт ом за болева н ии в крови н а ка плива ет ся в высокойкон цен т ра ции 2’-д езоксиа д ен озин , ока зыва ю щ ий т оксическое возд ейст вие н а Т - и В-лим ф оцит ы. П а циен т ы н е перен осят н ика ких кон т а ктов с лю бой ин ф екцией из-за т от а ль н ого от су т ст вия им м у н ит ет а . П ла н ген н ой т ера пии за клю ча лся в н а зн а чен ии боль н ым а у т ологичн ых лим ф оцит ов, т ра н сд у цирова н н ых н орм а ль н ым ADA-ген ом . Осу щ ествлен ие эт ого пла н а пот ребова ло выполн ен ие след у ю щ их процед у р: изоляции клет ок из крови па циен т а ; а кт ива ции и им м у н ост им у ляции рост а Т -лим ф оцит ов в ку ль т у ре; т ра н д у кции их рет ровиру сн ым вект ором , н есу щ им н орм а ль н ыйADA-ген и м а ркерн ыйген neo; от бора т ра н сд у цирова н н ых клет ок н а селект ивн ой сред е; вн у т ривен н ой реин ф у зии м од иф ицирова н н ых Т -лим ф оцит ов па циен т у . П ервой па циен т кой, под вергш ейся эт ой т ера пии, была 4-лет н яя д евочка . Эт о событ ие, кот орое счит а ет ся «д н ем рож д ен ия» ген н ой т ера пии, произош ло 14 сен т ября 1990 год а в г. Бет езд е (С Ш А ). С эт ого год а ста л изд а ва т ь ся ж у рн а л «Ген н а я т ера пия» . Н а прот яж ен ии 10,5 м есяцев
30 па циен т ке было сд ела н о 8 а у т ологичн ых влива н ийт ра н сд у цирова н н ых Т лим ф оцит ов и после полу год ового перерыва програ м м у реин ф у зии повт оряли ка ж д ые 3 – 5 м есяцев. У ж е после первого цикла число Т лим ф оцит ов н орм а лизова лось , кон цен т ра ция ADA в цирку лиру ю щ их клет ка х крови у величила сь с 1 д о 20 – 25 % н орм а ль н ого у ровн я и резко у лу чш ились осн овн ые им м у н н ые ха ра кт ерист ики. Вопреки м н огим прогн оза м , н а прот яж ен ии более чем 6 м ес. после прекра щ ен ия м а ссирова н н ых влива н ий в кровот оке па циен т ки у ст ойчиво сохра н ялось высокое число коррект ирова н н ых Т -клеток, чт о позволило в д а ль н ейш ем сн изит ь количест во ввод им ых клет ок и зн а чит ель н о у величит ь пром еж у т ки м еж д у эт им и процед у ра м и. С пу ст я три м есяца после первых клин ических испыт а н ий была н а ча т а програ м м а ген н ой т ера пии ADAд еф ицит а у вт орой 9-лет н ей па циен т ки. П осле 11 ин ф у зий т ра н сд у цирова н н ых а у т ологичн ых Т -клет ок сост оян ие эт ойд евочки т а кж е за м ет н о у лу чш илось , и от м еча ла сь полн а я н орм а лиза ция биохим ических и им м у н ологических пока за т елей. Дру гойприм ерприм ен ен ия ген н ойт ера пии связа н с лечен ием т а кой м у ль т иф а кт ориа ль н ой болезн и, ка к ра к. В н а ст оящ ее врем я прим ен яет ся след у ю щ а я ст ра т егия ген от ера пии ра ка . 1. П овыш ен ие им м у н оген н ост и опу холи пу т ем вста вки цит окин овых ген ов, ген ов, код иру ю щ их гла вн ый ком плекс гист осовм ест им ост и, лим ф оцит а рн ых лига н д ов. 2. Н а пра влен н а я д ост а вка (вект орирова н ие) опу холевид н ых цит окин ов в клет ки, кот орые в пред ела х опу холи лока ль н о м огу т реа лизовыва т ь т оксические эф ф ект ы. 3. Вст а вка ф ерм ен т а т ивн о пролека рст вен н о-а кт ивиру ю щ их ген ов, слива ю щ ихся с пром от орн ым и сист ем а м и, кот орые реа лизу ю т ся через д иф ф ерен циа ль н о кон т ролиру ем у ю т ра н скрипцию . 4. Введ ен ие м а ркиру ю щ их ген ов, кот орые м огу т обеспечива т ь выявлен ие м ин им а ль н о ост а влен н ых после опера ции или ра зра ст а ю щ ихся опу холей. 5. Иску сст вен н а я репрессия ф у н кций ген ов пу т ем вст а вки ген ов, код иру ю щ их а н т исм ыслову ю м РН К репрессиру ем ого он коген а Эт ич еск иеи социаль ныепр обл ем ы генной т ер апии П оявлен ие прин ципиа ль н о н овых т ехн ологий, позволяю щ их а кт ивн о м а н ипу лирова т ь с ген а м и и их ф ра гм ен т а м и, обеспечива ю щ им и а д ресн у ю д ост а вку н овых блоков ген ет ической ин ф орм а ции в за д а н н ые у ча ст ки ген ом а , соверш ило револю цию в м ед ицин е и биологии. С а м ген все ча щ е ст а л прим ен ят ь ся в ка чест ве лека рст ва , исполь зу ем ого д ля лечен ия н е т оль ко м он оген н ых, н о и м н огих д ру гих, в т ом числе и зн а чит ель н о ра спрост ра н ен н ых болезн ей (опу холей, ин ф екций). На соврем ен н ом у ровн е н а ш их зн а н ий о ген ом е человека теорет ически вполн е возм ож н ы т а кие его м од иф ика ции пу т ем ген н ой т ра н сф екции, кот орые м огу т быт ь пред прин ят ы с цель ю у лу чш ен ия ряд а ф изических, психических и ин т еллект у а ль н ых па ра м ет ров. С оврем ен н а я н а у ка о человеке н а своем н овом вит ке ра звит ия верн у ла сь к ид ее «у лу чш ен ия человеческой
31 пород ы» , выд вин у т ой а н глийским ген ет иком Ф рэн сисом Га ль т он ом и ра звит ойего у чен ика м и и послед ова т елям и (Ка рлом П ирсон ом , Л еон елем П ен роу зом , Дж орд ж ем Х а лд эйн ом ). Да ль н ейш ийход ист ории полн ост ь ю д искред ит ирова л са м у ид ею «у лу чш ен ия» человеческой пород ы. Од н а ко гряд у щ ее «всевла ст ие» человека н а д собст вен н ым ген ом ом за ст а вляет вн овь и вн овь возвра щ а т ь ся к эт ойт ем е. С ейча с н е вызыва ет сом н ен ий, чт о первон а ча ль н ые опа сен ия, связа н н ые с ген н ой ин ж ен ерией человека , были н е опра вд а н ы. П осле м н оголет н их д иску ссийи всест орон н его ра ссм от рен ия н а ра зн ых у ровн ях было призн а н о целесообра зн ым прим ен ен ие ген н ойт ера пии д ля лечен ия м н огих за болева н ий. Ед ин ст вен н ым и н епрем ен н ым огра н ичен ием являет ся т о , чт о все ген от ера певт ические м ероприят ия д олж н ы быт ь н а пра влен ыт оль ко н а кон крет н ого боль н ого и ка са т ь ся исклю чит ель н о его сом а т ических клет ок. С оврем ен н ый у ровен ь зн а н ий н е позволяет провод ить коррекцию ген н ых д еф ект ов н а у ровн е половых клет ок и клет ок ра н н их д оим пла т а цион н ых за род ыш ей человека . П ричин а эт ого реа ль н а я опа сн ост ь за сорен ия ген оф он д а н еж ела т ель н ым и иску сст вен н ым и ген н ым и кон ст ру кциям и или вн есен ие м у т а ций с н епред ска зу ем ым и послед ст виям и д ля бу д у щ его человечест ва . Вм ест е с т ем по м ере соверш ен ст вова н ия м ет од ов ген н ойтера пии все н а ст ойчивее ра зд а ю т ся призывы к возобн овлен ию д иску ссии о целесообра зн ост и ген окоррекции за род ыш евых и половых клет ок человека . Осн овн ым а ргу м ен т ом в поль зу т а ких вм еш а т ель ст в являет ся т от ф а кт , чт о по м ере т ого, ка к все боль ш ее число н а след ст вен н ых за болева н ийбу д ет д ост у пн о эф ф ект ивн ойген н ойт ера пии, все боль ш ее число особей, гом озигот н ых по лет а ль н ым м у т а н т н ым ген а м , бу д ет н а ка плива т ь ся в попу ляции. С оот вет ст вен н о, т ем реа ль н ей бу д у т сит у а ции, когд а оба су пру га ока ж у т ся гом озигот н ым и н осит елям и м у т а н т н ого ген а . В эт ом слу ча е полу чен ие зд орового пот ом ст ва пот ребу ет ген ет ического вм еш а т ель ст ва у ж е н а ра н н их ст а д иях, и, возм ож н о, бу д ет вполн е безопа сн ойи реа ль н ой т ра н сф екция га м ет или ра н н их за род ыш ей. Ест ест вен н о , чт о целесообра зн ост ь прим ен ен ия та кого ген от ера певт ического под ход а д олж н а опред елят ь ся н е т оль ко ген н о-ин ж ен ерн ым и возм ож н ост ям и, н о и его социа ль н ойн еобход им ост ь ю . В н а ст оящ ее врем я человечест во д олж н о реш ит ь след у ю щ ие вопросы в ра м ка х пред ла га ем ойген ет ика м и ш ирокой д иску ссии. С м ож ет ли в бу д у щ ем ген н а я т ера пия обеспечит ь ст оль полн оцен н у ю ген окоррекцию , кот ора я н е пред ст а вляет у грозу д ля пот ом ст ва ? В ка кой м ере полезн ост ь и н еобход им ост ь ген н о-т ера певт ической процед у ры д ля од н ой су пру ж еской чет ы перевесят риск т а кого вм еш а т ель ст ва д ля всего человечест ва ? С коль опра вд а н ы бу д у т эт и процед у ры н а ф он е гряд у щ его перен а селен ия пла н ет ы? Ка к бу д у т соот н осит ь ся ген н о-ин ж ен ерн ые м ероприят ия н а человеке с проблем а м и гом еост а за общ ест ва и биосф еры?
32 Ген от ера пия н е т оль ко пред ла га ет реа ль н ые пу т и лечен ия т яж елых н а след ст вен н ых и н ен а след ст вен н ых н ед у гов, н о и ст а вит перед общ ест вом н овые проблем ы, реш а т ь кот орые н еобход им о у ж е в ближ а йш ем бу д у щ ем . Пат огенет ич еск оел еч ениенасл едст венныхбол ез ней ч ел овек а В лечен ии н а след ст вен н ых болезн ей человека , пом им о ген н ой т ера пии, м ож н о выд елит ь ещ е 3 н а пра влен ия: сим пт ом а т ическое, хиру ргическое и па т оген ет ическое. Оста н овим ся под робн ее н а послед н ем , т .к. д ля т а кого род а лечен ия н а след ст вен н ых болезн ейв послед н ие год ы появились прин ципиа ль н о н овые под ход ы, осн ова н н ые н а д ост иж ен иях м олеку лярн ой и биохим ической ген ет ики. П ри м н огих ген н ых болезн ях ра сш иф рова н ы звен ь я обм ен а вещ ест в, по кот орым ра звива ет ся н а след ст вен н о обу словлен н ыйпа т ологическийпроцесс – от а н ом а ль н ого ген н ого прод у кт а д о клин ической ка рт ин ы за болева н ия. Н а эт ой осн ове м ож н о целен а пра влен н о вм еш ива т ь ся в ра звит ие за болева н ия. П ри па т оген ет ических под ход а х к лечен ию н а след ст вен н ых болезн ей исход ят из т ого, чт о у боль н ых либо обра зу ет ся а н ом а ль н ый белок (ф ерм ен т ), либо н орм а ль н ого белка выра ба т ыва ет ся н ед ост а т очн о (д о полн ого от су т ст вия). За эт им событ ием след у ю т изм ен ен н ые цепи превра щ ен ий су бст ра т а . Зн а н ие кон крет н ых пу т ей реа лиза ции д ейст вия ген а пом ога ет пра виль н о ра зра ба т ыва т ь схем ы лечен ия. Эт о особен н о чет ко м ож н о прослед ит ь н а н а след ст вен н ых болезн ях обм ен а вещ еств. С у т ь лю бых под ход ов к па т оген ет ическом у лечен ию схем а тичн о свод ит ся к возм ещ ен ию или вывед ен ию чего-т о. Если ген н е ра бот а ет, т о н еобход им о возм ест ит ь его прод у кт ; если ген производ ит н е т о, чт о н у ж н о, и обра зу ю т ся т оксичн ые прод у кты, т о н еобход им о у д а лен ие их и возм ещ ен ие осн овн ойф у н кции; если ген производ ит м н ого прод у кт а , т о избыт ок его у д а ляю т . В обобщ ен н ом вид е возм ож н ые под ход ы к лечен ию н а след ст вен н ых болезн ейобм ен а вещ еств пред ст а влен ын а рис. 4. Да н н ое за болева н ие сопровож д а ет ся гепа т осплен ом ега лией, гипогликем ией н а т ощ а к , прогрессиру ю щ ей м иопа т ией, м ыш ечн ой а т роф иейи д р. , чт о обу словлен о н а ру ш ен ием а ла н ин о-глю козн ого цикла (из-за н изкой кон цен т ра ции а ла н ин а ), а эт о привод ит к ра спа д у а м ин окислот в м ыш ца х при глю кон еоген езе. У боль ш ин ст ва боль н ых д ет ейн а ст у па ет у лу чш ен ие, если в д иет е белки обеспечива ю т 20 – 25 % ка лорийн ост и, а у глевод ын е более 40 – 50 %. Изм ен ен н ый ф ерм ен т В
Ф ерм ен т А А
В
Ф ерм ен т С С
Коф ерм ен т С у бст ра т
П род у кт
D
33
Коррекция обм енанаур овнесубст р ат а Диет ическое огра н ичен ие А ль т ерн а т ивн ые пу т и обм ен а Диет ическое д оба влен ие Мет а болическа я ин гибиция У силен н ое вывед ен ие су бст ра т а па т ологическойреа кции Коррекция обм ен а н а у ровн е прод у кт а ген а Возм ещ ен ие или д оба влен ие н ед ост а ю щ его прод у кт а Коррекция обм ен а н а у ровн е ф ерм ен т а Доба влен ие коф а кт ора Мод иф ика ция ф ерм ен т а т ивн ой а кт ивн ости
Возм ещ ен ие ф ерм ен та
Рис. 4. П а т оген ет ические пу т и лечен ия н а след ст вен н ых болезн ей(по Бочкову , 1997). Н ен а след ст вен н а я изм ен чивост ь у человека Изм ен чивост ь человека , выход ящ а я за пред елы н орм ы, м ож ет им ет ь н ен а след ст вен н ый ха ра кт ер. Это т ера т ом орф ы (пороки ра звит ия н ен а след у ем ые, выявляем ые при У ЗИ плод а ка к врож д ен н ые пороки ра звит ия (ВП Р)). Т ера т ом орф ы м огу т быт ь след ст вием повреж д а ю щ его д ейст вия т ера т оген ов - а ген т ов ф изической (ра д иа ция), хим ической (лека рст вен н ые препа ра т ы), биологической (виру сы, прот озойн ые ин ф екции (хла м ид иоз, т оксопла зм оз)) природ ы н а ра звива ю щ ийся за род ыш . Эксперим ен т а ль н ой эм бриологией д ока за н о, чт о су щ ест ву ю т «критические период ы» , под кот орым и пон им а ю т период ы эм бриоген еза , от лича ю щ иеся повыш ен н ой чу вст вит ель н ост ь ю за род ыш а к повреж д а ю щ им ф а кт ора м вн еш н ей сред ы. П ервый крит ический период соот вет ст ву ет врем ен и м еж д у кон цом первой и н а ча лом второй н ед ели берем ен н ост и. П овреж д а ю щ ее д ейст вие т ера т оген ов в эт от период в осн овн ом вед ет к гибели за род ыш а . Вт орой крит ический период охва т ыва ет врем я с т рет ь ей по ш есту ю н ед елю берем ен н ост и, когд а повреж д а ю щ ее возд ейст вие вед ет к пороку ра звит ия. Оба крит ических период а совпа д а ю т с период а м и н а иболее ин т ен сивн ого ф орм ирова н ия тех или ин ых орга н ов. С у щ ест ву ет пон ят ие «т ера т оген н ый т ерм ин а цион н ый период » , кот орыйпод ра зу м ева ет пред ель н ый(кон ечн ый) срок, в т ечен ие кот орого повреж д а ю щ ее д ейст вие (т ера т оген н ыйф а ктор), м ож ет вызыва т ь д а н н ый порок ра звит ия. В связи с т ем , чт о т ера т оген н ый ф а кт ор привод ит к
34 ра звит ию порока т оль ко в слу ча е его возд ейст вия д о окон ча н ия ф орм ирова н ия орга н а , кот орое н е совпа д а ет во врем ен и д ля ра зн ых орга н ов (ра зн ых пороков), ка ж д ый порок им еет свой т ерм ин а цион н ый период . В ча ст н ост и, т ера т оген н ыйт ерм ин а цион н ыйпериод огра н ичен д ля а пла зии м еж ж елу д очковойперегород ки врем ен ем д о 44 д н я, а д ля д еф ект а м еж пред серд н ойперегород ки - врем ен ем д о 55 д н я берем ен н ост и. В осн ове ф орм ирова н ия пороков ра звит ия м огу т леж а т ь : ост а н овка в ра звит ии в крит ическийпериод , н а ру ш ен ие процесса ф орм ирова н ия, или д исон т оген ез, и д ест ру кция т ка н ей. П ри эт ом м ож ет происход ит ь н ед ора звит ие орга н ов или их ча стей (гипоген езия) или избыт очн ое их ра звит ие (гиперген езия), от су т ст вие орга н а или его ча ст и (а гн езия), н епра виль н ое полож ен ие или перем ещ ен ие орга н а , н епра виль н ое ф орм ирова н ие т ой или ин ой т ка н и. К ВП Р от н осит ся н ера зд еливш иеся (сиа м ские) близн ецы, а кра н ия (от су т ст вие у плод а черепн ой коробки), за ячь я гу ба (н есра щ ен ие боковых ча стей верхн ей гу бы с ее сред н ей ча ст ь ю ), волчь я па ст ь (от су т ст вие перегород ки м еж д у полост ям и рт а и н оса ), полид а кт илия, врож д ен н ые пороки серд ца и т .д . П ривед ем прим ер влиян ия лека рст вен н ых препа ра т ов н а ра звит ие ВП Р. В 60-е год ы был выпу щ ен психот ропн ыйпрепа ра т - т а лид ом ид . Он безвред ен д ля человека , н о у пот реблен ие его берем ен н ым и ж ен щ ин а м и привод ило к а гн езии кон ечн ост ей у д ет ей. Да н н ый ВП Р являлся ф ен окопиейм у т а ции - ф оком елии. О Н К О ГЕ Н Е Т И К А Злока чест вен н ые н овообра зова н ия пора ж а ю т всех пред ст а вит елей ж ивот н ого ца рст ва . Опу холи были обн а ру ж ен ыещ е у д ин оза вров. С егод н я ка ж д ыйпятыйчеловек в м ире у м ира ет от ра ка , и с ка ж д ым год ом число у м ерш их от эт ого за болева н ия ра ст ет . Ра к за н им а ет вт орое м ест о сред и причин см ерт и лю д ей, причем число боль н ых с опу холям и н а м н ого боль ш е, чем выявляется, т .к. человек у м ира ет от ка кой-либо д ру гой причин ы, а опу холь выявляет ся т оль ко при вскрыт ии. П рогн озы н а лечен ие он коза болева н ий пока н еу т еш ит ель н ы. Из т рех обра т ивш ихся вылечива ет ся т оль ко 1 человек, а при н екот орых особен н о злока чест вен н ых за болева н иях количест во вызд оровевш их м ен ее 1 %. Осн овн ые ха ра кт ерист ики злока чест вен н ойопу холи: 1) способн ост ь прон ика т ь в прилеж а щ ие т ка н и и повреж д а т ь их. Эт от призн а к полу чил н а зва н ие ин ва зивн ост и (вн ед рен ия). Ин ва зия первый призн а к злока чест вен н ой опу холи; 2) м ет а ста зирова н ие, опу холевые клет ки от рыва ю т ся от осн овн ого оча га , ра зн осят ся лим ф ойи кровь ю по орга н изм у , осед а ю т в д ру гих, от д а лен н ых орга н а х (обычн о в лим ф а т ических у зла х, печен и, легких) и обра зу ю т т а м вт оричн ые оча ги опу холевого рост а . Эт а особен н ост ь связа н а со сла бой а д гезиру ю щ ей способн ост ь ю опу холевых клет ок и способн ость ю их ж ит ь и ра звива т ь ся в чу ж ом м икроокру ж ен ии. Вот почем у опа сн о появлен ие злока чест вен н ой опу холи в лю бойча ст и т ела человеческого орга н изм а . Особен н о опа сн ы
35 м икром ет а ст а зы, м ель ча йш ие оча ж ки опу холевого рост а , кот орые за ча ст у ю н ель зя н и у вид ет ь , н и у д а лит ь хиру ргическим пу т ем . Микром ет а ст а зы м ож н о н а ст ичь т оль ко прот ивоопу холевым и препа ра т а м и, попа д а ю щ им и после введ ен ия в кровь ; 3) а вт он ом н ост ь рост а и сла ба я кон т ролиру ем ост ь со ст орон ы орга н изм а . А вт он ом н ост ь опу холи проявляет ся в н еогра н ичен н ост и ее рост а . Злока чест вен н а я опу холь н е «чу вст ву ет » объ ем а окру ж а ю щ ей т ка н и. Если опу холь н е пом ещ а ет ся в ж ивот н ом , т о ее м ож н о переса д ит ь и полу чит ь перевива ем у ю опу холь , кот ора я бу д ет ра ст и сколь у год н о д олго, если ее перевива ть ; 4) злока чест вен н ые клетки бессм ерт н ы, д ля н их н е выполн яется за кон Х ейф лика , согла сн о кот ором у клет ка м ож ет прет ерпет ь н е более 50 д елен ий. Н орм а ль н ые клет ки см ерт н ы, их ж изн ен н ый цикл вклю ча ет за програ м м ирова н н у ю см ерт ь - а попт оз. Бу д у чи поса ж ен н ым и в ку ль т у ру , он и погиба ю т , пройд я н есколь ко д елен ий. Клет ки опу холи н е зн а ю т пред ела ра зм н ож ен ия. Ра ковые клет ки HeLa полу чен ы в 30-е год ыв С Ш А от Ген риет т ы Л а м берт , у м ерш ейот ка рцин ом ы ш ейки м а т ки, д о сих пор у спеш н о ку ль т ивиру ю т ; 5) ва ж н ым призн а ком злока чест вен н ой опу холи являет ся ее м он оклон а ль н ост ь . Злока чест вен н а я опу холь ра звива ется из од н ой ген ет ически изм ен ен н ой клет ки, т .е. он а пред ст а вляет собой клон - пот ом ст во од н ой ген ет ически изм ен ен н ой клет ки. Эт от ф а кт под т верж д а ет след у ю щ ее. У боль н ых с хрон ическим м иелолейкозом лейкоцит ы от лича ю т ся от н орм а ль н ых специф ическим хром осом н ым н а ру ш ен ием , т а к н а зыва ем ой «ф ила д ель ф ийской» хром осом ой, кот ора я обра зу ет ся при т ра н слока ции м еж д у д лин н ым и плеча м и 22 и 9 хром осом ы. У ча ст ок д лин н ого плеча 22 хром осом ы перен осит ся н а 9 хром осом у . Весь м а м а ловероят н о, чт обы ген ет ическое событ ие, от вет ст вен н ое за эт о н а ру ш ен ие, произош ло од н оврем ен н о в н есколь ких клет ка х ин д ивид у у м а . Гора зд о пра вд опод обн ее выгляд ит т о, чт о лейкозн ые клет ки являю т ся потом ка м и од н ойвид оизм ен ен н ойклет ки. П ри секвен ирова н ии послед ова т ель н ост и м олеку лы ДН К выясн или, чт о т очка ра зрыва и воссоед ин ен ия т ра н слоцирова н н ых ф ра гм ен т ов од н а и т а ж е у всех лейкозн ых клет ок боль н ого, н о у ра зн ых боль н ых т очки ра зрыва ра зн ые (см ещ ен ие н а н есколь ко сот ен или т ысяч па р а зот ист ых осн ова н ий). Им ен н о т а кого резу ль т а т а след у ет ож ид а т ь , если лейкозн ые клет ки являю т ся пот ом ка м и од н ойклет ки. Дру гу ю возм ож н ост ь пока за т ь , чт о ра к им еет м он оклон а ль н ое происхож д ен ие, д а ет ф ен ом ен ин а кт ива ции од н ой Х -хром осом ы в ж ен ском орга н изм е. Ж ен ский орга н изм пред ст а вляет собойм оза ику изклет ок с ин а кт ивирова н н ойХ -хром осом ой от цовского или м а т ерин ского орга н изм а . Та ка я ин а кт ива ция происход ит в ра н н ем эм бриоген езе, поэт ом у у потом ст ва од н ой сом а т ической клет ки всегд а ин а кт ивирова н а од н а и т а ж е Х -хром осом а . В под а вляю щ ем боль ш ин ст ве слу ча ев у опу холей, ка к д оброка чест вен н ых, т а к и злока чест вен н ых, ин а ктивирова н а од н а и т а ж е Х -хром осом а . В черед е ген ера ций в опу холи возн ика ю т м у т а ции, кот орые порож д а ю т н овые, вт оричн ые клон ы, созд а ю щ ие ген ет ическу ю ра зн ород н ост ь вн у т ри опу холи, н о эт о вт оричн а я ра зн ород н ост ь . Вн а ча ле
36 опу холь - эт о клон клет ок, возн икш ий из од н ой т ра н сф орм ирова н н ой. Опу холь н епрерывн о прогрессиру ет к боль ш ей злока чест вен н ост и. Н а коплен ие в н ей м у т а ций, вед у щ ее к ра сш иряю щ ем у ся м н огообра зию клон ов, созд а ет бога т ыйм а т ериа л д ля от бора н а иболее быст рора ст у щ их и н а иболее а вт он ом н ых клет ок. Эт и клет ки обгон яю т в т ем пе ра зм н ож ен ия и способн ост и ра спрост ра н ен ия своих сосед ей и созд а ю т осн ову д ля опу холевой прогрессии и н епрерывн ой эволю ции опу холи в ст орон у все более а грессивн ой и н екон т ролиру ем ой т ка н и. В процессе опу холевой прогрессии пост епен н о ст ира ю т ся призн а ки исход н ой т ка н и, т .к. он и являю т ся м иш ен ь ю д ля кон т роля опу холи со ст орон ы орга н изм а или сосед н их т ка н ей, н о призн а ки происхож д ен ия н икогд а н е исчеза ю т полн ост ь ю . Опу холь всегд а н есет печа т ь т ой т ка н и, в кот орой он а возн икла . П ричин ывозн икн овен ия опу холей Ра к – эт о ген ет ическа я болезн ь , т .е. болезн ь , связа н н а я с пот ерейили повреж д ен ием , или привн есен ием извн е опред елен н ых ген ов. Возд ейст вия, с пом ощ ь ю кот орых м ож н о ин д у цирова т ь опу холи, от н осят ся к м у т а ген н ым (и од н оврем ен н о ка н цероген н ым ): 1) ка н цероген н ые вещ ест ва (он и весь м а ра зн ообра зн ы: от чет ыреххлорист ого у глерод а д о весь м а слож н ых полициклических и гет ероциклических соед ин ен ий бен з(а )пирен , бен за н т ра цен ). Он и н е пред ст а вляю т собой ка кой-либо хим ической гру ппы, н о вызыва ю т сход н ые биологические эф ф ект ы; 2) облу чен ие (У Ф -свет , ион изиру ю щ а я ра д иа ция, элект ром а гн ит н ые поля); 3) опу холерод н ые виру сы. Осн овн а я клет очн а я м иш ен ь , от вет ст вен н а я за процессы ка н цероген еза , - ДН К. В поль зу эт ого свид ет ель ст ву ет след у ю щ ее: 1) опу холевые клет ки производ ят себе под обн ое клет очн ое пот ом ст во. Эт о зн а чит , чт о изм ен ен ие перед а ет ся от м а т ерин ских клет ок к д очерн им , чт о согла су ет ся с повед ен ием ДН К в м ит озе; 2) ра д иа цион н ое излу чен ие и хим ические ка н цероген ы повреж д а ю т ДН К и м огу т вызыва т ь м у т а ции (м у т а ген н ост ь соед ин ен ия чет ко кореллиру ет с его ка н цероген н ост ь ю , н о ест ь гру ппа хим ических соед ин ен ий, н е обла д а ю щ их ка н цероген н ост ь ю эт о т а к н а зыва ем ые ф а кторырост а ); 3) во м н огих опу холевых клет ка х ест ь а н ом а ль н ые хром осом ы; 4) опыт ы по т ра н сф екции пока за ли, чт о очищ ен н а я ДН К из опу холевых клет ок м ож ет превра щ а т ь н орм а ль н ые клет ки в пот ен циа ль н о злока чест вен н ые. Од н а ко в процессе ка н цероген еза м огу т у ча ст вова ть и эпиген ет ические ф а кт оры, т .е. ф а кт оры, связа н н ые с изм ен ен ием экспрессии ген ов. П роцесс ка н цероген еза м ож н о под ра зд елит ь н а д ве ст а д ии. П ривед ем кла ссический прим ер возн икн овен ия опу холи. Опред елен н ыйу ча сток кож и у гру ппы м ыш ейод н окра тн о обра ба т ыва ет ся бен з(а )пирен ом . Если н е произвест и д ополн ит ель н у ю обра бот ку , опу холи кож и н е ра звива ет ся. Если вслед за бен з(а )пирен ом под ейст вова т ь н а у ча сток крот он овым м а слом , ра звива ет ся м н ож ест во опу холей. Обра бот ка кож и од н им крот он овым м а слом (без пред ва рит ель н ого н а н есен ия
37 бен з(а )пирен а ) н е привод ит к появлен ию опу холей. Н а осн ова н ии эт их опытов были сд ела н ы след у ю щ ие вывод ы. 1) ст а д ия ка н цероген еза , вызыва ем а я в д а н н ом слу ча е н а н есен ием бен з(а )пирен а н а кож у , н осит н а зва н ие ин ициа ции. Эт а ста д ия быст ра я и н еобра т им а я. Н а эт ом эт а пе происход ят н еобра т им ые м од иф ика ции м олеку лы ДН К, привод ящ ие к од н ойили н есколь ким м у т а циям . Бен з(а )пирен н а зыва ю т в д а н н ом слу ча е ин ицииру ю щ им а ген т ом ; 2) вт ора я ст а д ия д лит ся гора зд о м ед лен н ее (возм ож н о год а м и). В н а ш ем слу ча е эт а ст а д ия вызва н а обра бот кой крот он овым м а слом . Эт а ст а д ия н а зыва ет ся пром от ирова н ием . Крот он овое м а сло выст у па ет зд есь ка к пром отиру ю щ ее вещ ест во. Боль ш ин ст во ка н цероген ов м ож ет быт ь ка к ин ициа т ора м и, т а к и пром от ора м и. Ка к обра зу ет ся опу холь ИН П ИН
н ет опу холи ИН
н ет опу холи
П
ест ь опу холь
П ром от оры - чрезвыча йн о ва ж н ые ком пон ен т ы хим ического ка н цероген еза , т .к. од ин очн ые опу холевые клет ки, н а ход ясь в окру ж ен ии н орм а ль н ой тка н и, ка к пра вило, н е в сост оян ии преод олет ь ее сд ерж ива ю щ его влиян ия и год а м и м огу т н а ход ит ь ся в ла т ен т н ом сост оян ии, н е проявляясь в вид е опу холи. П ром от оры сн им а ю т эт о влиян ие, чт о вн еш н е выгляд ит ка к силь н ыйка н цероген н ыйэф ф ект . Теории, описыва ю щ ие возн икн овен ие опу холей В ст а н овлен ии и ра звит ие ра ковых опу холей у человека игра ет цен т ра ль н у ю роль 3 осн овн ых ком пон ен т а : н а след ст вен н ый, виру сн ый и экологический. Для объ ясн ен ия причин ра ка выд вин у т ы виру сн ые и м у т а цион н ые теории ра ка . А вт ора м и м у т а цион н ойт еории являю т ся Гу го д е Ф риз, Бовери, Меллери д р., виру сн у ю (а т очн ее, виру соген ет ическу ю ) т еорию пред лож ил Зиль бер в 1968 год у . С оврем ен н а я т еория ра ка , по м н ен ию Георгиева , - эт о т еория он коген ов. Ч исло клет очн ых д елен ий у человека в т ечен ие ж изн и м ож н о оцен ит ь величин ойпоряд ка 1016, а у м ыш и, кот ора я сост оит изм ен ь ш его числа клеток и им еет м ен ь ш у ю прод олж ит ель н ост ь ж изн и, 12 соот вет ст ву ю щ а я величин а сост а вляет 10 . Да ж е если в окру ж ен ии от су т ст ву ю т м у т а ген ы, м у т а ции проход ят спон т а н н о, со скорост ь ю прим ерн о 10-6 м у т а ции н а ген в т ечен ие клет очн ого цикла . Т а ким обра зом , в т ечен ие ж изн и человека ка ж д ый от д ель н ый его ген м ож ет прет ерпет ь около 10 м лрд . ра зличн ых м у т а ций; у м ыш и эт о число м ож ет д ост ига т ь 1 м лн . Мож н о у т верж д а т ь , чт о сред и возн икш их м у т а н т н ых клет ок бу д ет
38 н ем а ло т а ких, у кот орых произош ли изм ен ен ия в ген а х, регу лиру ю щ их клет очн ое д елен ие и кот орые м огу т н е под чин ят ь ся огра н ичен иям , н а ла га ем ым сосед н им и т ка н ям и. С эт ой т очки зрен ия проблем а ра ка сост оит н е в т ом , почем у он возн ика ет , а почем у возн ика ет т а к ред ко. Од н о из объ ясн ен ий эт ого ф ен ом ен а полу чен о при провед ен ии эпид ем иологических исслед ова н ий за висим ост и ча ст от ы слу ча ев он коза болева н ий от возра ст а . Если бы д ля возн икн овен ия за болева н ий было д оста т очн о од н ой м у т а ции, за висим ост и от возра ст а н е было бы. Эпид ем иологическа я ст а т ист ика позволила ра ссчит а т ь , чт о в сред н ем д ля превра щ ен ия клетки в ра кову ю н еобход им о от т рех д о сем и н еза висим ых слу ча йн ых событ ий, ка ж д ое изкот орых им еет н изку ю вероят н ость . Ч исло т а ких событ ий м ен ь ш е при лейкоза х и боль ш е при солид н ых ра ковых опу холях. Регу лят орн ые ген ыклет очн ойпролиф ера ции м ож н о под ра зд елит ь н а 2 т ипа : 1) ген ы, чь и прод у кт ы ст им у лиру ю т пролиф ера цию клет ок, и 2) ген ы, чь и прод у кт ы у ча ст ву ю т в торм ож ен ии клет очн ой пролиф ера ции. С оот вет ст вен н о су щ ест ву ет д ва т ипа м у т а ций, вед у щ их к н екон т ролиру ем ой пролиф ера ции: 1) м у т а ции, привод ящ ие к гипера кт ивн ост и ст им у лиру ю щ его ген а ; он и д ом ин а н т н ы (д ля проявлен ия д ост а т очн о од н ой из д ву х клет очн ых копий), та кой изм ен ен н ый ген н а зыва ет ся он коген ом , т .е. ген , вызыва ю щ ий перерож д ен ие н орм а ль н ой клет ки в опу холеву ю (его н орм а ль н ый а ллель - прот оокоген ом ); 2) т ип м у т а ций, привод ящ ийк ин а кт ива ции ин гибиру ю щ его ген а ; эт и м у т а ции рецессивн ы- обе клет очн ые копии д олж н ыбыт ь выклю чен ыили у д а лен ы; т а кие ген ын а зыва ю т ген а м и-су прессора м и опу холи. П ом им о обычн ых м у т а ций су щ ест ву ю т ген ет ические изм ен ен ия д ру гого типа , привод ящ ие к ра звит ию ра ка . Изм ен ен ия в сист ем е кон т роля клет очн ого д елен ия м огу т быт ь обу словлен ыввед ен ием чу ж ерод н ойДН К, кот ора я ввод ит ся в клет ку опу холерод н ым виру сом . Изу чен ие м олеку лярн ой ген ет ики ра ка н а ча лось с от крыт ия т а ких опу холерод н ых виру сов. ДН К- и РН К-сод ерж а щ ие виру сы (в ча ст н ост и, рет ровиру сы, сод ерж а щ ие обра тн у ю т ра н скрипт а зу , м огу т у ча ст вова ть в т ра н сф орм а ции н орм а ль н ойклет ки в опу холеву ю ). Виру сы вызыва ю т опу холь н е са м и по себе, а вн ося в ген ет ический а ппа ра т клет ки он коген и за крепляя его в ген ом е, или а кт ивиру ю т прот оон коген , сод ерж а щ ийся в клет ке, или ин гибиру ю т ген -су прессоропу холи. Н екоторые виру сы в ход е своего цикла вст ра ива ю т ся в ген ом хозяин а (прекра сн ый прим ер - рет ровиру сы), после чего он и м огу т за хва т ыва ть ген ы, кот орые после пребыва н ия в ген ом е виру са ст а н овят ся он коген а м и. Опыт ы по гибрид иза ции ДН К человека , ж ивот н ых и виру сов пока за ли, чт о у человека и ж ивот н ых есть ген ы, сход н ые с он коген а м и виру сов. Эт о прот оон коген ы. С т оит от м ет ит ь , чт о первый он коген src выд елен из виру са са рком ы Ра у са в кон це 70-x год ов. Введ ен ие его в клет ку без виру са вызыва ло т ра н сф орм а цию клетки. Вскоре были обн а ру ж ен ы и д ру гие он коген ы. П ричин ы, перевод ящ ие прот оон коген в он коген :
39 1) вст а вка пром от ора . Н екот орые рет ровиру сы (н а прим ер, виру с лейкоза пт иц) н е сод ерж а т он коген ов, од н а ко способн ывызыва т ь ра к. П ри эт ом опу холи появляю т ся через более д лит ель н ый пром еж у ток врем ен и, чем при д ейст вии он коген ов. П ри ин ф ицирова н ии этим и виру са м и клет ок он и с пом ощ ь ю обра т н ой т ра н скрипт а зы н а РН К син т езиру ю т кДН К, кот ора я вст ра ива ет ся в ген ом хозяин а . Копия кДН К рет ровиру сов сод ерж а т н а кон ца х послед ова т ель н ост и, н а зыва ем ые д лин н ым и кон цевым и повт ора м и. Эт и послед ова т ель н ост и игра ю т ва ж н у ю роль в м еха н изм е ин тегра ции провиру са и д ейст ву ю т ка к пром от оры т ра н скрипции. П ри ин ф ицирова н ии В-лим ф оцит ов ку р н екот орым и виру са м и лейкоза птиц их провиру сывст ра ива ю т ся в ра йон ген а myc. Этот ген а кт ивиру ется ра сполож ен н ым перед н им д лин н ым кон цевым повт ором , выст у па ю щ им в роли пром от ора . В резу ль т а те происход ит т ра н скрипция и т ра н сф орм а ция ген ов myc. Эт о в свою очеред ь привод ит к ра звит ию В-клет очн ойопу холи. 2) вст а вка эн ха н сера . Ин огд а провиру с вст ра ива ет ся после ген а myc или д о н его, н о в обра т н ой ориен т а ции, тем н е м ен ее ген а кт ивиру ет ся. А кт ива ция объ ясн яет ся прису т ст вием эн ха н серов в д лин н ых кон цевых повт ора х рет ровиру сов. Эт и прим еры обычн ы д ля виру сн ого ка н цероген еза . 3) хром осом н ые т ра н слока ции. Ка к от м еча лось ра н ее, во м н огих опу холях от м ечен ы хром осом н ые а берра ции. Од ин из вид ов т а ких а берра ций - тра н слока ции. Выш е у ж е у пом ин а ла сь «ф ила д ель ф ийска я» хром осом а ка к резу ль т а т т ра н слока ции плеча 22 хром осом ы н а 9 хром осом у при хрон ическом м иелолейкозе. Реципрокт н а я т ра н слока ция выявлен а у па циен т ов с лим ф ом ой Беркит т а (быст ро ра ст у щ а я опу холь Влим ф оцит ов человека ). В т ра н слока ции у ча ст ву ю т хром осом ы 8 и 14. Ф ра гм ен т хром осом ы 8 присоед ин яет ся к хром осом е 14 и сод ерж ит ген myc. В резу ль т а т е т а кого перем ещ ен ия н еа кт ивн ый ген попа д а ет под кон т роль эн ха н сера , у силива ю щ его т ра н скрипцию ген ов, от вет ст вен н ых за син т ез ген ов т яж елой цепи им м у н оглобу лин ов. В резу ль т а т е ген myc а кт ивиру ет ся. В д а н н ом слу ча е хром осом н а я м у т а ция ст а вит под кон т роль эн ха н сера д еят ель н ост ь ген а , в от личие от виру сн ого ка н цероген еза . 4) а м плиф ика ция ген ов. А м плиф ика ция н екот орых ген ов обн а ру ж ен а в клет ка х ряд а опу холей. Ее м ож н о вызва т ь введ ен ием прот ивоопу холевого препа ра т а м ет а т рекса н а ин гибит ора д игид роф ола т ред у кт а зы. В резу ль т а т е а м плиф ика ции ген ов эт ого ф ерм ен т а опу холи ста н овят ся у ст ойчивым и к д ействию эт ого препа ра т а (а кт ивн ост ь ф ерм ен т а повыш а ет ся в 40 ра з). А м плиф ицирова н н ые ген ы выявляю т ся в вид е гом оген н о окра ш ен н ых у ча ст ков н а соот вет ст ву ю щ их хром осом а х. А м плиф ицирова н н ые ген ы м огу т обн а ру ж ива т ь ся в д войн ых м ин и-хром осом а х, н е сод ерж а щ их цен т ром ер. 5) т очечн ые м у та ции. Т а к, он коген ras , выд елен н ый из клет ок ка рцин ом ы м очевого пу зыря человека , от лича ет ся от прот оон коген а по од н ом у н у клеот ид у , в т риплет е ГТ Ц (прот оон коген а ) т им ин за м ещ а ет ся н а гу а н ин (ГГЦ ). Эт о привод ит к за м ен е в син т езиру ем ом белке
40 а м ин окислот ыва лин а н а глицин . П рим ерыон коген ов Ин т ересн ым и прим ера м и он коген а являю т ся м у т а ции ген ов, от ветст вен н ых за син тез т елом ера з. Извест н о, чт о при реплика ции ДН К хром осом в ка ж д ом цикле происход ит у корочен ие т елом ерн ых у ча ст ков. Когд а д лин а телом еры д ост ига ет крит ическойвеличин ы, клет ка вклю ча ет м еха н изм а попт оза (за програ м м ирова н н ой гибели). П оэт ом у количест во циклов д елен ий, кот орое проход ит клет ка , огра н ичен о. Од н а ко в клет ка х н епрерывн о д елящ ихся т ка н ей(н а прим ер, кровет ворн ой) при у корочен ии т елом ерф ерм ен т т елом ера за восст а н а влива ет их д лин у . В зрелых клет ка х т елом ера у т ра чива ет ся. Х от я ген ее сохра н яет ся, н о он м олчит . В ра ковых клет ка х эт от ген а кт ивиру ет ся, и он и д елят ся д о бескон ечн ост и. Од н а ко в эт их клет ка х возм ож н о т а кж е н а ра щ ива н ие кон цов хром осом по т ипу Dr. melanogaster за счет реком бин а ции кон цов (кон версия ген ов). В роли он коген ов м огу т выст у па т ь ген ы, код иру ю щ ие ф а кт оры рост а . Ф а кт оры рост а - эт о белковые прод у кт ы, выра ба т ыва ем ые са м ой клеткой или д ру гим и клет ка м и, кот орые сигн а лизиру ю т клет ке о н еобход им ост и н а ча ла рост а и ра зм н ож ен ия. П ри м у т а ции ген ов, код иру ю щ их белки-рецепт оры ф а кт оров рост а , т а кой изм ен ен н ый рецепт ор обрет а ет способн ост ь «за ж ига т ь ся» и при от су т ст вии своего ф а ктора рост а и н епрерывн о посыла ет клетке сигн а л н а ча ть д елит ь ся, хот я ф а ктор рост а от су т ст ву ет . П еред а ча сигн а лов н а рост н е огра н ичива ет ся ф а ктора м и рост а и их рецептора м и. В перед а че т а кого сигн а ла у ча ст ву ет и м н ого д ру гих белков, обра зу ю щ их своего род а клет очн ое реле, в кот ором перед а ча сигн а ла ид ет пу т ем ф осф орилирова н ия од н им белком вт орого, вт орым - т рет ь его и та к д а лее. Му т а н т н ые ген ы, код иру ю щ ие у ча ст н иков эт их цепей, м огу т выст у па т ь в роли он коген ов. В процессе ра зм н ож ен ия клет ка проход ит черезн есколь ко ф а зклет очн ого цикла - М, G1, S, G2. Из ф а зы G1 клетки м огу т переход ит ь в ф а зу G0 (ф а зу покоя). П ереход клет ки из од н ой ф а зы в д ру гу ю ст рого регу лиру ет ся. Н а опред елен н ых эт а па х клет очн ого цикла им ею т ся «т очки проверки» , во врем я кот орых специа ль н ые белки опред еляю т целост н ост ь ген ет ического м а т ериа ла и гот овн ост ь к переход у в след у ю щ у ю ст а д ию цикла . Эт о т а к н а зыва ем а я сист ем а checkpoint-репа ра ции. Если в клетке повреж д ен а ДН К и син т езиру ю т ся н е т е белки, которые д олж н ы син т езирова т ь ся н а д а н н ом эт а пе, в клет ку пост у па ет сигн а л, блокиру ю щ ийее переход в след у ю щ у ю ф а зу . Т а ка я сист ем а проверки вклю ча ет боль ш ое количест во белков, клю чева я роль сред и кот орых прин а д леж ит белка м сем ейст ва циклин ов. Он и связыва ю т ся с ф ерм ен т а м и - циклин за висим ым и кин а за м и и н а чин а ю т ф осф орилирова т ь свои белки-м иш ен и, чт о, в свою очеред ь , а кт ивиру ет ген ы, прод у кт ы кот орых н еобход им ы н а след у ю щ ей ф а зе цикла . Эт и ген ым огу т выст у па т ь в роли он коген ов. Дру гой прим ер он коген ов - м у т а н т н ые ген ы, от вет ст вен н ые за репа ра цию ДН К. Боль н ые, ст ра д а ю щ ие пигм ен тн ойксерод ерм ой(болезн ь связа н а с д еф ект ом репа ра ции Т -Т д им еров), пред ра сполож ен ы к
41 он коза болева н иям кож и. Му т а ции ген ов-су прессоров опу холи. Гла вн ый пред ст а витель эт их ген ов - ген , кон т ролиру ю щ ий син т ез белка р53 (р53 Р от protein, белок, м олеку лярн ый вес кот орого 53 000 д а ль т он ). Этот ген , верн ее, его прод у кт р53, ж ест ко кон т ролиру ет а кт ивн ость прот оон коген ов, ра зреш а я ее т оль ко в ст рого опред елен н ые период ы ж изн и клет ки, когд а , н а прим ер, н а д о, чт обы клет ка всту пила в процесс д елен ия. р53 кон т ролиру ет т а кж е а попт оз, за програ м м ирова н н у ю гибель клет ки, н а пра вляя клет ку к са м оу бийст ву , если у н ее повреж д ен ген ет ический а ппа ра т - ее ДН К. Т ем са м ым р53 ст а билизиру ет ген ет ическу ю ст ру кт у ру клет ки, пред от вра щ а я появлен ие вред он осн ых м у т а ций, в т ом числе и опу холерод н ых. Он коген ы н екот орых виру сов связыва ю т р53 и ин а кт ивиру ю т его, а эт о вед ет к освобож д ен ию клет очн ых прот оон коген ов, от м ен е а попт оза и т ем са м ым - к н а коплен ию ж изн еспособн ых м у т а ций в клет ке. Т а кие клет ки пред ст а вляю т собой бла гоприят н ыйм а т ериа л д ля от бора н а а вт он ом н ост ь , т о ест ь к выход у н а пу т ь , вед у щ ий к обра зова н ию опу холей. Мн огие, если н е боль ш ин ст во опу холей человека возн ика ю т пу т ем ст у пен ча т ой эволю ции, в н а ча ле кот орой леж ит ин а кт ива ция ген а р53 пу т ем его слу ча йн ой или ин д у цирова н н ойм у т а ции или ин а ктива ции виру сн ым он коген ом . М Е Ж Д У Н А РО Д Н А Я П РО ГРА М М А «ГЕ Н О М ЧЕ ЛО В Е К А » Ген ом человека - эт о 23 хром осом ыего га плоид н ого (га м ет ического) н а бора со всейсовоку пн ост ь ю вход ящ их в их сост а в ген ов. С т ру кту рн ых, или белок-код иру ю щ их, ген ов в ген ом е человека около т рид ца т и д ву х т ысяч, а па рн у клеотид ов в ДН К ген ом а - 3,2 м лрд . Меж д у н а род н а я програ м м а «Ген ом человека » , ра зра бот а н н а я в 1987 год у по ин ициа т иве проф ессора Га рва рд ского у н иверсит ет а , ла у реа т а Н обелевской прем ии У олтера Гилберт а , объ ед ин ила у чен ых пят ид есят и ра зличн ых ст ра н (А н глии, Ф ра н ции, Ш веции, Герм а н ии, С Ш А , Я пон ии и д ру гих), в т ом числе с 1989 г. и России. Российску ю програ м м у возгла вил а ка д ем ик РА Н А .А . Ба ев, а за т ем , после его кон чин ы, - член корреспон д ен т РА Н Л .Л . Киселев Ц ель ю програ м м ы явилось прочт ен ие всех 3,2 м лрд па р н у клеот ид ов, сост а вляю щ их ген ет ическу ю су щ н ост ь человека , т о ест ь , по обра зн ом у выра ж ен ию а ка д ем ика Ба ева , «прочт ен ие т а ин ст вен н ого языка н а след ст вен н ост и, весь а лф а вит кот орого пред ст а влен чет ырь м я бу ква м и - н у клеот ид а м и (А , Г, Ц , Т )» . Т ом у , чт о Меж д у н а род н а я програ м м а , или проект , «Ген ом человека » - «од ин из н а иболее д ерзн овен н ых, д орогостоящ их и пот ен циа ль н о ва ж н ых в истории н а у ки» сра зу полу чил под д ерж ку во м н огих ст ра н а х м ира , способст вова ли д ва обст оят ель ст ва : 1) осозн а н ие н епосред ст вен н ой связи боль ш ин ст ва болезн ей человека с повреж д ен ием его ген ом а и 2) возм ож н ост ь по а н а логии с ген ом ом человека , н о с у ж е м ен ь ш им и за т ра т а м и, ра сш иф рова т ь ген ом ы д ру гих орга н изм ов, посколь ку все ж ивые
42 орга н изм ы объ ед ин ен ы общ им прин ципом код ирова н ия ген ет ической ин ф орм а ции. Осн овн ым и за д а ча м и програ м м ыявились след у ю щ ие: - у ст а н овлен ие гру пп сцеплен ия и лока лиза ции ген ов н а хром осом а х, т .е. ка рт ирова н ие ген ом а ; - опред елен ие н у клеот ид н ойпослед ова т ель н ост и у н ика ль н ых ген ов, кот орые, ка к пока за ли исслед ова н ия, сост а вляю т лиш ь около 3 % всей ДН К ген ом а , в т о врем я ка к оста ль н а я его ча ст ь пред ст а влен а повт оряю щ им ися послед ова т ель н ост ям и, регу лят орн ым и зон а м и, м обиль н ым и элем ен т а м и, а т а кж е ген а м и ба кт ерий, сож ит ель ст ву ю щ их с человеком с д ревн их врем ен и ген а м и виру сов, вызыва ю щ их т е за болева н ия, кот орым и болели ещ е н а ш и пра щ у рым иллион ылет н а за д ; - изу чен ие ф у н кции ген ов; - ра зра бот ка м ет од ов ген от ера пии, т .е. испра влен ие д еф ект ов ген ов, от вет ст вен н ых за н а след ст вен н ые болезн и человека . П рогра м м а объ ед ин ила у чен ых ра зн ых н а пра влен ий: биологов, ф изиков, хим иков, м ед иков, м а т ем а т иков, програ м м ист ов. Все исслед ова н ия провод ились у н иф ицирова н о д ля полу чен ия сра вн им ых резу ль т а т ов, т .е. при исполь зова н ии сход н ых приборов, реа кт ивов, програ м м . П ривлечен ие к ра бот е по програ м м е боль ш ого количест ва высококва лиф ицирова н н ых специа лист ов и огром н ых ф ин а н совых сред ст в, ж ест ка я кон ку рен ция за созд а н ие са м ых соверш ен н ых приборов и т ехн ологий д ост иж ен ия высоча йш ей ст епен и очист ки реа кт ивов и исслед у ем ойДН К привели к т ом у , чт о появились сообщ ен ия о д осрочн ом за верш ен ии ра бот ыпо секвен ирова н ию ген ом а . Л ет ом 2000 год а презид ен т С Ш А Б. Клин т он и прем ь ер-м ин ист рВеликобрит а н ии Т . Блэйрпу бличн о объ явили о ра сш иф ровке ген ом а человека . В д ейст вит ель н ост и ж е к т ом у врем ен и были ра сш иф рова н ы н у клеот ид н ые послед ова т ель н ост и у н ика ль н ых ген ов т оль ко д ву х са м ых м а лен ь ких хром осом - 21 и 22. Н о са м а т ехн ика секвен ирова н ия была ра зра бот а н а н а ст оль ко соверш ен н о, чт о ра сш иф ровка н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей ост а ль н ых хром осом ст а ла у ж е ру т ин н ой процед у рой, кот ору ю были способн ы выполн ят ь ра бот н ики сред н ей ква лиф ика ции. П од робн ые н а у чн ые д а н н ые о ст ру кт у ре ген ом а человека , полу чен н ые м еж д у н а род н ым кон сорциу м ом исслед ова т елей под ру ковод ст вом Ф . Коллин за , ра бот а вш им за счет госу д а рст вен н ого ф ин а н сирова н ия, были опу бликова н ы в ж у рн а ле «Nature» 12 ф евра ля 2001 год а , а 16 ф евра ля 2001 год а в ж у рн а ле «Science» появила сь ст а т ь я н а т у ж е т ем у , н а писа н н а я по резу ль та т а м ра бот сот ру д н иков ком па н ии «Celera Genomics» , выполн ен н ых под ру ковод ст вом Крэга Вен т ера за счет ча ст н ых ин вест иций. Резу ль т а т ы, полу чен н ые обеим и гру ппа м и исслед ова т елей, ока за лись очен ь сход н ым и. К серед ин е 90-х гг. Х Х века , когд а м етод ическа я ба за д ля изу чен ия ген ом а человека д ост игла высокого соверш ен ст ва и быст род ейст вия, ст а л возм ож ен переход к м а ссовой ра сш иф ровке ст роен ия ген ом ов ра зн ых орга н изм ов. В н а ст оящ ее врем я ра сш иф рова н ыпослед ова т ель н ост и ДН К и
43 изу чен ыф у н кции ген ов м н огих вид ов ба кт ерийи виру сов, од н оклет очн ых эу ка риот ических орга н изм ов (д рож ж ей), м н огоклет очн ых - кру глого червя - н ем а т од ы, плод овойм у ш ки д розоф илыи ра ст ен ия а ра бид опсиса , а к 2002 год у - м ыш и, чт о обеспечило пред посылки д ля сра вн ен ия ген ом ов орга н изм ов ра зн ых т а ксон ом ических ка т егорий. П ервым эт а пом в ра бот е по изу чен ию ген ом а человека явилось ка ртирова н ие ген ом а , т .е. у ст а н овлен ие полож ен ия кон крет н ых ген ов в опред елен н ых хром осом а х. П ри ка рт ирова н ии ген ом а были исполь зова н ы 3 под ход а : цит ологический, ген етический и ф изический. С а м ой м елком а сш та бн ойка рт ойген ом а являет ся ид иогра м м а д иф ф ерен циа ль н о окра ш ен н ых хром осом . Опред елен ие гру пп сцеплен ия ген ов осн ова н о н а пока за т елях ча ст от ы совм ест н ого н а след ова н ия призн а ков, а ра сст оян ие м еж д у ген а м и н а ген ет ических ка рт а х ра ссчит ыва ю т по ча ст от е появлен ия реком бин а н тн ых ф орм . П осколь ку у человека н а пра влен н ые скрещ ива н ия н евозм ож н ы, гибрид ологическийа н а лизпровод ят н а осн ова н ии изу чен ия род ословн ых. Н а иболее кру пн ом а сш т а бн ым и ка рт а м и хром осом являю т ся ф изические, м а ксим а ль н оe ра зреш ен ие кот орых - д о 1 н у клеот ид а . Он и вклю ча ю т рест рикцион н ые ка рт ы и у поряд очен н ые библиот еки клон ов. Рест рикцион н ые ка рт ы ст роят ся н а осн ова н ии сопост а влен ия са йт ов рест рикции при ра сщ еплен ии ДН К ген ом а од н ого и т ого ж е орга н изм а ра зн ым и ф ерм ен т а м и - рест рикт а за м и, у зн а ю щ им и ст рого специф ические д ля н их послед ова т ель н ост и ДН К. У поряд очен н ые библиот еки клон ов, или «ка рт ы кон т иг» , ст роят пу т ем исполь зова н ия процед у ры, извест н ой ка к «прогу лка по хром осом е» . П ри эт ом полу ча ю т д ве ген ом н ые библиот еки пу т ем ра сщ еплен ия ДН К опред елен н ой хром осом ы т ого или ин ого орга н изм а д ву м я ра зличн ым и рест рикт а за м и и опред еляю т н у клеот ид н у ю послед ова т ель н ост ь од н ого из ф ра гм ен т ов в первой библиот еке, а за т ем , исполь зу я эт от ф ра гм ен т в ка чест ве зон д а , от ыскива ю т перекрыва ю щ ийся с н им ф ра гм ен т во вт орой библиот еке. Эт от ф ра гм ен т из вт орой библиот еке секвен иру ю т и он , в свою очеред ь , исполь зу ет ся ка к зон д д ля поиска перекрыва ю щ егося ф ра гм ен т а в первойбиблиот еке, и т .д . ш а г за ш а гом у ст а н а влива ю т послед ова т ель н ост ь ра спред елен ия н у клеот ид ов по д лин е ка ж д ой хром осом ы н а бора . Клон от еки хром осом , или библиот еки клон ов, или ба н ки ген ов (эт о все син он им ы) полу ча ю т пу т ем вст ра ива н ия ф ра гм ен т ов в вект орн ые м олеку лы и клон ирова н ия всех ф ра гм ен тов ДН К ген ом а опред елен н ого орга н изм а в клет ка х ба кт ерии E. coli. П оиск н у ж н ых ген ов в библиотеке клон ов осу щ ест вляет ся с пом ощ ь ю С а у зерн -блотт ин га при исполь зова н ии гибрид иза ции in situ. От крыт ие ф ерм ен т ов рест рикции - рест рикт а з - су щ ест вен н о ра сш ирило возм ож н ост и изу чен ия ген ом ов. П ри м у т а ции в ка ком -либо са йт е рест рикции д лин а ф ра гм ен т а м ен яет ся, и эт от призн а к н а след у ет ся по м ен д елевской схем е, н о без обяза т ель н ого проявлен ия в ф ен от ипе. Если при эт ом н а блю д а ет ся ка кое-либо н а след ст вен н ое за болева н ие человека , т о ф ра гм ен т с изм ен ен н ойд лин н ой слу ж ит м а ркером т а кого за болева н ия. П олим орф изм д лин ы рест рикцион н ых ф ра гм ен т ов (П ДРФ ) явился первым м олеку лярн ым м а ркером ДН К, кот орый был исполь зова н при ка рт ирова н ии ген ом а
44 человека . Дру гие исполь зу ем ые в этих целях м а ркеры ДН К (RAPD полим орф изм д лин ы слу ча йн о а м плиф ицирова н н ых ф ра гм ен т ов и AFLP полим орф изм д лин ы а м плиф ицирова н н ых ф ра гм ен т ов) были осн ова н ы н а исполь зова н ии полим ера зн ой цепн ой реа кции (П Ц Р). П Ц Р позволила а м плиф ицирова ть (н а ра бот а т ь в лю бом н у ж н ом препа ра т ивн ом количест ве) лю бой у ча ст ок ДН К, если была извест н а хот я бы ча ст ь послед ова т ель н ост ей, окру ж а ю щ их эт от у ча ст ок, по кот орым гот овят пра йм еры(AFLP), или с н а бором ст а н д а ртн ых пра йм еров (RAPD) в см еси, вклю ча ю щ ей исход н у ю послед ова т ель н ост ь , пра йм еры, ДН К-полим ера зу и н а борн у клеот ид ов всех чет ырех т ипов. Гла вн ым д ост иж ен ием у чен ых в резу ль т а т е ра зра бот ки програ м м ы «Ген ом человека » , изм ен ивш им су щ ест ву ю щ ие пред ста влен ия в ген ет ике, было у т очн ен ие числа ген ов в ген ом е человека (32000), в т о врем я ка к ра н ь ш е, по д а н н ым ра зн ых у чен ых, счит а лось , чт о их от 60 д о 100 т ысяч. П ред ст а вляю т ин т ерес и д а н н ые о ра зм ера х ген ов: т а к, т ипичн ый ген человека состоит прим ерн о из28000 осн ова н ийи им еет 8 экзон ов. Его код иру ю щ а я послед ова т ель н ост ь сост оит из 1340 па р н у клеотид ов и код иру ет белок, сост оящ ий из 447 а м ин окислот . С а м ым боль ш им ген ом , н а йд ен н ым в ген ом е человека , являет ся ген м ыш ечн ого д ист роф ин а , сод ерж а щ ий2,4х106 па р н у клеот ид ов. Н а иболь ш ее число экзон ов - 234 обн а ру ж ен о в ген е ф ибриллярн ого белка т ит ин а , сост оящ его из 27000 а м ин окислот н ых ост а т ков. В целом ж е у ст а н овлен о, чт о ин т рон ов во всех ген а х зн а чит ель н о боль ш е, чем экзон ов. Вт орым д ост иж ен ием в ра бот е по програ м м е «Ген ом человека » было у ст а н овлен ие возм ож н ост и код ирова н ия од н им ген ом н есколь ких ра зн ых белков за счет а ль т ерн а т ивн ого спла йсин га , при кот ором м огу т т ра н скрибирова т ь ся ра зн ые сочет а н ия экзон ов од н ого и т ого ж е ген а . Трет ь им д остиж ен ием ст а ло д ока за т ель ст во возм ож н ост и горизон т а ль н ого перен оса ген ов м еж д у ген ом а м и человека и ба кт ерий, причем в ген ом е человека у ж е обн а ру ж ен о свыш е д ву хсот ген ов, кот орые за им ст вова н ы у ба кт ерий. В киш ечн ике человека , ка к извест н о, ж ивет м н ого н еболезн ет ворн ых ба кт ерий, кра йн е ем у н еобход им ых, т .к. он и слу ж а т пост а вщ ика м и н екот орых вит а м ин ов, н е син тезиру ем ых человеком и почт и н е вст реча ю щ ихся в пищ е. От су т ст вие ба кт ерий в киш ечн ике (д исба кт ериоз) - т яж елое за болева н ие, возн ика ю щ ее при избыт очн ом прим ен ен ии а н т ибиот иков. П ри н екот орых слу ча йн ых за болева н иях ещ е у н а ш их пред ков ба кт ерии м огли попа ст ь в ген ом человека и т а м за крепит ь ся. Ба кт ериа ль н ые ген ом ы, н а ряд у с ген ом а м и виру сов, чь и ДН Ковые копии, т а кж е вст роивш ись в ген ом человека , сохра н ились в н ем с н еза па м ят н ых врем ен , а ка д ем ик РА Н Л .Л . Киселев н а зыва ет «м олеку лярн ым кла д бищ ем » ген ом а . Н а м олеку лярн ом кла д бищ е боль ш ин ст во виру сн ых ген ов «м олчит » , н о при н екот орых возд ейст виях н а орга н изм он и м огу т ож ит ь и, след ова т ель н о, пред ст а вляю т пот ен циа ль н у ю опа сн ост ь . Более 90 % ДН К ген ом а от н осит ся к «м олча щ ей» и ра ссм а трива ет ся ка к «м у сорн а я» . Н о т а кого ген ом н ого м у сора н ет н и у ба кт ерий, н и у д рож ж ей, поэт ом у м ож н о пред полож ит ь ,
45 чт о эт о скорее н е «м у сор» , а цен н ое эволю цион н ое приобретен ие, обеспечивш ее человеку преим у щ ест во в процессе ра звит ия, а пот ом у и сохра н ивш ееся. П рочт ен ие всех н у клеот ид н ых послед ова т ель н остей в ген ом е человека - эт о лиш ь первыйэт а п ра боты. П о слова м а ка д ем ика А .А . Ба ева , «са м а по себе н у клеот ид н а я послед ова т ель н ост ь м ерт ва » . Н еобход им о зн а т ь ф у н кции ген ов. Изу чен ием эт ого за н им а ет ся н а у ка ген ом ика . Ген ом ика - эт о н а у ка о ген ом а х. С ра вн ен ие ген ом ов ра зн ых вид ов позволяет по гом ологии ст ру кт у ры н у клеот ид н ой послед ова т ель н ост и су д ит ь об а н а логии ф у н кцийген а . П ри этом ген ом ика исполь зу ет м ет од ы т а к н а зыва ем ой«обра т н ойген етики» , кот ора я в от личие от кла ссической ген ет ики ид ет н е от изу чен ия призн а ка к изу чен ию ген а , а н а оборот - от ид ен т иф ика ции ген а при от су т ст вии всякойин ф орм а ции о н ем к изу чен ию его ф у н кции. П ред ва рит ель н о м ест о ген а н а хром осом н ой ка рт е у ст а н а влива ет ся по его сцеплен ию с извест н ым и ген ет ическим и м а ркера м и, после чего осу щ ест вляется его позицион н ое клон ирова н ие и секвен ирова н ие. П ослед н яя процед у ра сейча с полн ост ь ю а вт ом а т изирова н а . С ра вн ен ие ген ом ов - эт о «ком пь ю т ероем кие» и «ин т еллект у а лоем кие» процед у ры. Возм ож н ост ь опред елен ия ф у н кции ген а после его позицион н ого клон ирова н ия и опред елен ия н у клеот ид н ой послед ова т ель н ост и обеспечива ет ся су щ ест вова н ием орт ологичн ых ген ов, т .е. общ его д ля всех орга н изм ов н а бора ген ов, кон т ролиру ю щ их син т ез клю чевых м а кром олеку л, у ча ст ву ю щ их в ф у н д а м ен т а ль н ых биологических процесса х, т а ких, ка к реплика ция, тра н скрипция, т ра н сляция, репа ра ция. Орт ологи - эт о гом ологичн ые ген ы в ген ом а х ра зн ых орга н изм ов, кот орые произош ли от од н ого ген а в общ ем пред ковом орга н изм е и сохра н или од н у и т у ж е ф у н кцию в процессе эволю ции. Кон т ролиру ем ые им и осн овопола га ю щ ие м еха н изм ы биологической орга н иза ции, слож ивш иеся м иллиа рд ы лет н а за д , у ж е н е под верга ю т ся изм ен ен иям в н а стоящ ем , ка к и регу лят орн ые элем ен т ы, кон т ролиру ю щ ие клю чевые эт а пы он т оген еза высш их ра ст ен ий и ж ивот н ых. Т ипичн ый прим ер орт ологичн ых ген ов - гист он овые ген ы, код иру ю щ ие белки гист он ы, кот орые вза им од ейству ю т с ДН К и у па ковыва ю т ее в сост а ве хром а т ин а и хром осом . С у щ ест вова н ие ортологичн ых ген ов позволяет приписыва т ь ба зовые биохим ические ф у н кции послед ова т ель н ост ям од н ого орга н изм а н а осн ова н ии их гом ологии с послед ова т ель н ост ям и д ру гого. Эт о было исполь зова н о, н а прим ер, д ля приписыва н ия ф у н кции ген а м , вовлечен н ым в возн икн овен ии н а след ст вен н ых за болева н ий человека . Та к, ст ру кт у ра клон ирова н н ых ген ов MSH2 и MLH1, от вет ст вен н ых за н а след ст вен н у ю пред ра сполож ен н ост ь к н еполипозн ом у ра ку т олст ой киш ки, ока за лось гом ологичн ой д рож ж евым и ба кт ериа ль н ым ген а м , вовлечен н ым в репа ра цию . В от личие от орт ологов па ра логичн ые ген ы, или па ра логи, возн ика ю т пу т ем вн у т риген ом н ых д у плика цийи м огу т эволю цион ирова т ь с приобрет ен ием н овых ф у н кций. Ид ен т иф ика ция орт ологов и па ра логов ва ж н а д ля ф у н кцион а ль н ых
46 вывод ов при сра вн ен ии ген ом ов. С ра вн ива я первичн ые ст ру кт у рыбелков с известн ой и н еизвест н ой ф у н кцией, полу чен н ых из орга н изм ов ра зн ых вид ов, м ож н о полу чит ь ва ж н у ю ин ф орм а цию о ф у н кциях т ого или ин ого ген а . Н а прим ер, пока за н о, чт о у д рож ж ей35 ген ов у ча ст ву ю т в сортировке ва ку олярн ых белков. В ген ом е человека у ст а н овлен о 34 ген а , код иру ю щ их гом ологи эт их белков, 9 т а ких белков код иру ю т орт ологи, а 12 - па ра логи. Ва ж н ой пост ген ом н ой обла ст ь ю в исслед ова н ии ф у н кции ген а являет ся прот еом ика . Т ерм ин «прот еом » появился в 1994 год у ка к лин гвист ическийэквива лен т ген ом а . П рот еом - эт о совоку пн ост ь белков, экспрессиру ем ых ген ом ом н а прот яж ен ии ж изн и клет ок. П олн ое позн а н ие прот еом а - од н о из н еобход им ых у словий ф у н кцион а ль н ого а н а лиза ген ом а . П рот еом человека сод ерж ит около 250 т ысяч ра зличн ых белков, в т о врем я ка к число белок-код иру ю щ их ген ов всего около 32000. Т а кое ока за лось возм ож н ым бла год а ря н а личию а ль т ерн а т ивн ого спла йсин га . С лед ова т ель н о, в ген ом е осу щ ест вляет ся прин цип экон ом ии ген ет ического м а т ериа ла (ком па ктн а я за пись ), а с д ру гой ст орон ы, бла год а ря «регу лиру ем ой ком бин а т орике» экзон ов д ост ига ет ся боль ш ой выбор ген н ых прод у кт ов - белков. Ра зн ообра зие белков м ож ет быт ь т а кж е у величен о в процессе их пост т ра н сляцион н ой м од иф ика ции пу т ем их м ет илирова н ия, ф осф орилирова н ия или а цет илирова н ия. Вся ж изн ь н а Зем ле им еет белково-н у клеин ову ю природ у . Белки, н а ряд у со ст ру кт у рн ым и ф у н кциям и, выполн яю т в клет ке роль биологических ка т а лиза т оров, в т ом числе и процесса реплика ции ДН К. Все ф у н кции ДН К в клет ке выполн яю т ся белка м и - ф ерм ен та м и. Н е бу д ь их, ДН К (и РН К) превра т ились бы в м ерт выйкод иру ю щ ийм а т ериа л. Н о ДН К код иру ет ст ру кт у ру белков-ф ерм ен т ов и т ем са м ым опред еляет их свойст ва . Ка ж д ый белок, са м ост оят ель н о или во вза им од ейст вии с д ру гим и, обу словлива ет проявлен ие в орга н изм е ка кого-либо призн а ка . В н а ст оящ ее врем я ка рт ирова н о около 10000 ген ов в ген ом е человека и у ст а н овлен а их ст ру кт у ра , т .е. опред елен ы гра н ицы ген ов в общ ей послед ова т ель н ост и н у клеот ид ов и изу чен а орга н иза ция их регу лят орн ой и код иру ю щ ей ча ст ей. Особу ю ва ж н ост ь пред ст а вляет ка рт ирова н ие ген ов, от вет ст вен н ых за н а след ст вен н ые за болева н ия человека , в связи с ра зра бот кой м ет од ов их возм ож н ой коррекции. Н а пра влен ие м ед ицин ской ген етики, преслед у ю щ ее цель ю лечен ие н а след ст вен н ых ген н ых за болева н ий, полу чило н а зва н ие ген от ера пии. Заклю чение Ген ом человека н а зыва ю т кн игой ж изн и, н о прочит а н а он а бу д ет ка ж д ым ин д ивид ом су гу бо ин д ивид у а ль н о, д а и са м а кн ига д ля ка ж д ого ин д ивид а бу д ет у н ика ль н а . ГЕ Н Е Т И ЧЕ СК А Я О Б У СЛО В ЛЕ Н Н О СТ Ь РЕ А К Ц И Й Н А СТ РЕ СС. СТ РЕ ССК А К Ф А К Т О Р Э В О ЛЮ Ц И И П ра ктически все н ебла гоприят н ые д ля орга н изм ов ф а кт орывн еш н ей
47 и вн у т рен н ей сред ы, способн ые вызыва т ь у н их н а след ст вен н ые и н ен а след ст вен н ые па т ологические изм ен ен ия, являю т ся стрессора м и. Их д ейст вие привод ит к ст рессу . Кон цепция ст ресса была сф орм у лирова н а выд а ю щ им ся ка н а д ским у чен ым Га н сом С ель е, кот орыйс 1976 г. по 1982 г. возгла влял специа ль н о созд а н н ый под н его ка к ру ковод ит еля м еж д у н а род н ый ин ст ит у т ст ресса в Мон реа ле. П ред посылкой д ля возн икн овен ия и ш ирокого ра спростра н ен ия у чен ия о ст рессе послу ж ила а кт у а ль н ость проблем ы за щ ит ы человека от н ебла гоприят н ых у словий сред ы. П о опред елен ию С ель е (1972), ст ресс – эт о совоку пн ост ь всех н еспециф ических изм ен ен ий орга н изм а , возн ика ю щ их под влиян ием лю бого пред ъ являем ого ем у т ребова н ия (силь н ого возд ейст вия) и являю щ ихся резу ль т а том ра бот ын еспециф ического за щ ит н ого м еха н изм а , у величива ю щ его сопрот ивляем ост ь орга н изм а к ст рессовым ф а кт ора м , или ст рессора м . С овоку пн ост ь изм ен ен ий в орга н изм е, происход ящ их при ст рессе, Г. С ель е н а зва л а д а пт а цион н ым син д ром ом . А д а пт а цион н ый син д ром вклю ча ет 3 ст а д ии: т ревоги, сопрот ивлен ия (резист ен т н ост и) и а д а пт а ции (ист ощ ен ия). Реа кция т ревоги – первон а ча ль н а я реа кция, пред ст а вляю щ а я собой выра ж ен ие общ его призыва к а кт ивиза ции за щ итн ых сил орга н изм а . В ход е д лит ель н ого возд ейст вия лю бого повреж д а ю щ его а ген т а , способн ого вызва т ь эту реа кцию , н а ст у па ет вт ора я ст а д ия – ст а д ия а д а пт а ции, или резист ен т н ост и. Если возд ейст вие слиш ком велико, орга н изм погиба ет ещ е в ст а д ии т ревоги в т ечен ие первых ча сов. П роявлен ие вт оройст а д ии соверш ен н о от личн о от т ого, чт о ха ра кт еризу ет реа кцию т ревоги , а во м н огих от н ош ен иях прям о прот ивополож н о ей. В ча ст н ост и, н а ст а д ии т ревоги в т ка н ях у силива ю т ся процессы ра спа д а ра зличн ых соед ин ен ий, н а ст а д ии резист ен т н ост и процессы син т еза . П осле ещ е более д лит ель н ого возд ейст вия повреж д а ю щ его а ген т а д ост игн у т а я а д а пт а ция сн ова т еряет ся. Орга н изм переход ит в т рет ь ю ф а зу – ст а д ию ист ощ ен ия, сим пт ом ы кот орой пора зит ель н о н а пом ин а ю т реа кцию т ревоги. В ост ройф а зе ст а д ии т ревоги общ а я резист ен т н ост ь орга н изм а к ст рессору , вызыва ю щ ем у ген ера лизова н н ыйа д а пт а цион н ыйсин д ром , па д а ет н иж е н орм ы. За т ем по м ере н а ст у плен ия а д а пт а ции в ста д ии резист ен т н ост и способн ост ь к сопрот ивлен ию под н им а ет ся зн а чит ель н о выш е н орм ы. Н о н а ст а д ии ист ощ ен ия сопрот ивляем ост ь сн ова па д а ет н иж е н орм ы. А д а пт а цию к ост рым и хрон ическим ст ресса м обеспечива ю т м ед иа торы н ервн ой сист ем ы из гру ппы ка т ехола м ин ов - горм он ы а д рен а лин и н ора д рен а лин . С ель е, изу чивш ий м еха н изм ы н еспециф ических реа кций орга н изм ов н а ст рессоры, у ст а н овил, что он и связа н ы с а вт ом а т ической регу ляцией секреции орга н изм ом эт их горм он ов, кот орые он н а зва л «горм он а м и ст ресса » . Т а кое регу лирова н ие осу щ ест вляет ся по прин ципу обра т н ой связи. Осн овн ым эн ергет ическим су бстра т ом , кот орый м обилизу ет ся при стрессе, являет ся глю коза . В обычн ых у словиях кон цен тра ция глю козы в крови под д ерж ива ет ся н а пост оян н ом у ровн е, чем у способст ву ет горм он под ж елу д очн ой ж елезы ин су лин . Он секрет иру ет ся бет а -клет ка м и ост ровков Л а н д ерга н са .
48 Ин су лин пон иж а ет у ровен ь глю козы в крови, у силива я ее превра щ ен ие в гликоген в печен и, м ыш ца х и д ру гих т ка н ях. Н а первой ст а д ии а д а пт а цион н ого син д ром а - при реа кции т ревоги - у ровен ь глю козы в крови возра ст а ет бла год а ря выбросу в кровь а д рен а лин а и эт о ст им у лиру ет у силен ие секреции ин су лин а . А д рен а лин ж е способст ву ет и превра щ ен ию за па сов гликоген а в глю козу . Л ю д и с т ревож н ост ь ю ка к черт ой ха ра кт ера более под верж ен ы эм оцион а ль н ом у ст рессу , чем т е, у кого чу вст во т ревоги возн ика ет в опа сн ых ситу а циях. Эт о обу словлен о их ген ет ическим и ра зличиям и по горм он а ль н ой прод у кции при ст рессе, с которым и связа н ы и ра зличн ые реа кции н а ст ресс: бегст во или н а па д ен ие, и поэт ом у лю д и под ра зд еляю тся н а «кроликов» и «ль вов» . У первых сит у а ция, вызыва ю щ а я т ревогу и побу ж д а ю щ а я к бегст ву , связа н а с выд елен ием преим у щ ест вен н о а д рен а лин а , у вт орых реа кция а грессивн ости связа н а с выд елен ием н ора д рен а лин а . Он выд еляет ся н а д почечн ика м и и ока зыва ет силь н ое сосу д осу ж ива ю щ ее д ейст вие. Эйлер н а зва л н ора д рен а лин «горм он ом гом еост а за » , в т о врем я ка к а д рен а лин ещ е ра н ее был н а зва н «горм он ом т ревоги» . Дейст вие а д рен а лин а н а обм ен н ые процессы в 8 - 10 ра з силь н ее, чем н ора д рен а лин а , н о зн а чит ель н о м ед лен н ее. Н екот орые исслед ова т ели связыва ю т изм ен ен ие секреции ка т ехола м ин ов с ха ра кт ерологическим и особен н ост ям и личн ост и. П ока за н о, н а прим ер, чт о у т ем пера м ен т н ых, честолю бивых лю д ей в д ен ь ра бот ы выд елен ие н ора д рен а лин а в д н евн ое врем я было более высоким , чем у лю д ей с прот ивополож н ым и черт а м и ха ра кт ера . П олу чен ы прям ые и косвен н ые эксперим ен та ль н ые д ока за т ель ст ва , чт о ст ресс су щ ест вен н о повыш а ет м у т а биль н ост ь . Та к, введ ен ие в орга н изм боль ш их д оз корт икост ероид ов им ит иру ет ст рессорн у ю реа кцию и од н оврем ен н о вызыва ет ра зрывы хром осом , повыш а я число хром осом н ых перестроек в половых, т а к и в сом а т ических клет ка х, в т ом числе в клет ка х кост н ого м озга . П ри ст рессе происход ит т а кж е а кт ива ция м обиль н ых ген ет ических элем ен тов, способн ых изм ен ит ь экспрессию ген ов, возле кот орых он и ока зыва ю т ся. За счет вн ед рен ия (ин серций) м обиль н ых элем ен т ов в хром осом ы м огу т происход ит ь м у т а ции ген ов. Ма к-Клин т ок впервые сд ела ла пред полож ен ие, чт о а кт ива ция м обиль н ых ген ет ических элем ен т ов и послед у ю щ а я ст ру кт у рн а я реорга н иза ция ген ом а м огу т быт ь след ствием а д а пт ивн ого от вет а н а ст ресс. А кт ивиру я м обиль н ые ген ет ические элем ен т ы, н а след ст вен н а я сист ем а осу щ ест вляет ген ет ический поиск, переход я к н овом у а д а пт ивн ом у у ровн ю ф у н кцион ирова н ия. Т а к, м н оголет н ие исслед ова н ия Ка йд а н ова Л .З. пока за ли, чт о после д лит ель н ого ин брид ин га (кот орый са м по себе являет ся ст рессовым ф а ктором ) в лин иях д розоф илы вд ру г за 1 - 2 поколен ия происход ят м н ож ест вен н ые коопера т ивн ые перем ещ ен ия ген ов и са йт -специф ические перест ройки хром осом . П ри эт ом од н оврем ен н о резко повыш а ет ся выж ива ем ост ь . С т ресс влияет т а кж е н а ча ст от у реком бин а цион н ого процесса . П од д ейст вием ст ресса у величива ет ся ча ст от а кроссин говера . Т а ким обра зом , ст ресс - эт о ва ж н ый ф а кт ор эволю ции. Без н екот орого
49 у ровн я ст рессового возд ейст вия н ика ка я а кт ивн а я д еят ель н ост ь н евозм ож н а . П олн ое от су т ст вие ра зд ра ж ит елейд ейст ву ет н а человека ка к н ега т ивн ый ст рессор (эт о м он от он н ост ь , ску ка , од ин очество, изоляция). Ра злича ю т след у ю щ ие ф орм ыра зд ра ж ен ий: 1) ф изиологические ст рессоры (д вига т ель н а я а кт ивн ост ь , т ем пера т у ра н иж е зон ы т ерм оин д иф ф ерен т н ых т ем пера т у р и д р.), вызыва ю щ ие а д а пт ивн ое н а пряж ен ие, которое пу т ем ин д у кции избыточн ого м ет а болизм а повыш а ет а д а пт ивн ые возм ож н ост и орга н изм а ; 2) па т ологические ст рессоры (ин ф екции, экст рем а ль н ые т ем пера т у ры и д р.), привод ящ ие к н еобра т им ом у ист ощ ен ию резервов а д а пт а ции; 3) д иссипа т оры (избыт очн ое пит а н ие, гипод ин а м ия и д р.) , н е вызыва ю щ ие а д а пт ивн ое н а пряж ен ие и т ем са м ым сн иж а ю щ ие а д а пт ивн ые возм ож н ост и орга н изм а . Дейст вие д иссипа т оров привод ит к огра н ичен ию д вига т ель н ой а кт ивн ост и орга н изм а , чт о сочет а ет ся со сн иж ен ием а д а пт ивн ых возм ож н ост ей орга н изм а , сн иж ен ию ра бочих возм ож н ост ей орга н изм а , па д ен ию общ ей н еспециф ической резист ен т н ост и и ра н н ем у ст а рен ию . Все эт и изм ен ен ия ра ссм а т рива ю т ся ка к у т ра т а ра н ее д ост игн у т ых ф изиологических приобрет ен ий. П оэт ом у С ель е выд еляет 2 т ипа ст ресса : эу ст ресс (полож ит ель н ый ст ресс) и д ист ресс (от рица тель н ый ст ресс). Эу ст ресс полезен . Он м обилизу ет за щ итн ые силы орга н изм а , повыш а ет у ст ойчивост ь к ин ф екциям , м ож ет привест и к облегчен ию т ечен ия и д а ж е полн ом у исчезн овен ию м н огих за болева н ий (язвен н ой болезн и, а ллергии, брон хиа ль н ой а ст м ы, иш ем ическойболезн и серд ца ). Вред н ый ст ресс - д ист ресс сн иж а ет сопрот ивляем ост ь орга н изм а и м ож ет способст вова т ь возн икн овен ию или обост рен ию у ка за н н ых за болева н ий, чт о обу словлен о либо чрезм ерн ойин т ен сивн ост ь ю ст ресса , либо н еа д еква т н ой реа кцией н а н его горм он а ль н ых сист ем ы. Ин огд а д ист ресс возн ика ет д а ж е при н изком у ровн е возд ейст вия ст рессора . Ва ж н ое зн а чен ие д ля ха ра кт ера послед ст вий (полож ит ель н ых или от рица т ель н ых) д ейст вий ст ресса н а орга н изм им ею т повед ен ческие реа кции н а ст рессову ю сит у а цию . Н еред ко сост оян ие человека при ст рессе ха ра кт еризу ет ся д езорга н изова н н ост ь ю повед ен ия и речи, проявляю щ ейся в од н их слу ча ях в беспоряд очн ой а кт ивн ост и, в д ру гих - в па ссивн ост и, безд еят ель н ост и, когд а н а д о реш ит ель н о д ейст вова т ь . Н а иболее ча ст ым и за болева н иям и, возн ика ю щ им и при ст рессе, являю т ся н еврозы. Н а иболее ра спрост ра н ен н ойф орм ойн евроза являет ся н евра ст ен ия, кот ора я ра звива ет ся пред почт ит ель н ее у т ех, ком у свойст вен н о ст рем лен ие к ж изн ен н ом у у спеху безреа ль н ойоцен ки своих возм ож н ост ей. Н евра ст ен ия обычн о рож д а ет ст ра х перед н еу д а ча м и, а эт от ст ра х у су гу бляет болезн ь и за м ыка ет порочн ый кру г. П ричин ы, вызыва ю щ ие н еврозы: 1) ка т егорическа я н еобход им ост ь (силь н ое ж ела н ие) выполн ит ь ра бот у ; 2) боль ш ойобъ ем ин ф орм а ции; 3) н ехва т ка врем ен и н а ее перера бот ку (цейт н от ); 4) у скорен ие тем пов ж изн и.
50 Особен н о т ру д н о перен осят соврем ен н ые перегру зки д ет и. Н еслу ча йн о соврем ен н ые н еврозы н а зыва ю т «ин ф орм а цион н ым и» . П ри а д а пт а ции к кра т коврем ен н ым ст ресса м гла вн а я роль прин а д леж ит процесса м регу ляции д ейст вия ген ов и са м им ген а м , опред еляю щ им т от или ин ой н ейрогорм он а ль н ый от вет , а т а кж е обу словлен н ым и эт им повед ен ческим и реа кциям и человека . П ри д лит ель н ом и глоба ль н ом ст рессе (н а прим ер, в слу ча ях м игра ций н а селен ия) процесс а д а пт а ции осу щ ест вляет ся за счет м у т а ций, за крепляю щ ихся в ряд у поколен ий. Т а кое, в ча ст н ости, им еет м ест о при ра сообра зова н ии. Род ин ойчеловека явила сь А ф рика . Ра сселяясь отт у д а н а ра зн ые м а т ерики, лю д и сф орм ирова ли т ри осн овн ые ра сы: н егроид н у ю , м он голоид н у ю и европеоид н у ю . Дока за т ель ст вом том у , чт о ра сы являю т ся ча ст ь ю од н ого вид а , слу ж ит сход ст во их ка риот ипов и плод овит ое пот ом ст во от см еш а н н ых бра ков. В процессе эволю ции человека возн ика ю щ ие м у т а ции н осили в осн овн ом н ейт ра ль н ый ха ра кт ер и проявлялись ка к ест ест вен н ый полим орф изм человека , эт о, н а прим ер, м у т а ции, опред еляю щ ие цвет , ф орм у гла з, ф орм у у ш ейи н оса , цвет и ф орм а волос, цвет кож и. Од н а ко при ра сселен ии человека в ра зн ые почвен н о-клим а т ические зон ы, т е или ин ые, ка за лось бы, н ейт ра ль н ые призн а ки приобрет а ли а д а пт ивн ое зн а чен ие. Т а к, пигм ен т а ция кож и у черн окож их лю д ей, прож ива ю щ их вблизи эква т ора , - эт о за щ ит н ое приспособлен ие от ярких лу чейсолн ца , а ку рча вост ь волос обеспечива ет возд у ш н ые прослойки, за щ ищ а ю щ ие от ж а ры. С вет ла я кож а у европеоид ов пропу ска ет У Ф -лу чи, за щ ищ а я от ра хит а . У зкийн ос у обит а т елейсеверн ых ш ирот способст ву ет согрева н ию вд ыха ем ого возд у ха . Для первобытн ого человека ст рессора м и были холод , голод , ж а ра , ж а ж д а , болезн и, ра н ы, схва т ки с д иким и зверям и или бегст во от н их. П очт и все ст рессоры т ребова ли ф изическойа кт ивн ост и. П оэт ом у реа кция н а ст ресс в са м ом общ ем вид е сост оит в м обилиза ции эн ергет ических ресу рсов. Ра сш ирен ие а реа ла вид а , объ ем а восприн им а ем ой ин ф орм а ции, ра звит ие элем ен т ов тру д овойд еят ель н ост и и ф орм ирова н ие речи ст а вили н а ш их пред ков под силь н ейш ее д а влен ие ст ресса . У ж е н а эт их эт а па х эволю ции от бор вел прям оход ящ их гом ин ид по пу т и у ст ойчивост и к повыш ен н ым психоэм оцион а ль н ым н а гру зка м . П сихоэм оцион а ль н ый ст ресс су щ ест вен н о влияет н а ча ст от у реком бин а цион н ого процесса . В исслед ова н иях н а м ыш а х пока за н о влиян ие горм он ов корт икост ероид н ого ком плекса н а экспрессивн ост ь и пен ет ра н т н ост ь н екот орых ген ов, черезих влиян ие н а процессы а кт ива ции и ин а кт ива ции ген ов пу т ем изм ен ен ия гет ерохром а т иза ции ген ет ического м а т ериа ла . У ст а н овлен о т а кж е н а личие сист ем ыобра т н ойсвязи (feedback) м еж д у м озгом и ген а м и. Клю чева я роль в эт ойсвязи прин а д леж ит ст рессу . Зн а чен ие психоэм оцин а ль н ого ст ресса ка к вн у т рен н его ф а кт ора эволю ции особен н о возросло в социа ль н ойж изн и человека . В эт их у словиях от бор пред ъ явил к повед ен ию человека соверш ен н о н овые т ребова н ия: способн ост ь к восприят ию н орм и
51 т ра д иций общ ест ва и кон крет н о социа ль н ого окру ж ен ия, т .е. са м окон т ролю повед ен ия и са м ооцен ке собст вен н ого м ест а в общ ест ве. Ост а ва ясь объ ект ом эволю ции, повед ен ие ст а ло ее ф а кт ором . С оциа ль н ое окру ж ен ие, созд а н н ое са м им человеком , сд ела лось д ля н его прин ципиа ль н о н овой экологической сред ой. С лово с его м н огогра н н ой см ысловой н а гру зкой ст а ло д ля человека н есра вн ен н о более силь н ым ст рессором , чем у д а рд у бин ыд ля н еа н д ерт а ль ца . Резу ль т а т а м и от бора по ст рессоу ст ойчивост и, своеобра зн ой пла т ой за н ее, являю т ся д ест а билиза ция ра н ее у ст а н овлен н ойн орм ы он т оген еза , резкое повыш ен ие н а след ст вен н ой изм ен чивост и. От бор, вызыва ю щ ий эф ф ект д ест а билиза ции ра н ее ст а билизирова н н ых сист ем он т оген еза и силь н ое повыш ен ие н а след ст вен н ой изм ен чивост и, н а зыва ет ся д ест а билизиру ю щ им . Он н а чин а ет д ейст вова т ь т огд а , когд а в его сф еру ока зыва ю т ся вклю чен ы цен т ра ль н ые звен ь я регу ляции он т оген еза и регу лиру ю щ ие их ген н ые сист ем ы. С вязу ю щ им звен ом м еж д у Ц Н С (м озгом ) и ген ет ическойсист ем ойорга н изм а являю т ся горм он ы. Их син т ез кон т ролиру ется н ервн ойсист ем ой, н о у ровен ь син т еза опосред ова н через м еха н изм цен т ра ль н ойн ервн ойрегу ляции. С д ру гойст орон ы, горм он ы специф ические ин д у кт орыф у н кцион а ль н ойа кт ивн ост и ген ов. Деста билизиру ю щ ий эф ф ект от бора пот ом у и проявляет ся в гром а д н ом ра зм а хе изм ен чивости, чт о он опира ет ся н а эф ф ект ст ресса и сопряж ен н ые с н им горм он а ль н ые возд ейст вия н а ген ет ическу ю сист ем у орга н изм а и ген ет ические процессыв попу ляциях. П ост а вляя м а т ериа л д ля д ру гих эф ф ект ов отбора - д виж у щ его и ст а билизиру ю щ его, д ест а билизиру ю щ ий отбор в огром н ой ст епен и у скоряет эволю цион н ый процесс. В у словиях биосоциа ль н ой эволю ции сф орм ирова лся ист ин н о человеческий м озг, его созн а н ие, д а вш ее человеку возм ож н ост ь перен осит ь гром а д н ые ст рессовые н а гру зки. Н о эт о повлекло за собой колосса ль н ое повыш ен ие его полим орф изм а , од н им из проявлен ий кот орого слу ж ит па ра д окс н ервн о-психическойэволю ции, ка к н а зва л его выд а ю щ ийся совет скийн европа т олог С .Н . Да вид ен ков. П а ра д окс сост оит в т ом , чт о в человеческом общ ест ве чрезвыча йн о ш ирокое ра спрост ра н ен ие полу чили па т ологические т ипы н ервн ых сист ем , «срыва ю щ ихся» при н еболь ш их ж изн ен н ых т ру д н ост ях. Да вид ен ков объ ясн ял эт от ф а кт прекра щ ен ием ест ест вен н ого от бора в человеческом общ ест ве. Эт о м н ен ие ра зд елили и м н огие д ру гие биологи. Од н а ко Ф . Добрж а н ский у т верж д а л, чт о эволю ция соврем ен н ого человека прод олж а ет ся, и вид ел причин у ее в н овой сред е, созд а ва ем ой т ехн ологическим и и ку ль т у рн ым и д ост иж ен иям и человечест ва . Во вн еш н ейсред е появляет ся все боль ш е м у т а ген ов, и лю д и в соврем ен н ом общ ест ве испыт ыва ю т все боль ш ее психоэм оцион а ль н ое н а пряж ен ие из-за слож н ост ейсоциа ль н ойи, след ова т ель н о, ин д ивид у а ль н ойж изн и. У соврем ен н ого человека ст рессора м и являю тся преим у щ ест вен н о кон ф ликт ы н а ра бот е и в сем ь е. Эт о т а кж е ст ра х перед экза м ен а м и, волн ен ие вод ит еля н а т ра н спорт е, волн ен ие а рт ист а перед выход ом н а
52 сцен у , ш у м , см ен а клим а т а и биорит м а при м еж кон т ин ен т а ль н ых перелет а х. П ри эт ом реа кция н а ст ресс из преим у щ ест вен н о ф изической сф еры перем ещ а ет ся в преим у щ ест вен н о психическу ю . П ри д лит ель н ом возд ейст вии ст рессоров н а ру ш а ет ся рит м м еж д у н а пряж ен ием и ра ссла блен ием (ра звива ет ся бессон н ица ). У чит ыва я т о, чт о гла вн ым ст рессором д ля соврем ен н ого человека являет ся социа ль н ый, С ель е счит а ет, чт о во избеж а н ие ст рессов след у ет от н осит ь ся к окру ж а ю щ им с м а ксим а ль н ым д оброж ела т ель ст вом : «возлю би ближ н его, ка к са м ого себя» . Он реком ен д у ет т а кж е а кт ивн ый поиск выход а из ст рессовой сит у а ции, т .к. эт о способст ву ет повыш ен ию у ст ойчивости орга н изм а и пред у преж д а ет ра звит ие за болева н ий. От ка зж е от т а кого поиска м ож ет привест и к ист ощ ен ию и гибели орга н изм а . Н еред ко д ля сн ят ия ст рессового сост оян ия лю д ь м и исполь зу ю т ся н а ркот ические сред ст ва . Эт о им еет д а вн ю ю ист орию . Т а к, ещ е в д ревн ост и в Ю ж н ой А м ерике лю д и ж ева ли лист ь я коки (Erythroxylon coca) из т ропического сем ейст ва кока ин овых (ку ст а рн ик высот ой1 - 3 м , в д иком сост оян ии почт и н е вст реча ет ся, ку ль т ивиру ет ся в Ю ж н ой А м ерике и А зии), чт обы «созд а т ь сыт ост ь у голод н ых, силу у сла бых и за бвен ие н евзгод » . Н а ркот ики обла д а ю т м ощ н ой способн ост ь ю изм ен ят ь позн а ва т ель н у ю оцен ку человека и осу щ ест влят ь эт о пу т ем иска ж ен ия им и восприят ия. Ка к социа ль н а я болезн ь кока ин изм появился в Европе в н а ча ле 20 века и был связа н с н елега ль н ой т орговлей н а ркот ика м и. П ри ост ром кока ин овом опь ян ен ии н а блю д а ет ся повыш ен ие н а ст роен ия, говорливость , пред ст а влен ия приобрет а ю т н ебыва лу ю яркост ь . За т ем н а ст роен ие ст а н овит ся н а пряж ен н ым , возн ика ет чу вст во ст ра ха , га ллю цин а ции. Х рон ическое у пот реблен ие кока ин а привод ит к н а ркоза висим ост и, психической и ф изической д егра д а ции личн ост и. Религия пред ла га ет освобож д ен ие от ст ресса пу т ем изм ен ен ия пред ст а влен ия у ин д ивид а о пред ъ являем ых к н ем у т ребова н иях и о возм ож н ост и и ва ж н ост и спра вит ь ся с н им и. Он а сход н а с опред елен н ой ф орм ой психот ера пии. Од н а ко религия, осн ова н н а я исклю чит ель н о н а вере и н е т ерпящ а я н ика ких от клон ен ий от н ее, м ож ет привест и к психологическойза висим ост и. П РО И СХ О Ж Д Е Н И Е ЧЕ ЛО В Е К А - ГЕ Н Е Т И ЧЕ СК А Я В Е РСИ Я Ка к возн ик Ч еловек и чт о обеспечило ем у господ ст во в орга н ическом м ире? Эт и вопросы изд а вн а волн ова ли у м ы лю д ей, порож д а я ра зн ые леген д ы. Н а у чн ыйпод ход к реш ен ию проблем ывпервые был сд ела н Л ин н еем (XVIII век), созд а вш им сист ем у ж ивотн ого и ра ст ит ель н ого м ира и вклю чивш им человека в ца рст во ж ивот н ых, кла сс м лекопит а ю щ их и от ряд прим а т ов. За т ем Л а м а рк выска за л пред полож ен ие о происхож д ен ии человека от обезь ян опод обн ых пред ков, переш ед ш их от ла за н ь я по д еревь ям к хож д ен ию по зем ле. Ч . Да рвин в своем ка пита ль н ом т ру д е «П роисхож д ен ие человека и половойот бор» , н а печа т а н н ом впервые в 1871 г., ра ссм от рел м н огочислен н ые д ока за т ель ст ва ж ивот н ого
53 происхож д ен ия человека , позволивш ие ем у ква лиф ицирова т ь человека ка к высш ее звен о в цепи ра звития ж ивых су щ еств и пред полож ит ь н а личие у человека д а леких общ их пред ков с человекообра зн ым и обезь ян а м и. Вскоре после выход а в свет т ру д а Да рвин а Гексли опу бликова л обзор, гд е т а кж е обосн овыва л н а м н огочислен н ых н а у чн ых ф а кт а х ж ивот н ое происхож д ен ие человека , кот орого он от н ес к м лекопит а ю щ им , близким к а н т ропоид н ым обезь ян а м . Эт от н еоспорим ый ф а кт под т верд ился впослед ст вии и м н огим и д ру гим и у чен ым и (Рогин ский, 1938; Н ест ру х, 1970; Х а ррисон с соа вт . 1979 и т . д .). Осн ова н ием д ля т а ких вывод ов слу ж ило очевид н ое сход ст во человека с соврем ен н ым и человекообра зн ым и обезь ян а м и: гориллой (Gorilla gorilla), ора н гу т а н ом (Pongo pygmalus), ш им па н зе (Pan troglodit) и ка рликовым ш им па н зе бон обо (Pan paniscus) по ряд у м орф олого-а н а том ических и эм бриологических призн а ков. Гла вн ые ж е ра зличия м еж д у человеком и ост а ль н ым и прим а т а м и, по общ ем у призн а н ию , ка са ю тся ст роен ия кон ечн ост ей, челю ст ей, м озга и пищ ева ритель н ойсист ем ы. П о соврем ен н ой кла ссиф ика ции человек - Homo sapiens, - человек ра зу м н ый от н осит ся к кла ссу м лекопит а ю щ их (Mammalia), отряд у прим а т ов (Primates), сем ейст ву гом ин ид (Hominidae). Н а ча ло м лекопит а ю щ им д а ли хищ н ые т ера псид ы, обособивш иеся от прим ит ивн ых репт илий200 м иллион ов лет н а за д . П ервые прим а т ыпоявились в м еловой период , прим ерн о 70 м иллион ов лет н а за д , ещ е во врем ен а господ ст ва д ин оза вров (Ка йд а н ов, 1996). Древн ейш а я человекообра зн а я обезь ян а па ра пит ек (вид ископа ем ых высш их прим а тов) призн а н а пред ш ест вен н иком проплиопит ека . П роплиопит ек ж е пред полож ит ель н о являет ся пред ковой ф орм ой д риопит еков (под сем ейст ва вым ерш их человекообра зн ых обезь ян , ж ивш их в А ф рике 10-12 м иллион ов лет н а за д ) и соврем ен н ых гиббон ов. От общ ейпред ковойлин ии д риопит еков берет н а ча ло лин ия человека и кру пн ых человекообра зн ых обезь ян (гориллы, ора н гу т а н а и ш им па н зе). Да н н ые м олеку лярн ой биологии позволили у ст а н овит ь , чт о лин ия гориллы от вет вила сь 7-10 м иллион ов лет т ом у н а за д , а 6 м иллион ов лет н а за д произош ло ра зд елен ие гом ин оид н ойлин ии н а гом ид н у ю (а вст ра лопит еки, а за т ем род Homo) и па н ид н у ю (ш им па н зе и бон обо) (цит . по Бу т овской, 1998). Н о ка к произош ло выд елен ие сем ейст ва гом ин ид (Hominidae) - са м ого высокоорга н изова н н ого сем ейст ва человекообра зн ых обезь ян , вклю ча ю щ его соврем ен н ого человека и его пред ш ест вен н иков, пред ст а вляет особыйин т ерес, ка к и т о, чт о сост а вляет су т ь ген ет ических от личий м еж д у человеком и его ближ а йш им род ст вен н иком сред и человекообра зн ых обезь ян - ш им па н зе. Огром н ый ш а г вперед в позн а н ии ген ет ических м еха н изм ов, обу словивш их возн икн овен ие род а Homo и соврем ен н ого человека ка к са м ост оят ель н ого вид а Homo sapiens, был сд ела н бла год а ря у спеха м в ра звит ии м ет од ов цит оген ет ики. У ж е в серед ин е XX века было у ст а н овлен о, чт о у человека сом а т ическийн а борхром осом пред ст а влен 46 хром осом а м и. У всех человекообра зн ых обезь ян число хром осом в сом а т ических
54 клет ка х сост а вляло 48 (2n = 48), или 23 па ры сом а т ических и од н а па ра половых хром осом . В их ка риот ипа х н а блю д а лись те ж е гру ппыхром осом , т оль ко в гру ппе А было всего 2 па ры хром осом , а в гру ппе D - 5. П осле ра зра бот ки в 70-х год а х м ет од а д иф ф ерен циа ль н ой окра ски хром осом , позволивш его у зн а ва т ь ка ж д у ю хром осом у «в лицо» по ха ра кт ерн ом у рису н ку поперечн ой исчерчен н ост и, Дю т рилло (1975), провед я сра вн ит ель н ыйа н а лизд иф ф ерен циа ль н о окра ш ен н ых хром осом человека и человекообра зн ых обезь ян , пока за л зн а чит ель н ое сход ст во м н огих их хром осом по рису н ку исчерчен н ост и (особен н о хром осом человека и ш им па н зе). Он пока за л т а кж е, чт о хром осом а 2 у человека возн икла пу т ем т елом ерн ого слиян ия па ры а кроцен т рических хром осом , под обн ых т ем , чт о им ею т ся в гру ппе D у ш им па н зе. П роизош ло эт о событие при ра зд елен ии пред ков Pan и Homo (Ф огель , Мот у ль ски, 1990). П ред ка м и Homo, ка к извест н о, явились а вст ра лопит еки прелю д и. П а леон т ологические д а н н ые свид ет ель ст ву ю т о т ом , чт о су щ ест вова ло н есколь ко вид ов а вст ра лопит еков од н оврем ен н о н а т еррит ории Вост очн ой и Ю ж н ой А ф рики прим ерн о 2,6 – 1,2 м иллион а лет : м а ссивн ые с кру пн ым и челю ст ям и и зу ба м и (Australopithecus boisei и A. robustus), гра циа ль н ые (от лича ю щ иеся от м а ссивн ых м ен ее ра звит ым челю ст н ым а ппа ра т ом и н е ст оль кру пн ым и зу ба м и - A. africanus) и вид более прим ит ивн ый по сра вн ен ию с выш еу пом ян у т ым и - A. afarensis. П ерва я н а ход ка скелет а са м ки а вст ра лопит ека а ф а рского была сд ела н а Дж оха н са н ом в 1974 г. н а т еррит ории Х а д а ра в Эф иопии. Он а полу чила д а ж е свое им я - Л ю си (Дж оха н сон , Ид и, 1984). П озд н ее н а эт ой ж е т ерритории были н а йд ен ы ещ е 250 скелет ов эт ого вид а , и Дж оха н сон опред елил, чт о он и обит а ли т а м 3-4 м иллион а лет н а за д . Он у ст а н овил т а кж е ф а кт их д ву н огого перед виж ен ия и т о, чт о A. afarensis просу щ ест вова л в почт и н еизм ен н ом вид е около 900 т ысяч лет , у спеш н о кон ку риру я с д ру гим и вид а м и прим а т ов и, возм ож н о, с хищ н ым и зверям и (Бу т овска я, 1998). Мож н о пред полож ит ь , чт о им ен н о вид A. afarensis очен ь полим орф н ый, ка к об эт ом позволяю т су д ит ь па леон т ологические д а н н ые, ст а л исход н ым д ля возн икн овен ия первых пред ст а вит елей род а Homo, к кот ором у от н осит ся вид H. habilis (человек у м елый). Этот вид су щ ест вова л од н оврем ен н о с A. afarensis н а од н ой т еррит ории в период около 2,6 м иллион ов лет н а за д . Та ким обра зом , род Homo возн ик вн еза пн о ка к резу ль т а т м у т а ции т ипа т ра н слока ции, при кот орой произош ло т елом ерн ое слиян ие д ву х н еболь ш их а кроцен т рических хром осом (пред полож ит ель н о гру ппы D) с обра зова н ием од н ой м ет а цен т рической. У м ен ь ш ен ие за счет эт ого числа хром осом у Homo сра зу обеспечило ж ест кий репрод у кт ивн ый ба рь ер м еж д у человеком и его обезь ян опод обн ым и пред ка м и. Извест н о, од н а ко, чт о телом ерн ые слиян ия привод ят к обра зова н ию хром осом -д ицен т риков, прису т ст вие кот орых вызыва ет н а ру ш ен ие м ит оза . Т о, чт о у человека в н орм е н а ру ш ен ийм ит оза н е н а блю д а ет ся, позволяет пред полож ить , чт о хот я бы ча ст ичн а я пот еря т елом ерн ых у ча ст ков
55 хром осом гру ппы D при их слиян ии все ж е им ела м ест о. В целом ж е слиян ия хром осом , особен н о цен т рические, т о ест ь связа н н ые с у т ерейи элим ин а цией корот ких плеч, т а к н а зыва ем ые Роберт сон овские т ра н слока ции, д оволь н о ча ст о вст реча ю т ся в попу ляциях ж ивот н ых и ра ст ен ий, гд е н еред ко слу ж а т ф а кт ора м и вид ообра зова н ия (Ка йд а н ов, 1996). Ин т ересн о т о, чт о Ка йд а н ов (1996), ссыла ясь н а Кру ш ин ского с соа втора м и (1976), от м еча ет в ка чест ве соверш ен н о у д ивит ель н ого ф а кт а превосход ст во н осит елей Роберт сон овской тра н слока ции у м ыш ей по психическим особен н ост ям н а д кон т роль н ым и особям и. Вст реча ю т ся цен т рические слиян ия и в попу ляциях соврем ен н ых лю д ей. Т а к, Ф огель и Мот у ль ски (1990) привод ят прим ер гом озигот н ост и по Роберт сон овской т ра н слока ции у ребен ка , род ивш егося в ин цест н ом бра ке д очери с от цом . Од н а ко ф икса ции цен т рических слиян ий хром осом в попу ляциях соврем ен н ых лю д ейн е у ст а н овлен о. А н а лизиру я резу ль т а т ыисслед ова н ийпо д иф ф ерен циа ль н ойокра ске хром осом у человека и человекообра зн ых обезь ян , Ф огель и Мот у ль ски (1990) приход ят к вывод у о т ом , чт о после возн икн овен ия м еж д у н им и репрод у кт ивн ого ба рь ера за счет ра зличийпо числу хром осом , д а ль н ейш а я эволю ция их вид ов происход ила пу т ем н а коплен ия ст ру кт у рн ых перест роек хром осом , н е м ен яю щ их осн овн ого числа послед н их, гла вн ым обра зом , пу т ем ин версий. Ка к от м еча ет Ин ге-Вечт ом ов (1989), ин версии ш ироко ра спростра н ен н ыйпу т ь преобра зова н ия ген ет ического м а т ериа ла . Мы м ож ем пред пола га т ь , чт о осн овн ые ра зличия м еж д у ра зн ым и вид а м и гом ин ид были связа н ы с ин версиям и, н о н а м т очн о извест н о, чт о ка риот ипические ра зличия соврем ен н ого человека и н а иболее близкого к н ем у вид а человекообра зн ой обезь ян ы - ш им па н зе ка са ю т ся н е т оль ко числа хром осом , н о и н а личия у человека перицен т рических ин версийв 4, 5, 12 и 17-йпа ра х хром осом . П осколь ку боль ш ин ст во м у т а цийвред н ыили д а ж е лет а ль н ы д ля орга н изм ов, особен н о эт о ка са ет ся ст ру кт у рн ых перест роек хром осом , и от бор н а пра влен прот ив гет ерозигот по н им , Ф огель и Мот у ль ски за д а ю т ся вопроса м и: «Ка к м ож ет осу щ ест влят ь ся ф икса ция хром осом н ой перест ройки в попу ляции? ... Извест н а ли н а м ка ка я-либо ген ет ическа я сит у а ция, в кот оройпроисход ит быст рыйвыход из «опа сн ого» сост оян ия гет ерозигот н ост и, ска ж ем , всего за д ва поколен ия?» Он и от веча ю т н а эт от вопрос, согла ш а ясь с логикой ра ссу ж д ен ий Л еж ен а (1968): «Т а ка я сит у а ция м ож ет созд а ва т ь ся, когд а бра т и сест ра н а след у ю т от од н ого из своих род ит елей од н у и т у ж е перест ройку и производ ят в ин цест н ом бра ке гом озигот н ое пот ом ст во. В эт ойгру ппе гом озигот ф ерт иль н ост ь опят ь была бын орм а ль н ой, т огд а ка к скрещ ива н ия в общ ей попу ляции д а ли бы т оль ко гет ерозигот н ых пот ом ков, им ею щ их пон иж ен н у ю плод овитост ь . С лед ова т ель н о, эт от м еха н изм возд виг бы эф ф ект ивн ый репрод у кт ивн ый ба рь ер, чт о созд а ло бын а илу чш ие у словия д ля пост епен н ого ст а н овлен ия н ового вид а » . Извест н о, чт о соврем ен н ые прим а т ы ж иву т , ка к пра вило, н еболь ш им и гру ппа м и (сем ь ям и) и т а к, по-вид им ом у , ж или н а ш и пред ки (прелю д и), чт о созд а ва ло пред посылки д ля близкород ст вен н ых бра ков. Н о
56 т а кие бра ки ещ е д олго были ра спростра н ен ы, н а прим ер, в Египт е во врем ен а пра влен ия т а м ф а ра он ов, а за т ем рим ских н а м ест н иков, и в са м ой Рим скойим перии, о чем свид ет ель ст ву ю т ж изн еописа н ия рим ских цеза рей (С вет он ий Т ра н квилл, 1990). С у д я по изу чен ию род ословн ых н екот орых т а ких пра вит елей, н а иболее ча ст ым и резу ль т а т а м и их ин цест н ых бра ков было бесплод ие, м ерт ворож д ен ие, за болева н ия пот ом ков, ра н о свод ивш ие их в м огилу , н о, с д ру гойст орон ы, известн о, чт о просла вивш а яся своим у м ом и кра сот ойКлеопа т ра была рож д ен а в бра ке сын а П т а лом ея X и его род н ойсест ры, кот ором у пред ш ест вова ли кровн ые бра ки ещ е прим ерн о в ш ест и поколен иях (Я рыгин и д р., 1999). Т о ест ь , в исклю чит ель н ых слу ча ях д литель н ыйин брид ин г, по-вид им ом у , все ж е способен обеспечит ь проявлен ие н еобыча йн ойт ра н сгрессивн ойизм ен чивост и. Та ким обра зом , с у чет ом ра спрост ра н ен н ост и ин цест н ых бра ков в сообщ ест ва х человека вплот ь д о н а ш ейэры, возм ож н ост ь происхож д ен ия человека в глу бокойд ревн ост и от од н ойпред ковойпа ры пред ст а вляет ся весь м а реа ль н ой, и м иф об А д а м е и Еве, ка к счит а ет Л еж ен , со врем ен ем м ож ет полу чит ь н а у чн ое под т верж д ен ие. Реа ль н ост ь возн икн овен ия н ового вид а от од н ойили по кра йн ейм ере па ры исход н ых род итель ских особей под черкива ет Ю . П . А лт у хов (1989), опира ясь н а обш ирн ый эксперим ен та ль н ыйм а т ериа л по эволю ции ра зличн ых т а ксон ов. Та ким обра зом , вопрос о происхож д ен ии человека ка к ген ом н ого м у т а н т а обезь ян опод обн ого пред ка был реш ен у ж е к серед ин е XX века с пом ощ ь ю цит оген ет ических м ет од ов. Мож н о пред полож ит ь , чт о т а ка я слож н а я м у т а ция, ка к цен т рическое слиян ие хром осом при пот ере им и т елом ерн ых у ча стков явила сь у н ика ль н ым ген ет ическим событ ием , сра зу обеспечивш им ее н осит елям а д а пт ивн ое превосход ст во в их борь бе за су щ ест вова н ие по сра вн ен ию с д ру гим и прим а т а м и, и эт о м ож ет слу ж ит ь д ополн ит ель н ым д ока за т ель ст вом в поль зу происхож д ен ия человека от од н ойпа рыособей. В д ополн ен ие к эт ом у вопросу хот елось быобра т ит ь ся к ра бот а м , почем у -т о н еопра вд а н н о за быт ым , н а ш его выд а ю щ егося соот ечест вен н ика , великого у чен ого И. И. Мечн икова , кот орыйещ е в 1903 г., спу ст я лиш ь д ва год а после созд а н ия Г. д е Ф ризом м у т а цион н ойт еории, обосн ова л происхож д ен ие человека ка к м у т а н т а . Т о, чт о кн ига И. И. Мечн икова «Эт ю д ы о природ е человека » н е у ка зыва ет ся в огром н ом , вклю ча ю щ ем почт и 2500 ист очн иков, списке лит ера т у ры к т рехт ом н ику кн иги Ф . Ф огеля и А . Мот у ль ски «Ген ет ика человека » , т ем более ст ра н н о, чт о эт от т ру д Мечн икова выш ел первон а ча ль н о н а ф ра н цу зском , а за т ем был перевед ен н а м н огие д ру гие европейские языки. И. И. Мечн иков привод ит резу ль т а т ы собст вен н ых сра вн ит ель н ых а н а т ом о-эм бриологических исслед ова н ий человека и человекообра зн ых обезь ян и обобщ а ет резу ль т а т ы т а ких исслед ова н ий д ру гих а вт оров, в ча ст н ост и Ден икера , пока за вш его, чт о за род ыш гориллы, н а прим ер, им еет гора зд о боль ш е человеческих черт , чем взросла я ф орм а . Ч ереп за род ыш ей и м олод ых человекообра зн ых обезь ян т а кж е гора зд о более поход ит н а человеческий, чем у взрослых обезь ян . С иль н ое ра звит ие черепа сра вн ит ель н о с лицом ха ра кт ерн о ка к д ля м олод ых обезь ян , т а к и д ля
57 человека . У человекообра зн ых обезь ян челю ст и прод олж а ю т силь н о ра звива т ь ся, в т о врем я ка к у человека в эт ом от н ош ен ии происход ит ост а н овка в ра звит ии. Н езн а чит ель н ые волосян ые покровычеловека т а кж е пред ст а вляю т ост а н овку ра звит ия. У пят им есячн ого за род ыш а гориллы, изу чен н ого Ден икером , спин а была почт и совсем гола я, а н а ст оящ ие волосы были т оль ко н а голове, н а лбу , вокру г гу б и половых орга н ов, н е счит а я ресн иц и бровей. Ост а ль н ое т ело было голое или покрыт о м а лен ь ким и волоска м и, н е д лин н ее 1 м м . Т о ест ь и в от н ош ен ии ра спред елен ия волос человек более похож н а обезь ян ийза род ыш , чем н а взрослу ю обезь ян у . Выш еу ка за н н ые д а н н ые позволили Мечн икову сд ела т ь вывод о т ом , чт о «человек пред ст а вляет ост а н овку в ра звит ии человекообра зн ой обезь ян ы более ра н н ей эпохи. Он являет ся чем -т о врод е обезь ян ь его «у род а » , н е с эст ет ической, а с чист о зоологическойт очки зрен ия Ч еловек м ож ет ра ссм а т рива ть ся ка к н еобыкн овен н ое д итя человекообра зн ых обезь ян , род ивш ееся с гора зд о более ра звит ым м озгом и у м ом , чем у его род ит елей» . Од н а ко, ка к счит а ет Мечн иков, «эм бриологические д а н н ые, под т верж д а ю щ ие происхож д ен ие человека от обезь ян ы, н е позволяю т произвест и его н и от ка кого н ын е ж иву щ его род а человекообра зн ых обезь ян » . «П риход ит ся д опу ст ит ь , - пиш ет д а лее Мечн иков, - чт о н екот орые вид ы орга н изм ов н е под чин яю тся м ед лен н ом у ра звит ию , а появляю т ся вн еза пн о, и в эт ом слу ча е природ а д ела ет зн а чит ель н ый ска чок. Ещ е Да рвин пред вид ел т а ку ю возм ож н ост ь , н о он а была обн а ру ж ен а впервые исслед ова н иям и бот а н ика Гу го д е Ф риза в его опыт а х с эн от ерой. Ч еловек, вероят н о, обяза н своим происхож д ен ием под обн ом у ж е явлен ию . Ка ка я-н ибу д ь человекообра зн а я обезь ян а в период изм ен яем ост и специф ических свойст в своих н а род ила д ет ей, сн а бж ен н ых н овым и призн а ка м и. А н ом а ль н о боль ш ойм озг, за клю чен н ыйв объ ем ист ом черепе, позволил быст ро ра звит ь ся у м ст вен н ым способн ост ям , гора зд о более м ощ н ым , чем у род ит елей и вообщ е у род он а ча ль н ого вид а . Эт а особен н ост ь д олж н а была перед а т ь ся пот ом ст ву , и т а к ка к он а им ела боль ш ое зн а чен ие в борь бе за су щ ествова н ие, т о н ова я ра са (сейча с, м ож н о говорит ь , чт о «вид » - ред . а вт .) д олж н а была у ст а н овит ь ся, ра спрост ра н ить ся и ст а т ь преобла д а ю щ ей» . В ка чест ве ком м ен т а рия к эт ом у выд а ю щ ем у ся пред вид ен ию И. И. Мечн икова м ож н о привест и д а н н ые из ста т ь и М. Л . Бу т овской о приу рочен н ост и ра н н их ст а д ий эволю ции человека к зон е Великого А ф рика н ского риф т а (Вост очн о-А ф рика н ской зон е ра злом ов), а в зон а х ра злом ов, ка к извест н о, н а блю д а ет ся д ейст вие им пу ль сн ых м а гн ит н ых полейвысокойн а пряж ен н ост и, кот орые привод ят к повыш ен ию ча ст от ы м у т а цийу человека (Мель н иков с соа вт ., 1998). Вполн е вероят н о, чт о т елом ерн ое слиян ие хром осом у пред ковой ф орм ы человека , ка к впрочем и д ру гие т ипы хром осом н ых а берра ций, были ин д у цирова н ы д ейст вием им пу ль сн ых м а гн ит ых полей, н о им ен н о с т ра н слока цией, скорее всего, было связа н о прису щ ее человеку у величен ие
58 объ ем а м озга (посколь ку ин версии им ели м ест о по ход у эволю ции и у человека , и у обезь ян ). Выш еу ка за н н а я Роберт сон овска я т ра н слока ция м огла ин д у цирова т ь т а кое явлен ие, ка к «н еот ен ия» - т .е. д ост иж ен ие орга н изм ом сост оян ия половойзрелост и и способн ост и к ра зм н ож ен ию д о полн ого за верш ен ия им цикла ра звит ия. Н еот ен ия н еред ко им еет м ест о у а м ф ибийи беспозвон очн ых, од н а ко Гексли (1936) пред полож ил, чт о он а м огла игра т ь ва ж н у ю роль и в эволю ции более кру пн ых т а ксон ов, в т ом числе человека . Ч еловек - «гола я обезь ян а » - «сохра н яет ю вен иль н ые черт ы во взрослой ж изн и, н а прим ер, прод олж а ю щ ийся рост м озга в т ечен ие постн а т а ль н ого период а . Ч еловек им еет д лит ель н ый период созрева н ия, д лит ель н ое д ет ст во игра ет боль ш у ю роль в перед а че от поколен ия к поколен ию т ого, чт о К. П оппер н а зва л т рет ь им м иром или прод у кта м и человеческого у м а , т а ким и, ка к н а у ка , иску сст во, ору д ия, ин ст ит у т ы и т .д .» (Га лл, 2001). С ка чкообра зн ое изм ен ен ие н а след ст вен н ого м а т ериа ла , им евш ее м ест о при происхож д ен ии род а Homo, ка к от м еча ет Я рыгин с соа вт ора м и, 1996, обу словило ска чкообра зн у ю эволю цию головн ого м озга . У величен ие объ ем а м озга и соот вет ст ву ю щ ее ра звит ие у м ст вен н ых способн ост ей способст вова ло изм ен ен ию и н екот орых д ру гих биологических особен н ост ейчеловека или у силива ло возм ож н ост и их исполь зова н ия, н а прим ер, ст роен ия ру ки, в кот орой прот ивостоян ие боль ш ого па ль ца всем ост а ль н ым обеспечива ет возм ож н ост ь крепкого за хва т а ра зн ообра зн ых пред м ет ов. Возм ож н ост ь исполь зова н ия ру ки д ля изгот овлен ия и у соверш ен ст вова н ия ору д ий охот ы, у спехи человека в эт ом д еле и исполь зова н ие человеком огн я позволило ем у у соверш ен ст вова т ь свое пит а н ие пу т ем изгот овлен ия пищ и в более у д обова рим ой ф орм е. Эт о облегчило ра бот у челю ст ей, кот орые бла год а ря эт ом у ра звива лись у человека м ед лен н ее, чем у человекообра зн ых обезь ян , в ком плексе с д ру гим и от д ела м и лицевого скелет а . Им ен н о т о, чт о первые лю д и были, по слова м Мечн икова , «ген иа ль н ым и д ет ь м и человекообра зн ых род ит елей» , в перву ю очеред ь обеспечило им господ ст ву ю щ ее полож ен ие в орга н ическом м ире, н есм от ря н а их зн а чит ель н ое ф изическое н есоверш ен ст во по сра вн ен ию с пред ковым и ф орм а м и и ближ а йш им и род ст вен н ика м и сред и человекообра зн ых обезь ян . В перву ю очеред ь , по м н ен ию Мечн икова , эт о ка са ет ся киш ечн ика человека . Ч резм ерн ое ра звит ие его т олст ых киш ок Мечн иков счит а ет н е т оль ко бесполезн ым , н о д а ж е су щ ествен н о вред н ым д ля человека , способн ым сод ейст вова т ь преж д еврем ен н ом у ст а рен ию и у корочен ию ж изн и из-за ра звит ия в н их вред н ой м икроф лоры. Кож а человека н е за щ ищ ен а от возд ейст вийвн еш н ейсред ы волосян ым покровом , а пот ом у легче под верж ен а за болева н иям . У человека (по под счет а м а н а т ом а Вид ерсгейм а , н а кот орого ссыла ет ся Мечн иков) 107 ру д им ен т а рн ых орга н ов, зн а чим ых д ля его пред ков, н о н е способн ых выполн ят ь у человека ка ких-либо ф у н кций, а пот ом у способн ых в ряд е слу ча ев быт ь ист очн иком за болева н ий, н а прим ер, воспа лен ие червеобра зн ого от рост ка слепой
59 киш ки, или а ппен д икса . 17 орга н ов у человека , по под счет а м Вид ерсгейм а , н а ход ят ся в у па д ке, н о ещ е способн ы, хот я и н еполн о, выполн ят ь свои ф изиологические ф у н кции (эт о у прощ ен ие м у ску лов н иж н их кон ечн ост ей, од ин н а д ца т а я и д вен а д ца т а я па рыребер, па ль цын оги, слепа я киш ка и д р.). Выш еперечислен н ые призн а ки м ож н о ра ссм а т рива т ь ка к от рица т ель н ые эф ф ект ы м у т а ций, привед ш их к обособлен ию соврем ен н ого человека ка к вид а . Н о Вид ерсгейм н а счит а л т а кж е 15 орга н ов, пред ст а вляю щ их у человека зн а чит ель н ый ш а г вперед по сра вн ен ию с человекообра зн ым и обезь ян а м и. Эт о н иж н ие кон ечн ост и, хорош о приспособлен н ые к верт ика ль н ом у полож ен ию т ела и к прод олж ит ель н ойход ь бе; ра звит ие в ш ирин у т а за и крест ца , ра вн о ка к ра сш ирен ие от верст ия м а лого т а за у ж ен щ ин ы; изгиб поясн ичн ой ча ст и позвон очн ого ст олба ; ра звит ие м у ску лов за д н ейча ст и и икр; обособлен ие н екот орых м у ску лов лица ; н ос; н екот орые провод ящ ие пу т и головн ого и спин н ого м озга ; за т ылочн а я лопа ст ь боль ш их полу ш а рий; у силен н ое ра звит ие коркового слоя боль ш их полу ш а рий и зн а чит ель н ое обособлен ие м у ску лов горт а н и, д ела ю щ ее возм ож н ым член ора зд ель н у ю речь . То ест ь н а ряд у с от рица т ель н ым и послед ст виям и м у т а ций при ст а н овлен ии вид а Homo sapiens, н а блю д а лись ст оль полож ит ель н ые т ра н сгрессии, чт о он и позволили д а н н ом у вид у а кт ивн о прот ивост оят ь н ебла гоприят н ым у словиям сред ы и ра сселит ь ся по всем у зем н ом у ш а ру , за н яв господ ст ву ю щ ее полож ен ие в сист ем е орга н ического м ира . Та ким обра зом , са м ым ва ж н ым н а пра влен ием эволю ции д ревн его человека явила сь церебролиза ция, т о есть у величен ие веса м озга , о чем м ож н о су д ит ь по у величен ию объ ем а черепа , сост а вляю щ его прим ерн о 500 см 3 у а вст ра лопит еков и 1300 - 1900 см 3 у соврем ен н ого человека . У величен ие объ ем а черепа и веса м озга - прим ер н а пра влен н ого от бора , кот орый в м а сш т а ба х па леон т ологического врем ен и ш ел очен ь быст ро. П осколь ку т а койот бор способст вова л прогрессивн ом у ра звит ию все более высоких ин т еллект у а ль н ых ф у н кций, он опред елил н еобход им ост ь и более эф ф ект ивн ой ком м у н ика ции, в связи с изгот овлен ием и исполь зова н ием ору д ий т ру д а , прим ен ен ием огн я и гру пповой охот ой. П ред пола га ет ся, чт о период н а иболее быст рого у величен ия ра зм еров м озга совпа л с появлен ием языка ка к сред ст ва общ ен ия. Было у ст а н овлен о, чт о в м озгу у человека возн икли цен т ры а н а лиза зву ковойин ф орм а ции, в т о врем я ка к у обезь ян эт и у ча ст ки м озга за н ят ы преим у щ ест вен н о цен т ра м и регу ляции м им ики и ж ест ику ляции, чт о исклю ча ет возм ож н ост ь обу чен ия человекообра зн ых обезь ян член ора зд ель н ойречи. Н есм от ря н а свое позд н ее появлен ие н а Зем ле, человек сд ела л гром а д н ый ш а г вперед сра вн ит ель н о со своим и а н т ропом орф н ым и пред ка м и. С т ечен ием врем ен и биологическа я эволю ция человека все в боль ш ейст епен и д ополн яет ся ку ль т у рн ой. Длит ель н ые период ы д ет ст ва и под рост ковости у человека д а ю т боль ш е врем ен и д ля освоен ия ку ль т у рн ого н а след ия (Эф роим сон , 1995). С пособн ост ь к освоен ию и исполь зова н ию опыт а прош лых поколен ий у человека н а след ст вен н о
60 д ет ерм ин ирова н а и связа н а с ра звит ием вт орой сигн а ль н ой сист ем ы. У спехи м ед ицин ы и т ехн ики обеспечили соврем ен н ом у человеку зн а чит ель н о боль ш ие по сра вн ен ию с д ру гим и пред ст а вит елям и ж ивот н ого м ира возм ож н ост и а д а пт а ции к пост оян н о изм ен яю щ им ся у словиям сред ы, борь бы с т яж елым и н ед у га м и, способы повыш ен ия у рож а йн ост и ку ль т у рн ых ра ст ен ий и прод у кт ивн ост и д ом а ш н их ж ивот н ых. В н екоторых от н ош ен иях человеческое иску сст во превзош ло природ у . Н и од н а из ест ест вен н ых м елод ий н е сра вн им а с лу чш ей м у зыкой, отм еча ет Мечн иков (1961). Ч еловек способен т а кж е созд а ва т ь н овые, н еизвест н ые в природ е ф орм ы ра ст ен ий и ж ивот н ых по своем у за м ыслу . Н о Homo sapiens - человек ра зу м н ый ка к вид сф орм ирова лся н е сра зу после т ого, ка к ген ом н а я м у т а ция обеспечила н епреод олим ый репрод у кт ивн ый ба рь ер м еж д у н им и род ст вен н ым и ем у а н т ропом орф н ым и вид а м и. С ред и а н т ропологов н ет ед ин ого м н ен ия по повод у кла ссиф ика ции пред ш ест ву ю щ их вид ов род а Homo (Н ест ру х, 1970; Х а ррисон с соа вт ., 1979 и д р.), поэт ом у восполь зу ем ся од н ойизпослед н их кла ссиф ика ций, пред ст а влен н ойв 1996 г. Tuttersall, н а кот ору ю ссыла ет ся Бу т овска я (1998). С огла сн о эт ой кла ссиф ика ции, прям а я лин ия д о H. sapiens от Australopithecus afarensis ш ла след у ю щ им обра зом : A. afarensis → H. habilis → H. ergaster → H. heldelbergensis → H. sapiens, ост а вляя ка к т у пиковые вет ви H. rudolfensis, H. erectus, H. neanderthalensis. Ду м а ет ся, чт о и эт а кла ссиф ика ция н е послед н яя, д а и в н ей са м а вт ор ст а вит н екот орые вопросы, в ча ст н ост и, ка са ю щ иеся происхож д ен ия H. habilis и H. ergaster. С порн ым ост а ет ся вопрос о происхож д ен ии и т а ксон ом ическом ст а т у се H. neanderthalensis. Мн огие исслед ова т ели счит а ю т н еа н д ерт а ль цев под вид ом H. sapiens, пред ст а вит ели кот орого приш ли в Европу прим ерн о 34 т ысячи лет н а за д из А ф рики через перед н ю ю А зию . Он и н а у чились поль зова т ь ся огн ем , ору д иям и т ру д а , у н их су щ ест вова ли похорон н ые обряд ы. Ву у д и Колла рд (1999) счит а ю т , чт о по сра вн ит ель н ойвеличин е м озга н еа н д ерт а лец и соврем ен н ыйчеловек н е от лича лись д ру г от д ру га . Эт и а вт оры пред пола га ю т , чт о гла вн ым преим у щ ест вом соврем ен н ого человека перед н еа н д ерт а ль цем было более полн ое ра звит ие языка ка к сред ст ва общ ен ия. Молеку лярн о-ген ет ический а н а лиз ископа ем ых ост а н ков н еа н д ерт а ль цев, а им ен н о резу ль т а т ыизу чен ия их м т ДН К, (Ward, Stringer, 1997) под т верж д а ю т гипот езу о т ом , чт о первон а ча ль н а я д иверген ция, кот ора я привела к н еа н д ерт а ль цу и соврем ен н ом у человеку , н а ча ла сь более полу м иллион а лет т ом у н а за д у H. heidelberges. П ричем в т ечен ие эт ого период а эволю ция н еа н д ерта ль цев и лин ии, вед у щ ей к соврем ен н ом у человеку , происход ила н еза висим о. П озж е н еа н д ерт а ль цы были вытесн ен ы пред ст а вит елям и H. sapiens, хот я н е исклю ча ется, чт о эт от процесс сопровож д а лся м ет иса цией. Н а сегод н яш н ийд ен ь очевид н о лиш ь т о, чт о «род человеческий - эт о н епрерывн о эволю цион иру ю щ ий т а ксон , кот орый н елегко под ра зд елит ь н а сколь ко-н ибу д ь обособлен н ые «эт а ж и прогресса » » (Зу бов, 1998). Эт о связа н о с т ем , чт о н а близких
61 т ерриториях сосу щ ест вова ли пред ст а вит ели ра зн ых ф а з эволю ции гом ин ид . Им ею т ся ф а кт ы, свид ет ель ст ву ю щ ие, чт о н а т ерритории А ф рики человек соврем ен н ого т ипа ж ил у ж е 120 т ысяч лет н а за д , в период господ ст ва т а м более а рха ичн ых ф орм , кот орых н екот орые у чен ые от н осят к вид у H. heidelbergensis. А . Зу бов счит а ет , чт о эволю ция вид ов род а Homo происход ила ка к сет ева я, вклю ча ю щ а я м ет иса цию при пост оян н ом вза им од ейст вии м икроэволю цион н ых лин ий. П ри эт ом н а всех ст а д иях эволю ции происход ило вет влен ие, привод ящ ее ка к к обра зова н ию н овых вид ов, т а к и ту пиковых ф орм . С ход н у ю м ысль ра звива ет В. В. С у ход олец (2000), от м еча я, чт о общ ее у слож н ен ие биологической орга н иза ции гом ин ид происход ило в резу ль т а т е гибрид иза ции т а ксон ов при послед у ю щ ем соверш ен ст вова н ии гибрид н ой ф орм ы в ход е регу ляторн ого от бора . С у ход олец у ка зыва ет т а кж е н а т о, чт о н еу клон н ое проявлен ие т ен д ен ции к у величен ию объ ем а м озга и, соот вет ст вен н о, к у силен ию у м ст вен н ой д еят ель н ост и происход ило в ход е эволю ции человека н е н епрерывн о, а ст у пен ча т о в период ы повыш ен н ойэволю цион н ойа кт ивн ост и гом ин ид , ин ицииру ем ые период ически возн ика ю щ им и экологическим и кризиса м и (резким и похолод а н иям и, за су ха м и, а т а кж е ра зличн ым и эпиф ит от иям и или эпизоот иям и), привод ящ им и к гибели ра ст ен ийи ж ивот н ых, являю щ ихся ист очн ика м и пищ и д ля человека , чт о привод ило к голод у . Выж ива н ие в т а ких у словиях м огло обеспечит ь лиш ь у силен ие у м ст вен н ойд еят ель н ост и в поиска х пу т ей выход а из кризиса , а эт о коррелирова ло с у величен ием объ ем а м озга . Од н оврем ен н о осу щ ест влялись и д ру гие изм ен ен ия биологическойорга н иза ции человека . Ист ория эволю ции человека за писа н а в н а ш их ген а х. Для рекон ст ру кции истории человечест ва был исполь зова н м ет од «м олеку лярн ых ча сов» . Он осн ова н н а т ом , чт о скорост ь изм ен ен ия н у клеот ид н ых послед ова т ель н остей ДН К за счет т очечн ых м у т а ций (т .е. изм ен ен ие од н ойпа ры н у клеот ид ов) н а ст оль ко пост оян н о, чт о ее м ож н о исполь зова т ь д ля опред елен ия врем ен и от хож д ен ия д а н н ойэволю цион н ой вет ви от общ его ст вола . Ч ем выш е скорост ь н а коплен ия м у т а цийв ДН К, т ем более корот кие от резки врем ен и эволю ции м огу т быт ь опред елен ы с пом ощ ь ю м олеку лярн ых ча сов. Му т а ции н а ка плива ю т ся быст рее в м ит охон д риа ль н ой ДН К (м т ДН К), пред ст а влен н ой 16500 п.н . Были опред елен ы ра зличия в м т ДН К ш им па н зе и лю д ей. П о извест н ой д а т е от д елен ия вет ви ш им па н зе и лю д ей (более 5 м лн . лет ) было вычислен о врем я первого ра зд елен ия гру пп пред ков н ын е ж иву щ их лю д ей- 180 - 190 т ыс. лет т ом у н а за д . Эт а д а т а н а иболее д ревн ей м у т а ции в м т ДН К, кот ору ю ген ет ики м огу т ра спозн а т ь , а ее обла д а т ель н ица «м ит охон д риа ль н а я Ева » од н а из ж ен щ ин пред ковой а ф рика н ской попу ляции человека . Близка я оцен ка врем ен и появлен ия исход н ой попу ляции Homo sapiens полу чен ы при исслед ова н ии У -хром осом ы, кот ора я перед а ет ся т оль ко от от ца к сын у , в т о врем я ка к м т ДН К от м а т ери к д очерям и сын овь ям . У -хром осом а у д обн а д ля изу чен ия эволю цион н ой ист ории пот ом у , чт о он а в от личии от д ру гих хром осом н а бора н е
62 реком бин иру ет с Х -хром осом ой, сост а вляю щ ей с н ей па ру . Ра з появивш ись , м у т а ции в У -хром осом е сохра н яю т ся в т ысяча х поколен ий, м а ркиру я т ем са м ым всех пот ом ков ин д ивид а у кот орого он и первон а ча ль н о возн икли. П ри изу чен ии от цовскойлин ии а н а лизиру ю т от 1,5 д о д ву х д есят ков изм ен чивых у ча ст ков ДН К в У -хром осом е, ра зм ер кот орой сост а вляет 60 т ысяч па р осн ова н ий. С а м ые д ревн ие м у т а ции в га плот ипе У -хром осом ы обн а ру ж ен ы т а кж е в а ф рика н ской попу ляции, чт о позволяет пред полож ит ь , чт о А д а м появился приблизит ель н о в т о ж е врем я и в т ом ж е м есте, чт о и Ева . В 1987 год у У илсон с соа вт . из Ка лиф орн ийского у н иверсит ет а в Беркли (С Ш А ) изу чили м т ДН К 147 пред ст а вит елей ра зличн ых ра с. В исслед ова н н ом ф ра гм ен т е он и опред елили количест во ин д ивид у а ль н ых м у т а ций, их полож ен ие и т ип. Было пока за н о, чт о все м т ДН К возн икли от од н ой пред ковой послед ова т ель н ост и. С ра вн ит ель н ый а н а лиз м т ДН К ра зн ых попу ляций соврем ен н ых лю д ейпозволил у ст а н овит ь , чт о ещ е д о выход а изА ф рики, прим ерн о 60 - 70 т ыс. лет т ом у н а за д , пред кова я попу ляция ра зд елила сь н а т ри гру ппы, д а вш ие н а ча ло н егроид н ой, м он голоид н ой и европеоид н ой ра се. Ч а ст ь ра совых призн а ков возн икло позж е в резу ль т а т е а д а пт а ции к у словиям обита н ия. П роф ессорОксф орд ского у н иверсит ет а С а йкс с соа вт . проа н а лизирова ли м т ДН К 6000 европейцев и у ст а н овили, чт о у корн ей европейского род ословн ого д рева ст оят 7 пра м а т ерей(т .е. н е ин д ивид ы, а м а т риа рха ль н ые кла н ы или ген ет ические гру ппы). Эт и 7 пра м а т ерей европейских кла н ов происход ят от а ф рика н ского кла н а «Л а ра » , од н ого из т рех, су щ ест ву ю щ его д о сих пор. Исход я изд а н н ых о т ом , чт о м у т а ции в м т ДН К происход ят 1 ра зв 10000 лет , С а йкс оцен ил врем я их появлен ия в Европе прим ерн о в 45000 лет , чт о совпа д а ет со врем ен ем а рхеологических ра скопок. Изу чен ие м т ДН К н еа н д ерт а ль цев пока за ло, что ее ра зличия в послед ова т ель н ост и н у клеот ид ов выход ит за пред елы вн у т ривид ового полим орф изм а м т ДН К Homo sapiens, т .е н еа н д ерт а ль цы - эт о ген ет ически от д ель н а я, хот я и близка я к соврем ен н ом у человеку , ген ет ическа я вет вь . П о числу ра зличий в их м т ДН К врем я су щ ествова н ия их послед н его общ его пред ка оцен ива ет ся в 500 т ысяч лет . Н еа д ерт а лец эволю цион ирова л в Европе од н оврем ен н о с пред ком соврем ен н ого человека в А ф рике. Ч еловек соврем ен н ого т ипа ра сселился в Европе 40 50 т ысяч лет т ом у н а за д , а н еа н д ерт а ль цывым ерли прим ерн о 30 т ысяч лет т ом у н а за д . Ч т о ка са ет ся обра зова н ия ра с H. sapiens, т о пред ст а вляет ин т ерес гипот еза о «м ит охон д риа ль н ой Еве» ка к пра род ит ель н ице всех соврем ен н ых ра с, хот я м н огие у чен ые под верга ю т эт у гипот езу крит ике. Эт а гипот еза была осн ова н а н а резу ль т а т а х исслед ова н ия полим орф изм а м ит охон д риа ль н ой ДН К, пока за вш их зн а чит ель н ое сход ст во м т ДН К соврем ен н ого человека с м т ДН К ж ен щ ин ы, ж ивш ейв А ф рике 200 тысяч лет н а за д . Ее м т ДН К была извлечен а изклет ок кост н ойт ка н и. В целом по изу чен ию м т ДН К человека в связи с вопроса м и эволю ции за послед н ие год ы опу бликова н о м н ого н а у чн ых ст а т ей(Vigilant et al., 1991; Cann et al.,
63 1987; Horai et al., 1995; Ingman et al., 2000 Templeton, 1992). Да н н ые по изу чен ию полим орф изм а м т ДН К ока за лись очен ь ин т ересн ым и и пот ом у , чт о выявили более высокий полим орф изм у корен н ого н а селен ия к ю гу от С а ха рыпо сра вн ен ию с н а селен ием Европы, А зии и А вст ра лии. Эт о м ож н о объ ясн ит ь т ем , чт о из цен т ра происхож д ен ия человека - А ф рики - м игра ция н а селен ия н а д ру гие м а т ерики происход ила н еболь ш им и гру ппа м и, та к пред пола га ет ся, чт о европейской ра се д а ла н а ча ло гру ппа в сост а ве 13 м у ж чин и 7 ж ен щ ин , пересекш их Гибра лт а р (Борин ска я, 1999). П ри эт ом им ел м ест о т а к н а зыва ем ый эф ф ект «бу т ылочн ого горлыш ка » , т о ест ь резкое сн иж ен ие у ровн я ген ет ического ра зн ообра зия в резу ль т а т е огра н ичен н ост и числа м игра н т ов, пред ст а вляю щ их лиш ь н езн а чит ель н у ю ча ст ь ген ет ического ра зн ообра зия исход н ой попу ляции. Н а Европейском кон тин ен т е н а блю д а лся т а кж е н а пра влен н ый от бор н а сн иж ен ие, а за т ем от су т ст вие пигм ен т а ции кож и в связи с у м ен ь ш ен ием т а м количест ва у ль т ра ф иолет овых лу чей, н еобход им ых д ля син т еза в орга н изм е вит а м ин а D и н орм а ль н ого ра звит ия скелет а . П ред ст а вит ели т рех боль ш их человеческих ра с: н егроид н ой, европеоид н ойи м он голоид н ойра злича ю т ся в осн овн ом по м орф ологическим особен н ост ям , сф орм ирова вш им ся у н их под д ейст вием специф ических экологических у словий в м ест а х их обит а н ия. Меж д у боль ш им и ра са м и им ею т ся переход н ые, а вн у т ри м а лые ра сы, кот орых н а сегод н яш н ий д ен ь выд елен о 22. Гибрид иза ция ДН К пред ст а вит елей м а лых ра с в пред ела х боль ш ой пока за ла высоку ю ст епен ь гом ологии их н у клеот ид н ых послед ова т ель н ост ей. П ереход н ые ж е ра сы ока за лись пром еж у т очн ым и и по м орф ологическим призн а ка м и по ген ет ическим ха ра кт ерист ика м (Я рыгин и д р., 1999). Та ким обра зом , в процессе ра сообра зова н ия ва ж н у ю роль игра ли: ген оф он д исход н ой попу ляции, резу ль та т ы ее м ет иса ции, у словия окру ж а ю щ ейсред ыи от бор, сохра н яю щ ийген ы, обеспечива ю щ ие лу чш у ю приспособлен н ост ь орга н изм ов и в т ех слу ча ях, когд а т а кие ген ыявляю т ся полу лет а ль н ым и. Т а к, м иллион ы лю д ей в ст ра н а х т ропической А ф рики, ю ж н ойЕвропыи Ин д ии являю т ся гет ерозигот а м и по полу лет а ль н ом у ген у серповид н оклет очн ост и. Эт а м у т а ция у человека изм ен яет ст ру кт у ру белка гем оглобин а , д ела я лю д ейболее у ст ойчивым и к ра спрост ра н ен н ойв эт их ст ра н а х тропическойм а лярии. Од н а ко ш ирокое ра спрост ра н ен ие европеоид н ой ра сы, превзош ед ш ей по числен н ост и исход н у ю н егроид н у ю и по у ровн ю д ост игн у т ого ее пред ст а вит елям и н а у чн о-т ехн ического прогресса , позволяет пред полож ит ь , чт о преу спева н ие европеоид н ой ра сы было обеспечен о скорее всего «эф ф ект ом осн ова т еля» . Вед ь вож д ь плем ен и, ка к известн о, д олж ен был обла д а т ь превосход ст вом по у м ст вен н ым и ф изическим особен н ост ям н а д своим и соплем ен н ика м и и был впра ве им ет ь м н ого ж ен , а след ова т ель н о, м ог ш ире перед а ва т ь свои цен н ые ген ы пот ом ст ву (Эф роим сон , 1995). В обзоре м а т ериа лов Меж д у н а род н ойкон ф ерен ции, сост оявш ейся в Ду блин е в 1994 г., н а т ем у : «Кт о м ы? От ку д а м ы? Ку д а м ы ид ем ?»
64 (Копылов, 1995) от м еча лось , чт о прогресс человека ка к вид а был обеспечен в перву ю очеред ь его изобрет а т ель н ост ь ю , кот ора я коэволю цион ирова ла с ра звит ием языка ка к сред ст ва общ ен ия. H. sapiens ока за лся н а иболее преу спева ю щ им вид ом н а пла н ет е Зем ля, н о у величен ие числен н ост и его попу ляций в н а ст оящ ее врем я ст а н овит ся од н ой из ост рейш их проблем , посколь ку чтобы н а корм ит ь всех, ка к от м еча ет проф ессор Эйген - д ирект ор Ин ст ит у т а Ма кса П ла н ка в Гет ин ген е, «пот ребу ет ся вся н а ш а изобрета т ель н ост ь , вклю ча я исполь зова н ие яд ерн ой эн ергии и ген н ойин ж ен ерии» . К эт ом у след у ет д оба вит ь у силива ю щ ийся а н т ропоген н ый пресс н а природ у в связи с м а ссовой выру бкой лесов, являю щ ихся «легким и пла н ет ы» , за грязн ен ием почвы, вод оем ов и а т м осф еры пром ыш лен н ым и от ход а м и, н а коплен ием ра д иоа кт ивн ых от ход ов, н а д еж н ое за хорон ен ие кот орых очен ь проблем а т ичн о, н еод н озн а чн ост ь ю выгод ы от исполь зова н ия ген н оин ж ен ерн ых орга н изм ов. В т а ких у словиях очен ь а кт у а лен призыв проф ессора Эйген а к у чен ым а кт ивн ее у ча ст вова т ь в д еба т а х по эт им вопроса м и его пред у преж д ен ие о т ом , чт о «у н а с ост а лось н е т а к у ж м н ого врем ен и, чт обыд ока за т ь , чт о человечест во н е ест ь прод у кт лет а ль н ойм у т а ции» . Д Е М О ГРА Ф И ЧЕ СК А Я ГЕ Н Е Т И К А Дем огра ф ическа я ген етика – эт о ча ст ь д ем огра ф ии, н а у ки о н а род он а селен ии. П ред м ет ом д ем огра ф ической ген ет ики являет ся изу чен ие ген ет ических м еха н изм ов ф орм ирова н ия сост а ва н а род он а селен ия т ех или ин ых геогра ф ических регион ов, опред елен ие ча ст от ы ра спрост ра н ен ия в н их ра зличн ых а ллель н ых ген ов и у ст а н овлен ие геогра ф ической приу рочен н ост и опред елен н ых н а след ст вен н ых за болева н ий, т о ест ь по су щ ест ву д ем огра ф ическа я ген ет ика – эт о ген ет ика попу ляций. В а н тропоген ет ике попу ляцией н а зыва ю т гру ппу лю д ей, за н им а ю щ их общ у ю т еррит орию и свобод н о вст у па ю щ их в бра к. Изоляцион н ые ба рь еры, препятст ву ю щ ие за клю чен ию бра чн ых сою зов, н еред ко н осят выра ж ен н ый социа ль н ый ха ра кт ер (н а прим ер, ра зличия в вероисповед а н ии). Бла год а ря эт ом у в ф орм ирова н ии попу ляций лю д ей гла вн у ю роль игра ет н е общ н ост ь т еррит ории, а род ст вен н ые связи. Ра зм ер, у ровен ь рож д а ем ост и и см ерт н ост и, возра ст н ой сост а в, экон ом ическое сост оян ие, у кла д ж изн и являю тся д ем огра ф ическим и пока за т елям и попу ляций лю д ей. Ген ет ически он и ха ра кт еризу ю т ся ген оф он д а м и (совоку пн ости ген ов, им ею щ ихся у особей д а н н ой попу ляции, гру ппы попу ляций или вид а ). Дем огра ф ические пока за т ели ока зыва ю т серь езн ое возд ейст вие н а сост оян ие ген оф он д ов человеческих попу ляций, гла вн ым обра зом черезст ру кт у ру бра ков. Боль ш ое зн а чен ие в опред елен ии ст ру кт у рыбра ков им еет ра зм ергру ппы. П опу ляции из 1500 – 4000 человек н а зыва ю т д ем а м и, попу ляции числен н ост ь ю д о 1500 человек – изолят а м и. Для д ем ов и изолят ов т ипичен от н осит ель н о н изкий ест ест вен н ый прирост н а селен ия – соот вет ст вен н о
65 поряд ка 20 % и н е более 25 % за поколен ие. Ч а ст от а вн у т ригру пповых бра ков в н их сост а вляет 80 – 90 % и свыш е 90, а прит ок лиц из д ру гих гру пп сохра н яет ся н а у ровн е 1 – 2 % и м ен ее 1 %. В силу высокойча ст от ы вн у т ригру пповых бра ков член ы изолят ов, просу щ ест вова вш их чет ыре поколен ия (прим ерн о 100 лет ) и более, являю т ся н е м ен ее чем т рою род н ым и бра т ь ям и и сест ра м и (сибса м и). С охра н ен ие из поколен ия в поколен ие пост оян ст ва кру га вст у па ю щ их м еж д у собой в бра к и обу словлива ет ра зличия м еж д у попу ляциям и. Ч а ст от ы ген ов – ф у н д а м ен т а ль н ые ха ра кт ерист ики ген оф он д а . Ра спред елен ие ча ст от а ллелейа у т осом н ых ген ов в попу ляциях человека , ка к и д ру гих орга н изм ов, под чин яет ся за кон у Х а рд и-Ва йн берга , кот орый в са м ой общ ей ф орм е м ож ет быт ь сф орм у лирова н след у ю щ им обра зом : пу ст ь в опред елен н ойпопу ляции ча ст оты а ллелейА и а ра вн ы и соот вет ст ву ю т ри q (р+q=1); пу ст ь т а кж е скрещ ива н ия и репрод у кция по д а н н ом у локу су слу ча йн ы. Тогд а ча ст от ы а ллелей бу д у т ост а ва т ь ся пост оян н ым и, а от н осит ель н ые ча ст от ы ген от ипов А А , А а и а а бу д у т соот вет ст вен н о р2, 2рq и q2, т .е. член а м и ра злож ен ия бин ом ин а ль н ого выра ж ен ия (р+q)2. В от су т ствие возм у щ а ю щ их возд ейст вийча ст от ы ген ов и ген от ипов ост а ю тся пост оян н ым и изпоколен ия в поколен ие. Для а у т осом н ых ген ов т а кое сост оян ие «ра вн овесия Х а рд и-Ва йн берга » д ост ига ет ся в первом поколен ии при слу ча йн ом скрещ ива н ии. Эм пирическим пу т ем было у ст а н овлен о, чт о ряд рецессивн ых за болева н ийс высокойча ст от ойвст реча ет ся в опред елен н ых попу ляциях. Н а прим ер, т ирозин оз ча ст о вст реча ет ся в ка н а д ских попу ляциях ф ра н цу зского происхож д ен ия; болезн и Т ея-С а кса , Н им а н а -П ика и Гош е в попу ляциях евреев-а ш кен а зи. 1) Н екот орые болезн и обн а ру ж ива ю тся т оль ко в попу ляциях н еболь ш ого ра зм ера (изолят а х), гд е их ча ст от а высока , а в д ру гих он и почт и или совсем н е вст реча ю т ся. Дру гие за болева н ия, т а кие, ка к т а ла ссем ия и серповид н оклет очн а я а н ем ия, им ею т высоку ю ча ст от у т оль ко в кон крет н ых геогра ф ических обла ст ях или ра совых гру ппа х, т .к. т а м гет ерозигот н ые н осит ели эт их м у т а н т н ых ген ов полу ча ю т селект ивн ое преим у щ ест во. Эпид ем иология н а след ст вен н ых болезн ей - н а пра влен ие исслед ова н ий, кот орое реа лизу ет ся н а осн ове вза им од ейст вия клин ической м ед ицин ы и попу ляцион н ой ген ет ики человека . Бла год а ря эт им исслед ова н иям и клин ическа я м ед ицин а полу ча ет пред ст а влен ия о ра спрост ра н ен н ост и, ва риа бель н ост и проявлен ия и спект ре н а след ст вен н ых болезн ейн а опред елен н ых т еррит ориях, а попу ляцион н а я ген ет ика – о тех м од елях ген ет ической ст ру кт у ры попу ляций, кот орые н а илу чш им обра зом описыва ю т т еррит ориа ль н ое ра спред елен ие м у т а н т н ых ген ов и особен н ост и ген ет ическойд иф ф ерен циа ции изу чен н ых попу ляций, т.е. их м икроэволю цию по ген а м н а след ст вен н ых болезн ей. Влиян ие элем ен т а рн ых эволю цион н ых ф а кт оров н а ген оф он д ы человеческих попу ляций
66 С обыт ия и процессы, способст ву ю щ ие преод олен ию ген ет ической ин ерт н ост и попу ляцийи привод ящ ие к изм ен ен ию ген оф он д ов, н а зыва ю т элем ен т а рн ым и эволю цион н ым и ф а кт ора м и. Ва ж н ейш им и из н их в человеческих попу ляциях являю т ся : 1) м у т а цион н ый процесс; 2) м игра ции; 3) изоляции; 4) д рейф ген ов или ген ет ико-а вт ом а т ические процессы; 5) ин брид ин г; 6) ест ест вен н ый от бор; 7) а ссорт а т ивн ост ь бра ков. Из ол яция Ч еловеческое общ ест во д лит ель н о ра звива лось ка к совоку пн ост ь изолирова н н ых производ ст вен н ых коллект ивов , вн у т ри кот орых в осн овн ом и соверш а лись бра ки. П рирод а изоляцион н ых ба рь еров м еж д у попу ляциям и лю д ейра зн ообра зн а . В ра н н ейистории человечест ва ва ж н ое м ест о прин а д леж а ло геогра ф ической изоляции. С пециф ическим и д ля человеческого общ ест ва являю т ся ф орм ы изоляции, за висящ ие от ра зн ообра зия ку ль т у р, экон ом ических у кла д ов, религиозн ых и м ора ль н оэт ических у ст а н овок. Ф а кторизоляции ока зыва л влиян ие н а ген оф он д ыпопу ляцийлю д ей. Длит ель н ым прож ива н ием в сост оян ии от н осит ель н ой ку ль т у рн ой и геогра ф ической изоляции объ ясн яю т н екот орые а н т ропологические особен н ост и пред ста вит елей м а лых н а род н ост ей: своеобра зн ый рель еф у ш н ой ра ковин ы бу ш м ен ов, ра звит ие бород ы у а йн ов. С ред и горн ых т а д ж иков, прож ива ю щ их в од н ом ра йон е, выд елен ы гру ппы с ра зн ым соот н ош ен ием ин д ивид у у м ов по а н тиген а м эрит роцит ов сист ем ы А В0. П ричин ой ра зличий являет ся изолирова н н ост ь от гла вн ых перева ль н ых пу т ейсообщ ен ия. С охра н ен ию высокого у ровн я ген ет ической изоляции д ву х попу ляций, су щ ест ву ю щ их н а од н ой т еррит ории, способст ву ю т от личия по ф изическим призн а ка м и обра зу ж изн и. Меж д у д ву м я ген ет ически ра злича ю щ им ися попу ляциям и, ра зд елен н ым и геогра ф ически, ин огд а вклин ива ю т ся д ру гие попу ляции, через кот орые и происход ит обм ен ген а м и. В та ких слу ча ях н а блю д а ет ся гра д иен т призн а ка . Та к, ча ст от а а ллеля гру ппы крови В в Европе пост епен н о повыш а ет ся с за па д а н а вост ок. У корен н ого н а селен ия П ирен ейского полу ост рова эт от ген пра кт ически от су т ст ву ет , т огд а ка к в ра йон е А ст ра ха н и его ча ст от а д ост ига ет 30 %. В н а ст оящ ее врем я кру г возм ож н ых бра ков н еу клон н о ра сш иряет ся, чт о связа н о с ра зру ш ен ием м н оговековых изоляцион н ых ба рь еров. М игр ация, ил и пот ок генов Эт о обм ен ген ов м еж д у попу ляциям и. Его м ож н о прослед ит ь н а прим ере н а след ова н ия м у т а н т н ого ген а хореи Ген т ин гт он а (Х Г). Он был за везен в С Ш А т рем я м олод ым и лю д ь м и, эм игрирова вш им и изА н глии в 1903 год у . Все он и ж ен ились и за вели д ет ейн а своейн овойрод ин е. Эт о были крепкие, силь н ые лю д и, н о к 40 год а м он и ст а ли полн ым и ин ва лид а м и, т а к ка к м у т а н тн ый ген Х Г проявляет ся к эт ом у возра ст у . Ра звива ет ся за болева н ие н ервн ойсист ем ы, сопровож д а ю щ ееся м ыш ечн ым су д орога м и, от чего и произош ло н а зва н ие болезн и «хорея» - т а н ец.
67 С им пт ом ыза болева н ия н а ра ст а ю т пост епен н о от гиперкин еза (чрезм ерн ые н а силь ст вен н ые н епроизволь н ые д виж ен ия) д о а т а ксии (ра сст ройст во коорд ин а ции произволь н ых д виж ен ий) и сла боу м ия (из-за д еген ера ции клет ок м озга ). Это д ом ин а н т н а я м у т а ция. К 1980 год у н осит елей м у т а н т н ого ген а Х Г в С Ш А было более 7000 (боль н ых). В ка чест ве д ру гого прим ера влиян ия м игра ций н а человеческий ген оф он д м ож н о привест и исслед ова н ия попу ляцион н ых ра зличийпо У хром осом е. Ока за лось , что он о в н есколь ко ра звыш е, чем по м т ДН К. Эт о говорит о т ом , что перем еш ива н ие ген ет ического м а т ериа ла по ж ен ской лин ии более ин т ен сивн о , т .е. у ровен ь м игра ций ж ен щ ин н а поряд ок выш е м у ж чин . Х от я эт и д а н н ые н а первый взгляд м огу т пока за т ь ся у д ивит ель н ым и (пу т еш ест вия всегд а счит а лись прерога т ивойм у ж чин ), их м ож н о объ ясн ит ь ха ра кт ерн ой д ля боль ш ин ст ва человеческих общ ест в па т рилока ль н ост ь ю (у ход ом ж ен ы в д ом м у ж а ). Бра чн ые м игра ции ж ен щ ин ост а вили более за м ет н ый след н а ген ет ической ка рт е человечест ва , чем д а ль н ие поход ыЧ ин гисха н а и А т т илы. Генет ик о-авт ом ат ич еск иепр оцессы Всего од н о-д ва ст олет ия т ом у н а за д лю д и ж или преим у щ ест вен н о поселен иям и в 25 – 35 д ом ов. Вплот ь д о са м ого послед н его врем ен и количест во ин д ивид у у м ов в от д ель н ых попу ляциях, н епосред ст вен н о у ча ству ю щ их в ра зм н ож ен ии, ред ко превыш а ло 400 – 3500 человек. П ричин ы геогра ф ического, экон ом ического, ра сового, религиозн ого, ку ль т у рн ого поряд ка огра н ичива ли бра чн ые связи м а сш т а ба м и опред елен н ого ра йон а , плем ен и, поселен ия, сект ы. Высока я ст епен ь репрод у кт ивн ой изоляции м а лочислен н ых человеческих попу ляций н а прот яж ен ии м н огих поколен ийсозд а ет бла гоприят н ые у словия д ля д рейф а ген ов (д рейф ген ов – слу ча йн ые, н еобу словлен н ые д ействием ест ест вен н ого от бора колеба н ия ча ст от а ллелей). Ген ет ико-а вт ом а т ические процессы привод ят к сгла ж ива н ию изм ен чивост и вн у три гру ппы и появлен ию слу ча йн ых, н е связа н н ых с от бором , ра зличийм еж д у изолят а м и. Им ен н о эт о выявили н а блю д ен ия за особен н ост ям и ф ен от ипов м а лочислен н ых гру пп н а селен ия в у словиях геогра ф ической изоляции. Т а к, сред и ж ит елей П а м ира резу сот рица т ель н ые ин д ивид у у м ы вст реча ю т ся в 2 – 3 ра за реж е, чем в Европе. В боль ш ин ст ве киш ла ков т а кие лю д и сост а вляю т 3 – 5 % попу ляции. Од н а ко в н екот орых изолирова н н ых селен иях их н а счит ыва ет ся д о 15 %, т .е. прим ерн о ка к в европейских попу ляциях. П рим ером д ейст вия д рейф а ген ов в человеческих попу ляциях слу ж ит эф ф ект род он а ча ль н ика . Он возн ика ет , когд а н есколь ко сем ей порыва ю т с род ит ель ской попу ляцией и созд а ю т н ову ю н а д ру гой т ерритории. Та ка я попу ляция обычн о под д ерж ива ет высокий у ровен ь бра чн ой изоляции. Эт о способст ву ет слу ча йн ом у за креплен ию в ее ген оф он д е од н их а ллелей и у т ра т е д ру гих. В резу ль т а т е ча ст от а очен ь ред кого а ллеля м ож ет ст а т ь зн а чит ель н ой. Та к, в 18 в. изГерм а н ии в С Ш А им м игрирова ло 27 сем ей, осн ова вш их в ш т а т е П ен силь ва н ия сект у д у н керов. За 200-лет н ий период су щ ест вова н ия в у словиях силь н ой
68 бра чн ойизоляции ген оф он д попу ляции д у н керов изм ен ился в сра вн ен ии с ген оф он д ом н а селен ия Рейн ской обла ст и Герм а н ии, из кот орой он и произош ли. П ри эт ом ст епен ь ра зличийво врем ен и у величива ла сь . У лиц в возра ст е 55 лет и выш е ча ст от ыа ллелейсист ем ыгру пп крови MN ближ е к циф ра м , т ипичн ым д ля н а селен ия Рейн скойобла ст и, чем у лиц в возра ст е 28 – 55 лет. В возра ст н ойгру ппе 3 – 27 лет сд виг д ост ига ет ещ е боль ш их зн а чен ий. Рост сред и д у н керов лиц с гру ппой крови М и сн иж ен ие – с гру ппой крови N н ель зя объ ясн ит ь д ейст вием от бора , т .к. н а пра влен ие изм ен ен ий н е совпа д а ет с т а ковым в целом д ля н а селен ия ш т а т а П ен силь ва н ия. В поль зу д рейф а ген ов говорит т а кж е т о, чт о в ген оф он д е а м ерика н ских д у н керов у величила сь кон цен т ра ция а ллелей, кон т ролиру ю щ их ра звит ие за вед ом о биологически н ейт ра ль н ых призн а ков, н а прим ероволосен ие сред н ейф а ла н ги па ль цев. П ослед ствия д рейф а ген ов, пред ста вляю щ ие ин т ерес д ля м ед ицин ы, за клю ча ю т ся в н ера вн ом ерн ом ра спред елен ии по гру ппа м н а селен ия Зем н ого ш а ра н екот орых н а след ст вен н ых за болева н ий. Т а к, изоляцией и д рейф ом ген ов объ ясн яет ся высока я ча ст от а а лка пт он у рии в Ч ехии, од н ого из т ипов порф ирии сред и европеоид н ого н а селен ия в Ю ж н ой А м ерике, а д рен оген ит а ль н ого син д ром а у эским осов. Эт и ф а кт оры м огли быт ь причин ойн изкойча ст от ыф ен илкет он у рии у ф ин н ов и евреев-а ш кен а зи. И нбр идинг Близкород ст вен н ые скрещ ива н ия (ин брид ин г) привод ят : 1) к повыш ен ию гом озигот н ост и; 2) проявлен ию рецессивн ых а ллелей; 3) ин бред н ой д епрессии ка к след ст вию гом озигот н ост и по рецессивн ым ген а м ; 4) повыш ен ию ф ен от ипическойизм ен чивост и вслед ст вие выход а в гом озигот у м н огих а ллелей. У человека су пру ж еские от н ош ен ия м еж д у род ит елям и и д ет ь м и или м еж д у бра т ь ям и и сест ра м и счит а ю т ся кровосм еш ен ием ; в боль ш ин ст ве ку ль т у р (н о н е во всех) су щ ест ву ет за прет н а под обн ые бра ки. В Я пон ии бра ки м еж д у д вою род н ым и сест ра м и и бра ть ям и поощ ряю т ся и в н екот орых обла ст ях сост а вляю т д о 10 % общ его числа бра ков. В Ин д ии су щ ест ву ю т ка ст ы, од обряю щ ие бра ки м еж д у д яд ей и плем ян н ицей. В лит ера т у ре м ож н о н а йт и м н ож ест во прим еров т ого, чт о ин брид ин г повыш а ет вероят н ост ь проявлен ия рецессивн ых за болева н ий. Кром е т ого, пока за н о, чт о ин брид ин г привод ит к сн иж ен ию сред н епопу ляцион н ых зн а чен ий по ряд у повед ен ческих и психологических призн а ков. Исслед ова н ия, провед ен н ые н а попу ляции а ра бов в Изра иле, д ля кот орой ха ра кт ерн а высока я ча ст от а близкород ст вен н ых бра ков (34 % м еж д у д вою род н ым и и 4 % м еж д у д ва ж д ы д вою род н ым и сибса м и), пока за ли сн иж ен ие у м ст вен н ых способн ост ейу д ет ейот т а ких бра ков. Вм ест е с т ем след у ет пом н ит ь , чт о возм ож н о обра зова н ие и бла гоприят н ых ком бин а ций а ллелей. В ка чест ве прим ера м ож н о привест и Т у т а н ха м он а , в род у кот орого близкород ст вен н ые бра ки были пра вилом н а прот яж ен ии м н огих поколен ий.
69 Ту т а н ха м он у м ер в возра ст е 18 лет . А н а лиз его изобра ж ен ия в д ет ском возра ст е и под писи к этом у изобра ж ен ию позволяю т пред полож ить , чт о он ст ра д а л ген ет ическим за болева н ием – целиа кией, кот ора я проявляется в изм ен ен ии слизистой оболочки киш ечн ика , исклю ча ю щ ем вса сыва н ие клейковин ы. Ту т а н ха м он род ился от бра ка ф а ра он а А м ен оф иса III и С ин т а м он е, кот ора я была д очерь ю А м ен оф иса III. Т а ким обра зом , м а т ь ф а ра он а была его свод н ойсест рой. В м огиль н ом склепе Т у т а н ха м он а обн а ру ж ен ы м у м ии д ву х, по всей вид им ост и м ерт ворож д ен н ых, д ет ейот бра ка с А н кесен а м он , его плем ян н ицей. Ассор т ат ивност ь бр ак ов Вопрос о т ом , чт о д виж ет лю д ь м и при за клю чен ии бра чн ых сою зов, ост а ет ся за га д койд о сих пор. Изу чен ие за кон ом ерн ост ейа ссорт а т ивн ого под бора су пру ж еских па р (н еслу ча йн ого за клю чен ия бра ков) – ва ж н а я лин ия попу ляцион н о-ген ет ических исслед ова н ий, посколь ку а ссорт а т ивн ост ь м ож ет изм ен ят ь оцен ки н а след у ем ост и призн а ка . Од ин из осн овн ых резу ль т а т ов эт их исслед ова н ий у ка зыва ет н а т о, чт о а ссорт а т ивн ост ь пра кт ически всегд а осу щ ест вляет ся в полож итель н ом н а пра влен ии, т .е. бра ки в под а вляю щ ем боль ш ин ст ве слу ча ев за клю ча ю т ся м еж д у лю д ь м и, похож им и д ру г н а д ру га ; в су пру ж еских па ра х, ка к пра вило, су щ ест ву ет сход ст во по м н огим ф ен от ипическим призн а ка м , коэф ф ициен т у ин т еллект а . А ссорт а т ивн ост ь , ка к и ин брид ин г, сн иж а ет гет ерозигот н ост ь . Ин ым и слова м и, в резу ль т а т е а ссорт а т ивн ост и гом озигот ы за клю ча ю т бра ки с гом озигот а м и, а гет ерозигот ы в ка ж д ом поколен ии производ ят од н у или н есколь ко гом озигот . В кон ечн ом счет е, если а ссорт а т ивн ост ь выра ж ен а д ост а т очн о силь н о, он а м ож ет су щ ест вен н ым обра зом сн изит ь ген ет ическу ю изм ен чивост ь в попу ляции. Н а прим ер, ра зличия по рост у и весу пред ст а вляю т собойв осн овн ом резу ль т а т влиян ия м н ож ест ва ген ов. Если бы призн а к рост а н е был су щ ест вен н ым ф а кт ором при выборе спу т н иков ж изн и, и высокие ж ен щ ин ы выход или бы за м у ж за н евысоких м у ж чин т а к ж е ча ст о, ка к и за высоких , т о пот ом ки высоких ж ен щ ин были бы сред н его рост а . Од н а ко хорош о извест н о, чт о су пру ги под бира ю т ся по рост у н еслу ча йн о, д ет и высоких ж ен щ ин ча щ е всего им ею т высоких от цов, чт о, в свою очеред ь , д ела ет высоким и и их. В эт ом см ысле а ссорт а т ивн ост ь у величива ет ра зброс по призн а ку в попу ляции, посколь ку д ет и от а ссорт а т ивн ых бра ков им ею т ф ен от ипическое зн а чен ие призн а ка , от ст оящ ее от сред н епопу ляцион н ого д а ль ш е, чем если бы бра ки за клю ча лись слу ча йн о. М ут ационный пр оцесс Му т а цион н ый процесс у человека сход ен с т а ковым у д ру гих орга н изм ов по всем осн овн ым пока за т елям – сред н ей ча ст от е м у т ирова н ия н а локу с или ген ом за поколен ие, ген ет ико-ф изиологическим ха ра кт ерист ика м м у т а ций, н а личию а н т им у т а цион н ых ба рь еров. В н а ст оящ ее врем я д а влен ие м у т а цион н ого процесса н а ген оф он д человечест ва у силива ет ся бла год а ря рост у ин д у цирова н н ых м у т а ций. Их причин ой н еред ко слу ж а т ф а кт оры, возн ика ю щ ие в связи с
70 производ ст вен н ойд еят ель н ост ь ю человека в у словиях н а у чн о-т ехн ической револю ции, н а прим ер ион изиру ю щ ее излу чен ие. С огла сн о ориен т ировочн ым д а н н ым , д оза в 1 Гр (грей), полу ча ем а я при н изком у ровн е ра д иа ции м у ж чин а м и, ин д у циру ет от 1000 д о 2000 м у т а ций с серь езн ым и ф ен от ипическим и послед ст виям и н а ка ж д ый м иллион н оворож д ен н ых. У ж ен щ ин эт а циф ра н иж е – 900. Му т а ген н ые ф а кт оры ин д у циру ю т м у т а ции ка к в половых, т а к и в сом а т ических клет ка х. В послед н ем слу ча е резу ль т а т м ож ет сост оят ь в повыш ен ии ча ст от ы злока чест вен н ых опу холей. П о д а н н ым С Ш А , при сохра н ен ии су щ ест ву ю щ их т ем пов рост а у ж е к 2010 год у ка ж д ыйтрет ий– чет верт ый ж ит ель пла н ет ыбу д ет им еть он кологическое за болева н ие. Генет ич еск ий гр узв попул яцияхч ел овек а П он ят ие ген ет ического гру за ввел Г. Меллер в 1950 год у в ра бот е «Н а ш гру з м у т а ций» . П о его ра счет а м , от 10 д о 50 % га м ет у человека сод ерж а т хот я бы од н у вн овь возн икш у ю м у т а цию . С ла бо вред ящ ие м у т а ции, если т оль ко он и проявляю т ся в гет ерозигот е, способн ы н а н ест и попу ляции боль ш ий у рон , чем полн ост ь ю рецессивн ые лет а ль н ые м у т а ции. Ка ж д ый из н а с являет ся н осит елем по кра йн ей м ере вось м и вред н ых м у т а ций, скрыт ых в гет ерозигот н ом сост оян ии. Г. Меллер в соа вторст ве с Н . Морт он ом и Дж . Кроу произвели оцен ку ген ет ического гру за м у т а цийпу т ем сра вн ен ия д ет скойсм ерт н ост и в слу ча йн ых выборка х из попу ляцийи в сем ь ях, гд е им ели м ест о бра ки м еж д у род ст вен н ика м и. Он и выд елили собст вен н о м у т а цион н ыйгру з, возн ика ю щ ийв резу ль т а т е м у т а цион н ого д а влен ия и сегрега цион н ый гру з ка к след ст вие ра сщ еплен ия. Им и пред лож ен ы ра счет ы лет а ль н ого эквива лен т а , соот вет ст ву ю щ его числу м у т а ций, д а ю щ их вм есте лет а ль н ыйисход . Т а к, од ин лет а ль н ый эквива лен т м ож ет соот вет ст вова т ь од н ой лет а ль н ой м у т а ции, д ву м полу лет а ль н ым и т .д . Было пока за н о, чт о сред н яя величин а ген ет ического гру за у человека ра вн а 3 – 5 лет а ль н ым эквива лен т а м . Ещ е од н им вид ом ген ет ического гру за являет ся су бст ит у цион н ый(переход н ый гру з), связа н н ый с за м ещ ен ием а ллелей при изм ен ен ии н а пра влен ия от бора , когд а од ин призн а к у т ра чива ет в м ен яю щ ихся у словиях приспособит ель н ое зн а чен ие и за м ещ а ет ся д ру гим . В 1958 год у Дж . Кроу д а л след у ю щ ее у т очн ен н ое опред елен ие: «Ген ет ический гру з попу ляции соот вет ст ву ет т ой д оле, н а кот ору ю приспособлен н ост ь попу ляции ока зыва ется м ен ь ш е приспособлен н ост и опт им а ль н ого ген от ипа » . С огла сн о эт ом у опред елен ию , ген ет ическийгру зра вен : L=(Wmax – W)/Wmax гд е L – ген ет ическийгру з; Wmax – приспособлен н ост ь опт им а ль н ого ген от ипа ; W – сред н яя приспособлен н ост ь попу ляции. П о Ф .Г. Добрж а н ском у , н осит елям и ген ет ического гру за след у ет счит а т ь особей, приспособлен н ост ь кот орых более чем н а д ва ст а н д а рт н ых от клон ен ия н иж е сред н ейприспособлен н ост и гетерозигот .
71 Од н им изва ж н ейш их м еха н изм ов ген етического гом еост а за являет ся от бор в поль зу гет ерозигот , вед у щ ий к сба ла н сирова н н ом у ра вн овесию . Вм ест е с т ем т а кой м еха н изм вед ет к обра зова н ию ген ет ического гру за – выщ епляю щ ихся гом озигот н ых кла ссов особей. Та кой гру з был н а зва н сба ла н сирова н н ым и ра ссм а т рива ет ся ка к пла т а за под д ерж а н ие гет ерозигот , причисляем ых к ген ет ической элит е попу ляции. П рим ером т а кого ген ет ического гру за являет ся ра спрост ра н ен ие серповид н оклет очн ойа н ем ии в ра йон а х, эн д ем ичн ых по м а лярии. В н а ст оящ ее врем я а кт ивн о ра зра ба т ыва ет ся кон цепция ген ет ического гру за . С у т ь ее сост оит в след у ю щ ем : - боль ш ин ст во зигот в резу ль та т е м у т а ций гибн ет или у т ра чива ет способн ост ь к д елен ию ; - общ а я скорост ь появлен ия н овых м у та ций, сод ерж а щ ихся в д ву х за род ыш евых клет ка х, из кот орых происход ит ин д ивид , сост а вляет од н у м у т а цию н а 2 – 10 за род ыш евых клет ок; - ка ж д ыйин д ивид гет ерозигот ен по н есколь ким ген а м , лет а ль н ым в гом озигот н ом сост оян ии. Эт и ген ы д а ж е в гет ерозигот н ом сост оян ии м огу т ока зыва т ь вред н ое влиян ие; - из-за осла блен ия ин т ен сивн ост и естест вен н ого от бора количест во вред н ых ген ов в попу ляции ра ст ет , и их ча ст от а м ож ет превысит ь н екий крит ический у ровен ь , чт о привед ет к ра зру ш ен ию ген ет ическойсист ем ы человека и его исчезн овен ию ка к вид а ; - опа сн ост ь вырож д ен ия обост ряет ся возд ейст вием ион изиру ю щ ей ра д иа ции и особен н о хим ических м у т а ген ов, кот орым н а д о прот ивост оят ь пу т ем иску сст вен н ого у м ен ь ш ен ия резу ль т а т ов т а кого возд ейст вия. Ест ест венный от бор Ест ест вен н ый от бор м ож н о ра зд елит ь н а ст а билизиру ю щ ий, способст ву ю щ ий сохра н ен ию сред н его призн а ка ; д изру пт ивн ый (или ра ссека ю щ ий), способст ву ю щ ий ст а билиза ции кра йн их зн а чен ий призн а ка ; н а пра влен н ый(или д виж у щ ий), способст ву ю щ ийн епрерывн ом у изм ен ен ию призн а ка в опред елен н ом н а пра влен ии. В процессе вид ообра зова н ия ест ест вен н ый от бор перевод ит слу ча йн у ю ин д ивид у а ль н у ю изм ен чивост ь в биологически полезн у ю гру ппову ю – попу ляцион н у ю , вид ову ю . От бор под д ерж ива ет т а кж е сост оян ие ген ет ического полим орф изм а . С м ен а биологических ф а кт оров ист орического ра звит ия социа ль н ым и привела к т ом у , чт о в человеческих попу ляциях от бору т ра т ил ф у н кцию вид ообра зова н ия. За н им сохра н ились ф у н кции ста билиза ции ген оф он д а и под д ерж а н ия н а след ст вен н ого ра зн ообра зия. В поль зу д ейст вия ста билизиру ю щ ей ф орм ы ест ест вен н ого от бора говорит , н а прим ер, боль ш а я см ерт н ост ь сред и н ед он ош ен н ых и перен ош ен н ых н оворож д ен н ых по сра вн ен ию с д он ош ен н ым и. Н а пра влен ия от бора сред и т а ких д ет ей за висит от сн иж ен ия общ ей ж изн еспособн ост и. П од д ейст вием от бора н а ход ят ся а ллели, кон тролиру ю щ ие син т ез а н т иген ов сист ем гру пп крови А В0. Об эт ом свид ет ель ст ву ет сн иж ен ие
72 прот ив ож ид а ем ого количест ва д ет ей в А В0-н есовм ест им ых бра ка х ж ен щ ин 0-гру ппыс м у ж чин а м и А , В или А В-гру пп. К м еж попу ляцион н ым ра зличиям в кон цен т ра ции опред елен н ых а ллелей привод ит ст а билизиру ю щ а я ф орм а ест ест вен н ого от бора . Н еслу ча йн ое ра спред елен ие по пла н ете а ллелей эрит роцит а рн ых а н т иген ов А В0 м ож ет быт ь обу словлен о ра зличн ой выж ива ем ост ь лиц, от лича ю щ ихся по гру ппе крови, в у словиях ча ст ых эпид ем ий особо опа сн ых ин ф екций. Обла ст и сра вн ит ель н о н изких ча ст от а ллеля I0 и от н осит ель н о высоких ча ст от а ллеля IВ в А зии прим ерн о совпа д а ю т с оча га м и чу м ы. Возбу д ит ель эт ой ин ф екции им еет Н -под обн ый а н т иген , чт о д ела ет лю д ейс гру ппойкрови 0 особен н о восприим чивойк чу м е, т а к ка к он и, им ея а н т иген Н , н е способн ы выра ба т ыва т ь прот ивочу м н ые а н т ит ела в д ост а т очн ом количест ве. У ка за н н ом у объ ясн ен ию соот вет ст ву ет т от ф а кт , чт о отн осит ель н о высокие кон цен т ра ции а ллеля I0 обн а ру ж ива ю т ся в попу ляциях а бориген ов А вст ра лии и П олин езии, ин д ейцев А м ерики, кот орые пра кт ически н е пора ж а лись чу м ой. Ч а ст от а за болева ем ост и оспой, т яж ест ь сим пт ом ов, см ерт н ост ь выш е у лиц с гру ппойкрови А или А В в сра вн ен ии с лица м и, им ею щ им и гру ппу 0 и В. Эт о связа н о с т ем , чт о у лю д ейпервых гру пп от су т ст ву ю т а н т ит ела , ча ст ичн о н ейт ра лизу ю щ ие оспен н ыйа н т иген А . Л ица с гру ппойкрови 0 в сред н ем им ею т возм ож н ост ь прож ит ь д оль ш е, од н а ко д ля н их выш е вероят н ост ь за болет ь язвен н ойболезн ь ю . Ш ирокое ра спрост ра н ен ие гру ппы крови 0 сред и ин д ейцев Ц ен т ра ль н ой и Ю ж н ой А м ерики связа н о с отбором за счет сиф илиса (им ен н о с м оряка м и Колу м ба сиф илис попа л из А м ерики в Европу ) и связа н н ых с н им ин ф екцион н ых за болева н ий, вызыва ем ых т репон ем ой. Эт о обу словлен о т ем , чт о гру ппа крови 0 им еет преим у щ ест во в им м у н н ом от вет е н а сиф илис. Т а к т рет ичн ыйсиф илис, т а к ж е ка к и общ ийпа ра лич, реж е вст реча ет ся у лиц с гру ппой0, чем у лиц с д ру гим и гру ппа м и крови систем ыА В0. Эт н ос и эт н оген ез Им ея м н ого общ его с ген ет икой попу ляций человека , д ем огра ф ическа я ген ет ика им еет и свою специф ику , осн ова н н у ю в ча ст н ост и н а т ом , чт о он а у чит ыва ет н е т оль ко биологические, геогра ф ические и экологические ф а кторы в ст а н овлен ии и изм ен чивост и ген оф он д а попу ляций, н о и ист орические, и ку ль т у рн ые, все т е, чт о у ча ст ву ю т в ф орм ирова н ии эт н осов. Иера рхичн ост ь прод у кт ов ист орического процесса , особен н о н а род ов, их языков и ку ль т у р очевид н а : все он и в ка ж д ыйист орический м ом ен т им ею т своих пред ш ест вен н иков и у м н огих из н их эт и пред ш ест вен н ики общ ие. Ген ет ическа я эквид ист а н т н ост ь , н а блю д а ем а я в процессе эт н оген еза , озн а ча ет сист ем а т ическийприрост н а пост оян н у ю величин у ген ет ического ра зн ообра зия совоку пн ого ген оф он д а н а род ов при обра зова н ии н овых н а род ов. Дру гое под тверж д ен ие иера рхического пост роен ия ген оф он д а – зн а чит ель н ое соответ ст вии лин гвист ического и ген ет ического д рева н а род ов.
73 Эт н ос, эт н ическа я общ н ост ь – специф ическа я ф орм а су щ ест вова н ия вид а Homo sapiens, н а ход ящ а яся н а гра н ице биосф еры и социосф еры. Он а ха ра кт еризу ет ся ра зн ым и вид а м и социа ль н ых связейлю д ей - общ н ост и происхож д ен ия, языка , т еррит ории, госу д а рст вен н ой прин а д леж н ост и, экон ом ических связей, ку ль т у рн ого у кла д а , религии. Ист орически обу словлен н ое соот н ош ен ие м еж д у этим и вид а м и связи порож д а ет эт н ическое са м осозн а н ие, посред ством кот орого су бъ ект ивн о опред еляет ся в н а ш е врем я эт н ическа я прин а д леж н ост ь т ого или ин ого лица , т ойили ин ойсоциа ль н ойгру ппы. Эт н ос - эт о элем ен т а рн ое явлен ие, н е свод им ое н и к социологическом у , н и к биологическом у , н и к геогра ф ическом у явлен иям . Эт н осы, или эт н ические целост н ост и, ка к сист ем ы обра зу ю т вн у т рен н ие связи м еж д у ра зличн ым и элем ен т а м и, вход ящ им и в н их - м еж д у лю д ь м и, лю д ейс элем ен т а м и ла н д ш а ф т а , м еж д у ку ль т у рн ым и т ра д ициям и и сосед ям и. Когд а эт и связи ра зру ш а ю т ся, эт н ос перест а ет су щ ест вова т ь , а лю д и, его сост а вляю щ ие, ра ст воряю т ся сред и д ру гих эт н осов. Эт н ос - н е зоологическа я попу ляция, а сист ем н ое явлен ие, свойст вен н ое т оль ко человеку и проявляю щ ее себя через социа ль н ые ф орм ы, в ка ж д ом слу ча е оригин а ль н ые, ибо хозяйст во ст ра н ы всегд а связа н о с корм ящ им ла н д ш а ф т ом , у ровн ем ра звит ия т ехн ики и ха ра ктером производ ст вен н ых от н ош ен ий. Н и язык, н и ку ль т у ра , н и общ н ост ь происхож д ен ия, н и вероисповед а н ие н е м огу т слу ж ит ь общ им призн а ком , от лича ю щ им эт н осы д ру г от д ру га , т о ест ь их су щ н ость ю , а т оль ко м огу т быт ь свойст ва м и, их ха ра кт еризу ю щ им и. Боль ш ойвкла д в изу чен ие возн икн овен ия , ра звит ия и исчезн овен ия эт н осов вн ес вид н ый ру сский у чен ый Л .Н . Гу м илев. П о его м н ен ию , эт н оген ез– эт о ра звит ие эт н оса во всем врем ен и его су щ ест вова н ия, а н е т оль ко н а н а ча ль н ом эт а пе его за рож д ен ия. Эт н оген ез - природ н ый процесс, прот ека ю щ ий в биосф ере, н о обн а ру ж ива ем ый лиш ь в социа ль н ой ф орм е д виж ен ия м а т ерии. Кром е т ого, эт н оген ез- ин ерцион н ыйпроцесс. Эн ергия, полу чен н а я в н а ча ль н ый период обра зова н ия эт н ической сист ем ы, ра сход у ет ся вслед ст вие сопрот ивлен ия сред ы, к кот орой от н осит ся ла н д ш а ф т и окру ж а ю щ ие эт н осы. Т а ким обра зом , первон а ча ль н о полу чен н ыйэт н осом за ряд эн ергии пост епен н о за т у ха ет, чт о привод ит его в ра вн овесн ое сост оян ие с природ ой и д ру гим и н а род а м и, если послед н ие н е проявляю т по от н ош ен ию к н ем у а грессивн ост и. Н овый эт н ос возн ика ет т оль ко при сочет а н ии д ву х и более эт н ических су бст ра т ов, д ву х и более ку ль т у р н а гра н ице д ву х и более ла н д ш а ф т ов. Од н а ко д ля возн икн овен ия н ового эт н оса т оль ко эт их у словий н ед ост а т очн о. Ещ е д олж ен быт ь за ряд , цем ен т иру ю щ ий эт н ические су бст ра т ы в н ову ю эт н ическу ю сист ем у . Т а кой за ряд н овое эт н ическое обра зова н ие полу ча ет изкосм оса в вид е излу чен ия. Л .Н . Гу м илев, опира ясь н а у чен ие В.И. Верн а д ского о биохим ической эн ергии ж ивого вещ ест ва биосф еры, объ ясн яет возн икн овен ие н ового эт н оса появлен ием м н ож ест ва эн ергичн ых лю д ей
74 (па ссион а риев), им пу ль с косм ического излу чен ия у которых прелом ляет ся в а кт ивиза ции их психических процессов. Он и спла чива ю т эт н ос, вед у т его н а у т верж д ен ие своейроли сред и окру ж а ю щ их н а род ов, ра сш иряю т а реа л своего су щ ест вова н ия, за хва т ыва я зем ли сла бых сосед ей, н а иболее а кт ивн о осва ива я природ н ые бога т ст ва своей род ин ы, созд а ю т бла гоприят н ые у словия ж изн и д ля своих пот ом ков. Од н а ко эт н ос ка к за крыт а я сист ем а им еет ст рого опред елен н ое количест во эн ергии, полу чен н ое им из косм ических глу бин , кот ора я ра ст ра чива ет ся при его а д а пт а ции к природ е, созд а н ии ку ль т у ры и в борь бе с сосед ям и. В кон це кон цов, в эт н ической сист ем е ост а ется ст оль ко эн ергии, сколь ко ей н еобход им о д ля ра вн овесн ого соот н ош ен ия с ла н д ш а ф т ом . Т а койэт н ос н а под виги у ж е н е способен , и ка к реликт м ож ет су щ ест вова т ь очен ь д олго, если н е под верга ется а грессии извн е. Та ким обра зом , эт н осы ка к явлен ия природ ы возн ика ю т вслед ст вие па ссион а рн ых т олчков - м у т а ций. Этн оген ез - процесс эн ергет ический, проявляю щ ийся в ра бот е, а па ссион а рн ост ь - эф ф ект эн ергии, кот ора я привод ит его в д виж ен ие. Л .Н . Гу м илев глу боко и всест орон н е ра зра бот а л весь процесс эт н оген еза , от его н а ча ла и д о кон ца , описа л ф а зы этн оген еза , привел их в ст ройн у ю сист ем у . П а ссион а рн ый т олчок привод ит к возн икн овен ию из н есколь ких эт н ических су бст ра т ов (обычн о, 2-3-х) н ового эт н оса . Возн икш ий этн ос в своем ра звит ии проход ит след у ю щ ие ф а зы: 1) ф а зу под ъ ем а , кот ора я им еет ин ку ба цион н ый и явн ый период ы; 2) а км а тическу ю ф а зу ; 3) ф а зу н а д лом а ; 4) ф а зу ин ерции; 5) ф а зу обску ра ции; 6) ф а зу гом еост а за . Если эт н ос у спеш н о преод олева ет все эт и ф а зы, он превра щ а ется в реликт и м ож ет су щ ест вова т ь н еопред елен н о д олго, пока сосед и н е н а ру ш а т его сост оян ие, соверш ив прот ив н его а грессию . “Та ким обра зом , - пиш ет Л .Н . Гу м илев, - весь цикл эт н оген еза за н им а ет от м ом ен т а оф орм лен ия эт н осоциа ль н ой систем ы д о превра щ ен ия эт н оса в реликт около 1200 лет , кон ечн о, при от су т ст вии вн еш н его см ещ ен ия, кот орое м ож ет н а ру ш ит ь процесс эт н оген еза в лю бой ф а зе”. В н екот орых своих т ру д а х у чен ый у ка зыва ет , чт о процесс эт н оген еза м ож ет д лит ся д о 1500 лет . Эт н осы им ею т ра зн ые возра ст ы в за висим ост и от т ого, в ка койф а зе своего эт н оген еза он и н а ход ят ся. П овед ен ие эт н оса и сост а вляю щ их его лю д ей м ен яю т ся в за висим ост и от возра ст а эт н оса . Им пера т ивы повед ен ия, ка к их опред еляет Л .Н . Гу м илев, за клю ча ю т ся в след у ю щ их прин ципа х: в ф а зе под ъ ем а - “Бу д ь т ем , кем т ы д олж ен быт ь ” (зд есь д олг превыш е всего), в а км а т ическойф а зе - “Я хочу быт ь са м им собой!” (д олг я выполн яю , н о у м ен я есть и свои д ела ), в ф а зе н а д лом а - “Бу д ь са м им собой” (д олг н а чин а ет т ягот ит ь лю д ей, “н а м ест о силы д олга приход ит пра во силы”), в ф а зе ин ерции - “Мы у ст а ли от великих!” (н а первыйпла н выст у па ет па ссивн ый д ля общ ест ва , н о т ру д олю бивый д ля себя обыва т ель ), в ф а зе обску ра ции - “Бу д ь т а ким , ка к м ы!” (“н е ст рем ись н и к чем у т а ком у , чего н ель зя было бы съ ест ь или выпит ь ”). В ф а зе гом еост а за ка к бы происход ит возвра т к ин ерцион н ой ф а зе. Ч еловек в эт ой ф а зе с
75 га рм он ичн ым скла д ом психики. Он у м еет цен ить под виги и героические д ела своих пред ков, н о са м н а н их н е способен ; с искрен н им восхищ ен ием вспом ин а ет он “пред а н ия ст а рин ы глу бокой” - вот почем у эт у ф а зу м ож н о н а зва ть и “м ем ориа ль н ой”. В резу ль т а те па ссион а рн ого т олчка в эт н ическом коллект иве резко у величива ет ся количест во па ссион а риев, кот орые лом а ю т у ст оявш иеся вза им оот н ош ен ия м еж д у лю д ь м и. С т очки зрен ия соплем ен н иков он и д ейст ву ю т н ест а н д а рт н о, вызыва ю щ е, н а ру ш а я д ейст ву ю щ ие в общ ест ве эт н ические, пра вовые и т ра д ицион н ые н орм ы. Н о в ин ку ба цион н ый период ф а зы под ъ ем а , кот орый д лит ся около 150 лет , д ост ойн ых лет описца или ист орика событ ий н е происход ит (т оль ко м елкие ст ычки вн у т ри эт н оса , брож ен ие у м ов, см у т ы, бра т оу бийст ва и т .п.). Кон ец ин ку ба цион н ого период а ф а зы под ъ ем а зн а м ен у ет возн икн овен ие эт н осоциа ль н ойсист ем ы - ра зличн ых ф орм н а цион а ль н ой госу д а рст вен н ост и. Для эт н оса н а ст у па ет явн ый период ф а зы под ъ ем а , событ ия кот орого от м еча ю тся лет описца м и ка к своим и, та к и чу ж им и. Я вн ыйпериод ф а зыпод ъ ем а д лит ся прим ерн о 100-150 лет . “Ф а за под ъ ем а эт н оген еза всегд а связа н а с экспа н сией, под обн о т ом у , ка к ра сш иряет ся н а грет ый га з”, - от м еча ет Л .Н . Гу м илев. Им ен н о в эт ой ф а зе м а ссы за воева н н ых эт н осов слива ю т ся в ед ин у ю сист ем у с за воева вш им их па ссион а рн ым эт н осом , ча щ е всего обра зу я су перэт н ос. П ри переход е эт н оса изф а зы под ъ ем а в а км а т ическу ю ст рем лен ие к ра сш ирен ию а реа ла у силива ется. П ра кт ически эт н ос, н а ход ящ ийся в первых ф а за х эт н оген еза , н евозм ож н о покорит ь , ибо д ля эт ого эт н оса грессор д олж ен за т ра т ит ь т а кое количест во эн ергии, чт о ее н е м ож ет оку пит ь лю бойу спех. Од н а ко переход ы изод н ойф а зыв д ру гу ю н есу т д ля эт н оса опа сн ост и - им ен н о в эт и м ом ен т ы он особен н о у язвим . В а км а тическойф а зе обычн о за верш а ет ся слиян ие д ву х-т рех ст олкн у вш ихся эт н осов. А км а т ическа я ф а за , кот ора я д лит ся прим ерн о 300 лет , ха ра кт еризу ет ся н а ивысш им у ровн ем па ссион а рн ого н а пряж ен ия д ля д а н н ой эт н ической сист ем ы. В эт ой ф а зе господ ст ву ю т па ссион а рии ж ерт вен н ого т ипа , обра зу ю т ся су перэт н осы, сост оящ ие из су бэт н осов (под сист ем ). П а ссион а рии ст рем ят ся у т верд ит ь себя ка к личн ост и, побед ы своего эт н оса вид ят через призм у своих личн ых побед . Од н а ко избыт ок па ссион а рн ост и в а км а т ической ф а зе ча ст о привод ит эт н ос в сост оян ие, кот орое Л .Н . Гу м илев н а зыва ет “па ссион а рн ым перегревом ”. П а ссион а рн ый перегрев, возн икш ий в резу ль т а т е избыт ка па ссион а рн ост и в эт н осе, привод ит к вн у т риэт н ической борь бе, чт о сн иж а ет резист ен т н ост ь (сопрот ивляем ост ь ) эт н ической сист ем ы. “Возм ож н ы “перегревы”, - пиш ет Л .Н . Гу м илев, - когд а па ссион а рн ост ь выход ит из-под кон т роля ра зу м н ой целесообра зн ост и и из силы созид а т ель н ойпревра щ а ется в ра зру ш ит ель н у ю ”. В период па ссион а рн ого перегрева па ссион а рн ые эт н осы ока зыва ю т ся н е поборн ика м и своих преж н их полож ит ель н ых ид еа лов, а прот ивн ика м и своих сосед ей. П ри эт ом т ехн ическое превосход ст во игра ет зд есь первост епен н у ю роль .
76 П осле а км а т ическойф а зы эт н ос вст у па ет в ф а зу н а д лом а . “...Н а д лом - т яж ела я возра ст н а я болезн ь и н е всяком у эт н осу су ж д ен о ее переж ит ь ”, от м еча ет Л .Н . Гу м илев. Резкое сн иж ен ие па ссион а рн ого н а пряж ен ия сопровож д а ется ра сколом эт н ического поля, чт о привод ит к ост рым кон ф ликт а м вн у т ри эт н ической сист ем ы. В эт ой ф а зе велика опа сн ост ь ра спа д а и гибели этн ической сист ем ы в резу ль т а т е см ещ ен ия, т о ест ь н ега т ивн ого эт н ического кон т а кт а и возн икн овен ия и д ейст вия а н т исист ем , ибо резист ен т н ост ь ее н изка . П а ссион а рии погиба ю т в войн а х за ра сш ирен ие а реа ла своего эт н оса и вн у т риэт н ическойборь бе, н а первый пла н выд вига ю т ся су бпа ссион а рии. Ост а вш иеся па ссион а рии выт есн яю т ся н а окра ин ыза н им а ем ого эт н осом а реа ла . Ин ерцион н у ю ф а зу эт н оген еза Л .Н . Гу м илев н а зва л “золот ойосен ь ю цивилиза ции”. В эт ой ф а зе происход ит д а ль н ейш ий спа д у ровн я па ссион а рн ого н а пряж ен ия. Он а д лит ся прим ерн о 300 лет . У чен ый описыва ет ее сод ерж а н ие след у ю щ им обра зом : “В эт у осен ь собира ю т плод ы, н а ка плива ю т бога т ст ва , н а сла ж д а ю т ся покоем , н а ру ш а ем ым т оль ко вн еш н им и войн а м и, ра сш иряю т т еррит ории своих госу д а рст в и т ерпят , пу ст ь н ехот я, великих м ыслит елей, ху д ож н иков, писа т елей, и д а ж е ин огд а н е д а ю т им у м ерет ь с голод у ”. В ин ерцион н ой ф а зе преобла д а ет у ст а лост ь от переж ит ых пот рясен ий, и обыва т ели пыт а ю т ся изба вит ь ся от па ссион а риев, кот орые ка к всегд а “лю бят м у т ить вод у ”, их выт а лкива ю т , он и или гибн у т , или у езж а ю т н а окра ин ы, а ин огд а и в д ру гие ст ра н ы. Эт и стычки с па ссион а риям и - послед н яя бит ва обыва т елей в ст рем лен ии к покою . Т олковым ру ковод ит елям в ф а зе ин ерции легко у пра влят ь н а род ом , кот орыйж ивет за счет т ра д ицийи н а коплен н ых прош лым и поколен иям и бога т ст в. В ра м ки эт ой ф а зы у кла д ыва ет ся пон ят ие “цивилиза ция”, когд а соверш ен ству ет ся т ехн ика , ра звива ет ся производ ст во, у поряд очива ет ся быт , ст ира ю т ся эт н огра ф ические особен н ост и, происход ит у рба н иза ция н а селен ия, а в город а х процвет а ю т н а у ка и ку ль т у ра . Обыва т ели н а ка плива ю т бога т ст ва , а па ссион а рии ид у т в сф еру н а у ки и иску сст ва . “Безн ра вст вен н ост ь и безза кон ие в город а х, - пиш ет Л .Н . Гу м илев, прелю д ия ра спра вы н а д леса м и и полям и, ибо причин а т ого и д ру гого сн иж ен ие у ровн я па ссион а рн ост и эт н осоциа ль н ой сист ем ы. П ри пред ш ест вова вш ем повыш ен ии па ссион а рн ост и ха ра кт ерн ойчерт ойбыла су ровост ь и к себе, и к сосед ям . П ри сн иж ен ии - ха ра кт ерн о “человеколю бие”, прощ ен ие сла бост ей, пот ом н ебреж ен ие к д олгу , пот ом прест у плен ие... У ровен ь н ра вст вен н ост и эт н оса - т а кое ж е явлен ие природ н ого процесса эт н оген еза , ка к и хищ н ическое ист реблен ие ж ивой природ ы”. Н а кон ец, н а ст у па ю т “су м ерки” эт н оса , его ст а рост ь - ф а за обску ра ции, кот ора я за н им а ет в эт н оген езе полосу в 200 (ин огд а и боль ш е) лет . П а ссион а рн ое н а пряж ен ие у быва ет д о у ровн я н иж е н у левого. Эт н ос су щ ест ву ет за счет м а т ериа ль н ых и ку ль т у рн ых цен н ост ей, н а коплен н ых в ин ерцион н у ю ф а зу . С у бпа ссион а рии, которых ст а н овит ся н еизм ен н о
77 боль ш е, чем па ссион а риев, блокиру ю т лю бу ю т ворческу ю д еят ель н ост ь послед н их, т ребу я у д овлет ворен ия своих всевозра ст а ю щ их пот ребн ост ей. Вот ка к описыва ет ф а зу обску ра ции Л .Н . Гу м илев: “Всякий рост ст а н овит ся явлен ием од иозн ым , т ру д олю бие под верга ет ся осм еян ию , ин т еллект у а ль н ые ра д ост и вызыва ю т ярост ь . В иску сст ве ид ет сн иж ен ие ст иля, в н а у ке оригин а ль н ые ра бот ы выт есн яю т ся ком пиляциям и, в общ ест вен н ойж изн и у за кон ива ет ся корру пция, в а рм ии солд а ты д ерж а т в покорн ост и оф ицеров и полковод цев, у грож а я им м ят еж а м и. Все прод а ж н о, н иком у н ель зя верит ь , н и н а кого н ель зя полож ит ь ся, и д ля т ого, чт обы вла ст вова т ь , пра вит ель д олж ен прим ен ят ь т а кт ику ра збойн ичь его а т а м а н а : под озрева т ь , выслеж ива т ь и у бива т ь своих сора т н иков”. К кон цу ф а зы обску ра ции числен н ост ь эт н оса сокра щ а ет ся, пред ст а вит ели окра ин у ст рем ляю т ся в цен т р, у силива ет ся прит ок особей чу ж их эт н осов, од н им все безра зличн о, д ру гие пыт а ю т ся присвоит ь себе все, чт о плохо леж ит - бу д ь то м а т ериа ль н ые цен н ости или вла ст ь . Эт н ическа я сист ем а у т ра чива ет резист ен т н ост ь , чем м огу т восполь зова т ь ся па ссион а рн ые сосед и. “С н иж ен ие па ссион а рн ост и н а пряж ен ия эт н ическойсист ем ы, кон ечн о, н е бла го, - пиш ет Л .Н . Гу м илев, - н о при н а личии д ост а т очн ой м а т ериа ль н ой ба зы и обилии природ н ых ресу рсов м ож н о под д ерж ива т ь процвет а н ие ст ра н ыи н а род а очен ь д олго”. Од н а ко н еобход им о им ет ь в вид у , чт о ф а за обску ра ции за ка н чива ет ся или гибель ю эт н ической систем ы, или переход ом в сост оян ие эт н ического гом еост а за . П ереж ив ф а зу обску ра ции, эт н ос вст у па ет в ст а т ическое или персист ен т н ое состоян ие, кот орое Л .Н . Гу м илев н а зва л ф а зойгом еост а за . У ровен ь па ссион а рн ого н а пряж ен ия эт н осов в эт ой ф а зе н а ход ит ся н а н у левой от м ет ке. Ж изн ен н ый цикл эт н оса из поколен ия в поколен ие н е прет ерпева ет су щ ест вен н ых изм ен ен ий. Он н а ход ит ся в ра вн овесн ом сост оян ии с ла н д ш а ф т ом и сосед н им и эт н оса м и. Эт н ос в осн овн ом сост оит изга рм он ичн ых лю д ей, т ру д олю бивых, н е лиш ен н ых ст рем лен ия чт о-либо изм ен ит ь в ж изн и. П а ссион а рии, ка к и су бпа ссион а рии, ред ки. Ка ж ет ся, чт о эт н ос за ст ыл н а м ест е - ж изн ь поколен ийповт оряет ся, ка к д ен ь и н очь - “н ичт о н е н ово под лу н ой”. С т ереот ипы повед ен ия д ед ов повт оряю т ся в д ет ях и вн у ка х. Гра н ицы а реа ла прож ива н ия этн оса ста биль н ы. Ф орм ы социа ль н ойж изн и н еизм ен н ы, госу д а рст вен н ые ст ру кт у ры у прощ ен ыи н е д овлею т н а д общ ест вом . Долгое врем я пребыва я в эт ойф а зе, н еболь ш ой по числен н ости эт н ос превра щ а ет ся в реликт , если ж ивет в м ирн ом кон т а кт е с сосед ям и, или ст а н овится изолят ом , если в силу природ н ых у словийлиш а ется вза им освязейс д ру гим и н а род а м и. Гом еост а з- сост оян ие кон серва т ивн ое. Особи эт н ическойсист ем ы в эт ой ф а зе вра ж д ебн ы лю бым изм ен ен иям , ибо т ворческие силы у ж е ра ст ра чен ы. Эт н ос ст а ри ем у , ка к лю бом у ст а рцу , н у ж ен покой. Взорва т ь эт у ст а рческу ю безм ят еж н ост ь м ож ет т оль ко н овыйпа ссион а рн ыйт олчок, в резу ль т а т е кот орого возн ика ет д ру гойэт н ос.
78 К ра спа д у этн ической сист ем ы привод ит или ст а рост ь эт н оса , или вт орж ен ие извн е, или вн у т риэт н ические ка т а клизм ы. Од н а ко возм ож н ы слу ча и ее восст а н овлен ия, или реген ера ции, кот ора я н а ст у па ет после ф а зы обску ра ции. Л .Н. Гу м илев ха ра кт еризу ет ф а зу реген ера ции ка к корот кий всплеск а кт ивн ост и этн оса н а ка н у н е за верш ен ия процесса эт н оген еза . П од обн а я а кт ивн ост ь окон ча т ель н о лиш а ет па ссион а рн ост и эт н ос, кот орый переход ит в м ем ориа ль н у ю ф а зу , когд а от д ель н ые его член ы прод олж а ю т ку ль т у рн ые т ра д иции прош лого, вспом ин а я сла вн ые д еян ия пред ков.
79 ОС Н ОВН А Я Л ИТЕРА Т У РА 1. Биология. У чеб. д ля м ед . спец. ву зов / П од ред . В.Н . Я рыгин а – М.: Высш . ш к., 1997. – Кн . 2. – 351 с. 2. Биология. У чеб. д ля м ед . спец. ву зов / П од ред . В.Н . Я рыгин а – М.: Высш . ш к., 1997. – Кн . 1. – 447 с. 3. Бочков Н .П . Клин ическа я ген ет ика : У чебн ик / Н .П . Бочков. – М.: РОЭТ А -МЕД, 2001. – 448 с. 4. Му т овин Г.Р. Осн овы клин ической ген ет ики / Г.Р. Му т овин . – М.: Высш . ш к., 1997. – 173 с. 5. Ра вич-Щ ербо И.В. П сихоген ет ика / И.В. Ра вич-Щ ербо, Т .М. Ма рю т ин а , Е.Л . Григорен ко. – М.: А спект П ресс, 2000. – 447 с. 6. Ф огель Ф . Ген ет ика человека / Ф . Ф огель , А . Мот у ль ски. - М.: Мир, 1989. - Т. 1. – 308 с. 7. Ф огель Ф . Ген ет ика человека / Ф . Ф огель , А . Мот у ль ски. - М.: Мир, 1990. - Т. 2. – 378 с. 8. Ф огель Ф . Ген ет ика человека / Ф . Ф огель , А . Мот у ль ски. - М.: Мир, 1990. - Т. 3. – 365 с. ДОП ОЛ Н ИТ ЕЛ ЬН А Я Л ИТЕРА Т У РА 1. А белев Г.И. А ль ф а -ф ет опрот еин – взгляд в биологию ра звит ия и природ у опу холей/Г.И. А белев // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1998. - № 9. – С . 8 – 13. 2. А белев Г.И. Ч т о т а кое опу холь / Г.И. А белев // С оросовский обра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1997. - № 10. – С . 85 – 90. 3. Ба ра н ов В.С . Ген н а я т ера пия – м ед ицин а XXI века / В.С . Ба ра н ов // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1999. - № 3. – С . 63 – 68. 4. Биохим ия человека / Р. Ма рри, Д. Грен н ер, П . Мейерс и д р. – М.: Мир, 1993. – Т . 1. – 381 с. 5. Биохим ия человека / Р. Ма рри, Д. Грен н ер, П . Мейерс и д р. – М.: Мир, 1993. – Т 2. – 414 с. 6. Бочков Н .П . Клин ическа я ген ет ика : У чебн ик / Н .П . Бочков. – М.: РОЭТ А -МЕД, 2001. – 448 с. 7. Бу т овска я М.Л . Эволю ция человека и его социа ль н ой ст ру кту ры / М.Л . Бу т овска я // П рирод а . – 1998. - № 9. – С . 87 – 99. 8. Вель ков В.В. Н овые пред ст а влен ия о м олеку лярн ых м еха н изм а х эволю ции: ст ресс повыш а ет ген ет ическое ра зн ообра зие / В.В. Вель ков // Молеку лярн а я биология. – 2002. – Т . 36, № 2. – С . 277-285. 9. Га йцхоки В.С . Вза им од ейст вие ген от ип-ф ен от ип ка к проблем а м олеку лярн ой ген ет ики н а след ст вен н ых болезн ей / В.С . Га йцхоки // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1998. - № 8. – С . 36 – 41. 10. Георгиев Г.П . Ка к н орм а ль н а я клет ка превра щ а ется в ра кову ю / Г.П . Георгиев // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1999. - № 4. – С . 17 – 22. 11. Георгиев Г.П . Молеку лярн о-ген ет ические м еха н изм ы прогрессии опу холей/ Г.П . Георгиев // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 2000. - № 11. – С . 2 – 7.
80 12. Горбу н ова В.Н. Введ ен ие в м олеку лярн у ю д иа гн ост ику и ген от ера пию н а след ст вен н ых за болева н ий/ В.Н . Горбу н ова , В.С . Ба ра н ов. – С П б.: С пециа ль н а я лит ера т у ра , 1997. – 287 с. 13. Гу м илев Л .Н . Эт н оген ез и биосф ера Зем ли / Л .Н . Гу м илев. – М.: Роль ф , 2001. – 560 с. 14. Ду бин ин Н .П . Ген ет ика / Н .П . Ду бин ин . - Киш ин ев: Ш т иин ца , 1985. - 536 с. 15. Дым ш иц Г.М. Н ера д иоа кт ивн ые м ечен ые олигои полин у клеот ид н ые зон д ы – ин ст ру м ен т изу чен ия ст ру кту ры ген ом а и д иа гн ост ики / Г.М. Дым ш иц // С оросовский обра зова т ель н ый ж у рн а л. – 2001. - № 9. – С . 30 – 37. 16. Зелен ин А .В. Ген н а я т ера пия: эт ические а спект ы и проблем ы ген ет ическойбезопа сн ост и / А .В. Зелен ин // Ген ет ика . – 1999. – Т . 35, № 11.– С . 1605-1612. 17. Зорин а З.А . Зоопсихология. Элем ен т а рн ое м ыш лен ие ж ивот н ых / З.А . Зорин а , И.И. П олет а ева . – М.: А спект -П ресс, 2001. – 320 с. 18. Зорин а З.А . Осн овы эт ологии и ген ет ики повед ен ия / З.А . Зорин а , И.И. П олет а ева , Ж .И. Резн икова . – М.: Изд -во МГУ , 1999. – 383 с. 19. Зу бов А .А . Ест ест вен н а я ист ория д ревн его человечест ва / А .А . Зу бов // П рирод а . – 1998. - № 1. – С . 76 – 87. 20. Ин ге-Вечт ом ов С .Г. Ген ет ика с осн ова м и селекции / С .Г. Ин геВечт ом ов. - М.: Высш . ш к., 1989. - 591 с. 21. Мечн иков И.И. Эт ю д ы о природ е человека / И.И. Мечн иков . – М.: Изд – во А Н С С С Р, 1961. – 289 с. 22. Молеку лярн а я биология клет ки / Б. А лберт с, Д. Брей, Дж . Л ь ю ис и д р.. – М.: Мир, 1994. – Т. 1. – 515 с. 23. Молеку лярн а я биология клет ки / Б. А лберт с, Д. Брей, Дж . Л ь ю ис и д р.. – М.: Мир, 1994. – Т. 2. – 540 с. 24. Молеку лярн а я биология клет ки / Б. А лберт с, Д. Брей, Дж . Л ь ю ис и д р.. – М.: Мир, 1994. – Т. 3. – 503 с. 25. П а хом ова В.М. Осн овн ые полож ен ия соврем ен н ой т еории ст ресса н еспециф ический а д а пт а цион н ый син д ром у ра ст ен ий /В.М. П а хом ова // Ц ит ология. – 1995. – Т . 37, № ½ . – С . 66 – 90. 26. П опова Н .А . Мод ели эксперим ен т а ль н ойон кологии / Н .А . П опова // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 2000. - № 8. – С . 33 – 38. 27. П особие д ля изу ча ю щ его м ед ицин ску ю и клин ическу ю ген етику / Е.Т . Л иль ин , Т .В. С а вицкий, О.М. За ха рова и д р. – М.: Л МС , 1996. – 121 с. 28. П у зырев В.П . Ген ом н ые исслед ова н ия и болезн и человека / В.П . П у зырев // С оросовскийобра зова тель н ыйж у рн а л. – 1996. - № 5. – С . 19 – 27. 29. П у зырев В.П . Мед ицин ские а спект ы экоген ет ики / В.П . П у зырев // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1997. - № 8. – С . 20 – 26. 30. С еквен ирова н ие ДН К ген ом а человека / В.Е. Ба рский, А .И. Бель говский, Р.М. Ерш ов и д р. // Ит оги н а у ки и т ехн ики: Ген ом человека . – М.: ВИН ИТИ, 1994. – Т. 2. – С . 87 – 94.
81 31. С ин герМ. Ген ыи ген ом ы/ М. С ин гер, П . Берг. – М.: Мир, 1998. – Т . 1. – 373 с. 32. С ин герМ. Ген ыи ген ом ы/ М. С ин гер, П . Берг. – М.: Мир, 1998. – Т . 1. – 391с. 33. С ойф ерВ.Н . Исслед ова н ия ген ом ов к кон цу 1999 год а / В.Н . С ойф ер // С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 2000. - № 1. – С . 15 – 22. 34. С ойф ер В.Н. Меж д у н а род н а я програ м м а «Ген ом человека » / В.Н . С ойф ер// С оросовскийобра зова т ель н ыйж у рн а л. – 1998. - № 12. – С . 4 – 11. 35. Тигра н ян Р.А . С т ресс и его зн а чен ие д ля орга н изм а / Р.А . Т игра н ян . М.: Н а у ка , 1988. - 182 с. 36. Х а ррисон Дж . Биология человека / Дж . Х а ррисон , Дж . У а йн ер, Дж . Т эн н ер, Н. Бра н икот , В. Рейн оу лд с. - М.: Мир, 1979. - 611 с. 37. Эрм а н Л . Ген ет ика повед ен ия и эволю ция / Л . Эрм а н , П . П а рсон с. М.: Мир, 1984. - 566 с. 38. Эф роим сон В.П . Ген ет ика эт ики и эст ет ики / В.П . Эф роим сон . – С П б.: Та лисм а н , 1995. – 288 с. 39. Эф роим сон В.П . Ген иа ль н ост ь и ген ет ика / В.П . Эф роим сон . – М.: Ру сскийм ир, 1998. – 522 с. 40. Я н ковскийН .К. Н а ш а ист ория, за писа н н а я в ДН К / Н .К. Я н ковский, С .А . Борин ска я // П рирод а . – 2001. - № 6. – С . 12 – 25. 41. http: //www.nhgri.nih.gov 42. http://genlinkwustl.edu 43. http://www.hhmi.org 44. http://ftp.tigr.org 45. http://www.hslib.washington.edu/helix 46. http://www.ncgr.org 47. http://www.geneletter.org 48. http://www.med.jhu.edu/tfgtelsi
82
А вт оры: А н а ста сия Кон ст а н т ин овн а Бу т орин а , Вла д исла в Н икола евич Ка ла ев Ред а кт ор: Оль га А лекса н д ровн а Т ихом ирова