Генетика популяций - Хедрик Ф.
ISBN 5-94836-007-5
Скачать (прямая ссылка):
Аналогичный подход можно использовать для оценки темпов мутирования E.coli и других гаплоидных организмов, хотя в данном случае потенциальным мутантом может оказаться любая клетка. Для гаплоидных организмов и гамет
(8.1ОЬ)
где N - число исследованных клеток.
Ряд наследственных болезней человека связан с мутациями в три-нуклеотидных повторах (Sutherland, Richards, 1995). К ним относятся синдром ломкой Х-хромосомы и хорея Гентингтона. При исследовании 475 мужских гамет было обнаружено всего 3 мутации (0,06%), в то время как скорость мутирования разных аллелей, обусловливающих хорею Гентингтона, составляет от 92 до 99% (Leeflang et al., 1995). Пример 8.5 иллюстрирует применение этого метода для оценки относительной скорости мутирования в минисателлитных локусах у человека после радиоактивного облучения и в контрольной группе.
Пример 8.5. Из экспериментов давно известно, что высокий уровень радиации вызывает мутации, чаще хромосомные разрывы. Однако довольно мало подтверждений тому, что ионизирующая радиация увеличивает скорость мутирования всех генов в клетках зародышевой линии. Более точную оценку скорости мутирования дают исследования мутаций в минисателлитных локусах с высоким базовым уровнем мутаций. Они позволяют обнаружить статистически достоверное увеличение скорости мутирования в относительно небольших выборках. Увеличение скорости мутирования минисателлитных локусов в клетках зародышевой линии, связанное с облучением, было показано, например, у мышей (Duprova et al., 1993).
Авария на Чернобыльской атомной электростанции 26 апреля 1986г. привела к огромному выбросу радиоактивных элементов. Для оценки влияния этого выброса на скорость мутирования в клетках зародышевой линии человека Дупрова с соавторами (Duprova et al., 1996) исследовали темпы мутирования по пяти минисателлитным локусам у детей, родившихся от облученных в результате чернобыльской аварии родителей. Эти данные сравнивали с результатами исследования детей от необлученных родителей из английских семей (контрольная группа). В 1491 пробе минисателлитной ДНК (при электрофорезе дают отдельные полосы на геле) от детей из контрольной группы обнаружено 23 мутации, а в 1615 пробах от детей облученных родителей -49 мутаций (таблица 8.5), т.е. статистически достоверное увеличение
ТАБЛИЦА 8.5. Оценочная скорость мутирования по пяти минисателлитным локусам у детей из семей, облученных вследствие чернобыльской аварии, (Е) по сравнению с контрольной группой (С). Р - вероятность, определенная с помощью критерия Фишера (по Duprova et al., 1996)
Контроль Облучение
Локус Число Скорость Отношение Число Скорость Отношение Отношение Р
проб мутаций мутиро проб мутаций мутиро Е/С
вания вания
D1S7, 387 9 0,023 281 11 0,039 1,68 0,179
D7S21
Другие 1516 10 0,007 1103 17 0,015 2,34 0,029
р-ны
33.15
D1S8 164 3 0,018 150 1 0,007 0,36 0,545
D2S90 164 11 0,067 150 20 0,133 1,99 0,045
Всего* 1491 23 0,015 1615 ' 49 0,030 1,97 0,004
* Общее число семей, проверенных по мутациям во всех указанных пробах.
частоты мутаций в 1,97 раза. Большинство мутаций в обеих исследуемых группах касалось некоторых повторяющихся последовательностей, т.е. радиация увеличивает скорость мутирования, а не индуцирует появление различных типов мутаций. Исследованные белорусские семьи были сгруппированы на получивших большую дозу облучения и на получивших меньшую дозу. Между этими группами также обнаружены достоверные различия в скорости мутирования: 0,026 и
0,039, соответственно, при Р = 0,041.
Похожее исследование детей из семей, подвергшихся атомной бомбардировке, было проведено в Японии (Kodaira et al., 1995). В отличие от результатов Дупровой с соавт. (Duprova et al, 1996), скорость мутирования по этим же минисателлитным локусам в облученных и контрольных японских семьях была приблизительно одинаковой. В 1111 пробах ми-нисателлитной ДНК, полученных от детей из облученных семей, обнаружено 12 мутаций (скорость мутирования 0,011). В 1041 пробе, полученной от детей из контрольной группы, обнаружено 13 мутаций (скорость мутирования 0,012), (Satoh, Kodaira, 1996). В работе Дупровой и соавт. (Duprova et al., 1996) в качестве контрольной группы использовались английские семьи. По мнению Сато и соавторами (Satoh, Kodaira, 1996), для надлежащей оценки влияния чернобыльской аварии на скорость мутирования у человека необходим более адекватный контроль.
Когда генотипы родителей неизвестны, для оценки скорости мутирования в случае доминантных вредных мутаций используют другой (непрямой) метод. Предполагается, что частота мутантного аллеля
