Návrat na detail prednášky / Stiahnuť prednášku / Univerzita Komenského / Prírodovedecká fakulta / Antropologia

9 (9.doc)

9.

Sivakova

Geneticke faktory formovania variability v ludskych populaciach (2)

Ludska variabilita

-v procese formovania variability v ludskych skupinach sa vsetky faktory (1. aj 2. skupiny) neuplatnovali stale ani s rovnakou intenzitou

-kym na pociatku hral hlavnu ulohu prirodny vyber, neskor, v dosledku zvlastnosti ludskeho druhu, nadobudali prevahu vplyvy izolacie a krizeni

-v suvislosti s izolaciou – genovy posun a/ alebo efekt zakladatela

-variabilita: interpopulacna – pozorovana medzi prislusnikmi roznych populacii

                   intrapopulacna – jednej populacie

Interpopulacna geneticka variabilita

-ista cast IGV vznikla tak, ze jednotlive populacie sa v priebehu generacii geneticky adaptovali na podmienky prostredia, ktorym boli vystavene

-mechanizmom tohto prisposobenia je darwinovska selekcia – najlepsie prisposobeni jedinci zanechavaju najvacsi pocet potomkov

-podstatna cast genetickych rozdielov odlisujucich navzajom ludske rasy ci etnicke skupiny ma povod v genetickom drifte – su nahodne

-selekcneho povodu su najma take odlisnosti medzi rasami (alebo inymi populaciami), ktore odzrkadluju prisposobenie sa klimatickym a meteorologickym cinitelom prostredia, ktorym boli vystavene v priebehu generacii a na ktore sa adaptovali: pigmentacia, telesne proporcie, znaky v oblasti oci, nosa, usporiadanie podkozneho tuku, ...

-su to znaky vizualne napadne, lahko postrehnutelne aj odbornikmi, preto sa im v minulosti prisudzovala privelka dolezitost

-z monogenne podmienenych iba niekolko – selekcne zvyhodnene v malarickom prostredi: Duffy (FY) krvna skupina - alela FY (FY*A, FY*B) – rezistencia voci Plasmodium vivax - alela casta v malarickych oblastiach Afriky, v nemalarickych je zriedkava

-hemoglobinove varianty (HbA) HbS, HbC, HbE, HbD – odolnost voci malarii, selekciou sa rozsirili v populaciach, ktore ziju v takychto oblastiach

-thalasemie – beta – thalasemia, tzv. thalasemia minor – deficiencia alebo porucha syntezy beta – retazca molekuly hemoglobinu – heterozygotny stav – klinicke priznaky miernejsie

-enzym glukozo – 6 – fosfat dehydrogenaza (G6PD) – vela geneticky podmienenych variantov

-variant G6PD charakteristicky znizenou aktivitou enzymu – deficientna alela – nositelia – odolni voci Plasmodium falciparum – potlacenie syntezy proteinov u plazmodii, ktore sa nemozu vyvyjat tak, ako v bunkach jedinca – nositelov aliel zodpovednych za normalnu syntezu enzymu – vyssia frekvencia v endemickych oblastiach malarie

-pri vacsine monogennych znakov – odlisnosti v pocetnosti genov nevysvetlitelne faktormi prostredia – pricina nie je selekcia ale geneticky drift

G6PD D- A-

          D+ A+

Ucinok genetickeho driftu

-Kysuce – obce Nova Bystrica, Vychylovka, Harvelka, Riecnica

-povodna populacia – rozdelena na dve alebo viac casti – kazda izolovany vyvoj (geograficka bariera, velka vzdialenost, ...)

-v kazdej subpopulacii zacne posobit drift – dosledok – budu sa od seba coraz viac odlisovat v pocetnostiach genov, cize v zlozeni svojich genofondov

-teda aj bez toho, aby sa geneticky prisposobovali odlisnym podmienkam prostredia, vznikne medzi nimi geneticka odlisnost – interpopulacna variabilita

Intrapopulacna geneticka variabilita

Geneticke polymorfyzmy

-kvalitativne znaky s dvoma ci viacerymi geneticky podmienenymi diskontinuitnymi variantami, ktore su vsetky v populacii caste (frekvencia najmenej pocetneho musi byt vyssia ako 1 %)!

Krvnoskupinove systemy

-AB0, RH, MN, Duffy, Kell a cca 15 dalsich

-geny, ktore ich podmienuju koduju usporiadanie antigenov na povrchu erytrocytov a inych buniek

-jednotlive varianty, teda krvne skupiny (A, B, 0 a AB), su geneticky podmienene a caste (vo vsetkych ludskych populaciach)

Kell KK

Lewis LE (A+ B+)

Kidd JK (A- B-)

Lutheran (A- B-)

Duffy FY (A- B-)

RH+ - pritomnost jedneho z antigenov – (D) – v Europe 15 % (Baskovia 53 %)

RH- - nepritomnost

Plazmove/ serove proteiny

1. Albuminova frakcia: ALB (albumin) – ALB*A, ALB*B

2. Alfa – 1 – globulinova frakcia: PI (Protease Inhibitor) = alfa – 1 – antitrypsin – PI*M, PI*S, PI*Z

3. Alfa – 2 – globulinova frakcia: HP (haptoglobiny) – HP*1, HP*2, GC (Group Specific) – GC*1, GC*2

4. Beta – globulinova frakcia: TF (transferiny) – TF*C, TF*B, TF*D

5. Gama – globulinove frakcie: triedy gamaglobulinov – protilatok

Izoenzymy

-rozne molekulove formy enzymu, ktore maju rovnake katalyticke vlastnosti ale rozlicne fyzikalno – chemicke vlastnosti

-asi 25 % enzymov je polymorfnych, zvysok sa vyskytuje v jedinej molekulovej forme – monomorfne

-priklady polymorfizmov:

  ACP (kysla fosfataza cervenych krviniek) (alely ACP*A, ACP*B, ACP*C, ...)

  PGM1 (fosfoglukomutaza lokus 1) (PGM1*1, PGM1*2)

  ESD (esteraza D)

  AK1 (adenylatkinaza 1)

  + cca 20 dalsich systemov

Triedy gamaglobulinov – protilatok

-variabilita na:

  IgG – tazke retazce GM system

  IgK – lahke retazce KM system

  IgA – tazke retazce AM system

  IgM – lahke retazce MM system

-leukocytarne antigeny: MHC (Major Hostocompatibility Complex) – HLA lymfocytarne antigeny – transplantacie

DNA polymorfizmy

-bodovy (SNP – Single Nucleotide Polymorfism) – substitucia jednotlivych baz

-polymorfizmus dlzky restrikcnych fragmentov (RFLP) – ak zamena sposobi vznik/ zanik restrikcneho miesta

-STR (Short Tandem Repeats) – mikrosatelity, dlzka repeticie 2 – 6 bp

-VNTR (Variable Number of Tandem Repeats) – minisatelity, dlzka zakladnej repeticie > 6 bp

Strukturne polymorfizmy:

-GYPA

-GC

-LDLR

-X – a Y – chromozomalne polymorfizmy

-AME

-vacsina genetickych polymorfizmov v ludskych populaciach je selekcne neutralna

-nevznikla a neudrzuje sa selekciou, ale nahodnym kolisanim genovych frekvencii z generacie na generaciu

Vyuzitie poznatkov

-znalost frekvencie aliel v roznych systemoch sa vyuziva pri studiu:

  -genetickej pribuznost/ odlisnosti populacie – zo znamych frekvencii aliel – geneticke vzdialenosti medzi parmi populacii

  -etnohistoricka/ evolucna pribuznost (m + DNA, Y – chromozomalne markery)

  -individualna/ familiarna identifikacia

  -starodavna DNA (ancient DNA)

1901 – Landsteiner

1907 – Jansky             -AB0 system

1910 – Moss

1917 – Ludvik a Hana Hirschfeldovci – tabulka s vyskytom AB0

1970 – Vogel – skupina B ma selekcnu vyhodu v oblasti kiahni

0 ma antigen H – castejsie su postihnuti morom, odolnejsi voci syfilisu