Егіздік метод

Бір тәл беретін жануарлардың (адам, жылқы, мүйізді ірі кара және т. б.) бір мезгілде туған особьтары егіздер деп ата-лады. Егіздер бір жұмыртқалық және түрлі жұмыртқалық бо­лып бөлінеді.

Бір жүмыртқалық немесе ұқсас егіздер бір сперматозоид үрықтандырған жүмыртқадан дамиды. Бүл жағдайда зиготадан бір үрыктың орнына бірнеше ұрық дамиды (полиэмбриония) Зиготаның митоздық бөлінуі тең тұқым қуалайтын болған-дықтан және бірдей бластомерлер беретіндіктен бір жұмыртқа-лық егіздер, олардың санының қанша болғанына қарамастан, тұқым қуалаушылықтары ұқсас және бір жынысты болуы керек. £Әр жұмыртқалық егіздер бір мезгілде овуляцияланған бірне-ше жұмыртқа клеткаларының әр түрлі сперматозоидтармен үрықтануынан дамиды. Әр түрлі жүмыртқа клеткалары мен сперматозоидтар, әдетте гендердің әр түрлі комбинацияларына ие болатындықтан түрлі жұмыртқалық егіздер, ерлі-зайыпты-лардың әр кезде туған балалары сияқты, түқым қуалаушылығы біріне-бірі үқсамайтын болады. Әр түрлі жұмыртқалық егіздер бір жынысты немесе эр түрлі жынысты болуы мүмкін^

Адам көбіне егіз, сирегірек үш, одан да сирек — төрт, мүлде сирек — бес бала туады. Статистикалық мәліметтерге кара-ранда, бес бала туу 54 700 816 босанғанда, алты бала туу — 4712 млн. босанғанда кездеседі, жеті бала туу бұдан да сирек кездеседі. Егіз бала туу жиілігі орташа есеппен алғанда 1% шамасында болады, олардың |"Д«і бір жұмыртқалы егіздер.

^Ңгіздерді генетикалық зерттеулерде пайдалану үшін олар-дың типін дәл анықтап алудың маңызы аса зор. Диагностика бірнеше критерийлер негізінде жүргізіледі. 1) Бір жұмыртқалық -егіздер міндетті түрде бір жынысты болады, түрлі жүмыртқа-лық егіздердің бір жынысты немесе эр түрлі жынысты болуы мүмкін; 2) Бір жүмыртқалық егіздердің үқсас (конкордантты) болуы және әр түрлі жүмыртқалы егіздердің көптеген белгілер бойынша, соның ішінде қан топтары бойынша ұқсас емес (дис-кордантты) болуы. Әрине, бүл арада құрсақтағы емірде бір жұ-мыртқалы егіздердің біреуінің дамуының бүзылуы, соматика-лық мутация және сол сияқтылардың кездесіп қалуы мүмкін, мүның өзі егіздерде кейбір айырмашылықтардың болуына әке-ліп соқтырады; 3) шешуші, бірақ жүзеге асырылуы өте қиынға түсетін критерий — бір жүмыртқалы егіздерде тканьдерді ре-' ципрокты трансплантациялау автотрансплантациялау, сияқты жақсы етеді, түрлі жүмыртқалы егіздерде бұлай істеу мүмкін «мес, ейткені олардың тканьдері иммунологиялық жағынан сәй-кес келмейді.

Адам егіздері жалпы биологиялық және практикалық жағы-нан алғанда аса маңызды тұқым қуалаушылық пен ортанын белгілер дамуындағы ролі жөніндегі проблеманы зерттеу үшін тамаша материал/

Бір жұмыртқалы егіздер жүбының генотип і біркелкі, әр түр-лі жүмыртқалы егіздердікі — сан түрлі болады. Бір жұмыртқа-лы егіздердің екеуі үшін де немесе әр жүмыртқалы егіздердің екеуі үшін де сыртқы орта біркелкі немесе әркелкі болуы ық-тимал. Сыртқы орта жағдайы бірдей немесе эр түрлі болған бір жүмыртқалы егіздерді өзара салыстыру ортаның егіздерге қандай эсер еткені жөнінде қорытынды жасауға мүмкіндік бе-реді. Орта жағдайы біркелкі болған бір жұмыртқалы және әр жүмыртқалы егіздерді езара салыстыру белгілердің дамуында тұқым қуалаушылықтың ролін анықтауға жол ашады. Бұл тектес зерттеулер көптеген егіздерде жүргізіледі және алын-ған деректер тұқым қуалаушылық пен ортаның организмнің әр түрлі белгілерін анықтау ісінде атқаратын ролін білу үшін статистикалық жағынан өнделеді.

Адам үшін ортанын, физикалык факторлары ғана емес, соны-мен бірге әлеуметтік жағдайлар да сыртқы орта болып табы-лады. Әр адамның өзіндік ерекшелігі болады: ол қызметтің бір түріиен басқа бір түріне карағанда икемді болады. Жалпы алғаида, яғни генетикалық жағынан қарағанда адамның мүм-кіншілігі аса зор, бірақ осы мүкіншіліктердің бәрі бірдей іске аса бермейді. Бүл мынаған байланысты: адамның шын мәнін-дегі мүмкшшілігін оның балалық шағында және жас өспірім кезінде анықтау әдісі әлі күнге дейін жасалған жоқ, демек олардың дамуына лайьщ келетін жағдайлар да туғызыла бер-мейді. Капиталистік коғам жағдайында кедей тапқа жататын адамдардың генетикалық қасиеттерін анықтау мүмкіндігі және оларды дамыту ісі тежеліп отырады. Социалистік өндіріс әдісі-нін, дамуына халықтың әл-аукаты мен мәдениетінің есуіне карай қоғамның әрбір мүшесінің генетикалық потенциясын анық-тауда кең мүмкіндік туады.

Мектептер мен арнайы оку орындары оқушыларға білім бе-pin қана коймай, олардың қабілетінің жастайынан анықталуы-на ықпал етуі керек. Оқыту материалды қабылдау мен меңге-руге әр түрлі сезім органдары мен есте сактап калу түрлері қатысатындай етіп, яғни оқушылардың сан алуан кабілеттері ашылатындай етіп үйымдастырылуы тиіс. Міне, мұның езі со-циалистік және коммунистік қоғамда және адамның ақыл-ойы-ның дамуына жасалған камкорлықтың табысты болуының ке-пілі. Бүл бағытта тәжірибе жинақталды. Совет өкіметі жыл-дарында бұрын езілуде болып келген халықгар арасынан көптеген таланттар шықты, ал мүның өзі біздің еліміздің дүние жүзілік ғылым, өндіріс, өнер салаларында алдыңғы шепке шы-ғуға жағдай жасады.

v Егіздік әдіс сол сияқты адамда біркатар ауруларға (ши­зофрения, туберкулез, рахит) түқым куалайтын икемділік бо-латындығын өте дәл анықтауға мүмкіндік берді. У

5. ОНТОГЕНЕТИКАЛЫҚ МЕТОД

Түқым қуалайтын аурулардың кейбіреулері гомозиготалар-да ғана емес, гетерозиготаларда да айқын емес формалар тү-рінде кездесетіні белгілі. Түкым куалайтын кемістіктердің гете-розиготалы иелерін анықтаудың маңызы аса зор, және мүндай гетерозиготаларды анықтау әдістері қазіргі кезде күшті зертте-ліп жатыр. Мәселен, фенилкетонурия генінің гетерозиготалы сақтаушысын (13-тарауды қара) қанға фенилаланинді жіберу және осыдан соң қанның плазмасында оның қандай мелшерде болатынын айқындау арқылы анықтауға болады. Қалыпты жағдайда, яғни доминантты аллельдері бойынша гомозиготаларда фенилаланиннің деңгейі өзгермейді. Осы аллельдер бойынша гетерозиготаларда, сырт қарағанда дені сау адамдардың қа-нында фенилаланин қалыпты мөлшерден көп боладьу;

Гетерозиготалар ферменттердің активтілігі жағынан көбіне, аралық қалыпта болады. Қазір рецессивті аллельдер анықтай-тын 40-тан астам тұқым қуалайтын аурудың гетерозиготалы сақтаушыларын анықтау үшін тестілер жасалды.

Гетерозиготалы сақтаушыны онтогенезде анықтау адамды дәл кезінде дәрі-дәрмекпен емдеуге және тұқым қуалаушылық жағынан жағдайы жайсыз семьяларда баланың аурулы болып тууы қаупінің қаншалықты мүмкін екенін анықтауға мүмкіндік береді.

I Онтогенетикалық метод түқым қуалайтын аурулардың онтогенезде даму механизмін анықтау үшін де пайдаланылады, му-ның ауруды емдеу және оның алдын алу үшін маңызы 3op.j

6. ПОПУЛЯЦИЯЛЫҚ МЕТОД

Популяциялық метод (VII бөлімді қара) жекелеген гендер-дің немесе хромосомалық аномалиялардың адам популяцияла-рында таралуын зерттеуге мүмкіндік береді. Популяциялық ме­тод көбіне халықтың түқым қуалаушылық қүрылымын зерттей-тін демографиялық статистика деректеріне негізделеді.і

Гендердің таралу жиілігін зерттеудің адамда түқым қуалай-тын аурулардың таралуын талдау, изоляттар арасында әсіресе жиі кездесетін туыстық некелердің салдарын анықтау, сондай-ақ адам популяциясының түтас алғандағы генетикалық тарихын анықтаудың манызы өте зор. Популяцияларда әр түрлі аномалиялардың таралу жиілігі әр түрлі екендігі белгілі бол-ды; онда рецессивті аллельдердің басым көпшілігі гетерозиго­талы күйде болады. Мәселен, Европаның әрбір жүз тұрғынының біреуі амавротикалық идиотия гені бойынша (Шпильмайер — Фогт ауруы) гетерозиготалы болады, ал 1 млн. адамнан осы ген бойынша гомозиготалы жагдайда болатын тек 25-і ғана әл-гі ауруға шалдығады. Европа елдерінде 20 мың адамның ара­сында бір ғана альбинос кездеседі. Шындығында да бүл ал-лельдің гетерозиготалык күйі әрбір жетпісінші түрғынында болады. Шағын көлемдегі оқшауланған популяцияларда яғни изоляттар деп аталатындарда туыстық некенің зиянды салдары мейлінше айқын байқалады. Изоляттар дегеніміз кебіне өз то-бының мүшелерімен некеге түратын адамдар, осыған орай олар туыстас, қаны бір адамдар болады. Изоляттар болудың геогра-фиялық, үлттық, әлеуметтік, соның ішінде діни негізі болады. Изоляттар ішінде ерлі-зайыптылардың мутантты гендері бір-келкі болады, соның салдарынан гомозиготалы күйде рецессив-ті аллельдердің керіну мүмкіндігі арта түседі.

Оңтүстік Панаманың Сан-Блаз провинциясындағы кариб кун тайпасы адамдарының көп бөлігі альбиностар, ол әрбір ұрпақ сайын көрініп отырады. Швейцарияның Роне өзені бойын-дағы бір селода 2200 тұрғынының 50-і керең-мылқау және 200-нің есту кем-тарлығы бар екені табылды. Жекелеген ген-дердің концентрациясының кенеттен көбейіп кетуінде генетика-лық дрейф яғни бұрынғы кезде жекелеген семьялар мен рулар-дың біркелкі көбеймеуінің және сондай-ақ халық миграциясы-ның азайып кетуі есебінен мұндай жағдай белгілі роль атқарған болса керек. Цивилизацияның өрістеуіне және қоғам-ның өндіргіш күштерінің дамуына қарай изоляттар саны азайып келеді жәие олардың популяциядағы маңызы тұтас алғанда тө-мендеп барады. Алайда изоляттар қазіргі кезде де көп жерлер-де емір сүріп жатыр.

Популяциялық талдаудың маңыздылығы сол, ол әр түрлі популяциялардың генетикалық құрылымы динамикасын түсі-нуге және олардың арасындағы байланыстарды табуға көмек-теседі. Әр түрлі популяциялардың өздерінің генетикалық қүры-лымы бойынша, мысалы, қан топтарының гендері бойынша елеулі айырмашылықтары болады. Мұның қайсыбір айқын заң-дылықтарын байқауға болады. Мәселен, Индия мен Қытайда ]^в аллелінің концентрациясы басым болады, ал бұл елдерден шығысқа және батысқа қарай алыстай түскен сайын әлгі ал-лельдің таралуы азая береді де, ол Америка мен Австралияның байырғы түрғындары арасында мүлде кездеспейді. Сонымен бірге 1° аллелінің концентрациясы Американың индеецтерінде (Австралия мен Полинезияның да) максимумға жетеді. І^А ал-лелі Американың байырғы түрғындарында, сондай-ақ Индияда, Аравияда, тропикалық Африкада, Батыс Европада сирек кез-деседі.

Қан топтары бойынша популяциялардың генетикалық қүры-лымдары арасындағы осындай айырмашылықтардың болуын түсіндіру үшін мынадай гипотеза үсынылды, осы гипотеза бойынша ABO жүйесіндегі қан топтарын сүрыптауда шешуші фак-торлар оба мен шешек індеті болды.

Шешекті қоздырушы иммундік жағынан алғанда А антиге-ніие үқсас келеді, сондықтан қаны А тобындағы адамдарда осы қоздырғышқа қарсы иммунитет пайда болмайды жәие олар өледі. Демек, шешек ауруы жаппай күшті болған аудандарда (Америка, Индия, Аравия, Трогшкалық Африка) 1 ^А аллелінің элиминациясы, яғни оның популяциядағы таралу жиілігі кеміді. Чума (0 антигенімен үқсас) мен шешек таралған Азия ауданда-рында \^в аллелі неғүрлым жиі таралды.

Түқым қуалайтын этиологиясы бар фармакогендік (дәрі-дәрмектік) деп аталатын аурулардың ашылуының медицина үшін мацызы елеулі болып отыр. Мәселен, сульфамид препарат-тары (фенацетин, ПАСК, амидопирин және басқалары) кейбір адамдарды гемолиздік анемияға әкеліп соқтырады. Бүл канның-эритроциттеріндегі ферменттердің біреуінің жетіспеуі себепті болады екен, оныц жоқтығы генетикалық қамтамасыз етіледі және рецессивті белгі ретінде жыныспен тіркесіп тұқымқуалайды. Мұндай ауру фавизм деп аталды, өйткені ол сульфамид препараттарын қабылдағаннан кейін ғана емес, тамаққа ас бұршақты (Vicia faba) пайдаланғанда да көрінеді. Бұл ауру өте сирек кездеседі, бірақ ол біршама кең таралған аудандар-да бар (Африкадағы кейбір изоляттар).

Қорыта келе, адам генетикасы қолданатын әдістердің алуан түрлілігі сонша, таяудағы болашақта адам неғүрлым жақсы зерттелген объектілердің бірі болатындығын сенімді түрде ай-туға болады.

29-тарау. МЕДИЦИНАЛЫҚ ГЕНЕТИКАНЫҢ ПРОБЛЕМАЛАРЫ

СССР-де медицинаның табыстарына дәлел ретінде өткен ғасыр соңында адам өмірінің орташа ұзақтығы 32 жыл болса, оның казіргі күнде 70 жасқа жетіп отырғанын, көптеген инфекция ауруларының енді сирек кездесетіндігі фактілерін келтір-се де болады. Мәселен, жаппай иммундеудің нәтижесінде бала-лардың цолиомиелитпен аурулары әрбір 100000 балаға шаққан-дағы 1958 жылғы 10,7-ден 1964 жылы 0,1 -ге дейін азайды.

Індет және басқа экзогенді, алиментарлы аурулардың жиіліп* кенет азайған қазіргі шақта тұқым қуалайтын этиологиясы бар аурулардың салыстырмалы ролі керісінше кенет арта түсті. Қа-зір мүндай аурулар саны 2000-нан асты, олардың басым көпші-лігі психикалық ауытқуларға байланысты болып отыр. Дүние жүзілік денсаулық сақтау үйымының мәліметтері бойынша диагноз қоюдың жаңа әдістерінің қолданылуына орай жыл сайын орта есеппен түқым қуалайтын үш жаңа аурулар табылып отыр.

Бұл аурулардын, кездесу жиілігін көз алдымызға келтіру үшін дүние жүзілік статистика деректеріне назар аударайык, оған қарағанда жаңа туған сәбилердің 4—5%-і, әдетте, түқым куалайтын ауруларға шалдыққан болады. Сондықтан түқым қуалайтын ауруларды зерттеу, олардың алдын алу және емдеу адам генетикасындағы негізгі міндеттер болып табылады.

1. ХРОМОСОМАЛЫҚ АУРУЛАР

Цитогенетикалык эдісті қолдану хромосомалар санының өзгеруіне немесе хромосомалық аберрацияға байланысты бола-тын аурулардын, үлкен бір тобын анықтауға мүмкіндік берді. Олар адамның хромосомальщ аурулары деп аталды. Олардын қатарына, мысалы, Клайнфельтер синдромы (оның жаңа туған сәбилер арасындағы кездесу жиілігі — 0,15% шамасында), Шерешевский — Тернер синдромы (0,03%), Даун синдромы (0,16%) және басқалары жатады.

Клайнфельтер синдромымен әрдайым ер адамдар ауырадыжәне ол гонадалардың жете дамымауымен, ұрық түтікшелері-нің дегенерациясымен, көп жағдайда ақылының кемістігімен, аяғының ұзын болуына байланысты, бойының биік болуымен сипатталады. Шерешевский — Тернер синдромымен ауырған әйелдердің жыныстық жетілуі баяулайды, гонадалары кеміс дамиды, аменорея (етек кірінің келмеуі), бедеу болуы, аласа бойлы болып қалуы және басқа патологиялық белгілері көрі-неді.

Үрпақтарында бұл екі синдромның да болуы ата-анасында гаметалар түзілген кезде жыныс хромосомаларының ажы-распауының салдары болып табылады. 45 хромосомалары (44 + Х) бар зиготалардан Шерешевский — Тернер синдромы, болатын әйелдер дамиды, ал 47 хромосомы барынан (44 + ХХҮ) Клайнфельтер синдромы бар еркектер дамиды. Кариотипі 44+У болатын индивидтер табылған жоқ, сірә, бұл сияқты зи-готалар эмбриональдық дамудың ерте сатысында өліп кететін болса керек.

Спонтандык тусіктердің 6О°/о-ке жуығы урықтардағы хро-мосомалық бұзылуларға байланысты екендігі көрсетілді. Ка-риотипі 44 + ХХХ адамдар белгілІ. Олар жыныстық, дене және ақыл-ой дамуында кемістіктері бар әйелдер (трипло-икс синдром).,

Адамда жыныстық хромосомалар бойынша анеуплоидиялар-мен анықталатын аурулардың тобы келтірілген мысалдардан көрініп отыр және одар өте көп. Алайда бұл ауруларды анық-тауға жақын а рада ғана үйрендік, ал кариотипті цитологиялық анализдеу әдісі игерілгеннен кейін, әсіресе, жыныстық хроматин-ді анықтауға үйренгеннен кейін мүмкін болды (18-тарауды қара).

Жоғарыда айтқанымыздай, қалыпты жағдайда интерфаза-лык, ядролардағы жыныстық хроматин әйелдерде (1 глыбка). кездеседі де, еркектерде кездеспейді. Жыныстық хромосомалар бойынша гиперплоидты клеткаларда жыныстық хроматин әйел-дерде де, еркектерде де кездеседі және хроматин глыбкасының саны Х-хромосома санына қарағанда бір дана кем болады, және У-хромосома санына тәуелді емес. Мәселен, ХХҮ және XX клеткаларда жыныстық хроматиннің 1 денешігі, ал XXX және ХХХҮ клеткаларда — 2 денешік көрінеді. ХҮ, ХО және ХҮҮ клеткаларында жыныстық хроматиннің бірде-бір денешігі бол-майды. Сонымен, жыныстық хроматинді анықтау әдісі адамның хромосомалық ауруларының бір тобын анықтаудың экспресс-әдісі ретінде қолданыла алады. Осы қарапайым әдістің қолда-нылуы жыныстық хромосомалардың ажыраспауы соматикалық клеткаларда эмбриогенездің бүкіл барысы бойында жүретінді-гін кәрсетті, сондықтан да мозаика-организмдер пайда болулары мүмкін.

Мысалы, мына типтегі: қосарланған — ХО (XX, ХО) XXX және ХОІХҮҮ, үшеуі қосарланған — ХОІХХ/ХХХ, XX/XOJXY мозаикалар белгілі, сондай-ақ тәртеуі қосарланған мозаикалар белгілі, соңғыларда бір адамның^срматикалық клеткаларында хромосомалар жиынтығының тёрт типі болады. Мозацизм әр-дайым дерлік белгілі бір аномалиялармен коса жүреді.

Зиготадағы жыныстық хромосомалар санының өзгеруі туғы-затын қаралған аурулар типтерінен басқа хромосомалық ауру-лар аутосомалардың ажыраспауынан да пайда болуы мүмкін. Мәселен, бойының аласа, бетінің дөңгелек, жалпақ, көзінің бір-біріне жақын, қысыңқы және аузының ашыңқы болуы туа пайда болған идиотия — Даун ауруы бар балалардың 21-хро-мосомынан трисомия табылды. Жднд түғаи сэбвдщ, Ддука а.ү-руына шалдығу жиілігі түрлі себептерге, соның ішінде анасы-ның жасына байланысты екендігі белгілі болды.

Хромосомалардың қайта құрылуларының әр түрлілігі де (транслокациялар, делециялар) хромосомалық аурулардың се-бебі бола алады. Мәселен, созылмалы миелоидты лейкемия ке-зінде, лейкоциттер культурасындағы қан жасайтын органның рагында өзіндік өзгерістер байқалады — 21-хромосоманың ұзын иығының бір бөлігі жетіспеген болады. Делеция, сірә, қан жа­сайтын клеткалардың біреуінде соматикалық мутация ретінде пайда болатын болса керек және ол клетканың малигнизацияла-нуын (рак клеткасына айналуын) қамтамасыз етеді. Ал мүның езі организмде клеткалардың бөлінуін қалыпты ететін меха- шзмдерд'щ әрекетінен щтылу аркылы оиык же&ел квбейт ке- туіне әкеліп соқтырады.

Айта кету керек, эмбриогенездің барысында соматикалык клеткаларда болып жататын мутациялар, немесе күрсақтағы өмір кезінде пайда болатын езгерістер туа пайда болатын бел-гілер мен қасиеттерді анықтайды, оларды тұқым қуалаушылық-тан айыра білу керек.

Соматикалық мутациялардың жиі пайда болуына икем бо-лушылық кейде семьялық сипатта болады, яғни, әлбетте, гено-типпен анықталады. Адамда соматикалық мутацияларды зерт-теу рак проблемаларын зерттеуге байланысты өрістей түсті. Қатты ісіктердің кариотипі өзіндік жеке және аса қүбылмалы болып шықты. Хромосомалар саны анеуплоидты және полипло-идты болады. Сондықтан экссудат клеткаларындағы хромосо-маларды есепке алу қатерлі ісік екенін анықтау әдістерінің бі-рі болып алды. Алайда рактың этиологиясындағы хромосомалық аномалиялардың ролі канцерогенездегі басқа генетикалық езгерістердің ролін жоққа шығармайды.

СССР-де бірінші болып тұжырымдалған Л. А. Зильбердің рак жөніндегі вирус-генетикалық теориясы танылып отыр, бұл теория бойынша РНК-сы бар онкогендік вирустар ревертазаның (кері транскриптаза) көмегімен ДНК-ның көшірмесін синтездеуге және қожайын-клетканың геномына қосарлана орналасуға, оны қатерлі геномға айналдыруға және тоқтаусыз пролиферация туғызуға қабілетті болады. Бүл жағдайда ортаның канцерогендік факторлары қожайын геномының тап осы

бөлегін дерепрессиялаушы факторлардың ролін атқарады, сөйтіп ісіктің пайда болуын туғызады.