Генетика, трансгенные организмы, репродуктивные технологии и современность Лекция 3 Геногеография Этногенетика Демографическая генетика Фармакогенетика Нутригенетика Монгольские Чингизиды Казахские Чингизиды (Торе) Узбекские Чингизиды (Шейбаниды) Башкирские Чингизиды Киргизские Чингизиды Ногайские Чингизиды Гиреи (потомки крымских ханов) Российские Чингизиды И др. 16 млн потомков Чингисхана Пакистанское племя хазара (хазарейцы) (1 млн.) древнемонгольский язык Серповидноклеточная анемия S Ямс (Dioscorea) S Hb Hb RBC-A – 90-120 суток RBC-S – 10-20 суток Hb Hb A A S ¼ HbA HbA S 2/4 HbA Hb ¼ Hb Hb S Преимущество гетерозигот A Hb Hb S Серповидноклеточная анемия S-тип Этногенетика Финны Исландцы Ашкеназы Арменоидный тип, курчавые волосы, глаза навыкате, полные губы. Заболевание Частота, народ Адреногенитальный синдром 1:5.000 (дефицита 21-гидроксилазы) Альбинизм 1:5.000 – 1:25.000 Адреногенитальный синдром* 1:10.000 Альцгеймера болезнь 50% людей старше 80 лет, 4-е место среди естественных причин смерти Ахондроплазия 1:100.000 Виллебранда* болезнь 1:5.000 – 20.000 Вильсона болезнь 1:1.000 – евреи-ашкенази 1:10.000 – Сардиния, Китай 1:30.000 – среднее в мире <<1:30.000 – Африка Блума синдром 1:100 – евреи-ашкенази Галактоземия 1:100.000 Гемофилия А* 1:2.500 – у мужчин 1:100.000.000 – у женщин Гемофилия В* 1:25.000 – у мужчин Гиперлипопротеинемия 1:500 – Европа Гоше болезнь 0,02 – евреи-ашкенази 0,005 – другие евреи Канавана синдром 1:40 – евреи-ашкенази Кохена синдром особо часто у евреев-ашкенази Леша-Найхана синдром 1:300.000 Ломкой Х-хромосомы синдром* 1:2.000 – у мальчиков Меккеля синдром 1:9.000 – татары 1:9.000 – финны 1:100.000 – среднее Олигофрения 1:11 – селькупы (ЯНАО) 1:13 – ханты (ЯНАО) 1:26 – ненцы (НАО 3) 1:32 – ненцы (ЯНАО 4) 1:42 – коми (ЯНАО) 1: 47 – коми-ижемцы (НАО) 1:500 – русские (ЯНАО) Тея-Сакса болезнь 1:4.000 – евреи-ашкенази 1:20.000 – другие евреи 1:250.000 – в мире Фенилкетонурия* 1:4.500 – Шотландия 1:4.500 – Ирландия 1:6.000 – в Беларуси, Татарии (не зависит от этноса) 1:8.000 – белое население США 1:10.000 – Россия 1:12.000 – Италия 1:16.000 – Швейцария 1:50.000 – чёрное население США, Китай, Япония, евреи ашкенази 1:100.000 – Финляндия Джузеппе Арчимбольдо (1527-1593). «Вертумн» - портрет императора Рудольфа II Лактоза С12Н22О11 — дисахарид, содержится в молоке. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. Расщепляется в тонком кишечнике. Лактоза ↓ Лактаза + C6H12O6 C6H12O6 Глюкоза Галактоза Лактазная недостаточность Швеция и Дания — примерно у 3% взрослых лиц, Финляндия и Швейцария — 16%, Англия — 20 – 30%, Франция — 42%, Юго-Восточная Азия — почти у 100% Афро-американцы США — почти у 100% Россия (русские) — 16-18% Эстония, Латвия — 24% Казахи, татары — 62% Армяне — 64 % Грузины — 66 % Узбеки, таджики — 82% Азербайджанцы — 83 % Жители высоких широт Трегалоза – трегалаза - грибы 2 остатка D-глюкозы Сахароза– сахараза - сладости Табл. 2. Частота неусваиваемости дисахаридов в арктических и европейских популяциях Неусваиваемость, % Дисахарид Коренное население Арктики Население Европы Сахароза 5-6,9 Менее 0,5 Трегалоза 10,5 0,25-2 48-100 2-37 Лактоза Данные приведены по (Kozlov et al. 2005) Краткая характеристика рациона питания коренного населения Крайнего Севера и нормы, рекомендованные для северных районов (Алексеева Т.И., 1998) Состав рациона Контроль* Ненцы-оленеводы Чукчи (тундровые и береговые) Нормы, рекомендованные для северных регионов Калории 2900 3941 3249 4485 Белки (г.) 100 218 118 155 Жиры (г.) 105 125 199 124 Углеводы (г.) 389 460 224 520 Ген аполипопротеина Е (АРОЕ) – е4 высокохолестериновый аллель У саамов, финнов, коми-ижемцев, чукчей, эскимосов, хантов и манси – частота более 20% У жителей субтропиков – не выше 5-8% Эффективность лекарств под вопросом… Генетические факторы определяют 50% неблагоприятных ответов человека на лекарства, которые регистрируют клиницисты Лс + = Лс + = Лс + = Генотипы разные Эффекты разные Впервые Alf Alving Война в Корее 1950-1952 гг. Американские солдаты профилактически получали антималярийный препарат примахин 10 % афроамериканцев и 0,1-0,2 % белых (выходцы из Средиземноморья) – сосудистая гемолитическая реакция Ключевой момент – недостаточность G6PD (глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа) У афроамериканцев ее активность 15% Несколько нормальных вариантов и более 150 аномальных Ген находится в Х хромосоме Порфирии Королева Виктория и ее родня. Кобург. Апрель 1894 г. Рядом с королевой сидит ее дочь Вики со своей внучкой Фео. Шарлотта, мать Фео, стоит правее центра, третья справа от своего дяди принца Уэльского (он в белом кителе). Слева от королевы Виктории - ее внук кайзер Вильгельм II, непосредственно за ними великий князь Николай Романов и его супруга, урожденная Алиса Гессен-Дармштадтская, также внучка королевы Виктории (месяц спустя император и императрица России). Правящие дворы Европы. Цветом обозначены индивиды, у которых зафиксированы те или иные симптомы порфирии. При интермиттирующей (перемежающейся) порфирии вследствие повышения активности синтетазы d-аминолевуленовой кислоты резко увеличено количество этой кислоты и порфобилиногена в печени и моче больных. Заболевание проявляется приступами кишечной колики, полиневритами, параличами мышц, психическими расстройствами, эпилептическими припадками и т.д. Обострения болезни провоцируются барбитуратами (транквилизаторы, снотворные, противоэпилептические препараты), а также сульфаниламидными препаратами, эстрогенами (в том числе содержащимися в противозачаточных средствах), амидопирином, гризеофульвином, некоторыми транквилизаторами и противосудорожными средствами. Валокордин, корвалол. Эти препараты усиливают образование d-аминолевуленовой кислоты. Вероятность применения барбитуратов и транквилизаторов больными порфириями весьма высока, так как у них наблюдаются психические расстройства и эпилептические припадки. Порфирии широко распространены в Швеции, Норвегии, Южной Африке. Параоксоназа Параоксоназа Активность ферментов влияет и на чувствительность организма к инсектицидам. Широко используется метафос - контактный инсектицид и акарицид для обработки плодовых деревьев, виноградников, зерновых, овощных и технических культур, а также для борьбы с малярией. Попадая в организм человека, он превращается в ядовитое вещество — параоксон, который разрушается ферментом параоксоназой (PON1). Параоксоназа способна гидролизовать широкий круг соединений, в том числе и фосфорорганические инсектицидные молекулы – параоксон, диазоксон и хлорпирифосоксон, а также боевые отравляющие вещества – зарин, зоман и VX. Поэтому люди с низкой активностью параоксоназы чувствительнее других к вредному действию метафоса и подобных ему по строению соединений. Низкая активность параоксоназы — наследуемый признак. В Великобритании он встречается примерно у 50% населения, в Индии — у 21,4%, а в Кении — у 14,3%. Цветовой переход на карте соответствует изменению значений частоты (указан в шкале интервалов). Карта выявляет четкую клинальную изменчивость: падение частоты мутации от Северной Европы (выше 15%) к югу и востоку. Так, если в Европе в целом частота мутации превышает 5%, то в Африке южнее Сахары и Восточной Азии мутация практически отсутствует (по Е.В. Балановской). Взаимодействие ЛС с грейпфрутовым соком Dahan and Altman EJCN 2004 Грейпфрутовый сок содержит вещество фуранокумарин, которое подавляет действие фермента CYP3A(4), частично разрушающего многие лекарственные препараты (45%), поступающие в организм ЛС CYP3A X X фуранокумарин метаболит ЛС CYP3A метаболит накапливание При сочетании фелопидина с обычным грейпфрутовым соком увеличение концентрации этого вещества в крови 18 участников исследования составляло от 6 до 230 %