Генетичний поліморфізм

Мутації - основне джерело генетичного поліморфізму, тобто наявності в популяції кількох алелів одного локусу. Поліморфна природа ДНК дозволила розробити системи методів генетичного та психогенетического аналізу, які дозволяють визначити і картировать цілий ряд генів, залучених у формування індивідуальних відмінностей з досліджуваних поведінкових ознаках. Так наприклад, використання поліморфних маркерів ДНК дозволило картировать ген на короткому плечі хромосоми 4, відповідальний за розвиток хореї Гентінгтона.

В якості прикладу розглянемо два типи ДНК маркерів: поліморфізм довжини рестрикційних фрагментів (Л / Х / '-поліморфізм) і поліморфізм повторюваних комбінацій нуклеотидів (STR-no-ліморфізм). Для вивчення поліморфності (цей процес також називається Тайпінг ДНК) ДНК виділяється з клітин крові або будь-яких інших клітин організму, що містять ДНК (наприклад, береться зіскрібок з внутрішньої сторони щоки). При використанні технології RFLP, ДНК, під впливом ферментів, які розпізнають специфічні послідовності нуклеотидів в ДНК і вибірково руйнують її ланцюг в певних місцях, розрізається на шматки-фрагменти. Такі ферменти вперше були знайдені в бактеріях, які виробляють їх з метою захисту від вірусної інфекції.

Існують сотні таких «рестріцірующіх» ферментів, кожен з яких розрізає ДНК у певному місці, розпізнаючи певну послідовність підстав; цей процес називається рестрикцій. Наприклад, один із часто використовуваних ферментів, EcoRI, розпізнає послідовність GAA ТТС і розрізає молекулу ДНК між основами Сі А. Послідовність GAATTC може бути представлена ​ ​ в геномі кілька тисяч разів. Якщо у певному локусі ця послідовність різна у різних людей, то у тих з них, які є носіями зміненої послідовності, фермент в даному локусі її не розріже. У результаті ДНК геномів, несучих нестандартні послідовності, розрізана в даному локусі не буде і, отже, утворює більш довгий фрагмент. Таким способом розпізнається різниця в структурі ДНК. У результаті розтину «рестріцірующімі» ферментами можуть вийти два типи фрагментів, які відповідають цій локусу, - довгий і короткий. Їх також називають алелями. За аналогією з «звичайними» генами поліморфізми можуть бути гомозиготними за коротким фрагментом, гомозиготними по довгому фрагменту або гетерозиготними по довгому і короткому фрагментами.

Незважаючи на те що існують сотні «рестріцірующіх» ферентов, які розпізнають різні послідовності ДНК, вони, як з'ясувалося, здатні відшукати тільки приблизно 20% поліморфні ділянок ДНК. Були розроблені декілька інших типів ДНК-маркерів, які розпізнають поліморфізми інших типів. Широко використовується, наприклад, поліморфізм повторюваних комбінацій нуклеотидів (/ 5ТД-поліморфізм). Як вже згадувалося, з невідомої поки причини в ДНК присутні повторювані послідовності, що складаються з 2, 3 або більше нуклеотидів. Кількість таких повторів варіює від генотипу до генотипу, і в цьому сенсі вони також виявляють поліморфізм. Наприклад, один генотип може бути носієм двох алелів, що містять по 5 повторів, інший - носієм двох алелів, що містять по 7 повторів. Передбачається, що геном людини містить приблизно 50 000 локусів, що включають подібні повторювані послідовності. Хромосомні координати багатьох локусів, що виявляють ^ ГЛ-поліморфізм, встановлені і тепер використовуються для картування структурних генів, служачи координатами на хромосомних картах.

Таким чином, генетичний поліморфізм, пов'язаний з присутністю так званих нейтральних (не змінюють білок, що синтезується) мутацій, плідно використовується в молекулярно-генетичних, в тому числі психогенетических, дослідженнях, оскільки генетичну мінливість, виявлену молекулярними методами, можна зіставляти з мінливістю фенотипів. Поки цей перспективний шлях використовується в переважній більшості випадків для дослідження різних форм патології, що дають чітко окреслені фенотипи. Однак є всі підстави сподіватися, що він буде включений і у вивчення мінливості нормальних психічних функцій....

Одним з найбільш чудових біологічних відкриттів XX століття стало визначення структури ДНК. Розшифровка генетичного коду, відкриття механізмів транскрипції, трансляції та деяких Інших процесів на рівні ДНК є фундаментом у споруджуваному будинку психогенетики - науки, одним із завдань якої полягає у розкритті секретів співвідношення генів і психіки. Сучасні уявлення про структуру та функції ДНК корінним чином змінили наші уявлення про структуру та функціонування генів. Сьогодні гени визначаються не як абстрактні «фактори спадковості», а як функціональні відрізки ДНК, які контролюють синтез білка і Регулюючі активність інших генів. Одним з основних джерел мінливості є генні мутації. Своїми успіхами сучасна молекулярна генетика зобов'язана відкриття та використання закономірностей мутірованія ДНК Метою виявлення і картування генетичних маркерів. Саме вони дозволять психогенетике перейти від популяційних характеристик до індивідуальних.