ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008
РОЗДІЛ 7. Генетика людини
ЛЮДИНА ЯК ГЕНЕТИЧНИЙ ОБ'ЄКТ
Зрозуміло, що серед усіх живих організмів людина - найбільш цікавий для нас генетичний об'єкт. Але одночасно людину можна вважати найгіршим об'єктом експериментальної генетики: при вирішенні дослідницьких завдань виникають складні обставини методичного та етичного характеру, які зумовлюють проблематичність людини як об'єкта генетичних досліджень. Розглянемо ці труднощі та шляхи подолання їх.
1. Неможливість експериментальних схрещувань у штучних умовах є цілком зрозумілою, і в першу чергу - з етичних міркувань. Не можна, використавши заздалегідь розроблену схему, відбирати батьків із потрібними генотипами та одержувати й аналізувати їхніх нащадків: люди беруть шлюб вільно, незалежно від генотипу партнера й без будь-якої "дослідницької" мети. Обмеження цієї свободи (шляхом заборони небажаних шлюбів чи сприяння бажаним) було основною ідеєю євгеніки - концепції про "поліпшення" людини біологічним шляхом, в основі якої лежить визнання "генетичних основ" фізичної та психічної нерівноцінності рас, класової нерівності. Спроби такого "поліпшення людської породи" здійснювалися під егідою тоталітарних режимів ХХ століття.
Отже, при генетичному аналізі стосовно людини зникає основа гібридологічного методу - експериментальне схрещування. Існує декілька можливостей для подолання цього "недоліку":
✵ З великої кількості шлюбних пар генетик може вибрати ті, які його цікавлять, і під час аналізу родоводів зробити висновки стосовно характеру спадкування ознаки.
✵ Дослідник може проаналізувати спадкування ознак у лабораторних ссавців і зробити попередні висновки щодо можливості спадкування подібних ознак у людини.
✵ Метод гібридизації соматичних клітин дозволяє в деяких випадках здійснювати генетичний аналіз із використанням культури клітин людини. Аналізуючи гібриди, що утворилися в результаті злиття клітин від двох різних індивідуумів можна робити висновки щодо взаємодії неалельних генів (тест на комплементацію мутацій) і проводити генетичне картування.
2. Пізня статева зрілість та довга тривалість генерацій — для зміни одного покоління в людини потрібно 20-30 років, що утруднює аналіз спадкування. Головними методичними підходами, які дозволяють вирішити цю проблему, є вивчення великих популяцій людини, реєстрування ознак протягом значного часу (аналіз родоводів), використання методів генетики соматичних клітин ссавців і людини.
3. Невелика кількість нащадків. Проведення статистичного аналізу розщеплення ознак потребує достатньо великої кількості нащадків від однієї пари батьків (див. розділ 3). Людина належить до так званих "малоплідних видів» - за один раз рідко народжується більш ніж одна дитина. Таким чином, проводити аналіз розщеплення ознак на прикладі однієї родини практично неможливо.
Для розв'язання цієї проблеми ведеться пошук багатодітних родин або відбирається потрібна кількість невеликих сімей, де спостерігається ознака, що цікавить дослідника. Існують великі родоводи, де прояв деяких ознак можна простежити протягом декількох генерацій: у великому родоводі кількість нащадків буде достатньою для аналізу.
4. Відсутність чистих ліній і неможливість їхнього отримання є іншою об'єктивною причиною, яка утруднює аналіз спадкування ознак. При аналізі спадкування домінантних ознак генетик не завжди може точно визначити генотип батьків, а змушений робити лише більш-менш імовірні припущення.
5. Велика кількість хромосом (груп зчеплення). Хромосомний набір людини складається з 23 пар хромосом і, відповідно, 24 груп зчеплення: 22 аутосоми та дві статеві хромосоми Х і Y. Велика кількість хромосом утруднює їхнє генетичне й цитологічне картування, особливо за допомогою методів класичної генетики. Допомагають розв'язати цю проблему методи гібридизації соматичних клітин людини з соматичними клітинами інших видів ссавців (особливо гризунів) і застосування методів молекулярної цитогенетики, таких як флуоресцентна гібридизація in situ (Fluorescence In Situ Hybridization - FISH - визначення на хромосомі місця гібридизації комплементарного флуоресцентно міченого ДНК-зонда). Однак, ураховуючи велику кількість генів у людини (приблизно 21 тис.), слід відзначити, що питання картування хромосом людини залишається ще досить далеким від свого вирішення, навіть на тлі повного секвенування геному людини.
6. Неможливість створення стандартних умов існування для різних груп індивідуумів значно утруднює вивчення спадкування багатьох ознак людини, особливо тих, що успадковуються полігенно. Навколишнє середовище має величезний вплив на формування низки ознак, однак цей вплив не може змінюватися за бажанням дослідника (харчування, мікроклімат, навчання тощо). Значною проблемою для фахівців при діагностуванні спадкових хвороб є також наявність фенокопій. Цей "недолік" людини як об'єкта генетичних досліджень можна подолати, підбираючи з великої різноманітності людських популяцій групи, схожі за спадковими ознаками і впливом середовища. Для вивчення відносного впливу умов середовища та спадковості на формування ознак використовують близнюковий метод і метод "приймаків" (див. нижче).
До описаних труднощів, з якими стикається генетика людини, слід додати ряд так званих організаційних недоліків, які, на жаль, мають місце в багатьох країнах: незадовільний стан із збереженням документації та реєстрацією смертності, діагностикою і статистикою захворювань.
Незважаючи на перераховані проблеми, людина як генетичний об'єкт має також ряд важливих переваг: існує великий масив даних щодо нормальної та патологічної анатомії, фізіології та біохімії людини; існує можливість спілкування з об'єктом дослідження, що полегшує отримання інформації про його родичів і допомагає досліджувати ознаки, пов'язані з відчуттями, емоціями, інтелектом; практично повністю встановлено геном людини.