Патологічна фізіологія / Оториноларингологія / Організація системи охорони здоров'я / Онкологія / Неврологія і нейрохірургія / Спадкові, генні хвороби / Шкірні та венеричні хвороби / Історія медицини / Інфекційні захворювання / Імунологія та алергологія / Гематологія / Валеологія / Інтенсивна терапія, анестезіологія та реанімація, перша допомога / Гігієна і санепідконтроль / Кардіологія / Ветеринарія / Вірусологія / Внутрішні хвороби / Акушерство і гінекологія
ГоловнаМедицинаСпадкові, генні хвороби
« Попередня
Тюняєв А.А.. Групи крові. Синдром гомеологіческо-хромосомного імунодефіциту, 2009 - перейти до змісту підручника

Мутагенез на основі факторів груп крові та системи резус

Найбільш небезпечним наслідком зараження вірусами груп крові та резус-фактора є подальший мутагенез (процес виникнення спадкових змін - мутацій, що викликаються мутагенами), що приводить до генетичних змін в організмі хворого.

Механізм мутагенезу, викликаного вірусами (антигенами) груп крові і резус-фактора, не вивчений, оскільки раніше вважалося, що системи груп крові та резус-фактора нормальні для організму людини.

Як ми зазначили вище, віруси (антигени) груп крові і резус-фактора реалізують механізм розмноження специфічним шляхом - за допомогою локусу, розташованого в 9-ій хромосомі (тобто - поза самого вірусу (антигену)) . 9-а хромосома, як і всі інші, спочатку (до впровадження вірусного локусу) має вигляд, за допомогою якого описується інформація про формування організму здорової людини.

При вірусному (антигеном) зараженні відбувається заміна ділянки ДНК одного з генів, розташованих в 9-ій хромосомі, ділянкою вірусної ДНК. Ця ділянка відповідає за процеси життєзабезпечення вірусу (антигену) групи крові і резус-фактора. Але на геномі людини відбивається негативно, оскільки він вносить інформаційні спотворення в процеси, контрольовані генами, в які ця ділянка входить по своїй схильності.

***

Здатність мутувати - універсальна властивість всіх форм життя від вірусів і мікроорганізмів до вищих рослин, тварин і людини; воно лежить в основі спадкової мінливості в живій природі . При цьому, під мутаціями розуміються виникли природні або викликані штучно стійкі зміни спадкових структур живої матерії, відповідальних за зберігання і передачу генетичної інформації.

В основі мутагенезу лежать зміни в молекулах нуклеїнових кислот, що зберігають і передають спадкову інформацію. Ці зміни виражаються у вигляді генних мутацій або хромосомних перебудов. За характером зміни генетичного апарату мутації поділяють на:

? геномні,

? хромосомні,

? генні (точкові).

Геномні мутації полягають у зміні числа хромосом у клітинах організму, чого у випадку зараження вірусами (антигенами) груп крові і резус-фактора не відбувається.

Ознаки вірусного (антигенного) впливу виявляють хромосомні мутації, серед яких, зокрема, транслокації - обмін ділянками двох або більше хромосом; делеции - випадання значної ділянки хромосоми; нестачі (малі делеції) - випадання невеликого ділянки хромосоми та ін

Вплив вірусу (антигену) викликає делецию, оскільки ділянка здорової ДНК замінюється ділянкою ДНК вірусу (антигену), тобто фактично здоровий ділянку ДНК випадає.

Але більшим ступенем, що розглядається нами негативний вплив вірусів (антигенів) груп крові і резус-фактора відноситься до категорії генних мутацій, що представляють собою стійкі зміни хімічної будови окремих генів (ген - відрізок молекули ДНК, у деяких вірусів РНК).

Ген є елементарною одиницею спадковості (при цьому ген дробу). Кожен ген визначає будову одного з білків живої клітини і тим самим бере участь у формуванні ознаки або властивості організму. Сукупність генів (генотип) несе генетичну інформацію про всі видових та індивідуальних особливостях організму [Молекулярна генетика, 1964; Лобашев М.Є., 1967].

Так формується спадковість - у всіх організмів на Землі (включаючи бактерії і віруси) вона закодована в послідовностях нуклеотидів гена.

У вищих організмів ген входить до складу особливих нуклеопротеїдних утворень - хромосом. Усередині хромосом гени розташовуються лінійно, і кожен ген займає строго певне місце у відповідній хромосомі. Гени, зосереджені в одній хромосомі, передаються від батьків нащадкам спільно, утворюючи єдину групу зчеплення [Уотсон Д.Д., 1967; Дубінін Н.П., 1970].

Матеріальною основою гена в хромосомах є ДНК. Головна функція гена - програмування синтезу ферментних та ін білків, що здійснюється за участю клітинних РНК (інформаційних - і-РНК, рибосомних - р-РНК і транспортних - т-РНК). Ця функція визначається хімічною будовою генів, тобто послідовністю в них дезоксірібонуклеотідов - елементарних ланок ДНК [Молекулярна генетика, 1964; Уотсон Д.Д., 1967].

Механізм дії генів: ДНК складається з двох комплементарних полінуклеотидних ланцюгів, остов яких утворюють цукрові і фосфатні залишки. До кожного цукровому залишку приєднується по одному з чотирьох азотистих основ. Ланцюги з'єднані водневими зв'язками, що виникають між основами. Водневі зв'язки можуть утворитися лише між строго певними комплементарними підставами: між аденіном і тимином (пара АТ) і гуаніном і цитозином (пара ГЦ). Цей принцип спаровування підстав дозволяє здійснювати точну передачу генетичної інформації від батьків нащадкам (реплікація), з одного боку, від ДНК до білків (трансляція та транскрипція) - з іншого. Між структурою гена (чергуванням нуклеотидів в ДНК) і будовою білка (чергуванням амінокислот в ньому) є суворе відповідність (т.зв. колінеарність ген - білок).

Гетеросінтез (здатність задавати порядок нуклеотидів в молекулах інформаційної РНК (і-РНК)) визначає порядок чергування амінокислот в білках, що синтезуються. На ділянці ДНК, відповідному гену, синтезується відповідно до правил комплементарності молекула і-РНК. З'єднуючись з рибосомами, вона поставляє інформацію для правильної розстановки амінокислот в споруджуваній ланцюга білка. Збереження і незмінна передача нащадкам будови ділянки ДНК, укладеного в даному гені, здійснюється за допомогою реплікації гена [Молекулярна генетика, 1964; Лобашев М.Є., 1967; Уотсон Д.Д., 1967; Дубінін Н.П., 1970].

При зміні структури генів відбувається їх мутація. У цьому випадку порушуються певні біохімічні процеси в клітинах, що веде до посилення, ослаблення або випадання раніше існуючих реакцій або ознак [Молекулярна генетика, 1964; Лобашев М.Є., 1967; Дубінін Н.П., 1970].

1. Причини мутацій та їх штучне викликання

Розглядаючи зміна гена I (груп крові системи АВ0), а також інших аналогічних, при якому ген у складі відповідної хромосоми неправильно кодує реакції і ознаки, а також такий змінений ген закріплюється в спадковому апараті, виявляємо ознаки мутації цього гена. Причини, що викликали такі мутації, слід шукати за межами організму людини, оскільки мутантний ген відтворює антигени груп крові (або резус-фактора), які за природою споріднені вірусам і чужі для здорового організму.

Причинами хромосомних перебудов і найбільш важливої ??категорії мутацій - генних - є різні фізичні та хімічні фактори - мутагени. Мутагени універсальні. Вони можуть викликати мутації у будь-яких форм життя - від вірусів і бактерій до вищих рослин, тварин і людини.

До фізичних мутагенів відносяться всі види іонізуючих випромінювань (гамма-і рентгенівські промені, протони, нейтрони тощо) і ультрафіолетове випромінювання. Високі і низькі температури також володіють, але набагато слабкою здатністю викликати мутації.

До фізичних мутагенів слід також віднести і систему харчування, пов'язану з конкретними географічними особливостями регіону. Однак прояв харчових мутагенів здійснюється на хімічному рівні - через речовини, що входять до складу їжі. При дії деяких хімічних мутагенів мутації можуть виникати як відразу, так і через певний час, іноді через кілька клітинних поколінь.

Відкрито сотні хімічних мутагенів.

Сильні фізичні і хімічні мутагени збільшують частоту виникнення генних мутацій і хромосомних перебудов у багато десятків разів, а найбільш потужні хімічні мутагени (супермутагени) - у сотні разів порівняно з частотою виникають природно спонтанних мутацій.

Для хімічних мутагенів характерна велика частка генних мутацій.

До хімічних мутагенів відносяться багато алкилирующие з'єднання (наприклад, іприт, диметилсульфат, Нітрозометілмочевіна), аналоги азотистих основ нуклеїнових кислот (наприклад, 5-бромурацил, 2-амінопуріна), акридиновим барвники, азотистая кислота, деякі алкалоїди, формальдегід, перекис водню і деякі органічні перекису, деякі біополімери і багато ін речовини.

***

Молекулярні біологи відносять до хімічних мутагенів і ряд вірусів, при цьому мутагенну фактором вірусів є їх нуклеїнові кислоти - ДНК або РНК. Перший сильний хімічний мутаген був відкритий в 1939 р., і цією речовиною була чужорідна ДНК.

Мутагенна дія багатьох вірусів (до класу яких відносяться антигени груп крові та резус-фактора) виявлено в дослідах на культурах клітин і на лабораторних тварин. Таким чином, віруси - не тільки збудники багатьох хвороб тварин і людини, рослин і мікроорганізмів, але й одне з джерел їх спадкової мінливості.

Придбання антигенів груп крові і резус-фактора слід вважати також вірусним захворюванням, при якому виникають як прямі патології, описані нами вище, так і мутантні, що передаються у спадок. Дія організму немутантів матері на організм мутантного плода (при гемолітичної хвороби новонароджених) прекрасно відображає реакцію здорового організму на вірусне зараження, аналогічне грипу, лихоманок та ін

Все мутагени викликають генні мутації, прямо або побічно змінюючи молекулярну структуру нуклеїнових кислот, в якій закодована генетична інформація. Зазвичай мутагени підвищують частоту мутацій приблизно однаково для всіх генів, тому співвідношення більш часто і порівняно рідко мутують генів («спектр» мутацій) залишається приблизно однаковим.

Однак при мутагенну дію нуклеїнових кислот і вірусів на багатоклітинні організми частота мутації певних генів підвищується сильніше, ніж інших («гарячі точки» хромосом).

Зі сказаного бачимо, що стосовно ситуації з групами крові та резус-фактором спостерігається наступне: віруси (антигени) груп крові і резус-фактора, будучи хімічними мутагенами і навіть супермутагенов, за допомогою власної нуклеїнової кислоти змушують мутувати відповідні гени людини, розташовані у відповідних хромосомах. Викликані мутації порушують правильність кодування інформації мутантним геном, що відбивається негативним чином на організмі людини. Викликані мутації передаються в спадщину, закріплені в ділянках хромосом.

2. Механізм дії мутагенів

мутантних вплив вірусів (антигенів) груп крові і резус-фактора на геном людини поки не вивчено. Ми можемо лише зробити деякі припущення про те, як цей процес може протікати. Розгляд механізму дії мутагенів дозволяє глибше зрозуміти весь комплекс наслідків, викликаних цим впливом.

Мутантні гени відрізняються від відповідних нормальних тим, що:

? специфічний для даного гена продукт (найчастіше фермент) не утворюється зовсім; утворюється у меншому або перевищує норму кількості;

? утворюється продукт, инактивирующий або гальмуючий продукт немутантів гена;

? замість нормального утворюється інший, не взаємодіє з ним продукт, відсутній у немутантів особин.

При зараженні вірусами (антигенами) груп крові і резус-фактора мутантні гени IА і IВ кодують поява трансферази, яка приєднує до поверхні еритроцита чужорідні організми - власне антигени груп крові А і В та резус-фактора Rh .

Витрачена на процес створення чужорідного організму (вірусу-антигену) частка генної інформації організму людини, вже не може брати участі в здійсненні нормального процесу генного кодування інших систем організму. Що веде до патологій.

Вірус (антиген) призводить до мутації у вигляді хромосомної аберації, викликаючи зміну структури хромосом. При цьому витерпить мутацію ген зазвичай настільки ж стабільний, наскільки і немутантів, з якого він стався. Змінена хромосома, що містить мутантний ген, настільки ж стабільна, наскільки і немутантів. Цим пояснюється зберігається стійка спадковість груп крові та резус-фактора.

Одиницею генетичного коду, за допомогою якого в молекулах ДНК і РНК «записана» вся генетична інформація, є кодон. Кожен кодон складається з трьох нуклеотидів. Цей триплет визначає місце даної амінокислоти в синтезируемой під контролем гена поліпептидного ланцюга.

У разі зараження вірусами (антигенами) груп крові і резус-фактора відбувається видалення ділянки нормальної ДНК і вставка на його місце нуклеотидів вірусу (антигену) груп крові або резус-фактора. В результаті чого виникають «спотворюють сенс» кодони, що ведуть до неправильного зчитування генетичної інформації.

У загальному випадку під дією мутагенів відбуваються наступні пошкодження нуклеїнових кислот (ДНК, РНК):

? або в порушеннях вуглеводно-фосфатного остову молекули (її розрив, вставка або випадання нуклеотидів),

? або в хімічних змінах азотистих основ, що безпосередньо представляють генні мутації або приводять до їх появи в ході подальшої реплікації пошкодженої молекули.

  При цьому пуриновое підставу замінюється іншим пуріновим або пірімідіновоє підставу - іншим пірімідіновим (транзіциі), або пуриновое підставу замінюється пірімідіновим або пірімідіновоє - пуріновим (трансверсії).

  В результаті у визначальних синтез білка трійках нуклеотидів (кодонах) виникають два типи порушень:

  1. Так звані нонсенс-кодони («безглузді»), взагалі не визначають включення амінокислот у білок, що синтезується, і

  2. Так звані міссенс-кодони («спотворюють сенс»), визначають включення в білок невірної амінокислоти, що змінює його властивості.

  Не виключена можливість того, що певний структурний ділянку гена I (для груп крові системи АВ0), або весь ген, має будову, схоже з послідовністю нуклеотидів, здатних формувати віруси (антигени) груп крові системи АВ0. Можливі невідповідності мають локальний характер і зачіпають, можливо, всього кілька нуклеотидів. У цьому випадку навіть точкова мутація, мінімально можлива, зачіпає від одного до декількох нуклеотидів, здатна «доробити» ген I до потрібного вірусу (антигену) виду.

  Так, кожній парі нуклеотидів в двуцепочной молекулі ДНК відповідає певний сайт. А у вірусів, генетичний матеріал яких представлений однією ниткою ДНК або РНК, сайт відповідає всього одному нуклеотиду.

  У разі якщо віруси (антигени) груп крові і резус фактора викликають сплайсінговую мутацію, то остання змінює сайти (місце розташування точкової мутації на рекомбінантної карті гена) сплайсингу (процес «зшивання» кодують фрагментів ДНК - екзонів - після вирізування з первинного транскрипту послідовностей, що не несуть ніякої інформації - интронов) або створює нові сайти сплайсингу в інтронних областях гена. Сплайсінговая мутація супроводжується або делецією суміжного з мутацією екзона, або невирезаніем відповідного интрона при процессинге первинного РНК-транскрипту.

  Міссенс-мутація реалізується також шляхом внесення незначних змін - відбувається заміна на ділянці структурного гена однієї нуклеотидної пари іншою парою, внаслідок чого кодується включення в поліпептидний ланцюг «неправильної» амінокислоти.

  Саме при міссенс-мутації в молекулі ДНК виникає нова аллель гена, що, власне і відбувається у разі зараження вірусами (антигенами) груп крові і резус-фактора - групи крові А і В, зокрема, кодуються двома різними алелями гена I - IA і IB відповідно.

  При міссенс-мутації відбувається мутаційна зміна фенотипического прояву ознаки, що поширюється на відповідні ознаки організму, які можуть бути, починаючи від первинних продуктів дії генів - молекул РНК і поліпептидів і кінчаючи особливостями зовнішньої будови, фізіологічних процесів, поведінки і т.д.

  Таким чином, можемо зробити такі узагальнення:

  1. Потрібні для себе зміни в геномі людини віруси (антигени) груп крові і резус-фактора реалізують за рахунок мутагенних властивостей власної ДНК (РНК), яка, вступаючи в хімічну взаємодію з нуклеотидної структурою даного гена в одній з хромосом людини, викликає в останньому мутантні зміни точкового, сплайсінгового або кодонового плану.

  2. У результаті весь комплекс мутантних змін у структурі даного гена призводить до міссенс-мутації, результатом якої стає поява нової аллели даного гена - мутантної алелі. Ця мутантна аллель крім виконання частини колишніх функцій частина функції тепер витрачає на формування вірусів (антигенів) груп крові і резус-фактора і транспорту для них - трасферази, - яка доставляє сформовані віруси на поверхню еритроцитів. Зокрема, для системи груп крові АВ0 аллель гена I0 не генерує вірусів (антигенів) груп крові А і В, а дві інші аллели цього ж гена - IА і IВ - генерують відповідно віруси (антигени) груп крові А і В.

  3. Зміни в структурі гена, викликані вірусним (антигенними) мутагенним впливом, не дозволяють мутантному гену проявляти свої властивості в повній мірі. В результаті чого спотворення генотипу відображаються на фенотипі, як внутрішньому, так і зовнішньому. В останньому випадку зовнішній вигляд людини, носія другої, третьої, четвертої та резус-позитивної груп крові (а також груп крові інших систем), стає відмінним від нормального.

  4. Нормальним виглядом людини слід вважати такий його вигляд, який формується за участю немутантів генів. У даному випадку - генами першої групи крові (0) і негативного резус-фактора. 
« Попередня
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "Мутагенез на основі факторів груп крові та системи резус"
  1.  ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ ЖІНОЧОЇ КОНСУЛЬТАЦІЇ Диспансерне спостереження ВАГІТНИХ
      Жіноча консультація (ЖК) є підрозділом поліклініки, МСЧ або пологового будинку, надають амбулаторну лікувально-профілактичну, акушерсько-гінекологічну допомогу населенню. Основними завданнями жіночої консультації є: надання кваліфікованої акушерсько-гінекологічної допомоги населенню прикріпленої території; проведення лікувально-профілактичних заходів,
  2.  ВАГІТНІСТЬ І ПОЛОГИ ПРИ СЕРЦЕВО-СУДИННИХ ЗАХВОРЮВАННЯХ, анемії, захворюваннях нирок, цукровому діабеті, вірусному Гіпатії, ТУБЕРКУЛЬОЗ
      Одне з найважчих екстрагенітальних патологій у вагітних є захворювання серцево-судинної системи, і основне місце серед них займають вади серця. Вагітних з вадами серця відносять до групи високого ризику материнської та перинатальної смертності та захворюваності. Це пояснюють тим, що вагітність накладає додаткове навантаження на серцево-судинну систему жінок.
  3.  Генітальний ендометріоз
      Визначення поняття. Поняття ендометріоз включає наявність ендометріоподобние розростань, що розвиваються поза межами звичайної локалізації ендометрію - на вагінальної частини шийки матки, в товщі м'язового шару матки і на її поверхні, на яєчниках, тазовій очеревині, крижово-маткових зв'язках і т.п. У зв'язку з тим що анатомічно і морфологічно ці гетеротипії не завжди ідентичні слизової
  4.  ЗМІСТ
      Передмова 18 Ч А С Т Ь I. ОРГАНІЗАЦІЙНІ ТА МЕДИКО-СОЦІАЛЬНІ АСПЕКТИ АКУШЕРСТВА Глава 1. Організація акушерської допомоги в Росії. - В. І. Кулаков, О. Г. Фролова 20 1.1. Амбулаторна акушерська допомога 20 1.1.1. Загальні принципи роботи 20 1.1.2. Лікувально-профілактична допомога вагітним 28 1.1.2.1. Антенатальна програма спостереження вагітних
  5.  ОБЛІК І ВВЕДЕННЯ РОДОВОГО СЕРТИФІКАТА
      При використанні «Талона амбулаторного пацієнта» (ф. 025-10/у-97) у цьому амбулаторно-поліклінічному закладі не заповнюються наступні облікові документи: - «Статистичний талон для реєстрації заключного (уточненого) діагнозу» (ф. 025-2 / у ); - «Талон на прийом до лікаря» (ф. 025-4/у-88); - «Талон амбулаторного пацієнта» (Ф.Ф. 025-6 / у-89, 025-7/у-89); - «Єдиний талон
  6.  Структура акушерських стаціонарів і надання допомоги бере-менним
      Організація роботи в акушерських стаціонарах будується за єдиним принципом відповідно до діючого положення пологового будинку (відділення), наказами, розпорядженнями, інструкціями та існуючими методичними рекомендаціями. Структура акушерського стаціонару повинна відповідати вимогам будівельних норм і правил лікувально-профілактичних закладів; оснащення - табелю устаткування
  7.  ДОДАТКИ
      Додаток 1 Перелік екстрагенітальних захворювань вагітних, які потребують динамічного спостереження терапевтом Більшість вагітних, хворих екстраге-нітальной захворюваннями, повинні перебувати на особливому обліку у терапевта, для чого може бути використана облікова форма № 30 («Контрольна карта»). До цим хворим головним чином ставляться жінки, які страждають такими захворюваннями:
  8.  Ехографіческое дослідження при вагітності
      Антенатальна ультразвукова діагностика є ефективним методом дослідження в акушерській практиці, який широко використовується для визначення розмірів плода, уточнення терміну вагітності, оцінки стану фетоплацентарного комплексу, виявлення аномалій розвитку плоду і т. д. Однак це всього лише додатковий інструментальний метод діагностики, який в сукупності з клінічними
  9.  4.5. Діагностика стану гемодинаміки в системі мати-плацента-плід за допомогою доплерографії при вагітності і в пологах
      Застосування в ультразвукової діагностики апаратури, робота якої заснована на ефекті Доплера, дозволяє вивчати стан матково-плацентарного, фетоплацентарного і плодового кровотоку. {Foto67} Рис. 4.36. Зміна спектра швидкостей кровотоку в залежності від фази скорочення серця. МССК - максимальна систолічна швидкість кровотоку; КДБК - кінцева діастолічна
  10.  Роль плаценти. Гормональна і білково-утворююча функція плаценти
      Всі зміни, що відбуваються в організмі жінки під час вагітності, носять адаптаційний характер і спрямовані на створення оптимальних умов для розвитку плода. З перших тижнів настання вагітності аж до її закінчення формується структурний і функціональну єдність - система мати - плацента - плід. Основою цієї єдності є плацента, точніше - послід. Послід - це система
© medbib.in.ua - Медична Бібліотека