Популационни методи на медицинската генетика
Методите, използвани заопределяне на честотите на генитеи генотиповете в популация, демонстриращи естеството на тяхната промяна под въздействието на околната среда и различни фактори на динамиката на популацията, се наричат популационно-статистически.
Използвайки тези методи, вие можете: • да определите генните честоти, степента на хетерозиготност и полиморфизъм, • да установите как се променят генните честоти под влияние на селекцията, • да идентифицирате влиянието на факторите на популационната динамика върху честотите на определени генотипове и фенотипове, • да анализирате влиянието на факторите на околната среда върху генната експресия, • да определите степента на междупопулационно генетично разнообразие и да изчислите генетичното разстояние между популациите.
Също така, методитепопулационно-статистически анализмогат да се използват за определяне и потвърждаване на видовете наследяване на заболяването, което е основа за използването на математическа статистика в клиничния генетичен анализ.
Популационните генетични изследваниявключват следните стъпки: 1) подбор на популация въз основа на демографски характеристики, 2) събиране на материал, 3) подбор на метод за статистически анализ.
Понастоящем за събиране на материал по време напопулационно генетично изследванесе използва методът за преглед и неговите различни модификации, т.е. възможно е да се изследва цялата наследствена патология, или отделна група заболявания, или само едно заболяване, но изучавайки цялото население на избрания регион.
На практика, когатоизчисляват честотата на хетерозиготите, понякога те приемат приблизителна стойност p(p= 1) и съответно 2pq=2q. Помислете за следния пример. Честотата на кистозната фиброза е 1:2500, така че q2 = 0,0004, q = 0,02. По дефиниция p + q = 1, следователно p = 1 - q - 1 - 0,02 = 0,98, a 2pq = 2q = 2х 0,02 = 0,04. По този начин честотата на хетерозиготите за гена за кистозна фиброза в изследваната популация е приблизително 4%.
В деня на установяване и потвърждаване натипа на наследяване на болеститее необходимо да се провери съответствието на сегрегацията (разделянето) според изследваната характеристика в обременени семейства от тази популация с менделски модели. При правилно събиране на материал, съотношението на болни и здрави братя и сестри от едно и също поколение и честотата на сегрегация (честотата, с която генът се сегрегира в изследваните семейства) ще съответства на определен тип наследство. Методът x-квадрат потвърждава съответствието между броя на болните и здравите братя и сестри за автозомно-доминантна патология в семейства с пълна регистрация (чрез болни родители):
където O е очакваният, H е наблюдаваният брой болни или здрави братя и сестри в идентифицираните семейства.Могат да се използват редица методи за изчисляване на честотата на сегрегация(p): методът Weinberg sib, методът на пробанда.
Методите на Weinberg sibи методът на пробанд се използват в случай на регистрация на семейства чрез болни деца: в случай на рецесивна патология (родителите са здрави) и в случай на автозомно-доминантни заболявания в случай на непълна регистрация.
Методът Weinberg sibможе да се използва само при изследване на цялата популация или произволна извадка, в която всеки пациент има еднаква вероятност да попадне в нея и всички пациенти имат равен шанс да станат пробанд, с други думи, всички засегнати трябва да са пробанд. Същността на този метод е да се изчисли съотношението на общия брой болни братя и сестри към общия брой на техните здрави братя и сестри, съответно:
където броят на пациентите в семейството, s е броят на децата в семейството. Когато използватетози метод, има шанс да получитеизкривени резултати поради следните причини: малък брой деца в семействата, включени в извадката; непълно проникване или скрито носителство на мутантния ген; наличието на изтрити форми и различни стадии на заболяването; пропускане на семейства в случай на раждане на здраво дете от хетерозиготни родители.
Пробандният методсе използва много по-често в практиката на популационните генетични изследвания. Използва се при изследване на клиничен материал, случайно попаднал под наблюдение, т.е. ако не всички засегнати братя и братя са регистрирани като пробанд.
Тъй като на практика семействата , в които поне едно дете е болно, попадат в полезрениетона изследователя, за да се възстанови истинското съотношение, когато се вземат предвид сибсовете, Вайнберг предложи изключване на пробанда. В резултат на това формулата за изчисляване на честотата на разделяне е:
където a е броят на пробандите, r е броят на пациентите, s е броят на децата в даденото семейство. В допълнение, спробандния методе възможно да се оцени пълнотата на откриването на семейства с дадена патология или вероятността за регистрация:
Съвременните изследвания на населениетоизползват по-сложни, модифицирани и компютъризирани методи за изчисление (претеглени шансове и методи на линейна интерполация), но базирани на същите принципи.
- Върнете се към съдържанието на раздела "Генетика."