Популационно-статистически подход в генетичния анализ на хората
Характеристика на популационно-статистическите методи за човешки генетичен анализ е статистическата обработка на резултатите от наблюденията.
Популационно-статистическите методи са предназначени да изследват разпределението на избрани фенотипни черти (включително патологични) в групи от хора (етнически, регионални, популации, деми, изолати) в едно или няколко поколения. Въз основа на данните, получени по този метод, се изчислява честотата на поява в изследваната популационна група на различни алели на ген или различни генотипове за тези алели, степента на хетерозиготност и полиморфизъм, определя се разпределението на определени наследствени черти в групата, включително генетични и мултифакторни заболявания, анализира се влиянието на факторите на околната среда върху експресията (индикатори за експресивност и пенетрантност) на гените, наличието на селекция (положителна или отрицателна). ) за отделните алели на съответните гени се определя, както и естеството на селекционните фактори. Население-
може да се използва статистически подход за определяне и/или потвърждаване на начина на унаследяване на заболяването; предоставя ценна информация за идентифициране на факторите, пътищата и генетичните механизми на антропогенезата и расогенезата. Той се използва широко за определяне на степента на междупопулационно генетично разнообразие, при изчисляване на генетични разстояния между сравнявани популации, което позволява да се прецени нивото на тяхната генетична връзка. Последното може да даде основание за извода (предположението) за историческата и езиковата (езикова, културна) връзка.
По време на статистическата обработка на материал, получен чрез изследване на членовете на избрана група хора по интересен за изследовател или генетик признак, основата за преценки за характеристиките на генетичнияСтруктурата на групата (генетичен състав или алелен пул на популацията) е законътна генетичното равновесие на Харди-Вайнберг.Той отразява модела, според който при редица условия съотношението на честотите на алелите на гените в генния (алелния) пул, както и различните видове гени (алели) в изследваната популация в редица поколения остава непроменено. Имайки данни за честотата на поява в популацията на рецесивен фенотип (генотип aa), е лесно да се изчисли честотата на поява на посочения алел (a) в генния (алелен) фонд на изследваното поколение хора. Чрез разширяване на резултатите от изчисленията до следващите поколения е възможно да се предвиди появата на хора в тях - рецесивни хомозиготи и хетерозиготни носители на съответния рецесивен алел. Данни от този вид са важни в прогностичен план, ако този алел е патогенен, т.е. в хомозиготно състояние води до развитие на наследствено (моногенно) заболяване или наличието му показва генетично предразположение към мултифакторно заболяване.
Математическият израз на закона на Харди-Вайнберг е формулата:
къдетор2е делът на хомозиготите за алел а;p- честота на алела a;q2- дял на хомозиготите за алтернативния алел А;q- честота на алел А;2pq- дял на хетерозиготите.
Очевидноp+q= 1. Формулата позволява да се изчисли честотата на поява на хора с различни генотипове и на първо място, което е от пряк интерес за практическата медицина, честотата на поява на хетерозиготи - носители на латентен рецесивен
(често "проблематичен", патогенен) алел. Например албинизмът е свързан с липсата на синтез на черния пигмент меланин в организма и е наследствена рецесивна черта. Честотата, с която в повечето популацииима албиноси (генотипaa),е 1:20 000. Акоq2= 1/20 000, тогаваq= 1/141 иp= 140/141. В съответствие със закона на Харди-Вайнберг, честотата на хетерозиготите е 2pq, т.е. в нашия пример 2(1/141)(140/141)=280/20 000 или 1/70. Заключаваме, че в изследваната популация хетерозиготните носители на алела на албинизма се срещат с честота един на 70 души.
Фактът, че честотата на поява на различни черти сред членовете на изследваната популация от хора съответства на закона на Харди-Вайнберг, дава основание да се твърди, че развитието на анализираните черти се контролира от алели на един ген. Така чрез изследване на фенотипите беше установено, че сред бялото население на Съединените щати 29,16% имат кръвна група M, 49,58% имат кръвна групаMNи 21,26% имат кръвна група N, което точно съответства на формулатаp2M+2pqMN+q2N= 1. алел (Im иIN)с формата на взаимодействие под формата на кодиране: при лица с кръвна група M генотипIMIM,при лица с кръвна групаN-ININи при лица с кръвна групаMN-IMIN.