Наследование групп крови резус
На
рисунке представлено положение резус белка резус в мембране эритроцитов.
Почему
он так назван? В 30-40-х годах, когда довольно интенсивно проводились исследования
групп крови, было обнаружено, что антитела к группе крови мартышки резус
агглютинируют у некоторых людей их эритроциты.
Агглютинация
– это процесс склеивания эритроцитов под действием антител к белам,
расположенным на мембранах эритроцитов. На рисунке ниже представлен картина
агглютинации. Здесь изображены капельки крови , к которым добавлена сыворотка,
содержащая антитела к резус-белку. Синим обведены капли, в которых с кровью
ничего не происходит. Если реакция при добавлении антител не идет, то, значит у
данного человека резус-белок отсутствует. Красным обведены образцы крови, в
которых происходит агглютинация. Буквами помечены капли крови, которые реакцию
дают, но очень слабую. Такое встречается у приблизительно 1% людей, и это так и
называемый слабый резус фенотип.
С
чем это связано? На рисунке ниже буквами представлена последовательность
резус-белка. Вы знаете, что белок состоит из 20 аминокислот, каждая из которых
обозначается своей буквой. Ген (последовательность нуклеотидов, соответственно,
в 3 раза более длинная последовательность, записанная только четыремя буквами,
а не 20), который кодирует резус-белок, называется RHD.
АМИНОКИСЛОТНАЯ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РЕЗУС-БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА
(каждая
аминокислота обозначена одной буквой):
Информация из
базы данных NCBI
Human RhD blood group antigen mRNA,
complete cds
ORGANISM Homo sapiens
standard_name="RhD"
MSSKYPRSVRRCLPLWALTLEAALILLFYFFTHYDASLEDQKGLVASYQV
GQDLTVMAAIGLGFLTSSFRRHSWSSVAFNLFMLALGVQWAILLDGFLSQ
FP
SGKVVITLFSIRLATMSALSVLISVDAVLGKVNLAQLVVMVLVEVTA
LGNLRMVISNIFNTDYHMNMMHIYVFAAYFGLSVAWCLPKPLPEGTEDKD
QTATIPSLSAMLGALFLWMFWPSFNSALLRSPIERKNAVFNTYYAVAVSV
VTAISGSSLAHPQGKISKTYVHSAVLAGGVAVGTSCHLIPSPWLAMVLGL
VAGLISVGGAKYLPGCCNRVLGIPHSSIMGYNFSLLGLLGEIIYIVLLVL
DTVGAGNGMIGFQVLLSIGELSLAIVIALTSGLLTGLLLNLKIWKAPHEA
KYFDDQVFWKFPHLAVGF
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ НУКЛЕОТИДОВ КОДИРУЮЩЕЙ ЧАСТИ ГЕНА РЕЗУС-БЕЛКА ЧЕЛОВЕКА
Информация
из базы данных NCBI
1
atgagctcta
agtacccgcg
gtctgtccgg
cgctgcctgc
ccctctgggc
cctaacactg
61
gaagcagctc
tcattctcct
cttctatttt
tttacccact
atgacgcttc
cttagaggat
121
caaaaggggc
tcgtggcatc
ctatcaagtt
ggccaagatc
tgaccgtgat
ggcggccatt
181
ggcttgggct
tcctcacctc
gagtttccgg
agacacagct
ggagcagtgt
ggccttcaac
241
ctcttcatgc
tggcgcttgg
tgtgcagtgg
gcaatcctgc
tggacggctt
cctgagccag
301
ttcccttctg
ggaaggtggt
catcacactg
ttcagtattc
ggctggccac
catgagtgct
361
ttgtcggtgc
tgatctcagt
ggatgctgtc
ttggggaagg
tcaacttggc
gcagttggtg
421
gtgatggtgc
tggtggaggt
gacagcttta
ggcaacctga
ggatggtcat
cagtaatatc
481
ttcaacacag
actaccacat
gaacatgatg
cacatctacg
tgttcgcagc
ctattttggg
541
ctgtctgtgg
cctggtgcct
gccaaagcct
ctacccgagg
gaacggagga
taaagatcag
601
acagcaacga
tacccagttt
gtctgccatg
ctgggcgccc
tcttcttgtg
gatgttctgg
661
ccaagtttca
actctgctct
gctgagaagt
ccaatcgaaa
ggaagaatgc
cgtgttcaac
721
acctactatg
ctgtagcagt
cagcgtggtg
acagccatct
cagggtcatc
cttggctcac
781
ccccaaggga
agatcagcaa
gacttatgtg
cacagtgcgg
tgttggcagg
aggcgtggct
841
gtgggtacct
cgtgtcacct
gatcccttct
ccgtggcttg
ccatggtgct
gggtcttgtg
901
gctgggctga
tctccgtcgg
gggagccaag
tacctgccgg
ggtgttgtaa
ccgagtgctg
961
gggattcccc
acagctccat
catgggctac
aacttcagct
tgctgggtct
gcttggagag
1021
atcatctaca
ttgtgttgct
ggtgcttgat
accgtcggag
ccggcaatgg
catgattggc
1081
ttccaggtcc
tcctcagcat
tggggaactc
agcttggcca
tcgtgatagc
tctcacgtct
1141
ggtctcctga
caggtttgct
cctaaatctt
aaaatatgga
aagcacctca
tgaggctaaa
1201
tattttgatg
accaagtttt
ctggaagttt
cctcatttgg
ctgttggatt
ttaagcaaaa
1261
gcatccaaga
aaaacaaggc
ctgttcaaaa
acaagacaac
ttcctctcac
tgttgcctgc
1321
atttgtacgt
gagaaacgct
catgacagca
aagt//
У
большинства людей (85%) имеется ген резус-фактора, но у 15% этот ген
отсутствует, отсутствует соответствующий гену нуклеотидный "текст" .
Если этот ген присутствует, то он определяет у человека синтез резус-белка.
Если же его нет, то резус-белок не синтезируется.
Такие
разные "состояния" гена – вариации нуклеотидного "текста"
называются альтернативными формами или коротко –аллелями. В данном случае
вариация – это наличие или отсутствие всей нуклеотидной последовательности
гена.
У
человека может встречаться 3 варианта сочетания резус-аллелей. Человек, у
которого 2 аллеля с присутствующим геном, имеет группу крови резус
положительную (рис. 4 вверху). Если у человека на одной из хромосом ген
отсутствует, то белок все равно синтезируется с гена на другой хромосоме; и
резус-группа также положительная (рис. в середине). Белок не синтезируется
только в том случае, когда ген отсутствует на обоих хромосомах. Только в этом
случае группа крови резус-отрицательная (рис. 4 внизу).
Вопрос,
который был задан, описывал ситуацию, когда оба родителя имеют два разных
аллеля. То есть оба они резус-положительны, но второй аллель у них не содержит
последовательность, кодирующую резус-белок. И оба их ребенка получили от
каждого из родителей как раз этот аллель с отсутствующим геном. Несложно
рассчитать вероятность рождения в такой семье ребенка с отрицательным
резус-фактором. Она равна 25% (1/2*1/2=1/4); вероятность же рождения обоих
детей с резус-отрицательной группой крови – 1/16.
Стоит
упомянуть о резус-конфликте. Его суть заключается в следующем. Если мать
резус-отрицательна, ее муж резус-положительный, и ребенок наследует от отца
Rh+, то в крови матери могут начать вырабатываться антитела против
резус-фактора плода. При первой беременности этого обычно не происходит, но при
родах возможен контакт с белками крови ребенка, и у матери могут появиться в
крови антитела к резус-фактору. Тогда при следующей беременности резус-положительным
плодом материнские антитела разрушат эритроциты ребенка. Это заболевание
называется гемолитическая желтуха (ребенок рождается весь желтый и обычно
вскоре умирает). Описано это заболевание впервые в 1609 году французской
акушеркой. Когда была разработана процедура переливания крови, то таких детей
научились спасать. Им делали заменное переливание крови, т.е. полностью сливали
всю их кровь, и вводили новую. Теперь, когда установлены причины
резус-конфликта, поступают следующим образом. Если во время беременности, у
женщины кровь резус-отрицательна, а у мужа резус-положительна, следят за
уровнем антител к резус-фактору и проводят необходимое лечение, если титр этих
антител начинает возрастать. Стоит отметить, что если мать резус-положительна,
а сам ребенок резус-отрицателен, то конфликта не происходит.
Я
бы хотела отметить один из полученных ответов на этот вопрос. Когда мы
составляли вопросы для лекций, мы получили реальный вопрос из газеты «АиФ» с
просьбой разъяснить, в чем дело. Мы решили включить этот вопрос в опросник, с
целью проверить, насколько наши слушателе знакомы с генетикой. Собственно,
вопрос предполагался как чисто учебный. И вот один из ответов был следующим: «Я
бы не рискнул отвечать на этот вопрос, так как я не специалист, а от моего ответа
зависит семейное счастье человека». Хочется выразить уважение человеку, который
так ответил на вопрос, потому что он воспринял контекст, в котором стояла чисто
учебная задача. Он продемонстрировал понимание этических аспектов, связанных с
наукой. Я думаю, вы понимаете, что существует ответственность ученого, и
замечательно, что в вашей аудитории есть люди, которые уже сейчас настолько
ясно понимают связь науки с реальной жизнью.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://bio.fizteh.ru