Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Изменчивость морфо-физиологических признаков и маркеров генов у жителей западного участка БАМ

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость морфо-физиологических признаков и маркеров генов у жителей западного участка БАМ"

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР ИНСТИТУТ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

На правах рукописи УДК: 575.111 (571.5)

ШЕНИН

Владимир Анатольевич

ИЗМЕНЧИВОСТЬ 1<Юг40-4ПЗИ0Я0ГИЧЕСКИX ПРИЗНАКОВ И МАРКЕРОВ ГЕНОВ У ГИТЕЛЕЛ ЗАПАДНОГО УЧАСТКА БАМ

03.00.15 - генетика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Косква - 1990

Работа выполнена в академической группе СО АМН СССР академика АМН СССР К.Р.Седова

Научные руководители:

академик АМН СССР, доктор медицинских наук,профессор К.Р.Седов

канлидэт биологических наук, старший научный сотрудник Ю.Е.Дуброва

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук В.А.Спицын

доктор медицинских наук О.К.Еотвиньев

Ведущие учреждения:

НИИ медицинской генетики ТНЦ АМН СССР, г.Томск

Защита диссертации состоится "_"__ 1990 г

в_чзс._мин. на заседании специализированною Учеясгс

совета (Д.001.16.01) при институте медицинской генетики АМН СССР (115478, Ь'.оскв'д, коскворечге,1).

С диссертацией: моено ознакомиться в библиотеке Института медицинском генетики А.;,11 СССР

Автореферат р-ззссган "_"_ 1930 г.

Учений секретарь специализированного совета доктор бко-.огических наук

Л.;.Курило

Г

l ч ■ ОЕШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■-..-■■•г I

' г-> Актуальность проблемы «В настоящее время появился значительный интЩ5ёсГк"таким научным и практическим проблемам как генетический полиморфизм вновь формирующихся популяций человека. Это обусловлено тем, что популяционно-демографическая картина развивающихся районов предъявляет повышенные требования к разработке прогнозирования изменений наследственного разнообразия, и в связи с этим, своевременному предупреждению неблагоприятных последствий в условиях социально-биологической адаптации к экстремальным условиям (Соловенчук, 1984, 1986;Gavalli-Sforza, 1973).

Изучение вышеуказанных проблем приобретает особое значение для ряда регионов СССР, экономическое освоение которых происходит в основном за счет прибывшего населения. Среди них следует выделить зону строительства и эксплуатации Байкало-Амурской магистрали в качестве региона с наиболее интенсивной миграцией населения за последние десятилетия. Необходимость комплексного изучения изменчивости мсногеняых и пслигенных признаков у групп населения.отличающихся по времени прскиЕания б данном регионе, очевидна. Б н стоящее время подобная информация отсутствует,что не позволяет а дек -ватнс охарактеризовать особенности генофонда населения зоны ЕА:."..

Население региона сталкивается со сложными, а порой - экстремальными климато-географическиг/.и условиями, что в значительной степени обуславливает его,значительную подверженность различным заболеваниям.Поэтому особую актуальность приобретают исследования механизмов резистентности населения к широкому спектру патологических состояний. Ранее было показано, что в определении устойчивости организма человека к ряду заболеваний эндогенной и экзогеннс"1 природы, существенная роль принадлежит неспецифическим наследственным факторам, источником которых является нормальная изменчивость моногенных и полигенных признаков чАитухсв и пр., 1979,1984). Принимая во внимание особенности экологической обстановки региона, мсенс окитать наличие единых для всего европеоидного населения механизмов, обеспечивающих неспецифическую генетическую резистентность к ряду заболеваний.

цель и задачи ¡работы. Коль настоящей работы - изучение изменчивости ряда .v,оногенных и пслигенных признаков у русских прибывших и русских местных жителей ГА" и определение их роли в образовании неспецифической резистентности "к заболеваниям.

Для достижения это" цели были поставлены следующие задачи: I. Сравнить изменчивость ряда морфо-физиологических признаков и некоторых демографических данных у прибывшего и местного руссхо-

- г -

го населения Западного участка БАМ.

Z. Изучить распределение генетических маркеров у прибывших : местных родителей и их детей.родившихся на Западном участке БАМ

3. Сопоставить изменчивость ряда морфо-$изиологических и ге нетических признаков у детей и их родителей в зависимости от coi тояния здоровья ребенка - его подверженности острым респираторным заболеваниям на первом году жизни.

Научная новизна. В работе впервые исследована изменчивость мор(| о-физиологических признаков и маркеров генов в двух поколениях (родители и дети) прибывшего и местного русского населения Западного участка БА!и. При сопоставлении изменчивости пяти антр пометрических признаков при рождении детей контрольно": и основн групп,впервые показано,что низкие значения размерно-весовых пок. зателей яеляктся фактором риска острых респираторных заболевани на первом году жизни.Впервые обнаружены существенные различия п совокупности полиморфных лекусов между группой болевзих детей кх родителей прибывшего и местного населения и группой здоровых детей. Установлено,что за резистентностью и подверженностью орг. кизма ребенка к 0?3,стоят различные фенотипы по локусам групп крсьи ABO, Р к лск.усу Нр.

йрчктическая ценность работы. Выявленные различия между ос ковкой и контрольной группами детей по изменчивости антропометр ческих признаков при рождения и распределению фенотипов локусов ABO, Р, Нр. можно использовать в педиатрической практике для ран го выявления групп с повышенным риском развития остро" респират кой патологии б исследованном регионе.

По гоне huí; , выносимые на защиту.

1. Особенности генетической структуры прибывшего и местного русского я-зееления Западного участка ЕА!.:..

Z. .Показатели изменчивости антропометрических признаков у н "Сроненных болелхих и ке болевших острыми респираторными забол iaнкямп на первом году жизни.

2. Г с пс :и.;:'.ческс:. рознссб^огл'.е лс лскуса:: ЛВС, Г, I? тор несдещ'4кческо? устойчивости организма ребенка к 0?3 на пер ьом году жизни.

Апробация работы .'ь.атериалы диссертации были доложены на про лемнем семинаре "Генетические осноеы эволюции и селекции" йОГен .1п СССР О..оскза,1367); на пленуме Научного совета по медицинско генетике A»¡ri СССР (Томск,1967); на конференции молодых экологов "Человек в биосоере" (Москва,1968); на конференции проблем экол хкй Прибавка пи и,ркутек ,1966) и не проблемном семинаре популяl

онных исследований Института медицинской генетики АМН СССР (Москва,1989).

Публикации. По теме диссертации опубликовано-7 работ. Объем работы. Диссертационная работа включает в себя введение, обзор литературы.материалы и методы исследования.экспериментальную часть,обсуждение результатов, выводы и список литературы. Объем диссертации 117 стр.машинописного текста.иллюстрированного 9 рисунками и 25 таблицами. Список литературы включает 154 работы, в том числе 63 - на иностранных языках.

. ГЛАВА П - МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Материалы для исследования были собраны в зоне строительства Западного участка Байкало-Амурской магистрали. Население изучалось посемейно.включая мать, отца и их детей;семьи были разделены на 2 группы. Первую группу составили прибывшие жители русской национальности. На основании опроса в их родословных до второго колена не выявлены представители иных национальностей. Всего обследовано 119 семей.проживающих в поселках Северобэйкальск . и Нижне-Ангарск. 67% матерей и 10% отцов в данной группе, прибыли из Европейской части РС;СР. Все дети включенные в выборку.роди -лись в вышеуказанных поселках. Во вторую группу было включено 92 семьи местных русских кителей. Эти семьи проживали в поселке Нижне-Ангарск,который был основан в 1646 г. Василием Колесниковым (Фишер,1774; Мельхеез,1959), и его русское население до начала строительства находилось в относительной изоляции. Для исследования были отобраны лица,в родословных которых в трех поколениях не прослеживались экзогамные браки.

Выделение групп обследуемых детей проводилось на основании приказа МЗ СССР .7 60 от 19.01.83г. "0 дальнейшем совершенствовании амбулаторнс-попиклинической помощи детскому населению" и информационного письма "Об организации профилактической работы с дет1ми раннего возраста на педиатрических участках в детских поликлиниках" Шоскза ,1962). В оснсЕнуя обследованную группу вошли дети .второй группы здоровья.Ото чаете болевшие «ли перенесшие на перьом году жизни острее респираторное заболевание с выраженной фебриль-ной реакцией, с неблагоприятным,затяжным течением реабилитацисн -ного периода. В нее включено 79 детей и их родители прибывхего и 52 - местного населения.В контрольную группу вошли дети пергой группы здороЕЬя.не имеющие отклонений по этим признакам. Ее составили 40 детей и их родители прибывшего и 40 - местного населения.

Данные анемнеза.демографические и морфо-физиологические характеристики обследованных лиц, были собраны в ходе индивиду-

ального опроса, анкетирования'и анализа медицинской документации. Образцы венозной крови для генетического тилирования были получены от 98 семей прибывшего населения и 66 семей местного.

В работе изучалась изменчивость 9 полиморфных локусов,кодирующих синтез белков и ферментов крови (гаптоглобин, Hp; ' форфоглншомутаза I, i ; глутамат-пируват трансаминаза дрт ) и эритроцитарных антигенов (ABO; р ; ш ; Duffy , Fy ; Kidd . Jk ; Sheaus , локус в )• Изменчивость белков анализировалась при помощи электрофореза белков в крахмальном геле с последующим гиотохимическим окрашиванием согласно рекомендациям Харриса и Хопкинсона ( Harris , Hopkinson , 1976). Определение групповой специфичности'эритроцитёрных антигенов осуществлялось при помощи набора стандартных антисывороток.

Статистическая обработка большинства данных проводилась по стандартным алгоритмам биометрии (Урбах, 1964). Расчет значений главных компонент осуществлялся по Андерсону (Андерсон, 1963). Генные частоты и теоретические распределения генотипов для полиморфных локусов определяли по Ли (1978). Расчет частот генов по системе ABO проводился по Бернштейну (Ли, 1978), Величина ожидаемой гетерозиготности и дисперсия ее выборочной оценки определялась по Нею и Ройчоудхари ( Hei , Boychoudhury . 1974). Гетерогенность частот генотипов и генов между 'исследованными выборками вычислялась по Сокалю и Рольфу ( sokal . Rolf . 1981). Расчет значений главных компонент для частот аллелей проводился на основании ковариационных матриц по Харпендангу и Дж'енкинсу (Harpending , Jenkins . 1973). Генетическое сходство популяций определялось при помощи показателя -г (Животовский, 1983). Ден-дрограммы генетического сходства популяций строились при помощи метода невзвешенных групповых средних (Дюран, Оделл, 1977). Достоверность значимости ассоциации рассматриваемых признаков с заболеваемостью ОРЗ,определялась по Свейгаарду с соавторами(цит по Thomson ,1981).

* у

ГЛАВА Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

§ I. Сравнительная популяционно-генетическая характеристика русского прибывшего и русского местного населения

В таблице I сопоставлена изменчивость ряда признаков у русских родителей, проживающих на Западном участке БАМ. Для местно-

Таблица I

Некоторые биологические характеристики матерей прибывшего и местного населения

Признаки Прибывшие N ^ + з.е. С N Местные X. +,з.е. td Г

I. Длина тела 109 162,70+0,67 6,98 86 160,78+0,56 5,15 2,22х 1,84х

2. Возраст юепагсЬе 119 13,60+0,14 1,50 92 14,25+0,13 1,21 3,50ххх 1,53х

3. Число беременнос-

тей 119 2,64+0,18 2,00 92 2,38+0,18 1,68 1,01 1,40

4. Число родов 119 1,77+0,08 0,86 92 1,71+0,09 0,83 0,57 1,06

Примечание: N - число обследованных, X. - среднее, з.е. - его ошибка, ¿У- стандартное отклонение. Здесь и далее звездочками обозначены уровни значимости критериев: X - Р^ 0,05; хх - Р -< 0,01; - Р 0,001

Таблица 2

- . Антропометрические признаки при рождении у детей прибывшего и местного населения

Признаки _ Прибывшие____________Местные.

н X+з.е. <Г N ' _Х +а . в . (Г Р

I. Масса тела, г III 3557 +45 478 88 3404+ 49 459 2,28х 1,08

2. Длина тела, см III 52,08+0,18 1,91 88 51,38+0,21 1,96 2,56х 1,05

3. Окружность головы, см 88 35,42+0,14 1,28 60 35,22+0,18 1,37 0,92 1,15

4. 5. Окружность груди,см Окружность живота,см 84 75 34,17+0,15 32,25+0,23 1,40 1,99 57 45 33,54+0,22 31,51+0,26 1,69 I, 75 2,30хх 2,13 х 1,45 1,29

го населения характерно преобладание низкорослых женщин с поздними сроками наступления полового созреванпж^епагсЬе).

■ В ходе исследования детей, были собраны данные пяти антропометрических показателей при рождении (табл.2). В таблице приведены данные доношенных новорожденных. Дети прибывших родителей отличаются от детей местных родителей большими значениями всех антропометрических характеристик.

Цри анализе распределений частот генотипов и генов в сравниваемых выборках детей и родителей прибывшего и местного населения, систематических различий между сравниваемыми группами не выявлено.

Особенности .генофонда местного населения выявляются при сопоставлении наблюдаемых и ожидаемых значений гетерозиг-отности по 6 локусам с кодоминантной экспрессией аллелей (табл.3)(ер, Рй! I, вРТ, ш, Гу, Лс). Как для родителей, так и для их де-..тей -местного населения, характерно систематическое (практически по всем локусам) снижение величины наблюдаемой гетерозиготнссти по сравнению с ожидаемой. Соответствующие средние величины в обеих группах достоверно отличаются друг от друга.

Таблица 3

Наблюдаемая Ш0), ожидаемая (Не) средняя гетерозиготность и относительное среднее отклонение наблюдаемой гетерозигото-ности от ожидаемой ( 5 ) по 6 локусам в исследованных грулла>

Исследованные группы но Не *<1 в

I. Дети прибывших родителей 0,4583+0,0204 0,4812+0,0056 1,08 -0.051С

2. Дети местных родителей ъл 0,4298+0,0248 0,91 0,4821+0,0066 0,10 2,04х -0Д09£

I. Родители прибывш. 0,4598+0,0146 0,4812+0,0039 1,41 -0.045С

2. Родители местн. 0,4327+0,0178 0,4875+0,0040 . 3,03** -о.пс;

0,18 1,20

§ 2. Сравнительный анализ изменчивости морфо-физиологи-ческих признаков у родителей и детей основной и контрольной групп

Из 117 обследованных детей прибывшего наоеления 8 (0,0684) родились недоношенными; из 91 местного - 4 (0,0440^ гС = 0,46, Р 0,05. Все недоношенные дети вошли в основную группу, их частота составила (0,0930) высокодостоверно превышающую таковую в контроле ( и- =3,13; Р<0,01). Следовательно, недоношенность является одним из факторов риска для рассматриваемого заболевания. Так как все недоношенные дети характеризовались существенным снижением росто-весовых показателей, то в дальнейшем они были исключены из основной группы анализа изменчивости антропометрических признаков.

При сопоставлении изменчивости 5 антропометрических признаков новорожденных прибывшего населения было показано, что по всем признакам средние значения в контрольной группе превышают таковые в основной, в одном случае - достоверно. Во всех случаях дисперсия признаков в основной группе превышает таковую в контрольной; в.трех случаях при данных размерах выборок - достоверно. Еще более отчетливо данная тенденция прослеживается при.анализе детей местного населения - для 5 признаков средние значе -ния в контрольной группе достоверно превышают таковые в основной. Однако различие в величине дисперсии между сравниваемыми группами выражены не столь явно.

Проанализированные признаки тесно скоррелированы друг с другом, что позволяет применить для анализа их изменчивости метод главных компонент. В табл. 4 приведены средние значения проекций новорожденных в сравниваемых группах на первые 3 главные компоненты. Наиболее существенные различия между детьми основной и контрольной групп,обнаруживаются по их проекции на первую главную компоненту (рис.1). Принимая во внимание интерпретацию первой главной компоненты, как общей характеристики размеров и массы тела, можно заключить, что для больных детей прибывшего и местного населения характерно множественное отклонение всех антропометрических признаков в область их низких значений. В качестве меры .различий между рассматриваемыми группами,введем евклидово--расстояние, вычисленное на основании средних значений их проекций на первые 3 главные компоненты. Дендрограмма, построенная на оснований матрицы соответствующих различий, представлена на. рис.2. Очевидно, что дети прибывшего и местного населения конт-

Таблица.4

Средние значения проекций новорожденных в основной и контрольной группах на первые 3 главные.компоненты. .......

I компонента Д компонента Ш компонента

И

I компонента Д компонента Ш компонента

N

___ Контрольная группа__ Основная_группа _

5с+,з.е. (Г' Х±8-е-

_ ¿остов^различий _ (Г Г

Дети прибывших родителей

0,4392+0,1423 0,7256 -0,0129+0,1439 1,0074 2,23*

-0,2291+0,1416 0,7222 0,1684+0,1420 0,9942 1,98я

-0,1343+0,1619 0,8254 -0,0235+0,1553 1,0872 0,49

26 49

Дети местных родителей

0,2747+0,2177 0,9737 -0,6550+0,1905 0,9525 3,21

-0,2394+0,2612 1,1682 0,0933+0,2184 1,0919 0,98

0.0637+0,1492 0,6673' 0,1263+0,2429 1,2147 0,22

20 25

хх

1,93х 1,90я 1,74

1,04 1Д4

3,31

I

оз I

а. б.

Р Р

.1 главная компонента

Рис.1. Проекции детей прибывших (а) и местных (б) родителей в контрольной (I) и основной (2) группах на первую главную компоненту

1

2

3

4

Рис.2. Дендрограмма Генетических различий между сравниваемыми группами

I - местные (основ.гр.); 2 - пришлые (основн.гр.); 3 - местные (контр.гр.); 4 - пришлые (контр.гр.).

- 10 -

рольной группы наиболее близки друг к другу по совокупности рассматриваемых антропометрических признаков при их рождении.

§ 3. Изменчивость иммунологических и биохимических генов в сравниваемых группах

Сравнение изменчивости 9 полиморфных локуоов в основной и контрольной группах детей и их родителей позволило выявить 3 локуса о систематическими достоверными межгрупповыми различиями: ABO, Р и Нр (табл.5). До локусу ABO в контрольной группе преобладают индивидуумы с группой крови I (0), по локусу Р - с группой крови Р-(рр), по локусу Нр - с генотипом I-I. Эти различия наиболее выражены у детей.

Таблица 5

Показатели гетерогенности частот генов между сравниваемыми группами, X2 - тест ( Sokal . Rolf ,1981)

Локус Boe 8 выборок d.f .= 7 ■ Контрольная группа, 4 выборки d.f. = 3 Основная группа, 4 выборки d.f. = з

I. Нр 63,938х** 16,412х**" 1,311

2. PGMI 7,813 3,571 0,867

3. GPT 7,404 2,087 3,203

4. т 4,015 2,286 0,803

5. Kidd 5,641 1,308 2,972

6. Duffy 5,064 1,259 3,496

7. ABO 60,119х** 12,572х* 8,436х

8. P 3I,454X*X 3.189 1,668

9. Eh (D) 13,867 2,202 0,953

2 199,316*** 44,885х 23,709

d.f. 63 27 27

При попарном.комбинировании указанных локусов, между детьми контрольной и основной .групп имеются существенные различия в соответствующих распределениях фенотипов. В тоже время,эти распределения практически одинаковы внутри контрольной и основной группах детей прибывших и местных родителей. Можно выделить 3 "фенотипа резистентности" к ОРЗ у..детей обеих групп населения; 00 х рр; 00 х 1-1; рр х 1-1, и количественно оценить риск воз-

никновения данной патологии у носителей иных фенотипов (табл. 6).

Таблица 6

Ассоциация рассматриваемых генотипов с ОРЗ у детей прибывшего и местного населения

Фенотип риска, группы Относительный риск, RR Х2с1Ы Р

I. ABO Ш+Ш+1У) Р+ ' А В А+В 7,0^31 10,7514 9,0000 10,0329 10,3586 20,2239 1,54- Ю-3 1,29-Ю-3 6,89-Ю"6

2. ABO (П+Ш+1У) Нр (1-2 + 2-2) А В А+В . 6,8182 19,0000 10,5827 13,1034 18,9769 31,0949 2,95-Ю"5 I,23-I0"b 2,46-Ю-8

3. Р+ НрCI-2 + 2-2) А В А+В 5,0049 7,9176 6,2755 II,9339 11,5132 24,4416 5,51-Ю-4 6,91-Ю"4 7,66 -ЮГ7

Примечание: А - дети прибывших родителей, В - дети местных

О

родителей. Р - уровень значимости теста X на отклонение величины относительного риска от I.

Обратимся теперь к анализу закономерностей межгрупповой изменчивости всей совокупности локусов. Рассмотрим значимость различия между 8 выборками (родители и дети прибывшего и местного населения'основной и контрольной групп) по частотам генов (табл.5). Величина тотальной гетерогенности очень высока и значительно превышает таковую в контрольной и основной группах, взятых в отдельности. Следовательно, различия в распределении частот генотипов и генов между проанализированными группами в значительной степени обусловлены их разделением по признаку заболеваемости деде тей ОРЗ.

На основании данных до частотам аллелей 9 полиморфных ло-кусов представляется возможным оценить степень генетического сходства проанализированных групп. В табл. 7 приведены показатели генетического .сходства между детьми и родителями прибывше го и местного населения контрольной и основной групп. 20 из 28 значений показателей сходства между выборками достоверно от личаются от единицы, что свидетельствует о значительной их диф ференциации. На рис. 3 приведена дендрохрамма сходства проанализированных групп, на которой ясно выделяются 2 кластера: все представители контрольной группы с одной стороны и основ -нол - с другой.

6

4

5 7 I 3

Рис.3. Дендрограмма генетического сходства ( ) проанализированных выборок: I - дети прибывш. род. (контр.гр.); 2 - дети прлбывш.род. (основн.гр.); 3 - дети местн.род. (контр.гр.); 4 - дети местн.род. (основн.гр.); 5 - родители прибывш. (контр гр.); 6 - родители прибивд. (основн.гр.); 7 - родители местн. (контр.гр.); 8 - родители местн. (основн.гр.)..

Сходство (г)

I

■ 0,,995 0,990 0,985 0,,980

Таблица 7

Показатели генетического, сходства ( г ) для 8 изученных групп по 9 полиморфным локусам ' ...

«„„.„„„„ Дети прибывших Дети местных Прибывшие родители

груш!! родителей___родителей._________________

Контр.г-р.Осн.гр. Контр.гр. Основ.гр. Контр.гр. Основ.гр.

Местные родители Контр.гр. Основ.гр.

I ' - 0,9847 0,9944 0,9769 0,9956 0,9880 0,9958 0,9826

2 47,34*** - 0,9753 0,9943 0,9952 0,9997 0,9919 0,9877

3 11,76 67,87*** - 0,9633 0,9876 0,9765 0,9828 0,9704

4 57,93х** 19,93х 83,81*** - 0,9902 0,9948 0,9848 0,9883

5 13,55 22,34* 33,87*** 33,45*** - 0,9862 0,9876 0,9847

6 51,60*** 1,88 75,56*** 22,28* 23,11* - 0,9828 0,9880

7 12,16 34,50*** 18,61* 49,27*** 9,93 39,34*** - 0,9901

8 56,20*** 11,53 84,56*** 6,14 26,22** 13,83 44,64*** _

I

Примечание: Величины выше диагонали - показатели сходства( г ), ниже диагонали-критерия идентичности (I, <1^. = 10). Расчеты проведены по Животовскому (1983).

ГЛАВА 1У - ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

На основании изучения изменчивости морфо-физиологических признаков, биохимических и иммунологических маркеров генов, представляется возможным оценить степень различий между представителями русского прибывшего и меотного населения Западного участка БАМ. Местное русское население исследованного региона в течение длительного времени ( ~ 300 лет, т.е. ^ 10 поколений) было относительно изолировано от остального русского населения. Совместные действия генетического дрейфа в поселке с небольшим репродуктивным размером и естественного отбора, связанного с экстремальными условиями существования, должны были привести к существенным изменениям в генофонде изученной популяции. В ходе настоящего исследования были выявлены значительные различия между представителями прибывшего и местного русского населения региона, которые необходимо объяснить с точки зрения особенностей протекания генетических процессов в сравниваемых группах.

Для исследованной выборки местного населения характерен существенный дефицит гетерозиготных индивидуумов. Генетически} дрейф и дизруптивный отбор, направленный против гетерозигот являются наиболее вероятными его причинами. Белки и эритроци-тарные антигены, кодируемые 6 локусами с кодоминантной экспре« сией аллелей в функциональном отношении практически не связан! а соответствующие структурные гены не сцеплены (мс Kuaick, 1982). Поэтому представляется маловероятным одновременное действие дизруптивного отбора на в се локусы. Что касается генетического дрейфа, то гомозиготизация популяции по совокупности полиморфных генов является его наиболее характерной чертой. В поселке Нижне-Ангарск на момент начала постройки БАМ насчитыв; лось до 3000 местных русских жителей. Для человека генетическ эффективный размер популяции ( Ne ) обычно не превышает 1/3 е-общей численности ( Cavalli - Sforza, Bodaer, . 1971), то ее для Нижне-Ангарска Не-С 1000. В предыдущих поколениях величин Ne была еще ниже, что является достаточным условием для про явления эффектов генетического дрейфа на динамику.генетически процессов. Принимая во внимание изолированность местного насе ления, следует ожидать при этом нарастание степени инбредност популяции во времени (crow, Kimura, 1970).

Интересно сопоставить полученные данные с результатами ра

бот по изучению изменчивости полиморфных маркеров генов в популяциях человека со сходной историей развития.- Для этого в сводке Муранта с соавт. (Mourant et. al., , 1976) были отобраны 158 популяций иммигрантов небольшого размера, проживающих в течение длительного времени ( 7 100 лет) в условиях генетической изоляции от окружающего их местного населения. На основании приведенных данных были вычислены значения показателя d-= (HQ-He/He). Для популяций иммигрантов характерно,преобладание отрицательных значений индекса d ' , среднее значение которого достоверно отличается от нуля ( v =-0,0312+0,0108; б"=0,1359). Дефицит гетерозиготности в данных выборках является следствием эффектов дрейфа. При этом все полученные в настоящей работе величины D попадают в интервал значений d+ 2 , соответствуя, следовательно, мировым данным. Таким образом, генетический дрейф является наиболее вероятной причиной выраженного дефицита гетерозигот в популяции местных жителей. Следует ожидать наличие значимого инбридинга в их семьях, поэтому необходимы дальнейшие исследования родословных для определения его величины. Если существование инбридинга подтвердится, то популяция местных жителей будет представлять большой интерес для медико-генетических работ по изучению частоты встречаемости различных форм наследственной патологии у местных жителей.

Результаты настоящей работы свидетельствуют о наличии существенных различий в генетической структуре прибывшего и местного русского населения. С одной стороны, в Европейской части СССР за последние десятилетия преобладал экзогамный тип брачной структуры, переходящей в больших городах в фазу широкой панмик-сии (Курбатова, 1975). С другой стороны, для местных жителей характерна высокая степень эндогамии и связанные с ней эффекты инбридинга. Иными словами, они сохранили черты архаической организации, присущей виду ношо sapiens на протяжении большей части его эволюции: наличие системы подразделенных относительно изолированных популяций ограниченной численности. Это обстоятельство позволяет объяснить различие в изменчивости мор-фо-физиологических признаков между представителями прибывшего и местного населения. Так, женщины прибывшего населения имеют большую длину тела (в среднем ~ на 2 см) и половое созревание у них в среднем наступает на 8 мес.ранее, чем у местных женщин. В литературе неоднократно высказывались предположения о том, что одной из причин повсеместно наблюдаемой тенденции к увели-

чению размеров тела и ускорению развития подростков (акцеле-рации), является разрушение традиционно сложившихся изолятов и связанное с ним возрастание генетического разнообразия населения (Харрисон и др., 1979). В частности, для мужчин русской национальности показано увеличение длины тела и гетерозиготности по мере роста степени экзогамии их родителей (Шурхал, 1982).Увеличение размеров тела и ускорение полового созревания в возрастной кагорте исследованных женщин прибывшего населения является следствием процессов акцелерации (Миклашевская, Соловьева,1976), У местного населения, в силу архаичности его генетической структуры эти процессы еще не наступили, что может объяснить наблюдаемые различия между сравниваемыми группами. Однако все же нельзя исключить при этом влияние экстремальных факторов среды I изменчивость морфо-физиологических признаков у местного русскогс населения. Дальнейшие исследования изменчивости ряда морфо-физ> ологических признаков и маркеров структурных генов в изолированных популяциях со сходной историей может явиться одним из наиболее весомых способов проверки гипотезы о генетических факторах акцелерации.

Таким образом, в настоящей работе выявлены существенные различия по совокупности полигенных морфо-физиологических лризнаког и полиморфных маркеров генов между представителями прибывшего и местного русского населения данного региона. Однако действие отбора связанного с дифференциальной .заболеваемостью детей ОРЗ на первом году жизни может нивелировать наблюдаемые различия. Вполне вероятно, что у представителей обеих групп населения существуют единые механизмы, обеспечивающие резистентность органиэ ма ребенка к данной форме патологии. Подтверждением тому служат результаты сопоставления размерно-весовых характеристик у детей. При изучении изменчивости 5 антропометрических признаков у детей при рождении, была выявлена сходная картина для прибывшего и местного населения - здоровые дети оказались крупнее болевших де тей. Таким образом, отклонение при рождении по совокупности изученных антропометрических признаков в сторону их низких значений являются серьезным фактором риска для заболеваемости ОРЗ на первом году жизни ребенка. Эти результаты соответствуют разработанной ранее концепции адаптивной нормы (Алтухов, 1983, 1984),согла но которой наибольшая приспособленность организма связана со сре непопуляционными значениями морфо-физиологических признаков.Хоро шо известно, что повышенная смертность в перинатальном и постна-

тальном периоде характерна для новорожденных как с низкими,так и высокими значениями длины и массы тела (Алтухов и др., 1979; Kern, Penxoee,. 1951} Terrenato et.al., I98Ij Ulisei et.al.,1981).

Что касается заболеваемости, то ее риск максимален в основном для детей с низкими значениями длины и массы тела (Алтухов и др., 1979, 1981).

Для наотоящего исследования наибольшее значение имеет.тот факт, что здоровые дети прибывшего и местного населения близки между собой по совокупности антропометрических признаков при рождении. Это свидетельствует о формировании в исследуемом регионе единой для всех новорожденных адаптивной нормы в отношении морфологических признаков. Резистентность к заболеваниям, определяемая сложными взаимодействиями генетических факторов, проявляется у детей прибывшего и местного населения сходным образом. Поэтому, размах изменчивости антропометрических признаков новорожденных детей контрольной группы прибывших и местных родителей, совпадает.

Сопоставление распределения генотипов и частот генов отдельных локусов позволило определить З'локуса, по которым наблюдается наибольшее сходство детей прибывшего и местного населения в пределах контрольной и основной групп: ABO, Р и Нр. Так, по локусу ABO в контрольной группе преобладают индивидуумы с 1(0) группой крови, по локусу Р - гомозиготы (рр), по локусу Нр в данной группе существенно увеличена частота генотипа I-I.

В настоящей работе, на фоне существенных различий в генетической структуре прибывшего и местного населения, было продемонстрировано практически полное сходство в распределении генотипов по локусам ABO, Р и Нр внутри контрольной и основной групп прибывших и местных детей. Это свидетельствует о возможности их прямого участия в формировании устойчивости детей обеих групп населения к ОРЗ. Механизмы этих процессов не ясны и требуют дальнейшего детального изучения. Следует отметить, что в ряде работ получены указания на участие аллеля 0 по система ABO в определении резистентности детей к ОРЗ ( Mourant et.al., 1978). Кроме того, у проживающих в циркумполярной зоне СССР представителей коренного монголоидного населения, обнаружена высокая степень сходства в частотах генов именно групп крови ABO и Р, связанная, возможно,с их селективной значимостью для адаптации в условиях Севера (Рыч-ков, Шереметьева, 1976).

Различия между сравниваемыми группами проявились наиболее от-

четливо ври изучении степени их генетического сходства по совокупности полимофрных локуоов. Индивидуумы основной и контрольно групп независимо от их происхождения, попали в два явно разделенных кластера: "патологический" и "нормальный". Следовательно как за резистентностью к ОРЗ, так за предрасположенностью к дан ной форме патологии, стоят общие для прибывшего и местного насе лення наследственные характеристики у детей. Аналогичный резуль тат был получен при сопоставлении изменчивости антропометрических признаков у детей при их рождении: здоровые дети прибывших местных родителей оказались очень близкими друг к другу по совокупности средних значений рассматриваемых признаков.

Принципиальное значение имеет вопрос о происхождении общих для детей прибывшего и местного населения 2 комплексов наследст венных характеристик, ответственных за их резистентность и пред расположенность к ОРЗ на первом году жизни. На основании распре деления аллельных частот в двух тотальных выборках родителей пр. бывшего и местного населения, определена ожидаемая частота 3 ге-нотипических комбинаций, обеспечивающая наибольшую устойчивость их потомков к данной форме патологии. Для генотипа I (00); Р~(р; она составила 0,1451 (прибывшего населения) и 0,1471 (местное население); для генотипа I (00)-Нр (I-I) - 0,0499 (прибывшее население) и 0,0681 (меотное население) ; для генотипа Р"(рр)*-Нр (I-I) - 0,513 (прибывшее население) и 0,0?40 (местное население). Иными словами, случайно взятая из всей популяции сулружес-екая пара имеет очень низкую вероятность рождения ребенка с ком] лексом наследственных признаков, обеспечивающих его резистентно« к ОРЗ. При рассмотрении степени генетического сходства между выборками было показано, что наследственные характеристики детей как в контрольной, так и в основной группах близки к таковым у i родителей. Следовательно, определив генетические особенности супружеских пар по совокупности полиморфных локусов, можно дать прогноз о состоянии здоровья их потомков в данном регионе. К категории предпочтительных браков относятся такие, в которых оба супруга являются гомозиготами по локусам АЗО (00), Р (рр) и Нр (1-1). По-видимому, достаточной будет гомозиготность по 2 локусг из 3. Однако к подобной рекомендации следует подходить очень ос1] рожно. В настоящей работе не были изучены иные формы патологии з детей и их родителей. Вполне вероятно, что в формировании резистентности могут принимать участие иные аллеальные варианты ука-

-19' зашшх локусов. Тем не менее, как показывают результаты настоящей работы, информация о генетических особенностях новорожденного в сочетании с данными его раэмерно-веоовых характеристик являются важными диагностическими тестамадля педиатрической практики. В группу риска для ОРЗ попадают дети с низкими значениями размерно-весовых показателей при рождении, обладающие группами крови П, Ш, 1У (ABO) и Р1" и являющиеся носителями генотипов 1-2 и 2-2 по локусу Нр.

Таким образом, в результате настоящей работы были описаны некоторые особенности изменчивости морфо-физиологических признаков и маркеров генов у местного русского населения Западного участка БАМ. Они обусловлены относительно длительной изолящией от остального русского населения. Однако действие отбора, связанного с заболеваемостью детей, в значительной степени нивелирует различия между здоровыми детьми прибывшего и местного русского населения. Для указанных групп существует единая адаптивная норма как по совокупности значений антропометрических признаков при рождении, так и по изменчивости 9 локусов групп крови белков. "Средний" здоровый ребенок местных родителей похож на здорового ребенка прибывших родителей. Полученные данные свидетельствуют о наличии единых для всего русского населения региона механизмов, обеспечивающих неспецифическую генетическую резистентность детей к острым респираторным заболеваниям на первом году жизни и открывают возможности для изучения процессов генетической адаптации.

ВЫВОДУ

1. В результате исследования изменчивости морфо-физиологи-ческих признаков обнаружено, что среди местного населения Западного участка БАМ по сравнению с прибывшим, преобладают низкорослые женщины, с поздними сроками наступления полового созревания. По совокупности 5 антропометрических признаков, новорожденные прибывшего населения крупнее новорожденных местного населения.

2. При анализе изменчивости 6 полиморфных локусов с кодоми-нантной экспрессией аллелей, у местного населения был выявлен существенный дефицит гетерозиготных индивидуумов по сравнению с их ожидаемой численностью. Его наиболее вероятной причиной является дрейф генов в относительно изолированной небольшой популяции местных жителей.

- 20 -

3. Дети основной группы прибывших и местных родителей, по 5 антропометрическим признакам при рождении, значимо отклоняются в сторону их низких значений, от соответствующих средне-популяционных значений. По совокупности .5 признаков здоровые дети прибывших и.местных родителей близки между собой.

4. При .сопоставлении распределений фенотипов 9 полиморфных локуоов у детей контрольной и основной групп прибывших и местных родителей .обнаружено, что повышенной резистентностью к ОРЗ на I году жизни в исследованном регионе, обладают индивидуумы с I (0) группой крови и гомозиготы Р~ (рр) до локусу Р и I-I по локусу Нр.

5..Сравнение отепени генетичеокой дифференциации по.совокупности аллельных .частот 9 полиморфных локусов показало наличие двух хорошо отличающихся групп: здоровых детей и их родителей прибывшего и местного населения с одной стороны, и больных детей и их родителей - с другой.

€. По совокупности исследованных антропометрических признаков и вариабельности 9 полиморфных локусов установлено существование единой адаптивной нормы для русского населения региона, определяющей неспецифическую резистентность организма peöei ка.'ш ОРЗ на I году жизни.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Шенин В.А. Допуляционно-возрастная динамика полиморфных систем у родителей Западного участка БАМ// Проблемы здоровья населения региона Крайнего Севера,.Сибири, Дальнего Востока: Тез.докл.краевой школы-семинара молодых ученых.- Красноярск, 1986.- С.21-22.

2. Шенин В.А., Додкаменная О.Л. Некоторые генетические мар керы у родителей и их детей, родившихся на БАМе// Проблемы общей и медицинской генетики.- Иркутск, 1986.- С.23.

3. Шенин В.А. Антропометрические показатели новорожденных Западного участка БАМ в зависимости от состояния здоровья// Проблемы экологии Прибайкалья: Тез.докл. к Ш Всесоюз.конф. Иркутск, 5-10 сентября 1988 г.- Иркутск, 1988.- С.133.

4. Дуброва Ю.Е., Шенин В.А. Генетические факторы адаптации русского населения Западного участка Байкало-Амурской магистрали// Научно-техническая конференция молодых экологов "Человек в биосфере: Тез.докл. 15 декабря 1988 г.- М., 1988.- С.112