Różnorodność genetyczna
człowieka
Zmienność genetyczna człowieka
Różnorodność genetyczna człowieka
•
Projekt “1000 genomów” – poszukiwanie różnic w genomach różnych ludzi (2500 osób)Projekt 1000 genomów
Różnorodność genetyczna ludzi jest stosunkowo niewielka
Kassemann & Pääbo, 2002, J. Int. Med. 251:1-18
Problemy
•
Prywatność danych genetycznych•
Determinizm - na ile na podstawie różnicgenetycznych można przewidywać fenotyp
•
Eugenika•
Kwestia ras człowiekaCzy powierzyć swój genom google?
Przepowiednie
•
Rozwój medycyny doprowadzi do utraty naturalnej odporności człowieka?•
Pomaganie chorym na schorzenia genetyczne doprowadzi do “pogorszenia” puli genowej?•
eugenika - czy to może działać?•
Podziały społeczne doprowadzą do powstania dwóch gatunków człowieka?Przepowiednie
•
Rozwój medycyny doprowadzi do utraty naturalnej odporności człowieka?•
Nie.•
Gatunek ludzki, jak każdy inny, podlega ewolucji biologicznej.•
Tempo ewolucji biologicznej człowieka jestznacznie niższe, niż tempo przemian kulturowo - cywilizacyjnych.
Dlaczego?
•
Cechy recesywne - aby się ujawniły, zmienione muszą być obie kopie (allele) genu.•
Jeżeli częstość allelu wynosi q, to w populacji osób mających oba takie allele to q2.•
Przykład: mukowiscydoza•
chorzy (Europa północna) ~1/2000 urodzeń•
nosiciele (jeden z dwóch alleli z mutacją) ~ 1/23 osoby!•
Losy chorych (homozygot) nieistotne dla puli allelu zmutowanegoCCR5 i AIDS u człowieka
•
Gen CCR5 koduje receptor cytokin (sygnały układu odpornościowego•
Białko CCR5 jest wykorzystywane przez wirusa HIV przy wnikaniu do komórki (w roli pomocniczej)Allel CCR5-Δ32
•
Rzadko spotykany•
Homozygoty Δ32/Δ32 są oporne na infekcję HIV•
Allel najczęściej występuje w Europie, w Afryce jest rzadkiAllel CCR5-Δ32
•
Epidemia AIDS trwa zbyt krótko, by wpłynąć na częstości allelu (u człowieka 1 pokolenie to ~25 lat)•
Możliwe przyczyny takiego rozmieszczenia•
Allel pojawił się w Skandynawii i rozprzestrzeniał po Europie podczas najazdów Wikingów (VIII-X w.)•
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
Wysoka częstość początkowa i silny dobór•
p = 0,2 (najwyższa notowana wartość)•
25% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaA1A1: w11 = 1
A1A2: w12 = 0,75 A2A2: w22 = 0,75
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
p = 0,2 (najwyższa notowana wartość)•
25% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaWartości te nie są realistyczne
p = 0,2 tylko w niektórych populacjach w Europie
25% śmiertelność tylko w niektórych rejonach Afryki (Botswana, Namibia, Zmimbabwe)
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
Wysoka częstość początkowa i słaby dobór•
p = 0,2 (najwyższa notowana wartość)•
0,5% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaA1A1: w11 = 1
A1A2: w12 = 0,995 A2A2: w22 = 0,995
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
p = 0,2 (najwyższa notowana wartość)•
0,5% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaWartości te są realistyczne dla Europy
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
Niska częstość początkowa i silny dobór•
p = 0,01•
25% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaA1A1: w11 = 1
A1A2: w12 = 0,75 A2A2: w22 = 0,75
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
p = 0,01•
25% osobników +/+ i +/Δ32 umiera na AIDS nie wydawszy na świat potomstwaWartości te są realistyczne dla niektórych części Afryki
Czy presja selekcyjna HIV spowoduje znaczący wzrost częstości allelu Δ32 u człowieka?
•
Nie w czasie najbliższych kilkuset lat•
Ale może da się wprowadzać ten allel metodami inżynierii genetycznej?Czy wyginą rudowłosi
•
Rude włosy, jasna nieopalająca się skóra - recesywny allel genu MC1R•
4% populacji europejskiej (Szkocja - 13%)•
W 2007 r. artykuły w prasie codziennej sugerujące, że cecha w niedalekiej przyszłości zaginie•
Źródło “Oxford Hair Foundation”•
“Fundacja” stworzona przez producenta farb do włosów (Procter&Gamble)Eugenika
•
Poprawa jakości gatunku ludzkiego poprzez kierowanie rozrodczością•
pozytywna - kojarzenie ludzi o pożądanych cechach•
negatywna - redukcja rozrodczości ludzi o cechach niepożądanych•
Zastosowanie praktyk hodowli zwierząt gospodarskich do człowiekaFrancis Galton
•
Jako pierwszyzastosował statystykę w antropologii, badał odziedziczalność inteli gencji
•
Hereditary Genius (1869)•
Eugenics Education Society (1909)Eugenika w Wielkiej Brytanii
•
Nie była organizowana przez państwo, ale była wspierana przez wielu znanych ludzi:•
John Maynard Keynes•
George Bernard Shaw•
Herbert G. Wells•
Winston Churchill•
John B.S. Haldane•
Ustawa Mental Deficiency Act (1913) - przymusowa sterylizacja - nie wprowadzona w życieEugenika w USA
~1925
Eugenika w USA
•
American Breeder’s Association (1906)•
Eugenics Record Office (1911)•
Charles Davenport:•
ograniczenia imigracji•
przymusowa sterylizacja•
„Musimy osuszyć źródła, zatamować napływzdefektowanej, zdegenerowanej protoplazmy”
Eugenika w USA
•
Henry H. Goddard, 1914•
“Opóźnienie umysłowe” – 1% populacji•
Alexander G. Bell - proponował przymusową sterylizację głuchoniemych•
Na konferencji oftalmologów w latach 20.propozycja wyeliminowania wszystkich noszących okulary
•
William Robinson (lekarz, urolog) w 1917 o dzieciach osób niepełnosprawnych•
“Najlepiej byłoby te dzieci delikatnie uśpićchloroformem, albo podać im dawkę cyjanku potasu.”
Eugenika w USA
•
Przymusowesterylizacje - w sumie ponad 65 000 osób
•
Ograniczenia imigracyjneCarrie Buck z matką w domu opieki społecznej !
Przymusowa sterylizacja wyrokiem sądu w 1927
Szwecja
•
Ustawa o sterylizacji, 1934•
W latach 1934 - 1975: ponad 62 000 osób•
w Europie więcej tylko w III RzeszyEugenika
•
Henry H. Goddard, 1914•
“Opóźnienie umysłowe” – 1% populacji, co daje q = 0,1Eugenika
•
Pomijając kwestie etyczne – czy to ma sens?•
Przymusowe sterylizacje w USA – “opóźnienie umysłowe”, ~1% populacji, q = 0,1Po 10 pokoleniach q = 0,05
Po 40 pokoleniach q = 0,02
Eugenika?
•
“Opóźnienie umysłowe” to nie jest jednolita, jednogenowa choroba•
Najczęstsza (w Europie) choroba jednogenowa – mukowiscydoza: 1/2000 urodzeń•
Założenie, że wszyscy chorzy giną bezpotomnie, po 500 latach: 1/4400 urodzeń•
Nie bierze pod uwagę pojawiania się nowych mutacji•
Wniosek: dla rzadkich cech recesywnych sukcesreprodukcyjny homozygot ma nieznaczny wpływ na pulę genową!!
!["Kardynał Wyszyński", Ewa K. Czaczkowska, Warszawa 2009 : [recenzja]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)