sarlósejtes anémiaedit
sarlósejtes anémia (SCA) egy genetikai rendellenesség, amelyet két hiányosan recesszív allél jelenléte okoz. Amikor a beteg vörösvérsejtjei alacsony oxigénszintnek vannak kitéve, a sejtek elveszítik egészséges kerek formájukat és sarló alakúvá válnak. A sejtek ezen deformációja miatt kapillárisokba kerülhetnek, megfosztva a test többi részét elegendő oxigéntől. Kezelés nélkül az SCA-ban szenvedő személy fájdalmas időszakos rohamokban szenvedhet, gyakran a belső szervek károsodását, stroke-ot vagy vérszegénységet okozva. A betegség általában korai halált eredményez.
mivel a genetikai rendellenesség hiányosan recesszív, az a személy, akinek csak egy SCA allélja van, egy nem érintett allélja pedig “vegyes” fenotípusú lesz: A beteg nem fogja megtapasztalni a betegség rossz hatásait, mégis sarlósejtes tulajdonsággal rendelkezik, amelynek során a vörösvértestek egy része jóindulatú SCA hatásokon megy keresztül, de semmi sem elég súlyos ahhoz, hogy káros legyen. A sarlósejtes betegségben szenvedőket hordozóknak is nevezik: ha két hordozónak van gyermeke, akkor 25% esély van arra, hogy gyermeke SCA-t kap, 50% esély van arra, hogy gyermeke hordozó lesz, és 25% esély arra, hogy a gyermeknek sem SCA, sem hordozó nem lesz. Ha az SCA allél jelenléte csak negatív tulajdonságokat adna, akkor az allél gyakorisága generációról generációra csökkenne, amíg a szelekció és a véletlen teljesen megszünteti jelenlétét.
meggyőző bizonyítékok azonban azt mutatják, hogy a tartós malária kitörésekkel rendelkező területeken a heterozigóta állapotú egyéneknek egyértelmű előnyük van (és ezért a heterozigóta allélokkal rendelkező egyének sokkal gyakoribbak ezeken a területeken). A jóindulatú sarló tulajdonsággal rendelkezők ellenállnak a maláriás fertőzésnek. A betegséget okozó kórokozó ciklusának egy részét a vörösvértestekben tölti, és a sejt oxigénszintjének abnormális csökkenését váltja ki. A hordozókban ez a csökkenés elegendő a teljes sarlósejtes reakció kiváltásához, ami a fertőzött sejtek gyors eltávolításához vezet a keringésből, és erősen korlátozza a fertőzés előrehaladását. Ezek az egyének nagy ellenállóképességgel rendelkeznek a fertőzésekkel szemben, és nagyobb esélyük van a kitörések túlélésére. Azonban azok, akiknek két allélja van az SCA számára, túlélhetik a maláriát, de általában meghalnak genetikai betegségükben, hacsak nem férnek hozzá fejlett orvosi ellátáshoz. A homozigóta “normális” vagy vad típusú eseteknek nagyobb esélyük lesz génjeik sikeres továbbadására, mivel nincs esély arra, hogy utódaik SCA-ban szenvedjenek; mégis hajlamosabbak a maláriás fertőzésben való halálra, mielőtt esélyük lenne génjeik átadására.
ez a fertőzéssel szembeni rezisztencia a fő oka annak, hogy az SCA allél és az SCA betegség még mindig fennáll. A legnagyobb gyakorisággal azokban a populációkban fordul elő, ahol a malária volt, és gyakran még mindig komoly probléma. Körülbelül egy 10 az afroamerikaiak hordozók, mivel legutóbbi származásuk a malária sújtotta régiókból származik. Afrikában, Indiában, a Földközi-tengeren és a Közel-Keleten más populációk is magasabb allélfrekvenciával rendelkeznek. Amint a hatékony maláriaellenes kezelés egyre inkább elérhetővé válik a malária által sújtott populációk számára, az SCA allélfrekvenciája várhatóan csökken, mindaddig, amíg az SCA kezelések nem állnak rendelkezésre, vagy csak részben hatékonyak. Ha a sarlósejtes vérszegénység hatékony kezelése ugyanolyan mértékben elérhetővé válik, az allélfrekvenciáknak a jelenlegi szinten kell maradniuk ezekben a populációkban. Ebben az összefüggésben a kezelés hatékonysága az általa biztosított reproduktív alkalmasságra utal, nem pedig a szenvedés enyhítésének mértékére.
cisztás fibrózis
a cisztás fibrózis (CF) a tüdő, a verejtékmirigyek és az emésztőrendszer autoszomális recesszív örökletes monogénes betegsége. A rendellenességet a CFTR fehérje meghibásodása okozza, amely szabályozza a kloridionok intermembrán transzportját, ami létfontosságú a víz egyensúlyának fenntartásához a testben. A rosszul működő fehérje viszkózus nyálka kialakulását okozza a tüdőben és a bélrendszerben. A modern idők előtt, a CF-vel született gyermekek várható élettartama csak néhány év lenne, de a modern orvostudomány lehetővé tette, hogy ezek az emberek felnőttkorban éljenek. Azonban, még ezekben az egyénekben is, a CF általában férfi meddőséget okoz. Ez a leggyakoribb genetikai betegség az európai származású emberek körében.
egyetlen CF mutáció jelenléte befolyásolhatja a testfolyadék elvesztésével járó betegségek által érintett emberek túlélését, jellemzően hasmenés miatt. Ezek közül a betegségek közül a leggyakoribb a kolera, amely csak évezredekkel kezdte megölni az európaiakat, miután a CF mutációs gyakoriságát már megállapították a populációban. Egy másik ilyen betegség, amely ellen a CF védekezhet, a tífusz. A kolerában szenvedők gyakran kiszáradás miatt halnak meg a bélvízveszteségek miatt. A CF egérmodelljét a kolerával szembeni rezisztencia tanulmányozására használták, és az eredményeket 1994-ben publikálták a Science-ben (Gabriel et al.). A heterozigóta (hordozó) egérnek kevesebb szekréciós hasmenése volt, mint a normál, nem hordozó egereknek. Így egy ideig úgy tűnt, hogy a kolerával szembeni rezisztencia magyarázza a CF hordozójának szelektív előnyét, és miért olyan gyakori a hordozó állapot.
ezt az elméletet megkérdőjelezték. Hogenauer, et al. megkérdőjelezték ezt a népszerű elméletet egy emberi tanulmány. A korábbi adatok kizárólag egérkísérleteken alapultak. Ezek a szerzők úgy találták, hogy a heterozigóta állapot nem különböztethető meg a nem hordozó állapottól.
a CF mutáció prevalenciájának másik elmélete az, hogy rezisztenciát biztosít a tuberkulózissal szemben. A tuberkulózis az összes európai halálozás 20% – áért volt felelős 1600 és 1900 között, így még a betegség elleni részleges védelem is magyarázhatja a jelenlegi génfrekvenciát.
a Journal of Theoretical Biology folyóiratban megjelent legújabb hipotézis azt javasolta, hogy egyetlen CF mutáció kapjon légzési előnyt a korai európaiak számára, akik északra vándorolnak a poros pusztaságba, amelyet az utolsó Jégmaximum hagyott.
2016-tól a CF mutációk magas génprevalenciájának szelektív nyomása még mindig bizonytalan, és inkább az elfogulatlan genetikai sodródásnak, mint a szelektív előnynek tudható be. Körülbelül minden 25 európai származású személy hordozza a betegséget, 2500-3000 született gyermek közül pedig egy cisztás fibrózisban szenved.
Trioszefoszfát izomeráz
a Trioszefoszfát izomeráz (TPI) a glikolízis központi enzimje, amely a sejtek fő útja az energia megszerzéséhez a cukrok metabolizálásával. Emberben ezen enzim bizonyos mutációi, amelyek befolyásolják a fehérje dimerizációját, egy ritka betegség, a trioszefoszfát-izomeráz hiány okozói. Más mutációk, amelyek inaktiválják az enzimet (=null allél), halálosak, ha homozigóta módon öröklődnek (a TPI gén két hibás példánya), de heterozigótákban nincs nyilvánvaló hatásuk (egy hibás és egy normál másolat). A heterozigóta null allélek gyakorisága azonban a vártnál jóval magasabb, ami heterozigóta előnyt jelez a TPI null allélek számára. Az ok ismeretlen; az új tudományos eredmények azonban arra utalnak, hogy a csökkent TPI aktivitású sejtek jobban ellenállnak az oxidatív stressznek. PlosOne, December. 2006
rezisztencia a hepatitis C vírus fertőzésével
bizonyíték van arra, hogy az emberek genetikai heterozigozitása fokozott rezisztenciát biztosít bizonyos vírusfertőzésekkel szemben. A HLA-DRB1 heterozigozitás szignifikánsan alacsonyabb aránya létezik a HCV-fertőzött esetek között, mint a nem fertőzött esetek. A különbségek kifejezettebbek voltak a funkcionális szupertípusokként ábrázolt allélokkal (P = 1.05 (10-6), mint az alacsony felbontású genotípusok (P = 1,99 (10-3). Ezek az eredmények bizonyítékot jelentenek arra, hogy a heterozigozitás előnyt jelent a különböző szupertípusú HLA-DRB1 allélek hordozói között a HCV fertőzés végstádiumú májbetegséggé történő progressziója ellen egy nagyszabású, hosszú távú vizsgálati populációban.
MHC heterozigóta és emberi illat preferenciák
több tanulmány is kimutatta, hogy kettős-vak kísérletekben a nőstények a heterozigóta férfiak illatát részesítik előnyben mindhárom MHC lókuszban. E megállapítások javasolt okai spekulatívak; azt állították azonban, hogy az MHC lókuszok heterozigozitása több allélt eredményez a betegségek szélesebb körének leküzdésére, esetleg növelve a túlélési arányt a fertőző betegségek szélesebb körével szemben. Ez utóbbi állítást egy kísérletben tesztelték, amely kimutatta, hogy a tenyésztett egerek MHC heterozigozitást mutatnak, javították egészségüket és túlélési arányukat a többszörös törzsfertőzésekkel szemben.
baff és autoimmun betegség
A B-sejt aktiváló faktor (BAFF) egy citokin, amelyet a TNFSF13B gén kódol. A deléciót tartalmazó gén egyik változata (GCTGT—>A) rövidebb mRNS transzkriptumot eredményez, amely elkerüli a mikroRNS általi lebomlást, ezáltal növelve a baff expresszióját, amely következésképpen felfelé szabályozza a humorális immunválaszt. Ez a változat a szisztémás lupus erythematosus és a sclerosis multiplexhez kapcsolódik, de a változat heterozigóta hordozói csökkent érzékenységet mutatnak a malária fertőzésre.