ヘテロ接合体の利点

鎌状赤血球貧血edit

鎌状赤血球貧血(SCA)は、二つの不完全な劣性対立遺伝子の存在によって引き起こされる遺伝的障害である。 患者の赤血球が低酸素状態にさらされると、細胞は健康な丸い形を失い、鎌状になります。 細胞のこの変形は、それらを毛細血管に滞留させ、身体の他の部分に十分な酸素を奪う可能性がある。 未処理の場合、SCAを持つ人は、多くの場合、内臓、脳卒中、または貧血への損傷を引き起こし、痛みを伴う周期的な発作に苦しむことがあります。 典型的には、この疾患は早死にする。

マラリアに感染したとき鎌状赤血球貧血症(A)対正常な血球応答(B)のためのヘテロ接合性であることの可能な利点。

遺伝性疾患は不完全に劣性であるため、1つのSCA対立遺伝子と1つの影響を受けていない対立遺伝子のみを持つ人は、「混合」表現型を持つことになり: 患者は病気の悪影響を経験しませんでしたり、けれどもまだ赤血球のいくつかがSCAの温和な効果を経る、有害であるには十分に厳しい何も鎌状赤血球の 鎌状赤血球形質に苦しんでいる人は、キャリアとしても知られています:二つのキャリアが子供を持っている場合、彼らの子供がSCAを持つ可能性が25%、子供がキャリアになる可能性が50%、子供がSCAを持たず、キャリアにならない可能性が25%あります。 SCA対立遺伝子が陰性形質のみを付与する場合、その対立遺伝子の頻度は、その存在が選択によって偶然に完全に排除されるまで、世代後に世代を減

しかし、説得力のある証拠は、持続性マラリアの発生のある地域では、ヘテロ接合状態の個体が明確な利点を持っていることを示しています(これが、ヘテロ接合性対立遺伝子を持つ個体がこれらの地域ではるかに一般的である理由です)。 温和な鎌の特性とのそれらはマラリアの伝染への抵抗を所有しています。 病気を引き起こす病原体は赤血球で周期の部分を使い、細胞の酸素のレベルの異常な低下を誘発します。 キャリアでは、この低下は急速に循環から取除かれ、強く伝染の進歩を限る感染させた細胞をもたらす完全な鎌細胞の反作用を誘発して十分です。 これらの個人に伝染への大きい抵抗があり、発生を存続させるより大きいチャンスがあります。 しかし、SCAのための二つの対立遺伝子を持つものは、マラリアを生き残ることができるが、彼らは高度な医療へのアクセス権を持っていない限り、通常、 ホモ接合体の”正常”または野生型の場合は、子孫がSCAに苦しんでいる可能性がないという点で、遺伝子を正常に渡す可能性が高くなりますが、遺伝子を渡す機会がある前にマラリア感染で死亡する可能性が高くなります。

この感染に対する抵抗性が、SCA対立遺伝子およびSCA疾患が依然として存在する主な理由である。 それはマラリアがあったし、多くの場合、まだ深刻な問題である集団で最大の頻度で発見されています。 アフリカ系アメリカ人の約10人に1人がキャリアであり、彼らの最近の祖先はマラリアに罹患した地域からのものである。 アフリカ、インド、地中海および中東の他の集団も同様に、より高い対立遺伝子の頻度を有する。 効果的な抗マラリア治療がマラリアに罹患した集団にますます利用可能になるにつれて、SCAの対立遺伝子の頻度は、SCA治療が利用できないか、部分的に 有効な鎌状赤血球貧血の処置が同じ程度に利用できるようになれば、対立遺伝子の頻度はこれらの人口の現在のレベルに残るべきです。 この文脈では、”治療の有効性”は、苦しみの緩和の程度ではなく、それが付与する生殖適応度を指します。

嚢胞性線維症編集

嚢胞性線維症(CF)は、肺、汗腺および消化器系の常染色体劣性遺伝性単原性疾患である。 この障害は、体内の水の平衡を維持するために不可欠である塩化物イオンの膜間輸送を制御するCFTRタンパク質の機能不全によって引き起こされる。 機能不全のタンパク質は、肺および腸管に粘性の粘液を形成させる。 現代の前に、CFを持って生まれた子供たちは、わずか数年の平均余命を持っているだろうが、現代医学は、これらの人々が成人期に生きることを可能にし しかし、これらの個体でさえ、CFは典型的には男性不妊症を引き起こす。 それはヨーロッパ系の人々の間で最も一般的な遺伝病です。

単一のCF変異の存在は、典型的には下痢による体液の喪失を含む疾患によって影響を受けた人々の生存に影響を及ぼす可能性がある。 これらの病気の中で最も一般的なのはコレラであり、CF突然変異の頻度がすでに人口に確立された後にヨーロッパ人を数千年殺し始めただけである。 CFがから保護するかもしれない別のそのような病気は腸チフスです。 コレラとのそれらは頻繁に腸水損失による脱水で死にます。 CFのマウスモデルを用いてコレラに対する抵抗性を研究し、その結果は1994年にScienceに発表された(Gabriel,et al.). ヘテロ接合体(キャリア)マウスは正常な非キャリアマウスよりも分泌性下痢が少なかった。 したがって,コレラに対する抵抗性はC fに対するキャリアであることへの選択的利点とキャリア状態が非常に頻繁である理由を説明することがしばらくの間現れた。

この理論は疑問視されています。 Hogenauer,et al. 人間の研究でこの人気のある理論に挑戦しています。 以前のデータはマウス実験のみに基づいていた。 これらの著者らは、ヘテロ接合体の状態が非キャリア状態と区別できないことを発見した。

CF変異の有病率に関する別の理論は、それが結核に対する耐性を提供するということである。 結核は、1600年から1900年の間のすべてのヨーロッパの死亡の20%を占めていたので、病気に対する部分的な保護でさえ、現在の遺伝子頻度を説明することがで

Journal of Theoretical Biologyに掲載された最新の仮説は、最終氷期の極大期に残されたほこりの多い荒れ地に北に移住する初期のヨーロッパ人に単一のCF変異を与えたことを提案した。

2016年現在、CF変異の高い遺伝子有病率に対する選択的圧力は依然として不明であり、選択的利点ではなく公平な遺伝的ドリフトによるものである可能性がある。 ヨーロッパ系の約25人に1人がこの病気のキャリアであり、生まれた2500人から3000人の子供に1人が嚢胞性線維症の影響を受けています。

Triosephosphate isomeraseEdit

Triosephosphate isomerase(TPI)は、糖を代謝することによって細胞がエネルギーを得る主要な経路である解糖の中心酵素である。 ヒトでは、このタンパク質の二量体化に影響を与えるこの酵素内の特定の変異は、まれな疾患、トリオセホスフェートイソメラーゼ欠乏症の原因である。 酵素を不活性化する他の突然変異(=ヌル対立遺伝子)は、ホモ接合で遺伝した場合(TPI遺伝子の2つの欠陥コピー)は致命的であるが、ヘテロ接合体(1つの欠陥と1つの正常なコピー)では明らかな効果はない。 しかし、ヘテロ接合性ヌル対立遺伝子の頻度は、TPIヌル対立遺伝子のためのヘテロ接合性の利点を示す、予想よりもはるかに高いです。 理由は不明です; しかし、新しい科学的結果は、tpi活性が低下した細胞が酸化ストレスに対してより耐性であることを示唆している。 プロゾーネ、デク… 2006

C型肝炎ウイルス感染に対する耐性編集

ヒトの遺伝的ヘテロ接合性が特定のウイルス感染に対する耐性を高めるという証拠がある。 HLA-DRB1ヘテロ接合性の有意に低い割合は、非感染例よりもHCV感染例の間で存在する。 違いは、機能的なスーパータイプ(P=1として表される対立遺伝子とより顕著であった。05×10-6)は、低分解能遺伝子型として表されるものよりも(P=1.99×10-3)。 これらの知見は、ヘテロ接合性は、大規模な、長期的な研究集団における末期肝疾患へのHCV感染の進行に対する異なるスーパータイプhla-DRB1対立遺伝子の保

MHCヘテロ接合性とヒトの香りの優先編集

複数の研究で、二重盲検実験では、女性は3つのmhc遺伝子座すべてでヘテロ接合性の男性の香りを好むことが示されている。 これらの発見のために提案された理由は投機的である; しかし、MHC遺伝子座でのヘテロ接合性は、より多くの対立遺伝子をもたらし、より広い範囲の感染症に対する生存率を増加させる可能性があると主張されている。 後者の主張は、mhcヘテロ接合性を示すために交配マウスが複数株感染に対する健康と生存率を強化したことを示した実験で試験されています。

BAFFおよび自己免疫疾患

B細胞活性化因子(BAFF)は、TNFSF13b遺伝子によってコードされるサイトカインである。 欠失(GCTGT−<9 7 1 3>A)を含む遺伝子の変異体は、マイクロRNAによる分解を免れ、BAFFの発現を増加させ、その結果、体液性免疫応答を上方調節する短いmRNA転写物を この変異体は全身性エリテマトーデスおよび多発性硬化症と関連しているが、変異体のヘテロ接合体キャリアはマラリア感染に対する感受性を低下させている。

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