anemia sierpowata
anemia sierpowata (SCA) jest zaburzeniem genetycznym spowodowanym obecnością dwóch niekompletnie recesywnych alleli. Gdy chore czerwone krwinki są narażone na warunki o niskiej zawartości tlenu, komórki tracą zdrowy Okrągły kształt i stają się sierpowate. To odkształcenie komórek może spowodować ich utknięcie w naczyniach włosowatych, pozbawiając Inne części ciała wystarczającej ilości tlenu. Nieleczona osoba z SCA może cierpieć na bolesne okresowe ataki, często powodując uszkodzenie narządów wewnętrznych, udarów mózgu lub niedokrwistość. Zazwyczaj choroba powoduje przedwczesną śmierć.
ponieważ zaburzenie genetyczne jest niekompletnie recesywne, osoba z tylko jednym allelem SCA i jednym nienaruszonym allelem będzie miała” mieszany ” fenotyp: Cierpiący nie doświadczy złych skutków choroby, ale nadal będzie posiadać cechę sierpowatokrwinkową, przy czym niektóre krwinki czerwone ulegają łagodnym skutkom SCA, ale nic na tyle poważne, aby być szkodliwe. Osoby cierpiące na cechę sierpowatokrwinkową są również znane jako nosiciele: jeśli dwóch nosicieli ma dziecko, Istnieje 25% szansa, że ich dziecko będzie miało SCA, 50% szansa, że ich dziecko będzie nosicielem, a 25% szansa, że dziecko nie będzie miało SCA ani nie będzie nosicielem. Gdyby obecność allelu SCA nadawała tylko negatywne cechy, można by oczekiwać, że jego częstotliwość alleli zmniejszyłaby się z pokolenia na pokolenie, dopóki jego obecność nie zostanie całkowicie wyeliminowana przez selekcję i przypadek.
jednak przekonujące dowody wskazują, że na obszarach z trwałymi ogniskami malarii osoby ze stanem heterozygotycznym mają wyraźną przewagę (i dlatego osoby z allelami heterozygotycznymi są znacznie bardziej powszechne na tych obszarach). Osoby z łagodną cechą sierp posiadają odporność na infekcję malarii. Patogen, który powoduje chorobę spędza część swojego cyklu w krwinkach czerwonych i powoduje nieprawidłowy spadek poziomu tlenu w komórce. U nosicieli kropla ta jest wystarczająca do wywołania pełnej reakcji sierpowatokrwinkowej, która prowadzi do szybkiego usunięcia zakażonych komórek z krążenia i znacznego ograniczenia postępu infekcji. Osoby te mają dużą odporność na infekcje i mają większe szanse na przetrwanie ognisk. Jednak osoby z dwoma allelami dla SCA mogą przetrwać malarię, ale zazwyczaj umierają z powodu choroby genetycznej, chyba że mają dostęp do zaawansowanej opieki medycznej. Ci z homozygotycznego „normalnego” lub dzikiego typu przypadku będą mieli większą szansę na udane przekazanie swoich genów, ponieważ nie ma szans na to, że ich potomstwo cierpi na SCA; są jednak bardziej podatni na śmierć z powodu infekcji malarialnej, zanim będą mieli szansę przekazać swoje geny.
ta oporność na infekcje jest główną przyczyną występowania alleli SCA i choroby SCA. Występuje najczęściej w populacjach, w których malaria była i często nadal jest poważnym problemem. Około jeden na dziesięciu Afroamerykanów jest nosicielem, ponieważ ich niedawne pochodzenie pochodzi z regionów dotkniętych malarią. Inne populacje w Afryce, Indiach, basenie Morza Śródziemnego i na Bliskim Wschodzie mają również wyższe częstotliwości alleli. W miarę jak skuteczne leczenie przeciwmalaryczne staje się coraz bardziej dostępne dla populacji dotkniętych malarią, oczekuje się, że częstość występowania alleli w odniesieniu do NZZ zmniejszy się, o ile leczenie NZZ będzie niedostępne lub tylko częściowo skuteczne. Jeśli skuteczne leczenie anemii sierpowatej stają się dostępne w tym samym stopniu, częstotliwości alleli powinny pozostać na ich obecnym poziomie w tych populacjach. W tym kontekście „skuteczność leczenia” odnosi się do zdolności reprodukcyjnej, jaką zapewnia, a nie do stopnia złagodzenia cierpienia.
mukowiscydozaedytuj
mukowiscydoza (CF) jest autosomalną recesywną dziedziczną monogenną chorobą płuc, gruczołów potowych i układu pokarmowego. Zaburzenie jest spowodowane nieprawidłowym działaniem białka CFTR, które kontroluje międzybłonowy transport jonów chlorkowych, co jest niezbędne do utrzymania równowagi wody w organizmie. Nieprawidłowe działanie białka powoduje powstawanie lepkiego śluzu w płucach i przewodzie pokarmowym. Przed współczesnymi czasami, dzieci urodzone z mukowiscydozą miały długość życia zaledwie kilka lat, ale współczesna medycyna umożliwiła tym ludziom życie w wieku dorosłym. Jednak nawet u tych osób, CF zazwyczaj powoduje niepłodność męską. Jest to najczęstsza choroba genetyczna wśród osób pochodzenia europejskiego.
obecność pojedynczej mutacji CF może wpływać na przeżycie osób dotkniętych chorobami związanymi z utratą płynów ustrojowych, zwykle z powodu biegunki. Najczęstszą z tych dolegliwości jest cholera, która zaczęła zabijać Europejczyków dopiero tysiące lat po tym, jak częstość mutacji CF została już ustalona w populacji. Inną taką chorobą, przed którą może chronić się CF, jest dur brzuszny. Osoby z cholerą często umierały z powodu odwodnienia z powodu utraty wody w jelitach. Mysi model CF był używany do badania oporności na cholerę, a wyniki zostały opublikowane w Science w 1994 roku (Gabriel, et al.). Mysz heterozygota (nosicielka) miała mniejszą biegunkę wydzielniczą niż normalne myszy bezchłonne. Tak więc przez pewien czas okazało się, że opór przed cholerą tłumaczył selektywną korzyść z bycia nosicielem CF i dlaczego stan nosiciela był tak częsty.
ta teoria została zakwestionowana. Hogenauer, et al. zakwestionowali tę popularną teorię badaniem ludzi. Wcześniejsze dane opierały się wyłącznie na eksperymentach na myszach. Autorzy ci stwierdzili, że stan heterozygota jest nie do odróżnienia od stanu nienasyconego.
inną teorią występowania mutacji CF jest to, że zapewnia ona oporność na gruźlicę. Gruźlica była odpowiedzialna za 20% wszystkich zgonów w Europie w latach 1600-1900, więc nawet częściowa ochrona przed chorobą może odpowiadać za obecną częstość występowania genów.
najnowsza hipoteza, opublikowana w Journal of Theoretical Biology, proponowała istnienie pojedynczej mutacji CF zapewniającej przewagę oddechową wczesnym Europejczykom migrującym na północ w zakurzone pustkowia pozostawione przez ostatnie maksimum lodowcowe.
według stanu na 2016 r.selektywna presja na wysoką częstość występowania mutacji CF w genach jest nadal niepewna i może być spowodowana raczej bezstronnym dryfem genetycznym niż selektywną przewagą. Około jedna na 25 osób pochodzenia europejskiego jest nosicielem choroby, a jedno na 2500 do 3000 urodzonych dzieci cierpi na mukowiscydozę.
izomeraza Triosefosforanowaedytuj
izomeraza Triosefosforanowa (TPI) jest centralnym enzymem glikolizy, głównym szlakiem pozyskiwania energii przez komórki metabolizujące cukry. U ludzi pewne mutacje w obrębie tego enzymu, które wpływają na dimeryzację tego białka, są przyczyną rzadkiej choroby, niedoboru izomerazy triosefosforanowej. Inne mutacje, które inaktywują enzym (=allele zerowe) są śmiertelne, gdy dziedziczą homozygotycznie (dwie wadliwe kopie genu TPI), ale nie mają oczywistego wpływu na heterozygotę (jedna wadliwa i jedna normalna Kopia). Jednak częstotliwość heterozygotycznych alleli zerowych jest znacznie wyższa niż oczekiwano, co wskazuje na heterozygotyczną przewagę dla alleli zerowych TPI. Przyczyna nie jest znana; jednak nowe wyniki naukowe sugerują, że komórki o zmniejszonej aktywności TPI są bardziej odporne na stres oksydacyjny. PlosOne, Grudzień 2006
oporność na zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu Cedytuj
istnieją dowody na to, że heterozygotyczność genetyczna u ludzi zapewnia zwiększoną odporność na niektóre infekcje wirusowe. Znacznie niższy odsetek heterozygotyzmu HLA-DRB1 występuje wśród przypadków zakażonych HCV niż niezakażonych. Różnice były bardziej wyraźne przy allelach reprezentowanych jako nadtypów funkcjonalnych (P = 1.05 × 10-6) niż te reprezentowane jako genotypy o niskiej rozdzielczości (P = 1,99 × 10-3). Wyniki te stanowią dowód na to, że heterozygotyczność stanowi przewagę wśród nosicieli różnych alleli HLA-DRB1 typu supertype w walce z progresją zakażenia HCV do schyłkowej fazy choroby wątroby w populacji badanej na dużą skalę i w długotrwałej fazie badania.
HETEROZYGOTYCZNOŚĆ MHC i preferencje zapachów ludzkichedytuj
wiele badań wykazało, w podwójnie ślepych eksperymentach, że kobiety preferują zapach mężczyzn, którzy są heterozygotyczni we wszystkich trzech loci MHC. Przyczyny tych ustaleń są spekulacyjne; jednak argumentowano, że heterozygotyzm w MHC loci powoduje więcej alleli do walki z szerszą gamą chorób, prawdopodobnie zwiększając współczynnik przeżywalności przeciwko szerszemu zakresowi chorób zakaźnych. To ostatnie twierdzenie zostało przetestowane w eksperymencie, który wykazał, że myszy outbredowe wykazywały heterozygotyczność MHC, zwiększając ich zdrowie i przeżywalność w przypadku infekcji wieloma szczepami.
Baff i choroba autoimmunologicznaedytuj
czynnik aktywujący komórki B (Baff) jest cytokiną kodowaną przez gen TNFSF13B. Wariant genu zawierający delecję (GCTGT – >A) powoduje krótszy transkrypt mRNA, który ucieka przed degradacją przez mikroRNA, zwiększając w ten sposób ekspresję BAFF, co w konsekwencji reguluje humoralną odpowiedź immunologiczną. Ten wariant jest związany z toczniem rumieniowatym układowym i stwardnieniem rozsianym, ale heterozygoci nosiciele wariantu mają zmniejszoną podatność na zakażenie malarią.