Етиология. Возбудители сальмонеллеза относятся к роду Salmonella, семейства Епterobactеrиасае. Морфологически – это палочки с закругленными концами, подвижные, грамотрицательные, не образующие спор и капсул. Хорошо растут на обычных питательных средах. За разрушение бактерий выделяются эндотоксин, энтеротоксин, цитотоксин. Сальмонеллы относительно устойчивы к факторам внешней среды.

Эпидемиология. Источником инфекции являются домашние животные (коровы, овцы, свиньи, лошади и др.), дикие животные и птицы, особенно водоплавающие. Сальмонеллы находят не только в мясе и внутренних органах птиц, но и в яйцах. Замечено выделения сальмонелл у ящериц, черепах, крабов, рыб. Источником возбудителей инфекции могут быть также больные люди или бактерионосители. Механизм передачи инфекции – фекально-оральный. Основной путь передачи – пищевой. Факторами передачи чаще всего являются продукты питания, прежде всего мясо животных и птицы. Редко наблюдается контактно-бытовой и аэрогенный пути инфицирования. Сезонность – летне-осенняя. Иммунитет – типоспецифический, длится несколько мисяцив.

Клиника. Инкубационный период при сальмонеллеза длится от 2-6 часов до 2-3 дней (чаще 12-24 часа). Наиболее часто встречаются гастроинтестинальные формы: гастритична, гастроентеритична, гастроентероколитична, сопровождающихся синдромом интоксикации и обезвоживанием. Наводящие симптомы: короткий инкубационный период, острое начало болезни, лихорадка, головокружение, связь болезни с пищевым фактором. Опорные симптомы: повышение температуры тела в течении 2-3-х суток, тошнота, многократная рвота, приносящее облегчение, интенсивная боль в животе схваткообразного характера преимущественно в "сальмонеллезной треугольнике" (епигастрий, вокруг пупка, подвздошных участок справа), жидкий стул до 10 -15 раз в сутки, обильные, пенистые, неприятный запах, зеленого цвета. Кожные покровы бледные, сухие. Тахикардия. В тяжелых случаях снижается артериальное давление, отмечается глухость сердечных тонов. Язык обложен белым налетом.
Генерализованные формы: тифоподобная встречается редко и напоминает клинику брюшного тифа или паратифа; септикопиемическими – может начинаться как гастроэнтерит, температурная реакция имеет гектическая характер, беспокоит озноб, потливость, увеличиваются печень, селезенка, а в дальнейшем образуются вторичные очаги инфекции в различных органах и тканях.
По сальмонеллеза возможно бактерионосительство (острое, хроническое, транзиторное).

Диагностика. В распознавании сальмонеллеза учитывают клинико-эпидемиологические данные: острое начало болезни, признаки острого гастроэнтерита, гастроэнтероколита, общей интоксикации, связь болезни с употреблением недоброкачественных пищевых продуктов или блюд, которые были приготовлены с нарушением санитарно-гигиенических норм и лабораторные методы исследования. Общий анализ крови: лейкоцитоз со сдвигом формулы влево, СОЭ нормальная или несколько повышена. Копрограмма: при гастроентеритичний форме в пределах нормы, при гастроентероколитичний – слизь, лейкоциты, бывают эритроциты. Бактериологический метод (посев испражнений, рвотных масс, промывных вод, мочи, желчи, крови, гноя из очагов воспаления на среды накопления с последующим пересевом на среды Эндо, Плоскирева, Левина). Серологический метод (РА, РНГА с эритроцитарными диагностикумами, диагностический титр 1:160). С целью экспресс-диагностики применяют иммунофлюоресцентный метод.

Дифференциальный диагноз следует проводить с пищевая токсикоинфекция. По пищевых токсикоинфекций стафилококковой природы наблюдается более короткий инкубационный период (2-6 часов), бурный и кратковременный ход (1-2 суток). В клинической картине пищевой токсикоинфекции, вызванной В. perfringens чаще наблюдается тяжелое течение, гемодинамические расстройства, обезвоживание II-III степени, преобладают выраженный головная боль, боль в животе, рвота, нередко симптомы раздражения брюшины, появление крови в испражнениях.
В отличие от сальмонеллеза, холера начинается с поноса, отсутствуют боли в животе. Испражнения водянистые, обильные, затем присоединяется рвота без тошноты. Температура тела остается нормальной или субфебрильной. Для сальмонеллеза не характерны такие симптомы как афония, анурия, нарушение дыхания, наблюдаемые у больных холерой при II-III степеней обезвоживания.
Особенно трудно дифференцировать гастроентероколитичний вариант сальмонеллеза с гастроентероколитичною форме шигеллеза. По шигеллеза менее выраженные признаки интоксикации и нарастают они подостро. Поражение со стороны сердечно-сосудистой системы появляются позже. Гемодинамические нарушения менее значительные. Судороги, как правило, отсутствуют. Боль в животе, преимущественно, локализуется в области сигмовидной кишки, которая спазмирована. Нередко беспокоят тенезмы, ложные позывы. Стул с примесью слизи и крови в небольшом количестве, иногда в виде "ректального плевка". Окончательная дифференциация этих болезней осуществляется по результатам бактериологических исследований испражнений.
Кроме инфекционных болезней, необходимо исключить отравление грибами, соединениями тяжелых металлов, мышьяка. Отравление грибами характеризуется коротким инкубационным периодом, бурным началом без продрома, схваткообразной болью в животе, тошнотой, рвотой. Испражнения водянистые, возможен гемоколит, выраженный головная боль, головокружение, коллапс, потливость, слюнотечение, быстрое появление нервовопсихичних расстройств, почечной недостаточности, желтухи, гемолиза.
Отравление мышьяком сопровождается головной болью, миалгиями, судорогами, рвотой, жидким стулом с примесью слизи, боль в животе. В отличие от сальмонеллеза, отмечается сухость во рту, металлический привкус, рвота с запахом чеснока, отек лица, конъюнктивит, парезы, параличи.
Следует помнить и абдоминальную форму инфаркта миокарда. В раннем периоде его отмечается боль в эпигастрии, тошнота, рвота, жидкий стул. Но для инфаркта миокарда не характерны озноб, лихорадка. В таких случаях необходимо провести ЭКГ-обследование.
Острое начало, тошнота, рвота, иногда и жидкий стул требуют проведения дифференцировки сальмонеллеза и острого панкреатита. Для сальмонеллеза характерны многократная рвота, приносящее облегчение, отсутствие пареза кишечника и напряжение мышц передней брюшной стенки. Промывание желудка и проведение водно-солевой терапии за сальмонеллеза, в отличие от панкреатита, дает выраженный терапевтический эффект.
Острое начало, тошнота, рвота, понос, боль в правой половине живота являются характерными как для сальмонеллеза, так и для острого аппендицита. Но за сальмонеллеза рвота, понос, температурная реакция более выражены, боль в животе редко достигает значительной силы.
При тифоподобный и септической форм сальмонеллеза проводят дифференциальную диагностику с септическими состояниями другого происхождения, брюшным тифом, паратиф В. В отличие от брюшного тифа, паратифа В тифоподобная форма сальмонеллеза начинается остро с повышения температуры тела, озноба, явлений гастроэнтерита, быстро (на 4 – 6-й день) появляется сыпь, которая более обильная, чем за брюшного тифа, отсутствует тифозный статус, характерный лейкоцитоз. Решающее значение имеют результаты бакдослидження крови, испражнений.
Септическую форму сальмонеллеза на основе клинических проявлений (длительная лихорадка, озноб, потливость, сыпь, гепатолиенальный синдром и др.) дифференцировать с сепсисом другого генеза очень тяжело. В большинстве случаев диагноз устанавливается после получения результатов бактериологического исследования крови, нахождение сальмонелл в навозе, вторично пораженных сепсисом вогнищ.

Этиология. Возбудители холеры – вибрионы двух биовары: классический Vibrio cholerae Пачини-Коха и Эль-Тор (более устойчив во внешней среде, с длительным носительством и большей частотой легких, стертых форм). В последние годы от больных холерой выделяют новый вариант серогруппы О139 Бенгал.

Это – палочковидные, изогнутые в виде запятой микроорганизмы с другом (редко с двумя) полярно расположенным жгутиком, очень подвижные, не образующие спор и капсул, грамотрицательные, галофильные, неприхотливы к питательным средам, устойчивы во влажной среде, морской воде и водах водоемов при наличии органических веществ, но быстро погибают в кислой среде, за высушивания, кипячение и под действием дезинфектантов в общепринятых концентрациях. Продуцируют термолабильный экзотоксин (холероген) с выраженной ентеротоксичною действием, выделяют эндотоксин и ряд ферментов (факторы проницаемости).

Эпидемиология. Источник возбудителей холеры – больной человек как с типичной, так и с атипичной формами, реконвалесценты и вибриононосителя как при остром, так и хронического бактерионосительства (в т.ч. пожизненного), то есть, это – антропоноз. Однако, учитывая длительную жизнеспособность вибрионов в водоемах, возможность заражения людей через гидробионтов, болезнь условно относят и к сапронозам.

Механизм передачи – фекально-оральный, реализуемый водным (наиболее важным), алиментарным (через овощи, фрукты, гидробионты), контактно-бытовым путями. Дополнительную негативную роль в заражении людей играют мухи.

Восприимчивость к холере высокая, особенно при низкой кислотности желудочного сока (анацидный гастриты), употребление жидкости в большом объеме подобное. Сезонность – летне-осенняя.
После перенесенной болезни остается неустойчивый видоспецифичен иммунитет.
Холера подвержена пандемического распространения, из-за чего относится к карантинным (конвенционных) заболеваний, на которые распространяется действие Международных санитарных правил.

Клиника. Инкубационный период от нескольких часов до 5 дней. Начало болезни острое с поноса, который начинается внезапно, чаще ночью, без боли, без тенезмы. Изредка бывает слабая боль в животе (за холеры Эль-Тор). Испражнения обильные, сначала калового характера, затем кашицеобразный и быстро становятся водянистыми. Частота стула от 3-10 раз до множества. Типичные холерные испражнения – это мутная белая жидкость с плавающими хлопьями, напоминающих рисовый отвар, без запаха. Следующим признаком холеры (после жидкого стула) является повторное частое рвота, которое появляется внезапно, без предшествующей тошноты. Сначала рвотные массы могут содержать остатки пищи, быстро становятся жидкими и напоминают рисовый отвар. С нарастанием обезвоживания появляется сильная жажда, но выпитая жидкость с рвотой выделяется наружу, с ней теряется много электролитов, нарастает дегидратация, деминерализация, возникают судорожные подергивания икроножных и жевательных мышц, в тяжелых случаях – тонические судороги распространяются на все мышцы . Больные принимают вынужденную позу.
Кожные покровы становятся цианотичным, снижается тургор кожи, заостряются черты лица (facies cholerica), морщины длительно разглаживаются ("руки прачки"). Живот приобретает ладьевидной формы. Болезнь сопровождается одышкой, тахикардией, анурией, лейкоцитозом, псевдоеритроцитозом за счет сгущения крови. Снижение температуры тела ниже 36 ° С – плохая прогностический признак.
Различают 4 степени обезвоживания. Дегидратация I степени: потеря жидкости в пределах 1-3% от массы тела, жидкий стул (иногда рвота) до 2-5 раз в сутки. Общее состояние больных удовлетворительное, температура тела нормальная. Нарушений физико-химических свойств крови может не быть. Продолжительность 1-2 дня. Заболевания с обезвоживанием первой степени встречается в 50-60% случаев, часто в разгаре или в конце эпидемической вспышки.
Дегидратация II степени: потеря жидкости на 4-6% от массы тела. Начало болезни острое. Испражнения частые, до 15-20 раз в сутки, принимают вид рисового отвара, присоединяется сильная рвота. Беспокоит резкая общая слабость, головокружение, сухость во рту, жажда. Кожа сухая, тургор ее снижен. Возможны кратковременные судороги (судороги) икроножных мышц, кистей, ступней. Отмечается тахикардия, умеренная гипотония, олигурия. Температура тела остается нормальной (редко субфебрильной). Имеют место незначительное сгущение крови, гипокалиемия, гипохлоремия. Продолжительность болезни 3-4 дня. Возможно выздоровление без парентерального введения жидкости. Вторая ступень обезвоживания наблюдается у 18-23% больных.
Дегидратация III степени: потеря жидкости в пределах 7-9% от массы тела. Болезнь начинается остро с обильных частых водянистых испражнений и многократной рвоты. Быстро прогрессируют признаки эксикоза: заостренные черты лица, цианоз кожных покровов, синие круги вокруг глаз (симптом "темных очков"), сухость и снижение тургора кожи, "руки прачки", судорогами мышц, хриплисть голоса, выраженные тахикардия и гипотония, сгущение крови, метаболический ацидоз, иногда анурия. Углубляются гипокалиемия, гипохлоремия.
Интенсивная терапия может восстановить нарушенное равновесие. Такая степень обезвоживания наблюдается у 8-10% больных.

Дегидратация IV степени: (декомпенсированный гиповолемический шок): потеря жидкости составляет 10% от массы тела и более. Дегидратация возникает очень быстро, в первые 2-12 часов болезни, с появлением многоразовых водянистых испражнений и частого рвота, резко выраженные симптомы эксикоза: судорогами мышц, общий цианоз. Резкое снижение тургора кожи, значительная сухость слизистых, гипотермия, отсутствие периферического пульса и артериального давления, тахипноэ, афония, анурия, ацидоз. Развивается глубокая прострация, сопорозный состояние или холерные кома. Нередко прекращается понос и рвота из-за резкого обезвоживания. При отсутствии своевременного адекватного лечения наступает смерть.

При соответствующей терапии, даже и за IV степени обезвоживания наступает реактивная фаза: постепенно угасают проявления болезни, восстанавливаются гемодинамика, тургор тканей, исчезают цианоз, сухость слизистых оболочек, появляется мочеотделение и через 2-3 дня все показатели нормализуются, больной выздоравливает.
В современных условиях в различных эпидемических очагах холеры встречаются и другие варианты клинического течения болезни: молниеносная (фульминантная) с бурным развитием и быстрым обезвоживанием к IV степени, судорожным и менингеальным синдромами, запятой, быстрой смертью больных; "сухая" холера – также злокачественная форма болезни с тяжелым токсикозом, поражением ЦНС (енцефалитичнимы и менингеальными явлениями), острой сердечно-сосудистой недостаточностью и асфиксией через несколько часов после начала при отсутствии диареи и рвоты (явления динамической кишечной непроходимости вследствие резкой гипокалиемии); стертые формы – одна из довольно частых форм холеры Эль -Тор.
Очень тяжелое течение холеры с быстрым развитием синдрома полиорганной патологии отмечается у пожилых и у детей раннего возраста, беременных (нередко с преждевременными родами), за хронического алкоголизма.

Диагностика. Диагноз холеры базируется на совокупности характерных проявлений с учетом эпидемической ситуации: острого начала болезни с водянистой диареи без боли в животе и тенезмы, при отсутствии явлений интоксикации, присоединение рвота без преждевременной тошноты, нарастание признаков дегидратации и потери солей (снижение тургора кожи, ускорение и уменьшение наполнение пульса, артериальной гипотензии, акроцианоз, характерного выражения лица, "руки прачки", афонии, олигоанурии, судом); пребывание в эндемическом регионе или общения с больным холерой за последние 5 дней.
Из лабораторных исследований учитывают признаки сгущения крови (псевдоеритроцитоз), гипоелектролитемии, повышение показателей гематокрита и плотности плазмы.
Для подтверждения диагноза используют бактериологическое исследование кала и рвотных масс. Материал для исследований следует убирать (испражнения, рвотные массы) до употребления антибиотиков с соблюдением специальных правил личной защиты: с посуды (судна, горшка), свободного от следов дезинфектантов, стерильной ложечкой с бактериологической укладки в количестве 10-20 мл в стерильные банки, пробирки , которые плотно закрываются. Материал можно взять с помощью резинового катетера, ректального тампона, проволочных петель непосредственно из прямой кишки. Каждая проба с заполненной этикеткой укладывается в металлический пенал или шкатулку и специальным транспортом с сопровождающим доставляется в баклабораторию не позднее трех часов после забора. В случаях, когда возможно задержание доставки, материал должен быть помещен в консервант (щелочная 1% пептонная вода или раствор морской соли – 1 мл испражнений на 5-10 мл консерванта).
В классическом методе исследования используют посев материала на 1% пептонную воду и, одновременно, на плотную среду с выделением чистой культуры возбудителя, его идентификацией. Отрицательный ответ – через 12-24 часа, положительная – через 24-36 часов.
Для получения предварительных результатов используют экспресс-методы. Исследование нативного материала (бактериоскопия нативного препарата, препарата, окрашенного по Граму; метод иммобилизации и микроагглютинации с использованием противохолерной О-сыворотки и фазовоконтрастнои микроскопии, метод флуоресцирующих противохолерных антител, ИФА или ускоренные методы – исследование материала названными методами после его кратковременного подращивания на 1% пептонной воде).
Серологическая диагностика (выявление в крови противохолерных антител и нарастания их титра при помощи РНГА, РА) имеет ретроспективное значение.
Дифференциальный диагноз проводится с болезнями, которые сопровождаются диареей и рвотой.
Для гастроентеритнои формы сальмонеллеза характерны: связь болезни с употреблением несвежей мясной пищи, яиц, особенно без достаточной термической обработки; острое начало с явлений гастрита, затем гастроэнтерита (боли в эпигастрии, позже – вокруг пупка и в правой подвздошной области, тошнота , рвота, приносящая облегчение, диарея со зловонными, пенистыми, зеленоватого цвета испражнениями), явления общей интоксикации (озноб, лихорадка нередко до высоких цифр, общая слабость). Может наблюдаться гепатолиенальный синдром.
Для ротавирусного гастроэнтерита, что часто начинается с диареи, характерна боль в животе, стул нередко пенистые, желто-зеленого цвета с резким, неприятным запахом, субфебрильная температура, изменения со стороны слизистой оболочки ротоглотки: гиперемия, зернистость, энантема. Дегидратация умеренная.
По дифференциации с отравлением грибами, особенно бледной поганкой, имеют указания больного на употребление в пищу грибов, явления гастроэнтерита с резкой болью в животе, гемолизом, тяжелым поражением печени и желтухой. Редко наблюдается возбуждение, повышение слюно-и потоотделение.
В сомнительных случаях, при осложненной эпидситуации больных госпитализируют в провизорный госпиталь, где проводят полное бактериологическое обследование на холеру.
Пищевых токсикоинфекциях свойственны острое начало и бурное кратковременный течение болезни после короткой инкубации, связь болезни с употреблением пищи, относительно длительное время хранилась при комнатной температуре или пищи без достаточной термической обработки; развитие симптомокомплекса острого гастрита, чаще гастроэнтерита с явлениями общей интоксикации с субфебрильной или температуре, непродолжительным болью в эпигастральной и навколопупковий участках, многократными рвотой, которое приносит кратковременное облегчение, частыми жидкими испражнениями, нередко отсутствием воспалительных изменений в крови.
Возникают определенные трудности дифференциации холеры с энтеротоксигенные формами эшерихиоза, где надо учитывать данные эпидемиологического анамнеза (возможного алиментарного и водного путей передачи, инкубации в пределах 1-3 дней, начало, как правило, при температуре и незначительной интоксикации, частое рвота, незначительная боль в эпигастрии, а затем и в мезогастральний участке с последующим появлением частых водянистых испражнений без патологических примесей, которые быстро теряют каловый характер, диффузное урчание при пальпации живота, быстрое нарастание явлений обезвоживания. Воспалительные изменения в крови не выражены. Решающее значение в дифференциации имеет результат бактериологического исследования рвотных масс и випорожнень.

Этиология. Наиболее часто возбудителями пищевых токсикоинфекций являются условно-патогенные микроорганизмы, продуцирующие экзотоксины вне организма человека в различных пищевых продуктах. Среди возбудителей пищевых токсикоинфекций, способных продуцировать энтеротоксины, являются: C. Perfringens, Proteus vulgaris, Bacilus cereus, энтеропатогенные стафилококки, энтерококки, некоторые гемофильные вибрионы. Энтеротоксины также образуют возбудители рода Klebsiela, Enterobakter, Citrobakter, Pseudomonas. Все они термолабильные, за исключением энтеротоксина St. aureus, являющийся термостабильным.

Эпидемиология. Возбудители пищевых токсикоинфекций распространены в природе, выделяются с испражнениями людей, животных, попадающих в воду, воздух, на различные предметы, поэтому иногда трудно установить источник инфекции. Источником инфекции чаще всего являются люди, больные пиодермию, панариций, гнойные раны, ангины, ларингиты, трахеобронхиты, бактерионосители, занимающихся приготовлением пищи, а также больные животные на гнойный мастит (козы, овцы, коровы). Факторами передачи при стафилококковой токсикоинфекции является молоко, молочные продукты, кремы, кондитерские изделия. Протеи, клостридии хорошо размножаются в продуктах с высоким содержанием белка (мясо, рыба, молоко). Заболевания наблюдаются в течение года, но чаще летом и осенью, что связано с ухудшением условий храненияпищевых продуктов. Иммунитет до конца не изучено.

Клиника. Инкубационный период при пищевой токсикоинфекции короткий (в среднем 1-12 часов). Если болезнь вызвана стафилококком, то он сокращается до 30 минут, а если этиологическим фактором является C. perfringens – до 24 часов. Наводящие симптомы: острое начало болезни, тошнота, рвота, боль в эпигастрии, понос. Опорные симптомы: групповой вспышка болезни, кратковременное повышение температуры тела, головокружение, явления гастрита, гастроэнтерита, гастроэнтероколита, сухость и бледность кожных покровов, тахикардия, гипотония, болезненность в эпигастральной области и вокруг пупка, быстрое обратное развитие болезни. Решающим в верификации диагноза являются данные бактериологических и серологических методов исследования. Для подтверждения диагноза пищевой токсикоинфекции применяют: Бактериологический метод: посев рвотных масс, промывных вод желудка, испражнений, остатков пищи. 2. Серологический метод: РА и РНГА с аутоштамамы микробов (диагностический титр 1:200). 3. Копроцитограма в пределах нормы, иногда находят слизь, повышенное количество лейкоцитов, еритроцитив.Критерии для этиологического расшифровки пищевых токсикоинфекций:

• Получения идентичного возбудителя из рвотных масс, промывных вод, испражнений, остатков пищи, которую употреблял больной.
• Выделение идентичного микроба в нескольких лиц, употреблявших один и тот же продукт и заболели пищевой токсикоинфекцией.
• Положительные результаты реакций с аутоштамамы возбудителей и нарастание титра антител в динамике болезни.

Дифференциальный диагноз проводится с острымихирургическими заболеваниями органов брюшной полости, сальмонеллез, шигеллез, абдоминальной форме инфаркта миокарда, гипертоническими кризами, менингитом тощо.За острого аппендицита, в отличие от пищевых токсикоинфекций, возникает интенсивный острая боль в животе, который в начале болезни локализуется в правой подвздошной области и в эпигастрии. Рвота 1-2 раза, жидкий стул не чаще 5-7 – ты раз в сутки, без примесей слизи и крови. Определяются признаки раздражения брюшины, в крови значительный лейкоцитоз.
По абдоминальной формы инфаркта миокарда большое значение имеет наличие в анамнезе ИБС, отсутствие в начале заболевания симптомов интоксикации, лихорадка, частых жидкого стула. Боль появляется внезапно, постоянный, иррадиирует в левое плечо, спину. Часто наступает коллапс. Решающее значение имеет ЭКГ. В случае гипертонического криза и острого нарушения мозгового кровообращения следует выяснить возможную связь заболевания с физическими и психическом переутомлении, перепадом атмосферного давления, наличием в прошлом гипертонической болезни, атеросклероза и другой патологии сердечно-сосудистой системы. По обследования можно обнаружить общемозговые и очаговые неврологические симптомы, температура тела остается нормальной, или она повышается через 1-2 дня после появления неврологических симптомов, нет боли в животе и диареи. По геморрагического инсульта, субарахноидального кровоизлияния ликвор будет кровянистый. Иногда ход менингитов различной этиологии происходит под маской пищевых токсикоинфекций. У больных менингитом рвота связано с внутричерепной гипертензией и интоксикацией. Но оно возникает внезапно, часто без предшествующей тошноты, сопровождается интенсивной головной болью, быстро появляются менингеальные симптомы. Решающее значение в диагностике имеет люмбальная пункция и исследование ликвору.Проводячы дифференциальную диагностику сальмонеллеза и пищевых токсикоинфекций, необходимо обратить внимание на эпиданамнез (групповой вспышки заболевания, употребление недоброкачественных пищевых продуктов), длительность инкубационного периода (за пищевых токсикоинфекций он короче), более острое начало болезни , быстрое развитие клинических симптомов и кратковременный ход. Пищевые токсикоинфекции, в отличие от гастроентероколитного шигеллеза, начинаются остро с тошноты и рвоты, боли в верхней половине живота. Испражнения водянистые, без примесей крови и слизи. Тенезмы нет. После рвоты и промывание желудка, больной испытывает значительное улучшение самочувствия. Заболевание нередко являются групповыми, связанные с употреблением недоброкачественных пищевых продуктов.

Пример обоснование диагноза. На основании жалоб больного на тошноту, рвоту, боли в эпигастральной области, понос с обильными испражнениями без примесей слизи и крови; острого начала болезни, короткого инкубационного периода, тахикардии, гипотонии, сухости и обкладености языка, болезненности в эпигастрии, частых жидкого стула без патологических примесей; связи болезни с пищевым фактором; кратковременного течения заболевания; бактериологических исследований испражнений, рвотных масс, промывных вод желудка устанавливается диагноз: пищевая токсикоинфекция, средней тяжести.

• фенотипные проявления на организменном уровне

• классификация мутаций

• спонтанные и индуцированные мутации

Термин "мутация" ввел Г. де Фриз (1901) для характеристики случайных генетических изменений. Различают спонтанный и индуцированный мутационные процессы.

Индуцированный мутационный процесс – Это возникновение наследственных изменений под воздействием направленного действия факторов внешней и внутренней среды. Возникновение мутаций без установленных причин принято называть спонтанным мутационным процессом.

Мутации обусловлена ​​как влиянием на организм факторов внешней среды, так и его физиологическим состоянием.

Частота возникновения мутаций зависит от:

• генотипа организма;

• фазы онтогенеза;

• стат онтогенезуи;

• стадии гаметогенеза;

• митотического и мейотического циклов хромосом;

• химического строения отдельных участков хромосом и др..

Свойства мутаций:

• мутации возникают внезапно, скачкообразно;

• мутации наследуются, т.е. передаются от поколения к поколению;

• мутации ненаправленные – претерпевать мутации может любой локус (участок хромосомы), вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков;

• одни и те же мутации могут возникать повторно;

• за проявлением мутации могут быть полезными и вредными, доминантными и рецессивными.

Классификация мутаций:

Мутации можно объединить в группы – классифицировать по характеру проявления, по месту или уровню их возникновения.

Мутации по характеру проявления – бывают доминантными и рецессивными. Большинство из них рецессивные и не проявляются у гетерозигот. Как правило, мутации вредны, ибо нарушают четко сбалансированную систему биохимических превращений. Доминантные мутации проявляются сразу в гомо-и гетерозиготного организма, в основном такие особи нежизнеспособны и гибнут на ранних стадиях онтогенезу.Мутации часто снижают жизнестойкость или пло-дючисть. Мутации, которые резко влияют на жизнеспособность, частично или полностью останавливающие развитие, называют напивлетальнимы, а несовместимые с жизнью – летальными. У человека к таким мутациям относится рецессивный ген гемофилии.

Мутации по месту возникновения. Мутации, возникающие в соматических тканях, получили название соматических мутаций. Соматические клетки составляют популяцию, образованную при бесполом размножении (делении клеток). Соматические мутации обусловливают генотипически разнообразие тканей, часто не передаются по наследству и ограниченные тем индивидуумом, в котором они возникли. Соматические мутации возникают у диплоидных клетках, поэтому проявляются только при доминантными генами или с рецессивными, но в гомозиготном состоянии. Чем раньше в эмбриогенезе человека возникла мутация, тем больше участок соматических клеток отклоняется от нормы. И наоборот, чем позже в процессе развития организм испытывает мутационного воздействия, тем меньше и участок ткани, которая образуется из мутационной клетки. Например, окраска радужной оболочки глаза – белый или карий сегменты на голубой радужке – обусловлены соматической мутацией. Считают, что следствием соматических мутаций является раковое перерождение. Злокачественный рост вызывается канцерогенами, среди которых наиболее негативные – проникающая радиация и активные химические соединения (вещества). И хотя соматические мутации не наследуются, они снижают репродуктивные возможности организма, в котором виникли.Мутации, возникающие в гаметах или в клети ¬ нах, с которых они образуются, получили название генеративных или терминальных мутаций. Чем раньше в половых клетках возникает мутация, тем большей будет доля половых клеток, несущих новую мутацию. Верхний предел доли клеток, которые будут содержать индуцированную или спонтанную мутацию, составляет 50 процентов. Существует мнение, что наибольшее количество мутаций в половых клетках возникает в овоцита. Поскольку сперматогонии подвергаются постоянному делению, то среди них может происходить отбор против мутаций, обуславливающих вредный эффект, и частота мутаций снижается до времени половой зрелости. Женщина, наоборот, рождается почти со всеми мутантными изменениями, в линии половых клеток нет параллельного митотического отбора. Овоциты не только не испытывают митоза, они остаются малоактивными протяжении десятилетий, пока не станут яйцеклетками. За этот период овоциты стареют, становятся непропорционально чу ¬ ливим к спонтанной мутации.На половые клетки наибольшее влияние вызывают цезий-137, стронций-90 и углерод-14.Генеративни мутации при половом размножении передаются следующим поколениям. Доминантные мутации появляются уже в первом поколении, а рецессивные – только во втором и последующих поколениях, с переходом в гомозиготное состояние.

Мутации по характеру изменения наследственного материала:

1. Изменения, обусловленные заменой одного или нескольких нуклеотидов в пределах одного гена, называют генными, или точечными мутациями. Они обусловливают изменения как в строении белков, так и функциональной активности белковой молекулы.

2. Изменения структуры хромосом называют хромосомными мутациями или аберрациями. Такие мутации могут возникнуть в результате потери части хромосомы (делеция), удвоение части хромосомы (дупликация), отрыва и поворота части хромосомы на 180 ° (инверсия). Если изменение затрагивает жизненно важных участков гена, то такая мутация приведет к смерти. Так, потеря небольшой участка 21-й хромосомы у человека вызывает тяжелое заболевание крови – острый лейкоз. В отдельных случаях оторванная участок хромосомы может присоединиться к негомологичной хромосоме (транслокация), что приведет к новой комбинации генов и изменения их взаимодействия.

3. Изменения кариотипа, кратные или некратные гаплоидному числу хромосом называют геномными мутациями. Вследствие нарушения расхождения пары гомологичных хромосом во время мейоза в одной из образованных гамет содержится на одну хромосому меньше, а в другой на одну хромосому больше, чем при нормальном гаплоидного набора. Слияние такой аномальной гаметы с нормальной гаплоидные гаметы при оплодотворении приводит к образованию зиготы с мен ¬ шой или несколькими хромосом по сравнению с диплоидным набором, характерным для этого вида.

Соматические мутации

• генные

• геномные

• хромосомные аберрации

Соматические мутации – Это изменения наследственного харак ¬ теру в соматических клетках, возникающих на разных этапах развития особи. Они часто не передаются по наследству, а остаются, пока живет организм, потерпевшего мутационного воздействия.

Геномные, хромосомные и генные аберрации в соматических клетках является следствием действия мутагенных факторов. У человека это этиологические факторы наследственных болезней. Заболевания, обусловленные геномными (изменение числа хромосом) и хромосомными (изменение структуры хромосом) мутациями, называются хромосомными болезнями. Изменение числа хромосом определяется удвоением или уменьшением всего набора хромосом. Это приводит к полиплоидии или гаплоидии (соответственно). Лишние или удаления одной или нескольких хромосом приводит к гетероплоидия или анеуплоидии. Изменение структуры хромосом – это перестройки или аберрации. При этом нарушается сбалансированность набора генов и нормальное развитие организма. Как следствие хромосомного дисбаланса происходит внутриутробная гибель эмбриона или плода, возникают врожденные пороки развития. Чем большее количество хромосомного материала претерпела мутационного эффекта, тем раньше заболевания появится в онтогенезе и тем весомее будут нарушения физического и психического развития особи. Характерная черта хромосомного дисбаланса – множественность пороков развития различных органов и систем.

Хромосомные болезни составляют около 0,5-1% всех наследственных болезней человека.

Генные, или точечные мутации – Это результат молекулярных изменений на уровне ДНК. У человека они вызывают генные болезни. У человека описаны следующие виды генных мутаций, которые приводят к развитию наследственных болезней: нисенс, нонсенс, смещение рамки считывания, делеции, вставки (инсерции), нарушения сплайсинга, увеличение числа (экспансии) тринуклеотидних повторов. Мутации участков, транскрибируются (которые определяют аминокислотную последовательность в молекуле белка, который синтезируется), приводят к синтезу аномального продукта. Мутации участков, транскрибируются, могут привести к умень ¬ ния скорости синтеза белка.

Фенотипически генные мутации проявляются на молекулярном, клеточном, тканевом и органном уровнях. Число генных болезней составляет около 3500-4500. Генные мутации разделяют на односайтови и Мультипоиск. Односайтови – это такие, которые касаются изменений одного сайта (участка), Мультипоиск – охватывают где ¬ несколько сайтов генного локуса. Различают генные мутации прямые и обратные. Прямые мутации – это мутации, которые инактивируют гены дикого типа и предопределяют появление мутантного типа. Обратные мутации, или обратные, – изменения в восходящей формы от мутантной.

Большинство генов устойчивы к мутациям, но отдельные гены зазанають мутаций достаточно часто.

Соматические мутации обуславливают генотипически разнообразие тканей одной особи и части не передаются по наследству при половом размножении. При бесполом размножении, если организм развивается из одной клетки или группы клеток, в которых возникла мутация, – такие изменения могут передаваться потомкам. Соматические мутации ис ¬ ристовують у организмов, которые размножаются вегетативно. Соматические мутации составляют основу селекции культурных растений, в частности цитрусовых.

Красные кровяные тельца одного человека могут переносить молекулы, которые действуют как антигены (вещества, которые организм человека рассматривает как чужеродные или потенциально опасные и против которого начинает вырабатывать собственные антитела) в то время как у другого человека эритроциты могут не содержать таких антигенов.

Срок «Группа крови» характеризует системы эритроцитарных антигенов, контролируемых определенными локусами, содержащими различное количество аллельных генов, таких, например, как A, B и 0 в системе AB0. Термин «тип крови» отражает антигенный фенотип человека (полный антигенный «портрет», или антигенный профиль) – совокупность всех групповых антигенных характеристик крови.

Международное общество переливания крови в настоящее время признает 29 основных систем групп крови. Две важнейшие классификации групп крови человека – это система AB0 и резус-система. Однако, в мембране эритроцитов человека содержится более 300 различных антигенных детерминант, молекулярное строение которых закодирована соответствующими генными аллелями хромосомных локусов. Количество таких аллелей и локусов в настоящее время точно не установлена.

Таким образом, в дополнение к антигенам ABO и Rhesus есть много других антигенов.

Например, человек может быть AB RhD-положительной, и в то же время M-и N-отрицательной (система MNS), K-положительной (Kell system) и Lea-либо Leb-отрицательной (Lewis system). Многие системы групп крови были названы по имени пациента, у которого впервые идентифицировали соответствующие антитела (это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, которые используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов).

Система групп крови ABO - Это основная система групп крови, используемой при переливании крови у людей. Ассоциированные анти-А и анти-В – антитела (иммуноглобулины), обычно относятся к типу IgM, которые, как правило, образуются в первые годы жизни в процессе сенситизации к веществам, которые находятся вокруг, в основном таких как продукты питания, бактерии и вирусы . Система групп крови ABO также присутствует в некоторых животных, например, у обезьян (шимпанзе, бонобо и горилл).

История открытия

- Считается, что система групп крови ABO, впервые была обнаружена австрийским ученым Карлом Ландштейнером (Karl Landsteiner), который определил и описал три различных типа крови в 1900 году. За свою работу он был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1930 году.

- Через недостаточно тесные связи между научными того времени, значительно позже было установлено, что чешский серолог (врач, специализирующийся на изучении свойств сыворотки крови) Ян Янский (Jan Janský) впервые независимо от исследований К. Ландштейнера выделил 4 группы крови человека. Однако само открытие Ландштейнера было воспринято научным миром того времени, тогда как исследования Я. Янского были относительно неизвестными. Однако на сегодня, именно классификация Я. Янского пор применяется в России и государствах бывшего СССР. В США, Мосс опубликовал собственную, очень похожую работу в 1910 году.

- К. Ландштейнер описал А, B и O группы;

- Альфред фон Декастелло (Alfred von Decastello) и Адриано Стурла (Adriano Sturli) обнаружили четвертую группу – АВ, в 1902 году.

- Людвик Гиршфельд (Hirszfeld) и Э. фон Дунгерн (E. von Dungern) описали наследственность системы групп крови АВО в 1910-11 гг

- В 1924 году Феликс Бернштайн (Felix Bernstein) исследовал и определил правильные механизмы наследования групп крови на основе нескольких аллелей в одном локусе.

Уоткинс (Watkins) и Морган (Morgan), английские ученые, обнаружили, что эпитопы ABO переносят специфические сахара – N-ацетилгалактозамин в случае группы А и галактозу в случае группы В.

- После публикации большого количества, связанных с этой информацией материалов, в 1988 году было определено, что все вещества ABH присоединяются к гликосфинголипидив. Так, группа, во главе с Лайне (Laine) обнаружила, что связь 3 белков приводит к образованию длинной цепи полилактозоамину, содержащий большое количество веществ ABH. Позже, группа Ямамото подтвердила наличие большого количества гликозилтрансфераз, которые соответственно относятся к А, В и О эпитопов.

АВО антигены

Антиген H является важным предшественником антигенов системы групп крови АВО. Локус H находится на 19хромосоми. Он состоит из 3 экзонов, которые охватывают более 5 Кб геномной ДНК и кодирует деятельность фермента фукозилтрансферазы, который отвечает за производство антигена Н на эритроцитах. Антиген Н – это углеводная последовательность в которой углеводы, в основном связанные с белком (незначительная их доля совмещенная с функциональной группой церамидов). Антиген состоит из цепочки β-D-галактозы, β-DN-ацетилглюкозамина, β-D-галактозы и 2-связанных между собой молекул, α-L-фукозы, который соединяется с молекулами белка или церамиды

Локус ABO находится на 9 хромосоме. Он содержит 7 экзонов, охватывающих более 18 Кб геномной ДНК. Экзоне 7 – самый большой и содержит большую часть кодирующей последовательности. Локус АВО имеет три основные группы аллельных генов A, B и О:

• Аллель А кодирует деятельность глюкозилтрансферазы, которая присоединяет α-N-ацетилгалактозамин к D-галактозы, которая содержится на конце Н антигена, образуя таким образом А антиген.
•  
• В аллель кодирует глюкозитрансферазу, что присоединяется к α-D-галактозы и связывается с D-галактозой антигена Н, таким образом образуя антиген В.
• Относительно О аллели, то стоит сказать, что в 6 экзоне есть определенные исключения (делеции), приводящие к потере ферментативной активности. О аллель отличается от аллеля А удалением лишь одного нуклеотида – гуанина на 261 позиции. Это приводит к смещению рамки считывания при трансляции, что приводит к образованию совершенно иного белка, в результате действия которого активность фермента снижается. То есть, при группе крови О, антиген Н остается неизменным.

  Большинство антигенов АВО находятся на концах длинных цепей полилактозамину, которые присоединены к белку полосы 3 (band 3 protein), который является белком анионообменных мембраны эритроцитов. Лишь незначительная часть эпитопов находится на нейтральных гликосфинголипидах.

  Серология

  Анти-А и анти-В антитела (которые еще называются изогемаглютинины), которых нет у новорожденных, появляются в первые годы жизни. Они являются изоантител, то есть, образуются в организме человека и вступают в реакцию с антигенами того же вида (изоантигены). Анти-А и анти-В антитела класса М (IgM) обычно не поступают к плоду через плаценту, то есть не попадают в кровоток плода. В организме людей с О-группой могут образовываться антитела АВО класса G (IgG).

  Теории происхождения

  Вполне вероятной является версия, согласно которой, продовольственные и экологические антигены (антигены бактерий, вирусов или растений) имеют эпитопы похожие на гликопротеины антигенов А и В. Соответствующие антитела, образующиеся против этих окружающих антигенов в первые годы жизни могут перекрестно реагировать с АВО- несовместимыми эритроцитами, которые позднее, при переливании крови вступают в связь.

  Исследователи предполагают, что анти-антитела образуются в результате иммунного ответа организма на вирус гриппа, эпитопы которого очень похожи на α-DN-галактозамин, содержащийся на А гликопротеина, что может вызвать определенные перекрестные реакции. По анти-В антител, то предполагается, что они возникают от антител, которые образуются против грамотрицательных бактерий (Gram-negative bacteria), таких как кишечная палочка, вследствие кросс-реакции с α-D-галактозой на B гликопротеина.

  Согласно теории «Свет во тьме» ("Light in the Dark theory" DelNagro, 1998), когда развивается определенный вирус, захватывая мембраны клеток-хозяина, конкретного больного (в частности, клетки легких и эпителиальные клетки слизистой оболочки, где деятельность вируса проявляется наиболее активно ), то помимо этого вирус также «берет» с собой антигены АВО, находящихся на мембране. После этого, он (вирус) может перенести эти антигены другим лицам, они могут вызвать иммунную реакцию в ответ на действие чужеродных антигенов крови. Эти вирусные антитела, носителями которых становится человек может вызвать образование у новорожденных антител, которые нейтрализуют действие чужеродных антигенов крови. Подтверждение этой теории появились как следствие недавних экспериментов, связанных с ВИЧ. В ходе лабораторных исследований, ученым удалось нейтрализовать за счет использования антител антигены группы крови, специфически виражены в клетках, продуцирующих ВИЧ.

  Эта теория предлагает новую, необычную теорию эволюции. Согласно которой существует общий иммунитет, который приводит к сокращению способности вирусов к интер-трансмисивности (способность вируса передаваться человеку). Причиной этого является то, что все население планеты имеет большое количество уникальных антигенных функциональных групп, соответственно делает людей устойчивыми к большинству инфекций.

  Однако, более вероятно, что движущей силой эволюции и движения аллельного разнообразия является обычный зависящий от частоты отбор (frequency-dependent selection). В процессе которого клетки с редкими вариантами мембранных антигенов легче отличаются иммунной системой от патогенных антигенов, которые принадлежат другим хозяевам. Таким образом, у лиц, имеющих редкие виды антигенов, иммунная система лучше распознает патогены.

  Неантигенна биология (Nonantigen biology)

  Молекулы углеводов на поверхности красных кровяных клеток (эритроцитов) играют важную роль в поддержании целостности клеточной мембраны, клеточной адгезии (сцепление клеток с другими клетками, поверхностями или внеклеточной матрицей), транспортировке молекул через мембрану. Кроме того они выступают в качестве рецепторов для внеклеточных лигандов и ферментов. ABO антигены играют аналогичную роль в эпителиальных клетках, как и в красных кровяных тельцах.

  Реакции на переливание крови (трансфузионные реакции)

  В связи с наличием изоантител, образующиеся в результате присутствия инородных антигенов крови, у лиц с группой крови А после переливания крови группы В сразу образуются анти-В антитела. Они связываются с В антигенами на эритроцитах и ​​вызывают комплемент-опосредованный лизис эритроцитов. Аналогичные процессы происходят для B и O групп (однако в этом случае увеличивается количество как анти-А так и анти-В антител).

  Как уже отмечалось, лишь при АВ группе крови нет анти-А и анти-В изоантител. Это объясняется тем, что А и В-антигены присутствуют на эритроцитах и ​​являются собственными антигенами. Именно поэтому, лица с этой группой крови могут получать кровь всех групп, то есть, как считалось ранее, они являются универсальными рецепиента. На сегодня это понятие считается устаревшим и разрешенным является переливание только одногруппной крови, причем с обязательным учетом резус-принадлежности. Значение понятий «универсальный донор» и «универсальный реципиент» осталось лишь как интересный познавательный момент и для учебных целей, преимущественно в историческом контексте.

  Совместимости, связанного с переливанием крови, то стоит отметить, что при переливании совместимость определяется не только с учетом АВО классификации. Особое внимание следует обратить также на резус фактор. Так, резус-фактор и группа крови ABO – это два важнейших признака, совместимость которых обязательно необходимо рассматривать при осуществлении переливания крови. Резус фактор у человека сказывается как Rh + или Rh-. Проще говоря, если у человек группа крови А и положительный резус-фактор, то он или она считается лицом с групоюкрови "А +". Таблица совместимости эритроцитов соответствии с группой крови и резус фактора
  Реципиент	Донор
  	O +	A +	B +	AB +	O-**	A-	B-	AB-
  O +	+				+
  A +	+	+			+	+
  B +	+		+		+		+
  AB + *	+	+	+	+	+	+	+	+
  O-					+
  A-					+	+
  B-					+		+
  AB-					+	+	+	+

  Совместимость согласно группе крови и резус фактора обозначена на пересечении между донором и реципиентом на сегодня не применяется в практике для реального переливания крови

  * Лица с группой крови AB + являются универсальными реципиентами: Хотя стоит помнить, что тех людей, которые имеют группу крови AB -, нельзя назвать универсальными реципиентами, это очень существенное отличие.

  ** Так, как лицам, имеющим А-, A +, B-, B +, AB-, AB +, O – и O + можно переливать кровь от доноров с группой крови O-, то можно сказать, что лица с такой группой крови являются универсальными донорами. В то время, как при O + есть некоторые исключения, см.. табл.

  Стоит отметить, что эта таблица совместимости и определения универсальных доноров касается лишь совместимости эритроцитов, а не всех продуктов крови. Так, согласно предоставленной информации, в сыворотке крови группы О содержатся как анти-А, так и анти-В антитела. Именно поэтому переливание лицу с группой крови A, B, AB цельной крови группы О приведет к гемолитической реакции из-за присутствия этих антител в сыворотке цельной крови.

  Антитела обычно не образуются только против антигена Н, за исключением лиц, имеющих Бомбейский фенотип (заключается в том, что ребенок имеет такую ​​группу крови, которой у нее по правилам генетики быть не может – то есть у ребенка выявляется антиген, которого нет ни у одного из родителей).

  В секретор (слюна и другие биологические жидкости человека в которых содержатся следы растворимых в воде агглютиноген, которые определяют присущую человеку группу крови) ABH, ABH антигены выделяются большинством слизисто-образующих клеток тела при взаимодействии с окружающей средой, в том числе в легких, коже, печени, поджелудочной железе, желудке, кишечнике, яичниках и простате.

  Несовместимость группы крови матери и ребенка может привести к возникновению гемолитической болезни новорожденных

  СпадковистьГрупы крови наследуются от обоих родителей. Группа крови определяется одним геном (геном ABO), который имеет три аллеля:i, IA, и IB. Этот ген кодирует деятельность глюкозилтрасферазы, фермента, который изменяет углеводный состав антигенов красных кровяных клеток. Ген АВО расположен на длинном плече 9 хромосомы (9q34).

  Аллель IA соответствует группе крови А, IB – группе крови В, а i – группе А. Аллели IA и IB являются доминантными по отношению к i. Только люди с типом ii имеют группу крови А.

  - Лица с типом IAIA или IAi имеют группу крови А; – лица с IBIB или IBi типом имеют группу крови В. – в то время, как люди с IAIB имеют оба фенотипа, ведь доминантность между группами А и В – особая – называется кодоминантность , это означает, что родители, с А и В группами крови могут иметь детей с группой АВ.

  Кроме того у ребенка, супружеской пары, имеющей А и В группу крови может быть О тип, если оба родителя – гетерозиготные по IBi, IAi. При цис-AB фенотипе у лица есть только один фермент, который отвечает за образование А и В антигенов. В результате этого красные кровяные клетки обычно не образуют А или В антигены на нормальном уровне, который характерен для групп А1 или В, что может помочь объяснить проблему возникновения генетически невозможной группы крови.

  Распространение и эволюционная история

  Распределение групп крови А, В, О и АВ в мире разное, и изменяется в соответствии с особенностями определенного населения. Есть также определенные различия по распространению групп крови внутри субпопуляций.

  В Великобритании, распределение частоты типа крови среди населения по-прежнему показывает некоторую корреляцию с распределением топонимов, воинственных вторжений и миграций викингов, данов, саксов, кельтов, норманнов которые привели к формированию определенных генетических особенностей среди населения.

  Среди европеоидной расы известны шесть аллелей гена ABO, которые отвечают за группу крови:

  A A101 (A1) A201 (A2)

  B B101 (B1)

  O O01 (O1) O02 (O1v) O03 (O2)

  
  Кроме того много редких вариантов этих аллелей были найдены среди разных народов во всем мире. Некоторые эволюционные биологи предполагают, что аллель IA возникла раньше с О путем удаления одного нуклеотида, в результате сдвига рамки считывания, в то время как аллель IB появилась позже.

  
  Именно на этой теории основано вычисления доли людей в мире с каждой группой крови, которая согласуется с принятой моделью миграции населения и распространения различных групп крови в разных частях света. Так, например, группа B очень распространена среди азиатского населения, тогда как среди населения Западной Европы, эта группа встречается довольно редко. Согласно другой теории, существуют четыре основных линии гена ABО, а мутации при которых образовался тип 0 состоялись в организме человека, как минимум трижды. Раньше появилась аллель A101, далее по хронологии – A201/O09, B101, O02 и O01. Длительное присутствие O аллелей объясняется результатом стабилизирующего отбора. Эти две приведенные теории противоречат распространенному ранее теории о том, что 0 группа крови возникла первой.

  Распределение групп крови АВО и резус факторов по странам мира (доля населения)
  Страна	К-во населения	O +	A +	B +	AB +	O-	A-	B-	AB-
  Австралия	21,262,641	40.0%	31.0%	8.0%	2.0%	9.0%	7.0%	2.0%	1.0%
  Aвстрия	8,210,281	30.0%	33.0%	12.0%	6.0%	7.0%	8.0%	3.0%	1.0%
  Бельгия	10,414,336	38.0%	34.0%	8.5%	4.1%	7.0%	6.0%	1.5%	0.8%
  Бразилия	198,739,269	36.0%	34.0%	8.0%	2.5%	9.0%	8.0%	2.0%	0.5%
  Канада	33,487,208	39.0%	36.0%	7.6%	2.5%	7.0%	6.0%	1.4%	0.5%
  Дания	5,500,510	35.0%	37.0%	8.0%	4.0%	6.0%	7.0%	2.0%	1.0%
  Эстония	1,299,371	30.0%	31.0%	20.0%	6.0%	4.5%	4.5%	3.0%	1.0%
  Финляндия	5,250,275	27.0%	38.0%	15.0%	7.0%	4.0%	6.0%	2.0%	1.0%
  Франция	62,150,775	36.0%	37.0%	9.0%	3.0%	6.0%	7.0%	1.0%	1.0%
  Германия	82,329,758	35.0%	37.0%	9.0%	4.0%	6.0%	6.0%	2.0%	1.0%
  Гон Конг	7,055,071	40.0%	26.0%	27.0%	7.0%	0.3%	0.2%	0.1%	0.1%
  Исландия	306,694	47.6%	26.4%	9.3%	1.6%	8.4%	4.6%	1.7%	0.4%
  Индия	1,166,079,217	36.5%	22.1%	30.9%	6.4%	2.0%	0.8%	1.1%	0.2%
  Ирландия	4,203,200	47.0%	26.0%	9.0%	2.0%	8.0%	5.0%	2.0%	1.0%
  Израиль	7,233,701	32.0%	34.0%	17.0%	7.0%	3.0%	4.0%	2.0%	1.0%
  Нидерланды	16,715,999	39.5%	35.0%	6.7%	2.5%	7.5%	7.0%	1.3%	0.5%
  Новая Зеландия	4,213,418	38.0%	32.0%	9.0%	3.0%	9.0%	6.0%	2.0%	1.0%
  Норвегия	4,660,539	34.0%	42.5%	6.8%	3.4%	6.0%	7.5%	1.2%	0.6%
  Польша	38,482,919	31.0%	32.0%	15.0%	7.0%	6.0%	6.0%	2.0%	1.0%
  Португалия	10,707,924	36.2%	39.8%	6.6%	2.9%	6.0%	6.6%	1.1%	0.5%
  Саудовская Аравия	28,686,633	48.0%	24.0%	17.0%	4.0%	4.0%	2.0%	1.0%	0.3%
  ЮАР	49,320,000	39.0%	32.0%	12.0%	3.0%	7.0%	5.0%	2.0%	1.0%
  Испания	40,525,002	36.0%	34.0%	8.0%	2.5%	9.0%	8.0%	2.0%	0.5%
  Швеция	9,059,651	32.0%	37.0%	10.0%	5.0%	6.0%	7.0%	2.0%	1.0%
  Турция	76,805,524	29.8%	37.8%	14.2%	7.2%	3.9%	4.7%	1.6%	0.8%
  Великобритания	61,113,205	37.0%	35.0%	8.0%	3.0%	7.0%	7.0%	2.0%	1.0%
  США	307,212,123	37.4%	35.7%	8.5%	3.4%	6.6%	6.3%	1.5%	0.6%
  В мире	2,261,025,244	36.4%	28.3%	20.6%	5.1%	4.3%	3.5%	1.4%	0.5%

  Группа крови B чаще встречается среди жителей Северной Индии и других стран Центральной Азии, при этом ее доля уменьшается, как при движении на Запад, так и при движении на Восток и количество жителей Испании, которые имеют группу крови В составляет всего 1%. Считается, что этой группы крови вообще не было среди населения американских индейцев и австралийских аборигенов до европейской колонизации.

  Доля населения с группой крови А – Наибольшая среди европейского населения, особенно высок этот показатель у жителей Скандинавии и Центральной Европы, хотя часто эта группа крови встречается и среди австралийских аборигенов и этнических групп черноногих индейцев, проживающих в штате Монтана (США).

  Ассоциация с фактором фон Виллебранда

  Антигены системы АВО также образуются в факторе фон Виллебранда (ФВ), гликопротеин, который участвует в гемостазе (остановке кровотечения). Так, в лица, имеющего О группу крови, повышается риск возникновения внезапной кровотечения, ведь около 30% от общей генетической изменчивости плазмы фактора фон Виллебранда объясняется влиянием системы групп крови ABО, а у лиц с группой крови О уровень фактора фон Виллебранда (и VIII фактора) в плазме крови – ниже, чем у людей, имеющих другие группы крови.

  Кроме того, уровень ФВ в общем среди населения постепенно снижается, что объясняется распространенностью группы крови О по Cys1584 вариантом ФО (полиморфизма аминокислоты в структуре ФВ) гена ADAMTS13 (кодирующий деятельность протеазы, расщепляющий ФВ). На 9 хромосоме она занимает то же локус (9q34), что и система групп крови АВО. Более высокий уровень фактора Виллебранда встречается среди людей, у которых впервые был ишемический инсульт (от свертывания крови). Результаты этого исследования показали, что дефицит ФВ был обусловлен не появлением полиморфизма ADAMTS13, а обусловлен лишь группой крови человека.
  Связь с заболеваниями

  У лиц имеющих группу крови О, по сравнению с людьми, имеющими другие группы крови (A, AB, и B) риск возникновения плоско клеточной карциномы – ниже на 14%, а базалиомы – ниже на 4%. Кроме того, эта группа крови связывают с низкой вероятностью возникновения рака поджелудочной железы. В-антигены ассоциируют с повышенным риском рака яичников. Рак желудка – наиболее характерен для лиц с группой крови А, а реже всего встречается среди населения с группой крови А.

  Подгруппы системы групп крови АВО

  А1 и А2

  Группа крови А содержит около двадцати подгруппы, из которых наиболее распространенными являются А1 и А2 (более 99%). A1 составляет около 80% всех случаев группы крови А. Эти две подгруппы являются взаимозаменяемыми, если говорить о переливании крови, однако очень редко бывают случаи, при переливании различных подтипов крови возникают определенные сложности.
  Бомбейский фенотип людей, имеющихредкий Бомбейский фенотип (HH) красные кровяные клетки не производят антиген Н. Поскольку антиген H выполняет функции предшественника для образования и А, и В антигенов, то его отсутствие означает, что люди не имеют также ни А, ни В антигенов (явление аналогичное группе крови O). Однако, в отличие от группы O, антиген H отсутствует, то есть в организме человека образуются изоантител к антигену H, а также к А и В антигенов. Если этим лицам переливают кровь группы О, то анти-Н антитела связываются с антигеном H на эритроцитах донорской крови и уничтожают собственные эритроциты в процессе комплемент-опосредованного лизиса. Именно поэтому, лицам с бомбейский фенотипу можно переливать кровь только от других hh.
  Обозначения в Европе и странах бывшего СССР.

  В некоторых странах Европы, "O" в системе групп крови АВО заменена на "0" (ноль), что означает отсутствие А В антигена. В странах бывшего СССР для обозначения групп крови используют римскую нумерологию, а не буквы. Это оригинальная классификация групп крови Янского, согласно которой есть четыре группы крови I, II, III, IV, которые с использованием системы групп крови АВО означают соответственно O, A, B, и AB. Обозначать группы крови буквами А и В первый раз предложил Людвик Гиршфельд (Ludwik Hirszfeld.)

  Примеры метода тестирования АВО и резус-D

  При использовании этого метода для исследования берутся три капли крови, которые помещаются на предметное стекло вместе с жидкими реагентами. Процесс агглютинации указывает на наличие или отсутствие антигенов группы крови в исследуемом материале.

  Создана универсальная кровь из всех типов крови и искусственной крови

  В апреле 2007 года, международная команда исследователей опубликовала в журнале Nature Biotechnology недорогой и эффективный способ превращения групп крови A, B и AB в группу крови О. Этот процесс осуществляется с помощью ферментов гликозидазы с конкретной бактерии, которые позволяют удалить антигены групп крови из красных кровяных клеток. Удаление антигенов А и В пока не решает проблемы антигенов резус-фактора, которые содержатся в клетках крови. Перед использованием этого метода нужно проводить глубокие исследования и эксперименты с участием большого количества участников. Другим подходом к решению проблем антигенов крови является создание искусственной крови, которую можно будет использовать в качестве заменителя в чрезвычайных ситуациях.

  Гипотезы

  Есть множество популярных гипотез, связанных с системой групп крови АВО. Они возникли еще сразу после обнаружения системы групп крови АВО и их можно найти в разных культурах по всему миру. Например, на протяжении 1930-х годов в Японии и некоторых других частях света стали популярными теории, которые объединяли группы крови и тип личности.

  Популярность книги Питера д'Адамо (Peter J. D'Adamo), «Ижте то, что необходимо для вашей крови» и его концепции 4 группы – 4 пути к здоровью, означает, что похожие теории и дальше остаются популярными. Согласно книге этого автора можно определить оптимальный рацион, основываясь на системе групп крови АВО (диета по группам крови).

  Другой интересной догадкой является то, что наличие группы крови А вызывает тяжелое похмелье, группу O связывают с прекрасными зубами, а у лиц с группой A2 – самый высокий уровень IQ. Однако, никаких научных доказательств для этих утверждений на сегодня не существует.

  Таким образом, диета (питание) по группам крови, ассоциация с характером, типом личности или связь с тяжестью похмелья вряд ли достаточно обоснованными и ассоциировать эти признаки или особенности с наличием той или иной группы крови у соответствующего признака не стоит.

Доказано, что количество наследственных признаков организма значительно превышает число хромосом гаплоидного набора. Так, в гаплоидному наборе классического объекта генетических исследований – мухи-дрозофилы – есть всего четыре хромосомы, но число наследственных признаков и соответственно генов, которые их определяют, несомненно, значительно больше. Это означает, что в каждой хромосоме расположено много генов. Поэтому вместе с признаками, которые наследуются независимо, должны существовать и такие, которые наследуются сцеплено друг с другом, поскольку они определяются генами, расположенными в одной хромосоме. Такие гены образуют группу сцепления. Число групп сцепления у организмов определенного вида равно количеству хромосом в гаплоидному наборе (например, у дрозофилы 1 п = 4, у человека 1п = 23). Экспериментальные исследования явления сцепленного наследования провел выдающийся американский генетик Т. X. Морган со своими сотрудниками. их результаты обосновали предложенную ими хромосомную теорию наследственности. Следует отметить, что Т. X. Морган, как в свое время Г. Мендель, удачно выбрал для исследований муху-дрозофилу, которая впоследствии стала классическим объектом для генетических экспериментов. Дрозофил легко содержать в лабораториях, они имеют значительную плодовитость, быструю смену поколений (при оптимальных условиях содержания новее поколение возникает каждые полторы-две недели), небольшое число хромосом, что упрощает спостереження.Явище сцепленного наследования Т. X. Морган установил в таком опыте. Самцов дрозофилы, гомо ¬ зиготных за доминантными аллелями окраски тела (серое) и форме крыльев (нормальные), скрестили с сам ¬ ками, гомозиготными за соответствующими рецессивными аллелями (черное тело – недоразвитые крылья). Генотипы этих особей обозначили соответственно ЕЕУУ и ееуу. Все гибриды первого поколения имели серое тело и нор ¬ мально крыла, т.е. были гетерозиготными за обеими парами аллелей (генотип – ЕЕУУ) (рис. 1.109). Затем гибридов скрестили с особями, гомозиготная по соответствующим рецессивными аллелями (анализирующее скрещивания) . Теоретически можно ожидать два варианта расщепление. Если бы гены, обусловливающие окрасьте ¬ ления тела и форму крыльев, содержались в негомологичных хромосомах, то есть наследовались независимо, расщепление быть таким: 25% особей с серым телом и нормальными крыльями, 25% – с серым телом и недоразвитыми крыльями, еще 25% – с черной-ным телом и нормальными крыльями и 25% – с черным телом и недоразвитыми крыльями (то есть в соотношении – 1:1:1:1). Если бы эти гены размещались в одной хромосоме и наследовались сцеплено, то было бы получено 50% особей с серым телом и нормальными крыльями и 50% – с черным телом и недоразвитыми крыльями (т.е. 1:1). Самом 41,5% особей имели серое тело и нор ¬ мально крыла, 41,5% – черное тело и недоразвитые крылья, 8,5% – серое тело и недоразвитые крылья и 8,5%-черное тело и нормальные крылья, т.е. расщепление приближено к соотношению фенотипов 1: 1 (как в случае сцепленного наследования), но вместе с тем проявились все четыре варианта фенотипа (как в случа ¬ ку независимого наследования) На основании этих данных Т. X. Морган предположил, что гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, расположенные в одной хромосоме, но в процессе мейоза при образовании гамет гомологичные хромосом могут обмениваться участками, т.е. имеет место явление, которое получило название перекрест хромосом, или кроссинговер.
Кроссинговер - обмен участками гомологичных хромосом в процессе клеточного деления, преимущественно в профазе первого мейотического деления, иногда в митозе. Опытами Т. Моргана, К. Бриджеса и А. Стертеванта было показано, что нет абсолютно полного сцепления генов, при котором гены передавались бы всегда вместе. Вероятность того, что два гена, локализованные в одной хромосоме, не разойдутся в процессе мейоза, колеблется в пределах 1-0,5. В природе преобладает неполное сцепление, обусловленное перекрестом гомологичных хромосом и рекомбинацией генив.Цитологична картина кроссинговера была впервые описана датским ученым Ф. Янсенс .. кроссинговера проявляется только тогда, когда гены находятся в гетерозиготном состоянии (АВ / ав). Если гены в гомозиготном состоянии (АВ / АВ или аВ / аВ), обмен идентичными участками не дает новых комбинации генов в гаметах и ​​в поколении. Частота (процент) перекреста между генами зависит от расстояния между ними: чем дальше они расположении друг от друга, тем чаще происходит кроссинговер. Т. Морган предложил расстояние между генами измерять кроссинговером в процентах, по формуле:

N1/N2 X 100 =% кроссинговера,

где N1 – общее число особей в F;

N2 – суммарное число кросоверних особей.

Отрезок хромосомы, на котором осуществляется 1% кроссинговера, равна одной морганидах (условная мера расстояния между генами). Частоту кроссинговера используют для того, чтобы определить взаимное расположение генов и расстояние между ними. Для построения генетической карты человека пользуются новыми технологиями. Построены цитогенетические карты хромосом.Розризняють несколько типов кроссинговера: двойной, множественный (сложный), неправильный, неривний.Кросинговер приводит к новому сочетание генов, что вызывает изменение фенотипа. Кроме того, он наряду с мутациями является важным фактором эволюции организмив.Зазначени доказательства были положены в основу хромосомной теории наследственности: 1. Гены размещаются в хромосомах по длине в линейном порядке; различные хромосомы содержат неодинаковое число генов; набор генов каждой из негомологичных хромосом – уникальний.2. Аллельные гены занимают определенные и идентичные локусы (места) гомологичных хромосом.3. Гены, расположенные в одной хромосоме, образуют группу сцепления, благодаря чему имеет место сцепление некоторых признаков, которые вместе (сцеплено) передаются потомкам. Число групп сцепления равно гаплоидному набору хромосом. Сцепление не абсолютне.4. Во время мейоза, которое происходит только при образовании гамет, диплоидное число хромосом уменьшается вдвое (гаплоидные число). Это соответствует закону расщепления, согласно которому генетический материал обоих родителей по-разному комбинируется в гаметах.5. По закону независимого распределения родительские и материнские наборы незчеплених генов расщепляются независимо друг от друга. Если незчеплени гены расположены в разных хромосомах, то во время мейоза материнские и отцовские хромосомы должны распределиться между гаметами випадково.6. Между генами гомологичных отцовских и материнских групп сцепления могут

происходить, благодаря кроссинговера, реципрокные рекомбинации. Этому соответствует образование хиазм при конъюгации гомологичных хромосом в мейозе (генетический кроссинговер) .7. Сила сцепления между генами обратно пропорциональна расстоянию между ними. Чем ближе расположены гены в одной хромосоме, тем сильнее их сцепление, тем меньше будет возникать рекомбинаций между ними, и наоборот. Расстояние между генами измеряется в процентах кроссинговера. Один процент кроссинговера соответствует одной морганиди.8. Каждый биологический вид характеризуется специфическим набором хромосом – кариотипом.

В состав генотипа входит большое количество генов, которые функционируют и взаимодействуют как целостная система. Г. Мендель в своих опытах обнаружил только одну форму взаимодействия между аллельными генами – полное доминирование одного аллеля и полную рецессивность другое. Генотип организма нельзя рассматривать как простую сумму независимых генов, каждый из которых функционирует вне связи с другими. Фснотипни проявления того или иного признака является результатом взаимодействия многих генив.Розризняють две основных группы взаимодействия генов: взаимодействие между аллельными генами и взаимодействие между неаллельных генами. Однако следует понимать, что это не физическое взаимодействие самих генов, а взаимодействие первичных и вторичных продуктов, которые обусловят тот или иной признак. В цитоплазме происходит взаимодействие между белками – ферментами, синтез которых определяется генами, или между веществами, которые образуются под влиянием этих ферментов. Возможны следующие типы взаимодействия: 1) для образования определенного признака необходимо взаимодействие двух ферментов, синтез которых определяется двумя неаллельных генами, 2) фермент, который синтезировался с участием одного гена, полностью подавляет или инактивирует действие фермента, образованного другим неалельиим геном, 3) два фермента , образование которых контролируется двумя неаллельных генами, влияющими на один признак или на один процесс так, что их совместное действие приводит к возникновению и усилению проявления признака.
Взаимодействие аллельных генов. Гены, занимающие идентичные (гомологические) локусы в гомологичных хромосомах, называются аллельными. У каждого организма есть лишь по два аллельных гени.Видоми такие формы взаимодействия между аллельными генами: полное доминирование, неполное доминирование, кодоминирование и наддоминування.Основна форма взаимодействия – полное доминирование, которое впервые описано Г. Менделем. Суть его заключается в том, что в гетерозиготного организма проявление одного из аллелей доминирует над проявлением другого. При полном доминировании расщепления по генотипу 1:2:1 не совпадает с расщеплением по фенотипу – 3:1. В медицинской практике из двух тысяч моногенных наследственных болезней у почти половины имеет место доминирование проявления патологических генов над нормальными. У гетерозигот патологический аллель проявляется в большинстве случаев признаками заболевания (доминантный фенотип).
Неполное доминирование – Такая форма взаимодействия, когда у гетерозиготного организма (Аа) доминантный ген (А) не полностью подавляет рецессивный ген (а), вследствие чего проявляется промежуточная между родительскими признак. Здесь расщепление по генотипу и фенотипу совпадает и составляет 1:2:1 При кодоминирование в гетерозиготных организмов каждый из аллельных генов вызывает формирование зависимого от него продукта, то есть оказываются продукты обеих аллелей. Классическим примером такого проявления является система групп крови, в частности система АBО, когда эритроциты человека несут на поверхности антигены, контролируемые обеими аллелями, такая форма проявления носит название кодоминирование.
Сверхдоминирования – Когда доминантный ген в гетерозиготном состоянии проявляется сильнее, чем в гомозиготном. Так, у дрозофилы при генотипе АА-нормальная продолжительность жизни; Аа – удлиненная триватисть жизни; аа – летальный исход

Множественный алелизм

У каждого организма есть лишь по два аллельных гена. Вместе с тем нередко в природе количество аллелей может быть больше двух, если какой локус может находиться в разных состояниях. В таких случаях говорят о множественных аллеля или множественный алеломорфизм.Множинни аллели обозначаются одной буквой с различными индексами, например: А, А1, А3 … Аллельные гены локализуются в одинаковых участках гомологичных хромосом. Поскольку в кариотипе всегда присутствуют по две гомологичных хромосомы, то и при множественных аллелях каждый организм может иметь одновременно только по два одинаковых или разных аллеля. В половую клетку (вместе с различием гомологичных хромосом) попадает только по одному из них. Для множественных аллелей характерное влияние всех аллелей на одну и ту же признак. Отличие между ними заключается лишь в степени развития признака.
Второй особенностью является то, что в соматических клетках или в клетках диплоидных организмов содержится максимум по два аллеля из нескольких, поскольку они расположены в одном и том же локусе хромосомы. Еще одна особенность присуща множественным аллелями. По характеру доминирования алеломорфни признаки размещаемых в последовательном ряду: чаще нормальная, неизмененная признак доминирует над другими, другой ген ряда рецессивный относительно первого, однако доминирует над следующими и т.д. Одним из примеров проявления множественных аллелей у человека есть группы крови системы АВО. Множественный аллелизм имеет важное биологическое и практическое значение, поскольку усиливает комбинативной изменчивости, особенно генотипически.

Взаимодействие неаллельных генив

Видомо много случаев, когда признак или свойства детерминируются двумя или более неаллельных генами, которые взаимодействуют между собой. Хотя и здесь взаимодействие условно, ибо взаимодействуют не гены, а контролируемые ими продукты. При этом имеет место отклонение от менделевских закономерностей розщеплення.Розризняють четыре основных типа взаимодействия генов: комплементарность, эпистаз, полимерия и модифицирующее действие (плейотропия).
Комплементарность – Такой тип взаимодействия неаллельных генов, когда один доминантный ген дополняет действие другого не аллельного доминантного гена, и они вместе определяют новый признак, который отсутствует у родителей. Причем отвечает ¬ видна признак развивается только в присутствии обоих неаллельных генов. Например, серая окраска шерсти у мышей контролируется двумя генами (А и В). Ген А детерминирует синтез пигмента, однако как гомо-зиготы (АА), так и гетерозиготы (Аа) – альбиносы. Другой ген В обеспечивает скопления пигмента пере ¬ важно у основания и на кончиках волос. Скрещивания дигетерозигот (АаВЬ х АаВЬ) приводит к расщеплению гибридов в соотношении 9:3:4. Числовые соотношения при комплементарные взаимодействия могут быть как 9:7; 9:6:1 (видоизменение менделевское расщепления). Примером комплементарной взаимодействия генов у человека может быть синтез защитного белка – интер ¬ ферон. Его образование в организме связано с комп ¬ лементарною взаимодействием двух неаллельных генов, расположенных в разных хромосомах.
Эпистаз – Это такое взаимодействие неалеьних генов, при котором один ген подавляет действие другого неаллельных гена. Угнетение могут вызвать как доминантные, так и рецессивные гены (А> В, а> В, В> А, В> А), и в зависимости от этого разрезные ¬ ют эпистаз доминантный и рецессивный. Угнетающее ген получил название ингибитора, или супрессора. Гены-ингибиторы в основном не детерминируют развитие определенного признака, а лишь подавляют действие другого гена.Ген, эффект которого подавляется, получивший название гипостатическая. При епистатичний взаимодействия генов расщепление по фенотипу в F2 составляет 13:3; 12:3:1 или 9:3:4 и др.. Окраска плодов тыквы, масть лошадей определяются этим типом взаимодействия. Если ген-супрессор рецессивный, то возникает криптомерия (от греч. Хриштад – тайный, скрытый). У человека таким примером может быть "Бомбейский феномен". В этом случае редкий рецессивный аллель "х" в гомозиготном состоянии (хх) подавляет активность гена jB (определяющий В (III) группу крови системы АВО). Поэтому женщина с генотипом jв_хх, фенотипически имеет I группу крови – 0 (I).

Полигенно наследования количественных признаков

- Плейотропия

- Экспрессивность и пенетрантность генов.

Большинство количественных признаков организмов определяется несколькими неаллельных генами (полигенного). Взаимодействие таких генов в процессе формирования признака называется полимерной. В этом случае два или более доминантных аллеля равной степени влияют на развитие одной и той же признаки. Поэтому полимерные гены принято обозначать одной буквой латинского алфавита с цифровым индексом, например: А1А1 и А1А1. Впервые однозначные факторы были выявлены шведским генетиком Нильсоном-Эле (1908 г.) при изучении наследования цвета в пшенице. Было установлено, что этот признак зависит от двух полимерных генов, поэтому при скрещивании доминантных и рецессивных дигомозигот – окрашенной (А1А1, А2 А2) с бесцветной (А1А1, а2а2) – в F, все растения дают окрашенные семена, хотя они заметно светлее, чем родительские экземпляры, имеющие красное семя. В F, при скрещивании особей первого поколения проявляется расщепление по фенотипу в соотношении 15: 1, потому бесцветными является лишь рецессивные дигомозиготы (аИа1 а2а2.). В пигментированных экземпляров интенсивность цвета очень колеблется в зависимости от количества полученных ими доминантных аллелей: максимальная в доминантных дигомозигот (А1А1 А2 А2 и минимальная у носителей одного из доминантных аллелей). Важная особенность полимерия – суммация действия неаллельных генов на развитие количественных признаков. Если при моногенном наследовании признака возможны три варианта "доз" гена в генотипе: АА, Аа, аа, то при полигенно количество их возрастает до четырех и более. Суммация "доз" полимерных генов обес ¬ печивает существование непрерывных рядов количественных изменений. Биологическое значение полимерия заключается еще и в том, что признаки, кодируемые этими генами, более стабильны, чем те, которые кодируются одним геном. Организм без полимерных генов был бы очень неустойчивым: любая мутация или рекомбинация приводила бы к резкой изменчивости, а это в большинстве случаев имеет неблагоприятный характер.У животных и растений есть много полигенных признаков, среди них и ценные для хозяйства: интенсивность роста, скороспелость , яйценоскость, количество молока, содержание сахаристых веществ и витаминов подобное. Пигментация кожи у человека определяется пятью или шестью полимерными генами. У коренных жителей Африки (негроидной расы) преобладают в ¬ минантни аллели, у представителей европеоидной расы – рецессивные. Поэтому мулаты имеют промежуточную пигментацию, но при браках мулатов в них возможно появление как более, так и менее интенсивно пигментированных детей. Многие морфологических, физиологических и патологических особенностей человека определяется полимерными генами: рост, масса тела, величина артериального давления и др.. Развитие таких признаков у человека подчиняется общим законам полигенного наследование и зависит от условий среды. В этих случаях наблюдается, например, склонность к гипертонической болезни, ожирения и т.д.. Данные признаки при благоприятных условиях среды могут не проявиться или проявиться незначительно. Этим полигенноспадкови признаки отличаются от моногенных. Изменяя условия среды, можно в значительной мере обеспечить профилактику ряда полигенных заболеваний.

Плейотропия.

Плейотропное действие генов – Это зависимость нескольких признаков от одного гена, то есть множественная действие одного гена. У дрозофилы ген белого цвета глаз одновременно влияет на цвет тела, длины ну крыльев, строение полового аппарата, снижает плоды ¬ чисть, уменьшает продолжительность жизни. У человека известна наследственная болезнь – арахнодактилия ("паучьи пальцы"-очень тонкие и длинные пальцы), или болезнь Марфана. Ген, отвечающий за эту болезнь, вызывает нарушение развития соединительной ткани и одновременно воз ¬ ет на развитие нескольких признаков: нарушение строения хрусталика глаза, аномалии в сердечно-сосудистой системе. Плейотропное действие гена может быть первичной и вторичной. При первичной плейотропии ген проявляет свой множественный эффект. Например, при болезни Хартнупа мутация гена приводит к нарушению всасывания аминокислоты триптофана в кишечнике и его реабсорбции в почечных канальцах. При этом поражаются одновременно мембраны эпителиальных клеток кишечника и почечных канальцев с расстройствами пищеварительной и выделительной систем. При вторичной плейотропии есть один первичный фенотипных проявление гена, вслед за которым раз-виваеться ступенчатый процесс вторичных изменений, приводящих к множественным эффектам. Так, при серпоклитинний анемии у гомозигот наблюдается несколько патологических признаков: анемия, увеличенная селезенка, поражение кожи, сердца, почек и мозга. Поэтому гомозиготы по гену серповидно-клеточная анемия гибнут, как правило, в детском возрасте. Все эти фенотипные проявления гена составляют иерархию вторичных проявлений. Первопричиной, непосредственным фенотипных проявлением дефектного гена является аномальный гемоглобин и эритроциты серповидной формы. Вследствие этого происходят последовательно другие патологические процессы: слипание и разрушение эритроцитов, анемия, дефекты в почках, сердце, мозге Эти патологические признаки являются вторичными. При плейотропии ген, воздействуя на какую-то одну основной признак, может также изменять, модифицировать проявление других генов, в связи с чем введено понятие о генах-модификаторы. Последние усиливают или ослабляют развитие признаков, кодируемых "основным" геном. Показателями зависимости функционирования наследственных задатков от характеристик генотипа является пенетрантность и експресивність.Розглядаючи действие генов, их аллелей необходимо учесть и модифицирующее влияние среды, в которой развивается организм. Если растения примулы скрещивать при температуре 15-20 ° С, то в F1 согласно менделевское схеме, все поколения будут розовые цветы. Но когда такое скрещивание проводить при температуре 35 ° С, то все гибриды будут иметь цветы белого цвета. Если же осуществлять скрещивания при температуре около 30 ° С, то возникает различное соотношение (от 3:1 до 100 процентов) растений с белыми квитами.Таке колебания классов при расщеплении зависимости от условий среды получило название пенетрантность – сила фенотипически проявления. Итак, пенетрантность – это частота проявления гена, явление появления или отсутствия признака у организмов, одинаковых по генотипом.Пенетрантнисть значительно колеблется как среди доминантных, так и среди рецессивных генов. Наряду с генами, фенотип которых появляется только при сочетание определенных условиях и достаточно редких внешних условий (высокая пенетрантность), у человека есть гены, фснотипний проявление которых происходит при любых сочетаний внешних условий (низкая пенетрантность). Пенетрантность измеряется процентом организмов с фенотипически признаку от общего числа обследованных носителей соответствующего алеля.Якщо ген полностью, независимо от окружающей среды, определяет фенотипическими проявлениями, то он имеет пенетрантность 100 процентов. Однако некоторые доминантные гены проявляются менее регулярно. Так, полидактилия имеет четкое вертикальное наследование, но бывают пропуски поколений. Доминантная аномалия – преждевременное половое созревание – присуще только мужчинам, однако иногда может передаться заболевания от человека, который не страдал этой патологией. Пенетрантность показывает, в каком проценте носителей гена оказывается соответствующий фенотип. Итак, пенетрантность зависит от генов, от среды, от того и другого. Таким образом, это не константная свойство гена, а функция генов в определенных условиях среды.
Экспрессивность (От лат. Ехргеssио – выражение)-это изменение количественного проявления признака у разных особей-носителей соответствующего алеля.Пры доминантных наследственных заболеваниях экспрессивность может колебаться. В одной и той же семье могут проявляться наследственные болезни за ходом от легких, едва заметных до тяжелых: различные формы гипертонии, шизофрении, сахарного диабета и т.д.. Рецессивные наследственные заболевания в рамках семьи проявляются однотипно и имеют незначительные колебания экспрессивности.

Сочетание половых хромосом между собой определяет пол организма. Клетки женского организма содержат две Х-хромосомы (ХХ). Мужские клетки содержат одну Х и одну Y-хромосомы (ХY).

Гаметой женского организма у человека есть яйцеклетка. В процессе овогенеза (образования яйцеклетки) яйцеклетка всегда содержит Х-хромосому. Гаметой мужского организма является сперматозоид, который образуется в процессе сперматогенеза и может содержать Х или Y-хромосому. Во время оплодотворения происходит слияние женской яйцеклетки и мужского сперматозоида. Соответственно Х-хромосома при слиянии объединяется с другим половой хромосомой от сперматозоида – или Х или Y. При слиянии гаметы (яйцеклетка у женщин и сперматозоид у мужчин) Х-хромосомы матери с гаметой с Х-хромосомой отца образуется зигота (структура которая образуется при слиянии гамет и дает начало новому организму) с двумя Х-хромосомами (ХХ), которая дает начало женскому оргаизму. Если же сливается гамета матери с Х-хромосомой с гаметой отца с Y-хромосомой, то образуется зигота, которая содержит одну Х и одну Y-хромосому (ХY) соответственно давая начало мужском оранизму.

Моногенное наследования

Моногенных называется такой тип наследования, когда наследственный признак контролируется одним геном. Исследовал закономерности Моногенное наследования выдающийся ученый Г. Мендель Он экспериментально обосновал наличие единиц наследственности (наследственных задатков, наследственных факторов) и описал их важные свойства-дискретность, стабильность, специфичность аллельного состояния.

Принципиально новое, внесенное Г. Менделем в изучение наследования, – это гибридологический метод (гибрид – это совокупность). Анализируя результаты моно-и дигибридном скрещиваний гороха, он пришел к выводу, что: 1) развитие наследственных признаков зависит от передачи потомкам наследственных факторов, 2) наследственные единицы, контролирующие развитие отдельного признака, – парные: один происходит от отца, другой – от матери ; в функциональном отношении факторы имеют свойства доминантного и рецессивного признаков; доминантный признак – которая проявляет себя, рецессивный признак – себя не проявляет в одинарной дозе, 3) наследственные факторы передаются в ряду поколений, не теряя своей индивидуальности, т.е. характеризуются постоянством, 4) в процессе образования половых клеток парные аллельные (формы, состояния) гены попадают в разные гаметы (закон чистоты гамет); восстановление таких пар происходит в результате оплодотворения, 5) материнский и отцовский организмы в равной мере участвуют в передаче своих наследственных факторов потомкам. На этих принципах основаны правила (законы) наследования, сформулированные Г. Менделем.

Менделюючи признаки человека.

Общие законы наследственности одинаковы для всех живых существ. Для человека характерны известные плетни наследования признаков: доминантный и рецессивный, аутосомный и сцепленный с половыми хромосомами. Известно более 100 видов метаболических аномалий у человека, которые наследуются согласно менделевское моногибридного схеме, например, галактоземия, фенилкетонурия, различные формы гемоглобинопатии и другие.
Менделюючи признаки человека – Это признаки, которые подчиняются или наследуются по закономерностями, установленными Г. Менделем. Моногенные – это такие наследственные заболевания, которые определяются одним геном, то есть когда проявление заболевания определяется взаимодействием аллельных генов, один из которых доминирует над другим.

В опытах Менделя при скрещивании сортов гороха, которые имели желтое и зеленое семя, все потомство (то есть гибриды первого поколения) оказалось с желтыми семенами. При этом не имело значения, из какого именно семена (желтого или зеленого) выросли материнские (отцовские) растения. Итак, оба родителя в равной степени способны передавать свои признаки потомству. Аналогичные результаты были обнаружены и в опытах, в которых во внимание принимались другие признаки. Так, при скрещивании растений с гладким и морщинистым семенами все потомство имело гладкое семян. При скрещивании растений с пурпурными и белыми цветками во всех гибридов оказались только пурпурные лепестки цветков и т. д.Виявлена ​​закономерность получила название первого закона Менделя, или закона единообразия гибридов первого поколения. Состояние (аллель) признака, который проявляется в первом поколении, получил название доминантного; состояние (аллель), который в первом поколении гибридов не проявляется, называется рецессивным. «Задатки» признаков (по современной терминологии – гены) Г. Мендель предложил обозначать буквами латинского алфавита. Состояния, которые принадлежат к одной пары признаков, обозначающих одной и той же буквой, но доминантный аллель – большой, а рецессивный – маленькой.

Второй закон Менделя.

При скрещивании гетерозиготных гибридов первого поколения между собой (самоопыление или родственное скрещивание) во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными состояниями признаков, т.е. возникает расщепление, которое происходит в определенных отношениях. Так, в опытах Менделя на 929 растений второго поколения оказалось 705 с пурпурными цветками и 224 с белыми. В опыте, в котором учитывался цвет семян, с 8023 семян гороха, полученных во втором поколении, было 6022 желтых и 2001 зеленых, а с 7324 семян, в отношении которых учитывалась форма семени, было получено 5474 гладких и 1850 морщинистых. Обобщая фактический материал, Мендель пришел к выводу, то во втором поколении 75% особей имеют доминантный состояние признака, а 25% – рецессивный (расщепление 3:1). Эта закономерность получила название второго закона Менделя, или закона розщеплення.Згидно этому закону и используя современную терминологию, можно сделать следующие выводы: а) аллеля гена, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют структуру друг друга, б) при созревании гамет у гибридов образуется примерно одинаковое число гамет с доминантными и рецессивными аллелями, в) при оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинуються.Пры скрещивании двух гетерозигот (Аа), в каждой из которых образуется два типа гамет (половина с доминантным аллелем – А, половина – с рецессивным – а), необходимо будет четыре возможных сочетания. Яйцеклетка с аллелем А может быть оплодотворена с одинаковой долей вероятности как сперматозоидом с аллелем А, так и сперматзоидом с аллелем а; и яйцеклетка с аллелем а – сперматозоидом или с аллелем А, либо с аллелем а. Получаемые зиготы АА, Аа, Аа, аа или АА, 2Аа, аа.За внешнему виду (фенотипу) особи АА и Аа не отличаются, поэтому расщепление получается в соотношении 3:1. По генотипу особи распределяются в соотношении ИАА: 2Аа: аа. Понятно, что если от каждой группы особей второго поколения получать потомство только при самоопылении, то первая (АА) и последняя (аа) группы (они гомозиготные) будут давать лишь однообразное потомство (без расщепления), а гетерозиготные (Аа) формы будут давать расщепление в соотношении 3:1.
Таким образом, второй закон Менделя, или закон расщепления, формулируется так: при скрещивании двух гибридов первого поколения, которые анализируются по одной альтернативной парой состояний признаки, в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу в соотношении 1:2: 1.

Третий закон Менделя, или закон независимого наследования признаков.

Изучая расщепления при дигибридном скрещивании, Мендель обратил внимание на следующее обстоятельство. При скрещивании растений с желтыми гладкими (ААВВ) и зелеными морщинистыми (ааЬЬ) семенами во втором поколении появлялись новые комбинации признаков: желтое морщинистое (АаЬЬ) и зеленое гладкое (ааВВ), которые не встречались в исходных форм. Из этого наблюдения Мендель сделал вывод, что расщепление по каждому признаку происходит независимо от второго признака. В этом примере форма семян наследовалась независимо от их окраски. Эта закономерность получила название третьего закона Менделя, или закона независимого распределения генов.
Третий закон Менделя формулируется так: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по двум (или более) признаками, во втором поколении наблюдается независимое наследование и комбинирования состояний признаков, если гены, которые их определяют, расположенные в разных парах хромосом. Это возможно потому, что во время мейоза распределение (комбинирование) хромосом в половых клетках при их созревании идет независимо и может привести к появлению потомства с комбинацией признаков, отличных от родительских и прародительских особей.
Для записи скрещиваний нередко используют специальные решетки, которые предложил английский генетик Пеннет (решетка Пеннета). Ими удобно пользоваться при анализе полигибридном скрещиваний. Принцип построения решетки состоит в том, что сверху по горизонтали записывают гаметы родительской особи, слева по вертикали – гаметы материнской особи, в местах пересечения – вероятные генотипы потомства.

История

Генетика - наука о наследственности и изменчивости живых организмов и методах управления ими. В ее основу легли закономерности наследственности обнаружены Грегором Менделем при скрещивания сортов гороха. Объектом для исследования Мендель выбрал горох, который имеет много сортов, отличающихся альтернативными проявлениями признаков. Выбор объекта оказался удачным, поскольку наследование признаков у гороха происходит достаточно четко. Гороха обычно свойственно самоопыления, хотя возможно также перекрестное опыление. В самоопыляющиеся растения все потомство является потомством одного организма, то есть составляет так называемую чистую линию, а способность к перекрестному опылению облегчает гибридизацию (скрещивание). Это дало Менделю возможность проанализировать потомство как каждой отдельной особи, так и в результате гибридизации. Прежде чем приступить к экспериментам Мендель несколько лет проверял чистоту сорта (гомозиготность), а убедившись в этом, начал експеримент.Мендель проанализировал закономерности наследственности как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по альтернативным проявлением одной (моногибридное скрещивания), так и у тех, когда они отличались по альтернативным проявлениями нескольких признаков (ди-, три-полигибридном скрещивания). Соответствии с уровнем науки того времени Мендель не мог еще связать наследственные факторы с определенными структурами клетки.
В 1900г. Х. де Фриз, К. Коренс и Е. Чермак вторично переоткрыли законы Г. Менделя. Уже в 1901-1903 Х. де Фриз создал мутационную теорию, которая вместе с законами Г. Менделя положили основу современной генетике. Термин "генетика" предложил в 1906 году В. Бетсон. Еще в 1883-1884 В. Ру, А. Гертвиг, Е. Страсбургер и А. Вейсман предложили ядерную гипотезу наследственности, которая в начале 20 века переросла в хромосомную теорию наследственности.