Как узнать свой фенотип тест: Диагностика и онлайн‑тест на определение типа кожи

Приложение Gradient определит национальность по фото

В сентябре 2019 года внезапную популярность обрело приложение Gradient, которое находит ваших двойников среди звёзд. Теперь этот сервис предлагает новую функцию определения национальности, которая тоже имеет все шансы стать вирусной.

Как указано в описании приложения, новая функция позволяет пройти тест ДНК и узнать, откуда ваши предки. Для этого нужно лишь загрузить своё селфи или другой снимок, где можно рассмотреть черты лица. При помощи специальных алгоритмов на базе ИИ Gradient проанализирует изображение и даст этническую оценку.

Точность такого ДНК-теста оставляет желать лучшего, но это не мешает функции обретать популярность среди пользователей Сети, в том числе и знаменитостей. К примеру, свою национальность уже проверил Михаил Галустян, который удивился китайским корням.

Тест актрисы театра и кино Натальи Рудовой.

А вот Александру Даддарио результат Gradient порадовал.

Ещё несколько забавных результатов от пользователей Сети.

#Gradient это так показало приложение! 🤣🤣🤣 pic.twitter.com/iKhXhjxJsb

— Евгений Илеменев🇷🇺🚑 (@X41ccjoL9FAeOBw) March 17, 2020

#Gradient я горячий мексиканец, выходи со мной на танец pic.twitter.com/H6ZUknni3W

— Uwuha-senpai~🦆🎸 (@uwu_senpai_) March 18, 2020

Попробовал я это приложение Gradient, которое по морде лица определяет национальность. Любопытно, что как русского оно меня определило лишь на фотке на фоне ковра. pic.twitter.com/2pusNBlWjV

— Вершинин ⚡️ (@RWersh) March 18, 2020

#Gradient
Нет,Марин, Джин русский 🤭 pic.twitter.com/oW5802xOO8

— где пиздец там и я⁷|Vicki’s h-day (@mianarrrr) March 17, 2020

Жинхэнэ Монгол залуу байсан байна шд#Gradient pic.twitter.com/vebD7hcA6v

— Мөнгөн Талст (@OMunguntsooj) March 18, 2020

Я знав #Gradient pic.twitter.com/hPUhS87vDX

— птаха (@sergiy_golub) March 17, 2020

Скачать приложение и познакомиться с новой функцией могут все желающие. Gradient распространяется бесплатно. Экран с подпиской нужно просто пропустить (нажать «назад»).

Достался мне сотрудник…

По наследству, с первых дней.

Я понимал что с ним что то не так. Заикался он немного. Когда волновался много заикался.

Поэтому к нему все относились по доброму и я старался лишний раз не напрягать. Он студент  4 курса очень престижного технического вуза. Из деревни, поступил сам по ЕГЭ.

Возник у меня диссонанс. Не понимает он моих поручений. Простых вещей… 

Начал думать, что не так? Стал его прощупывать. Это сложно, прощупать заику…

Начал копаться в литературе. Посадил решать тесты (типа теста Саймон Барон-Когана   www.aspergers.ru/sq) 

Оказалось он  высокофункциональный аутист. 

Раньше думал все эти тесты дурь. Для нас, советских людей с советским мышлением, не подходит эта буржуйская чушь.

Но тут все перевернулось. Я понял что есть два мира, люди до 1994 года рождения и после.

Проверил сразу всех. Остальные в норме)))

Будьте внимательны, не судите по себе и не списывайте все на молодость, не опытность и т.д.

Это другое поколение, это новые люди. 

Всем удачи.

P.S. 

Тест SQ — это просто шкала оценки уровня систематизации.

Просьба не паниковать тех кто набрал высокие баллы в задачах по ссылке))))

Для определения аутизма нужно пройти комплекс тестов… пройдите все и только тогда паникуйте))))

Тест AQ — тест индекса аутистического спектра Саймона Барон-Коэна из 50 вопросов — шкала определения признаков аутизма у взрослых или коэффициент аутизма.

Интерпретация:

AQ>=26 — повышенный уровень аутистических черт. Если Ваш результат меньше этого значения, Вы скорее всего нейротипичный, неаутичный человек.

AQ>=32 — высокий уровень аутистических черт. Высокая вероятность РАС

Aspie Quiz — тест на выявление аутистических черт у взрослых людей, состоит из 150 вопросов, имеет подробную расшифровку и детализацию по группам черт.

Тест «Расширенный фенотип аутизма» (The Broad Autism Phenotype Test ). Термин «расширенный фенотип аутизма» относим к широкому кругу лиц, у которых проблемы с личностью, языком и социально-поведенческими характеристиками на уровне, который считается выше среднего, но ниже, чем диагностируется аутизм. Предположительно, родители, являющиеся частью расширенного фенотипа аутизма, чаще, чем другие родители, имеют нескольких детей с аутизмом.

Тесты на когнитивные особенности

Эта группа тестов служит для оценки некоторых особенностей мышления, таких как склонности к эмпатии или систематизации

Тест EQ — шкала оценки уровня эмпатии или коэффициент эмпатичности.

Эмпатичность (EQ коэффициент эмпатичности) определяет уровень способности идентифицировать и реагировать на эмоции и мысли других людей, интерпретировать невербальные коммуникации, анализировать поведение сложных нелинейных систем, не описывающихся набором закономерностей, позволяет судить о чертах характера, обычно связанных с эмпатией.

Тест SQ — шкала оценки уровня систематизации.

Систематизация (SQ коэффициент систематизации) — склонность анализировать или конструировать системы, способность интерпретировать, контролировать и прогнозировать поведение детерминированных систем.

Торонтская шкала алекситимии — определяет когнитивно-аффективные особенности идентификации и описании собственных чувств; проведение различий между чувствами и телесными ощущениями; снижение способности к символизации. До 85% людей с РАС алекситимичны.

Что такое генотип и фенотип: фенотипические признаки мутационной изменчивости в биологии, как определить генотип, совокупность всех признаков и свойств организма

Каждый человек должен знать, что такое генотип и фенотип.

Это основы биологии, которые когда-нибудь могут пригодиться.

Что такое генотип

Это совокупность наследственной информации в организме. Иными словами, это сумма генов, образующая единую систему.

В отличие от генофонда, он описывает не весь вид, а отдельную особь.

Как определить генотип

Для определения генотипа животных и растений используют анализирующее скрещивание. В его основе лежит скрещивание неопределенной особи и особи с гомозиготным (одинаковым) набором хромосом.

Так как вторая особь образует одну гамету рецессивного признака, определить первую особь легко и просто.

А вот человеку, чтобы узнать свой набор генов, нужно сдать анализы в специальной лаборатории.

Как изменяется генотип

Изменение набора генов может быть вызвано мутацией. Во время данного процесса изменяется структура ДНК, которая может передаваться по наследству. Мутации возникают по разным причинам.

Например, из-за ультрафиолетовых лучей, радиации или под действием химических веществ.

Мутации делятся на:

• генные,
• хромосомные,
• геномные,
• соматические,
• цитоплазмические.

Генные мутации подразумевают под собой изменение строения одного гена, хромосомные модификацию строения хромосомы, геномные изменения количества хромосом.

Также мутации бывают спонтанными и искусственными. Первые возникают самопроизвольно и случаются на протяжении всей жизни. Вторые же искусственно вызваны в лаборатории.

Мутации в основном носят летальный или нейтральный характер. Изредка мутации бывают полезны для организма.

Набор генов также может изменяться из-за комбинативной изменчивости. В ее основе лежит перекомбинация генов в ходе полового процесса.

В результате какого процесса формируется генотип потомства

Он формируется в результате слияния родительских гамет. Например, при слиянии двух гомозиготных организмов, потомок получит генотип аа.

Что такое фенотип в биологии

Фенотип (англ. phenotype) в биологии это совокупность признаков, формирующихся на основе генотипа. Однако, под влиянием окружающей среды, набор свойств может меняться, из-за чего появляются индивидуальные различия.

По свойствам организма не всегда можно понять, какой генотип у особи. У организмов может быть одинаковый набор свойств даже при разном наборе генов. Например, у красного цветка может быть генотип и АА, и Аа. В данном случае для определения набора генов применяется анализирующее скрещивание.

Фенотипы человека

Фенотипы человека это характеристики, присущие личности в данный момент времени. Другими словами, это совокупность свойств организма.

Фенотипические признаки

Фенотипические признаки человека это рост, вес, цвет волос, оттенок глаз, тон кожи, а также группа крови. Большинство людей имеют сразу несколько фенотипов: в основном два, но иногда три или четыре. Отдельное внимание стоит уделить генетическим болезням. Зачастую у них есть особенные фенотипические признаки и проявления.

Свойства организма также делятся на количественные и качественные. Первые выражают количество, могут изменяться и подсчитываться. Примером количественного признака является масса. Она изменяется в течение жизни, но может подсчитываться.

Качественные же признаки являются словесными характеристиками. Это, например, цвет волос, окрас шерсти или оттенок семян. В общем, это те качества, которые можно описать определениями.

Количественные признаки в отличие от качественных зависят от нескольких генов. При этом они сильнее подвержены влиянию окружающей среды.

Альтернативные признаки это две взаимоисключающие характеристики организма. Например, женский и мужской пол.

От чего зависит фенотип

Совокупность свойств организма зависит от набора генов и условий окружающей среды.

При какой форме изменчивости изменяется лишь фенотип

Модификационная или ненаследственная изменчивость трансформация свойств организма под влиянием окружающей среды. По-другому, это можно назвать адаптацией. В данном случае изменениям подвергается лишь фенотип, набор генов остается неизменным.

При этом модификационная изменчивость не может передаваться из поколения в поколение. Существует необратимая и обратимая ненаследственная изменчивость. Пример первой образование шрама на месте царапины. Пример второй загар.

Заключение

Как известно, изучением наследственности и изменчивости занимается генетика. Ученые говорят, что это наука будущего. Значит, ее основы должен знать и помнить каждый человек.

Тимирязевская академия: научный центр или жилой район?

Ученый совет Тимирязевской академии проголосовал за передачу 24 гектаров земли вуза под застройку. Об этом на своей странице в Фейсбуке сообщил депутат Мосгордумы по САО, журналист ВГТРК Андрей Медведев.

14 октября Андрей Медведев написал:

«Итак, похоже, что все же случилось то, чего мы все так опасались.
Тимирязевку будут застраивать. Да, не всю. Да, частично. Да, поля не попадают в застройку, если верить схеме.
Но что это меняет? Во-первых, если начнут, то не остановятся.
Во-вторых, это место вообще нельзя трогать. То есть вот совсем.
Здесь научные опыты шли всегда. В годы Гражданской, в Великую отечественную. Никогда, ни на день научная работа не останавливалась.
Однако, сегодня учёный совет Тимирязевской академии поддержал план по передаче 24 гектаров под застройку.
Это будет корпорация ЛСР.
За 15 миллиардов она получает участок.
На 9 гектарах инвестор будет строить жилье, 15,3 остается самой Академии.
Там инвестор строит новые корпуса академии и социальные объекты.
Дело нужное, вероятно. Но почему жилье-то???

И что, у Министерства сельского хозяйства правда нет денег, чтобы для главного сельхозвуза страны построить новые корпуса? Это что за абсурд? Мне вообще вся история с соцобъектами и корпусами кажется прикрытием большого проекта. Просто его изменят на более поздней стадии.

«Ой, а мы передумали, Академия отказалась от корпусов, тут будет ещё три жилых дома».

Я пока не знаю, что вам всем сказать. Потому что сам ошарашен. Но, знаю, что это будет началом конца Тимирязевки. Если, конечно, все это правда. Но судя по схемам, правда.
Я буду завтра же писать запросы. В Минсельхоз, Генеральную прокуратуру, СК.
Но поверьте мне, тут одними моими запросами, думаю, не изменить ничего.
Надо вместе. Вне зависимости от каких-то политических предпочтений.
Будут новые подробности, буду вас всех информировать».

Конец цитаты (https://www.facebook.com/amedvedevvesti?__cft).

Далее вести с полей приобрели признаки военных сводок об отчаянном сопротивлении атакам противника.

17 октября в программе «Неделя в городе» Россия-1 дали в эфир сюжет Александра Карпова об истории Петровской академии и ее роли в развитии сельскохозяйственной науки. Опытные поля были преданы нынешней ТСХА 140 лет назад и защищены многочисленными документами, включая решение Совнаркома 1940 года. Сюда ходил специальный паровой трамвай, кондуктором на нем успел поработать писатель Константин Паустовский.

Компания-застройщик намерена выкупить 24 гектара земли за 15 миллиардов и одновременно просит государственный кредит на ту же сумму. Планируется кроме жилья построить корпус ТСХА и спорткомплекс.

Это не первая атака на опытные поля ТСХА. В прошлый раз пять лет назад намеревались застроить сто гектаров. Вмешался Путин: президент договорился, что Тимирязевку оставят в покое, но и ученые Академии должны подумать о более эффективном использовании полей.

Адрес сюжета на платформе «Смотрим»: https://smotrim.ru/video/2348678?fbclid=IwAR2z8rPmHHeTOVfABto7cIlQKbYwAO8plAeMMEEl5_Qzgz68yi2BsmqyQig

«Я не знаю, подписан ли уже хоть один документ. Но даже само намерение строить что-то на этих полях, само по себе катастрофично. … Так или иначе, за Тимирязевку надо бороться и борьба будет долгой и трудной. Так я думаю», – написал Медведев.

О развитии ситуации с Тимирязевкой он сообщил 19 октября.

«Как обещал, докладываю.
Отправлены депутатские запросы Генеральному прокурору, Главе СК, Министру культуры, Министру сельского хозяйства.
Там, в частности, я обращаю внимание на то, что за 155 лет своего существования границы МСХА им. К.А. Тимирязева никогда не менялись, а земли использовались исключительно в научных, исследовательских и образовательных целях.
Все объекты Университета, включая здания и земли, являются единым объектом культурного наследия, имеют охранный статус федерального значения.
Кроме того, деятельность МСХА им. К.А. Тимирязева всегда была направлена на развитие российской науки в области сельского хозяйства, продовольственной стратегии государства и в целом на обеспечение государственной безопасности страны.
Попытка передачи части земель Университета под коммерческую жилую застройку должна иметь серьезное законное основание для изменения статуса земель, ведь она осуществляется в нарушение ранее принятых решений по данному вопросу на самом высоком уровне, Указа Президента Российской Федерации от 11.09.2008 № 1343, в котором говорится, что «Российский государственный аграрный университет – МСХА им. К.А. Тимирязева включен в Государственный свод особо ценных объектов культурного наследия Российской Федерации в целях сохранения историко-культурного наследия народа Российской Федерации.
Прокурора и главу СК прошу в обращениях провести проверку законности отчуждения федеральных земель под коммерческую застройку. Ну и заодно уж, чтоб два раза не вставать, прошу проверить хозяйственную деятельность вуза».

Конец цитаты.

По другим сведениям, согласие членов Ученого совета определяется обещанием квартир.

Тут я должен вновь проинформировать, что ни сейчас, ни пять лет назад в 2016 году было не начало, но лишь продолжение массированной и масштабной атаки на отечественную генетику, эволюционную и сельскохозяйственную. Студентов Биофака МГУ отговаривали специализироваться на нашей кафедре генетики, которую я закончил в 1972 году. Выпускников кафедры не брали на работу по специальности в селекционные центры и племенные хозяйства. Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский успел прочитать единственный спецкурс популяционной генетики и был объявлен одиозной фигурой.

Спецкурс Тимофеева-Ресовского пробил Вадим Глазер по инициативе министра высшего образования РСФСР Всеволода Столетова, Выпускника ТСХА.

Мне повезло, я прослушал спецкурс и получил в зачетку подпись Тимофеева-Ресовского. Но не знал, что этот человек был не просто крупнейшим генетиком-эволюционистом, но вдохновленным организатором науки, благодаря которому наука перешла на естественнонаучные рельсы и образовалась послевоенная гонка за нобелевскими премиями за генетические достижения.

Ключевой для развития науки оказалась работа Тимофеева-Ресовского 1935 года структуре генов, выполненная совместно с Циммером и Дельбрюком.

В 2010 году из квартиры историка генетики Василия Бабкова после его смерти при странных обстоятельствах пропал архив Тимофеева-Ресовского, вывезенный из Берлин-Буха женой Василия, кинодокументалистом и автором кинотрилогии «Зубр» Еленой Саканян.

Книги Тимофеева-Ресовского, его и о нем, были изъяты из библиотек. Я нашел всего одну ссылку на его работы по пенетрантности и экспрессивности гена VTI дрозофилы в монографии Фредерика Хатта «Генетика животных», давно ставшей раритетом.

Текущая волна атак на генетику тянется до сих пор с начала 70-х. Она началась с бессистемного импорта племенного материала непосредственно в производственные хозяйства без селекционной работы с соблюдением районирования.

Затем были уничтожены научные школы, начался хаос в НИИ и появились первые признаки заказной извне кампании дискредитации науки.

После развала СССР первой была уничтожена лидирующая советская биотехнология, в том числе сельскохозяйственная. В частности, наш ВНИИ Сельскохозяйственной биотехнологии вместе с опорной базой в совхозе «Горки Ленинские» подавили в интересах Monsanto. Под названием НИИ прикладной молекулярной биологии и генетики он был создан по инициативе Валерия Сойфера, который пробил постановление Совмина. Я там вел работу по получению первичного материала для селекции.

Плоды моего труда пропали на опытном участке ТСХА, потому что он практически не охранялся. В то время это была самая больная тема, сдерживающая работу селекционеров.

В четвертом-пятом созыве государственной Думы, когда создавался «Интеллектуальный кодекс» (IV часть Гражданского кодекса), произошло обострение законодательства по раскрытию отечественной интеллектуальной собственности. Из Гражданского кодекса ее защита была исключена.

Право патентирования пересаженных генов осталось исключительно за транснациональным монополистом Monsanto. Для подавления конкуренции запустили кампанию абсолютного вреда ГМО, действующую до сих пор. Это универсальный прием для оккупации национального рынка, примененный в алкогольной и табачной сфере для подавления отечественного производства.

Создание ГМО остается наиболее эффективным способом борьбы с вредителями, в частности, колорадским жуком. Химические обработки не требуются.

Правда, Monsanto много лет ведет работы по созданию ГМО с геном стерильности мужчин, однако об успехе ничего неизвестно и в современных условиях та же цель подавления половой активности мужчин легко достигается с помощью постоянного применения памперсов в сочетании с методами социальной инженерии через СМИ и социальные сети.

Российское национальное достояние в виде разнообразия искусственного и природного генофонда осталось незащищенным.

После этого началось активное уничтожение племенных хозяйств селекционных станций и ботанических садов. Атакам подверглись Грибовка, Немчиновка и Павловская станция с коллекцией Николая Ивановича Вавилова.

Еще был создан Фонд РЖС под руководством Александра Бравермана якобы для обеспечения граждан жильем. Этот незаменимый человек неоднократно пиарился в Думе масштабными стройками, о результатах которых мне ничего не известно.

Однако параллельно думские единороссы на своей дискуссионной площадке ЦСКП на Газетном переулке провели обсуждение угрозы для Павловской станции. Проверка Счетной палаты показала, что экспертиза была проведена зимой и было установлено, что на полях ничего не растет, кроме снега. И что, там вообще никто не работал? Представитель ФРЖС вяло тянул в свое оправдание – бегали там какие-то с пробирками… Меня взбесил цинизм безответственного чиновника. И в моей жизни был такой момент, когда я «бегал с пробирками».

Решающее слово тогда сказала член Общественной палаты Надежда Школкина. Резонанс в СМИ защитил Павловскую станцию от застройки.

Сейчас Надежда Школкина, член комитета Госдумы по аграрным вопросам так прокомментировала ситуацию:  «У любого здравомыслящего человека нет сомнений в необходимости сохранения как самой Тимирязевки, так и всего, что с ней связано. И я здесь полностью поддерживаю нашего Президента, граждан и научное сообщество, которые выступают не только за сохранение, но и за развитие Тимирязевки. А для этого необходимо иметь чёткий стратегический план развития университета, тогда и средства в федеральном бюджете найдутся, и охотников на её земли больше не появится».

На поля Немчиновки возникло «Сколково». Почему этот проект хотя бы для исключения лишнего возмущения не инкорпорировал работы всемирно известного Центра селекции и семеноводства зерновых и зернобобовых культур в Немчиновке? И где они будут сеять?

На последний вопрос Вексельберг мне беспечно ответил: «А мы им землю дадим». Предполагалось Толстопальцево на расстоянии 27 километров, которое в доступности только на машине. Результат мне неизвестен.

Надежда Школкина уже в статусе депутата Государственной Думы сообщила мне о решении правительственной комиссии Игоря Шувалова по развитию жилищного строительства о передаче земельных участков ФРЖС и в том числе на полях ТСХА. Мы опубликовали эту информацию в МП и подробно у меня в ЖЖ. Возник резонанс, итогом которого стало решение Путина.

В моей журналистской судьбе это был единственный случай резонанса с адекватными последствиями и позитивным решением. За исключением того, что на нас никто не сослался. Во всех прочих случаях, а их было около двух десятков, реакция могла наступить в виде угрозы суда, протестного письма в редакцию и даже кражи сына депутата. Хотя прямых доказательств связи событий нет, мне до сих пор стыдно. Но другого результата не было.

И только Анатолий Чубайс был доволен, что я написал о его операции отпуска тарифов в свободное плавание, потому что тогда никто ничего не понял и о его истинном могуществе не подозревал.

Осознание важности генетики для развития страны вернулось с пониманием угрозы продовольственной безопасности. Способствовал пробуждению голоса разума друг России и мастер провокации Лукашенко. Чтобы заполучить Минский процесс для накачивания собственной важности между Россией и Украиной вместо США, батька едва не сорвал в России посевную, перекрыв доставки посевного материала.

В палатах Федерального Собрания начались нервические обсуждения, как у нас все плохо с генетикой и селекцией. Практически все семена импортные гибриды первого поколения, они не воспроизводятся.

Селекционный потенциал вроде бы сохранился и работы ведутся в системе вавиловского ВИРа, ТСХА и профильных институтах по направлениям животноводства и растениеводства. В остатках ВНИИ сельскохозяйственной биотехнологии идут работы по генной инженерии.

Дело том, что для поставок оружия, сельхозпродукции и кинопродукции в России были созданы соответствующие логистические структуры. Для селекционных достижений никто ничего подобного сделать даже не пытался.

Сельхозпроизводителям на практике проще купить западный посадочный материал со всей линейкой обслуживания. Для отечественного это не предусмотрено, и виноваты почему-то сами селекционеры. Это все равно, что режиссер сам бы продавал свой фильм, как иногда приходится делать писателям со своими книгами. Или директор завода бегал в Турцию к Эрдогану с просьбой купить у него ЗРК С-400. Так серьезные дела не делаются.

ТСХА начиная с советского времени продает саженцы и семена, но даже садоводы предпочитают покупать нерайонированный импорт в соседнем магазине и потом почему-то удивляются, что ничего не взошло или сразу сгнило.

Путин ограничился требованием к ученым о более эффективном использовании полей и даже не сподобился хотя бы заявить о необходимости их защиты. Патентная защита обеспечена на бумаге, а физической вообще нет, ни от воров, ни от вандалов и в том числе от застройки.

Пострадало даже отдаленное хозяйство Сергея Лисовского. Пришли люди и просто так зарезали дорогостоящих племенных коров.

Дальше стало понятно, что относительно генетики сознание главы государства повернуто на Запад, аналогично повышению пенсионного возраста или НДС.

Путин стимулировал развитие генетики своими планами народосбережения и увеличения продолжительности жизни. Участие в развитии науки приняла его дочь Мария Владимировна Воронцова, что свидетельствует о серьезности намерений. Мероприятие прошло на площадке МИА «Россия сегодня» и оставило чувство безнадежности полным погружением в западный формат с ограничением дискуссии двумя темами – этика и редкие болезни.

Ковид с инфодемией заставил всерьез обсуждать на той же площадке МИА «Россия сегодня» реальное состояние населения в целом. Результат поразил воображение. Западная наука не прошла краш-тест. Участник дискуссии, исследователь цитогенетики ментальных болезней Иван Юров сообщил, что западная наука строится на базе конъюнктуры, моды, журналистского хайпа и диктата поставщиков оборудования. Госзаказ и потребности общества не предусмотрены. Сговор поставщиков лабораторного оборудования с престижными рецензируемыми журналами не позволяет публиковать содержательные исследования. Лишь сорок процентов научных публикаций представляют хоть какие-то исследования. Отдельно существуют дополнительные ограничения для русских ученых.

Если во времена экспедиций Вавилова про центрам происхождения культурных растений опасность исходила от местных бандитов, то теперь русских ученых ловят и осуждают как бы вполне законно. Затем The New York Times пишет, как русские грабят чье-то национальное достояние.

Реально грабежом занимались другие.

И вот теперь представьте, зачем ТСХА опытные поля, если собственные селекционные достижения нельзя ни запустить в производство, ни даже просто описать? Неэффективное использование земли. Зачастую сохранить материал на всех этапах селекции невозможно.

Получать первичный материал для селекции можно несколькими способами: использование природного биоразнообразия, гибридизация, генная инженерия, изменения генома в невесомости на орбите по технологиям Галины Нечитайло, индукция сомаклональной изменчивости in vitro.

Галина Нечитайло из опытов на станции «Мир» получила томаты с содержанием ликопена в несколько раз выше и Дрозофилу со сроком жизни в несколько раз дольше, потому что теломеры хромосом в невесомости восстанавливаются и апоптоза клеток не происходит. «Мир» заставили утопить после фильма «Армагеддон». На МКС США запретили биологические эксперименты. Они вообще чувствительны, всего боятся и чувствуют себя плохо, пролетая над полигоном Сары-Шаган с пучковым оружием.

Путин сказал: хватит отправлять дрозофилу на орбиту! Что им двигало? Возможно, такая же уступка США, как дорогого Никиты Сергеевича в части запрета кибернетики.

Президент Академии Александр Сергеев просит денег на закупки оборудования, то есть оставляет российскую науку под диктатом западных поставщиков. Возможность исследований методами цитогенетики или диск-электрофореза водорастворимых фактически закрыты. Допускаются только самые современные геномные исследования на чипах. По странному стечению обстоятельств интерпретировать эти результаты никто не умеет. Результаты депонируют в базах в надежде на то, что кто-то из биоинформатиков что-то в будущем оттуда извлечет.

Почему-то куратором всей генетики оказался президент Курчатника Михаил Ковальчук. Его агрессивное отношение к США известно. Однако сами генетики считают его автором реформы Академии и относятся к нему соответствующим образом.

Ковальчук на базе лучших мировых образцов собирается построить секвенаторы и наладить рутинный полногеномный анализ. Для селекции это не нужно и вообще мало осмысленно. Дело в том, что геном нестабилен, это показал еще в советское время Роман Бениаминович Хесин-Лурье. Работы были проведены в РБО Курчатника.

Академик Константин Скрябин предлагал найти возможность применения данных полного секвенирования генома объемом 50 терабайт. Длина ДНК 46 человеческих хромосом примерно 1-2 метра, по числу букв это меньше гигабайта – небольшая флешка.

Консультировал Ковальчука именно Скрябин, и, видимо, они друг друга не очень поняли. А может быть, не поняли сами себя.

Курирует вопрос в правительстве зампред кабинета Татьяна Голикова. Она подошла к вопросу системно и намерена сохранить коллекции. Однако политический тренд задает не она и даже не Путин, а означенная четверка факторов Ивана Юрова. Российские ученые связаны по рукам и ногам коллаборацией, они всю эту белиберду поддерживают, иначе не опубликуют и денег не дадут.

Для селекции и контроля воспроизводства остро необходимы сигнальные генетические маркеры. Методику с использованием менделирующих признаков внешнего фенотипа заложили популяционные исследования основателя нашей кафедры генетики Александра Сергеевича Серебровского. Цитогенетика даже без полосатой флуоресцентной окраски и диск-электрофорез с самой простой окраской тетразолием предоставляют сигнальные маркеры надежно и во множестве. Я с помощью новосибирского генетика Вадима Александровича Ратнера считал эволюционные расстояния для пород карпа и дикого сазана разных популяций.

Геномная регистрация предоставляет массу возможностей, но не полногеномное секвенирование, которое требует тяжелой процедуры извлечения смысла из массива Big Data. В большинстве случаев достаточно амплификации ДНК с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) и анализа тандемных концевых повторов (STR). Используется для идентификации отцовства и иногда материнства, хотя и дает сбои в случае мозаичности.

Надо использовать то, что дешево и эффективно, а не гнаться за сложностью ради сложности в рамках ментальности золотого миллиарда, навязанной потребителям поставщиками.

Существует универсальный способ получения первичного материала для селекции. В общем виде описал его эволюционист Юрий Викторович Чайковский. Я его применил in vitro в сочетании колхицина и вариабельной тимусной ДНК. Совокупность сублетальных факторов, каждый из которых по отдельности подавляет развитие, вместе стимулируют жизнестойкость выше номы. Мутационный процесс по аберрациям хромосом падает почти до нуля и через фетализацию начинаются изменения морфогенеза. Появляются удивительной красоты регенераты. Их надо из пробирки вывести в поле и генетически стабилизировать.

С растением в пробирке происходит то же, что с людьми на воле под действием пучка сублетальных факторов – ЮЮ и СБН, пропаганда ненависти и распространение тюремной субкультуры в сетях, child free и child hate, trash—stream, инфодемия, рост цен и мошенничества, бюрократический террор. Самый мощный фактор генетической инженерии человека – телевизор с непременными катастрофами, убийствами, мордобоем, тюрьмой и больницей.

При этом количественная генетика до сих пор трактуется как фашистская методика определения принадлежности к высшей расе. Глупо и неграмотно, но эффективно.

Нас всех на Земле превратили в первичный материал для селекции расы рабских исполнителей, и только в России это пока плохо получается.

Каждый селекционер, садовод или заводчик, кто знает свой объект, давно определили признаки, которые могут служить сигнальными для селекции. В этом смысле потенциал ТСХА не только в полях или публикациях.

Эволюционист Юрий Чайковский на базе истории науки выделяет два вида целей. В переводе с немецкого на современный русский есть системная цель, в обсуждаемом случае уничтожение генетики. И есть киллер-исполнитель. Он может не знать ни заказчика, ни жертвы и далеко дистанцироваться от общей цели. Его задача получить деньги. В обсуждаемом случае это конкретный застройщик, который надеется получить доход и за счет жертвы — в лице прикладной науки, и параллельно от государства, против интересов которого действует.

Что бы ни произошло дальше, я считаю, нам всем нужно благодарить депутата МГД Андрея Медведева, универсального журналиста в определении Дэвида Рэндалла, за государственный подход и качественную новостную журналистику в море post—truth, fake—news, deep fake и misinformation. Вот за что надо давать премии мира.

Лев МОСКОВКИН

создатель ДНК-генеалогии о происхождении народов России

Анатолий Клесов о том, что татары и русские происходят от одного рода с Алтая. Часть 1-я

Татары и русские расселялись на запад с востока, хотя ранее считалось, что заселение Русской равнины шло, напротив, из Европы. Об этом в интервью «БИЗНЕС Online» рассказал создатель ДНК-генеалогии профессор Анатолий Клесов. Презентация его книги «Народы России. ДНК-генеалогия» состоялась недавно в Москве. В беседе российско-американский ученый также утверждает, что термин «финно-угры» абсурден, поскольку противоречит подлинному происхождению данной этнической группы.

Анатолий Клесов: «Татары знают, каких на них «собак» навешивают — и Орду, и монголов, татаро-монгольское иго…»
Фото: «БИЗНЕС Online»

«Татары и башкиры очень близки, по ДНК это почти один народ»

— Анатолий Алексеевич, чем книга «Народы России. ДНК-генеалогия» является для вас — может быть, это подведение некого итога в работе?

— В целом да, это и подведение начальных итогов, и открытие дверей для будущей работы. Потому что это фактически отработка методологии ДНК-генеалогии уже на народах России. Такая мечта была у меня давно: прислониться к тому, чтобы понять, а кто они вообще — народы России? Одно дело — культурное взаимодействие, другое — подход на уровне ДНК.

Допустим, русские и татары. Вторые знают, каких на них «собак» навешивают — и Орду, и монголов, татаро-монгольское иго…

— Мифическое…

— Да, ДНК-генеалогия установила факты, которые говорят о его мифичности. А так поди докажи! Все же постоянно трубили: «Генофонд русского народа испортили во время ига», — все мы это слышали. Я присутствовал на одной дискуссии, где одна дама говорила, что русские «столетиями лежали под монголо-татарами».

Далее, еще говорят: поскреби русского, найдешь татарина. Так ли это? Такие вопросы можно много задавать в отношении российских народов.  Допустим, малые народы Севера и Дальнего Востока — кто они, откуда, с кем они связаны? Может, это единый большой народ, который просто разделен за время эволюции.

— И на эти вопросы вы даете ответ?

— Да, об этом говорится в книге «Народы России. ДНК-генеалогия».

— Это принципиально новая работа, а не компиляция старых наработок?

— Нет, это от начала до конца новый материал, кроме середины книги. Дело в том, что самая большая часть издания — энциклопедическая, там приведены данные по всем народам. По некоторым малым народам Севера данных просто нет, я об этом писал. Поскольку книга детальная, то не все ее осилят, к тому же и не всем это интересно — вдаваться в такие детали. Поэтому есть, если можно так сказать, резюме на 100 страницах, и в первой части нет никаких формул. Просто рассказывается о разных народах — русских, украинцах, татарах, башкирах… Вы же знаете, что башкиры — близкий к татарам народ?

— Мы- то вслед за рядом ученых считаем, что фактически это один народ.

— На самом деле, вы считаете правильно. Они очень близки, по ДНК это почти один народ, хотя есть небольшие вариации. Но говорить об этом мало, нужны данные, конкретные доказательства, и они как раз есть в книге. Первая ее часть — качественная, она описывает реальные взаимодействия между народами без деталей. Вторая часть — это ДНК-генеалогия, о том, как эти взаимодействия найдены. Эта методология — во второй части. Если угодно, вторая часть — это учебник по ДНК-генеалогии, а первая — дайджест. Третья — это уже энциклопедия по каждому народу.

«Самая большая часть книги — энциклопедическая, там приведены данные по всем народам»
Фото: «БИЗНЕС Online»

— Вы же занимаетесь этой темой уже много лет, у вас была масса публикаций и книг. В чем принципиальная новизна данного труда? На какой новый виток вы вышли?

— До этого никто не рассматривал все народы с одной точки зрения. Да, писали о русских, татарах, белорусах, но не было сравнительного рассмотрения и систематизации. Здесь же народы представлены в таблицах, где можно посмотреть мутации в их ДНК. Можно, к примеру, положить рядом таблицы русских и татар и сравнить их лоб в лоб. Важный вопрос — русские и украинцы. Недавно президент высказался по этой теме, но умозрительно, что русские и украинцы — братские народы. А ведь надо смотреть еще и на происхождение народов по мутациям, когда они стали расходиться, — если они в корне одни и те же?

— Вы еще писали об ариях. Что это за народ, откуда он взялся? И почему русские называются прилагательным?

— Вы понимаете, на всех языках мира русские не прилагательные. На английском это Russian, а французы — French. В этом смысле American, German, Russian, French — все звучит одинаково, никаких прилагательных. Это только по-русски почему-то звучит как прилагательное, не знаю почему. Это не есть нечто уменьшительное…

— Нет-нет, конечно.

— Да, просто так как-то сложилось. На самом деле знаю, это произошло от оборота «русский человек», «русские люди», где второе слово отпало из-за его очевидности. В науке о языке это называется «субстантивированное прилагательное», когда прилагательное перешло в разряд имен существительных, поскольку непосредственно указывает на предмет.  

— А откуда взялся этот суперэтнос — русские? Некоторые настаивают на алтайском происхождении, например.

— Нет, картина другая. Сначала нужно понять, что такое «этнические русские». Просто «русские» — это самоназвание. Приехал, к примеру, татарин в Москву и во время переписи называет себя русским — ему же никто не запрещает. В принципе, любой человек может записать себя русским без вопросов. А вот этнический русский — это, во-первых, человек, чей родной язык русский, во-вторых, ощущает свою принадлежность к русской культуре. Третье — если его предки, по крайней мере на протяжении 3–4 поколений, жили на территории современной Российской Федерации. Когда все эти условия соблюдены, это этнический русский. Это уже глубже. И по таким принципам проводят отбор специалисты, без всякой дискриминации.

И если говорить об этнических русских, то они сложены из трех главных родов, у каждого из которых своя история, отличная от других. Плюс, есть десятка полтора малых родов, которые более молоды.

«Если взять, к примеру, троих случайных мужчин, то может оказаться, что их Y-хромосомы кодируют принадлежность к одному и тому же роду. А всего в мире существует 20 родов, кластеров»
Фото: «БИЗНЕС Online»

«Присутствующий и у татар, и у русских род R1a появился изначально как европеоиды на Алтае»

— Что такое род в этом контексте?

— Речь идет о мужском роде. Это картина мутаций в ДНК, которая передается от отца к сыну и так далее по мужской линии. Дело в том, что мать не оказывает никакого влияния на Y-хромосому, если чуть-чуть углубиться в биологию, то сперматозоид несет или Y-хромосому, или X-хромосому. В зависимости от этого определяется пол будущего ребенка, Y — мальчик, Х — девочка. На протяжении миллионов лет Y-хромосома передается почти без изменений. Что в ней записано, то записано, это уже необратимо. Плюс в среднем раз в поколение добавляется новая мутация. Если проследить от какого-то общего предка шимпанзе и человека — это пять миллионов лет назад, — накопилось примерно 460 тысяч новых мутаций. К шимпанзе ведут одни добавленные мутации, к человеку — другие.

— Но ведь X-хромосома тоже кодирует генетическую информацию, почему анализируют только Y-хромосомы?

— Информацию кодируют все 46 хромосом, все 23 пары. Все они кодируют гены, кроме одной Y-хромосомы, в ней очень мало генов. Ее функция — передавать пол, в отношении генов она очень бедная, она даже по размерам очень маленькая.  

— То есть по ней преимущественно можно отслеживать именно поколенческие изменения?

— Да, она как записная книжка. И если взять, к примеру, троих случайных мужчин, то может оказаться, что их Y-хромосомы кодируют принадлежность к одному и тому же роду. А всего в мире существует 20 родов, кластеров. И у каждого кластера своя структура.

Эти 20 родов разошлись от первого предка, условно и ненаучно говоря, от Адама. В классификации это список букв, от А до Т.

А и B, к примеру, — это преимущественно африканцы. С — как правило, монголоиды: Монголия, Манчжурия, казахи, которые пришли со стороны Монголии.

Род R разбивается на две большие части, он уже ближе к концу списка, один из самых молодых. В систематике так: род обозначают буквой, а если от него отщепилась другая ветвь, то добавляют цифру — к примеру, R1. А из него могут отпочковаться дальше еще R1a и R1b. Так вот, R1a — это половина русских и в основном Восточная Европа. Это половина поляков, белорусов, украинцев, русских. И примерно по четверти — сербы, хорваты, македонцы.… Западная Европа — это R1b. И разошлись они многие тысячелетия назад. Есть довольно четкая линия, которая разделяет ареалы жизни R1a и R1b.

«Если кто-то вспомнит австрийца Гитлера, то он не R1a. А кто — сейчас не скажу, чтобы не огорчать тех, у кого такой же род, как у Гитлера»
Фото: wikimedia.org, Общественное достояние 

— Что это за линия?

— Она проходит от Адриатики до Балтики, рассекая континент. К востоку остаются югославы, наш «куст», потом она рассекает пополам Австрию — это единственная западная страна, где есть необычно высокая доля R1a. И когда в Австрии многие так хорошо относятся к России, у меня есть примитивное объяснение — это наполовину «наши» ребята. Если кто-то вспомнит австрийца Гитлера, то он не R1a. А кто — сейчас не скажу, чтобы не огорчать тех, у кого такой же род, как у Гитлера. Таких у русских примерно 2 процента, но с Гитлером их род разошелся десятки тысяч лет назад, да и в любом случае он там ни при чем. Стал бы художником — история пошла бы по-другому.

Дальше эта линия рассекает пополам Германию: восточная — это в основном R1a, западная — большей частью R1b. Разделение проходит именно так, как ее разделили политики. Удивительно, как они чувствовали это.

Дальше, если «уйти» на Британские острова, то 80–75 процентов там — R1b. R1a там почти не нет. Более того, те, что есть, — это потомки скандинавов, тех викингов, которые там осели. В восточной группе ни у кого почти этих родов нет. Поэтому у норманнской теории появления российский государственности нет основы. На Русской равнине нет потомков скандинавов. Более того, легитимные потомки Рюрика (согласно профессиональным генеалогам) — это не потомки скандинавов. Нет у них характерных «скандинавских» меток в ДНК. Есть только славянские.

 — Тем не менее и Россия, и Западная Европа — это все-таки R, не С, не L…

— А русские по фенотипу и похожи с жителями Западной Европы. Вот монголы уже по-другому выглядят.

 — А китайцы относятся к роду О?

— Верно, в основном к О, это вообще отдельная история. Из российских народов к О принадлежат только дунгане и сойоты (из Бурятии), и то отчасти.

— А индусы кто?

— Высшие касты — R1a. Это уже давно высчитано. Ну или возьмем татар, у них примерно на 32 процента R1a.

— А остальные части?

— Татарстан находится на перекрестке цивилизаций, поэтому здесь смешались разные рода. Это и те, кто пришел с юга, из Месопотамии и Бактрии, это все давно известно и изложено в таблицах. При этом, хотя группа R1a доминирует, она у татар несколько иная, чем у русских.

— То есть все-таки другая? Потому что есть теория, согласно которой татары и русские — это вообще один суперэтнос, с разными примесями, который когда-то разошелся…

— Разошелся 5,2 тысячи лет назад. Дело в том, что этот R1a и дальше почковался, в итоге получилась большая суперветвь R1a-Z280 и ветвь R1a-Z93, с которой они разошлись. И последняя — это как раз татары, а первая — русские, восточные славяне. У русских еще много из ветви R1a-M458, это западные славяне.    

«У высших каст в Индии преобладает R1a, до 72 процентов, подгруппы Z93, которая у татар. А среди брахманов — до 95 процентов R1a-Z93, которая у татар, но не та, что у русских»
Фото: © Инсаф Басиров, РИА «Новости»

— А у индусов какие роды преобладают?

— У высших каст в Индии преобладает R1a, до 72 процентов, подгруппы Z93, которая у татар. А среди брахманов — до 95 процентов R1a-Z93, которая у татар, но не та, что у русских. То есть из исходного рода R1a вышли татары, индусы, русские… корень разошелся, речь идет об ариях, которые с русской равнины разошлись в разные места.

— На Русской равнине они появились с Алтая или откуда?

— Нет, они пришли с ближнего Запада. Может, это были Балканы, или восточная часть современной Германии, или Польши. В общем, с Запада.

— По южной дуге?

— Да, в Европу они пришли с Алтая совсем давно, 15–20 тысяч лет назад. По южной дуге, то есть через Тибет, Индию, Иран, Анатолию, Балканы.

— Получается, все-таки ядро расселения было не в Европе, а где-то здесь, в России, на Урале, Алтае…

— Они сделали петлю. Вышли с Алтая, пошли южнее до Балкан и вернулись обратно, на Русскую равнину.

— И отсюда же сходили в Индию.

—  Да, верно. Оттуда же, с Русской равнины, шли в Сирию, на Ближний Восток, в Иран. Резюмируя, скажу, что род R1a имеет южно-сибирское, алтайское происхождение. 24 тысячи лет назад — мы теперь можем легко определять это по мутациям, частота которых известна. Если мутаций много и при этом мы анализируем большое количество людей, то это позволяет определять правильные величины.

Так вот, присутствующий и у татар, и у русских род R1a появился изначально как европеоиды на Алтае. Когда мы в этом контексте говорим о европеоидах, мы не имеем в виду связи с Европой, а просто антропологический комплекс определенных характеристик. На самом деле они пришли вовсе не из Европы. Затем этот род шел с Алтая более 10 тысяч лет. Ну что значит «шел»? Скорее оседло жил, постепенно продвигаясь на неосвоенные территории. Это подтверждают и древние ископаемые, родительскую R нашли изначально на Байкале, есть признаки, что эти люди там и появились изначально. Конечно, речь идет о достаточно обширном регионе. Вот оттуда они и шли через Иран, через Анатолию, она же северная Турция. И примерно 10–11 тысяч лет назад они пришли в Европу. А братский род R1b, который моложе на 4 тысячи лет, тоже двигался в это время с востока, из того же алтайского региона, но уже по северной дуге — через Южный Урал, Северный Казахстан, приволжские степи.

Карта переселения народов
Фото: Benutzer:Sansculotte, wikimedia.org, (CC BY-SA 3.0)

«Мифы в итоге закрепились и приобрели статус официальной истории»

— То есть перемещение народов на территорию современной России из Южной Европы во время Великого переселения народов было вторичным расселением?

— В целом Великое переселение народов шло всегда без остановки. То переселение, которое называют Великим, — это просто наиболее изученный процесс. Это уже недавние в историческом смысле времена.

А самые древние останки рода R1a датированы 13 тысячами лет, и найдены они были в Архангельской области. Есть там такая культура — Веретье, она и относилась к роду R1a.

Еще два образца найдены на Днепре, а в основном это были лихие путешественники, которые продвинулись из Европы. В основном они жили в Европе. А когда они туда пришли — это было неизвестной страницей истории. Потому что «брат» R1a, род R1b, который тоже образовался в Южной Сибири на 4 тысячи лет позже, тоже шел в Европу, но по северной дуге, как описано выше, на этом пути находят культуры — ботайскую, суртандинскую, терсекскую, хвалынскую, ямную и прочие. У захоронений этих культур одно положение — лежат на спине. И самая известная их культура — это ямная. А вот представителей R1a находят на боку, в скорченном положении, у них даже похоронные обряды были разными.

Когда R1b пришли в Европу, они устроили там геноцид, уничтожив все коренное население, которое было из других родов — С, E, F, H, I1, I2, G.

Кстати, раньше много писали о ледовом человеке Этци, которого нашли в Альпах, его убили стрелой из лука. Вот это и было, судя по всему, частью этого геноцида. Казалось бы, зачем требовалось за ним гнаться трое суток по горам, чтобы убить? То есть у представителей R1b уже присутствовал.

Какой-то драйв — для них было важно дело завершить. В Германии археологи нашли поселение той же эпохи — все люди гаплогруппы R1a там были убиты каменными топорами и стрелами, а кем — непонятно. Притом убитыми оказались женщины и дети, а мужчины, вероятно, находились в это время в поле. Просто, по всей видимости, этих людей кто-то «зачищал». В общем, похоже, что в то время в Европе развернулся форменный геноцид после того, как туда пришли R1b. И с тех пор они там и живут — я говорю о Западной Европе. Сейчас на R1b приходится около 60–70 процентов Центральной и Западной Европы.

И вот тогда, во время этого геноцида, те немногие, кто уцелел, бежали на периферию Европы — на Британские острова, в Скандинавию, в Малую Азию и на Русскую равнину. Так R1a и пришли на Русскую равнину. Случилось это 5 тысяч лет назад.

Они образовали Фатьяновскую археологическую культуру — она тянулась от территории современной Беларуси и Смоленской области до Урала, включая территории Татарстана. На север же она простиралась аж до современной Вологодской области, такой она была огромной.

Недавно выяснили, что представители данной культуры имели ту же гаплогруппу, что и у современных татар, — Z93. У русских этой гаплогруппы практически нет. У русских пошла другая линия, которая с татарами почти не пересекается. Но, по сути дела, все равно корень один, общность одна, которая относится к группе, доминирующей и у русских, и у татар. К ней же относятся все восточные славяне — украинцы, белорусы и поляки. Поляки, по сути, отличаются от русских, белорусов и украинцев только по вероисповеданию. Однако религия разделяет народы как ничто другое, а внутри страны — объединяет.

— Русские и татары тоже разошлись в области религии…

— Разошлись, однако, у татар тоже есть православные — кряшены.

— А они к какой гаплогруппе относятся? Или пока такой анализ не делали?

— Пока не делали.

— Они же считают, что их никто не христианизировал, что они древний народ, имевший исстари веру в единого Бога.

— Очень возможно. Есть еще Именьковская археологическая культура, которую нашли в Татарстане, — она считается славянской. Казалось бы, откуда? Поскольку Фатьяновская культура захватывала и часть Татарстана, похоже на то, что именьковцы были ее частью, которая просто дальше продвинулась. Хорошо, чтобы была правительственная программа, дабы протестировать людей, которые живут в Татарстане, но не являются мусульманами. Может быть, они и есть потомки именьковцев, которые имеют дунайское или карпатское происхождение.

«Согласно переписи населения от 2010 года, татарами себя назвали 5,3 миллиона человек. Вот поэтому очень легко запутаться, смешивая территориальные образования и род»
Фото: «БИЗНЕС Online»

— Все-таки, когда говорим о Татарстане, мы имеем в виду не только татар. Татары — это 8-мимиллионный народ, который живет не только в Татарстане, но и в Средней Азии, в Сибири, Астрахани, Самаре, Саратове.… У них огромный ареал.

— Согласно переписи населения от 2010 года, татарами себя назвали 5,3 миллиона человек. Вот поэтому очень легко запутаться, смешивая территориальные образования и род. Если мы говорим о роде, то уже неважно, где проходят административные границы. Например, жители Восточной Германии и русские — это практически одни и те же люди. И когда едешь по Восточной Германии, обращаешь внимание на названия поселений, которые заканчиваются по-русски — на -ов и -ев. Это, на самом деле, были онемеченные балтийские славяне. Так же, как есть остров Рюген или, как его еще называют, остров Руян в Германии, который интересовал и Пушкина, и Илью Глазунова. Кстати, Глазунов говорил мне — мы были знакомы, — что он тоже делал тест на ДНК, у него была R1a. Он еще так прыгал от радости, все говорил: «Как я счастлив, как я счастлив». Хотя вроде бы какая разница?

— Да, главное же не кто ты генетически, а кто ты по культурной принадлежности, вероисповеданию, согласитесь? Вон, например, Пушкин…

— Пушкин относится к R1a, кстати.

— Как же не проявилась арапская группа?

— Она передавалась по женской линии. А R1a у Пушкина была еще от Ратши, который бился с Александром Невским бок о бок, это старый дворянский род. А по женской линии он как раз и получил негроидность. Абрам Петрович Ганнибал изначально женился на прибалтийской немке, а потом были и русские жены. По женской линии и передавалась вся темнокожая антропология Арапа Петра Великого.

— Если возвращаться к происхождению русских и татар, то они кто друг другу — родные братья, двоюродные?

— По корням они братья. Уже установлено, что у тех самые ариев, о которых мы знаем, был индекс Z645. И вот нижеследующий уровень — Z93 у татар и Z280 и М458 у русских (восточные и западные славяне, соответственно). Но и у тех и у других в основе Z645. И этот индекс есть и у татар, и у русских, и у киргизов, и у таджиков, и у индусов.

— То есть сюда же попадают все тюрки?

— Тюрки — это все же более позднее образование. Это алтайская линия, те самые скифы, которые жили на Алтае, культура скифского «круга». 

— То есть татары еще древнее, чем тюрки?

— Да, намного. Роду R1a 5 тысяч лет, а тюрки — это 2–3 тысячи лет.

«Казахи преимущественно монголоидные. Узбеки отчасти R1a, скорее бы я сказал это о таджиках. Они прямые потомки южных ариев»
Фото: «БИЗНЕС Online»

— Киргизы, казахи, узбеки — они все относятся к R1a?

— Нет, казахи преимущественно монголоидные. Узбеки отчасти R1a, скорее бы я сказал это о таджиках. Они прямые потомки южных ариев. Самые древние и ведущие свой род от ариев — это татары, таджики и славяне, восточные и западные.

— А что можете сказать о немцах, называвших себя называли ариями?

— Это несерьезно в том виде, как они формулировали. Они просто откопали восточногерманскую часть R1a, это оттуда пошло. Да, они копали глубоко, изучали все вплоть до того, какие коньки в какой местности устанавливают на крышах. И пришли в итоге к выводу, что германцы — это арии. Но они не могли знать, что германцы — это в генетическом смысле «сборная солянка».

— То есть если возвращаться к вопросу о русских и татарах, то можно сказать, что это один народ и один корень?

— Совершенно верно. Конечно, потом группы стали ветвиться. Но нельзя говорить «потри русского — найдешь татарина», зато если «потереть» татарина, то можно немножко русского найти. И дело не в русских, а в древней Фатьяновской культуре, которая была 5 тысяч лет назад и продвинулась до территорий современного Татарстана. При этом если брать относительно недавние времена — около тысячи лет, — то тут уже общего нет, если не считать смешанные браки. Но это уже недавние наслоения. Поэтому, когда берут анализ на ДНК, обязательно спрашивают, как далеко человек знает своих предков? Для примера: тех татар, у кого предки переехали в Казань во времена Ивана Грозного, стараются не брать в исследование. Конечно, какие-то отклонения все равно встречаются, но они легко прослеживаются.

— Пройдемся по народам России, по их происхождению.

— Да, пока мы говорили только об одном роде — R1a. А у русских есть еще два столпа помимо этого. Вторая группа по древности — это уральцы, которые тоже пришли с Алтая, это гаплогруппа N. Данная мутация образовалась где-то в районе Алтая примерно 15 тысяч лет назад. Ее носители шли на север по Сибири, а затем отклонились и вышли на Урал, где и жили где-то 6 тысяч или 8 тысяч лет. Они приобрели уральские языки, в частности языки пермской группы. И только 3 с половиной тысячи лет назад они спустились по западным отрогам уральских гор и вышли к Волге и Русской равнине. Татары, башкиры, чуваши — это тоже большая доля от этих уральцев.

— Это не финно-угры?

— Угры — да, но не финны. Лингвисты придумали слово «финно-угры», это совершенно нелепая конструкция — то же самое, что назвать англичан «новозеландцы-канадцы». Только потому, что генетические «родственники» англичан живут в Новой Зеландии или Канаде. Абсурд же?

Так и здесь. Угры — это угорская группа, не зря венгров тоже называют угорцами. Хотя классические угорцы — это уральцы. Они спустились в Русскую равнину, заселили Поволжье — сегодня это марийцы, удмурты, коми, все они имеют высокое содержание группы N.

— А чуваши скорее все же тюрки?

— Они тюрки, ну и что из этого? Якуты тоже тюрки, но у них полностью группа N. Так вот, дальше бывшие угорцы стали постепенно продвигаться к Балтике. И у литовцев, например, уже 40 процентов группы N и столько же R1a, у латышей — тоже. А у эстонцев по 30% N и R1a, остальное в основном европейская I1. Так что «оккупанты» R1a, основной род этнических русских, у них уже не одну тысячу лет живут, образно говоря.

А вот финны — это уже самая конечная точка продвижения угорцев, они образовались позже, уже в начале новой эры. Так что выражение «финно-угры» некорректное, потому что финны просто являются уграми, которые прошли долгий путь. Марийцы, татары, удмурты — вот кто такие предки современных финнов.

Просто когда популяционные генетики анализируют останки новгородцев, они говорят: «Смотрите, это финны, которые пришли сюда из Финляндии». А я показываю — да все наоборот! Будущие финны пришли с Урала, из будущего Новгорода, Пскова в Финляндию, которой тогда и в проекте не было.

Просто есть проблема восприятия, в рамках которого у попгенетиков русские всегда вторичны. Это и норманнская теория, и версия о том, что финны пришли к нам, а не наоборот. Или еще пишут, что в древности на всей Русской равнине жили финские охотники и рыболовы. Не было такого. Они пришли в Финляндию только в нашей эре. Но политические мифы все равно постоянно педалируются.

— Кем?

— Если говорить откровенно, то русофобами. Это началось с таких историков, как Миллер, Байер, Шлецер из петровской академии. Кроме того, шведы тоже захотели создать миф о роли норманнов в появлении российской государственности. И эти мифы в итоге закрепились и приобрели статус официальной истории.

«Помимо трех основных групп, в составе русского ДНК есть еще десяток малых групп. Например, присутствует отчасти тот же R1b, что и западных европейцев, потому что в свое время не все ушли на Запад, кто-то остался и на Востоке»
Фото: «БИЗНЕС Online»

«Никаких монгольских и степных генов у русских нет»

— Вернемся к «компонентам» русских. Какая у них третья основа?

— Третья — это дунайцы, южные славяне, балканцы. У них очень сложная история, считается, что это древнейшие европейцы и эта группа ведет свое происхождение от кроманьонцев, которые жили в Европе 40 тысяч лет назад. Они и заселяли Европу, пока с востока не пришли носители группы R1b — об этом мы уже говорили. Это были эрбины — представители гаплогруппы R1b. И вот они вырезали всех, кого смогли. А те будущие дунайцы, кто выжили, бежали на Балканы. И там 2,3 тысячи лет назад, после тысячелетий трудного выживания, появились ростки южных славян, которые довольно быстро размножились. Поэтому, когда историки считают, что славяне пошли от Дуная, они ошибаются. В действительности восточные славяне жили уже 5 тысяч лет назад. Когда речь идет о более позднем расселении славян, то, скорее всего, это была просто какая-то наиболее активная группа. Именно их и описал Нестор в «Повести временных лет», там, где он пишет о том, что славяне пришли с Дуная. И по ДНК это древние европейцы — у них индекс I2a. Среди современных русских на эту группу приходится 10–12 процентов. На Украине их где-то 15–16 процентов, потому что она ближе к Дунаю. До Татарстана они и вовсе не дошли.

Помимо трех основных групп, в составе русского ДНК есть еще десяток малых групп. Например, присутствует отчасти тот же R1b, что и западных европейцев, потому что в свое время не все ушли на Запад, кто-то остался и на Востоке. И на эту группу у русских приходится около 5 процентов, у татар, кстати, больше — около 12–15 процентов. Данная группа ведет свое происхождение от древней Ямной культуры.

— А в каких еще наших этносах «сидит» R1b?

— Она есть везде. Начиная с запада — адыги, шапсуги, и карачаево-балкарцы. Это и грузины, и азербайджанцы. В общем, все. Потому что они шли рассеиваясь еще пять тысяч лет назад, по Кавказу, так с тех пор там и живут. Много их в Турции, потомков тех, кто перевалил через Кавказ.   

— А в основном у кавказских этносов кто превалирует?

— На Кавказе доминирует две группы. На западном Кавказе — G2a, это балкарцы, осетины…

— Это аланы?

— Сомневаюсь, что осетин можно отнести к потомкам алан. Пока не получается, эта гипотеза была основана целиком на лингвистике, но с гигантскими натяжками. Скорее аланы — это карачаево-балкарцы. Они сами считают себя потомками алан и, на мой взгляд, более справедливо. А что осетин «поместили» в аланы — это, скорее, политическое решение. Был такой лингвист, Василий Иванович Абаев, и он объявил, что скифы говорили на иранских языках. А поскольку осетины тоже говорят на иранских языках, то, следовательно, они тоже якобы потомки алан. Но скифы определенно говорили и на иранских, и на тюркских языках, и на тех же языках говорят их современные потомки. На вариантах иранских — пуштуны и осетины, на тюркских — карачаево-балкарцы, киргизы, хакасы и многие другие. Но до 80 процентов осетин имеют группу G2a, скифам несвойственную, как показывают данные. С аланами вообще неясности, какой у них был язык. Поэтому Абаев определенно поторопился, отнеся осетин к скифам-аланам. Над этим надо работать, изучать ДНК древних алан, сравнивать их с современными народами. Осетинское правительство от этих исследований уклоняется, карачаево-балкарцы работают, но малыми силами, за свой счет.     

— Аланы — это скифы?

— Верно. И, скорее всего, были тюрками. А карачаево-балкарцы говорят на тюркском языке, так что к аланам они ближе. Хотя, повторяю, этим надо заниматься. Но осетины провозгласили свою республику Аланией в виде сугубо политического решения. В итоге теперь карачаево-балкарцы страдают и обижаются, спорят с осетинами. Зачем это надо в пределах одной страны, Российской Федерации? Но к этому их умышленно подвели. Теперь расхлебываем. 

— А остальные кавказские народы — кто они? Чеченцы, дагестанцы?

— Восточный Кавказ — это в основном группа J2. Они пришли с юга, из Месопотамии. 7 тысяч лет назад были древние урукские миграции, как считают археологи, они были связаны с поисками металлов. И 7 тысяч лет назад они пришли на Кавказ и заселили его — в основном восточный Кавказ. Также на Кавказе есть потомки беженцев из Европы, которые покинули ее во время геноцида, устроенного эрбинами — представителями рода R1b. Поэтому Кавказ — это такое многоэтническое образование.

— Что, с позиций ваших исследований, можно сказать о «монголо-татарском иге»?

— Вокруг ига тоже бытует много мифов. Во-первых, нужно сказать, что у русских нет татарских меток в ДНК. Иго выражалось в разрушении городов, сборе дани, а генофонд с захватчиками не смешивался.

— То есть иго все-таки было?

— Нужно определиться с тем, что считать игом. Немало ведется разговоров о том, что во время ига монголо-татары «попортили» русский генофонд. Такого ига не было. Никаких монгольских и степных генов у русских нет. Так что никакого, если так можно сказать, сексуального насилия не было.

А если понимать под игом разрушение городов и сбор дани, то это происходило.

— По аналогии с колониальным контролем Великобритании над Индией — ресурсы из Индии выкачивались, но генетически индусы и британцы не смешивались. Подходит здесь такое сравнение?

 — Да, именно так. Кем были монголо-татары тогда? Просто степняками, которые говорили на чужих для русских языках. Когда они набегали, народ кричал: «Татары идут!» Но ведь не факт, что это были те самые татары, которых мы называем татарами сегодня! Татары — это общее понятие. А о монголах в летописях и вообще ничего нет. Кстати, выраженной у монголов гаплогруппы С у татар вообще нет.

— Что это доказывает в историческом смысле?

— Что монголы если и были в составе Орды, то не массово — разве что среди верхушки.

Для сравнения: мы же не говорим, что в Великой Отечественной войне против немцев сражалась грузинская армия только потому, что грузином был верховный главнокомандующий?

Ну и в случае Орды то же самое. Да, Чингисхан, возможно, был монголом, но это не означает, что монгольской была вся армия.

Продолжение следует.

Головная боль, как последствие перенесённой коронавирусной инфекции

В гостях у программы «Утро в Петербурге» Рамиш Шогенов, врач-невролог.

Глава Роспотребнадзора Анна Попова призвала россиян использовать нерабочие дни, которые были введены из-за роста заболеваемости коронавирусом, для вакцинации. По словам Поповой, это единственный способ остановить распространение ковид-19.

Тем временем в Минздраве продолжают анализировать, с какими осложнениями чаще всего сталкиваются люди, переболевшие коронавирусом. Среди часто встречающихся – головная боль.

Головная боль часто сопутствует коронавирусу как последствие и как начало болезни. Многие фиксируют начало заболевания с очень сильной непроходящей головной боли. Почему так?

Да, всё верно. Примерно в 50% случаев острая коронавирусная инфекция сопровождается таким головным симптомом как головная боль. Потому что коронавирус отличается выделением большого количества провоспалительных медиаторов в организме. То есть запускается воспалительная реакция. Эта инфекция тропная, другими словами она любит нервную систему.

Может ли головная боль служить симптомом? Она каким-то образом отличается от всех видов головной боли?

Она может имитировать мигрень, головную боль напряжения или вообще никак не отличаться. У меня было несколько пациентов, которые обратились за помощью. Во время приёма я диагностировал мигрень, но через несколько дней у них присоединилась слабость и температура. Они сдали тест, оказалось, что вот так у них начиналась коронавирусная инфекция.

Если головная боль не проходит, то что с этим делать?

Постковидная головная боль по разным статистическим данным встречается у 10 -15% переболевших. Вроде бы уже выздоровели, но остаётся головная боль. С чем это связано? Таких пациентов можно разделить на две группы. Это пациенты, у которых до коронавирусной инфекции были какие-то периодические головные боли. Первичные головные боли происходят, когда в мозге имеется дисбаланс медиаторов – химических веществ. Самые частые причины первичных головных болей – это мигрень и головная боль напряжения. Пациенты с такими болями в анамнезе после перенесённой коронавирусной инфекции часто ухудшаются. То есть это не совсем постковидные головные боли, а просто ухудшение того, что было до этого. Вторая группа – это пациенты, у которых вообще не было головных болей. Они перенесли ковид, и у них впервые возникли головные боли. С такими пациентами тяжелее. Если с первыми пациентами мы знаем, что делать, то со вторыми пока каких-то протоколов и стандартов лечения нет. Мы стараемся их лечить по тому фенотипу, который видим. Если эта головная боль напоминает мигрень, мы и лечим её как мигрень. Если напоминает головную боль напряжения, то лечим как головную боль напряжения.

Сколько времени пациент должен подождать, потерпеть эту постковидную головную боль? И когда он должен насторожиться и отправляться к врачу?

Если в течение двух-трёх недель после того, как прошли острые симптомы коронавирусной инфекции головная боль сохраняется, то это повод обратиться к врачу. Если у человека будет постоянно болеть голова, и он будет пить таблетки, то сформируется зависимость от этих таблеток. Это условная зависимость, и у человека голова уже начнет болеть от самих таблеток. Организм будет требовать приёма таблеток, которые могут быть самыми банальными: цитрамон, ибупрофен, пенталгин. Поэтому и не стоит затягивать, если головные боли частые.

Сейчас все торопятся сделать вакцинацию для получения QR-кода. Поэтому идут и делают Спутник лайт. Вы считаете, это достаточная защита? Или не торопиться и сделать два компонента для первой вакцинации?

Спутник лайт – это один из компонентов. Двумя компонентами рекомендуют прививаться не зря, потому что вероятность защитить свой организм будет гораздо выше. Поэтому я считаю, что не надо торопиться. Иммунитету все равно нужно время для формирования.

Фенотипическое соотношение — Определение и примеры

Фенотипическое соотношение
n., Множественное число: фенотипические отношения
[fiːnə (ʊ) ˈtɪpɪk ˈreɪʃɪˌəʊ]
Определение: соотношение, основанное на фенотипах потомства и определенное с помощью таких инструментов, как Punnett

Определение фенотипического отношения

Как определить фенотипическое соотношение? Корреляция между количеством потомства, которое получит определенные признаки или комбинацию признаков, называется фенотипическим соотношением .Это соотношение обычно получается путем проведения тестового скрещивания и последующего использования информации из этого скрещивания, чтобы отметить, как часто будет проявляться признак или комбинация признаков на основе генотипа потомства.

См. Примеры тестового скрещивания и фенотипов здесь: Что является ключом к распознаванию кодоминантности? J на нашем форуме. Узнайте больше!

Что такое фенотипическое соотношение?

Фенотипическое соотношение — это количественное соотношение между фенотипами, показывающее, сколько раз частота одного фенотипа коррелирует с другим .Когда исследователь хочет получить экспрессию генов для поколений организма, он использует фенотипическое соотношение, полученное в результате тестового скрещивания.

Тест-кросс — это метод, используемый в генетике для исследования и получения возможных фенотипов и генотипов потомков организмов. Генотип организма — это его генетический состав; он показывает аллели и гены, которые несет конкретный организм. Когда гены и аллели выражаются в наблюдаемых признаках, это считается фенотипом.Фенотипами могут быть цвет глаз, рост или даже текстура волос. Генотипы можно использовать для определения фенотипов потомков организмов посредством тестового скрещивания и, в свою очередь, для получения фенотипического соотношения.

Например, если спариваются красный жук и синий жук, их потомство может быть красным, синим или пурпурным (смесь обоих цветов). Нам нужно будет найти фенотипическое соотношение, чтобы определить, сколько раз наблюдается определенный фенотип по сравнению с другим фенотипом. Проще говоря, фенотипические соотношения могут помочь нам определить вероятность того, что жук будет синим, красным или фиолетовым.

Фенотипическое соотношение (определение биологии): вероятность появления наблюдаемого признака при кроссбридинге. Фенотипические отношения легче всего определить с помощью квадратов Пеннета или калькулятора фенотипических соотношений. Сравните: генотипическое соотношение

Важные генетические термины

Прежде чем узнать, как найти фенотипическое соотношение, нужно знать определенные генетические термины:

• Ген: Это то, что наследуется от родителя и передается его потомству.
• Аллель: Разновидность гена, полученная от одного из двух родителей.
• Хромосома: Нитевидная структура, состоящая из нуклеиновых кислот и белков, несущих ген.
• Локус : конкретное местоположение гена на хромосоме.
• Гетерозиготный : потомство, которое получает два разных аллеля, в частности, одного гена.
• Гомозиготный : Потомство, которое получает одинаковые аллели определенного гена от обоих родителей.
• Доминантный аллель: ген, который всегда будет выражаться как фенотип, даже когда он вступает в контакт с рецессивным.
• Рецессивный аллель : ген, который будет выражаться как фенотип только при контакте с другим рецессивным аллелем.
• Моногибрид : Это происходит, когда два родителя скрещиваются и дают потомство только с одним фенотипом.
• Дигибрид : Когда два родителя скрещиваются и дают потомство с комбинациями фенотипов родителей.
• Тригибрид: Когда два родителя скрещиваются и дают потомство, которое выражает больший диапазон фенотипов, чем дигибрид.
• Punnett Square : Квадратная диаграмма используется в качестве инструмента для определения генотипа потомства при скрещивании определенных родителей.

Как найти фенотипическое соотношение

Как рассчитать фенотипическое соотношение. Чтобы найти фенотипическое соотношение, мы смотрим на аллели родительских организмов и оцениваем, как часто эти гены будут проявляться потомством.В большинстве случаев мы знаем, что будут выражать аллели и как они будут выглядеть. Фенотипические отношения легче всего определить с помощью квадратов Пеннета или калькулятора фенотипических соотношений.

Какова формула фенотипического соотношения? Чтобы использовать формулу фенотипического отношения, необходимо сначала использовать частотную диаграмму — это можно сделать, если она не существует до предоставления информации. Определите каждую желаемую черту и разложите их по столбцам. Затем подсчитайте количество особей с определенными чертами, чтобы организм учитывался только один раз.Частоты будут отсортированы от наименьшей к наибольшей. Затем каждая частота будет разделена на наименьшую возможную частоту, и ответ будет отмечен в другом столбце таблицы. Эти ответы будут округлены и использованы в качестве фенотипического соотношения. Например, в таблице 1 ниже окончательное фенотипическое соотношение будет 9: 3: 1 , где 9 представляет черные волосы, 3 представляет каштановые волосы и 1 отражает соотношение рыжих волос.

Таблица 1 Показывает частотную таблицу для черт коричневых, черных и рыжих волос и способы расчета их фенотипического соотношения.Источник: Джози-Анн Ле Блан из Biology Online

Когда выражены оба фенотипа родителей, это называется кодоминантностью. Узнайте больше об этом здесь: Что является ключом к признанию кодоминирования? J на нашем форуме сейчас!

Вычисление фенотипических соотношений для типов скрещивания

Можно использовать либо калькулятор фенотипических соотношений, разработанный для конкретных скрещиваний, либо квадрат Пеннета.Часто вычисления могут быть трудными, поскольку фенотипы видны при объединении множества аллелей. Однако следующие примеры будут выполнены с использованием одного аллеля, который будет давать только один признак.

При использовании этих методов расчета мы можем получить результаты для фенотипов, которые появятся в первом дочернем поколении (F1) скрещивания и в последующих поколениях. Мы даже можем определить различные эффекты, которые могут произойти в этих последующих поколениях.Ранние коневоды и собаководы научились разводить животных с разными признаками, даже не зная тех деталей, которые мы знаем сегодня о генетике. Этот тип селекционного разведения привел к появлению огромного количества пород животных, которые существуют сегодня в нашем мире.
Некоторые фенотипические соотношения могут быть простыми.

Что такое фенотипическое соотношение 1: 1? Фенотипическое соотношение 1: 1 возникает, когда существует только два возможных фенотипа в результате скрещивания организмов, и у них обоих есть шанс 50/50 появления. Как выглядит фенотипическое соотношение 3: 1? Это произойдет, когда два гетерозиготных родителя передадут каждому по одному аллелю своему потомству, создавая два возможных фенотипа, даже если может быть несколько генотипов. Важно отметить, что генотипические и фенотипические соотношения не всегда будут одинаковыми. На рисунках 1 и 2 показаны примеры фенотипических соотношений 1: 1 и 3: 1 на квадратах Пеннета, соответственно.

Рис. Пример фенотипического соотношения 1: 1: 1 на площади Пеннета. Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

Рис. Пример фенотипического соотношения 2: 3: 1 на площади Паннета. Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

В следующем разделе будут рассмотрены более сложные примеры различных фенотипических соотношений. Это будет включать моногибридные, дигибридные и тригибридные скрещивания.

Фенотипическое соотношение моногибридного скрещивания

Моногибридное скрещивание происходит между двумя родителями, которые оба гомозиготны, и поэтому у их потомства будет только один фенотип. Это также может произойти, когда генотипы обоих родителей полностью доминантны или полностью рецессивны, что, по определенным генетическим признакам, будет приводить к противоположному фенотипу.Это легко определить с помощью квадрата Пеннета.

На Рисунке 3 ниже мы видим моногибридный кросс. В этом случае AA, родитель мужского пола обладает фенотипом высокого дерева, а а.о., родитель женского пола обладает фенотипом короткого дерева. A является доминантным признаком, что означает, что когда он присутствует, организм всегда будет демонстрировать свой фенотип независимо от того, присутствует ли рецессивный ген или нет.Ген a рецессивен и будет виден только тогда, когда он будет соединен с другим аллелем a .

Когда родители размножаются, каждый из них передает своему потомству один из своих аллелей, чтобы сформировать его хромосому. Поскольку потомство должно получить по одному аллелю от каждого родителя и поскольку оба родителя гомозиготны, каждое потомство будет гетерозиготным. Это делает каждое потомство, которое они производят, становится высоким деревом, поскольку их генотип будет Aa .Итак, поскольку все 4 потомка имеют один и тот же фенотип, фенотипическое соотношение не нужно измерять. Это связано с тем, что, несмотря на два возможных результата (высокое или короткое дерево), только один является наблюдаемым признаком, поэтому расчет фенотипического отношения был бы излишним. Если необходимо показать фенотипическое соотношение, оно будет записано как 4: 0 .

Рис. 3: Квадрат Пеннета для родительских генов AA и aa. Источник: Мария Виктория Гонзага из Biology Online.

Фенотипическое соотношение дигибридного скрещивания

Дигибридное скрещивание вступает в игру, когда задействованы два фенотипа.Однако есть причина, по которой заводчики обычно не сосредотачиваются на использовании только одного фенотипа. Если они это сделают, они никогда не смогут изучить другие возможности и разработать гораздо более уникальные и многообещающие функции. Зачем разводить более крупных свиней ради большего количества мяса, если они просто наследуют недостатки мозга от обоих родителей. Следовательно, генетики продолжают искать и продвигать полезные породы, а затем предотвращать выведение менее благоприятных. Они могут использовать калькулятор дигибридного скрещивания, чтобы получить фенотипическое соотношение.

Рис. 4: изображение дигибрида желтого гороха с 2 фенотипами.

На рисунке 4 выше мы видим дигибридное скрещивание двух желтых горохов в поколении F1. Предыдущее или родительское поколение этого скрещивания состояло из двух гомозиготных родителей, одного доминантного ( RR YY ) и одного рецессивного ( rr yy ). Доминанта RR выставила круглый горошек и YY желтого цвета. Рецессив рр выставлен морщинистым горошком, а гг, зеленого цвета.

При родительском скрещивании желтый круглый горошек ( RRYY ) скрещивается с зеленым морщинистым горошком ( rryy ). Это приводит к тому, что все их потомки являются круглыми и желтыми, — моногибридное скрещивание . Однако они несут гены, которые дадут аллели желтого, зеленого, круглого или морщинистого цвета ( RrYy ) и, таким образом, являются гетерозиготными.

Когда два из этих RrYy потомков скрещиваются, они производят разные виды фенотипов.Они несут аллели как круглой ( R ), так и морщинистой ( r ), а также аллели желтого ( Y ) и зеленого ( y ).

Использование квадрата Пеннета для определения фенотипов потомства простое и дает четкое представление. Определение фенотипического соотношения легко выполняется с помощью калькулятора дигибридных квадратов Пеннета. На рисунке 5 ниже показано, насколько легко можно подсчитать частоту генотипов, и для этого скрещивания получается соотношение 9: 3: 3: 1 .Это можно использовать для всех типов фенотипов.

Рис. 5. Калькулятор квадрата Пеннета, рассчитывающий фенотипическое соотношение. Источник: Список бесплатных программ.

Фенотипическое соотношение тригибридного скрещивания

Если добавляется еще один аллель, то генетическая экспрессия и возможные фенотипические результаты расширяются еще больше. Калькулятор тригибридного скрещивания будет использоваться для расчета фенотипического соотношения для таких пород, как эта. Отношения тригибридного скрещивания могут быть очень длинными из-за множества возможных результатов, которые могут быть получены с их помощью.

Возьмем, к примеру, следующий пример:

Известно, что люди имеют несколько типов волос. В конкретном эксперименте генетики хотят увидеть, что произойдет, если они скрестят людей, исходя из длины, цвета и текстуры волос. Доминантный аллель A даст длинные волосы, а рецессивный a даст короткие волосы. Для черных волос ген представлен как доминантный B , а для каштановых волос — как рецессивный b .Наконец, прямые волосы будут представлены как D и являются доминантным аллелем, тогда как вьющиеся волосы — рецессивным аллелем, представленным как d .

Ученые начали с моногибридного скрещивания фенотипа длины волос. Они скрещивают один ген, используя двух гетерозиготных родителей. Это можно увидеть на Рисунке 6 ниже. Как было замечено ранее в этой статье, это оставляет нас с фенотипическим соотношением 3: 1, давая потомство как с длинными, так и с короткими волосами.Хотя некоторые из наблюдаемых черт потомства — длинные волосы, они несут рецессивный ген коротких волос. Вероятность того, что у потомства будут длинные волосы, намного выше, чем у их короткошерстных.

Рис. 6. Моногибридный крест для типов волос. Предоставлено: Государственный университет Орегона.

Сделано второе скрещивание, теперь оно включает ген цвета волос. Это дигибридное скрещивание даст более двух фенотипических результатов, поскольку теперь два гена уступают место множественным фенотипическим результатам. Это приводит к фенотипическому соотношению 9: 3: 3: 1 с возможными длинными черными волосами, длинными каштановыми волосами, короткими черными волосами и короткими каштановыми волосами соответственно.Мы видим, что по мере того, как в разведение добавляется больше генов, мы получаем все более и более сложные фенотипы.

Рис. 7 Дигибридный крест для разных типов волос, включая длину и цвет волос. Предоставлено: Государственный университет Орегона.

Наконец, добавлен третий ген, который влияет на текстуру волос. Это тригибридное кросс-соотношение может быть получено с помощью калькулятора квадратов Пеннета, как и в случае моногибридного и дигибридного скрещивания. В этом фенотипическом соотношении всего 8 возможных видимых признаков.Все они уникальным образом объединены и дают особенное потомство.

Самым популярным фенотипом будет комбинация всех доминантных аллелей — потомство человека с черными, длинными и прямыми волосами. Это связано с тем, что при объединении аллелей доминантный аллель всегда будет иметь приоритет, если он присутствует. Другие видимые фенотипы:

• Длинные, прямые и каштановые волосы
• Длинные, вьющиеся и черные волосы
• длинные, вьющиеся и каштановые волосы
• Короткие, прямые и черные волосы
• Короткие, прямые и каштановые волосы
• Короткие, вьющиеся и черные волосы
• Короткие, вьющиеся и каштановые волосы

Как и ожидалось, наименее распространенный фенотип — единственный, включающий все три рецессивных гена — aabbdd .Это имеет вероятность того, что произойдет только один раз из шестидесяти четырех (64) возможных переходов.

Рис. 8: Тригибридный крест для типов волос с многочисленными фенотипическими результатами — цветом, длиной и структурой волос. Предоставлено: Государственный университет Орегона.

Эти диаграммы показаны как пример фенотипических соотношений, включающих один, два и три гена соответственно. В действительности, однако, наследование черт человеческого волоса гораздо сложнее, поскольку фенотип определяется взаимодействием многих генов (аллелей) во многих локусах.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о фенотипических и генотипических соотношениях.

Есть вопросы по теме? Спросите у нашего сообщества! Присоединяйтесь к нам здесь: Что является ключом к признанию кодоминирования? Станьте частью нас!

Дополнительная литература

Список литературы

• Природное образование. 2014. Тестовый крест. Генетика. https: // www.nature.com/scitable/definition/test-cross-169/
• Национальный институт исследования генома человека. 2021. Фенотипы. О геномике. https://www.genome.gov/genetics-glossary/Phenotype
• OpenStaxCollege. 2021. Законы о наследстве. Эксперимент Менделя и наследственность. http://pressbooks-dev.oer.hawaii.edu/biology/chapter/laws-of-inheritance/#:~:text=For%20a%20trihybrid%20cross%2C%20the,%3A3%3A3%3A1.
• Slizewska, G. 2019. Дигибридные кресты. Генетическое наследование и экспрессия.https://www.expii.com/t/dihybrid-crosses-definition-examples-11020

© BiologyOnline.com. Контент предоставлен и модерируется редакторами Biology Online.

Что такое фенотип? — Определение и пример — Видео и стенограмма урока

Примеры фенотипов

Иногда легче всего наблюдать черты, связанные с внешностью. Когда Грегор Мендель проводил свои знаменитые эксперименты с растениями гороха, он наблюдал за внешним видом растений: горох мог быть зеленым или желтым, гладким или морщинистым.Растения также могли быть обычной высоты или карликовыми.

У людей тоже есть фенотип внешности; например, ваш рост и цвет глаз — оба фенотипа, контролируемые, по крайней мере частично, вашими генами.

Поведение тоже может быть фенотипом. Бордер-колли был выведен для того, чтобы пасти овец, поэтому, даже если они никогда в жизни не видели овец, они будут проявлять пастушеское поведение — например, бегать по вашему дому и собирать все ваши подушки.

Большинство генов не делают ничего более яркого, чем изменение цвета наших глаз; вместо этого они вырабатывают ферменты глубоко внутри наших клеток.Эти ферменты выполняют разные мелкие задачи, которые важны для поддержания нашей жизни, например, запускают химические реакции, помогающие нам переваривать пищу или сжигать энергию. Эти химические реакции называются нашим метаболизмом .

Один фенотип, связанный с метаболизмом, — непереносимость лактозы. Если у вас есть ген, который вырабатывает фермент лактазу , вы можете легко переваривать сахар (, лактоза, ) в молоке. Но если у вас непереносимость лактозы, у вас нет этого фермента, поэтому вы не можете переваривать лактозу и будете чувствовать себя плохо, когда пьете молоко.

Как генотипы вызывают фенотипы

Если ваша ДНК — это поваренная книга, каждый ген — это рецепт. И каждый рецепт — это то, что нужно вашему организму — может быть, пигмент, чтобы ваши глаза стали карими, или фермент для переваривания лактозы.

Различные аллели гена — это немного разные версии рецептов. Иногда аллель — это неработающий рецепт — представьте, если ваш рецепт шоколадного торта получается каждый раз великолепным, но версия в моей кулинарной книге гласит, что нужно выпекать при 500 градусах в течение 24 часов.Я бы сожгла свой и никогда не подавала бы шоколадный торт у себя дома.

Точно так же у вас может быть совершенно функциональный ген коричневого пигмента в ваших глазах, но если мой сломан, у меня не будет карих глаз. Глаза без пигмента кажутся голубыми, поэтому у меня будет фенотип голубых глаз, а у вас — фенотип карих глаз.

Одна черта, много генов

Мы можем наблюдать фенотип вне зависимости от того, понимаем мы его генетику или нет. В реальной жизни есть ген под названием HERC2 , который работает так, как я описал, и у большинства людей с голубыми глазами есть сломанный аллель этого гена.Но это еще не конец истории, потому что это не объясняет всех цветов глаз в мире. У вас могут быть друзья с зелеными или карими глазами или даже с голубыми с коричневыми пятнами. HERC2 — одна из частей головоломки, но есть и другие.

Ученые все еще пытаются понять, какие гены вызывают различные фенотипы цвета глаз; последнее предположение состоит в том, что существует 16 различных генов, которые контролируют, какой у вас цвет глаз.

Природа против воспитания

Гены — это еще не все.Вы слышали о вопросе о природе и воспитании? Это так: являемся ли мы тем, кем мы являемся, благодаря нашей генетике (природе) или из-за вещей в мире, которые влияют на нас (воспитание)?

Ответ, в большинстве случаев, — понемногу каждого. Возьмем, к примеру, высоту. Рост большинства взрослых примерно такой же, как у их родителей, и мы знаем, что существует множество генов роста, как и много генов цвета глаз.

Но и окружающая среда может влиять на высоту. Если для растущего ребенка не так много еды, он не вырастет таким же высоким.Болезнь тоже может повлиять на рост. Эти причины объясняют, почему сегодня люди выше людей сто лет назад: у нас лучшее питание и в целом более здоровый образ жизни.

Краткое содержание урока

Фенотип — это признак, который мы можем наблюдать. Гены несут инструкции, и результат выполнения нашим телом этих инструкций (например, создание пигмента в наших глазах) — это фенотипическая черта, такая как цвет глаз. Иногда черта является результатом действия множества разных генов, например 16 генов, отвечающих за цвет глаз.Окружающая среда также может влиять на фенотипы. Ваш рост частично определяется генами, которые вы унаследовали от родителей, а частично — тем, насколько вы были здоровы и хорошо питались в детстве.

Ключевые термины

• Фенотип : признак, который можно наблюдать
• Генотип : гены, которые помогают создать фенотип
• Метаболизм : химические реакции, которые происходят для переваривания пищи или сжигания энергии
• Лактаза , фермент, который позволяет организму легко переваривать сахар в молоке
• Лактоза : сахар в молоке
• HERC2 : ген со сломанным аллелем, как сломанный аллель в голубых глазах

Результаты обучения

К концу этого урока вы должны быть в состоянии выполнить следующее:

• Определить фенотип
• Подробная информация о том, как работает генотип
• Определите, как фенотип определяет такие вещи, как рост или цвет глаз

Фенотипирование и генотипирование антигенов эритроцитов

Анупам Митра, MBBS, резидент по патологии, PGY2
Сара Барнхард, доктор медицинских наук, директор службы переливания крови

Основная цель тестирования перед переливанием — предоставить пациенту наиболее совместимую кровь, чтобы свести к минимуму риск гемолитических реакций при переливании.Тип и скрининг — это первые два теста, которые требуются в качестве теста перед переливанием крови. Как следует из названия, это два теста: «тип» — для определения типа ABO и резус-фактора эритроцитов пациента и «скрининг» — для обнаружения наличия антител против антигена (ов) эритроцитов. Образование комплекса антитело / антиген зависит от температурного диапазона. Антитела против антигенов эритроцитов оптимально реактивны при теплой (при температуре тела или выше) или на холоде (ниже температуры тела) тепловых амплитудах. Обычно приобретаются теплые антитела типа IgG.Они реагируют при температуре 37 ° C или выше. Холодные антитела обычно встречаются в природе и относятся к типу IgM. Они реагируют ниже 37С. ¹

1. Что такое фенотипирование эритроцитов?

Фенотип эритроцитов (фенотипирование эритроцитов) относится к определению типа антигенов, присутствующих в эритроцитах. Тип ABO / Rh в «Типе и скрининге» применяется ко всем пациентам, нуждающимся в переливании крови. Однако также может быть выполнен расширенный фенотип антигена. Это определяет экспрессию антигена, отличного от антигенов A, B или D.Расширенное фенотипирование по антигену красных кровяных телец почти всегда проводится как рефлекторный тест. То есть расширенное фенотипирование обычно дополняет рутинное предтрансфузионное тестирование у пациентов с клинически значимыми аллоантителами или у пациентов, которые находятся в группе риска по выработке клинически значимых аллоантител. Четыре варианта панелей расширенного фенотипирования эритроцитов выполняются в лаборатории служб переливания крови — «холодовой фенотип»; «Полный теплый фенотип»; «Полный фенотип» и «ограниченный фенотип».

Как следует из названия, «холодный фенотип» — это панель, которая определяет экспрессию всех антигенов с общими соответствующими реагирующими на холод антителами (M, N, P, Lea и Leb).«Полный теплый фенотип» — это панель, которая определяет экспрессию всех антигенов с общими клинически значимыми соответствующими антителами, которые реагируют на тепло (K, E, e, C, c, Fya, Fyb, Jka, Jkb, S и s) . «Полный фенотип» — это панель, которая определяет экспрессию всех антигенов с общими соответствующими антителами, либо с теплой реакцией (K, E, e, C, c, Fya, Fyb, Jka, Jkb, S и s), либо с холодной реакцией ( М, Н, П, Леа и Леб). В некоторых случаях выполняется панель «ограниченного фенотипа» для обнаружения одного или нескольких специфических антигенов.Фенотипирование эритроцитов всегда выполняется из образца перед переливанием, чтобы избежать помех от переливаемых эритроцитов. ^2-3

1.1 Показания к выполнению полного теплого фенотипа по антигену эритроцитов
Полный теплый фенотип может быть выполнен в нескольких различных условиях. ^2-3

1.1.1 Для предотвращения образования антител к эритроцитам — пациенты, получающие хронические переливания крови, подвергаются многократному воздействию нескольких чужеродных антигенов эритроцитов в течение длительного периода времени, что увеличивает возможность выработки новых аллоантител.Таким образом, выполнение полного теплового фенотипа перед переливанием позволяет лаборатории служб переливания крови предоставить этим пациентам единицы, полностью или частично соответствующие фенотипу, чтобы предотвратить развитие аллоантитела (ов). Клинические показания для полного фенотипа теплых эритроцитов перед переливанием следующие —

1. Недавно диагностированная серповидно-клеточная анемия
2. Пациенты с серповидно-клеточной анемией, у которых ранее не было полного теплового фенотипа
3. Другие гемоглобинопатии, зависимые от переливания крови

1.1.2 Для предотвращения образования дополнительных антител к эритроцитам: пациенты с аллоантителами эритроцитов подвергаются повышенному риску развития других аллоантител, особенно если они подвергаются воздействию большего количества иммуногенных антигенов. Выполнение фенотипирования антигена эритроцитов после выявления аллоантител имеет решающее значение для обеспечения наиболее подходящих переливаний и предотвращения образования дополнительных антител. Это выполняется либо полным теплым фенотипом, либо ограниченным фенотипом на основе пути рефлекторного тестирования.

1.1.3 Для подготовки к приему лекарств, которые мешают проведению всех анализов. У пациентов, получающих анти-CD47 (например, Hu5F9), лекарство, как известно, мешает скринингу на антитела к эритроцитам. Перед введением лекарственного средства выполняется полный фенотип тепла, чтобы обеспечить возможность переливания, соответствующего фенотипу, в период введения лекарства, когда новые антитела не могут быть обнаружены, и, таким образом, сделать возможным безопасное переливание.

1.2 Показания для проведения холодового фенотипа антигена эритроцитов
Фенотипирование антигенов эритроцитов пациента, соответствующих обычным антителам, реактивным на холода, обычно выполняется, когда у пациента выработаны антитела, реагирующие на холод.Общие сценарии включают анти-М (встречающееся в природе антитело, часто встречающееся у детей) или анти-Льюис (встречающееся в природе антитело, распространенное при беременности).

1.3 Показания для выполнения полного фенотипа по антигену эритроцитов
Полный фенотип выполняется, когда у пациента есть несколько антител, которые реагируют как на холод, так и на тепло. Это определяет антигенный профиль пациента для антигенов K, E, e, C, c, Fya, Fyb, Jka, Jkb, S, s, M, N, Lea и Leb.

1.4 Признак выполнения фенотипа с ограниченным антигеном
Ограниченный или частичный фенотип определяет один или несколько специфических антигенов эритроцитов вместо полного или полного фенотипа. Это делается в следующих ситуациях —

1.4.1 Чтобы помочь исследовать специфичность антител (у пациентов вырабатываются антитела против антигенов, которых им не хватает). Если панель антител идентифицирует одно или несколько аллоантител с неясной специфичностью, определение фенотипа ограниченного антигена может помочь определить специфичность антитела (ов).

1.4.2 У любого пациента, у которого выработалось антитело, лаборатория выполняет фенотипирование на соответствующий антиген, а также на любые более иммуногенные антигены.

1.4.3 Для оценки риска гемолитической болезни новорожденных. Типирование антигена эритроцитов отцовской или пуповинной крови определяет экспрессию антигена, которая соответствует материнскому антителу.

1.4.4 Редко выполняется после переливания для определения ожидаемого восстановления эритроцитов.Определение собственного фенотипа эритроцитов пациента в циркулирующих эритроцитах после переливания и сравнение его с типированием антигена перед трансфузией может помочь в определении восстановления эритроцитов.

1.5 Сбор образцов
Кровь собирают в пробирку с ЭДТА (верхняя часть бледно-лиловая). ЭДТА хелатирует кальций и, таким образом, действует как антикоагулянт. Плазма в образце используется для тестирования на антитела, а эритроциты — для фенотипирования антигена.

1.6 Время и метод анализа
Обычно для перечисленных фенотипических панелей требуется время тестирования, равное 1.5-2 ч. Для определения фенотипа некоторых антигенов требуется длительное время инкубации, в то время как другие определяются быстро. Анализы проводят с использованием известных моноклональных или поликлональных антисывороток, инкубированных с эритроцитами пациента. Реагент Кумбса требуется при использовании антисыворотки на основе моноклональных IgG для индукции агглютинации и определения наличия антигена.

1,7 Каковы клинические последствия?
У пациентов, которым требуется расширенное сопоставление фенотипа антигена, профиль антигена любых донорских единиц, которые переливаются, совпадает с ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ антигенами в профиле антигена пациента в дополнение к любым антителам.Если пациенту не делают хроническое переливание крови и одно или несколько антител обнаруживаются впервые, службы переливания проведут расширенное типирование антигена для высокоиммуногенных антигенов и предоставят упакованные эритроциты от донора, у которого отсутствуют соответствующие антигены. Это позволит избежать гемолитической трансфузионной реакции и образования новых антител. Если лечение пациента потребует хронических переливаний на протяжении всей жизни, перед всеми переливаниями выполняется фенотип полного теплого эритроцита. Иногда бывает трудно сопоставить отрицательный профиль антигена, и патологам службы переливания крови необходимо подвергнуть риску стратификацию антигенов по иммуногенности, чтобы найти наилучшее из имеющихся совпадений.Выполняя этот рефлекторный тест и получая донорские эритроциты, соответствующие расширенному фенотипу, мы предотвращаем гемолиз текущих антител и предотвращаем образование новых антител.

1.8 Ограничения фенотипирования эритроцитов
Фенотипирование антигена эритроцитов невозможно выполнить в определенных ситуациях:

1.8.1 Тест Кумбса положительный (DAT +). При аутоиммунной гемолитической анемии (АИГА) эритроциты пациента покрыты оболочкой IgG или IgM, что является аутоиммунным явлением.Присутствие IgG / IgM вызывает ложноположительный фенотипический тест, и, таким образом, профиль антигена не может быть надежно определен.

1.8.2 Больному недавно сделали переливание крови. Фенотип антигена эритроцитов определяется на образце собственных эритроцитов пациента. В условиях недавнего переливания циркулирующие эритроциты состоят из смеси эритроцитов пациента и эритроцитов донора. Таким образом, фенотипирование не будет отражать нативные эритроциты пациента. В этой ситуации очень важен клинический анамнез переливания.

1.8.3 Эритроциты покрыты лекарством и вызывают интерференцию (анти-CD47). Если эритроциты пациента покрыты лекарством, то антигенный профиль не может быть надежно определен.

2. Что такое генотипирование эритроцитов?

Как следует из названия, экспрессия антигена эритроцитов также может быть определена с помощью генетического тестирования. Текущее тестирование позволяет выделить геномную ДНК пациента и выполнить генотипирование антигена эритроцитов для прогнозирования фенотипа антигена эритроцитов для выбранных антигенов.Это тест на отправку, который в настоящее время проводится в лабораториях Versiti. Доступны две панели — панель генотипирования эритроцитов (44 антигена) и панель STAT (24 антигена). ⁴

2.1 Показание создания генотипа антигена эритроцитов —

1. Антигены эритроцитов пациента не могут быть надежно фенотипированы из-за недавнего переливания крови
2. До применения значительно мешающих препаратов (таких как анти-CD47)
3. Для оценки генетических изменений, таких как частичные антигены, которые могут объяснять аллоантитела, но положительное фенотипирование
4. В редких случаях, когда образуются необычные антитела и требуется определение профиля антигена, выходящего за рамки упомянутых общих антигенов.

2.2 Отбор проб
Кровь с ЭДТА (бледно-лиловая) — 5 мл

2.3 Методология и время оборота
Для 44-панельного анализа 72 зонда ПЦР-гибридизации используются в 36 полимеразных цепных реакциях для идентификации аллелей, связанных с 44 антигенами группы крови. Для панели STAT 32 зонда ПЦР-гибридизации используются в 16 полимеразных цепных реакциях для идентификации аллелей, связанных с 24 антигенами группы крови. 4 Время обработки панели с 44 антигенами составляет 2-5 дней, тогда как STAT (24- антигенная панель) время оборота панели составляет 24-48 часов.

2.4 Ограничения
Генотип эритроцитов определяется с использованием специальных зондов против аллелей антигена эритроцитов. Таким образом, никакие мутации за пределами целевой области не будут обнаружены. Новые мутации, приводящие к измененной или частичной экспрессии антигена и нулевым фенотипам, могут не обнаруживаться. Результаты, полученные от реципиентов трансплантата гемопоэтических стволовых клеток, могут не совпадать с генотипом, полученным из других тканей. ⁴

Каталожные номера:

1. Харменнинг, Дениз.Современные методы банка крови и переливания крови, 5-е издание. Филадельфия, Пенсильвания, FA Davis Company, 2005.
2. Fung MK, Grossman BJ, Hillyer CD, Westhoff CM Editors. Техническое руководство AABB, 18-е издание. Bethesda MD, AABB Press, 2014.

.

3. Рид М.Э., Ломас-Фрэнсис С., Олссон М.Л. Книга фактов об антигенах группы крови, 3-е издание. Лондон Великобритания, Эльзевир. 2012.
4. Панели генотипирования красных кровяных телец. Лаборатории Версити, Центр крови Висконсина. Информация на сайте: https://www.versiti.org / Custom / Files / Versiti / 68 / 682cf64b-4508-4714-ae29-7f1a414b7a1e.pdf

Тесты ДНК не могут определить вашу расу

Когда латиноамериканцы сдают тесты ДНК, это всегда беспорядок. Все идет хорошо, пока мы не дойдем до части «родословная», которую некоторые коммерческие генетические тесты называют «этнической принадлежностью».

Люди, которые идентифицируют себя как латиноамериканцы, заявляют о своем происхождении отовсюду: коренные американцы, испанские колонисты, порабощенные африканцы, народы Ближнего Востока, разные европейцы и даже азиаты.

Это может привести к неожиданным результатам ДНК. Мой дед — мексиканец, но светловолосый и голубоглазый (иногда мы называем людей, похожих на него, болильо, что означает «белый хлеб»). Когда он получил отчет из FamilyTreeDNA, он обнаружил, что у него более североамериканское происхождение, чем ожидалось. Абуэло сделал несколько странных комментариев, но реакция брата моего друга была намного хуже. Тоже мексиканец, он вошел в гостиную с распечатанными результатами анализов. «Я обнаружил, что я черный на 3 процента, — сказал он.»Что случилось, мои ниггеры?»

К счастью, его семья быстро поправила его: «Ты просто не можешь сказать это слово!» Но чтобы исправить его более полно, им нужно было бы дать ему понять, что тест ДНК, каким бы сложным он ни был, не может определить его расу.

Не один Абуэло и брат моего друга в замешательстве. За последние несколько лет домашнее генетическое тестирование превратилось в отрасль с миллиардами долларов; с 2013 года более 26 миллионов человек отправили свои ДНК на анализ.И хотя такие компании, как 23 & Me, AncestryDNA и MyHeritage, заявляют, что могут определять вашу «этническую принадлежность» — слово, которое, как они знают, многие люди будут читать как синоним «расы», — ни одна из них не предлагает явным образом сообщать потребителям свой расовый состав. . Для этого есть одна простая причина: науки просто не существует.

Чтобы понять это, вернемся к брату моего друга. Он думал, что тест сказал ему, что он «на 3 процента черный», тогда как на самом деле он сообщил, что у него есть 3-процентный шанс иметь генетическое происхождение из какой-то части африканского континента.

Чем это отличается от «3 процента черных»? Во-первых, этот процент неправильно интерпретируется. Многие люди читают свои тесты ДНК как круговую диаграмму: 25 процентов то или 50 процентов. Но статистика вовсе не об этом.

«Это дроби, оценки. Это говорит о том, что ваш геном в определенной процентной оценке представляет определенную область », — говорит Маркус Фельдман, профессор биологических наук Стэнфордского университета и директор Института исследований населения и ресурсов Моррисона.

Фельдман объясняет, что когда дело доходит до корней людей, тесты говорят примерно следующее: мы на 30 процентов уверены, что ваша ДНК указывает на происхождение с Окинавы, Япония. Это не то же самое, что сказать, что кто-то на 30 процентов является окинавцем.

Подавляющее большинство ДНК человека — мы говорим о 99,9 процентах — полностью идентичны у разных людей. Поэтому, когда код расходится между двумя людьми, это интересно ученым. Тест на происхождение ДНК сканирует весь ваш геном в поисках однобуквенных различий.Статистические эксперты, такие как Фельдман, выяснили, что люди с одного континента в среднем склонны иметь определенные вариации в одних и тех же областях ДНК. Тем не менее, нельзя сказать, что один крошечный нюанс исходит из определенного места; Аналитики могут только заметить, когда чьи-то различия сильно пересекаются с общей географической группой.

«Вы не можете взять свою ДНК, разрезать ее и сказать:« Этот бит пришел отсюда, а этот бит пришел оттуда », — смеется Фельдман.

Фельдман знает, о чем говорит: он был участником проекта «Разнообразие генома человека», первой исследовательской группы, которая искала связи между генетикой и географическим происхождением.Начиная с 1990-х годов, сотрудники начали использовать образцы крови, собранные со всего мира, чтобы попытаться понять миграцию и эволюцию человека. Результатом стала первая в истории «карта», детализирующая общие черты в ДНК людей из разных регионов. Это было грандиозным достижением: результаты проекта по-прежнему служат базой для большинства потребительских тестов, представленных сегодня на рынке.

Вернемся к точке зрения Фельдмана о разделении ДНК… вы можете подумать, что ваша родословная работает как наследование генов от родителей — даже 50/50.Но это не тот случай, когда вы возвращаетесь к другому поколению, поскольку ДНК перетасовывается и реорганизуется с каждым новым переносом. Так что даже если ваша мама передала вам 50 процентов своих генов, это не значит, что вы получили ровную долю, скажем, от генов ее пакистанских родителей. На самом деле, если копнуть достаточно глубоко, возможно, вы найдете прямого предка, с которым у вас нет общих генов.

Это означает, что у вас и вашего брата или сестры могут быть существенно разные результаты родословной, учитывая, что каждый из вас унаследовал разные части ДНК своих родителей (если вы не однояйцевые близнецы).

Афроамериканская семья, сфотографированная в начале 1900-х годов. Эдит Уилсон / Р. K. Mellon Family Foundation

Это подводит нас к еще одной важной детали: тому факту, что происхождение и внешность (или фенотипические черты) не пересекаются напрямую. Такие характеристики, как цвет кожи, текстура волос и форма глаз, контролируются тысячами различных генов — отдельно от тех, на которые ученые обращают внимание при составлении профиля предков. В результате человек с высокой оценкой западноафриканского происхождения может не выглядеть или даже не идентифицировать себя как черный.Точно так же человек, чьи тесты показывают очень низкую оценку западноафриканского происхождения, на самом деле может быть черным.

Вот почему генетики не изобрели тест, который может окончательно определить расовую принадлежность человека. В каком-то смысле это невозможно. Раса — это то, как мы идентифицируем и идентифицируемся; это больше, чем вопрос внешнего вида — это вопрос культуры, истории, географии и семьи. Это не может быть сведено к генетике и процентам.

«В корне ошибочно думать, что генетический тест может определить расу», — говорит Сара Тишкофф, профессор генетики и биологии Пенсильванского университета.«Самая большая проблема — это различие между родословной и расой. Раса — это социально сконструированное понятие. То, как кто-то идентифицирует себя с точки зрения своей этнической или расовой принадлежности, может отличаться от того, что говорит нам его генетическое происхождение ».

На самом деле, наша концепция расы имеет такое небольшое биологическое обоснование, что Проект «Разнообразие генома человека» решил полностью отказаться от этого слова.

«В наших первых статьях по этому поводу мы никогда не использовали слово« раса ». Мы использовали термин« происхождение », — говорит Фельдман.«Где же континентальное происхождение? Я по-прежнему считаю, что это единственный способ внести в эту дискуссию что-то биологическое или генетическое ».

Подумайте об этом с точки зрения науки и истории. Европейские колонизаторы изобрели концепцию расы за 500 лет до открытия двойной спирали. Многие из их терминов для описания человеческих различий, основанных на таких чертах, как цвет кожи и черты лица, все еще используются в наших переписях и в обществах сегодня. (Например, наша идея о том, что человек может быть «на одну четверть» чего-то, исходит из логики, которую европейцы использовали, чтобы выяснить, какие люди смешанной расы были «достаточно черными», чтобы их поработить.Формирование категорий не было научным процессом — это не был Мендель в теплице со своим горохом. Его поддерживали люди с гигантскими армиями, целями которых было массовое порабощение, завоевание и подчинение.

«Я думаю, что в тот период, когда Европа была доминирующей, [расовые термины] были способом классификации уровней неполноценности», — говорит Фельдман, говоря о зарождении белого превосходства. «Это было подтверждением колониализма».

Это то, что имеют в виду некоторые люди, когда говорят, что раса не существует: это социальная концепция, созданная для расширения возможностей европейцев, так же как и для описания различий между людьми.Вот почему современные историки и генетики беспокоятся о том, как люди пытаются использовать ДНК для определения расы.

«Мы думаем, что когда люди используют расовые классификации, когда говорят о генетических данных, это может подтвердить неправильное представление о биологической основе расовой классификации», — говорит Тискофф.

Однако по иронии судьбы раса и расизм повлияли на то, как мы понимаем происхождение. Такие тесты ДНК, как 23andMe, содержат сильную евроцентрическую предвзятость, поскольку они основаны на генетических исследованиях, проводимых в основном на одном континенте.Фактически, исходные образцы, проанализированные в рамках проекта Human Genome Diversity Project, не включали никаких образцов из Северной Америки.

Несмотря на то, что были предприняты усилия для получения более репрезентативных с географической точки зрения образцов, домашние тесты ДНК по-прежнему дают гораздо более подробные ответы о европейском происхождении, чем в большинстве других частей мира. Например, тесты моего дедушки включали невероятно детализированные детали его профиля с Пиренейского полуострова (до сефардских евреев из других испанцев дошло).Но его американское происхождение просто говорило «Северная Америка» (категория, которая объединяет инуитов с ацтеками).

Все это оставляет нас с вопросом о том, как мы должны говорить о расе, поскольку генетический анализ становится все более коммерциализированным и распространенным. Результаты, какими бы личными они ни были, могут иметь серьезные социальные последствия. Существуют веб-сайты, которые советуют белым людям использовать тестирование ДНК для подачи заявления на получение «статуса меньшинства» при поступлении в колледж. Такое циничное использование биологических данных должно вызывать у нас глубокий дискомфорт и заставлять задуматься над информацией, которая помогает нам определить нашу собственную идентичность.

История, которую вы почерпаете из теста ДНК, происходит из контекста, который не может предоставить биология. Это ваш выбор — найти этот контекст, провести черту до предков и колониального наследия и определить, кем вы являетесь сегодня.

Глобальные корреляции генотип-фенотип у Pseudomonas aeruginosa

Abstract

После получения последовательности генома организма внимание переключается с идентификации генов на понимание их функции, их организации и контроля метаболических путей и сетей, которые определяют его физиологию.Последние технические достижения в сборе общегеномных данных привели к значительному прогрессу в идентификации функций генов. Однако мы до сих пор не знаем функции большого количества генов, и даже когда генный продукт был отнесен к функциональному классу, мы обычно не можем предсказать его вклад в фенотипическое поведение клетки или организма — феномен. В этом исследовании мы оценили параметры роста бактерий 4030 неизбыточных мутантов транспозона PA14 патогенной бактерии Pseudomonas aeruginosa .Одновременный анализ по всему геному 119 различных фенотипов, связанных с ростом, выявил всеобъемлющий феномен и предоставил доказательства того, что большинство генотипов не изолированы фенотипически, а скорее определяют специфические сложные фенотипические кластеры генотипов. Поскольку было продемонстрировано, что фенотипическое перекрытие отражает родство генотипов в глобальном масштабе, знание феномена организма может значительно способствовать развитию функциональной геномики.

Сведения об авторе

Фенотипическое описание долгое время использовалось для различения бактерий, и с публикацией Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology в 1923 году микробиологи начали систематически описывать и определять виды бактерий на основе списков фенотипов.Поскольку фенотипы роста прямо или косвенно участвуют в фундаментальных аспектах физиологии и эволюции бактерий и остаются краеугольным камнем таксономии микробов, мы решили систематически анализировать библиотеку неизбыточных мутантов транспозона PA14 Pseudomonas aeruginosa Гарвардского университета на предмет большого набора различных фенотипов ( 119) и описать фенотипический ландшафт, связанный с ростом в целом. Наша цель состояла в том, чтобы изучить, можем ли мы определить подгруппы мутантов P. aeruginosa , демонстрирующих различные паттерны фенотипов сложных признаков, и установить связь между генотипом и фенотипом.

Образец цитирования: Pommerenke C, Müsken M, Becker T., Dötsch A, Klawonn F, Häussler S (2010) Глобальные корреляции генотип-фенотип в Pseudomonas aeruginosa . PLoS Pathog 6 (8):
e1001074.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074

Редактор: Фредерик М. Осубель, Массачусетская больница общего профиля, Гарвардская медицинская школа, Соединенные Штаты Америки

Поступила: 27 ноября 2009 г .; Принята к печати: 27 июля 2010 г .; Опубликовано: 26 августа 2010 г.

Авторские права: © 2010 Pommerenke et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Финансирование: М.М. был поддержан Международной исследовательской учебной группой 1273, финансируемой Deutsche Forschungsgemeinschaft. Благодарим за финансирование Helmholtz Gemeinschaft, Mukoviszidose e.V. и Deutsche Forschungsgemeinschaft.Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили, что никаких конкурирующих интересов не существует.

Введение

Основная цель геномики — получить глобальный обзор генетической информации клетки, ее биоинформатического декодирования в клеточный метаболизм в контексте преобладающей среды и выражения этого метаболизма в виде клеточно-организменных фенотипов.Хотя был достигнут большой прогресс в связывании геномики и метаболизма, включая применение системных подходов, включая моделирование и вычислительный анализ [1], [2], связь с фенотипами остается незначительной [3].

После получения последовательности генома организма внимание переключается с идентификации генов на понимание их функции, их организации и контроля метаболических путей и сетей, которые определяют его физиологию [4], [5]. Классический подход к определению функции отдельных и связанных групп генов заключается в систематическом анализе мутантных фенотипов [6] — [8].Изучение обширных библиотек мутантов в широком диапазоне экспериментальных условий выявило много новых фенотипических признаков и отнесло их к родственным генам [9] — [11].

Большинство микробов проявляют лишь несколько физически распознаваемых фенотипов, в основном ограниченных формой клеток и морфологией колоний при культивировании на твердой среде, но множество метаболических фенотипов, многие из которых могут быть оценены как цветовые реакции с участием связанных с красителем субстратов, включенных в питательная среда. Фенотипическое описание уже давно используется для различения бактерий, и с публикацией Bergey’s Manual of Determinative Bacteriology в 1923 году [12] микробиологи начали систематически описывать и определять виды бактерий на основе списков фенотипов.Поскольку фенотипы роста прямо или косвенно участвуют в фундаментальных аспектах физиологии и эволюции бактерий, они остаются краеугольным камнем микробной таксономии. Здесь мы представляем новый подход к установлению связи между генотипом и фенотипом с использованием Pseudomonas aeruginosa , бактерии, ведущей сложный образ жизни, с одной стороны, в качестве клинически проблемного, устойчивого к антибиотикам факультативного патогена, вызывающего различные опасные для жизни инфекции, например например кистозный фиброз легких, ожоговые раны, глаза и уши, мочевыводящие пути и, с другой стороны, микроб окружающей среды, повсеместно присутствующий в почве и воде. P. aeruginosa был одним из первых патогенов человека, чей геном был секвенирован [13], а библиотеки мутантных транспозонов двух штаммов, PA14 и PAO1, были созданы и стали доступными для исследовательского сообщества [14], [15].

В этом исследовании мы систематически проанализировали неизбыточную библиотеку мутантов PA14 [15] для большого набора различных фенотипов, чтобы разработать фенотипический ландшафт, связанный с ростом всего генома, фенотип.

Результаты / Обсуждение

Чтобы определить феномен PA14, мы оценили набор из 136 параметров роста бактерий из обширной неизбыточной библиотеки мутантных транспозонов PA14 [15].Эта библиотека содержит 5776 мутантов транспозонов со вставками транспозонов в 4433 уникальных гена с одним идентификатором локуса PA14. Чтобы максимально увеличить охват генома, мы сконцентрировали фенотипическое профилирование на 4433 мутантах транспозонов с одним геном. Кривые роста, специфичные для субстратов, измеряли в полуавтоматической системе VITEK2 (bioMérieux), которая различает виды бактерий на основе 48 различных биохимических реакций; та же система также использовалась для изучения профилей устойчивости к антибиотикам на основе кривых роста на среде, содержащей различные концентрации 19 антибиотиков при клиническом применении (подробная информация о конкретных тестах представлена ​​в таблице S1).Дальнейшие связанные с ростом фенотипические тесты включали морфологию колоний на чашках с агаром с овечьей кровью после 48 часов роста и способность всех мутантов PA14 образовывать биопленки. Сбор, обработка и анализ фенотипических данных описаны в разделе «Материалы и методы». Из-за плохого роста некоторых мутантов транспозонов и из-за неправильных измерений полуавтоматической системой VITEK нам не удалось получить пригодные для использования данные VITEK по 403 мутантам. Тем не менее, для 4030 (91%) мутантов мутантной библиотеки транспозонов PA14 NR фенотипический профиль был полным и, таким образом, использовался в качестве основы для определения P.aeruginosa PA14 Феном.

Определение устойчивости и дискриминирующего потенциала различных фенотипических тестов

Чтобы получить представление о надежности и различительном потенциале различных фенотипических тестов, были протестированы девять реплик штамма PA14 (несущего спонтанную мутацию в гене fglF), и результаты были сравнены с результатами всех мутантов. Распределение значений после импорта данных процедурами Java и последующего анализа подпрограммами R для каждого фенотипического теста показано на рисунке 1.Поскольку штамм PA14, используемый для определения реплик, не был PA14 дикого типа, значения, изображенные на Фигуре 1A, отклоняются от горизонтальной центральной линии. Низкие вариации в повторностях указывают на надежность системы тестирования, тогда как высокие вариации внутри всех мутантов (рис. 1B) отражают дискриминационный потенциал для каждого теста. С целью исключения тех фенотипических тестов, которые, во-первых, не давали надежных и воспроизводимых данных, а во-вторых, имели только низкую дискриминантную способность (например,грамм. тестирование профиля устойчивости к аминогликозидам, поскольку все мутанты транспозонов содержали кассету гентамицина), мы сравнили вариации реплик с вариациями всех данных мутантных транспозонов. Те фенотипические тесты, в которых вариации репликации превышали таковые для всех мутантов, а также те, в которых не было очевидной разницы между дисперсиями, были исключены из дальнейшего анализа (F-тест, односторонний, p> 0,5). Из 136 примененных тестов 119 утвержденных фенотипических тестов оставались для дальнейшего анализа, из 48 биохимических тестов 38 были включены в исследование, а из 61 теста на антибиотики 59 соответственно.(Исключенные фенотипические тесты указаны в таблице S1.)

Рисунок 1. Вариации фенотипических тестов.

(A) Коробчатая диаграмма для предварительно обработанных фенотипических данных девяти повторов (PA14 дикого типа, несущего спонтанную мутацию в пределах flgF ) для всех 136 фенотипических тестов. (B) Коробчатая диаграмма предварительно обработанных фенотипических данных всех мутантов для всех 136 фенотипических тестов. Низкая вариабельность повторов указывает на надежность системы тестирования, тогда как высокая вариабельность для всех мутантов отражает дискриминационный потенциал для каждого теста.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074.g001

Четкие фенотпийные паттерны выявляются иерархической кластеризацией

Вместо того, чтобы рассматривать фенотипы как независимые сущности, мы применили комплексный статистический метод и метод визуализации, чтобы идентифицировать кластеры сложных фенотипов признаков, демонстрирующих различимые паттерны, и в конечном итоге различать новые отношения между генами, белками и клеточными путями. При этом подгруппы перекрывающихся сложных фенотипов признаков могут развиваться по мере того, как становится доступным больше информации, и динамически объединяться или разделяться по мере получения дополнительной информации.Исходя из предположения, что каждый из примененных 119 отдельных фенотипических тестов в равной степени способен обнаруживать нарушения в сотовой сети, мы рассчитали фенотипическое расстояние между генотипами как евклидово расстояние в 119-мерном пространстве. Хотя объединение 119 измерений различных фенотипических тестов упрощает доступные данные и переоценивает многие тесты, четкие шаблоны кластеризации были извлечены из сложных фенотипических признаков, как это показано на тепловой карте (рис. 2А).Эти кластеры отсутствовали, если результаты фенотипических тестов были перенесены среди мутантов 4030 (рис. 3А). Родство мутантных фенотипов также стало очевидным на плоскости с помощью многомерного масштабирования (Рисунок 2B) и визуализации в виде контурной карты (Рисунок 2C) и трехмерного ландшафта с помощью оценки плотности ядра (Рисунок 2D). Примечательно, что сопоставление феноменов показало, что большинство мутантных фенотипов группируются вокруг фенотипа дикого типа, что согласуется с представлением о том, что большинство мутантов ведут себя аналогично дикому типу и различаются лишь несколькими специфическими тестами.Однако также становится очевидным, что большинство мутантов не изолированы фенотипически, а скорее являются частью континуума родственных фенотипических признаков.

Рис. 2. Феномный ландшафт P. aeruginosa , организованный по фенотипическому сходству, определяемому 119 фенотипами 4030 мутантов.

Мы систематически оценивали фенотипические расстояния между генотипами, которые послужили основой для иерархической кластеризации и многомерного шкалирования. (A) Тепловая карта, строки соответствуют мутантам, а столбцы — различным фенотипическим тестам.(B) Проекция на двумерную сетку с использованием многомерного масштабирования (MDS). Цвета точек накладывались на семь групп кластеров. (C) данные MDS были преобразованы в контурное изображение с использованием двумерной ядерной оценки плотности. Высота указывает плотность мутантов в сетке MDS. (D) Контурное изображение было изображено как трехмерный ландшафт, в котором фенотипически сходные мутанты расположены близко друг к другу, высота указывает на плотность мутантов в этой области фенотипического пространства.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074.g002

Рис. 3. Пейзаж феномена для переставленных значений.

Фенотипические расстояния между случайно перемешанными значениями служили основой для иерархической кластеризации и многомерного масштабирования. (A) Тепловая карта, строки соответствуют мутантам, а столбцы — различным фенотипическим тестам. (B) Проекция на двумерную сетку с использованием многомерного масштабирования (MDS). Цвета точек накладывались на семь групп кластеров.(C) MDS был преобразован в контурное изображение с использованием двумерной оценки плотности ядра. Высота указывает плотность мутантов в сетке MDS. (D) Контурное изображение было изображено как трехмерный пейзаж. По сравнению с рисунком 2 символы различных групп кластеров распределены однородно и на меньшем пространстве.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074.g003

Глобальная сеть фенотипического родства

Две общие проблемы возникают при анализе данных большой размерности [16] — [18].Один из них называется проклятием размерности: для любой точки евклидово расстояние между ближайшим соседом и самой дальней точкой уменьшается с увеличением размерности. Другая проблема основана на том явлении, что сложность многих существующих алгоритмов интеллектуального анализа данных растет экспоненциально с увеличением размерности. Следовательно, родство фенотипов, определенное здесь простым иерархическим кластерным анализом евклидовых расстояний, может быть сильно недооценено.

Концентрируясь на дискриминационных фенотипических профилях мутантов, мы определили индекс Жаккара (JI) [19] аналогичных дискриминационных фенотипических тестов отдельных пар генов (индекс Жаккара 0/1 указывает на отсутствие / полное согласие, соответственно).Мутанту приписывали проявление дискриминационного фенотипа для конкретного теста, если значение для отдельного мутанта обнаруживалось за пределами двух стандартных отклонений от среднего значения всех мутантов. В этих условиях дикий тип не показал никаких дискриминационных фенотипических тестов, и более 70% мутантов вели себя по-разному менее чем в 10% тестов, а 93% мутантов 4030 показали изменение по крайней мере одного фенотипического признака. Это сопоставимо с тем, что было показано ранее при анализе химического портрета дрожжей.Применяя 1144 химических геномных анализов, Hillenmeyer et al. [11] наблюдали измеримый фенотип роста для 97% делеций генов дрожжей.

На основе рассчитанных JI мы построили глобальную когерентную сеть, которая визуализирует родство мутантных фенотипов в глобальном масштабе. В такой сети изображены только те мутантные фенотипы, которые проявляют фенотип, который отличается от дикого типа и который является общим с другими мутантными фенотипами (Рисунок 4).

Рисунок 4.Глобальная фенотипическая сеть.

Сеть основана на вычисленных индексах Жаккара (JI), показателе родства генов. В наибольшем связном графе 1196 генов представлены узлами, а связи между генами нарисованы для пар генов с JI> 0,51. Во вспомогательной информации представлен масштабируемый график с названиями генов (Рисунок S1).

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074.g004

Функциональные отношения генов отражены в глобальной сети

Чтобы определить, достаточно ли 119 примененных нами фенотипических тестов для определения фенотипов сложных признаков, которые являются общими для генетически однородных подмножеств мутантов, мы затем сосредоточили наш анализ на конкретных фенотипических отпечатках пальцев, которые характеризуют пары генов, которые, как известно, являются функционально связанными, и сравнили их родство с фенотипическими паттернами случайно выбранных пар.Функционально связанные пары генов были назначены на основе либо их организации в опероне [20], генной онтологии (GO), либо общего обозначения имени гена [21], таким образом фиксируя геномный контекст, а также более широкую функциональную взаимосвязь.

Самое интересное, что уровень сходства (т.е. JI) между генами, которые были описаны как функционально связанные, оказался значительно выше, чем у несвязанных генов. В этот анализ были включены JI всех пар генов, кроме реплик ((4029-1) * 4029/2 = 8114406).Среди этих JI 2856 пар генов имели общее имя гена, 1493 были расположены в одном опероне, а 10011 сгруппированы в один и тот же термин онтологии гена. JI всех этих трех групп оказались значительно отличными от JI остальных пар несвязанных генов (общее название гена: p <2.2E-16, оперон: p = 2.0E-4, GO: p <2.2E -16, критерий Манна-Уитни-U, односторонний) [22].

Следует отметить, что в нашем анализе есть мешающие ограничения, а именно: отнесение примерно 3% мутантов транспозонов, как ожидается, будет ложным, в библиотеке мутантных транспозонов есть потенциал полярных эффектов, и все же неизвестные связи генов вносят вклад в случайно выбранные не пары генов, которые даже недооценивают истинное различие между функционально родственными и неродственными генотипами.

В совокупности наши находки указывают на то, что описанный фенотипический ландшафт действительно способен обнаруживать функциональные отношения в глобальном масштабе. Фенотипическая сеть может выявить новые взаимосвязи между генами, белками и клеточными путями, которые не отображаются функциональной категоризацией на основе последовательностей, и может даже использоваться для функциональной классификации гипотетических генов, которые по-прежнему составляют более 40% от P. aeruginosa. Геном [23]. Более того, наоборот, знание четкого фенотипического паттерна у P.aeruginosa можно использовать для прогнозирования его геномного состава, а специфический фенотипический паттерн, который проявляется после пертурбации, можно использовать для выявления клеточных путей, затронутых соответствующим стрессом.

Заключение

Чтобы в полной мере использовать возможности корреляции генотипов с фенотипами, мы не только анализировали отдельные фенотипические сущности в масштабе всего генома, но вместо этого искали общие перекрывающиеся фенотипические признаки, которые связывают сложные мутантные фенотипы на основе ключевых общих черт.Наши данные служат доказательством принципа того, что фенотипическое перекрытие может быть результатом генов, которые определяют сходные функции, и свидетельствуют о том, что феномен организма может предсказывать родство генотипов по функциональной шкале. Феномный ландшафт может быть не только новым инструментом для присвоения генов, но и знание особого фенотипического паттерна изолята P. aeruginosa , кроме того, может быть использовано для прогнозирования его геномного состава, а также может быть использовано выражение особого фенотипического паттерна. также раскрыть поражение клеточных путей в результате определенного нарушения, инструмент, который значительно продвинул бы e.грамм. поиск механизма действия новых лекарств.

Материалы и методы

Формирование и обработка фенотипических данных

Автоматизированная система VITEK2 регистрирует чувствительность к антибиотикам на основании кривых роста бактерий и конверсии / потребления метаболических субстратов с течением времени. Карту ID-GN использовали для оценки биохимических реакций, а карту AST-N063 — для тестирования чувствительности к противомикробным препаратам [24] (Таблица S2). Каждый из 4433 мутантов из библиотеки неизбыточных мутантов Harvard PA14 [15] был измерен один раз, за ​​исключением штамма PA14 (несущего спонтанную мутацию в гене flgF ), который был измерен девять раз.Полученные кривые деформации обрабатывались в несколько этапов: (a) Поскольку временные интервалы для регистрации значений передачи системой VITEK существенно различались (5-28 минут), мы установили их на постоянный временной интервал в 15 минут. . Значения для конкретных моментов времени (5, 20, 35 мин и т. Д.) Рассчитывались с помощью линейной интерполяции. (b) Измерения VITEK были отброшены, когда i) начальные значения пропускания значительно отличались (как было определено визуальным осмотром) от значений большинства всех протестированных мутантов и ii) когда начальные значения пропускания не демонстрировали типичного увеличения из-за фольги. процессы потепления и постепенного растворения в течение первых 100 минут измерения.(c) Если измерения одной отдельной карты для одного мутанта транспозона не удавались по крайней мере в 10 тестах, результаты карты объявлялись ненадежными, и этот мутант исключали из дальнейшего анализа (всего 403 мутанта были отброшены). (d) Для тестов на антибиотики кривые лечения антибиотиками вычитали из контрольных кривых без лечения. (e) Медианная полировка для каждого конкретного момента времени была применена к данным, предполагая аддитивную модель [25]. (f) Кривые VITEK были сжаты до одного медианного значения полированных значений пропускания с течением времени для одного мутанта и одного теста.(g) Непрерывные данные были подвергнуты нормализации медианного интерквартильного размаха.

P. aeruginosa Биопленки всех мутантов выращивали на дне 96-луночных планшетов в течение 48 часов, окрашивали LIVE / DEAD Bac Light Bacterial Viability Kit (Molecular Probes / Invitrogen) и контролировали с помощью автоматизированного конфокальный лазерный сканирующий микроскоп (система Opera), как описано ранее [26]. Конфокальная микроскопия биопленки с серой шкалой 8/16 бит bmp-изображения были подготовлены с помощью Auto PHLIP-ML [27] в черно-белые 8-битные изображения и далее обработаны с помощью инструментария PHLIP с открытым исходным кодом MatLab [28], в результате чего было получено 16 различных параметров PHLIP для каждого. размеренный мутант.Они включали по 8 параметров для красной и зеленой флуоресценции. Непрерывные данные были подвергнуты нормализации медианного интерквартильного размаха для каждого параметра.

11 различных морфологических характеристик колоний были идентифицированы как отличающиеся / сходные (1/0) с морфологией колоний дикого типа при визуальном осмотре и зарегистрированы в матрице фенотипических профилей. Анализ и визуализация данных проводились в среде R (www.r-project.org).

Визуализация ландшафта

Для визуализации феноменального ландшафта P.aeruginosa многомерный фенотипический профиль каждого мутанта необходимо было свести к двумерной матрице расстояний. Из матрицы фенотипических отпечатков пальцев n на k, матрица расстояний n на n (нижний треугольник) была вычислена с использованием евклидова расстояния, где n — количество генов, а k — количество фенотипических тестов. Во-вторых, чтобы визуализировать генные связи в виде топографических ландшафтов, для размещения генов на плоскости использовалось многомерное масштабирование. Рельефы ландшафтов оценивались по двумерной ядерной плотности.На третьем этапе гены были распределены по семи конкретным кластерным группам, идентифицированным с помощью иерархической кластеризации (метод Уорда) и помеченным разными цветами и символами (Рисунок 2, Рисунок 3). Gplots пакета R предоставляет полезные функции для кластеризации и раскраски.

Назначение функционально родственных генов

Для определения функционально связанных генов мы проверили их организацию в пределах оперона или общее обозначение имени гена. Таким образом, были зафиксированы геномный контекст, а также более широкое функциональное родство.Краткие общие имена генов были присвоены, как предусмотрено для неизбыточной библиотеки мутантов вставки транспозонов Pseudomonas aeruginosa PA14 (http://ausubellab.mgh.harvard.edu/cgi-bin/pa14/downloads.cgi), Pseudomonas Genome База данных v2 [21]. В случае обозначения множественных названий генов приоритет отдавался названию гена, предоставленному в базе данных генома Pseudomonas . Опероны были получены из базы данных DOOR [20], а термины GO — из базы данных генома Pseudomonas [21].Опероны или общие названия генов, по крайней мере, с двумя членами, были использованы для дальнейшего анализа (Таблица S2).

Подтверждение корреляции генов с помощью индекса Жаккарда

Мы определили распределение данных для всех мутантов для каждого фенотипического теста. Индивидуальный мутант определялся как проявляющий дискриминационный фенотип для конкретного теста, если его значение было обнаружено за пределами двух стандартных отклонений среднего значения всех мутантов (двустороннее). Для нормально распределенных данных примерно 95% значений находятся в пределах двух стандартных отклонений от среднего.Стандартное отклонение оценивалось через межквартильный размах исходных значений. Индексы Жаккара (JI, [19]) для наборов различающих тестов двух данных генов были рассчитаны как мера фенотипического сходства между генами: с A в качестве набора различающих фенотипических тестов для гена A и B в качестве набора для ген b.

Для определения значимых различий JI родственных пар генов применяли критерий Манна-Уитни-U [22].

Визуализация глобальной сети

Мы построили глобальную когерентную сеть, которая визуализирует родство мутантных фенотипов в глобальном масштабе на основе индексов Жаккара.Мы визуализировали наши результаты в виде графа, в котором гены были узлами, а их парные отношения — ребрами. Связи были выбраны для JI> 0,51, для которых отношение TPR / FPR было максимальным, и отображался только самый большой когерентный график. Графики выкладывались согласно алгоритму Камада Каваи [29]. В этом контексте полезными оказались пакеты R igraph и Rgraphviz.

Дополнительная информация

Таблица S2.

Список избранных общих названий генов и оперонов.Для обозначения общего названия гена было найдено 317 групп генов по крайней мере с двумя генами. Перечислены первые три буквы коротких названий генов. База данных DOOR предоставила 485 групп оперонов, по крайней мере, с двумя генами, один из которых был указан здесь.

https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1001074.s003

(0,03 МБ DOC)

Благодарности

Мы благодарим Кеннета Н. Тиммиса, Руди Баллинга и Лотара Янша за полезные и вдохновляющие обсуждения.Мы благодарим Катарину Смалуч и Астрид Физельманн за экспериментальную помощь; Катарину Чумичев, Торстен Йол и Клаудию Хундертмарк за полезные советы по вычислениям; и bioMérieux для обмена необработанными данными кривых реакций биохимической чувствительности и чувствительности к антибиотикам.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: SH. Проведены эксперименты: ММ ТБ АД. Проанализированы данные: CP FK. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: CP. Написал статью: CP SH.

Ссылки

1. 1.
   Kell DB (2004) Метаболомика и системная биология: понимание супа. Curr Opin Microbiol 7: 296–307.
2. 2.
   Прайс Н.Д., Рид Дж. Л., Палссон Б. О. (2004) Модели микробных клеток в масштабе генома: оценка последствий ограничений. Nat Rev Microbiol 2: 886–897.
3. 3.
   Оти ​​М., Хуйнен М.А., Бруннер Х.Г. (2008) Феномные соединения. Тенденции Genet 24: 103–106.
4. 4.
   Гох К., Кьюсик М.Э., Валле Д., Чайлдс Б., Видал М. и др.(2007) Сеть болезней человека. Proc Natl Acad Sci U S A 104: 8685–8690.
5. 5.
   Лаге К., Карлберг Е.О., Стёрлинг З.М., Оласон П.И., Педерсен А.Г. и др. (2007) Человеческая феномен-интерактомная сеть белковых комплексов, вовлеченных в генетические нарушения. Nat Biotechnol 25: 309–316.
6. 6.
   Карпентер А.Е., Сабатини Д.М. (2004) Систематический скрининг функции генов по всему геному. Нат Рев Генет 5: 11–22.
7. 7.
   Бохнер Б.Р. (2003) Новые технологии для оценки взаимосвязи генотип-фенотип.Нат Рев Женет 4: 309–314.
8. 8.
   Бохнер Б.Р. (2009) Глобальная фенотипическая характеристика бактерий. FEMS Microbiol Rev 33: 191–205.
9. 9.
   Covert MW, Knight EM, Reed JL, Herrgard MJ, Palsson BO (2004) Интеграция высокопроизводительных и вычислительных данных проясняет бактериальные сети. Природа 429: 92–96.
10. 10.
    Джавер Дж., Чу А.М., Ни Л., Коннелли С., Райлз Л. и др. (2002) Функциональное профилирование генома Saccharomyces cerevisiae .Природа 418: 387–391.
11. 11.
    Hillenmeyer ME, Fung E, Wildenhain J, Pierce SE, Hoon S и др. (2008) Химический геномный портрет дрожжей: раскрытие фенотипа для всех генов. Наука 320: 362–365.
12. 12.
    Бьюкенен Р. Э., Гиббонс Н. Э., редакторы. (1974) Руководство Берджи по детерминантной бактериологии, 8-е издание. Балтимор: Уильямс и Уилкинс. 1246 с.
13. 13.
    Стовер С.К., Фам XQ, Эрвин А.Л., Мизогучи С.Д., Уорренер П. и др. (2000) Полная последовательность генома Pseudomonas aeruginosa PA01, условно-патогенного микроорганизма.Nature 406: 959–964.
14. 14.
    Jacobs MA, Alwood A, Thaipisuttikul I, Spencer D, Haugen E, et al. (2003) Полная библиотека мутантных транспозонов Pseudomonas aeruginosa . Proc Natl Acad Sci U S A 100: 14339–14344.
15. 15.
    Либерати Н.Т., Урбах Дж. М., Мията С., Ли Д. Г., Дренкард Э. и др. (2006) Упорядоченная неизбыточная библиотека мутантов с инсерцией транспозона штамма Pseudomonas aeruginosa PA14. Proc Natl Acad Sci U S A 103: 2833–2838.
16. 16.
    Кларк Р., Рессом Х.В., Ван А., Сюань Дж., Лю М.К. и др. (2008) Свойства многомерных пространств данных: значение для изучения данных экспрессии генов и белков. Nat Rev Cancer 8: 37–49.
17. 17.
    Ван В., Ян Дж. (2005) Справочник по интеллектуальному анализу данных и открытию знаний: полное руководство для практиков и исследователей, занимающихся интеллектуальным анализом многомерных данных. Kluwer Academic Publishers.
18. 18.
    Бейер К., Гольдштейн Дж., Рамакришнан Р., Шафт У (1999) Когда слово «ближайший сосед» имеет значение? Труды 7-й Международной конференции по теории баз данных 1540: 217–235.
19. 19.
    Жаккар П. (1901) Этюд сравнительного распределения флоры в Альпах и Юре. Bulletin del la Société Vaudoise des Sciences Naturelles 37: 547–579.
20. 20.
    Mao F, Dam P, Chou J, Olman V, Xu Y (2009) DOOR: база данных для прокариотических оперонов. Нуклеиновые кислоты Res 37: D459 – D463.
21. 21.
    Winsor GL, Rossum TV, Lo R, Khaira B, Whiteside MD и др. (2009) Pseudomonas Genome База данных: облегчение удобного для пользователя комплексного сравнения микробных геномов.Нуклеиновые кислоты Res 37: D483 – D488.
22. 22.
    Манн Х. Б., Уитни Д. Р. (1947) О проверке того, является ли одна из двух случайных величин стохастически большей, чем другая. Энн Мэт Статист 18: 50–60.
23. 23.
    Ли Д.Г., Урбах Д.М., Ву Г., Либерати Н.Т., Фейнбаум Р.Л. и др. (2006) Геномный анализ показывает, что вирулентность Pseudomonas aeruginosa является комбинаторной. Геном Биол 7: R90.
24. 24.
    Дёч А., Беккер Т., Поммеренке С., Магновска З., Янш Л. и др.(2009) Общегеномная идентификация генетических детерминант устойчивости к противомикробным препаратам у Pseudomona aeruginosa . Антимикробные агенты Chemother 53: 2522–2531.
25. 25.
    Hoaglin DC, Mosteller F, Tukey JW (2000) Понимание надежного и исследовательского анализа данных. Нью-Йорк: Вили.
26. 26.
    Müsken M, Difiore S, Dötsch A, Fischer R, Häussler S (2010) Генетические детерминанты создания биопленки Pseudomonas aeruginosa . Микробиология 56: 431–441.
27. 27.
    Merod RT, Warren JE, McCaslin H, Wuertz S (2007) К автоматическому анализу архитектуры биопленки: систематическая ошибка, вызванная посторонними изображениями конфокальной лазерной сканирующей микроскопии. Appl Environ Microbiol 73: 4922–4930.
28. 28.
    Мюллер Л.Н., де Брауэр Дж.Ф., Алмейда Дж. С., Сталь Л. Дж., Ксавье Дж. Б. (2006) Анализ морской фототрофной биопленки с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии с использованием нового программного обеспечения для количественной оценки изображений PHLIP. BMC Ecol 6: 1.
29. 29.Камада Т., Каваи С. (1989) Алгоритм для рисования общих неориентированных графов. Письма обработки информации 31: 7–15.

Ложноотрицательный фенотип | Американская академия педиатрии

Abstract

Этические разногласия могут возникнуть, когда секвенирование генома выявляет генетический вариант, который считается патогенным, но у пациента нет симптомов. Это могло быть связано с переменной пенетрантностью или выразительностью. Это также может быть результатом неправильной классификации гена как патогенного.В этой статье я анализирую 2 возможности возникновения такой ситуации. Первый простой. Можно сделать вывод, что результаты секвенирования следует рассматривать как «ложноположительные». Второй вариант немного более противоречивый. В некоторых случаях мы можем считать результат теста истинно положительным, но это еще не привело к фенотипическим результатам. С некоторой шуткой мы представляем себе, что в таких случаях можем считать фенотип пациента ложноотрицательным. Иногда, как ни странно, мы действуем, если это то, во что мы верим.

Сокращения:

HCM —

гипертрофическая кардиомиопатия

KD —

Болезнь Краббе

LQTS —

синдром удлиненного интервала QT

Я педиатр общего профиля, не биоэтик. За последние 5 лет мне посчастливилось работать с рядом генетиков в рамках консорциума Newborn Sequencing in Genomic Medicine and Public Health (NSIGHT). В этой роли я пришел к пониманию силы и тонкости геномного секвенирования как диагностического инструмента.Я также узнал о некоторых этических противоречиях, которые возникают из-за того, что многие результаты геномных тестов трудно интерпретировать, а значение этих неоднозначных результатов трудно донести до пациентов. В некоторых случаях генетический вариант, который считался патогенным, обнаруживается у человека, у которого нет симптомов или фенотипических проявлений. Это могло произойти по многим причинам. Гены могут обладать переменной экспрессией ¹ и неполной пенетрантностью. ² Предыдущие исследования могли проводиться на нерепрезентативных или искаженных популяциях. ³ Проведение или интерпретация функционального тестирования может оказаться трудным; в недавнем консенсусном отчете отмечалось, что «не все функциональные исследования эффективны для прогнозирования воздействия на функцию гена или белка». ⁴

Иногда в результате этих двусмысленностей возникают случаи, когда у пациента есть генетический вариант, который с большой вероятностью классифицируется как патогенный, но у человека нет симптомов и нет фенотипических признаков предполагаемой патологии. На недавней конференции по геномному секвенированию новорожденных эксперты обсуждали такой загадочный случай.В нем участвовал ранее здоровый 10-летний мальчик, который потерял сознание во время игры в футбол. Ее успешно реанимировали, и у нее была обнаружена гипертрофическая кардиомиопатия (ГКМП). Генетическое тестирование выявило вариант гена, о котором ранее сообщалось у нескольких неродственных пациентов с ГКМП ( MYBPC3 NM_000256.3: c.1484G> A, p.Arg495Gln). Эта вариация редко встречается в базе данных ExAC Института Броуда, что повышает вероятность того, что она на самом деле является патогенной. Более того, модели прогнозирования in silico подтвердили пагубную роль этого варианта. ⁵

Родителям, братьям и сестрам девочки было рекомендовано пройти клиническое обследование и генетическое тестирование. У ее 16-летнего брата, баскетболиста из старшей школы, был обнаружен такой же генетический вариант. Всестороннее кардиологическое обследование не выявило признаков ГКМП или другой сердечной патологии. Перед кардиологами возникла дилемма. Что нужно сказать 16-летнему и его родителям? Нужен ли ему периодический скрининг на ГКМП? Если да, то как часто и как долго? Насколько мы должны быть уверены в том, что у него не разовьется болезнь, прежде чем мы порекомендуем отказаться от дальнейшего тестирования?

В этом случае проиллюстрированы некоторые сложности интерпретации результатов секвенирования генома.Профессиональные сообщества рекомендуют тщательный и сложный процесс интерпретации множества вариантов, которые неизбежно встречаются в геномной последовательности любого человека. Ричардс и др. ⁴ пишут: «Наше понимание клинической значимости любого данного варианта последовательности падает по градиенту, начиная от тех, в которых этот вариант почти наверняка является патогенным для расстройства, до тех, которые почти наверняка являются доброкачественными».

Чтобы классифицировать генетические варианты по этому спектру, интерпретаторы должны принимать во внимание популяционные данные о частоте рассматриваемого аллеля, расчетные и прогностические данные («модели in silico»), в которых предполагается вредный эффект от варианта, функциональные исследования , семейный анамнез и исследования, показывающие, что люди с вариантом болеют, а люди без варианта — нет.Это трудоемкий процесс, который можно считать не только наукой, но и искусством. Искусство требует оценочных суждений о рисках «называть» вариант патогенным. Есть риски как для ложноположительных, так и для ложноотрицательных результатов.

Совершенно очевидно, что существуют ситуации, в которых классификация генетического варианта изменяется со временем в результате появления новой информации. Например, сообщалось, что вариант гена TCAP3 ( TCAP NM_003673.3: c.37_39delGAG, p.Glu13del) связан с HCM.Однако дальнейшие исследования показали, что этот вариант также был распространен в бессимптомных контрольных группах, и его классифицировали с «вероятно патогенного» на «вероятно доброкачественный». ⁶

Мы находимся на ранних этапах развития клинического секвенирования генома, поэтому такие переклассификации, вероятно, будут обычным явлением. Многие из них будут исправлены со временем, когда мы соберем больше данных. Мы также узнаем больше о многих факторах, которые могут приводить к различным фенотипическим результатам у людей с одинаковыми генетическими вариантами, таких факторах, как пенетрантность, экспрессивность и эпигенетические факторы.

При нашем текущем несовершенном уровне знаний может быть трудно понять, следует ли считать обнаружение патогенного варианта у бессимптомного пациента ложноположительным результатом теста или же, вместо этого, следует рассматривать такой результат теста как ложный. предупреждающий флаг, указывающий на вероятность того, что у человека в будущем разовьется болезнь, выше средней. Некоторые называют людей в этой ситуации «ожидающими пациентами». ⁷ Я хотел бы предположить, лишь частично насмешливо, что такую ​​ситуацию можно также охарактеризовать как «ложноотрицательный фенотип.Любой из этих ярлыков подразумевает, что к пациенту будут относиться так, как если бы он подвергался риску развития болезни в будущем. Это может привести к усилению беспокойства, дополнительным диагностическим исследованиям и, в некоторых случаях, даже к лечению заболевания, которое может когда-либо возникнуть, а может и не произойти.

Ackerman et al. ⁸ сообщили о случае, в котором проиллюстрирована возможность несоответствующего лечения. ⁸ Врачи проверили родственника первой степени родства пациента, умершего от внезапной сердечной смерти.У родственника был генетический признак, который был интерпретирован как вероятный патогенный для синдрома удлиненного интервала QT (LQTS). На момент молекулярной диагностики у мужчины не было признаков или симптомов LQTS. Тем не менее, на основе этого геномного результата врач порекомендовал, и пациент получил имплантируемый дефибриллятор. Авторы раскритиковали это решение и предупредили, что «простое присутствие редкого варианта в добросовестном гене чувствительности к LQTS не должно приводить к рендерингу патогенного, вероятно, вредного варианта.«Мы не знаем, насколько распространены такие ситуации, но мы знаем, что интерпретации вероятности того, что конкретный вариант будет классифицирован как патогенный, постоянно меняются. ⁹ Такие результаты всегда будут вызывать неуверенность как у врачей, так и у пациентов.

Скрининг Краббе и последствия ложноотрицательных фенотипов

Хотя ни один генетик на самом деле не верит в теоретическую идею ложноотрицательного фенотипа, врачи иногда ведут себя так, как будто это явление существует.Хороший пример — интерпретация результатов скрининга новорожденных на болезнь Краббе (БК). ¹⁰ В 2006 г. в штате Нью-Йорк было введено обязательное обследование всех новорожденных на наличие KD. Сейчас обследовано более 2 миллионов младенцев. Первоначальный скрининг — это метаболическое тестирование на низкий уровень галактоцереброзидазы. Младенцы с низким уровнем фермента галактоцереброзидазы проходят геномное тестирование, чтобы уменьшить количество ложноположительных результатов, возникающих в результате тестирования только уровней фермента. ¹¹ С 2006 года, когда началась программа, 51 ребенок имел как низкие уровни ферментативной активности, так и генетические варианты, которые были классифицированы как вероятные патогенные.Из них только у 5 появились клинические признаки заболевания. Остальные 90% остались бессимптомными. ⁷

Программа скрининга в Нью-Йорке должна была решить, как консультировать родителей, у детей которых был диагностирован высокий риск развития КБ. Родителям посоветовали приводить своих детей для частого неврологического осмотра с целью как можно раньше диагностировать заболевание и улучшить результаты после трансплантации стволовых клеток. Некоторым из этих детей «высокого риска» сейчас 10 лет.Большинство из них остаются бессимптомными. Вассерштейн и др. ¹⁰ пишут об этих детях: «Они по-прежнему подвержены риску поздних фенотипов, которые имеют различный возраст начала и широкий фенотипический спектр».

В настоящее время нет способа узнать, у скольких детей, у которых в настоящее время нет симптомов заболевания с низким уровнем фермента галактоцереброзидазы и патогенными генетическими вариантами, разовьется болезнь в будущем, если таковые имеются. Единственный способ ответить на этот вопрос — управлять ими в течение многих лет. Тем временем, однако, с такими детьми и их семьями будут обращаться так, как если бы они болеют или находятся в группе высокого риска развития опасного для жизни заболевания, и что за ними необходимо тщательно наблюдать.

Такое тестирование вызывает вопросы о том, как относиться к концепции «молекулярного диагноза» у практически здоровых людей. Учитывая геномный вариант, который был бы классифицирован как вероятный патологический у практически здорового человека, есть 2 возможности. Тесты могли ошибиться. Или люди действительно могли болеть, но у них еще не развились фенотипические проявления болезни.

Нам просто нужно больше данных?

Одно из видений неоднозначности интерпретации состоит в том, что они возникают из-за того, что мы находимся в самом начале эры геномной медицины.Есть надежда, что по мере того, как мы узнаем больше о геномных вариациях, мы сможем дать более точные интерпретации каждого геномного варианта. Это произойдет, конечно, только в том случае, если будут доступны ресурсы для проведения долгосрочных последующих исследований, которые позволят количественно оценить различия в экспрессивности, пенетрантности и эпигенетической модификации. Однако, учитывая повсеместность геномных вариаций, маловероятно, что такие долгосрочные последующие исследования будут проводиться даже для небольшой части известных (или еще не обнаруженных) геномных вариантов.

Надежда на уменьшение неопределенности в будущем не является обоснованной или реалистичной надеждой. Вместо этого кажется вероятным, что для всех, кроме небольшой части геномных вариаций, наши интерпретационные неопределенности не уменьшатся со временем, а вместо этого, скорее всего, увеличатся. Мы будем видеть все больше и больше случаев, когда геномный вариант, который точно идентифицирован как вероятный патологический, не коррелирует с фенотипическими данными. В таких ситуациях нам придется решить, называть ли результат теста ложноположительным или фенотип ложноотрицательным.Это решение повлияет на нашу оценку рисков, затрат и преимуществ геномного тестирования. Если результаты теста считаются ложноположительными, тогда геномное секвенирование будет казаться гораздо менее полезным, чем если бы они рассматривались и сообщались как точные молекулярные диагнозы с ложноотрицательными фенотипами. Правильная реакция на ложноотрицательный результат теста — убедить пациентов и их семьи в том, что они не подвергаются риску. Правильный ответ на ложноотрицательный фенотип — сказать людям, что они подвержены риску, и, в зависимости от ситуации, рекомендовать некоторые формы усиленного наблюдения.Такое усиленное наблюдение будет дорогостоящим, тревожным и, как указано в отчете о случае болезни Акермана и др. ⁸ , потенциально опасным. Вопреки надеждам тех, кто думает, что всем нам будет лучше знать наши генотипы, феномен ложноотрицательного фенотипа иллюстрирует некоторые из способов, которыми такое тестирование может ухудшить положение людей.

Сноски

• Адресная корреспонденция Джону Д. Лантосу, доктору медицины, Центр биоэтики «Детское милосердие», 2401 Gillham Rd, Kansas City, MO 64108.Электронная почта: jlantos {at} cmh.edu

• РАСКРЫТИЕ ФИНАНСОВОЙ ИНФОРМАЦИИ: Автор указал, что у него нет финансовых отношений, имеющих отношение к этой статье, которые следует раскрывать.

• ФИНАНСИРОВАНИЕ: При поддержке Национальных институтов здравоохранения Национального института здоровья детей и развития человека Юнис Кеннеди Шрайвер и Национального исследовательского института генома человека присуждены награды U19HD077627, U19HD077632, U19HD077671, U19HD077693. Финансируется Национальным институтом здоровья (NIH).

• ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ: Автор указал, что у него нет потенциальных конфликтов интересов, которые следует раскрывать.

• Авторское право © 2019 Американской академии педиатрии

Часто задаваемые вопросы о тестировании носителя при муковисцидозе

Что такое муковисцидоз?

Муковисцидоз (МВ) — одно из наиболее распространенных генетических заболеваний, угрожающих жизни, которым страдает примерно 1 человек из 3300. Тяжесть CF различается: у некоторых детей симптомы проявляются при рождении, а у других диагноз не ставится, пока они не станут подростками или взрослыми.

У людей с МВ дефектный ген заставляет организм производить аномально густую липкую слизь, которая забивает легкие и приводит к опасным для жизни инфекциям легких. Эти густые выделения также блокируют поджелудочную железу, препятствуя попаданию пищеварительных ферментов в кишечник, которые помогают расщеплять и усваивать пищу.

Муковисцидоз не влияет на интеллект. Большинство мужчин с этим заболеванием бесплодны.

Есть ли лечение муковисцидоза?

Лечение

CF значительно улучшилось за последние четыре десятилетия, хотя лекарства нет.Лечение включает антибиотики, пищевые добавки с ферментами и физиотерапию, которая помогает очистить легкие. Некоторым пациентам может быть доступна трансплантация легких.

В прошлом большинство пациентов с МВ не достигали совершеннолетия. Сейчас большинство из них доживают до 30 лет, а средняя продолжительность жизни составляет около 37 лет.

Как передается муковисцидоз?

Муковисцидоз передается по аутосомно-рецессивному типу. Наши гены существуют парами, по одной копии от каждого родителя.В некоторых генах есть мутации, и они не функционируют должным образом. Человек с одной нефункциональной копией гена является носителем. Носители CF не имеют симптомов, но могут передать нефункционирующий ген своим детям. Человек должен унаследовать два нефункционирующих гена МВ — по одному от каждого родителя — чтобы иметь МВ.

Если оба родителя являются носителями, вероятность того, что оба родителя передадут нефункционирующий ген, составляет 1 из 4 (25 процентов), что может привести к беременности с муковисцидозом.

Как узнать, что я носитель муковисцидоза?

Тест на носительство доступен с помощью простого анализа крови. Было обнаружено более 1000 мутаций, вызывающих МВ. Скрининг носителей может быть проведен для наиболее распространенных из них, и позволит выявить от 85 до 90 процентов носителей среди кавказского населения. Тестирование носителей также доступно для других этнических групп, но уровни обнаружения и частоты несущих различаются.

Если в вашей семье нет CF, ваш шанс быть носителем зависит от вашего происхождения:

• Европейские кавказцы, евреи ашкенази — 1 из 29
• латиноамериканцев — 1 из 46
• афроамериканцев — 1 из 61
• американцев азиатского происхождения — 1 из 90

Если у вас есть семейная история МВ, ваш риск может быть выше независимо от вашего происхождения.

Если результат моего теста удовлетворительный, могу ли я быть оператором связи?

Да. Если у вас есть тест и мутация CF не обнаружена, ваши шансы быть носителем CF уменьшаются, но не исключаются. Некоторые люди являются носителями редкой мутации МВ, которую невозможно выявить обычным скринингом. По-прежнему существует небольшая вероятность того, что кто-то с отрицательным результатом теста может быть носителем и иметь ребенка с МВ.

Что значит, если я перевозчик?

Если вы носитель, это никак не отразится на вашем здоровье.Однако есть шанс, что у вас может быть ребенок с МВ. Ваш партнер должен пройти проверку на носительство, если это еще не было проведено.

Если только один из вас окажется носителем, вероятность того, что у вас будет ребенок с МВ, очень мала, хотя и не исключена полностью. Если вы оба являетесь носителями, вероятность заражения кистозным фиброзом у каждой беременности составляет 1 из 4, или 25 процентов.

Доступно ли пренатальное тестирование?

Если оба партнера являются носителями муковисцидоза, доступно пренатальное тестирование.Чтобы определить, унаследовал ли плод две копии мутации гена кистозного фиброза, можно провести отбор проб ворсинок хориона (CVS) на 10–14 неделе или амниоцентез на 16–20 неделе.

Если вы и ваш партнер оба носители и думаете о беременности, есть другие варианты. Вы можете встретиться с генетическим консультантом, чтобы обсудить эти вопросы.

Проверяется ли муковисцидоз при обследовании новорожденных?

Да. Перед тем, как ваш ребенок выпишется из больницы, образец его крови будет взят на лист фильтровальной бумаги с помощью простой пяточной палочки.Ваш ребенок будет проверен на несколько различных состояний, включая муковисцидоз.

Для получения дополнительной информации о муковисцидозе, генетическом консультировании, а также для организации пренатального тестирования или тестирования на носительство, пожалуйста, свяжитесь с Центром пренатальной диагностики.