Науково-дослідниціка робота «Дослідження генетичних особливостей спадковості груп крові за системою АВ0 (на прикладі моєї сім'ї)».

Про матеріал

Робота представлена на кункурс-захист науково-дослідницьких робіт у Херсонській області. Матеріал містить теоретичну та практичну частину.

Перегляд файлу

ЗМІСТ

Вступ..................................................4

Розділ 1. Огляд літератури...................................7

1.1. Поняття про групи крові. Загальна характеристика, опис властивостей. Резус фактор.....7

1.2. Генетичні особливості спадкування груп крові та резусу

Розділ 2. Отримані результати

2.1. Опис генетичного дерева родини

2.2. Прогнозування наслідування ознак

Висновки

Список використаних джерел

Додатки …………………………………………………………………………..31

ВСТУП

Належність до тієї чи іншої соціальної групи часто впливає на долю людини. Не виключенням є і групи крові.

Наявність (чи відсутність) у крові людини певних білків, отриманих у спадок від батька й матері, зовні ніяк не проявляється. Але в певні моменти життя саме ці не зовсім прості молекули визначають, де і як жити людині, і чи жити взагалі. В такому випадку доводиться звертатися за допомогою до медичних генетиків.

Кожна людина повинна знати свою групу крові. А людям, професійна діяльність яких пов’язана з високим ризиком травматизму (пожежники, рятувальники, каскадери тощо), слід завжди носити браслети із зазначеною на них інформацією про свою кров. Іноді це важливіше, ніж паспорт, бо саме ця інформація може виявитися перепусткою у продовження життя.

Із наслідуванням групи крові, має величезне значення і успадкування резус-фактору. Назва пішла від мавп макак-резус [5]. Він виявлений Карлом Ландштейнером і А.Вінером. Резус крові відіграє важливу роль у формуванні так званої гемолітичної жовтяниці новонароджених, спричиненої внаслідок резус-конфлікту іммунізованної матері і еритроцитів плоду.

Існує теорія про зв'язок групи крові і характеру людини. Вона дуже широко поширена в Японії, дещо менше в країнах Європи і США. Вони вважають, що у групі крові закодовані фізіологічні, біохімічні особливості, які безпосередньо пов'язані з таким поняттям, як характер. Але достовірних даних, що підтверджують цю теорію поки що немає.

Важливим аспектом генетичної медицини є переливання крові. На сьогоднішній день донорство вийшло за межі вузької медичної проблеми, коли вирішувалось тільки питання про забезпечення кров'ю лікувальних установ, і стало проблемою соціальною, яка відображає взаємовідносини між людьми, і тим самим зачіпає інтереси всього нашого суспільства.

Тобто дослідження групи крові та резус-фактору є важливим напрямом медико-генетичних досліджень. Актуальність науково-дослідницької роботи полягає у тому, що в умовах сьогодення виникає нагальна потреба обізнаності в галузі медичної генетики, що дає можливість спрогнозувати генотипічні та фенотипічні ознаки у майбутніх нащадків, тим самим попередити небажані результати під час їх наслідування (якщо це можливо).
Саме тому темою нашої роботи стало «Дослідження генетичних особливостей спадковості груп крові за системою АВ0 (на прикладі моєї сім'ї)».

Перед нами були поставлені наступні завдання:

розглянути теоретичні аспекти поняття про групи крові, резус-фактор та генетичні особливості їх спадкування;
описати та дослідити генетичне дерево родини;
проаналізувати наслідування ознак групи крові, резус-фактору у пробанда.

Об’єкт дослідження: групи крові за системою АВО.

Предмет дослідження: генетичні особливості спадковості груп крові.

В ході нашого дослідження були застосовані такі методи дослідження:

описовий, біохімічний та генеалогічний.

Робота складається з двох розділів. У першому розділі розглянуті теоретичні аспекти груп крові за системою АВ0, резус-фактору та особливості їх успадкування на генетичному рівні.

Другий розділ містить одержані результати опису власного генетичного дерева та аналіз наслідування ознак від пробанда та майбутньої дружини у майбутніх нащадків.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у дослідженні власного генетичного родоводу, прогнозуванні наслідування ознак у нащадків за групою крові та резусом у майбутньому. Практичну частину та одержані результати удосконалено у порівнянні з представленими раніше.

Практичне значення роботи полягає у можливості використання одержаних результатів у професійній діяльності викладачів біології, слухачів наукового товариства «Олімп» Малої Академії наук, а також для навчання учнів старших класів з поглибленим вивченням біології. Перспективність роботи очевидна, оскільки дане питання можна значно розширити в рамках написання масштабніших робіт (курсових, дипломних тощо).

Апробація роботи. Результати науково-дослідної роботи оприлюднено на засіданні наукового товариства «Олімп» у ВСШІ «Обдарованість» ХОР, матеріал опублікований на освітніх порталах в мережі Інтернет

РОЗДІЛ 1

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Поняття про групи крові. Загальна характеристика, опис властивостей. Резус фактор

Система крові – це сукупність всіх алелей одного локусу, що визначають різноманітність груп крові в межах даної системи. Алелі можуть успадковуватися поодиноко в простих системах або групами в складних системах у вигляді постійного поєднання. Кожній системі крові присвоюється буквене позначення. Прийнято позначати системи крові тварин великими літерами латинського алфавіту, наприклад: А, В, С. Група крові – це певне поєднання антигенів еритроцитів, яке контролюється генами однієї системи [2].

За останні десятиріччя проведення наукових досліджень призвели до появи ізоімунології – науки про групові властивості клітин, що обумовлюють внутрішньовидове антигенне розходження. Алогенні антигени мають важливе значення при переливанні крові, вагітності, алотрансплантації. Антигени крові діляться на клітинні і плазмені. Клітинні антигени – це складні вуглеводнево-білкові комплекси, що є структурними компонентами мембрани клітин крові. Розрізняють три види клітинних антигенів:

еритроцитарні;
лейкоцитарні;
тромбоцитарні.

Відомо більше 250 еритроцитарних антигенів, що утворюють понад 20 антигенних систем. Клінічне значення мають 13 систем: АВО, резус-фактор (Rh-Hr), Келл (Kell), Даффі (Duffy), МNSs, Кідд (Kidd), Левіс (Lewis), Лютеран (Lutheran), Р, Дієго (Diego), Аубергер (Auberger), Домброк (Dombrock) і Ай (I). Кожна антигенна система складається з десяти і більше антигенів. У людини антигенна система еритроцитів має одночасно антигени декількох антигенних систем. В трансфузіології основне значення має антигенна система АВО і Rh-фактора.

Система АВО є основною серологічною системою, що визначає сумісність крові, що переливається. Її складають два генетично детерміновані аглютиногена (антигени) – А і В та два аглютиніна (антитіла) – α і β. Аглютиногени А і В знаходяться в еритроцитах, а аглютиніни α і β – у сироватці крові. Аглютинін α є антитілом до аглютиногену А, а аглютинін β – до аглютиногену В. У еритроцитах і сироватці крові однієї людини не може бути однойменних аглютиногенів і аглютинінів. При зустрічі однойменних антигенів і антитіл виникає реакція ізогемаглютинації, що є причиною несумісності крові при гемотрансфузії.

Механізм взаємодії антигену й антитіла складається з двох фаз: взаємодія і її прояви. У першій фазі антитіло з'єднується з антигенною детермінантою однієї клітини крові. Після цього починається фаза проявів у вигляді аглютинації еритроцитів або у вигляді цитолізу. Антигенна система АВО має основне значення для визначення сумісності крові при переливанні. У залежності від наявності в еритроцитах аглютиногенів А і В, а в сироватці аглютинінів α і β, розрізняють 4 групи крові:

в осіб першої групи еритроцити не містять аглютиногенів А і В, тому першу групу крові позначають символом – 0(І), у сироватці крові є аглютиніни α і β ;
друга група крові – А(II) характеризується наявністю в еритроцитах аглютиногена А, у сироватці – аглютиніна β ;
в еритроцитах осіб із 3 групою крові – В(III) є аглютиноген В, а в сироватці аглютинін α ;
четверта група крові АВ(IV) – в еритроцитах є обидва аглютиногена А і В, а відповідні аглютиніни в сироватці відсутні.

Останнім часом у системі АВО виявлені певні різновиди антигенів А і В, а також інші антигени. Наприклад, аглютиноген А, що знаходиться в еритроцитах людей групи А(II) і АВ(IV) неоднорідний і може бути поданий у вигляді двох варіантів (підгруп) А1 та А2. Еритроцити з підтипом аглютиногена А1 зустрічаються в 88% випадків, із підтипом А2 – 12%. Відповідно до цих груп кров А(II) має дві підгрупи А(II) і А2(II), а група АВ(IV) – відповідно АВ(IV) і А2В (IV). Еритроцити з аглютиногенами А2 мають більш низьку аглютинабельність. Груповий антиген В відрізняється більшою однорідністю і варіанти із слабкою вираженістю антигену В зустрічаються надзвичайно рідко.

У людей першої групи крові 0(І) була виявлена специфічна субстанція, позначена символом «Н». Субстанція Н є олігосахаридною групою, яка розташована на поверхні мембрани еритроцитів та пов'язаної з сфінголіпідами мембрани. Вуглеводна група містить залишки моносахарів і їх похідних, об'єднаних в ланцюг в певній послідовності: галактоза, N-ацетилглюкозамін, галактоза і фукоза. Фукоза з'єднує олігосахарідний ланцюжок із сфінголіпідами мембрани еритроцитів і є іммунодомінантним цукром субстанції Н (рис. 1).

рис1_цвет

Рис. 1.1. Структура субстанції Н

Субстанція Н представляє самостійну систему групи крові – систему Hh (Н – домінантна ознака, h – рецесивна). Утворення субстанції H визначається генами, розташованими в двох тісно пов'язаних локусах 19 хромосоми – локусі Н і локусі Se. Ген, розташований в локусі Н, кодує утворення субстанції Н в еритроцитах. Ген локусу Se (секреторного) також відповідальний за утворення субстанції Н, але експресується не в еритроцитах, а в секреторному епітелії слинних залоз, шлунково-кишкового тракту, дихальної системи, статевих залоз. В еритроцитах субстанція Н утворюється при генотипах Н/Н та Н/h, в секреторних тканинах – при генотипах Sе/Sе і Sе/SЕ. Продуктом генів обох локусів є фермент α-2-L-фукозілтрансфераза [4]. Фукозілтранфераза завершує утворення субстанції Н, каталізує приєднання до її кінцевої галактози моносахарида фукози. Фукозілтрансферази, які кодуються генами Н і Se, мають високу ступінь гомологічності, але мають різну субстратну специфічність: фермент, який завершує утворення субстанції Н в еритроцитах і ендотелії, називається Н-фукозілтрансферазою (FUT1), а в секреторному епітелії – Se-фукозілтрансферазою (FUT2).

Субстанція Н трансформується в антигени А і В (рис. 2) через глікозілізування [5]: зв’язування галактози – передостаннього залишку цукру в олігосахарідному ланцюгу – з N-ацетілгалактозаміном (антиген А) або з ще однією молекулою галактози (антиген В)

рис2а_цвет рис2б_цвет

Рис.1. 2. Структура антигену А (ліворуч) та В (праворуч)

У жителів індійського міста Бомбей виявлена група, що не містить аглютиногенів 0, А, В, Н, але містить антитіла α і β, анти-0 і анти-Н (A. Cеppelinni, 1952). Після цього цей тип крові одержав назву «тип Бомбей».

На мембрані кожного еритроцита є безліч (близько 2 млн.) антигенів відповідної групи крові системи АВ0. Важливо відзначити, що в еритроцитах, що містять антигени А або В, зберігається деяка кількість субстанції Н, що не піддається глікозилюванню. Експресія гена, що кодує групи крові системи АВ0, відбувається дещо пізніше активації гена системи групи крові Hh – на 5-6 тижнях внутрішньоутробного розвитку плоду.

Система АВ0 є єдиною системою групи крові людини, що містить природні антитіла до антигенів цієї системи: анти-А і анти-В. Природні антитіла – це антитіла, які не синтезуються у відповідь на надходження в кров чужорідного антигену еритроцитів, а існують в крові. Ці антитіла генетично детерміновані і утворюються постійно, протягом усього життя людини. Антитіла системи АВ0 починають синтезуватися постнатально у перші місяці життя дитини імовірно у відповідь на надходження в організм з навколишнього середовища антигенів рослинного і тваринного походження з їжею, а також з бактеріями і вірусами.

Вважають, що структура цих антигенів ідентична антигенам А і В. Природні антитіла відносяться до імуноглобулінів M (Ig M). Антитіла Ig M на відміну від всіх інших класів імуноглобулінів є полімерами – пентамери. Вони складається з п'яти з'єднаних між собою антитіл-мономерів (рис. 3).

Рис. 1.3. Структура імуноглобулінів М і G

Кожен мономер містить два центри зв'язування з антигеном, тому антитіла системи АВ0 можуть зв'язуватися з десятьма детермінантними групами антигенів [8]. Антитіла відрізняються структурою антигензв'язуючих центрів. Незначна частина природних антитіл системи АВ0 є імуноглобулінами G – мономерами.

Оскільки на мембрані еритроцитів міститься безліч антигенів певної групи крові, поява в плазмі значної кількості антитіл, комплементарних до цих антигенів, викликає зв'язування великої кількості еритроцитів цієї групи крові – їх аглютинацію. Аглютинація (від лат. Аgglutinatio – склеювання) еритроцитів – це зв'язування еритроцитів однієї групи крові антитілами, відповідними до антигенів мембрани цих еритроцитів (рис. 1.4). Склеєні еритроцити утворюють видимі неозброєним оком грудочки, які і навели К.Ландштейнера на думку про природу несумісності крові різних людей.

Рис. 1. 4. Аглютинація еритроцитів

У 1940 р К. Ландштейнер і А. Вінер виявили антиген, що міститься в крові людини і макаки резус, – резус-фактор (Rh). В найпростішому випадку резус-позитивність (Rh+) домінує над резус-негативністю (Rh-). Відомо, що 85% людей є резус-позитивними і 15% – резус-негативними.

Встановлено, що резус-фактор визначається рядом тісно зчеплених генів, що зумовлює велику різноманітність варіантів резус несумісності. Крім того, показано, що несумісність за резус-фактором матері і плоду є причиною імунного конфлікту, що призводить до еритробластозу плода і гемолітичної хвороби новонароджених. Імунний конфлікт виникає у резус-негативної матері і резус-позитивного плоду.

Резус-приналежність передається у спадок та не змінюється протягом усього життя.

Отже, резус-фактор це наявність чи відсутність антигену (білка) на поверхні червоних кров’яних тілець – еритроцитів.

Стає зрозумілим, що в організмі людини антиген групи крові (аглютиногени) та антитіло до нього (аглютинін) ніколи не будуть співіснувати разом.

1.2. Генетичні особливості спадкування груп крові та резусу

Антигени або фактори крові прийнято позначати також малими латинськими буквами, іноді двома буквами – рядкової і великої. Тип крові людини – це сукупність всіх антигенів всіх систем крові. Спадкування антигенів крові у людини контролюється, як правило, кількома генами [3]. Звідси випливає, що в імуногенетиці поняття групи крові дещо відрізняється від звичного для нас поняття, прийнятого в медицині.

Встановлено, що чотири групи крові людини зумовлені успадкуванням трьох алелів одного гена (I^А, I^B, I⁰). При цьому І (нульова) група зумовлена рецесивним алелем (I⁰), над яким домінують як алель I^А, яка визначає II групу, так і алель В, від якого залежить III група. Алелі I^А і I^B у гетерозиготі визначають IV групу. Таким чином, І група крові буває за генотипу I⁰, II – за генотипів І^АІ^А та І^АI⁰, III – за генотипів I^ВI^В та I^BI⁰, IV – за генотипу І^АІ^В.

Таким чином, поєднання трьох алелів гена АВ0 (0, А і В) дає 6 генотипів – I⁰, І^АІ^А, І^АI⁰, І^ВІ^В, І^ВI⁰, І^АІ^В – та 4 фенотипи: 0, А, В і АВ (нагадаємо, алель 0 – рецесивний). Еритроцити групи крові I(0) завжди гомозиготні (I⁰I⁰), групи А (ІІ) можуть бути гомо- (І^АІ^А) і гетерозиготними (І^АI⁰), групи В(ІІІ) також можуть бути гомо- (І^ВІ^В) і гетерозиготними (І^ВI⁰), групи АВ (IV) завжди гетерозиготні (І^АІ^В).

Генам системи АВ0 притаманне кодомінування (приклад – генотип і фенотип людей з АВ(IV) групою крові, де одночасно домінантними є гени І^А і І^В. Що стосується третього алеля (I⁰), який є в цій системі, то він є рецесивним по відношенню до кожного з двох зазначених кодомінантних генів. З цієї причини люди з групами крові А(II) і В(III) можуть бути як гомозиготними, так і гетерозиготними, тобто в цих випадках спостерігається взаємодія алелів за типом повного домінування. У індивідуумів з групою крові 0(I) відсутні обидва антигени (А і В).

У дуже рідкісних випадках спадкування групи крові вступає в протиріччя з менделевскою генетикою. Наприклад, фенотип групи крові 0(I) не завжди є проявом генотипу I⁰I⁰. У 1952 р. було виявлено, що люди, ідентифіковані при визначенні групи крові як особи групи 0(I), можуть бути носіями так званого бомбейського фенотипу. У цих осіб є отриманий від одного з батьків домінантний алель А чи В. В результаті особливої взаємодії генів системи АВ0 і системи Hh ген h (рецесивний алель гена Н) у гомозиготи за рецесивним алелем (hh) пригнічується прояв домінантного алеля А чи В [9]. Цей тип взаємодії генів називається рецесивним епістазом. У той же час можливий епістаз двох варіантів – або домінантний, або рецесивний. Прикладом рецесивного епістазу у людини є взаємодія рецесивного гена I⁰ з домінантними генами І^А і І^В, що кодують синтез антигенів А і В у системі АВ0 (бомбейський феномен).

У носіїв бомбейського фенотипу внаслідок відсутності домінантного алеля Н не утворюється фермент, який кодується цим алелем, – фукозілтранфераза, тому в їх еритроцитах (і в секреторних тканинах) порушується завершальна стадія утворення субстанції Н – приєднання фукози до залишку галактози [10]. У представників бомбейського фенотипу не можуть утворюватися антигени А і В, так як субстанція Н, позбавлена фукози, – дефектна субстанція Н, яка не здатна зв'язуватися з глікозил-трансферазами – ферментами, що трансформують її в антигени А і В. Гомозигота такого генотипу вперше була виявлена у жінок в декількох сім'ях Індії, які живуть в Бомбеї (нині Мумбаї).

Аналіз фрагмента родоводу жінки з бомбейським фенотипом вказує на факт успадкування цією жінкою від матері алелі В гена системи АВ0 (рис. 1.5). Про це незаперечно свідчить експресія алелі В у її синів. Однак жінка з бомбейським фенотипом виявилася гомозиготною по рецесивному алелю іншої системи групи крові – системи Н, тому дефектність субстанції Н унеможливила утворення антигену В.

Рис.1. 5. Фрагмент родоводу жінки з бомбейським фенотипом

Важливо відзначити, що в плазмі крові людей з даними фенотипом є антитіла до всіх антигенів системи АВ0 і системи Н – до субстанції Н, що є антигеном групи 0(І), антигену А і антигену В – анти-Н, анти-А і анти-В відповідно. Це створює для реципієнтів даного фенотипу найвищу ступінь ризику при переливанні їм крові або еритроцитарної маси будь-якої групи системи АВ0.

Також необхідно відзначити, що в осіб з AB (IV) групою крові в 0,1 - 0,2% випадків спостерігається особливе становище генів (цисположення), при якому обидва алелі (І^A і І^B) знаходяться в одній хромосомі. Отже, в шлюбі такого індивідуума з людиною, що має, наприклад, групу крові 0(I), можливе народження дітей з першою групою крові [1, 5, 11].

Варто пам'ятати, що спадкування груп крові не пов'язане зі статтю, тобто зі статевою хромосомою. Але зчепленими між собою можуть виявитися гени, локалізовані в будь-який інший хромосомі. У людини виявлено кілька груп зчеплення ознак груп крові та інших генів. До них відноситься зчеплення локусів груп крові АВ0 і синдрому дефекту нігтів і колінної чашечки та груп крові Rh [6, 8].

Отже,

отже

РОЗДІЛ 2

ОТРИМАНІ РЕЗУЛЬТАТИ

2.1. Опис генетичного дерева родини

Специфіка людини, як генетичного об'єкта, відбивається на наборі методів, які використовують в генетиці людини. На перше місце виходить генеалогічний метод, або метод родоводів, який передбачає простеження хвороби або патологічної ознаки в сім'ї або роду із зазначенням типу родинних зв'язків між членами родоводу. Генеалогічний аналіз, як метод діагностики спадкових хвороб, спирається на генеалогію – вчення про родоводи. Суть цього методу полягає в складанні родоводу і подальшому її аналізі. Вперше такий підхід був упроваджений в медицину в 1865 р англійським лікарем Френсісом Гальтон. У нашій країні найбільш повно і широко генеалогічний метод був застосований в клінічній практиці відомим клініцистом, генетиком і неврологом С.Н. Давиденковим.

Це один з найстаріших і широко використовуваних методів. Метод застосують, якщо відомі прямі родичі власника досліджуваної ознаки по материнській і батьківській лінії в ряду поколінь. Збір відомостей починається від пробанда, яким називається особа, що першою потрапила в поле зору дослідника. Діти однієї батьківської пари (брати і сестри) називаються сибсами. Метод застосовують при встановленні спадкового характеру ознаки, що вивчається, при визначенні типу успадкування, наявності зчеплення, при медико-генетичному консультуванні та інше.

Складаючи родовід, ми дотримувалися наступних правил

Родовід зобразили так, щоб кожне покоління знаходилося на своїй горизонталі. Покоління нумеруються римськими цифрами, а члени родоводу – арабськими.
Складання родоводу почали від пробанда. Розмістили символ пробанда (квадратик, позначений стрілкою) так, щоб від нього можна було зображати родовід як вгору, так і вниз.
Спочатку, поруч з пробандом розмістили символ його рідного брата, з'єднавши їх графічним коромислом.
Вище лінії пробанда вказали батьків, з'єднавши їх між собою лінією шлюбу.
Вище лінії батьків зазначили лінію бабусь і дідусів.
Після зображення родоводу показали гетерозиготних носіїв ознаки (найчастіше гетерозиготні носії визначаються вже після складання і аналізу родоводу).
Вказали генотипи всіх членів родоводу.

Тож, спираючись на вищесказане ми побудували власний родовід родини, для з’ясування можливості наслідування першої групи крові пробандом та його позитивного резус-фактору, а також генотипів кожного члена родини за групою крові.[Додаток А]

Розберемо родовід детальніше та встановимо генотипи кожного члена родини за групою крові та резус-фактором.

Традиційно групи крові позначають:

0 (I)
- І⁰І⁰
A (IІ)
- І^АІ^А
- І^АІ⁰
B (IІІ)
- І^ВІ^В
- І^ВІ⁰
AB (IV)
- І^АІ^В

Резус-фактор позначають:

Rh(+)
- DD
- Dd
Rh(-)
- dd

Отже, визначаємо генотипи родини за групою крові, починаючи з дідусів та бабусів:

Бабуся по материнській лінії (Білик Наталя Василівна) має першу групу крові 0(I), це означає, що її генотип (припускаємо, що вона не належить до Бомбейського генотипу) І⁰І⁰. Дідусь по материнській лінії (Білик Микола Дмитрович) має групу крові B(IІІ), що передбачає два варіанти генотипу: І^ВІ^Вчи І^ВІ⁰. Але, народження у них дитини із першою групою крові, вказує на гетерозиготність батька за цією ознакою. Тому генотип дідуся – І^ВІ⁰.
Бабуся по батьківській лінії (Женотка Марія Василівна) має другу групу крові А(IІ), отже її генотип може бути як гомозиготним І^АІ^А, так і гетерозиготним І^АІ⁰, за цією ознакою. Дідусь по батьківській лінії (Женотка Олексій Степанович) має третю групу крові B(IІІ), що передбачає два варіанти генотипу: І^ВІ^Вчи І^ВІ⁰. Але, народження у них дитини із першою групою крові, вказує на гетерозиготність батьків за цією ознакою. Тому генотип бабусі по батьківській лінії – І^АІ⁰, а генотип дідуся по батьківській лінії – І^ВІ⁰.
Генотипи батьків пробанда є гомозиготними за цією ознакою - І⁰І⁰.
Відповідно генотипи пробанда та його брата також є гомозиготними за цією ознакою - І⁰І⁰.[Додаток Б]

Результати генотипів родини пробанда за ознакою резус-фактору, починаючи з дідусів та бабусів:

Бабуся по материнській лінії має негативний резус-фактор генотип якої – dd. Дідусь по материнській лінії має позитивний резус фактор, що передбачає два варіанти генотипу: DDчи Dd. Але, народження у них дитини із негативним резусом-фактором, вказує на гетерозиготність батька за цією ознакою. Тому генотип дідуся – Dd.
Бабуся по батьківській лінії має позитивний резус-фактор DDчи Dd, за цією ознакою. Дідусь по батьківській лінії має має негативний резус- фактор, генотип якого – dd. Народження у них дитини із позитивним резусом фактором, не виключає ймовірність обох генотипів. Тому генотип бабусі по батьківській лінії, за допомогою простого родоводу, точно встановити не можна.
Генотип матері пробанда є гомозиготою за цією ознакою dd (негативний резус-фактор). Генотип батька пробанда може бути гомозиготним за домінантною ознакою – DD або гетерозиготним – Dd.
Відповідно генотип брата пробанда є гомозиготним за рецесивним типом наслідування цієї ознаки - dd. Генотип самого пробанда гетерозиготний за цією ознакою – Dd.[Додаток В]

Таким чином було встановлено генотип усієї родини пробанда за успадкуванням групи крові та резус-фактору.

Женотка Олексій Степанович І^ВІ⁰dd;
Женотка Марія Василівна – І^АІ⁰ DD/ Dd;
Білик Микола Дмитрович – І^ВІ⁰ DD/ Dd;
Білик Наталія Василівна – І⁰І⁰dd;
Женотка Микола Олексійович – І⁰І⁰ DD/ Dd;
Женотка Віталія Миколаївна – І⁰І⁰dd;
Женотка Данило Миколайович – І⁰І⁰Dd;
Женотка Ян Миколайович – І⁰І⁰dd.

Наступним кроком нашої роботи стало прогнозування наслідування цієї ознаки в нащадків пробанда у майбутньому.

2.2. Прогнозування наслідування ознак

Генотип пробанда – Женотки Данила Миколайовича – І⁰І⁰Dd. Оскільки на даному етапі пробанд не має дружини, ми можемо лише припустити ймовірність наслідування ознак групи крові та резус-фактору у залежності від генотипу майбутньої дружини.

Варіант 1.

Дружина матиме першу групу крові та буде резус позитивна:

Генотип І⁰І⁰DD

Генотип І⁰І⁰Dd

Дружина матиме першу групу крові та буде резус негативна:

Генотип І⁰І⁰dd

Тобто у даному варіанті діти будуть виключно першої групи крові, резус-фактор буде залежати від генотипу майбутньої дружини.

Варіант 2.

Дружина матиме другу групу крові та буде резус-позитивна:

Генотип І^АІ^АDD

Генотип І^АІ⁰DD

Генотип І^АІ^АDd

Генотип І^АІ⁰Dd

Дружина матиме другу групу крові та буде резус-негативна:

Генотип І^АІ^Аdd

Генотип І^АІ⁰dd

Тобто при такому варіанті шлюбу діти можуть бути як першої, так і другої групи крові, а також як резус-позитивними, так і резус-негативними.

Варіант 3.

Дружина матиме третю групу крові та буде резус-позитивна:

Генотип І^ВІ^ВDD

Генотип І^ВІ⁰DD

Генотип І^ВІ^ВDd

Генотип І^ВІ⁰Dd

Дружина матиме третю групу крові та буде резус-негативна:

Генотип І^ВІ^Вdd

Генотип І^ВІ⁰dd

Нащадки народжені у шлюбі з дружиною з групою крові ІІІ (В0) матимуть першу та третю групи крові з ймовірністю 50% на 50% відповідно. Генотип матері І^ВI^Впередбачає народження дитини з ІІІ (В0) з вірогідністю 100%.

Варіант 4.

Дружина матиме четверту групу крові та буде резус-позитивна:

Генотип І^АІ^ВDD

Генотип І^АІ^ВDd

Дружина матиме четверту групу крові та буде резус-негативна:

Генотип І^АІ^Вdd

Відсоток народження нащадків з ІІ та ІІІ групою крові складає 50% на 50%.

У цьому випадку ймовірність народження дитини із негативним чи позитивним резусом однакова і становить 50%.

Отже, отримані дані демонструють очікування від успадкування груп крові та резус-фактору майбутніми нащадками пробанда.

ВИСНОВКИ

Століттями батьки тільки ворожили, якою буде їхня дитина. Сьогодні є можливість заглянути в прекрасну далечінь. Генетика дозволяє визначити ймовірну групу крові дитини та спрогнозувати, які ознаки вона успадкує від своїх батьків.

В ході нашого дослідження було описано генетичний родовід родини, визначено генотипи усіх членів родини, а також припущено ймовірність наслідування ознак групи крові та резус-фактору у залежності від генотипу майбутньої дружини. Таким чином було досягнуто поставленої мети та вирішені завдання науково-дослідної роботи. Отримані результати свідчать, що:

Група крові пробанда – І⁰I⁰Rh+ .
В майбутньому у шлюбі не може народитися дитина з ІV(АВ) групою крові, незалежно від групи крові матері, оскільки у пробанда група крові І(0).
Дитина успадкує тільки І групу крові, якщо дружина теж матиме першу групу І(0).
Від шлюбу з дружиною ІІ групи крові І^АI⁰народяться нащадки з ймовірністю 50% першої групи крові з генотипом І⁰I⁰та 50% з генотипом І^АI⁰. Генотип матері І^АI^Апередбачає народження дитини з ІІ(А0) ймовірністю у 100%.
Нащадки народжені у шлюбі з дружиною з групою крові ІІІ (В0) матимуть першу та третю групи крові з ймовірністю 50% на 50% відповідно. Генотип матері І^ВI^Впередбачає народження дитини з ІІІ (В0) з вірогідністю 100%.
Четверта група крові у дружини ІV(АВ) передбачає народження дитини з ІІ(А0) групою крові ймовірністю 50% та ІІІ(В0) – 50% відповідно.

Успадкування резус-фактора дитини (прогнозування):

Пробанд резус-позитивний (гетерозигота, генотип Dd), мати резус-негативна (генотип dd). У цьому випадку ймовірність народження дитини із негативним чи позитивним резусом однакова і становить 50%
Батько і мати гетерозиготи за даним геном (Dd), обидва резус-позитивні. Вірогідність народження дитини із негативним резусом у такому шлюбі складає 25%.

Було встановлено генотип усієї родини пробанда за наслідуванням групи крові та резус-фактору.

Женотка Олексій Степанович І^ВІ⁰dd;
Женотка Марія Василівна – І^АІ⁰ DD/ Dd;
Білик Микола Дмитрович – І^ВІ⁰ DD/ Dd;
Білик Наталія Василівна – І⁰І⁰dd;
Женотка Микола Олексійович – І⁰І⁰ DD/ Dd;
Женотка Віталія Миколаївна – І⁰І⁰dd;
Женотка Данило Миколайович – І⁰І⁰Dd;
Женотка Ян Миколайович – І⁰І⁰dd;

Отже, точно визначити, до якої групи буде належати кров у нащадків, можна тільки в тому випадку, якщо в обох батьків вона перша. Що стосується резус-фактора, результат заздалегідь відомий лише для тієї пари, де обидва Rh-негативні. В інших випадках можливі варіанти з різним ступенем вірогідності.

Таким чином, результати дослідження генетичних особливостей спадкування груп крові дадуть можливість самостійно робити прогнози при переливанні крові, вагітності, алотрансплантації та генетичних захворюваннях.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

Рагимов А.А., Дашкова Н.Г. Основы трансфузионной иммунологии. М., 2004. С. 68.
Blood group terminology 2004: from the International Society of Blood Transfusion committee on terminology for red cell surface antigens / G. Daniels [et al.] // Vox Sang. 2004. № 87. Р. 304-316.
Reid M., Lomas-Francis C. The Blood Group Antigen Facts Book. N.Y., 2004. Р. 265-269.
Yamamoto F. The ABO Blood Group System: ABH oli-gosaccharide antigens, anti-A and anti-B antibodies, A and B glycosyltransferases, and ABO genes // Immunohematology. 2004. № 20. Р. 3-22.
Yamamoto F., Yamamoto M. Molecular genetic basis of porcine histo-blood group ABO system // Blood. 2001. Vol. 97, № 10. P. 3308-3310.
AB0(H) Blood Group A and B Glycosyltransferases Recognize Substrate via specific conformational changes / J. Alfaro [et al.] // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283, № 15. P. 10097- 10108.
Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L. Biochemistry. 2002. P. 167.
Иммунология и аллергология / под ред. А.А. Воробьева, А.С. Быкова, А.В. Караулова. М., 2006. С. 58.
Клаг У., Каммингс М. Основы генетики. М., 2007. C. 112.
Kaneko M., Nishihara S., Shinya N. Wide variety of point mutations in the H gene of Bombey and para-Bombey individuals that inactivate H enzyme // Blood. 1997. № 4. P. 27-32.
Bacterial glycosidases for the production of universal red blood cells / Q. Liu [et. al.] // Nature Biotechnology. 2007. Vol. 25, № 4. P. 454-464.