Возможные причины (коротко с объяснениями). Генетические: - Эффект основателей (founder effect) — малочисленное исходное население несёт несоразмерно много носителей; при росте популяции частота рецессивного аллеля остаётся высокой. - Генетический дрейф в малых популяциях — случайные флуктуации частоты аллеля; при малом эффективном размере NeN_eNe дисперсия изменения частоты велика: Var(Δp)=pq2Ne\mathrm{Var}(\Delta p)=\dfrac{p q}{2N_e}Var(Δp)=2Nepq. - Инбридинг / родственные браки — повышают долю гомозигот и проявление рецессивных болезней; при коэф. инбридинга FFF частота гомозигот-рецессива: P(aa)=q2+Fpq\;P(aa)=q^2+F p qP(aa)=q2+Fpq. - Положительная селекция на гетерозиготу (heterozygote advantage) — если носительство даёт преимущество, аллель поддерживается/растёт (пример: серповидно-клеточная анемия). Для модели с приспособленностями wAA=1−s, wAa=1, waa=1−tw_{AA}=1-s,\;w_{Aa}=1,\;w_{aa}=1-twAA=1−s,wAa=1,waa=1−t равновесная частота рецессивного аллеля q∗=ss+tq^*=\dfrac{s}{s+t}q∗=s+ts. - Генетический «пассаж» (hitchhiking) — рецессивный аллель растёт в частоте вместе с близко расположенным положительным мутацией. - Высокая скорость мутаций в локусе (реже) — при очень высокой частоте новых мутаций может увеличиваться частота аллеля. Экологические / демографические: - Географическая или культурная изоляция (эндогамия) — ограниченный приток новых аллелей, частые родственные браки. - Бутылочное горлышко и быстрый демографический рост после него — из небольшой группы с высокой qqq при экспансии абсолютное число больных растёт; относительная частота может остаться высокой по сравнению с исходной популяцией. - Изменения в среде, повышающие пенетрантность или выраженность (экспозиции, инфекция, дефициты питания) — больше проявлений при той же генетической частоте. - Социальные/репродуктивные факторы — отсутствие диагностики и отбора, культурные практики (обычно ранние/частые браки внутри клана), снижение репродуктивной компенсации носителей и т. п. Ключевые формулы для оценки: - При случайном скрещивании (HWE) частота болезни (рецессивная гомозигота): P(aa)=q2\;P(aa)=q^2P(aa)=q2. - При инбридинге: P(aa)=q2+Fpq\;P(aa)=q^2+F p qP(aa)=q2+Fpq. - Дрейф: Var(Δp)=pq2Ne\mathrm{Var}(\Delta p)=\dfrac{p q}{2N_e}Var(Δp)=2Nepq. - Равновесие при гетерозиготном преимуществе: q∗=ss+t\;q^*=\dfrac{s}{s+t}q∗=s+ts. Эти механизмы часто действуют одновременно (эффект основателей + инбридинг + малый NeN_eNe + экологическая пенетрантность), что объясняет быстрое распространение рецессивного заболевания в изолированной популяции.
Генетические:
- Эффект основателей (founder effect) — малочисленное исходное население несёт несоразмерно много носителей; при росте популяции частота рецессивного аллеля остаётся высокой.
- Генетический дрейф в малых популяциях — случайные флуктуации частоты аллеля; при малом эффективном размере NeN_eNe дисперсия изменения частоты велика: Var(Δp)=pq2Ne\mathrm{Var}(\Delta p)=\dfrac{p q}{2N_e}Var(Δp)=2Ne pq .
- Инбридинг / родственные браки — повышают долю гомозигот и проявление рецессивных болезней; при коэф. инбридинга FFF частота гомозигот-рецессива: P(aa)=q2+Fpq\;P(aa)=q^2+F p qP(aa)=q2+Fpq.
- Положительная селекция на гетерозиготу (heterozygote advantage) — если носительство даёт преимущество, аллель поддерживается/растёт (пример: серповидно-клеточная анемия). Для модели с приспособленностями wAA=1−s, wAa=1, waa=1−tw_{AA}=1-s,\;w_{Aa}=1,\;w_{aa}=1-twAA =1−s,wAa =1,waa =1−t равновесная частота рецессивного аллеля q∗=ss+tq^*=\dfrac{s}{s+t}q∗=s+ts .
- Генетический «пассаж» (hitchhiking) — рецессивный аллель растёт в частоте вместе с близко расположенным положительным мутацией.
- Высокая скорость мутаций в локусе (реже) — при очень высокой частоте новых мутаций может увеличиваться частота аллеля.
Экологические / демографические:
- Географическая или культурная изоляция (эндогамия) — ограниченный приток новых аллелей, частые родственные браки.
- Бутылочное горлышко и быстрый демографический рост после него — из небольшой группы с высокой qqq при экспансии абсолютное число больных растёт; относительная частота может остаться высокой по сравнению с исходной популяцией.
- Изменения в среде, повышающие пенетрантность или выраженность (экспозиции, инфекция, дефициты питания) — больше проявлений при той же генетической частоте.
- Социальные/репродуктивные факторы — отсутствие диагностики и отбора, культурные практики (обычно ранние/частые браки внутри клана), снижение репродуктивной компенсации носителей и т. п.
Ключевые формулы для оценки:
- При случайном скрещивании (HWE) частота болезни (рецессивная гомозигота): P(aa)=q2\;P(aa)=q^2P(aa)=q2.
- При инбридинге: P(aa)=q2+Fpq\;P(aa)=q^2+F p qP(aa)=q2+Fpq.
- Дрейф: Var(Δp)=pq2Ne\mathrm{Var}(\Delta p)=\dfrac{p q}{2N_e}Var(Δp)=2Ne pq .
- Равновесие при гетерозиготном преимуществе: q∗=ss+t\;q^*=\dfrac{s}{s+t}q∗=s+ts .
Эти механизмы часто действуют одновременно (эффект основателей + инбридинг + малый NeN_eNe + экологическая пенетрантность), что объясняет быстрое распространение рецессивного заболевания в изолированной популяции.