Что такое аутосомно-рецессивный тип наследования?
«Аутосомный» означает, что ген, ответственный за изучаемый признак, лежит вне половых хромосом — в аутосомах. Аутосомы — парные
хромосомы, одинаковые у мужских и женских особей вида.
При аутосомно-рецессивном типе наследования признак (болезнь) проявляется, если ген находится в рецессивном состоянии. Например,
при решении задачи по медицинской генетике люди с генотипом Aa, AA — здоровы (есть доминантный ген A), генотип больного человека
будет записан как — aa.
Примеры болезней, которые наследуются по аутосомно-рецессивному типу: фенилкетонурия, адреногенитальный синдром, кожно-глазной альбинизм,
муковисцидоз. Примеры признаков человека с аутосомно-рецессивным типом наследования: голубой цвет глаз, леворукость.
На родословной аутосомно-рецессивный тип наследования можно узнать по следующим признакам:
- Заболевание проявляется только у гомозигот
- Родители клинически здоровы
- Если больны оба родителя, то все их дети будут больны
- В браке больного со здоровым рождаются здоровые дети (если здоровый не гетерозиготен)
- Оба пола поражаются одинаково
Данная брошюра содержит информацию о том, что такое рецессивный тип наследования, и каким образом наследуются рецессивные заболевания. Для того, чтобы лучше понять особенности рецессивного наследования, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.
Что такое гены и хромосомы?
Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.
Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. В норме, в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей – 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей. Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей. Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.
Иногда в одной копии гена возникает изменение (мутация), которое нарушает нормальную работу гена. Если такая мутация происходит только в одной копии гена рецессивного заболевания, а вторая копия нормальная, то обычно это не приводит к развитию генетического (наследственного) заболевания.
Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК
Что такое аутосомно-рецессивное наследование?
Некоторые наследственные заболевания наследуются как рецессивные. Это означает, что человек должен унаследовать две измененные копии одного и того же гена (по одной измененной копии от каждого из родителей), и только в этом случае человек будет болен. Если человек наследует только одну измененную копию и одну нормальную, то в подавляющем большинстве случаев такой человек будет являться «здоровым носителем», то есть у него не будет признаков заболевания, так как нормальная копия гена компенсирует функцию мутантной копии. «Быть носителем» означает, что человек не болен, но одна из копий данного гена у него изменена, для ткого человека повышен риск рождения ребенка, больного соответствубщим заболеванием. Примерами аутосомно-рецессивных заболеваний являются муковисцидоз, спинальная амиотрофия и фенилкетонурия.
Как наследуются рецессивные заболевания?
Рисунок 2: Как рецессивные заболевания передаются от родителя к ребенку
Если оба родителя являются носителями мутантной копии одного и того же гена, они могут предать своему ребенку как нормальную копию, так и измененную. Выбор происходит случайным образом.
Таким образом, каждый ребенок у родителей, которые являются носителями мутаций в одном и том же гене, имеет шанс, оцениваемый в 25% (1 из 4) унаследовать измененные копии гена от обоих родителей и, следовательно, оказаться больным. В то же самое время это означает, что существует шанс, оцениваемый в 75% (3 из 4), что ребенок не будет болен данным заболеванием. Оценка вероятности (25% или 75%) одна и та же для каждой новой беременности, и одинакова для мальчиков и для девочек.
Шанс унаследовать от родителей только одну копию измененного гена оценивается в 50% (2 из 4). Если такое происходит, ребенок будет здоровым носителем, как и его родители.
Наконец, существует шанс в 25% (1 из 4), что ребенок унаследует две нормальные копии гена, по одной от каждого из родителей. В этом случае у ребенка не будет заболевания, и он не будет являться носителем.
Процент риска остается одним и тем же при каждой беременности и одинаков как для мальчиков, так и для девочек.
Что происходит в том случае, если ребенок является первым в семье, у кого выявлено данное заболевание?
Иногда ребенок с рецессивным наследственным заболеванием может оказаться первым больным в семье. Несмотря на то, что во многих поколениях родственники могли быть носителями измененного гена, ребенок может оказаться единственным больным в семье, так как оба его родителя являются носителями, и он унаследовал измененные копии гена от обоих родителей.
Тест на определение носительства и пренатальная диагностика (тест во время беременности)
Для людей, у которых есть семейный анамнез рецессивного наследственного заболевания, существует несколько возможностей для обследования. Анализ на выявление носительства может быть проведен парам для выяснения, являются ли оба партнера носителями мутаций в определенном гене. Эта информация может оказаться полезной при планировании беременности. Для некоторых рецессивных заболеваний возможно проведение пренатальной диагностики (во время беременности) для определения, унаследовал ли будущий ребенок заболевание. Данная информация подробно обсуждается в брошюрах «Биопсия ворсин хориона» и «Аминиоцентез».
Другие члены семьи
Если кто-то в Вашей семье болен рецессивным заболеванием или является носителем, возможно, Вы захотите обсудить это с другими членами Вашей семьи. Это предоставит возможность Вашим родственникам, при желании, пройти обследование (специальный анализ крови) для выявления, является ли человек также носителем. Эта информация также может быть важна для родственников при диагностике заболевания. Это может быть особенно важно для тех родственников, у которых есть или будут дети. Подробно данная информация приведена в брощюре «Тестирование носителей»
Некоторым людям может оказаться сложно обсуждать свое генетическое заболевание с другими членам семьи. Они могут бояться причинить беспокойство членам семьи. В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками. Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.
Что необходимо помнить
- Для того, чтобы развилось заболевание, человек должен унаследовать две копии измененного гена – по одной от каждого из родителей (шанс 25%). Если человек наследует только одну копию, он является носителем (шанс 50%). Выбор определяется случайным образом. Оценка вероятности одна и та же для каждой новой беременности, и одинакова для мальчиков и для девочек.
- Измененный ген нельзя исправить – он остается измененным на всю жизнь.
- Измененный ген не заразен, например, его носитель может быть донором крови.
- Люди часто испытывают чувство вины в связи с тем, что в их семье есть наследственное заболевание. Важно помнить, что это не является чьей-либо виной или следствием чьих-либо действий
Медицинский эксперт статьи
Новые публикации
Генетическое обследование
, медицинский редактор
Последняя редакция: 20.11.2021
х
Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.
У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.
Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.
Генетическое обследование может использоваться в случае риска появления того или иного генетического нарушения в семье. Такое тестирование приемлемо только в том случае, когда хорошо изучена структура генетического наследования нарушения, возможна эффективная терапия и применены надежные, достоверные, высокочувствительные, специфические и безвредные методы анализа. Преобладание в определенном поколении должно быть достаточно высоким для оправдания усилий, затраченных на проведение тестов.
Генетическое тестирование может иметь целью идентификацию гетерозигот-носителей гена рецессивного нарушения, но при этом его не выражающего (например, болезнь Тея-Сакса у евреев ашкенази, серповидно-клеточная анемия у негров, талассемия у нескольких этнических групп). Если гетерозиготной парой является также гетерозигота, супруги находятся в зоне риска рождения больного ребенка.
Тесты могут быть необходимы до того, как проявятся симптомы в том случае, если в истории семьи имело место мажорированно наследовавшееся нарушение, которое проявляется в более поздний период жизни (например, болезнь Хантингтона, рак молочной железы). Тестирование определяет степень риска развития нарушения, а значит, человек в дальнейшем может принять превентивные меры. Если тест показал, что человек является носителем нарушения, то он также может принять решения, касающиеся рождения потомства.
Предродовое тестирование может также включать амниоцентез, взятие пробы ворсин хориона, анализ крови пуповины, анализ материнской крови, анализ материнской сыворотки, или эмбрионального воплощения. Распространенными причинами для предродового обследования являются возраст роженицы (старше 35); семейная история нарушения, которая может диагностироваться с помощью предродовых методик; отклонения от нормы в результатах анализа материнской сыворотки, а также определенные симптомы, проявляющиеся в период беременности.
Обследование новорожденных позволяет применение профилактики (специальной диеты или терапии замены) фенилпировиноградной олигофрении, галактозного диабета и гипотиреоза.
Создание семейной генеалогии. В генетической консультации широко применяется создание семейной генеалогии (генеалогического древа). При этом используются условные символы, обозначающие членов семьи и дающие необходимую информацию о состоянии их здоровья. Некоторые семейные нарушения с идентичными фенотипами имеют несколько моделей наследования.
[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]
Митохондиальные нарушения ДНК
Митохондрия содержит уникальную округлую хромосому, которая несет информацию о 13 протеинах, различных РНК и нескольких регулятивных ферментах. Однако информация о более чем 90 % митохондриальных протеинов содержится в ядерных генах. Каждая клетка имеет в своем составе несколько сотен митохондрий в своей цитоплазме.
Митохондриальные нарушения могут проистекать от митохондриальных аномалий или аномалий ядерных ДНК (например, разрушений, дупликаций, мутаций). Ткани высокой энергии (например, мускулы, сердце, мозг) находятся в зоне особого риска нарушения функций по причине митохондриальных аномалий. Различные типы нарушения функций тканей коррелируют с определенными митохондриальными аномалиями ДНК.
Митохондриальные аномалии проявляются при многих распространенных нарушениях, к примеру, при некоторых разновидностях болезни Паркинсона (которые могут вызывать обширные митохондриальные делеционные мутации в клетках подкорковых узлов) и многих других видах нарушений работы мышц.
Аномалии митохондрии ДНК определяются наследованием с материнской стороны. Вся митохондрия наследуется от цитоплазмы яйцеклетки, поэтому все потомство больной матери находится в зоне риска унаследовать нарушение, но при этом нет никакого риска унаследовать нарушение от больного отца. Разнообразие клинических проявлений является правилом, которое может частично объясняться вариативностью сочетаний унаследованных мутаций и нормальных митохондриальных геном (гетероплазма) клеток и тканей.
Митохондриальные нарушения
|
Нарушение |
Описание |
|
Хроническая прогрессивная наружная офтальмоплегия |
Прогрессивный паралич внеглазных мускулов, которому обычно предшествует билатеральное, симметричное, прогрессивное опущение, начинающееся за месяцы или годы до паралича |
|
Синдром Кирнса-Сэйра |
Мультисистемныи вариант хронической прогрессивной наружной офтальмоплегии, который также вызывает блокировку сердца, пигментную дегенерацию сетчатки и дегенерацию ЦНС |
|
Наследственная оптическая невропатия Лебера |
Непостоянная, но часто разрушительная билатеральная потеря зрения, которая чаще всего происходит в подростковом возрасте по причине точечной мутации в митохондрии ДНК |
|
Синдром Меррфа |
Миоклонический эпилептический припадок, шероховатые красные волокна, слабоумие, атаксия и миопатия |
|
Синдром Меласса |
Митохондриальная энцефаломиопатия, лактоцидоз и приступы, похожие на инсульт |
|
Синдром Пирсона |
Сидеробластная анемия, недостаточность поджелудочной железы и прогрессирующая болезнь печени, которая начинается в первые месяцы жизни и часто заканчивающаяся смертью ребенка |
Дефекты одного гена
Генетические расстройства, которые вызваны нарушением только в одном гене («менделевские нарушения»), являются самыми простыми для анализа и наиболее полно изученными на настоящий момент. Наука описала многие специфические нарушения подобного рода. Дефекты одного гена могут быть аутосомными, или сцепленными с Х-хромосомой, доминантными или рецессивными.
[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16]
Аутосомный доминантный признак
Только одна аутосомная аллель гена необходима для выражения аутосомной доминантной черты; это значит, что происходит поражение гетерозиготы и гомозиготы аномального гена.
В общем, здесь применимы следующие правила:
- У больного человека — больной родитель.
- Гетерозиготный больной родитель и здоровый родитель имеют, в среднем, одинаковое количество больных и здоровых детей; это значит, что риск развития заболевания составляет 50 % для каждого ребенка.
- Здоровые дети больного родителя не передают черту своим потомкам.
- Мужчины и женщины подвержены одинаковому риску развития болезни.
[17], [18], [19], [20], [21]
Аутосомный рецессивный признак
Для выражения аутосомной рецессивной черты необходимы две копии аномальной аллели. У некоторых поколений процент гетерозигот (носителей) высокий из-за эффекта инициатора (т.е. группа была начата несколькими людьми, один из которых был носителем) или из-за того, что носители имеют селективное преимущество (например, гетерозиготность при серповидно-клеточной болезни защищает от малярии).
В общем, применяются следующие правила наследования:
- Если у здоровых родителей родился больной ребенок, оба родителя гетерозиготны и, в среднем, один из четырех их детей будет болен, один из двух гетерозиготный, а один из четырех — здоров.
- Все дети больного родителя и генотипически нормальный человек являются фенотипически нормальными гетерозиготами.
- В среднем, 1/2 детей больного человека и один гетерозиготный носитель подвергаются заражению, в 1/3 являются гетерозиготными.
- Все дети двоих больных родителей заболеют.
- Мужчины и женщины подвержены в одинаковой степени риску заражения.
- Носители гетерозигот фенотипически нормальны, но являются проводниками черты. Если черта порождается дефектом специфического белка (например, энзимы), гетерозиготный человек обычно обладает ограниченным количеством этого белка. Если нарушение известно, при помощи молекулярных генетических приемов возможна идентификация гетерозиготных, фенотипически нормальных людей.
Родственники скорее других унаследуют ту же мутантную аллель, по этой причине браки между близкими родственниками (единокровность) увеличивают вероятность появления больных детей. У пары родитель-ребенок или брат-сестра риск родить больного ребенка увеличивается за счет наличия 50 % одинаковых генов.
[22], [23], [24], [25],
Доминанта, сцепленная с Х-хромосомой
Сцепленные с Х-хромосомой доминантные черты содержатся в Х-хромосоме. Большинство из них очень редки. Обычно мужчины заражаются сильнее, однако женщины, которые носят только одну аномальную аллель, также заражаются, только менее серьезно.
В общем, применяются следующие правила наследования:
- Больной мужчина передает черту всем своим дочерям, но не сыновьям; однако, если больной мужчина женится на больной женщине, у них может родиться больной сын.
- Больные гетерозиготные женщины передают черту половине своих детей, без учета пола.
- Больные гомозиготные женщины передают черту всем своим детям.
- В 2 раза больше больных женщин, нежели мужчин, носят черту, если только она не вызвала смерть у мужчин.
Наследование доминанты, сцепленной с Х-хромосомой, может с трудом отличаться от аутосомного доминантного наследования, если не использовать молекулярные тесты. Для этого необходимы большие родословные с условием повышенного внимания к детям больных родителей, так как передача черты от мужчины к мужчине исключает сцепление с Х-хромосомой (мужчины передают своим сыновьям только Y-хромосомы). Некоторые расстройства сцепленной с Х-хромосомой доминанты вызывают смертность у мужчин.
Сцепленный с Х-хромосомой рецессивный ген
Сцепленные с Х-хромосомой рецессивные черты содержатся в Х-хромосо-ме.
В общем, применяются следующие правила наследования:
- Почти все больные являются представителями мужского пола.
- Гетерозиготные женщины обычно фенотипически нормальны, но как носители могут передавать аномалию своим детям (однако черта может представлять собой новую мутацию в организме мужчины).
- Больной мужчина никогда не передает эту черту своим сыновьям.
- Все дочери больного мужчины являются носителями черты.
- Женщина-носитель передает черту половине своих сыновей.
- Черта не передается дочерям матери-носителя (если только они не унаследовали черту — например, дальтонизм — от своего отца), но половина из них являются носителями.
Больная женщина обычно должна являться обладательницей аномального гена в обеих Х-хромосомах (гомозигота) для того, чтобы черта получила выражение, т. е. у нее больной отец и мать с мутацией в гетерозиготе или гомозиготе.
Иногда ген получает некоторое выражение у женщин, гетерозиготных по мутациям, связанным с Х-хромосомой, но такие женщины очень редко поражаются настолько серьезно, насколько это происходит у мужчин, обладающих лишь одной парой генов (полузиготных). Гетерозиготные женщины могут заболеть в том случае, если произойдет структурная хромосомальная перестройка (например, транслокация Х-аутосомы, отсутствие или разрушение Х-хромосомы) или искаженная Х-инактивация. Последняя имеет место на ранней ступени развития; обычно она предполагает случайную, но равновесную инактивацию X-хромосомы, унаследованной от отца или от матери. Иногда, однако, наибольшая доля инактивации происходит в Х-хромосоме, наследуемой от одного родителя; это явление и получило название искаженной Х-инактивации.
Кодоминантность
При кодоминантном наследовании фенотип гетерозигот отличен от фенотипа обеих гомозигот. Каждая аллель в генетической локусе обычно содержит ярко выраженный эффект. Например, кодоминантность распознается в антигенах группы крови (например, АВ, MN), лейкоцитных антигенах (например, DR4, DR3), белках сыворотки, имеющих различную мобильность электрофореза (например, альбумин, тактильный глобулин), и в ферментных процессах (например, параоксоназ).
[26], [27], [28], [29]
Многофакторное наследование
Многие черты (например, рост) распределены вдоль параболообразного изгиба (нормальное распределение); подобное распределение согласовано с полигенным определением черты. Каждая черта добавляет нечто или отнимает нечто у черты вне зависимости от других генов. При таком распределении очень малое количество людей обнаруживают крайности, а большинство находятся посередине, так как людям не свойственно наследование многочисленных факторов, действующих в одном направлении. Различные факторы окружающей среды, ускоряющие или замедляющие конечный результат, способствуют нормальному распределению.
Многие относительно распространенные врожденные нарушения и семейные болезни являются результатом многофакторного наследования. У больного человека расстройство представляет собой сумму факторов генетики и окружающей среды . Риск развития такой черты значительно выше у родственников первой степени (обладают 50 % генов больного человека), чем у более дальних родственников, которые, скорее всего, унаследуют лишь несколько аномальных генов.
Распространенные нарушения, вызванные многообразием факторов, охватывают гипертензию, артеросклероз, сахарный диабет, рак, болезни спинного мозга и артрит. Многие специфические гены поддаются диагностике. Генетически обусловленные факторы предрасположенности, включающие семейную историю, биохимические и молекулярные параметры, могут способствовать идентификации людей, подверженных риску развития болезни, для принятия превентивных мер.
Нетрадиционное наследование
Мозаичность. Мозаичность — это наличие 2 или более клеточных линий, отличающихся генотипом или фенотипом, но восходящих к одной и той же зиготе. Вероятность мутации высока во время деления клетки в любом крупном многоклеточном организме. Каждый раз, когда происходит клеточное деление, в геноме, по подсчетам, наблюдается 4 или 5 изменений. Таким образом, любой крупный многоклеточный организм имеет субклоны клеток со слегка различающимся генетическим составом. Эти соматические мутации — мутации, произошедшие во время митотического деления клетки — могут не привести к появлению ярко выраженной черты или болезни, но могут быть классифицированы как нарушения, к которым приводят фрагментарные изменения. Например, синдром МакКьюн-Олбрайта вызывает фрагментарные диспластические изменения в кости, нарушения эндокринной гланды, фрагментарные пигментные изменения и, в очень редких случаях, нарушения работы сердца или печени. Если бы подобная мутация произошла во всех клетках, это вызвало бы раннюю смерть, однако мозаики (химеры) выживают по той причине, что нормальные ткани поддерживают работу аномальных тканей. Иногда родитель с нарушением одного гена кажется обладателем слабой формы болезни, но на самом деле является мозаиком. Потомство может быть поражено в более тяжелой форме, если они наследуют эмбриональную клетку с мутацией в аллели и, следовательно, получают аномалию в каждой клетке. Хромосомальная мозаичность проявляется у некоторых эмбрионов и может быть обнаружена в плаценте посредством взятия образцов ворсин хориона. Большинство эмбрионов и плодов, имеющих хромосомные нарушения, подвержены спонтанному выкидышу. Однако наличие нормальных клеток на ранних стадиях развития может поддерживать некоторые хромосомные нарушения, позволяя ребенку родиться живым.
Геномный импринтинг. Геномный импринтинг — это дифференцированное выражение генетического материала в зависимости от того, унаследован он от матери или от отца. Различие в выражении проистекает от различной активации гена. Геномный импринтинг зависит от ткани и стадии развития. Двуаллельное, или унаследованное от обоих родителей выражение аллели, может иметь место в некоторых тканях, при этом выражение аллели, унаследованное от одного родителя, происходит в других тканях. В зависимости от того, является ли генетическое проявление унаследованным от матери или от отца, может возникнуть новый синдром, если ген был геномно имприн-тирован. Особое внимание следует обращать на геномный импринтинг в том случае, если нарушения или болезни были переданы через поколение.
Дисомия одного из родителей. Дисомия одного из родителей происходит, когда две хромосомы пары наследуются только от одного родителя. Это случается крайне редко и, как принято считать, связано с трисомным освобождением. Это значит, что зигота первоначально имела три хромосомы, но одна из них была потеряна, что привело к рассматриваемой дисомии в одной трети случаев. При этом могут проявиться эффекты импринтинга, так как отсутствует информация о втором родителе. Также, если имеются копии одной и той же хромосомы (изодисомия), которые содержат аномальную аллель аутосомного рецессивного нарушения, больные люди подвержены риску заражения последним даже несмотря на то, что носителем его является только один родитель.
Триплетные (тринуклеотидные) повторящиеся расстройства. Нуклеотидный триплет возникает часто и иногда имеет много повторений. Случается так, что число триплетов в гене растет из поколения в поколение (нормальный ген имеет относительно мало триплетных повторений). Когда ген передается от одного поколения другому или иногда это происходит в результате деления клеток в теле, триплетное повторение может разрастаться и увеличиваться, препятствуя нормальному функционированию гена. Такое увеличение возможно обнаружить в ходе молекулярных исследований, этот тип генетического изменения не является обычным, но имеет место при некоторых нарушениях (например, дистрофическая миотония, хрупкая X-олигофрения), особенно тех, которые связаны с ЦНС (например, болезнь Хантингтона).
Антиципация (предвосхищение). Антиципация происходит в том случае, когда болезнь имеет раннюю фазу начала и более ярко выражена в каждом последующем поколении. Антиципация может происходить, когда родитель является мозаиком (химерой), а ребенок имеет полную мутацию во всех клетках. Также она способна проявиться в триплетном повторяющемся расширении, если количество повторений, а следовательно, и тяжесть поражения фенотипа возрастает с каждым последующим потомством.
Типы наследования
Аутосомно-доминантный
тип наследования
характеризуется следующими признаками
(рис. 2):
1)
больные в каждом поколении;
2)
больной ребенок у больных родителей
3)
болеют в равной степени мужчины и
женщины;
4)
проявление признака (болезни) наблюдается
по вертикали и по горизонтали;
5)
вероятность наследования 100% (если хотя
бы один родитель гомозиготен), 75% (если
оба родителя гетерозиготны) и 50% (если
‘один родитель гетерозиготен).
Рис.
13.2. Генеалогическая карта с
аутосомно-доминантным типом наследования.
Аутосомно-рецессивный
тип наследования
характеризуется следующими признаками:
(рис. 3)
1)
больные не в каждом поколении;
2)
больной ребенок (гомозигота) рождается
у здоровых родителей (гетерозигот);
3)
болеют в равной степени мужчины и
женщины;
4)
проявление признака (болезни) наблюдается
по горизонтали;
5)
вероятность наследования 25% (если оба
родителя гетерозиготны), 50% (если один
родитель гетерозиготен, а второй
гомозиготен по рецессивному признаку)
и 100% (если оба родителя рецессивные
гомозиготы). Чаще всего вероятность
наследования болезни аутосомно-рецессивного
типа составляет 25%, так как вследствие
тяжести заболевания такие больные либо
не доживают до детородного возраста,
либо не вступают в брак. Так наследуются
у человека фенилкетонурия,
серповидно-клеточная анемия, муковисцидоз,
галактоземия, болезнь Вильсона-Коновалова,
адреногенитальный синдром, мукополисахаридозы
и др.
Рис.
13.3. Генеалогическая карта с
аутосомно-рецессивным типом наследования.
Х-сцепленный
доминантный тип наследования
характеризуется следующими признаками:
1)
болеют как мужчины, так и женщины, однако
больных женщин в два раза больше, чем
больных мужчин;
2)
заболевание прослеживается в каждом
поколении;
3)
если болен отец, то все его дочери будут
больными, а все сыновья здоровыми;
4)
если мать больна, то вероятность рождения
больного ребенка равна 50 % независимо
от пола;
5)
больными дети будут только тогда, если
болен один из родителей;
6)
у здоровых родителей все дети будут
здоровы.
По
Х-сцеплснному доминантному типу
наследуются фосфатемия (недостаток
фосфата в крови), коричневая окраска
эмали зубов и др.
Рис.
13.4. Генеалогическая карта с Х-сцепленным
доминантным типом наследования.
Х-сцепленный
рецессивный тип наследования
характеризуется следующими признаками:
1)
заболевание встречается чаще у лиц
мужского пола;
2)
от здоровых родителей могут родиться
больные дети (если мать гетерозиготна
по мутантному гену);
3)
больные мужчины не передают заболевание
своим сыновьям, но их дочери становятся
гетерозиготными носителями болезни;
4)
больные женщины могут родиться только
в семьях, где отец болен, а мать
гетерозиготна по мутантному гену.
Рис.
13.5. Генеалогическая карта с Х-сцепленным
рецессивным типом наследования.
■—
гемофилик;
—
женщина-носитель.
У
– сцепленный (голандрический) тип
наследования
характеризуется следующими признаками:
1)
больные во всех поколениях;
2)
болеют только мужчины;
3)
у больного отца больны все его сыновья;
4)
вероятность наследования у мальчиков
100%.
Так
наследуются у человека некоторые формы
ихтиоза, обволошенность наружных
слуховых проходов и средних фаланг
пальцев, некоторые формы синдактилии
(перепонки между пальцами ног) и др.
Рис.
13.6. Генеалогическая карта с У-сцепленным
типом наследования.
Митохондриальная,
или цитоплазматическая, наследственность
Митохондриальный
геном представлен в виде кольцевой
двунитевой молекулы ДНК, содержащей
около 17 тыс. пар оснований.
Рис.
13.7. Родословные с митохондриальным
типом наследования патологии (атрофия
зрительного нерва Лебера)
На
сегодняшний день известен целый ряд
мутаций митохондриальной ДНК, вызывающих
различные заболевания.
Поскольку
митохондрии наследуются ребенком от
матери с цитоплазмой овоцитов, все дети
больной женщины унаследуют заболевание
независимо от пола ребенка. Пораженные
девочки, выходя замуж, будут рожать
только больных детей, в то время как у
больных мужского пола все дети будут
свободны от данного заболевания (рис.
7).
По
митохондриальному типу наследуются
атрофия зрительного нерва Лебера,
митохондриальная миоэнце-фалопатия,
синдром Лея, болезнь Кернса—Сейра и
некоторые другие заболевания. В настоящее
время описано более 10 различных
заболеваний, при которых обнаружены
мутации митохондри-альной ДНК. Поскольку
изменения митохондриального генома
приводят к нарушениям пируватдегидрогеназного
комплекса, дефектам ферментов дыхательной
цепи, бета-окисления и цикла Кребса, в
клинической картине митохондриальных
заболеваний ведущими являются тяжелые
поражения ЦНС, органов зрения, сердца
и мышц.
Митохондриальная
ДНК накапливает мутации более чем в
десять раз быстрее по сравнению с ядерным
геномом — это связано с тем, что митДНК
лишена защитных гистонов и, как уже
упоминалось, ее окружение чрезвычайно
богато реактивными видами кислорода,
являющимися побочным продуктом
метаболических процессов, протекающих
в митохондриях; кроме того, восстановительные
механизмы митДНК малоэффективны по
сравнению с ядерной
Соседние файлы в предмете Биология
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #