Luontainen muutamille patologian muodoille, esimerkiksi vitamiinille

D-rahitauti. Sekä homotsygooteilla että heterotsygooteilla on taudin fenotyyppinen ilmentymä. Erilaiset avioliitot ovat geneettisesti mahdollisia, mutta ne, joissa isä on sairas, ovat informatiivisia. Avioliitossa terveen naisen kanssa havaitaan seuraavat patologioiden periytymisen piirteet:

1) kaikki pojat ja heidän lapsensa ovat terveitä, koska vain Y-kromosomi voi siirtyä heille isältä;

2) kaikki tyttäret ovat heterotsygootteja ja fenotyyppisesti sairaita.

Nämä kaksi ominaisuutta erottavat tämän tyypin autosomaalisesta dominantista tyypistä, jossa sairaiden ja terveiden sisarusten suhde on 1:1 ja jotka ovat yhtä lailla erotettavissa lapsilla niistä, joilla on autosomaalisesti hallitseva perinnöllinen malli (1:1), ja siellä pitäisi myös olla ei sukupuolieroja. Miehillä taudin ilmentymä on voimakkaampi, koska heillä ei ole normaalin kujan kompensoivaa vaikutusta. Kirjallisuudessa kuvataan sukutauluja joistakin tämäntyyppisistä sairauksista, joilla ei ole miespuolisia sisaruksia, koska vakava vaurioaste aiheuttaa niiden kohdunsisäisen kuoleman. Tämä sukutaulu näyttää omituiselta: jälkeläiset ovat vain naisia, noin puolet heistä on sairaita, ja anamneesissa voi olla spontaaneja abortteja ja urossikiöiden kuolleena syntymiä.

Luetteloidut perinnöllisyystyypit liittyvät pääasiassa monogeenisiin sairauksiin (jotka määritetään yhden geenin mutaatiolla). Patologinen tila voi kuitenkin riippua kahdesta tai useammasta mutanttigeenistä. Useilla patologisilla geeneillä on vähentynyt penetranssi. Lisäksi niiden läsnäolo genomissa, jopa homotsygoottisessa tilassa, on välttämätöntä, mutta ei riittävää taudin kehittymiselle. Näin ollen kaikki ihmisten sairauksien periytymistyypit eivät sovi kolmeen yllä lueteltuun järjestelmään.

MENETELMÄT ENSISIJAISEN BIOKEEMIAN VIAN MÄÄRITTÄMISEKSI.

Monogeenisten nosologisten muotojen löytöhistoriaa tarkasteltaessa näkyy selvästi, että sen pisin ajanjakso, noin 50-luvun puoliväliin asti, liittyy tällaisten muotojen tunnistamiseen suvujen kliinisen ja sukututkimuksen perusteella. Tämä ajanjakso ei kuitenkaan ole kovin tuottoisa. Esimerkiksi tällä hetkellä tunnistetut 18 perinnöllistä mukopolysakkaridoosien geneettistä muotoa, jotka aiheutuvat 11-12 eri geenin mutaatioista, muodostavat kliinisesti vain kaksi hieman erilaista fenotyyppiä, ja kliinisen kuvan ja perinnöllisen tyypin perusteella on löydetty vain kaksi nosologista yksikköä - Hurlerin oireyhtymä ja Hunterin oireyhtymä. Sama tilanne on kehittynyt muiden perinnöllisten aineenvaihduntahäiriöiden luokkien kanssa. Perinnöllisten sairauksien löytämistä ja kuvausta ei pidä pitää täydellisenä. Tällä hetkellä tunnetaan noin kaksi tuhatta Mendelin patologista tilaa. Teoreettisesti 50-100 tuhannen luokkaa olevien rakennegeenien kokonaismäärän perusteella voitaisiin olettaa, että suurinta osaa patologisista mutanttialleeleista ei ole vielä löydetty. Vaikka myöntäisimme, että monet tällaiset mutaatiot ovat tappavia, kun taas toiset päinvastoin eivät vaikuta vakaviin toimintoihin ja jäävät kliinisesti tunnistamatta, meidän pitäisi odottaa yhä useampien uusien perinnöllisen patologian muotojen löytämistä. Mutta voimme sanoa luottavaisesti, että yleisimmät sairaudet, jotka antavat selkeän kliinisen kuvan, on jo kuvattu. Äskettäin löydetyt muodot ovat seurausta harvinaisista mutaatioista. Lisäksi geneettisestä näkökulmasta seurauksena on saman geenin mutaatioita, jotka vaikuttavat uusiin rakenteisiin tai ovat molekyyliluonteeltaan erilaisia ​​(esimerkiksi mutaatioita geenin säätely- kuin rakenteellisessa osassa). Siksi uusien mutanttialleelien löytäminen ja tunnettujen sairauksien pirstoutuminen geneettisesti erilaisiin muotoihin ovat erottamattomia yhteydestä perinteiseen kliiniseen geneettiseen analyysiin uusista geneettisistä lähestymistavoista, jotka mahdollistavat erillisten ja läheisempien perusominaisuuksien saavuttamisen.

Ensimmäinen paikka on biokemiallisilla menetelmillä. Biokemiallista lähestymistapaa sovellettiin ensimmäisen kerran ja se osoittautui erittäin hedelmälliseksi tämän vuosisadan alussa alkaptunurian kliinisessä ja geneettisessä tutkimuksessa. Tämän tutkimuksen tuloksena yhdelle perinnöllisistä sairauksista löydettiin biokemiallinen mendelilainen ominaisuus, joka on homogentisiinihapon liiallinen erittyminen virtsaan, ja ehdotettiin, että on olemassa samanlaisia ​​synnynnäisiä aineenvaihduntasairauksia, joilla on omat ominaisuutensa. biokemiallinen vika. Tällä hetkellä biokemiallisessa genetiikassa on kuvattu yli 300 perinnöllistä aineenvaihduntasairautta, joissa on tutkittuja poikkeavuuksia. Kliinisessä käytännössä tunnettujen aineenvaihduntasairauksien biokemialliseen diagnosointiin käytetään kvalitatiivisten ja puolikvantitatiivisten testien järjestelmää, jonka avulla voidaan havaita aineenvaihduntatuotteiden häiriintynyt pitoisuus (esim. happo fenyyliketonuriassa tai homokystiini homokystinuriassa). Erilaisten elektroforeesien ja kromatografian käyttö erikseen ja yhdistelmänä sekä muita menetelmiä mahdollistaa sen, että voidaan määrittää, mikä metabolinen yhteys on häiriintynyt. Sen selvittämiseksi, mikä entsyymi tai muu proteiini osallistuu aineenvaihduntavaikutukseen ja mikä on proteiinin muutos, käytetään pääsääntöisesti biologisten nesteiden lisäksi myös potilaan soluja ja monimutkaisilla menetelmillä määritetään aineenvaihdunnan pitoisuus. entsyymi, sen katalyyttinen aktiivisuus ja molekyylirakenne.

Biokemiallisia menetelmiä täydentävät molekyyligeneettiset menetelmät, jotka ovat itsenäisesti tärkeitä mutaatioiden luonteen tulkinnassa suoraan DNA:ssa. Perinteisesti niiden käyttö on mahdollista, kun vastaavassa geenituotteessa on havaittu vika, mutta toistaiseksi se on realistista muutamissa patologiatapauksissa, esimerkiksi globiinigeenien mutaatioissa.

Biokemiallisten tutkimusmenetelmien hedelmällisyys johtuu suurelta osin siitä, että biologisten nesteiden biokemiallista analyysiä täydentää kehon solujen analyysi. Solujen geneettinen biokemiallinen analyysi osoittautui ratkaisevaksi siirtymisessä biokemialliseen diagnostiikkaan metaboliittien analyysillä suoraan entsyymien ja rakenneproteiinien, erityisesti solureseptorien, tutkimukseen.

Tämä johti primääristen vikojen löytämiseen proteiinimolekyyleissä ja moniin perinnöllisiin sairauksiin. Immunologiset menetelmät ovat ominaisuuksiltaan lähellä biokemiallisia menetelmiä. Erilaisten perinnöllisten immuunikatotilojen geneettisten muotojen diagnostiikka ja syvällinen tutkiminen perustuu menetelmiin, joilla arvioidaan eri luokkien seerumin immunoglobuliinien tasoa sekä soluimmuniteetin tilaa. Näkyvä paikka näiden menetelmien arsenaalissa on klassisilla serologisilla reaktioilla erytrosyyttien tai leukosyyttien kanssa pinta-antigeenien tilan määrittämiseksi. Viime vuosina radioimmunokemiallisia menetelmiä hormonien ja joidenkin muiden biologisesti aktiivisten aineiden vikojen määrittämiseksi on käytetty yhä enemmän.

Kaikkia näitä menetelmiä käytetään tunnistamaan biokemiallisia vikoja ja mutaatioiden molekulaarista luonnetta populaatiomaantieteellisellä lähestymistavalla. Tämän lähestymistavan merkitys on, että harvinaisia ​​vikoja ja mutaatioita voi esiintyä pääasiassa tietyillä maantieteellisillä alueilla ihmisen ympäristön erityisolosuhteiden vuoksi. Riittää, kun muistetaan erilaisten genoglobinopatioiden vallitseva levinneisyys, erityisesti alueilla, joilla malaria on laajalle levinnyt. Eristetyt populaatiot, joissa on suuri määrä sukulaisavioliittoja, toimivat usein lähteenä uusien mutaatioiden löytämiselle johtuen homotsygoottien useasta segregaatiosta resessiivisessä tilassa. Populaatiomaantieteellinen lähestymistapa auttaa myös suurilla potilasnäytteillä erottelemaan fenotyyppisesti samanlaisia, mutta geneettisesti erilaisia ​​mutaatioita nopeammin.

X-kytketty resessiivinen perintö(Englanti) X-kytketty resessiivinen perintö ) on yksi sukupuoleen liittyvän perinnön tyypeistä. Tällainen periytyminen on tyypillistä ominaisuuksille, joiden geenit sijaitsevat X-kromosomissa ja jotka esiintyvät vain homotsygoottisessa tai hemitsygoottisessa tilassa. Tämän tyyppisillä perinnöllisillä ihmisillä on useita synnynnäisiä perinnöllisiä sairauksia, jotka liittyvät mihin tahansa sukupuoli-X-kromosomissa sijaitsevaan geeniin, ja ne ilmenevät, jos ei ole toista X-kromosomia, jolla on normaali kopio samasta geenistä. Kirjallisuudessa on lyhenne XR X-kytketyn resessiivisen periytymisen osoittamiseksi.

X-kytketyille resessiivisille sairauksille on tyypillistä, että tämä on lähes aina totta. Kaikki heidän fenotyyppisesti terveet tyttärensä ovat heterotsygoottisia kantajia. Heterotsygoottisten äitien pojilla sairaiden ja terveiden suhde on 1:1.

X-kytketyn resessiivisen perinnön erikoistapaus on ristikkäin perintö (englanniksi) ristikkäinen perintö, Myös ristikkäinen perintö), jonka seurauksena tyttärissä näkyvät isien ominaisuudet ja pojissa äitien ominaisuudet. Tämän perinnön tyypin nimesi yksi kromosomaalisen periytymisteorian kirjoittajista Thomas Hunt Morgan. Hän kuvaili ensimmäisen kerran tämäntyyppistä silmänvärin periytymistä Drosophilassa vuonna 1911. Ristiinperinnöinti tapahtuu, kun äiti on homotsygoottinen X-kromosomiin lokalisoidun resessiivisen piirteen suhteen ja isällä on tämän geenin hallitseva alleeli ainoassa X-kromosomissa. Tämän tyyppisen periytymisen havaitseminen segregaatioanalyysin aikana on yksi todiste vastaavan geenin lokalisoinnista X-kromosomissa.

Sukupuoleen liittyvien resessiivisten piirteiden periytymisen erityispiirteet ihmisillä

Ihmisillä, kuten kaikilla nisäkkäillä, miessukupuoli on heterogameettinen (XY) ja naissukupuoli on homogameettinen (XX). Tämä tarkoittaa, että miehillä on vain yksi X- ja yksi Y-kromosomi, kun taas naisilla on kaksi X-kromosomia. X- ja Y-kromosomeissa on pieniä homologisia alueita (pseudoautosomaalisia alueita). Ominaisuuksien, joiden geenit sijaitsevat näillä alueilla, periytyminen on samanlainen kuin autosomaalisten geenien periytyminen, eikä sitä käsitellä tässä artikkelissa.

X-kromosomiin liittyvät piirteet voivat olla resessiivisiä tai hallitsevia. Resessiiviset ominaisuudet eivät esiinny heterotsygoottisissa yksilöissä hallitsevan piirteen läsnä ollessa. Koska miehillä on vain yksi X-kromosomi, miehet eivät voi olla heterotsygoottisia X-kromosomista löytyvien geenien suhteen. Tästä syystä miehillä on vain kaksi mahdollista X-kytketyn resessiivisen ominaisuuden tilaa:

• jos yhdessä X-kromosomissa on alleeli, joka määrittää piirteen tai häiriön, miehellä on tämä piirre tai häiriö, ja kaikki hänen tyttärensä saavat tämän alleelin häneltä yhdessä X-kromosomin kanssa (pojat saavat Y-kromosomin);
• jos ainoassa X-kromosomissa ei ole tällaista alleelia, tämä ominaisuus tai häiriö ei ilmene miehessä eikä välity hänen jälkeläisilleen.

Koska naisilla on kaksi X-kromosomia, heillä on kolme mahdollista ehtoa X-kytketyille resessiivisille piirteille:

• tämän piirteen tai häiriön määräävä alleeli puuttuu molemmista X-kromosomeista - piirre tai häiriö ei ilmene eikä välity jälkeläisille;
• piirteen tai häiriön määräävä alleeli on vain yhdessä X-kromosomissa - piirre tai häiriö ei yleensä esiinny, ja periytyessään noin 50 % jälkeläisistä saa tämän alleelin X-kromosomin kanssa (toiset 50 % jälkeläisistä saavat toisen X-kromosomin) ;
• piirteen tai häiriön määräävä alleeli on molemmissa X-kromosomeissa - piirre tai häiriö ilmenee ja siirtyy jälkeläisiin 100 %:ssa tapauksista.

Jotkut X-kytketyssä resessiivisessä mallissa periytyneet häiriöt voivat olla niin vakavia, että ne johtavat sikiön kuolemaan. Tässä tapauksessa perheenjäsenten ja heidän esivanhempiensa joukossa ei välttämättä ole yhtäkään tunnettua potilasta.

Naisia, joilla on vain yksi kopio mutaatiosta, kutsutaan kantajiksi. Tyypillisesti tällainen mutaatio ei ilmene fenotyypissä, eli se ei ilmene millään tavalla. Joillakin sairauksilla, joilla on X-kytketty resessiivinen perinnöllisyys, esiintyy edelleen kliinisiä ilmenemismuotoja naispuolisissa kantajissa annoskompensointimekanismin vuoksi, jolloin yksi X-kromosomeista inaktivoituu satunnaisesti somaattisissa soluissa ja joissakin kehon soluissa yksi X-alleeli on ilmaistu, ja toisissa - toinen.

Jotkut X-kytketyt resessiiviset sairaudet ihmisillä

Yleistä

Yleiset X-kytketyt resessiiviset sairaudet:

• Perinnöllinen värinäköhäiriö (värisokeus). Pohjois-Euroopassa noin 8 % miehistä ja 0,5 % naisista kärsii punavihreän käsityksen vaihtelevasta heikkenemisestä.
• X-kytketty iktyoosi. Potilaiden iholle ilmestyy kuivia, karkeita läiskiä sulfonoitujen steroidien liiallisesta kertymisestä johtuen. Esiintyy 1:llä 2000-6000 miehestä.
• Duchennen lihasdystrofia. Sairaus, johon liittyy lihaskudoksen rappeutuminen ja joka johtaa kuolemaan nuorena. Esiintyy 1:llä 3 600 vastasyntyneestä miespuolisesta.
• Hemofilia A (klassinen hemofilia). Veren hyytymistekijä VIII:n puutteeseen liittyvää sairautta esiintyy yhdellä miehestä 4000-5000:sta.
• Hemofilia B. Veren hyytymistekijä IX:n puutteeseen liittyvä sairaus, jota esiintyy yhdellä 20 000–25 000 miehestä.
• Beckerin lihasdystrofia. Sairaus on samanlainen kuin Duchennen lihasdystrofia, mutta on hieman lievempi. Esiintyy 3-6:lla 100 000 vastasyntyneestä miespuolisesta.
• Kabuki-oireyhtymä - useita synnynnäisiä epämuodostumia (sydänvauriot, kasvuvaje, kuulon heikkeneminen, virtsateiden poikkeavuudet) ja henkinen jälkeenjääneisyys. Yleisyys 1:32000.
• Androgeeniherkkyysoireyhtymä (Morris-oireyhtymä) - yksilöllä, jolla on täydellinen oireyhtymä, on naisellinen ulkonäkö, kehittyneet rinnat ja emätin huolimatta 46XY karyotyypistä ja laskeutumattomista kiveksistä. Ilmaantuvuus on 1:20 400 - 1:130 000 vastasyntynyttä, jonka karyotyyppi on 46,XY.

Harvinainen

• Brutonin tauti (synnynnäinen agammaglobulinemia). Primaarinen humoraalinen immuunipuutos. Sitä esiintyy pojilla taajuudella 1:100 000 - 1:250 000.
• Wiskott-Aldrichin oireyhtymä on synnynnäinen immuunipuutos ja trombosytopenia. Esiintyvyys: 4 tapausta 1 000 000 miehen syntymää kohti.
• Lowen oireyhtymä (okulocerebrorenaalinen oireyhtymä) - luuston poikkeavuudet, erilaiset munuaishäiriöt, glaukooma ja kaihi varhaisesta lapsuudesta. Esiintyy 1:500 000 vastasyntyneellä miespuolisella taajuudella.
• Allan-Herndon-Dudley-oireyhtymä on harvinainen oireyhtymä, joka esiintyy vain miehillä ja jossa postnataalinen aivojen kehitys on heikentynyt. Oireyhtymä johtuu mutaatiosta MCT8-geenissä, joka koodaa kilpirauhashormonia kuljettavaa proteiinia. Kuvattu ensimmäisen kerran vuonna 1944.

8. Geenien "liitoksen" käsite. X-kytketty ominaisuuksien periytyminen ihmisillä.

Ilmiö, joka perustuu geenien lokalisoitumiseen yhteen kromosomiin. W. Bateson ja R. Punnett löysivät geenisidoksen ensimmäisen kerran vuonna 1906 makeiden herneiden risteyttämiskokeissa. Myöhemmin T. Morgan ja hänen kollegansa tutkivat geenisidosta yksityiskohtaisesti Drosophilan kanssa tehdyissä kokeissa. Geenisidos ilmaistaan ​​siinä tosiasiassa, että samassa kytkentäryhmässä olevien linkitettyjen geenien alleelit yleensä periytyvät yhdessä. Tämä johtaa preem-sukusolujen muodostumiseen hybridissä. "vanhempien" alleeliyhdistelmillä. Geenien kytkennän osoittamiseksi käytetään symboleja AB/av tai AB/Ab. Dominanttien (tai resessiivisten) alleelien kytkentää toisiinsa kutsutaan AB/av. kytkentävaihe ja hallitsevien alleelien kytkentä resessiiviseen Av/aB:hen on hylkimisvaihe. Molemmissa tapauksissa geenisidos johtaa pienempään esiintyvyyteen yksilöillä, joilla on "ei-vanhemmat", rekombinanttisia piirteiden yhdistelmiä kuin mitä voitaisiin odottaa ominaisuuksien itsenäisestä periytymisestä. Täydellisellä geenisidoksella muodostuu vain kahden tyyppisiä sukusoluja (alkuperäisillä yhdistetyillä geeniyhdistelmillä, joissa on epätäydellinen sidos, muodostuu uusia yhdistettyjen geenien alleeliyhdistelmiä). Geenien epätäydellinen kytkeytyminen on seurausta kytkeytyneiden geenien välisestä risteytymisestä, joten geenien täydellinen kytkeytyminen on mahdollista organismeissa, joiden soluissa risteytymistä ei normaalisti tapahdu (esimerkiksi Drosophila-urosten sukusolut). Siten geenien täydellinen kytkeytyminen on pikemminkin poikkeus geenien epätäydellisen kytkennän säännöstä. Lisäksi täydellinen geenikytkentä voidaan simuloida pleiotropia-ilmiöllä. Joissakin tapauksissa meioosissa ei-homologisten kromosomien ei-satunnaista poikkeamista yhteen napaan tapahtuu säännöllisesti, mikä johtaa sukusolujen muodostumiseen. tiettyjen yhdistämättömien geenien alleeliyhdistelmien kanssa. Saman kytkentäryhmän eri geenipareille on tunnusomaista eri kytkentäaste riippuen niiden välisestä etäisyydestä. Mitä suurempi etäisyys geenien välillä on kromosomissa, sitä pienempi niiden välinen adheesio on ja sitä useammin muodostuu rekombinanttityyppisiä sukusoluja. Geenisidoksen ja ominaisuuksien linkitetyn periytymisen tutkimus toimi yhtenä kromosomiperinnöllisyysteorian vahvistuksena ja alkusysäyksenä crossing over -teorian analysointiin ja kehittämiseen.

X-linkitetty perintö

Koska X-kromosomi on läsnä jokaisen ihmisen karyotyypissä, X-kromosomiin liittyviä perinnöllisiä piirteitä esiintyy molempien sukupuolten edustajilla. Naiset saavat nämä geenit molemmilta vanhemmiltaan ja välittävät ne jälkeläisilleen sukusolujensa kautta. Urokset saavat X-kromosomin äidiltään ja välittävät sen naispuolisille jälkeläisilleen.

On olemassa X-kytketty dominantti ja X-kytketty resessiivinen perintö. Ihmisillä X-kytketty hallitseva piirre siirtyy äidistä kaikkiin jälkeläisiin. Mies välittää X-kytketyn hallitsevan ominaisuutensa vain tyttärilleen. X-kytketty resessiivinen piirre naisilla ilmenee vain, jos he saavat vastaavan alleelin molemmilta vanhemmilta. Miehillä se kehittyy, kun he saavat resessiivisen alleelin äidiltään. Naiset välittävät resessiivisen alleelin molempien sukupuolten jälkeläisille, kun taas miehet välittävät sen vain tyttärilleen.

X-kytketyssä perinnössä ominaisuuden ilmentymisen välimuoto heterotsygooteissa on mahdollista.

Y-kytkettyjä geenejä on vain miesten genotyypissä ja ne siirtyvät sukupolvelta toiselle isältä pojalle.

X-kytketty resessiivisen piirteen periytyminen isältä, joka on sairastunut.

Silmien värin ristikkäinen periytyminen Drosophilassa. Kaikilla sen äidin pojilla, joka on homotsygoottinen resessiivisen ominaisuuden "valkoiset silmät" suhteen, on valkoiset silmät. Kaikilla tyttärillä on punaiset silmät, koska he ovat perineet isältään hallitsevan alleelin, joka aiheuttaa punasilmäisyyden.

X-kytketty resessiivinen perintö(Englanti) X-kytketty resessiivinen perintö) on yksi sukupuoleen liittyvän perinnön tyypeistä. Tällainen periytyminen on tyypillistä ominaisuuksille, joiden geenit sijaitsevat X-kromosomissa ja jotka esiintyvät vain homotsygoottisessa tai hemitsygoottisessa tilassa. Tämän tyyppisellä perinnöllä on useita synnynnäisiä perinnöllisiä sairauksia ihmisillä, ja nämä sairaudet liittyvät mihin tahansa sukupuoli-X-kromosomissa sijaitsevaan geeniin, ja ne ilmenevät, jos ei ole toista X-kromosomia, jolla on normaali kopio samasta geenistä. Kirjallisuudessa on lyhenne XR X-kytketyn resessiivisen periytymisen osoittamiseksi.

X-kytketyille resessiivisille sairauksille on tyypillistä, että tämä on lähes aina totta. Kaikki heidän fenotyyppisesti terveet tyttärensä ovat heterotsygoottisia kantajia. Heterotsygoottisten äitien pojilla sairaiden ja terveiden suhde on 1:1.

X-kytketyn resessiivisen perinnön erikoistapaus on ristikkäin perinnöllisyys (eng. criss-cross inheritance, myös ristikkäinen perintö), jonka seurauksena tyttärissä näkyvät isien ominaisuudet ja pojissa äitien ominaisuudet. Tämän perinnön tyypin nimesi yksi kromosomaalisen periytymisteorian kirjoittajista Thomas Hunt Morgan. Hän kuvaili ensimmäisen kerran tämäntyyppistä silmänvärin periytymistä Drosophilassa vuonna 1911. Ristiinperinnöinti tapahtuu, kun äiti on homotsygoottinen X-kromosomiin lokalisoidun resessiivisen piirteen suhteen ja isällä on tämän geenin hallitseva alleeli ainoassa X-kromosomissa. Tämän tyyppisen periytymisen havaitseminen segregaatioanalyysin aikana on yksi todiste vastaavan geenin lokalisoinnista X-kromosomissa.

Sukupuoleen liittyvien resessiivisten piirteiden periytymisen erityispiirteet ihmisillä

Ihmisillä, kuten kaikilla nisäkkäillä, miessukupuoli on heterogameettinen (XY) ja naissukupuoli on homogameettinen (XX). Tämä tarkoittaa, että miehillä on vain yksi X- ja yksi Y-kromosomi, kun taas naisilla on kaksi X-kromosomia. X- ja Y-kromosomeissa on pieniä homologisia alueita (pseudoautosomaalisia alueita). Ominaisuuksien, joiden geenit sijaitsevat näillä alueilla, periytyminen on samanlainen kuin autosomaalisten geenien periytyminen, eikä sitä käsitellä tässä artikkelissa.

X-kromosomiin liittyvät piirteet voivat olla resessiivisiä tai hallitsevia. Resessiiviset ominaisuudet eivät esiinny heterotsygoottisissa yksilöissä hallitsevan piirteen läsnä ollessa. Koska miehillä on vain yksi X-kromosomi, miehet eivät voi olla heterotsygoottisia X-kromosomista löytyvien geenien suhteen. Tästä syystä vain kaksi X-kytketyn resessiivisen ominaisuuden tilaa on mahdollista miehillä:

• jos yhdessä X-kromosomissa on alleeli, joka määrittää piirteen tai häiriön, miehellä on tämä piirre tai häiriö, ja kaikki hänen tyttärensä saavat tämän alleelin häneltä yhdessä X-kromosomin kanssa (pojat saavat Y-kromosomin);
• jos ainoassa X-kromosomissa ei ole tällaista alleelia, tämä ominaisuus tai häiriö ei ilmene miehessä eikä välity hänen jälkeläisilleen.

Koska naisilla on kaksi X-kromosomia, heillä on kolme mahdollista ehtoa X-kytketyille resessiivisille piirteille:

• tämän piirteen tai häiriön määräävä alleeli puuttuu molemmista X-kromosomeista - piirre tai häiriö ei ilmene eikä välity jälkeläisille;
• piirteen tai häiriön määräävä alleeli on vain yhdessä X-kromosomissa - piirre tai häiriö ei yleensä esiinny, ja periytyessään noin 50 % jälkeläisistä saa tämän alleelin X-kromosomin kanssa (toiset 50 % jälkeläisistä saavat toisen X-kromosomin) ;
• piirteen tai häiriön määräävä alleeli on molemmissa X-kromosomeissa - piirre tai häiriö ilmenee ja siirtyy jälkeläisiin 100 %:ssa tapauksista.

Jotkut X-kytketyssä resessiivisessä mallissa periytyneet häiriöt voivat olla niin vakavia, että ne johtavat sikiön kuolemaan. Tässä tapauksessa perheenjäsenten ja heidän esivanhempiensa joukossa ei välttämättä ole yhtäkään tunnettua potilasta.

Naisia, joilla on vain yksi kopio mutaatiosta, kutsutaan kantajiksi. Tyypillisesti tällainen mutaatio ei ilmene fenotyypissä, eli se ei ilmene millään tavalla. Tietyillä sairauksilla, joilla on X-kytketty resessiivinen perinnöllinen perinnöllisyys, esiintyy edelleen joitain kliinisiä ilmenemismuotoja naispuolisissa kantajissa annoskompensaatiomekanismin vuoksi, jolloin yksi X-kromosomeista inaktivoituu satunnaisesti somaattisissa soluissa ja joissakin kehon soluissa yksi X-alleeli on ilmaistu, ja toisissa - toinen .

Jotkut X-kytketyt resessiiviset sairaudet ihmisillä

Yleistä

Yleiset X-kytketyt resessiiviset sairaudet:

Harvinainen

Katso myös

Huomautuksia

1. Elämän lahja -säätiö. X-kytketty resessiivinen perintö
2. Seroquel XR (ketiapiini) tautien yhteisvaikutukset
3. Uusi X-kytketty resessiivinen muoto Mendelin herkkyydestä mykobateriaaliselle taudille
4. X-kytketty mendelin herkkyys mykobakteeritaudeille
5. Vogel F., Motulsky A. Ihmisgenetiikka 3 osassa. - M: Mir, 1989. - T. 1. - P. 162-164. - 312 s.
6. Morgan T.H., Sturtevant A.H., Muller H.J., Bridges C.B.. - New York: Henry Holt and Company, 1915. - 262 s.
7. Englanti-venäläinen geneettisten termien selittävä sanakirja. Arefiev V. A., Lisovenko L. A., Moskova: VNIRO Publishing House, 1995.
8. Shevchenko V. A., Topornina N. A., Stvolinskaya N. S. Ihmisen genetiikka: oppikirja. opiskelijoille korkeampi oppikirja laitoksia. 2. painos, rev. ja ylimääräisiä - M.: Inhimillinen. toim. VLADOS-keskus, 2004. - 240 s.: ISBN 5-691-00477-8 numerosta 116
9. Dobyns WB, Filauro A. Useimpien X-kytkettyjen ominaisuuksien periytyminen ei ole hallitsevaa tai resessiivistä, vain X-linkitettyä. Am J Med Genet A. 2004 elokuu 30; 129A(2):136-43.
10. OMIM värisokeus, Deutan-sarja; CBD
11. Carlo Gelmetti; Caputo, Ruggero. Lasten ihotauti ja ihopatologia: tiivis atlas. - T&F STM, 2002. - S. 160. - ISBN 1-84184-120-X.
12. Duchennen lihasdystrofia: MedlinePlus Medical Encyclopedia (määrittämätön) . nlm.nih.gov. Haettu 6. toukokuuta 2014.
13. Barbara A Konkle, MD, Neil C Josephson, MD. Hemofilia A. Synonyymit: Klassinen hemofilia, tekijä VIII:n puutos. GeneReviews, 2000
14. Barbara A Konkle, MD, Neil C Josephson, MD, hemofilia B. Synonyymit: Joulutauti, tekijä IX:n puutos. GeneReviews, 2000
15. Kabukin oireyhtymä (määrittämätön) . Genetics Home Reference. Haettu 6. toukokuuta 2014.
16. Bangsbøll S., Qvist I., Lebech P. E., Lewinsky M. Kivesten feminisaatiosyndrooma ja siihen liittyvät sukurauhaskasvaimet Tanskassa (englanniksi) // Acta Obstet Gynecol Scand (Englanti) Venäjän kieli: päiväkirja. - 1992. - tammikuu (osa 71, nro 1). - s. 63-6. -

Tämä esite antaa tietoa siitä, mitä X-kytketty perinnöllisyys on ja miten X-kytketyt sairaudet periytyvät.

Mitä ovat geenit ja kromosomit?

Kehomme koostuu miljoonista soluista. Useimmat solut sisältävät täydellisen geenisarjan. Ihmisellä on tuhansia geenejä. Geenejä voidaan verrata ohjeisiin, joilla ohjataan koko organismin kasvua ja koordinoitua toimintaa. Geenit ovat vastuussa monista kehomme ominaisuuksista, kuten silmien väristä, veriryhmästä tai pituudesta.

Kuva 1: Geenit, kromosomit ja DNA

Geenit sijaitsevat lankamaisissa rakenteissa, joita kutsutaan kromosomeiksi. Normaalisti useimmat kehon solut sisältävät 46 kromosomia. Kromosomit siirtyvät meille vanhemmiltamme – 23 äidiltä ja 23 isältä, joten näytämme usein vanhemmiltamme. Näin ollen meillä on kaksi 23 kromosomien sarjaa tai 23 kromosomiparia. Koska geenit sijaitsevat kromosomeissa, perimme kaksi kopiota kustakin geenistä, yhden kopion kummaltakin vanhemmalta. Kromosomit (ja siten geenit) koostuvat kemiallisesta yhdisteestä nimeltä DNA.

Kuva 2: 23 kromosomiparia koon mukaan jakautuneena; Kromosomi numero 1 on suurin. Kaksi viimeistä kromosomia ovat sukupuolikromosomeja.

Kromosomit (katso kuva 2), numeroitu 1-22, ovat samat miehillä ja naisilla. Tällaisia ​​kromosomeja kutsutaan autosomeiksi. 23. parin kromosomit ovat erilaisia ​​naisilla ja miehillä, ja niitä kutsutaan sukupuolikromosomeiksi. Sukupuolikromosomeja on kaksi muunnelmaa: X-kromosomi ja Y-kromosomi. Normaalisti naisilla on kaksi X-kromosomia (XX), joista toinen periytyy äidiltä ja toinen isältä. Normaalisti miehillä on yksi X-kromosomi ja yksi Y-kromosomi (XY), joista X-kromosomi siirtyy äidiltä ja Y-kromosomi isältä. Siten kuva 2 esittää miehen kromosomit, koska viimeistä, 23., paria edustaa XY-yhdistelmä.

Joskus geenin yhdessä kopiossa tapahtuu muutos (mutaatio), joka häiritsee geenin normaalia toimintaa. Tällainen mutaatio voi johtaa geneettisen (perinnöllisen) sairauden kehittymiseen, koska muuttunut geeni ei välitä tarvittavaa tietoa kehoon. X-sairaudet johtuvat X-kromosomin geenien muutoksista.

Mikä on X-linkitetty perintö?

X-kromosomi sisältää monia geenejä, jotka ovat erittäin tärkeitä organismin kasvulle ja kehitykselle. Y-kromosomi on paljon pienempi ja sisältää vähemmän geenejä. Kuten tiedetään, naisilla on kaksi X-kromosomia (XX), joten jos yksi kopio geenistä X-kromosomissa muuttuu, niin normaali kopio toisessa X-kromosomissa voi kompensoida muuttuneen toiminnan. Tässä tapauksessa nainen on yleensä terve X-kytketyn taudin kantaja. Kantaja on henkilö, jolla ei ole taudin merkkejä, mutta jolla on muuttunut kopio geenistä. Joissakin tapauksissa naisilla voi olla taudin kohtalaisia ​​oireita.

Miehillä on yksi X- ja yksi Y-kromosomi, joten kun yksi kopio geenistä X-kromosomissa muuttuu, geenistä ei ole normaalia kopiota, joka kompensoisi toimintaa. Tämä tarkoittaa, että tällainen mies on sairas. Edellä kuvatulla tavalla periytyviä sairauksia kutsutaan X-kytketyiksi resessiivisiksi. Esimerkkejä tällaisista sairauksista ovat hemofilia, Duchennen lihasdystrofia ja fragile X -oireyhtymä.

X-kytketty hallitseva perintö

Suurin osa X-sairaudista on resessiivisiä, mutta harvoissa tapauksissa X-liittyvät sairaudet periytyvät hallitsevina. Tämä tarkoittaa, että jos naisella on yksi muuttunut ja yksi normaali kopio geenistä, tämä riittää taudin ilmentymiseen. Jos mies perii muuttuneen kopion X-kromosomigeenistä, hän kehittää sairauden, koska miehillä on vain yksi X-kromosomi. Sairastuneilla naisilla on 50 % (1/2) mahdollisuus saada lapsi, ja sama pätee tyttäriin ja pojiin. Sairaan miehen kaikki tyttärensä ovat sairaita, ja kaikki hänen poikansa tulevat terveiksi.

Miten X-liittyvät sairaudet periytyvät?

Jos kantajanaisella on poika, hän voi siirtää hänelle joko X-kromosomin, jossa on normaali kopio geenistä, tai X-kromosomin, jossa on muutettu kopio geenistä. Siten jokaisella pojalla on 50 % (1:2) mahdollisuus periä geenin muuttunut kopio ja kehittää sairaus. Samalla on sama mahdollisuus - 50% (1:2) - että poika perii normaalin kopion geenistä, jolloin hänellä ei ole sairautta. Tämä todennäköisyys on sama jokaiselle pojalle (kuva 3).

Jos kantajanaisella on tytär, hän välittää joko X-kromosomin, jossa on normaali kopio geenistä, tai X-kromosomin, jonka kopio on muuttunut. Siten jokaisella tyttärellä on 50 % (1:2) mahdollisuus periä geenin muuttunut kopio, jolloin hänestä tulee kantaja, kuten äitinsä. Toisaalta on yhtä suuri 50 % (1:2) mahdollisuus, että tytär perii normaalin kopion geenistä, jolloin hän on terve eikä kantaja (kuva 3).

Kuva 3: Kuinka X-kytketyt resessiiviset sairaudet tarttuvat naispuolisista kantajista

Kuva 4: Miten X-kytketyt resessiiviset sairaudet tarttuvat sairastuneilta miehiltä

Jos miehellä, jolla on X-sairaus, on tytär, hän välittää aina geenin muuttuneen kopion tälle. Tämä johtuu siitä, että miehillä on vain yksi X-kromosomi ja he siirtävät sen aina tyttärilleen. Siten kaikki hänen tyttärensä ovat kantajia (kuva 4). Tyttäret ovat pääsääntöisesti terveitä, mutta heillä on riski saada sairaita poikia.

Jos miehellä, jolla on X-sairaus, on poika, hän ei koskaan siirrä hänelle geenin muuttunutta kopiota. Tämä johtuu siitä, että miehet välittävät aina Y-kromosomin pojilleen (jos he välittävät X-kromosomin, he saavat tyttären). Siten kaikki X-sairautta sairastavan miehen pojat ovat terveitä (kuva 4).

Mitä tapahtuu, jos potilas on ensimmäinen perheessä, jolla diagnosoidaan tämä sairaus?

Joskus lapsi, jolla on X-kytketty geneettinen sairaus, voi olla ensimmäinen perheessä, jolla sairaus diagnosoidaan. Tämä voi selittyä sillä, että siittiössä tai munasolussa, josta lapsi kehittyi, on tapahtunut uusi mutaatio (muutos) geenissä. Tässä tapauksessa kumpikaan lapsen vanhemmista ei ole taudin kantaja. Todennäköisyys, että näillä vanhemmilla on toinen lapsi, jolla on sama sairaus, on erittäin pieni. Sairas lapsi, jolla on muuttunut geeni, voi kuitenkin siirtää sen lapsilleen tulevaisuudessa.

Kantajatesti ja synnytystä edeltävä diagnoosi (testi raskauden aikana)

Ihmisille, joiden suvussa on esiintynyt X-kytkettyä resessiivistä häiriötä, on useita testausvaihtoehtoja. Naisille voidaan tehdä kantajatesti sen määrittämiseksi, ovatko he mutaatioiden (muutosten) kantajia tietyssä X-kromosomin geenissä. Nämä tiedot voivat olla hyödyllisiä raskautta suunniteltaessa. Joillekin X-kytketyille sairauksille voidaan tehdä synnytystä edeltävä testaus (eli testaus raskauden aikana) sen selvittämiseksi, onko vauva perinyt taudin (katso lisätietoja korionivilluksen näytteenotto- ja lapsivesitutkimuksen esitteistä).

Muut perheenjäsenet

Jos jollakulla perheessäsi on X-sairaus tai sen kantaja, voit keskustella tästä muiden perheenjäsenten kanssa. Tämä antaa perheesi naisille mahdollisuuden halutessaan käydä testeissä (erityinen verikoe) sen määrittämiseksi, ovatko he taudin kantajia. Nämä tiedot voivat olla tärkeitä myös omaisille taudin diagnosoinnissa. Tämä voi olla erityisen tärkeää niille sukulaisille, joilla on tai tulee lapsia.

Joidenkin ihmisten voi olla vaikea keskustella geneettisestä tilastaan ​​muiden perheenjäsenten kanssa. He saattavat pelätä häiritseviä perheenjäseniä. Joissakin perheissä tämän vuoksi ihmisillä on vaikeuksia kommunikoida ja he menettävät keskinäisen ymmärryksen sukulaisten kanssa.

Geneettisillä lääkäreillä on yleensä laaja kokemus tämäntyyppisten perhetilanteiden käsittelemisestä, ja he voivat auttaa sinua keskustelemaan ongelmasta muiden perheenjäsenten kanssa.

Mikä on tärkeää muistaa

• Naisilla, jotka ovat X-kytketyn taudin kantajia, on 50 %:n mahdollisuus siirtää geenin muutettu kopio lapsilleen. Jos poika perii muokatun kopion äidiltään, hän on sairas. Jos tytär perii muunnetun kopion äidiltään, hän on taudin kantaja, kuten hänen äitinsä.
• Mies, jolla on X-kytketty resessiivinen häiriö, välittää aina geenin muuttuneen kopion tyttärelleen, ja hän on kantaja. Kuitenkin, jos se on X-kytketty hallitseva häiriö, hänen tyttärensä vaikuttaa. Mies ei koskaan välitä geenin muunnettua kopiota pojalleen.
• Muuntunutta geeniä ei voida korjata - se pysyy muuttuneena koko elämän.
• Muuntunut geeni ei ole tarttuva, esimerkiksi sen kantaja voi olla verenluovuttaja.
• Ihmiset tuntevat usein syyllisyyttä siitä, että heidän perheessään on geneettinen sairaus. On tärkeää muistaa, että tämä ei ole kenenkään vika tai seurausta kenenkään muun toimista.