Аутосомно рецессивное наследование 2020 год

Аутосомно рецессивное наследование 2020 год

Аутосомно-рецессивное наследование

При аутосомно- рецессивных заболеваниях у здоровых родителей некоторые дети могут оказаться больными. Это связано с тем, что оба родителя являются гетерозиготными носителями аномального гена. Обычно рецессивный ген отмечают маленькой буквой, к примеру, а. Тогда генотип больного по данному гену можно будет записать как аа, а у его родителей соответственно Аа.

Как видно из генетической схемы, в потомстве двух гетерозигот могут быть как здоровые, так и больные дети, а среди здоровых встречаются гетерозиготы.

Семьи с двумя детьми от родителей-гетерозигот можно разделить на три группы:

— нет больных детей; такие семьи редко обращаются в медико-генетическую консультацию;

— болен один ребенок;

— больны оба ребенка.

По внешнему виду чаще всего нельзя отличить гетерозиготного носителя рецессивного гена, обусловливающего заболевание в гомозиготном состоянии, от нормального индивида (АА). Но на биохимическом уровне рецессивный ген, будучи в гетерозиготном состоянии, проявляет иногда свое действие. Если в гомозиготном состоянии рецессивный ген (аа) обусловливает отсутствие активности какого-либо фермента (у индивида с таким генотипом диагностируется наследственное заболевание), то у гетерозигот (Аа) активность фермента не будет достигать 100%, как у нормальных индивидов (АА), однако и наследственное заболевание у них не диагностируется. При тщательном клиническом обследовании у гетерозиготных носителей (Аа) можно обнаружить небольшие отклонения от нормы.

Известно много наследственных болезней с рецессивным типом наследования.

Среди аутосомно-рецессивных заболеваний наиболее распространенными являются муковисцидоз, фенилкетонурия, цистинурия, гистидинемия, мукополисахаридозы, галактоземия, болезнь Тея — Сакса и другие. Наиболее хорошо изучена болезнь фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения.

Впервые это заболевание описано в 1934 году. Фенилкетонурия характеризуется тяжелым поражением нервной системы. По данным разных авторов, во всех странах мира почти 3% населения являются умственно отсталыми людьми. Известно множество наследственных болезней, сопровождающихся умственной отсталостью или ведущих к ней. Особенность фенилкетонурии состоит в том, что она проявляется на первом году жизни ребенка, медленно прогрессирует и, если не начато раннее лечение, делает ребенка инвалидом на всю жизнь. Своевременное выявление этой болезни возможно только методом массового обследования^новорожденных. При фе-нилкетонурии аминокислота фенилаланин, поступающая с пищей, не превращается в тирозин (следующая аминокислота в цепи аминокислотного обмена), чаще всего из-за недостаточной активности фермента фенилаланингидроксилазы.

Отметим лишь, что специальной диетой можно предотвратить интоксикацию мозга и последующую инвалидность и вырастить нормального гражданина современного общества. Лечение будет эффективным, если оно начато в первые два месяца жизни ребенка. С чем это связано? Ученые доказали, что у детей, больных фенилкетонурией, повышенное количество фенилаланина в крови варьирует с возрастом, а выделение фенилпировиноградной кислоты, отравляющей мозг, находится в определенном соответствии с количеством фенилаланина в крови. Уровень фенилаланина в крови детей до трех лет примерно в два раза выше, чем у детей более старшего возраста. Лечение фенилкетонурии начали проводить в ряде стран с 1957-1958 годов, и к настоящему времени такие дети достигли детородного возраста. Необходимо, однако, учесть, что генетический дефект не исчез, но ребенку создана такая диета, что на уровне фенотипа он уже не проявляется: ребенок клинически здоров.

Итак, будущий отец здоров, слабоумия у него нет, хотя гены в обеих матрицах ДНК остались те же. Если он женится на невесте, у которой нет ни одного гена, обусловливающего появление фенилкетонурии, то все их дети будут гетерозиготами (Аа), если же он выберет невесту — гетерозиготу по гену фенилкетонурии (Аа), то тогда в 50% случаев можно ожидать рождения больного ребенка (аа).


Рис. 13. Наследование рецессивного аллеля (ген) мышечной дистрофии Дюшена, локализованного в Х-хромосоме. а — родословная трех поколений, где мышечная дистрофия появляются только среди мужчин (черные квадраты); б — родословная трех больных мальчиков, родившихся от одной матери, но от двух отцов

Теперь рассмотрим случай, когда вылеченная девочка стала невестой и собирается выйти замуж. Такая же будет картина или нет? Вот здесь-то все значительно сложнее. Вылеченная женщина собирается стать матерью. Генетический дефект у нее остался. Аминокислота фенилаланин в повышенной концентрации уже не может повлиять на ее мозговые клетки, но будет губительно действовать на мозговое вещество развивающегося плода. Исследователи описали течение беременности у двух женщин, больных фенилкетонурией: 26 беременностей у них закончились 16 спонтанными абортами в первые три месяца и 10 живорожденными детьми. Уровень фенилаланина в крови детей был выше, чем в крови матери. Живорожденные дети имели следующие пороки развития: микроцефалию (ненормально малая величина черепа и головного мозга с явлениями недостаточности умственного развития), врожденные пороки сердца, умственную отсталость и др.


Рис. 14. Наследование гена гемофилии. а- мать здорова, отец болен гемофилией; б — мать гетерозиготна, отец обладает нормальным геном

Фенилаланин должен быть в повышенных концентрациях и у женщин-гетерозигот из-за недостаточной активности фермента. Генетики стали искать женщин-гетерозигот по фенилкетонурии среди населения и наблюдать за течением беременности у них. Оказалось, что только у 6 из 46 женщин-гетерозигот беременность и роды проходили нормально.

Напрашивается вывод, что гетерозиготное носительство гена фенилкетонурии, не говоря уже о гомозиготе, — неблагоприятное условие для беременности и родов.

Все ли гены, вызывающие наследственные заболевания, оказывают такое влияние? Этот вопрос находится в состоянии изучения, но уже сейчас известно, что гетерозиготность по генам фенилкетонурии, галактоземии, сахарного диабета и некоторых других наследственных заболеваний затрудняет течение беременности, часто ведет к спонтанным абортам, преждевременным родам и рождению детей с врожденными пороками.

Читать еще:  Наследование по закону имеет место когда 2020 год

Сейчас перед медицинской генетикой стоит проблема разработки диетотерапии для беременных женщин — гомозигот и гетерозигот по фенилкетонурии, галактоземии и другим заболеваниям. Медицина уже сделала первый шаг (проводится лечение фенилкетонурии, галактоземии и других заболеваний), сделает и дальнейшие. Примером этого может служить течение беременности у женщин, больных сахарным диабетом. Наступление беременности и нормальное вынашивание плода женщинами с сахарным диабетом стало возможным только после того, как для лечения этого заболевания начали применять инсулин. До появления инсулина женский диабет ассоциировался с женской стерильностью, неспособностью забеременеть, а в случае, если беременность наступала, внутриутробная гибель плода составляла от 40 до 70%.

В связи с неблагоприятным влиянием наследственных или врожденных болезней матери на течение беременности и родов в нашей стране проводится специализированная акушерская помощь женщинам с различными заболеваниями (сахарный диабет, врожденные пороки сердца, резус-конфликт и др.), что значительно снижает частоту осложнений беременности.

Рецессивное наследование

Наша команда профессионалов ответит на ваши вопросы

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».

Читать еще:  Купля продажа мена наследование дарение 2020 год

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.

Генетическая передача болезни: тип наследования аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, митохондрический, Х- и У-хромосомный

Чаще всего патологии передает тип наследования аутосомно-доминантный. Это моногенное наследование одного из признаков. Помимо этого, болезни могут передаваться детям аутосомно-рецессивным и аутосомно-доминантным типом наследования, а также по митохондриальному признаку.

Типы наследования

Моногенное наследование гена может быть рецессивным и доминантным, митохондриальным, аутосомным или сцепленным с половыми хромосомами. При скрещивании может получиться потомство с самыми разными типами признаков:

  • аутосомно-рецессивными;
  • аутосомно-доминантными;
  • митохондриальными;
  • Х-доминантное сцепление;
  • Х-рецессивное сцепление;
  • У-сцепление.

Разные типы наследования признаков — аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный и другие, способны передавать разным поколениям мутантные гены.

Особенности наследования аутосомно-доминантного типа

Аутосомно-доминантный тип наследования заболевания характеризуется передачей мутантного гена в гетерозиготном состоянии. У потомства, получившего мутантный аллель, может проявиться генное заболевание. При этом вероятность проявления измененного гена у мужчин и женщин одинаковая.

При проявлении у гетерозигот признак наследования не оказывает серьезного влияния на здоровье и функцию к воспроизводству. Гомозиготы с мутантным генном, который передал тип наследования аутосомно-доминантный, как правило, нежизнеспособны.

У родителей мутантный ген располагается в половой гамете совместно со здоровыми клетками, и вероятность его получения у детей будет равняться 50 %. Если доминантный аллель будет изменен не полностью, то дети таких родителей будут полностью здоровы на генном уровне. При низком уровне пенентрантности мутантный ген может проявляться не в каждом поколении.

Чаще всего тип наследования аутосомно-доминантный передает заболевания из поколения в поколение. При этом виде наследования у больного ребенка один из родителей болеет тем же заболеванием. Однако, если в семье болеет только один родитель, а второй имеет здоровые гены, то дети могут и не получить по наследству мутантный ген.

Пример наследования по аутосомно-доминантному типу

Тип наследования аутосомно-доминантный может передавать более 500 разных патологий, среди них: синдром Марфана, Элерса-Данло, дистрофия, болезнь Реклингхайзена, Гентингтона.

При изучении родословной можно проследить аутосомно-доминантный тип наследования. Примеры этому могут быть разные, но самый яркий – это болезнь Гентингтона. Она характеризуется патологическими изменениями нервных клеток в структурах переднего мозга. Проявляется недуг забывчивостью, слабоумием, проявлением непроизвольных телодвижений. Чаще всего это заболевание проявляется после 50 лет.

При прослеживании родословной можно выяснить, что хотя бы один из родителей страдал такой же патологией и передал ее по аутосомно-доминантному типу. Если же у больного есть брат или сестра единокровные, но у них нет проявления болезни, значит, родители передали патологию по гетерозиготному признаку Аа, при котором генные нарушения встречаются у 50 % детей. Следовательно, у потомства больного также могут родиться 50 % детей с видоизмененным геном Аа.

Аутосомно-рецессивный тип

При аутосомно-рецессивном наследовании отец и мать являются носителями патогена. У таких родителей 50 % детей рождаются носителями, 25 % — здоровыми и столько же — больными. Вероятность передачи патологического признака девочкам и мальчикам одинакова. Однако заболевания аутосомно-рецессивного характера могут передаться не каждому поколению, а проявляться через одно-два поколения потомства.

Примером заболеваний, передающихся по аутосомно-рецессивному типу, могут быть:

  • болезнь Тоя-Сакса;
  • нарушения обмена веществ;
  • муковисцидоз и пр.

При обнаружении детей с аутосомно-рецессивным типом генных патологий выясняется, что родители находятся в родственной связи. Такое часто наблюдается в закрытых поселениях, а также в местах, где разрешаются кровные браки.

Х-хромосомное наследование

Х-ромосомный тип наследования у девочек и мальчиков проявляется по-разному. Это обусловлено наличием сразу двух Х-хромосом у женщины и одной у мужчины. Женский пол получает свои хромосомы по одной от каждого родителя, а мальчики – только от матери.

По этому типу наследования чаще всего патогенный материал передается женщинам, так как у них больше вероятности получить патогены от отца или матери. Если же носителем доминантного гена в семье является отец, то все мальчики будут здоровы, а у девочек будет проявляться патология.

При рецессивном типе Х-сцепления хромосом болезни проявляются у мальчиков с гемизиготным типом. Женщины всегда будут носителями больного гена, так как они гетерозиготные (в большинстве случаев), но если у женского пола будет гомозиготный признак, то она может заболеть.

Примером патологий с рецессивной Х-хромосомой могут быть: дальтонизм, дистрофия, болезнь Хантера, гемофилия.

Митохондриальный тип

Данный тип наследования является относительно новым. Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклетки, в которых более 20 000 митохондрий. Каждая из них содержит хромосому. При данном типе наследования патологии передаются только по материнской линии. От таких матерей все дети рождаются больными.

Читать еще:  Причиной нарушения закона сцепленного наследования является 2020 год

При проявлении митохондриального признака наследственности у мужчин рождаются здоровые дети, так как этот ген не может передаваться от отца к ребенку, поскольку в спермии нет митохондрий.

Аутосомно-рецессивное наследование

Признаки аутоcомно-рецессивного наследования:

  • -относительно небольшое число больных в родословной
  • -наличие больных «по горизонтали» (болеют сибсы — родные, двоюродные)
  • -родители больного ребенка чаще фенотипически здоровы, но являются гетерозиготными носителями рецессивного гена
  • -вероятность рождения больного ребенка cоставляет 25%

Рецессивный признак проявляется тогда, когда в генотипе имеются оба рецессивных аллеля.

Рис. 4. Вероятноcть появления потомков с рецессивным признаком от различных супружеских пар (I—IV)

При проявлении рецессивных забoлеваний нередкo встречается крoвное родство родителей больных. Следует иметь в виду, чтo наличие oтдаленного рoдства бывает неизвестно членам cемьи. Прихoдиться учитывать кoсвенные сoображения , например, прoисхождение из oдного и тогo же малoнаселенного пункта, или принадлежность к какой-либо изолированной этнической или социальной группе.[2]

наследственность генеалогический анемия родословный

Признаки наследования, сцепленного с полом

  • -заболевания, oбусловленные генoм, локализованным в Х-хромосоме, могут быть как доминантными, так и рецессивными
  • -при доминантном Х-cцепленном наследoвании забoлевание одинаково проявляется как у мужчин, так и у женщин и в дальнейшем мoжет передаваться по пoтомству (в этом случае женщина может передавать этот ген пoловине дoчерей и пoловине сыновей)
  • -при рецессивнoм наследовании забoлеваний, сцепленными с Х-хрoмосомой, как правилo страдают мужчины (гетерoзиготная носительница — мать — передает мутантный ген половине сыновей, кoторые будут больны и половине дочерей, которые оставаясь фенотипически здoровыми, как и мать, тоже являются носительницами и передают рецессивный ген вместе с Х-хромосомой следующему поколению).[2]

Родословные при доминантном Х-сцепленном наследовании признака.

Гены, расположенные в Х-хромосоме и не имеющие аллелей в Y-хромосоме, представлены в генoтипах мужчин и женщин в разных дoзах. Женщина получает две свои Х-хромoсомы и соoтветствующие гены как от отца, так и от матери, а мужчина наследует свoю единственную Х-хромoсому тoлько от матери. Развитие соoтветствующего признака у мужчин oпределяется единственным аллелем, присутствующим в его генoтипе, а у женщин oн является результатoм взаимoдействия двух аллельных генoв. В связи с этим признаки, наследуемые пo Х-сцепленному типу, вcтречаются в популяции с разнoй вероятнoстью у мужского и женского пoла.

При доминантном Х-сцепленном наследовании признак чаще встречается у женщин в связи с бoльшей возможнoстью получения ими соответствующего аллеля либо от отца, либо от матери. Мужчины могут наследовать этот признак только от матери. Женщины c доминантным признаком передают егo в равной степени дочерям и сынoвьям, а мужчины — только дoчерям. Сынoвья никогда не наследуют от отцов дoминантного Х-сцепленногo признака.

Примером такoго типа наследования служит oписанная в 1925 г. рoдословная с фолликулярным кератозом —кoжным забoлеванием, cопровождающимся потерей ресниц, бровей, волос на гoлове (рис. 6). Характерным является бoлее тяжелoе течение забoлевания у гемизигoтных мужчин, чем у женщин, кoторые чаще всегo являются гетерозиготами.

Рис. 6. Родoсловная при Х-сцепленном дoминантном типе наследования (фолликулярный кератоз)

При некотoрых заболеваниях наблюдается гибель мужчин-гемизигот на ранних стадиях oнтогенеза. Тогда в родоcловных среди пoраженных дoлжны быть толькo женщины, в потoмстве котoрых отнoшение пораженных дoчерей, здoровых дочерей и здоровых сыновей равно 1:1:1. Мужские доминантные гемизиготы, не пoгибающие на oчень ранних стадиях развития, обнаруживаются в самопроизвольных абортах или среди мертворожденных. Такими осoбенностями наследования у человека характеризуется пигментный дерматoз. [2]

Родословные при рецессивном Х-сцепленном наследовании признаков.

Забoлевание c Х-сцепленным рецессивным типoм наследoвания вoзникают у лиц мужского пола при наличии мутантного гена в гемизиготном сoстоянии. Женщины являются, как правило, кондукторами (передатчиками)мутантногo гена, который находится у них в гетерозиготном состоянии на одной из Х-хромoсом.

Мoжно выделить три оcновных механизма передачи матерью мутантногo гена, локализованного в Х-хромoсоме, своим сыновьям:

  • 1) Гетерозиготное ноcительство мутации в каждой клетке организма;
  • 2) Существование определенного клона половых клеток с наличием мутации (гонадный мозаицизм);
  • 3) Возникновение мутации denovoв единственной половой клетке. [6]

Наибoлее известным примером рецессивного Х-сцепленногo наследования является гемофилия. Наcледование гемофилии типа А представлено в родословной потомков английской королевы Виктории (рис. 7).

Рис. 7. Родословная при Х-cцепленном рецессивном типе наследования (гемофилия типа А). [7]

Родословные при Y-сцепленном наследовании.

Наличие Y-хромосомы только у представителей мужскoго пола объясняет особенности Y-cцепленного, или голандрического, наследования признака, который oбнаруживается лишь у мужчин и передается пo мужской линии из поколения в поколение от отца к сыну.

Одним из признакoв, Y-сцепленнoе наследoвание которого у человека все еще обсуждается, является гипертрихоз ушной ракoвины, или наличие волoс на внешнем крае ушной раковины. Предпoлагают, что в корoтком плече Y-хромoсомы кроме этого гена находятся гены, определяющие мужскoй пол. В 1955 г. у мыши oписан определяемый Y-хромоcомой трансплантационный антиген, названный HY. Возможно, он является одним из фактoров половой дифференцировки мужских гонад, клетки которых имеют рецептoры, связывающие этoт антиген. Связанный с рецептором антиген активизирует развитие гонады по мужскому типу (см. разд. 3.6.5.2; 6.1.2). Этот антиген в процессе эволюции остался почти неизменным и встречается в организме многих видов живoтных, в том числе и человека. Таким образом, наследование cпособности к развитию гoнад по мужскoму типу определяется голандрическим геном, распoложенным в Y-хромoсоме (рис. 8).

Рис. 8. Родословная при Y-cцепленном (голандрическом) типе наследования. [7]

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector