Празничен портал - Фестивал

Х доминантен тип наследство. Х-свързан тип наследяване. Х-свързани заболявания: обща информация

Гените, разположени върху половите хромозоми, се наричат ​​гени, свързани с пола. Гените, свързани с пола, могат да бъдат разположени както на X хромозомата, така и на Y хромозомата. В клиничната генетика обаче Х-свързаните заболявания имат практическо значение, т.е. тези, при които патологичните гени са разположени на Х хромозомата.

Разпределението на Х-свързаната черта в потомството зависи от разпределението на Х хромозомата, носеща анормалния ген. Тъй като жените имат две Х-хромозоми, а мъжете имат една, са възможни следните опции за генотип: при мъжете - XAU; ХаУ, за жени - ХАХА; ХАХА; Ха-ха; (XA е доминантен ген, разположен на X хромозомата, Xa е рецесивен ген, разположен на X хромозомата).

Така при жените са възможни: генотип, хомозиготен за доминантния алел, хетерозиготен генотип и генотип, хомозиготен за рецесивния алел. При мъжете е възможен само хемизиготен генотип, т.к Алелът, разположен на X хромозомата при мъжа, няма двойка на Y хромозомата.

X - свързано, рецесивно наследяване

Х-свързаните рецесивни заболявания се появяват при мъже, които имат съответния ген, а при жени само в случай на хомозиготно състояние (което е изключително рядко), по-често при кръвно-родствени бракове.

Използвайки горните обозначения, можете да определите всички възможни генотипове на деца в потомството на болен мъж и здрава жена:

родители ХаУ х ХАХА

Гамети Ха У ХА ХА

деца ХАХА; ХАХА; HAU; КАК

Според схемата всички деца ще бъдат фенотипно здрави, но генотипно всички дъщери са хетерозиготни носители. Ако жена носител се омъжи за здрав мъж, в потомството са възможни следните опции:

родители HAU x HAH

Гамети ХА У ХА Ха

деца ХАХА; ХАХА; HAU; ХаУ

Дъщерите в 50% от случаите ще бъдат носители на патологичния ген, а за синовете има 50% риск от заболяване.

По този начин основните критерии за заболявания с Х-свързан тип наследяване са следните:

  • 1. Болестта се среща предимно при мъжете. Болните хомозиготни жени с Х-свързани рецесивни заболявания са изключение, което се наблюдава, ако болен мъж се ожени за носител на гена за това заболяване.
  • 2. Заболяването се предава от болен баща чрез неговите фенотипно здрави дъщери на половината му внуци от мъжки пол (наследство „по хода на шахматен кон”).
  • 3. Болестта никога не се предава от баща на син.
  • 4. Носителите могат да проявяват субклинични признаци на заболяването.
  • 5. Нивото на риск за синовете на жена, която е истински носител на болестта, е 50%.
  • 6. Половината от дъщерите на жена, която е носител на болестта, също ще бъдат носители.

Всички фенотипно здрави дъщери на засегнат баща са задължителни хетерозиготни носители.

Само по себе си, предаването на черта от засегнатите дядовци чрез здрави майки към засегнатите внуци все още не може да служи като доказателство за локализирането на гена върху X хромозомата. Подобен тип предаване е възможно и при автозомен ген, чиято проява е ограничена до мъжкия пол. Решаващият факт е, че всички синове на засегнатите мъже са здрави. Този критерий обаче не може да се използва, ако заболяването е толкова тежко, че пациентите не оставят потомство.

За разлика от Х-свързаното рецесивно унаследяване, заболяванията с Х-свързано доминантно унаследяване са два пъти по-чести при жените, отколкото при мъжете. Засегнатите индивиди обикновено имат нормален репродуктивен капацитет. Основната характеристика на Х-свързаното доминантно унаследяване е, че засегнатите мъже предават гена (или болестта) на всичките си дъщери и на нито един от синовете си. Болната жена предава Х-свързания доминантен ген на половината от децата си, независимо от пола, както при автозомно-доминантния тип наследяване. По този начин само децата на засегнатите бащи правят възможно разграничаването между Х-свързано доминантно и автозомно доминантно унаследяване. За всички признаци с установен Х-свързан доминантен начин на унаследяване беше показано, че средно мъжете са по-силно засегнати от жените. Това е естествено, тъй като при хетерозиготни жени частичната компенсация може да се определи от наличието на нормален алел на другата Х-хромозома. Този факт стана напълно обясним след откриването на феномена на случайна инактивация на една от К-хромозомите при жените (лионизация). Х-свързаното доминантно унаследяване възниква, когато хемизиготните мъже са смъртоносни.

Както беше отбелязано, Х-свързаните заболявания обикновено са по-леки при жените, отколкото при мъжете. В някои случаи увреждането на мъжките зиготи е толкова тежко, че те умират вътреутробно. Тогава в родословията трябва да има само жени сред засегнатите, а сред техните засегнати деца - само дъщери и в съотношение със здрави дъщери и синове 1: 1: 1. Освен това мъжките хемизиготи, които не умират в много ранен стадий на бременност трябва да се открие при спонтанни аборти или при мъртвородени момчета. Lenz (1961) е първият, който показва, че този тип наследство съществува при хората за заболяване, известно като пигментна инконтиненция (синдром на Bloch-Sulzberger). Предполага се, че смъртността на мъжките фетуси се проявява със синдром на орофациалните пръсти (множествен хиперпластичен френулум на езика, цепнатина на устната и небцето, хипоплазия на крилата на носа, асиметрично скъсяване на пръстите), синдром на Rett-Goltz и други заболявания .

Пример за X-свързано рецесивно заболяване е хемофилия - А - несъсирване на кръвта поради дефицит на осмия фактор на системата за кръвосъсирване. Клиничните признаци включват често и продължително кървене, дори от малка рана, кръвоизливи във вътрешни органи и стави. Честотата на заболяването е 1 на 10 000 новородени момчета. По правило мъжете страдат от хемофилия, а майките на последните са здрави жени, обикновено носители на рецесивния ген на хемофилията. Ако мъжете с хемофилия се оженят за здрави жени, синовете им ще наследят Y хромозомата, свободна от този ген. Те са здрави и не са носители на гена на хемофилията. Дъщерите на мъже с хемофилия са фенотипно здрави, но всички са хетерозиготни за гена на хемофилията, т.е. носители на този ген. Техните синове в 50% от случаите също ще наследят гени на хемофилия и ще се окажат болни. 50% от дъщерите на такава майка също ще бъдат хетерозиготни. Тъй като момчетата нямат втора Х-хромозома, рецесивният мутантен ген на хемофилията проявява своя ефект и децата страдат от хемофилия. Момичетата имат две Х-хромозоми; доминантният (нормален) ген е локализиран на втората Х-хромозома, така че наследственият рецесивен ген не показва своя ефект - момичетата не страдат от хемофилия. Така в разглеждания случай 50% от момчетата ще бъдат засегнати от хемофилия и 50% от момичетата ще бъдат хетерозиготни носители на хемофилия.

Жените също могат да страдат от хемофилия. Такива случаи са описани в литературата, но те се срещат само когато момичетата са родени от родители, единият от които е хемофилик (баща), а другият е хетерозиготен носител (майка). Вероятността за такъв брак е малка.

Предаването на рецесивния ген, който определя хемофилията, от хетерозиготни носители към техните дъщери, внуци и т.н., които стават хетерозиготни носители и чиито синове страдат от хемофилия в 50% от случаите, може ясно да се види, когато се запознаете с генеалогията на някои царуващи семейства в Европа. Техният произход идва от английската кралица Виктория, която е хетерозиготна за гена на хемофилията. Трима правнуци на кралица Виктория умират от хемофилия - испанските инфанти Алфонсо, Гонсало - Джеймс, които са синове на Алфонсо XIII и Виктория Евгения от Батенберг. Синът на последния руски цар Николай 11, Алексей, също е бил хемофилик, който е наследил гена на хемофилията от майка си, царица Александра Фьодоровна (Алиса), а последната от своя страна го е получила чрез майка си от своята прабаба , кралица Виктория.

Таблица 2. Идентифициране на носители на Х-свързани заболявания (според F. Vogel и A. Motulski, 1989)

болест

Аномалия в носителите

Мускулна дистрофия на Дюшен

Серумна креатинкиназа

Мускулна дистрофия на Бекер

Серумна креатинкиназа (по-малко ефективна от Duchenne)

Хемофилия А

Изследване на фактор VIII

Хемофилия IN

Изследване на фактор IX

Дефицит на глюкозо-6-фосфат дехидрогеназа

Количествен ензимен анализ и електрофореза

Синдром на Хънтър (MPS II)

Ензимно изследване или усвояване на сулфат от космените фоликули или клонирани клетки

Хипогамаглобулинемия (тип Wruton)

Намалени нива на IgQ

Болест на Фабри

Кожни прояви: алфа-галактозидазен тест

Синдром на Lesch-Nyhan

Изследване на HGPRT в космените фоликули

Устойчив на витамини рахит д

Серумни фосфати (може да са клинични)

Х-свързана умствена изостаналост

Видими крехки области на X хромозомата

Синдром на Лоу

Аминоацидурия, помътняване на лещата

Х-свързана вродена катаракта

Катаракта

Очен албинизъм

Петниста депигментация на очното дъно

Х-свързан пигментен ретинит

Промени в пигментацията, промени в електроретинограмата

Хориодерма

Промени в пигмента на ретината

Дезинсерция на ретината

Кистозни промени в ретината

Х-свързана ихтиоза

Помътняване на роговицата; намаляване на стероидната сулфатаза

Анхидротична ектодермална дисплазия

Намален брой потни пори, зъбни дефекти

Несъвършена енемогенеза

Петниста хипоплазия на емайла

Друг пример за унаследяване на гени, свързани с Х хромозомата, е унаследяването цветна слепота(цветна слепота), която например в САЩ се среща при 8% от мъжете и 0,5% от жените. Унаследяването на цветната слепота протича подобно на унаследяването на хемофилията, т.к. рецесивният ген се намира на X хромозомата на всички дъщери, но на нито един от синовете, а майката предава една от своите две X хромозоми на всички деца. В това отношение синовете на майка с далтонист също са далтонисти, независимо от състоянието на зрението на бащата. Въпреки това, ако бащата има нормално зрение, тогава всичките му дъщери от този брак ще наследят нормално зрение, въпреки че ще бъдат хетерозиготни носители. В брака на последния с мъже, чието зрение е нормално, момичетата ще се раждат с нормално зрение, а момчетата ще бъдат далтонисти и с нормално зрение в съотношение 1: 1. Момиче с далтонизъм може да се роди само в бракът на далтонист с далтонистка жена или с хетерозиготен носител.

Х-свързан доминантен начин на унаследяване

Сред заболяванията, характеризиращи се с Х-свързано доминантно унаследяване, може да се нарече устойчив на витамин D рахит (фосфатен диабет), който се характеризира с увреждане на скелета и не може да се лекува с витамин D.

Нека дадем примери за бракове при заболявания с Х-свързан доминантен тип наследяване.

БАЩАТА Е БОЛЕН

родители КАКх хаха

Гамети на родители ХА У Ха Ха

Потомци ХАХА; XaU; ХАХА; Ха Уу

Всички дъщери са здрави носители, синовете са здрави

МАЙКАТА Е БОЛНА

родители ХаУ х ХАХА

Гамети на родители Ха У ХА Ха

Потомци ХАХА; Ха-ха; HAU; ХаУ

Шансът да се разболеят е 50% за децата, независимо от пола.

Известно е, че над двеста човешки гени са локализирани на Х хромозомата. По-специално, гените, които контролират хемофилията, са локализирани на хромозома X АИ IN,мускулна дистрофия, цветна слепота, ювенилна глаукома, оптична атрофия, ретинит пигментоза и др. Над 60 гена на X хромозомата определят синдромите на умствена изостаналост. Повечето от тези заболявания се наследяват по рецесивен начин. Доминиращият тип наследяване в случай на заболявания, които се определят от гени, свързани с Х-хромозомата, е по-рядък. Примери за заболявания с умствена изостаналост, определени от гени, разположени на X хромозомата, са дадени в таблица 3.

Таблица 3. Х - свързани синдроми - умствена изостаналост

N по каталог

Име на синдрома

Арски

Xpll-ql2

Хипертелоризъм, анти-

Монголоидна част

очи обърнати напред

ноздри, с форма на шал

скротум, отпуснатост

ставите

Боржесон-

Xq26-q27

Затлъстяване, хипогонадизъм,

Форсман-

кръгло лице, тесни очи

фисури, епилепсия-

гърчове

Кристиана

Скелетна дисплазия,

парализа на шестия нерв

Хр22.1-р22.2

Грубо "лице", пръсти

като палки,

скелетни аномалии

Псевдохипертрофичен

Мускулеста

мускулна дистрофия

дистрофия

Дискератоза

хиперпигментация

Вродена

кои, дистрофия

нокти, левкоплакия

устната лигавица

акроцефалия, продълговата

лице, големи уши,

макроорхиаза

Голдблат

XqI3-21.1

Спастична параплегия

гия, нистагъм, атрофия

оптичен нерв

Фокална дермална

хипоплазма, къс

липсващи пръсти,

Полисиндактилия микрофталмия

Смъртоносен за мъжете

Синдром на инконтиненция -

Хрll /спорадичен

Пигментна инконтиненция,

Пигмент

дефицит на дентин, аномалия

ретината

Xq28/ семейство

Xq25Xq25

Хидрофталмия, катаракта,

витамин D-резистентен рахит

Хрll.3

Слепота, глухота

микрофталмия,

аномалия на палеца

и скелет, урогенитални и

сърдечно-съдови дефекти

Средна цепнатина

лице, лобулация на езика,

синдактилия. Смъртоносен за мъжете

Атаксия, аутизъм, деменция.

Смъртоносен за мъжете

Леша-Нихана

Xq26-q27.2

Повишено ниво на урината

киселини. Хореоабетоза, автоагресия

Примери за наследствени аномалии, контролирани от гени, локализирани върху Y хромозомата, включват синдактилия (мрежестото сливане на 2-ри и 3-ти пръст на краката) и хипертрихоза (окосмяване) на ръба на ушната мида. Тъй като Y хромозомата се среща само при мъже, тези гени се предават на потомството само по мъжка линия.

наследствена генна болестна мутация

При Х-свързаните заболявания анормалният ген се намира на Х-хромозомата. Х-свързаните заболявания се различават значително от автозомните заболявания.

Тъй като женските наследяват две копия на X хромозомата, те могат да бъдат хетерозиготни и понякога хомозиготни за всеки алел в определен локус. Следователно при жените Х-свързаните гени се появяват по същия начин като автозомните гени. В резултат на инактивиране на Х хромозомата (този процес е случаен и се случва в ранните етапи на ембриогенезата при жените), само една Х хромозома е активна във всяка клетка на тялото. Това означава, че при жени, които са хетерозиготни за мутантен Х-свързан алел, нормалният генен продукт се произвежда в количество от 50% от нормалното количество, което се среща и при хетерозиготи с автозомно рецесивни състояния. Обикновено това количество генен продукт е достатъчно за нормални фенотипни прояви. Тъй като човек наследява само една Х хромозома, той е хемизиготен за всички гени на Х хромозомата и всички гени се експресират. В случай на наследствено предаване на Х-свързан мутантен ген се развиват фенотипни прояви на заболяването, тъй като Y хромозомата не съдържа нормални алели, които могат да компенсират функцията на мутантния ген.

Х-свързано рецесивно наследяване

Следните характеристики са характерни за X-свързаното наследяване на рецесивен тип:

  • честотата на заболяването е значително по-висока при мъжете;
  • Хетерозиготните женски носители обикновено нямат фенотипни прояви на заболяването;
  • генът се предава от болен човек на всичките му дъщери и синът на която и да е от дъщерите му има 50% риск да наследи гена;
  • мутантният ген не се предава от баща на син;
  • мутантният ген може да се предава чрез поредица от женски носители, тогава връзката между всички болни мъже се установява чрез женски носители;
  • значителна част от спорадичните случаи на заболяването са резултат от нова мутация.

Има ситуации, при които е възможно развитието на фенотипни прояви на Х-свързано унаследяване при жените. Ако и двамата родители са носители на Х-свързан рецесивен ген, момичето може да получи мутантния ген в хомозиготно състояние. Но поради факта, че Х-свързаното унаследяване на рецесивен тип е рядко, тази ситуация е малко вероятна (с изключение на родствените бракове). Момичетата със синдром на Търнър, който се характеризира с набор от 45.X хромозоми, са хемизиготни за всички гени, съдържащи се в X хромозомата; в този случай всички гени, съдържащи се във всички локуси на X хромозомата, се експресират, както при мъжете. И накрая, тъй като инактивирането на X хромозомата е случайно, то следва нормално разпределение в плода. Следователно при малка част от жените е възможно почти пълно инактивиране на една Х хромозома. Този патологичен (асиметричен) модел на инактивиране на Х хромозомата често се наблюдава при жени с фенотипни прояви на Х-свързани рецесивни заболявания.

Хемофилия А: типичен пример за Х-свързано рецесивно унаследяване. Хемофилия А (класическа хемофилия) се характеризира с дефицит на коагулационен фактор VIII, което води до продължително кървене след нараняване, загуба на зъби, невъзможност за операция, повтарящо се кървене след спиране на първичното кървене и забавено кървене. Началото на клиничните прояви и честотата на епизодите на кървене зависят от коагулиращата активност на фактор VIII; Има тежки и леки форми на заболяването. Тежките случаи обикновено се диагностицират в ранна детска възраст; леките случаи могат да останат неразпознати до юношеството или зрялата възраст. В резултат на асиметрична инактивация на Х хромозомата, 10% от жените носителки могат да получат леко кървене.

Диагнозата на хемофилия А се установява чрез определяне на ниска коагулационна активност на фактор VIII, при условие че нивото на фактора на von Willebrand е нормално. Молекулярно-генетичните изследвания разкриват мутации, отговорни за развитието на заболяването при приблизително 90% от пациентите. Не е необходимо да се провежда това изследване във всички случаи, но е доста достъпно. Молекулярно-генетичното изследване се използва за генетично консултиране на рискови членове на семейството и понякога за диагностициране на случаи на заболяване с леки клинични прояви.

Хемофилия А има Х-свързано рецесивно унаследяване. Рискът от развитие на заболяването при братята и сестрите на пробанда зависи от това дали майката е носител на мутантния ген. Рискът от предаване на мутантния ген B8 от жена носител е 50% по време на всяка бременност. Ако мутацията се предаде на синове, те развиват фенотипни прояви на болестта; дъщерите, на които се предава мутацията, стават носители на мутацията. Засегнатите мъже предават мутацията на всичките си дъщери, а не на синовете си.

Х-свързано доминантно унаследяване

Х-свързаните заболявания се считат за доминиращи, ако заболяването се появява редовно при хетерозиготни женски носители. Характеристики на Х-свързаната доминанта:

  • заболяването се проявява фенотипно при всички дъщери и не се развива при синовете на болен мъж;
  • при синове и дъщери на болни жени рискът от наследяване на болестта е 50%;
  • Редките Х-свързани доминантни заболявания са по-чести при жените, но заболяването при жените се характеризира с по-леки (макар и променливи) фенотипни прояви.

Има само няколко известни заболявания с Х-свързано доминантно унаследяване. Един от тях е хипофосфатемичният рахит. Въпреки че това заболяване засяга и двата пола, заболяването е по-тежко при мъжете. Някои редки Х-свързани заболявания се развиват почти изключително при жени, тъй като хемизиготно състояние за този ген при мъжките фетуси води до смърт. Те включват пигментна инконтиненция, която се проявява под формата на увреждане на кожата, косата, зъбите и ноктите. Кожните лезии прогресират през характерни етапи, започващи с образуване на мехури по кожата в ранна детска възраст, последвани от брадавични изригвания (и продължаващи няколко месеца), в крайна сметка последвани от области на хипер- и хипопигментация. Наблюдават се алопеция, хиподонтия, анормална форма на зъбите и дистрофични промени в ноктите. Някои пациенти имат съдови аномалии на ретината, които ги предразполагат към ранно отлепване на ретината, забавено психомоторно развитие или умствена изостаналост. Диагнозата пигментна инконтиненция се поставя въз основа на клинични данни и в някои случаи се потвърждава от кожна биопсия. При засегнатите жени рискът от предаване на мутантния алел IKBKG на потомството е 50%. Засегнатият мъжки плод не е жизнеспособен. Приблизителната раждаемост е 33% за незасегнатите момичета, 33% за засегнатите момичета и 33% за незасегнатите момчета.

Гените, разположени на Х-хромозомата, както при автозомното наследяване, могат да бъдат доминантни или рецесивни. Основната характеристика на Х-свързаното унаследяване е липсата на предаване на съответния ген от баща на син, т.к. мъжките, бидейки хемизиготни (имат само една Х хромозома), предават своята Х хромозома само на своите дъщери.

Ако доминантен ген е локализиран на Х хромозомата, този тип наследяване се нарича Х-свързано доминантно. Характеризира се със следните симптоми:

    Ако бащата е болен, тогава всички дъщери ще бъдат болни и всички синове ще бъдат здрави;

    Болните деца се появяват само ако един от родителите е болен;

    Със здрави родители всички деца ще бъдат здрави;

    Заболяването може да се проследи във всяко поколение;

    Ако майката е болна, тогава вероятността да се роди болно дете е 50%, независимо от пола;

    Боледуват и мъже, и жени, но като цяло в семейството болните жени са 2 пъти повече от болните мъже.

Когато рецесивен ген е локализиран на Х хромозомата, типът на наследяване се нарича Х-свързан рецесивен. Жените почти винаги са фенотипно здрави (носители), т.е. хетерозиготи. Тежестта на заболяването зависи от степента на увреждане на репродуктивната система. Този тип наследство се характеризира с:

    Болестта засяга предимно мъжете;

    Заболяването се наблюдава при мъжки роднини на пробанда по майчина линия;

    Един син никога не наследява болестта на баща си;

    Ако пробандът е болна жена, баща й непременно е болен и всичките й синове също са засегнати;

    В брак между болни мъже и здрави хомозиготни жени всички деца ще бъдат здрави, но дъщерите може да имат болни синове;

    При брак на болен мъж и жена носителка на дъщеря: 50% са болни, 50% са носителки;

    синове: 50% са болни, 50% са здрави.

    При брак между здрав мъж и хетерозиготна жена вероятността да имате болно дете ще бъде: 50% за момчета и 0% за момичета.

Сестрите носителки имат 50% от засегнатите синове и 50% от дъщерите носителки.

Родословие с Х-рецесивно унаследяване

Родословие с X-доминантно унаследяване

Y-свързан тип наследяване

В редки случаи се наблюдава бащин или холандричен тип наследяване, поради наличието на мутации в гените на Y хромозомата. В същото време само мъжете се разболяват и предават болестта си на синовете си чрез Y-хромозомата. За разлика от автозомите и X хромозомата, Y хромозома

носи сравнително малко гени (според последните данни от международния генен каталог OMIM, само около 40).

Малка част от тези гени са хомоложни на гените на Х-хромозомата; останалите, присъстващи само при мъжете, участват в контрола на определянето на пола и сперматогенезата. Така на Y хромозомата има гени SRY и AZF, които са отговорни за програмата за сексуална диференциация.

Мутациите в някой от тези гени водят до нарушено развитие на тестисите и блокиране на сперматогенезата, което се изразява в азооспермия. Такива мъже страдат от безплодие и следователно заболяването им не се наследява. Мъжете с оплаквания от безплодие трябва да се изследват за наличие на мутации в тези гени. Мутациите в един от гените, разположени на Y-хромозомата, причиняват някои форми на ихтиоза (рибешка кожа), а напълно безобиден симптом е окосмяването на ушната мида.

Характеристиката се предава по мъжка линия. Y хромозомата съдържа гени, отговорни за растежа на космите в ушите, сперматогенезата (азооспермия) и скоростта на растеж на тялото, крайниците и зъбите.

Х-свързано рецесивно наследяване(Английски) Х-свързано рецесивно наследяване ) е един от видовете унаследяване, свързано с пола. Такова унаследяване е типично за белези, чиито гени са разположени на Х-хромозомата и които се появяват само в хомозиготно или хемизиготно състояние. Този тип наследяване има редица вродени наследствени заболявания при хората; тези заболявания са свързани с дефект в някой от гените, разположени на половата Х хромозома и се появяват, ако няма друга Х хромозома с нормално копие на същия ген. В литературата има съкращение XRза обозначаване на Х-свързано рецесивно наследяване.

Типично за Х-свързаните рецесивни заболявания е, че мъжете обикновено са засегнати; за редките Х-свързани заболявания това е почти винаги вярно. Всички техни фенотипно здрави дъщери са хетерозиготни носители. Сред синовете на хетерозиготни майки съотношението на болните към здравите е 1 към 1.

Специален случай на Х-свързаното рецесивно унаследяване е кръстосанонаследство (английски) кръстосано наследяване, Също кръстосано наследяване), в резултат на което характеристиките на бащите се появяват в дъщерите, а характеристиките на майките в синовете. Този тип наследство е наречен от един от авторите на хромозомната теория за наследството Томас Хънт Морган. Той за първи път описва този тип наследство за цвета на очите при Drosophila през 1911 г. Кръстосано наследяване възниква, когато майката е хомозиготна за рецесивен признак, локализиран върху X хромозомата, а бащата има доминантен алел на този ген върху единствената X хромозома. Откриването на този тип наследство по време на сегрегационния анализ е едно от доказателствата за локализирането на съответния ген върху Х-хромозомата.

Особености на унаследяване на свързани с пола рецесивни белези при хората

При хората, както при всички бозайници, мъжкият пол е хетерогаметен (XY), а женският пол е хомогаметен (XX). Това означава, че мъжете имат само една X и една Y хромозома, докато жените имат две X хромозоми. Х-хромозомите и Y-хромозомите имат малки хомоложни области (псевдоавтозомни области). Унаследяването на признаци, чиито гени са разположени в тези региони, е подобно на унаследяването на автозомни гени и не се обсъжда в тази статия.

Чертите, свързани с Х хромозомата, могат да бъдат рецесивни или доминиращи. Рецесивните черти не се появяват при хетерозиготни индивиди в присъствието на доминантна черта. Тъй като мъжете имат само една Х хромозома, мъжете не могат да бъдат хетерозиготни за гените, открити на Х хромозомата. Поради тази причина при мъжете има само две възможни състояния на Х-свързаната рецесивна черта:

  • ако има алел на една Х хромозома, който определя черта или разстройство, мъжът проявява тази черта или разстройство и всичките му дъщери получават този алел от него заедно с Х хромозомата (синовете ще получат Y хромозомата);
  • ако няма такъв алел на единствената Х хромозома, тогава тази черта или нарушение не се проявява в мъжа и не се предава на неговото потомство.

Тъй като жените имат две X хромозоми, те имат три възможни условия за X-свързани рецесивни черти:

  • алелът, който определя тази черта или разстройство, отсъства и на двете X хромозоми - чертата или разстройството не се проявява и не се предава на потомството;
  • алелът, който определя чертата или разстройството, присъства само на една Х хромозома - чертата или разстройството обикновено не се появява и когато се наследи, приблизително 50% от потомците получават този алел заедно с Х хромозомата от него (другите 50% от потомците ще получат друга X хромозома);
  • алелът, който определя чертата или нарушението, присъства и на двете X хромозоми - чертата или нарушението се проявява и се предава на потомството в 100% от случаите.

Някои заболявания, наследени в Х-свързан рецесивен модел, могат да бъдат толкова тежки, че да доведат до смърт на плода. В този случай може да няма нито един известен пациент сред членовете на семейството и сред техните предци.

Жените, които имат само едно копие на мутацията, се наричат ​​носители. Обикновено такава мутация не се изразява във фенотипа, тоест не се проявява по никакъв начин. Някои заболявания с X-свързано рецесивно унаследяване все още имат някои клинични прояви при женски носители поради механизма на компенсация на дозата, поради което една от X хромозомите е случайно инактивирана в соматичните клетки, а в някои клетки на тялото един X алел е изразен, а в други – др.

Някои Х-свързани рецесивни заболявания при хора

често срещани

Чести Х-свързани рецесивни заболявания:

  • Наследствено нарушение на цветното зрение (цветна слепота). В Северна Европа приблизително 8% от мъжете и 0,5% от жените страдат от различна степен на слабост на червено-зеленото възприятие.
  • Х-свързана ихтиоза. По кожата на пациентите се появяват сухи, груби петна поради прекомерно натрупване на сулфонирани стероиди. Среща се при 1 на 2000-6000 мъже.
  • Мускулна дистрофия на Дюшен. Заболяване, придружено от дегенерация на мускулната тъкан и водещо до смърт в млада възраст. Среща се при 1 на 3600 новородени мъже.
  • Хемофилия А (класическа хемофилия). Заболяването, свързано с дефицит на кръвосъсирващ фактор VIII, се среща при един на 4000-5000 мъже.
  • Хемофилия B. Заболяване, свързано с дефицит на фактор на кръвосъсирването IX, се среща при един на 20 000-25 000 мъже.
  • Мускулна дистрофия на Бекер. Заболяването е подобно на мускулната дистрофия на Дюшен, но е малко по-леко. Среща се при 3-6 от 100 000 новородени мъже.
  • Синдром на Кабуки - множество вродени дефекти (сърдечни дефекти, изоставане в растежа, загуба на слуха, аномалии на пикочните пътища) и умствена изостаналост. Разпространение 1:32000.
  • Синдром на андрогенна нечувствителност (синдром на Морис) - индивид с пълен синдром има женствен вид, развити гърди и вагина, въпреки кариотип 46XY и неспуснати тестиси. Честотата на заболеваемостта е от 1:20 400 до 1:130 000 новородени с 46,XY кариотип.

рядко

  • Болест на Bruton (вродена агамаглобулинемия). Първичен хуморален имунодефицит. Среща се сред момчетата с честота 1:100 000 - 1:250 000.
  • Синдромът на Wiskott-Aldrich е вроден имунен дефицит и тромбоцитопения. Разпространение: 4 случая на 1 000 000 раждания при мъже.
  • Синдром на Lowe (окулоцереброренален синдром) - скелетни аномалии, различни бъбречни нарушения, глаукома и катаракта от ранна детска възраст. Среща се с честота 1:500 000 новородени от мъжки пол.
  • Синдромът на Allan-Herndon-Dudley е рядък синдром, който се среща само при мъже, при който постнаталното развитие на мозъка е нарушено. Синдромът се причинява от мутация в гена MCT8, който кодира протеин, който транспортира хормона на щитовидната жлеза. Описан за първи път през 1944 г.

Гените, разположени на хромозома X, както и в автозомния начин на наследяване, могат да бъдат доминантни или рецесивни. Основната характеристика на Х-свързаното наследяване е липсата на предаване на съответния бащин ген на сина, тъй като мъжете, които са хемизиготни (имат само една Х-хромозома), предават своята Х-хромозома само на своите дъщери. Ако доминантен ген е локализиран на X хромозомата, този тип наследство се нарича Х-свързана доминантна (ориз. 12.1.). Типично е за него.

· ако баща е болен, всичките му дъщери ще бъдат болни, а всичките му синове ще бъдат здрави;

· децата са болни само ако един от родителите е болен;

· здравите родители ще имат здрави деца;

· заболяването може да се проследи във всяко поколение;

· ако майката е болна, тогава вероятността да има болно дете, независимо от пола, е 50%:

· Боледуват и мъже, и жени, но като цяло заболелите жени са 2 пъти повече.

Когато рецесивен ген е локализиран на хромозома X, се нарича типът на наследяване Х-свързан рецесивен. Характеризира се с:

· засягат се предимно мъже;

· заболяването се наблюдава при мъжки роднини на пробанда по майчина линия;

Син никога не наследява болестта на баща си:

· ако пробандът е жена, баща й задължително е болен, а майката е хетерозиготен носител и всичките й синове са болни;

· при брак на болни мъже и здрави хомозиготни жени всички деца ще бъдат здрави, но дъщерите могат да имат болни синове;

· при брак на здрав мъж и хетерозиготна жена, вероятността за раждане на болно дете ще бъде 50% за момчетата и 0% за момичетата.

Фигура 12.1. Пример за родословие с Х-свързано доминантно унаследяване

Примери за унаследяване, свързано с пола:

Х-свързано унаследяване - хемофилия (фиг. 12.2.), цветна слепота.

Благодарение на добре известното родословие беше възможно да се проследи наследството на гена за хемофилия от английската кралица Виктория. Виктория и съпругът й бяха здрави. Известно е също, че никой от нейните предци не е страдал от хемофилия. Най-вероятно е настъпила мутация в гаметата на един от родителите на Виктория. В резултат кралица Виктория става носител на гена на хемофилията и го предава на много от своите потомци. Всички мъжки потомци, които са получили Х-хромозома с мутантен ген от Виктория, са страдали от сериозно заболяване - хемофилия.



Y-свързано унаследяване - хипертрихоза (повишено окосмяване в ушната мида), мембрани между пръстите.

X- и Y-свързано унаследяване - обща цветна слепота.

Фигура 12.2. Родословие на семейство с хемофилия (X-свързано рецесивно унаследяване)

Един от свързаните с пола рецесивни гени причинява специален тип мускулна дистрофия (тип Dumain). Тази дистрофия се проявява в ранна детска възраст и постепенно води до инвалидност и смърт преди 20-годишна възраст. Следователно мъжете с дистрофия на Dumaine нямат потомство, а жените, които са хетерозиготни за гена за това заболяване, са съвсем нормални. Сред доминиращите черти, свързани с Х-хромозомата, може да се посочи ген, който причинява дефицит на органичен фосфор в кръвта. В резултат на това в присъствието на този ген често се развива рахит, резистентен на лечение с обикновени дози витамин А. В този случай моделът на свързаното с пола унаследяване се различава значително от хода на предаване през поколенията, описан за рецесивни заболявания. При браковете на девет болни жени със здрави мъже децата били наполовина болни момичета и наполовина момчета. Тук, в съответствие с естеството на наследяване на доминантния ген, се извършва разделяне на Х-хромозомите в съотношение 1:1:1:1. Друг пример за доминантен ген, локализиран върху човешката X хромозома, е генът, който причинява зъбен дефект, водещ до потъмняване на зъбния емайл.

Свързани публикации