Cel mai adesea, patologia este transmisă de tipul de moștenire autosomal dominant. Aceasta este moștenirea monogenă a uneia dintre trăsături. În plus, bolile pot fi transmise copiilor prin moștenire autozomal recesiv și autozomal dominant, precum și prin moștenire mitocondrială.

Tipuri de moștenire

Moștenirea monogenă a unei gene poate fi recesivă sau dominantă, mitocondrială, autozomală sau legată de cromozomii sexuali. Când sunt încrucișați, descendenții pot fi obținuți cu o varietate de tipuri de trăsături:

• autosomal recesiv;
• autosomal dominant;
• mitocondriale;
• Legătura dominantă X;
• Legătura X-recesivă;
• Ambreiaj Y.

Diferite tipuri de moștenire de trăsături - autozomal dominant, autozomal recesiv și altele - sunt capabile să transmită gene mutante la diferite generații.

Caracteristici ale moștenirii autosomal dominante

Tipul de moștenire autozomal dominant al bolii se caracterizează prin transmiterea genei mutante în stare heterozigotă. Descendenții care primesc alela mutantă pot dezvolta o boală genetică. În același timp, probabilitatea de manifestare a genei modificate la bărbați și femei este aceeași.

Când se manifestă la heterozigoți, trăsătura de moștenire nu are un impact grav asupra sănătății și funcției reproductive. Omozigoții cu o genă mutantă care transmite un tip de moștenire autosomal dominantă nu sunt, de regulă, viabile.

La părinți, gena mutantă este localizată în gametul reproductiv împreună cu celulele sănătoase, iar probabilitatea de a o primi la copii va fi de 50%. Dacă alela dominantă nu este complet schimbată, atunci copiii unor astfel de părinți vor fi complet sănătoși la nivel de genă. La un nivel scăzut de penentanță, gena mutantă poate să nu apară în fiecare generație.

Cel mai adesea, tipul de moștenire este autosomal dominant, care transmite boli din generație în generație. Cu acest tip de moștenire la un copil bolnav, unul dintre părinți suferă de aceeași boală. Cu toate acestea, dacă doar un părinte dintr-o familie este bolnav, iar celălalt are gene sănătoase, atunci este posibil ca copiii să nu moștenească gena mutantă.

Un exemplu de moștenire autosomal dominantă

Moștenirea autosomal dominantă poate transmite peste 500 de patologii diferite, printre care: sindromul Marfan, sindromul Ehlers-Danlos, distrofia, boala Recklinghuysen, boala Huntington.

Când studiem pedigree-ul, se poate urmări tipul de moștenire autosomal dominant. Pot exista diferite exemple în acest sens, dar cea mai frapantă este boala Huntington. Se caracterizează prin modificări patologice ale celulelor nervoase din structurile creierului anterior. Boala se manifestă prin uitare, demență și mișcări involuntare ale corpului. Cel mai adesea, această boală se manifestă după 50 de ani.

La trasarea pedigree-ului, puteți afla că cel puțin unul dintre părinți a suferit de aceeași patologie și a transmis-o într-o manieră autosomal dominantă. Dacă pacientul are un frate vitreg sau o soră, dar nu prezintă nicio manifestare a bolii, înseamnă că părinții au transmis patologia pentru trăsătura heterozigotă Aa, în care tulburările genice apar la 50% dintre copii. În consecință, descendenții pacientului pot da naștere la 50% dintre copii cu gena Aa modificată.

Tip autozomal recesiv

În moștenirea autosomal recesivă, tatăl și mama sunt purtători ai agentului patogen. Pentru astfel de părinți, 50% dintre copii se nasc purtători, 25% se nasc sănătoși și același număr se nasc bolnavi. Probabilitatea de a transmite o trăsătură patologică fetelor și băieților este aceeași. Cu toate acestea, bolile cu caracter autosomal recesiv pot să nu fie transmise la fiecare generație, ci pot apărea după una sau două generații de descendenți.

Un exemplu de boli transmise de tip autozomal recesiv poate fi:

• boala Toy-Sachs;
• tulburări metabolice;
• fibroza chistica etc.

Când sunt detectați copii cu o patologie genetică de tip autosomal recesiv, se dovedește că părinții sunt rude. Acest lucru este adesea observat în comunitățile închise, precum și în locurile în care sunt permise căsătoriile consanguine.

moștenirea cromozomului X

Moștenirea cromozomială X se manifestă diferit la fete și la băieți. Acest lucru se datorează prezenței a doi cromozomi X la o femeie și unul la un bărbat. Femeile își primesc cromozomii pe rând de la fiecare părinte, în timp ce băieții își primesc cromozomii doar de la mama lor.

Conform acestui tip de moștenire, materialul patogen este cel mai adesea transmis femeilor, deoarece acestea sunt mai predispuse să primească agenți patogeni de la tatăl sau de la mama lor. Dacă tatăl este purtătorul genei dominante în familie, atunci toți băieții vor fi sănătoși, dar fetele vor prezenta patologie.

Odată cu tipul recesiv de legătură X a cromozomilor, la băieți apar boli de tip hemizigot. Femeile vor fi întotdeauna purtătoare ale genei bolnave, deoarece sunt heterozigote (în cele mai multe cazuri), dar dacă o femeie are o trăsătură homozigotă, atunci ea poate lua boala.

Exemple de patologii cu cromozom X recesiv pot fi: daltonismul, distrofia, boala Hunter, hemofilia.

Tipul mitocondrial

Acest tip de moștenire este relativ nou. Mitocondriile sunt transferate cu citoplasma oului, care conține mai mult de 20.000 de mitocondrii. Fiecare dintre ele conține un cromozom. Cu acest tip de moștenire, patologiile se transmit doar prin linie maternă. Din astfel de mame toți copiii se nasc bolnavi.

Când se manifestă trăsătura mitocondrială a eredității, bărbaților se nasc copii sănătoși, deoarece această genă nu poate fi transmisă de la tată la copil, deoarece nu există mitocondrii în spermatozoizi.

Bolile autosomale recesive se manifestă numai prin purtarea homozigotă a alelelor mutante. În acest caz, are loc inactivarea parțială sau completă a funcției genei mutante. Copilul bolnav moștenește una dintre mutații de la mamă, cealaltă de la tată. În general, părinții pacientului, fiind ei înșiși sănătoși, sunt purtători heterozigoți ai mutației. Probabilitatea de a avea un copil bolnav într-o astfel de familie, în conformitate cu legea lui Mendel, este de 25%. Fetele și băieții se îmbolnăvesc cu aceeași frecvență, în timp ce nașterea unui copil bolnav nu depinde deloc de vârsta părinților, de ordinea sarcinii și a nașterii. Adesea, într-o familie pot fi mai mulți frați bolnavi.

În multe forme de boli autosomale recesive, pacienții, din cauza severității stării lor, nu lasă urmași. Cel mai adesea, copiii bolnavi se nasc din părinți sănătoși, fiecare dintre ei purtând mutația într-o stare heterozigotă. Astfel, atunci când se analizează pedigree-ul, poate fi urmărită natura „orizontală” a transmiterii ereditare a bolii. Două treimi dintre copiii sănătoși căsătoriți cu părinți heterozigoți se dovedesc, de asemenea, a fi purtători heterozigoți ai mutației. În căsătoria unui purtător heterozigot al unei mutații recesive cu un soț care nu are alela mutantă, toți copiii vor fi sănătoși, dar jumătate dintre ei vor fi purtători heterozigoți ai mutației. O analiză a genealogiei pacienților cu boli autosomal recesive arată că adesea (în aproximativ 60%) părinții acestor pacienți sunt rude sau strămoșii lor provin din același sat sau regiune, ceea ce este și un semn indirect de consangvinizare.

Anemia Fanconi

Anemia Fanconi este o boală genetică care apare la 1 din 350.000 de nașteri, cu o incidență mai mare la evreii ashkenazi și sud-africani. FA apare ca urmare a defectelor genetice ale grupului de proteine ​​responsabile de repararea ADN-ului.

acidurie cu argininosuccinat

Aciduria cu argininosuccinat (acidemia cu argininosuccinat) este o boală ereditară cauzată de acumularea de acid argininosuccinat în sânge și urină. La unii pacienți, pe lângă acest acid, se acumulează amoniac și alte substanțe chimice toxice, care pot afecta sistemul nervos.

Beta talasemie

Beta-talasemia (β-talasemia) este o formă de talasemie care apare ca urmare a mutațiilor genei HBB (β-globină) de pe cromozomul 11, moștenite într-o manieră autozomal recesivă.

I boala celulară

Boala cu celule I (cunoscută și sub denumirea de boala cu celule de incluziune și mucolipidoză de tip II (ML II)) aparține unei clase de boli cunoscute în mod colectiv sub denumirea de boli de stocare lizozomală. Tulburarea apare din cauza prezenței fosfotransferazei defectuoase (o enzimă a aparatului Golgi) în organism.

boala Wilson-Konovalov

Boala Wilson-Konovalov este o boală ereditară caracterizată printr-o combinație de ciroză hepatică cu un proces degenerativ la nivelul creierului. Moștenit în mod autosomal recesiv

boala lui Gierke

Boala Gierke (GD), (glicogenoza von Gierke, boala Gierke, boala de stocare a glicogenului tip I) este cea mai frecventă boală de stocare a glicogenului. Această tulburare genetică este cauzată de o deficiență a enzimei glucozo-6-fosfatază, care afectează capacitatea ficatului de a produce glucoză prin descompunerea glicogenului și prin procesul de gluconeogeneză. Întrucât, ca urmare a acțiunii acestor două mecanisme, ficatul asigură menținerea nivelului normal de glucoză pentru a asigura toate nevoile metabolice ale organismului, atunci cu o deficiență a acestei enzime, procesele menționate nu au loc corect, ceea ce duce la hipoclicemie.

boala Canavan

Boala Canavan (CD), cunoscută și sub denumirea de boala Canavan-van Bogart-Bertrand, deficit de aspartoacilază sau deficit de aminoacilază, este o afecțiune neurodegenerativă autosomal recesivă care provoacă leziuni progresive ale celulelor nervoase din creier.

Boala siropului de arțar

Boala urinei cu sirop de arțar (MSUD) (cunoscută și sub numele de cetoacidurie cu lanț ramificat sau leucinoză) este o tulburare metabolică autozomal recesivă cauzată de metabolismul anormal al aminoacizilor cu lanț ramificat. Această tulburare este un tip de acidemia organică. Boala își trage numele de la mirosul dulce specific al urinei la bebelușii bolnavi.

boala Krabbe

Boala Krabbe (KD) (cunoscută și sub denumirea de leucodistrofie cu celule globoide sau lipidoză de galactosilceramide) este o boală rară, degenerativă, care duce adesea la moarte. Pe măsură ce boala se dezvoltă, teaca de mielină a sistemului nervos este deteriorată. Tipul de moștenire al bolii este autosomal recesiv. Tulburarea poartă numele neurologului danez Knud Haraldsen Krabbe.

boala Tay-Sachs

Boala Tay-Sachs (TSD) (cunoscută și sub denumirea de gangliolipidoză GM2, deficiență de hexosaminidază sau idioție amaurotică timpurie a copilăriei) este o tulburare genetică autosomal recesivă care determină deteriorarea progresivă a abilităților mentale și fizice ale copilului. Primele semne ale bolii apar de obicei la aproximativ 6 luni. Tulburarea duce de obicei la moartea persoanei afectate la aproximativ 4 ani.

Hemoglobina E

Hemoglobina E este un tip anormal de hemoglobină care este cauzată de o mutație punctuală unică a genei care codifică sinteza lanțurilor beta ale hemoglobinei. La poziția 26 a β-globinei, glutamatul este înlocuit cu lizină.

Hemoglobina C

Hemoglobina C (abreviată Hb C) este o hemoglobină anormală în care un reziduu de lizină este înlocuit cu un reziduu de acid glutamic în poziția 6 a lanțului β-globină.

Hemocromatoza

Hemocromatoza (nu se specifică altfel) sau hemosideroza este, în general, definită ca un exces de fier în organism din cauza unei cauze ereditare (primare), sau este rezultatul unei alte tulburări metabolice. Cu toate acestea, termenul este mai utilizat astăzi pentru a se referi la excesul de fier din organism care apare din anumite cauze specifice, cum ar fi hemocromatoza ereditară.

Deficit de 3-metilcrotonil-coenzima A carboxilază

3-Metilcrotonil-coenzima Deficitul de carboxilază (deficitul de 3-MKK), cunoscut și sub denumirea de deficiență de 3-metilcrotonilglicinurie de tip 1 sau 3-MKK, este o tulburare moștenită autozomal recesivă în care metabolismul proteinelor este perturbat în organism.

Deficit de alfa 1 antitriptisină

Deficitul de alfa 1-antitripsină (α1-antitripsină, A1AD sau pur și simplu Alpha-1) este o tulburare genetică codominantă autozomală care este cauzată de defecte în producția de alfa 1-antitripsină (A1AT), ducând la scăderea activității A1AT în sânge și plămâni. și aceasta, la rândul său, duce la sedimentarea anormală a proteinei A1AT în celulele hepatice

Deficitul de beta-cetotiolază

Deficitul de beta-cetotiolază este o tulburare metabolică rară, autozomal recesivă, în care organismul nu poate metaboliza în mod corespunzător izoleucina aminoacizilor sau produșii de degradare a lipidelor. Această boală apare de obicei între 6 și 24 de luni.

Deficitul de biotinidază

Deficitul de biotinidază este o tulburare metabolică autozomal recesivă în care biotina nu poate fi eliberată din proteine ​​(care se găsește în alimente) în timpul digestiei sau în timpul metabolismului proteic celular. Prezența unor astfel de tulburări duce la deficit de biotină în organism.

Deficitul de dihidropirimidin dehidrogenază

Deficitul de dihidropirimidin dehidrogenază (deficitul de DPD) este o tulburare metabolică genetică autosomal recesivă în care activitatea enzimelor dihidropirimidin dehidrogenază implicate în metabolismul uracilului și timinei este absentă sau redusă semnificativ.

Deficitul de metilentetrahidrofolat reductază

Deficitul sever de metilentetrahidrofolat reductază este o boală rară (se cunosc aproximativ 50 de cazuri în întreaga lume) care este cauzată de mutații ale genei MTHFR, în urma căreia enzima metilentetrahidrofolat reductază fie este complet inactivată, fie operează doar până la 20% din activitatea sa normală. nivel.

Deficitul de holocarboxilază sintetază

Deficitul de holocarboxilază sintetază (DSH) este o tulburare metabolică moștenită în care organismul nu poate absorbi în mod corespunzător vitamina biotina. Această boală aparține unui grup de boli, numite colectiv deficit de carboxilază multiplă, care se caracterizează prin activitatea afectată a anumitor enzime a căror activitate depinde de biotină.

Deficitul de factor XI

Deficitul de factor XI este o boală autozomal recesivă care duce la o întrerupere a procesului de coagulare (hemofilie C) cu apariția simptomelor clinice corespunzătoare de sângerare crescută.

Iminoglicinurie

Iminoglicinura (sau iminoglicinura familială) este o boală ereditară autosomal recesivă în care procesul de transport al substanțelor prin membrana tubilor renali este întrerupt, ceea ce, la rândul său, afectează procesul de reabsorbție a aminoacidului glicină și a iminoacizilor prolină și hidroxiprolină. , ducând la excreția excesivă a tuturor celor trei acizi (- uria (-uria, lat.) înseamnă că acizii sunt conținuti „în urină”).

Fibroză chistică

Fibroza chistică apare la persoanele din rasa albă, în Europa - 1: 2800-1: 9800. Ambele sexe sunt la fel de predispuse la boală, cu o ușoară preponderență a bărbaților. Consangvinitatea între rude este adesea stabilită. Boala se moștenește după un tip autosomal recesiv.

Deficit sistemic primar de carnitină

Deficiența sistemică primară de carnitină (CDSP), cunoscută și sub denumirea de deficit de transportor de carnitină din membrană plasmatică, deficiență de transportor de carnitină sau tulburare de absorbție a carnitinei, este o tulburare metabolică autosomal recesivă care împiedică organismul să producă energie din grăsimi, în special în perioadele în care o persoană nu să nu mănânci de ceva vreme.

Diabet zaharat neonatal permanent

Diabetul zaharat neonatal permanent este o formă recent descoperită și potențial tratabilă de diabet monogen care este diagnosticată la nou-născuți. Este cauzată de o mutație a genei KCNJ11, care codifică subunitatea Kir6.2 a canalului KATP al celulelor beta pancreatice. Mutațiile pot apărea și în gene precum GCK, KCNJ11, INS și ABCC8.

Acidurie propionica

Aciduria propionică (cunoscută și sub denumirea de acidemia propionică, deficit de propionil-coenzima A carboxilază și glicinemie cetotică) este o tulburare metabolică autozomal recesivă clasificată ca acidemia organică cu lanț ramificat.

Pseudopolidistrofia lui Hurler

Pseudopolidistrofia Hurler, cunoscută și sub numele de mucolipidoză III (ML III), este o boală de stocare lizozomală strâns legată de boala celulelor de incluziune (ML II).

Disfuncție autonomă familială

Disfuncția autonomă familială (FDS, FD sau sindromul Riley Day) este o tulburare a sistemului nervos autonom, în care dezvoltarea și funcționarea senzorilor simpaticului și a unor neuroni ai sistemului nervos autonom și senzorial parasimpatic este perturbată și, ca rezultat, apar un număr mare de simptome diferite, indicând prezența SVD. Principalele sunt insensibilitatea la durere, lipsa producției de lacrimi, dezvoltarea fizică lentă, tensiunea arterială labilă (adeseori variabilă) (hipertensiune arterială periodică și hipotensiune ortostatică).

Anemia celulelor secera

Drepanocitoza (SCD) sau anemia cu celule secera (sau anemia SCA), sau drepanocitoza, este o tulburare genetică autosomal recesivă supradominantă, caracterizată prin prezența globulelor roșii anormale (RBC) într-o formă persistentă, seceră.

Sindromul trocului

Sindromul barter este un defect moștenit rar în canalul drept distal al ansei Henle. Se caracterizează prin niveluri scăzute de potasiu în sânge (hipokaliemie), un dezechilibru în echilibrul acido-bazic al organismului (alcaloză) și tensiune arterială scăzută.

sindromul Bloom

Sindromul Bloom (BS), cunoscut și sub denumirea de sindrom Bloom-Torre-Mahácek, este o tulburare cromozomială autozomal recesivă rară, care se caracterizează printr-o frecvență ridicată de rupturi și rearanjamente în cromozomii persoanei afectate. Acest sindrom a fost descris pentru prima dată de dermatologul Dr. David Bloom în 1954.

Sindromul Dabin Johnson

Sindromul Dubin-Johnson (DJS) este o tulburare autosomal recesivă care determină creșterea nivelului de bilirubină fără creșterea activității enzimelor hepatice (ALT, AST). Această boală este asociată cu o încălcare a capacității hepatocitelor de a secreta (elibera) conjugații de bilirubină în bilă. Boala este de obicei asimptomatică, dar poate fi diagnosticată în copilăria timpurie pe baza analizelor de laborator.

Sindromul Crigler-Nayar

Sindromul Crigler-Najar (SNC) este o boală rară care perturbă metabolismul bilirubinei (un pigment biliar care se formează în organism din hemoglobina din sânge). Această tulburare se caracterizează prin hiperbilirubinemie congenitală, malignă, care, la rândul său, apare ca urmare a perturbării procesului de conjugare a bilirubinei cu acid glucuronic în ficat. Această tulburare este cauzată de absența sau deficiența enzimei glucoronil transferazei.

Xantomatoza cerebrotendinală

Xantomatoza cerebrotendinală, un alt nume pentru care este colesteroza cerebrală, se referă la o formă autosomal recesivă de xantom.

Citrulinemia

Citrulinemia (sinonim cu citrulinuria) este o tulburare autosomal recesivă care are ca rezultat perturbarea ciclului ureei, care, la rândul său, duce la acumularea de amoniac și alte substanțe toxice în sânge.

Acrodermatita enteropată

Acrodermatita enteropatică (EA) (sindromul Brandt, sindromul Danbolt-Kloss, deficitul congenital de zinc) este o tulburare metabolică autozomal recesivă care afectează absorbția de zinc de către organism.



Moștenirea monogenă a trăsăturilor. moștenire autozomală și legată de sex

Moștenirea monogenă a trăsăturilor. Moștenire autozomală și legată de sex

Datorită faptului că cariotipul unui organism este un set diploid de cromozomi, majoritatea genelor din celulele somatice sunt reprezentate în perechi alelice. Genele alelice situate în secțiunile corespunzătoare ale cromozomilor omologi, interacționând între ele, determină dezvoltarea uneia sau alteia variante a trăsăturii corespunzătoare (vezi secțiunea 3.6.5.2). Fiind o caracteristică specifică speciei, cariotipul reprezentanților de sexe diferite diferă într-o pereche de cromozomi sexuali (vezi secțiunea 6.1.2.1).Un sex homogametic, care are doi cromozomi sexuali XX identici, este diploid în genele acestor cromozomi. . Sexul heterogametic are un singur set de gene pe cromozomul X (XO) sau regiuni non-omolog ale cromozomilor X și Y. Manifestarea fenotipică și moștenirea trăsăturilor individuale de la o generație la alta de organisme depinde de ce cromozomi sunt localizate genele corespunzătoare și în ce doze sunt prezente în genotipurile indivizilor individuali. Există două tipuri principale de moștenire a trăsăturilor: autozomalȘi împletite cu podeaua(diagrama 6.1).

Schema 6.1. Clasificarea tipurilor de moștenire a trăsăturilor

cu moştenire monogenă

Moștenirea autozomală. Trăsăturile caracteristice ale moștenirii autosomale a trăsăturilor se datorează faptului că genele corespunzătoare situate pe autozomi sunt prezentate într-un set dublu la toți indivizii speciei. Aceasta înseamnă că orice organism primește astfel de gene de la ambii părinți. In conformitate cu legea purității gamețilorÎn timpul gametogenezei, toate celulele germinale primesc câte o genă de la fiecare pereche alelică (Fig. 6.6). Motivul pentru această lege este divergența cromozomilor omologi, în care sunt localizate genele alelice, la diferiți poli ai celulei în anafaza I a meiozei (vezi Fig. 5.6).

Orez. 6.6. Motivul pentru modelele de moștenire autozomală a trăsăturilor:

eu- gameți haploizi ai părinților, II- genotipul diploid al unui individ (fenotipul depinde de interacțiunea genelor alelice Aa); III- gameți haploizi ai unui individ heterozigot (gameții sunt „puri” deoarece poartă una dintr-o pereche de gene alelice); alb-negru indică cromozomi omologi; litere - loci specifici

Datorită faptului că dezvoltarea unei trăsături la un individ depinde în primul rând de interacțiunea genelor alelice, diferitele sale variante, determinate de diferite alele ale genei corespunzătoare, pot fi moștenite în funcție de autosomal dominant sau autosomal recesiv tip, dacă există dominanță. Un tip intermediar de moștenire a trăsăturilor este posibil și cu alte tipuri de interacțiune a alelelor (vezi Secțiunea 3.6.5.2).

La dominație trăsătură descrisă de G. Mendel în experimentele sale pe mazăre, descendenții din încrucișarea a doi părinți homozigoți, care diferă în variantele dominante și recesive ale acestei trăsături, sunt identici și asemănători cu unul dintre ei. (legea uniformității F 1). Clivajul fenotipic 3:1 descris de Mendel în F 2 are loc de fapt numai atunci când o alelă este complet dominantă față de cealaltă, când heterozigoții sunt fenotipic similari cu homozigoții dominanti. (legea diviziunii în F 2).

Orez. 6.7. Moștenirea autozomală a trăsăturii:

eu- dominanță completă (moștenirea culorii petale la mazăre); II - dominanță incompletă (moștenirea culorii petale în frumusețea nopții)

Moștenirea unei variante recesive a trăsăturii se caracterizează prin faptul că nu apare la hibrizii F 1, dar la F 2 apare la un sfert din descendenți (Fig. 6.7.7).

În cazurile în care la heterozigoți se formează o nouă variantă a unei trăsături în comparație cu homozigoți, ceea ce se observă în astfel de tipuri de interacțiuni ale genelor alelice precum dominanța incompletă, codominanța, complementarea interalelice, hibrizii F 1 nu sunt similari cu părinții lor, iar în F. 2 se formează trei grupuri fenotipice de descendenți (Fig. 6.7, II).

Încheind descrierea trăsăturilor caracteristice moștenirii autosomal dominante și autosomal recesive, este oportun să reamintim că, deși în cazul dominanței uneia dintre alele, prezența în genotip a altei alele, recesive, nu afectează formarea varianta dominantă a trăsăturii, manifestarea fenotipică a alelei este influențată de întregul sistem genotip al unui anumit organism, precum și de mediul în care se realizează informația ereditară. În acest sens, există posibilitatea pătrunderii incomplete a alelei dominante la indivizii care o au în genotip.

Orez. 6.8. Moștenirea trăsăturii culorii ochilor la Drosophila:

eu, II - diferențe în rezultatele încrucișării în funcție de sexul părintelui cu o trăsătură dominantă; cromozomii paterni sunt înnegriți

Moștenirea legată de sex. O analiză a moștenirii trăsăturii de culoare a ochilor la Drosophila în laboratorul lui T. Morgan a dezvăluit câteva trăsături care ne-au forțat să o distingem ca un tip separat de moștenire de trăsături. moștenirea legată de sex(Fig. 6.8).

Dependența rezultatelor experimentale de care părinte a fost purtător al variantei dominante a trăsăturii ne-a permis să sugerăm că gena care determină culoarea ochilor la Drosophila este localizată pe cromozomul X și nu are un omolog pe cromozomul Y. Toate caracteristicile moștenirii legate de sex sunt explicate prin doza inegală a genelor corespunzătoare la reprezentanții de diferite sexe - homo- și heterogametice.

Sexul homogametic poartă o doză dublă de gene situate pe cromozomul X. Dezvoltarea caracteristicilor corespunzătoare la heterozigoți (X A X a) depinde de natura interacțiunii dintre genele alelice. Sexul heterogametic are un cromozom X (XO sau XY). La unele specii, cromozomul Y este inert genetic, la altele conține o serie de gene structurale, dintre care unele sunt omoloage cu genele cromozomului X (Fig. 6.9). Genele secțiunilor non-omolog ale cromozomilor X și Y (sau singurul cromozom X) din sexul heterogametic sunt localizate în hemizigot condiție. Ele sunt reprezentate de o singură doză: X A Y, X a X, XY B. Formarea unor astfel de caracteristici la sexul heterogametic este determinată de ce alela a unei anumite gene este prezentă în genotipul organismului.

Natura moștenirii trăsăturilor legate de sex pe parcursul unui număr de generații depinde de cromozomul pe care se află gena corespunzătoare. În acest sens, se face o distincție între moștenirea legată de X și moștenirea legată de Y (holandric).

Moștenirea legată de X. Cromozomul X este prezent în cariotipul fiecărui individ, prin urmare, caracteristicile determinate de genele acestui cromozom se formează atât la reprezentanți feminini, cât și la bărbați. Indivizii de sex homogametic primesc aceste gene de la ambii părinți și le transmit tuturor descendenților prin gameții lor. Reprezentanții sexului heterogametic primesc un singur cromozom X de la părintele homogametic și îl transmit descendenților lor homogametici.

La mamifere (inclusiv oameni), sexul masculin primește gene legate de X de la mamă și le transmite fiicelor. În acest caz, sexul masculin nu moștenește niciodată trăsătura paternă legată de X și nu o transmite fiilor săi (Fig. 6.10).

Deoarece într-un sex homogametic o trăsătură se dezvoltă ca urmare a interacțiunii genelor alelice, se disting moștenirea dominantă legată de X și moștenirea recesivă legată de X. Trăsătură dominantă legată de X(culoarea ochilor roșii la Drosophila) este transmisă de către femelă tuturor descendenților. Masculul transmite trăsătura sa dominantă legată de X doar femelelor din generația următoare. Femelele pot moșteni această trăsătură de la ambii părinți, în timp ce bărbații o pot moșteni doar de la mama lor.

Orez. 6.9. Schema locilor omologi și neomologi

în cromozomii sexuali umani:

eu- cromozomii X: locii care sunt absenți pe cromozomul Y sunt umbriți (orbire roșu-verde, hemofilie etc.); II - Cromozomul Y: locii care sunt absenți în cromozomul X sunt umbriți (pânză între degete, gene care determină dezvoltarea corpului în funcție de tipul masculin); secțiunile cromozomilor X și Y corespunzătoare locilor omologi nu sunt umbrite

Orez. 6.10. Justificarea tiparelor legate de sex

eu- combinație de cromozomi sexuali în cariotipul reprezentanților diferitelor sexe; II- sexul homogametic produce un tip de gamet, sexul heterogametic - doi; III - reprezentanții sexului homogametic primesc cromozomi de la ambii părinți; reprezentanții sexului heterogametic primesc cromozomul X de la părintele homogametic, iar cromozomul Y de la părintele heterogametic; acest lucru este valabil pentru genele situate în loci neomologi ai cromozomilor X și Y; cromozomii paterni sunt înnegriți

Trăsătură recesivă legată de X(culoarea ochilor albi la Drosophila) la femele apare numai atunci când primesc alela corespunzătoare de la ambii părinți (X a X a). La masculi X a Y se dezvoltă atunci când primesc o alelă recesivă de la mamă. Femelele recesive transmit alela recesivă descendenților de orice sex, iar masculii recesivi transmit doar „fiicelor” (vezi Fig. 6.8).

Cu moștenirea legată de X, precum și cu moștenirea autozomală, este posibil un caracter intermediar al manifestării trăsăturii la heterozigoți. De exemplu, la pisici, pigmentarea blanii este controlată de o genă legată de X, dintre care diferite alele determină pigmentarea neagră (X A și roșie (X A'). Femelele heterozigote X A X A' au o culoare variată a blanii. Masculii pot fi fie negri ( X A Y) sau roșu ( X A' Y).

Moștenirea holandră. Genele care funcționează activ ale cromozomului Y, care nu au alele pe cromozomul X, sunt prezente doar în genotipul sexului heterogametic și în stare hemizigotă. Prin urmare, ele se manifestă fenotipic și se transmit din generație în generație doar la reprezentanții sexului heterogametic. Astfel, la om, semnul hipertricozei auriculei („urechi păroase”) se observă exclusiv la bărbați și se moștenește de la tată la fiu.

Trăsăturile mendeliane ale omului

Trăsăturile mendeliane sunt cele a căror moștenire are loc conform legilor stabilite de G. Mendel. Trăsăturile mendeliane sunt determinate de o genă monogen (din Ger. monos - una, adică atunci când manifestarea unei trăsături este determinată de interacțiunea genelor alelice, dintre care una o domină (o suprimă) pe cealaltă. Legile mendeliane sunt valabile pentru autosomal gene cu penetranță deplină (perforare, atingere) și expresivitate constantă (gradul de severitate al trăsăturii).
Dacă genele sunt localizate în cromozomii sexuali (cu excepția regiunii omoloage din cromozomii X și Y), sau într-un cromozom legat, sau în ADN-ul organelelor, atunci rezultatele încrucișării nu vor respecta legile lui Mendel.
În funcție de locația și proprietățile genei, există tipuri de moștenire autozomal dominant și autozomal recesiv, atunci când gena este situată într-una dintre cele 22 de perechi de autozomi (cromozomi non-sexați), tipuri de moștenire dominante și recesive legate de X, când gena este localizată pe cromozomul X, moștenirea legată de Y (holandric), când gena este situată pe cromozomul Y, precum și moștenirea mitocondrială (maternă sau citoplasmatică), când mutația are loc în genomul mitocondrial.
Tipuri de moștenire a trăsăturilor mendeliane
Tip de moștenire autozomal dominant. Dacă boala este cauzată de o genă autozomal dominantă rară, atunci marea majoritate a pacienților din populație se nasc în căsătorii între un soț afectat și un soț sănătos. În acest caz, unul dintre părinți este heterozigot pentru gena autosomal dominantă (Aa), iar celălalt este homozigot pentru alela normală (aa). Într-o astfel de căsătorie, următoarele opțiuni de genotip sunt posibile la urmași: Aa, aa.
Astfel, fiecare copil viitor, indiferent de sex, are o șansă de 50% să primească atât alela A de la un părinte afectat (și prin urmare să fie afectat), cât și alela normală și să fie sănătos. Astfel, raportul dintre numărul de copii sănătoși din urmași și numărul celor afectați este de 1:1 și nu depinde de sexul copilului.
În general, principalele criterii pentru suspectarea unui tip autozomal dominant de moștenire a bolii sunt:
- bolile apar în fiecare generație fără goluri (de tip „vertical”);
- fiecare copil al unui părinte cu boală autosomal dominantă are un risc de 50% de a moșteni această boală,
- copiii neafectați ai părinților bolnavi sunt liberi de gena mutantă și au copii sănătoși;
- boala este moștenită de bărbați și femei la fel de des și cu un tablou clinic similar.
Până în prezent, au fost descrise 3000 de trăsături autosomale dominante umane.
Unele caracteristici normale și patologice sunt moștenite în mod autosomal dominant:
- bucla albă deasupra frunții,
- păr feminin, drept (arici),
- par lanos - scurt, usor despicat, cret, pufos,
- pielea este groasă,
- capacitatea de a rula limba într-un tub,
- buza habsburgică - maxilarul inferior este îngust, iese în față, buza inferioară este căzută și gura este pe jumătate deschisă,
- polidactilie - polidactilie, când există șase sau mai multe degete,
— brahidactilie (cu degete scurte) — subdezvoltarea falangelor distale ale degetelor,
- arahnodactilie - degete de „păianjen” foarte alungite,
- hipercolesterolemie familială - o tulburare a metabolismului colesterolului, o creștere a nivelului acestuia în sânge. Însoțită de dezvoltarea aterosclerozei și a infarctului miocardic.

Boala Recklinghausen este o leziune a pielii care variază ca severitate, de la câteva pete cafe-au-lait la mai multe tumori.

Otospongioza – se manifestă la adulții cu surditate progresivă.

Boala Marfan este o boală ereditară caracterizată prin afectarea sistemică a țesutului conjunctiv. În dezvoltarea acestei boli, este importantă deteriorarea elastinei și a colagenului, care se exprimă prin întreruperea legăturilor intra și intermoleculare din aceste structuri. Pacienții sunt de obicei caracterizați prin statură înaltă, degete lungi (asemănătoare unui păianjen), un piept în formă de pâlnie sau cu chilă și picioare plate. Herniile femurale și inghinale, hipoplazia mușchilor și țesutului subcutanat și hipotensiunea musculară sunt adesea întâlnite. Examenul evidențiază defecte cardiace congenitale și, odată cu vârsta, se dezvoltă anevrism de aortă disecante. Vederea la astfel de pacienți este redusă; la examinare, se evidențiază miopie, dezlipire de retină, subluxație a cristalinului, cataractă și strabism. În urină se determină o cantitate crescută de mucopolizaharide și componentele acestora, care joacă un rol important în formarea de colagen și fibre elastice. Tratamentul este doar simptomatic. Deformările semnificative ale toracelui necesită tratament chirurgical, care contribuie la o mai bună funcționare a inimii, precum și la îmbunătățirea stării generale de bine și a indicatorilor electrocardiogramei.

— Microsferocitoză ereditară (anemie hemolitică familială a lui Minkowski-Chofard). Boala este cauzată de un defect genetic al globulelor roșii, în special deficiența congenitală a lipidelor membranei, care duce la pătrunderea ionilor de sodiu în celulă și la pierderea ATP. Globulele roșii modificate sunt distruse în splină, ducând la formarea bilirubinei indirecte toxice. Boala se caracterizează printr-o triadă de sindroame: anemie, icter și splenomegalie. Tabloul clinic ar trebui să facă distincția între un curs cronic cu o triadă de sindroame și formele acute asociate cu hemoliză crescută. Boala prezintă dificultăți deosebite de diagnosticare în perioada neonatală. Studierea pedigree-ului în astfel de cazuri este de ajutor semnificativ. Pentru diagnostic se folosesc analize de sânge: testele indică microsferocitoză, retirucocitoză, rezistența osmotică a globulelor roșii scade, iar structura eritrogramei acide se modifică. În ceea ce privește tratamentul, se efectuează măsuri simptomatice, iar în cazul crizelor hemolitice, splenectomia este o metodă de tratament radical.

- Coreea Huntington - apare la adult, se manifesta ca tulburari de miscare si dementa.

II. Moștenire de tip autozomal recesiv. Probabilitatea de a avea un copil bolnav într-o astfel de familie, în conformitate cu legea lui Mendel, este de 25%. Fetele și băieții se nasc cu aceeași frecvență. Nașterea unui copil bolnav nu depinde deloc de vârsta părinților, de ordinea sarcinii și a nașterii. În acest caz, o familie poate avea mai mulți frați și surori bolnavi (așa-numiții frați).

Pacienții cu o boală de tip autozomal recesiv de moștenire, din cauza severității stării lor, adesea nu lasă urmași. Astfel, cu boli de acest tip de moștenire, copiii bolnavi se nasc în căsătorie cu părinți practic sănătoși, fiecare dintre ei purtând o mutație în stare heterozigotă, iar atunci când se analizează pedigree-ul, natura „orizontală” a transmiterii ereditare a bolii. poate fi urmarit. Două treimi dintre copiii sănătoși căsătoriți cu părinți heterozigoți se dovedesc a fi, de asemenea, heterozigoți.

În căsătoria unui purtător heterozigot al unei mutații recesive cu un soț care nu are alela mutantă, toți copiii vor fi sănătoși, dar jumătate dintre ei vor fi purtători heterozigoți ai mutației. O analiză a genealogiei pacienților cu boli autosomal recesive arată că adesea (în aproximativ 60%) părinții unor astfel de pacienți sunt rude sau strămoșii lor provin din același sat sau regiune, ceea ce este, de asemenea, potrivit binecunoscutului genetician medical autohton. V.P. Efroimson (1974) este un semn indirect al consangvinizării, adică al căsătoriei consanguine.

Dacă genele recesive sunt localizate în autozomi, atunci ele pot apărea în timpul căsătoriei a doi heterozigoți sau homozigoți pentru alela recesivă.

Următoarele trăsături sunt moștenite în mod autosomal recesiv:

- părul este moale, drept,

- grupa sanguina Rh-?

- incapacitatea de a simți gustul amar al fenilureei,

- incapacitatea de a plia limba într-un tub,

- Fenilcetonurie (PKU, oligofrenie finilpiruvică, boala Felling). Această boală este cauzată de un defect biochimic în conversia aminoacidului fenilalanină. Pacienții sunt homozigoți pentru gena fenilcetonuriei, iar părinții sunt heterozigoți. Defectul biochimic constă într-un bloc enzimatic în conversia normală a fenidadaninei în aminoacidul teitozină din cauza unui deficit al enzimei fenilalaninhidroxilazei. Cantitatea de fenilalanină se acumulează în organism, iar concentrația acesteia în sânge crește de 10-100 de ori. Apoi, se transformă în acid fenalpiruvic, care este o otravă neurotropă. Acumularea de fenilalanina în organism are loc treptat, iar tabloul clinic se dezvoltă lent. În primele șase luni de viață, copilul are regurgitare, se pot dezvolta dermatită și convulsii. Sindromul convulsiv se dezvoltă în funcție de tipul de epilepsie minoră. Ulterior, dezvoltarea somatică a copilului suferă puțin, dar dezvoltarea mentală și abilitățile motorii sunt din ce în ce mai întârziate sau degradate. Doar 0,5% dintre pacienți păstrează o inteligență normală. Personajul dezvăluie impulsivitate, excitabilitate ascuțită și o tendință la agresivitate. Aproape toți copiii sunt blonzi cu ochi albaștri. Produșii metabolici ai fenilalaninei (acid fenilacetic) sunt excretați în urină și transpirație, iar copilul emite un miros neplăcut („șoarece”, „lup”, „mucegai”). Incidența acestei boli este de 1 la 5600 de nou-născuți. Excluderea fenilalaninei din alimentatie inca din primele luni de viata favorizeaza dezvoltarea normala a copilului. În prezent, toți nou-născuții sunt examinați pentru nivelul de finalanină din sânge: pentru aceasta, câteva picături de sânge pe hârtie de filtru sunt trimise la laborator, unde conținutul acestui aminoacid este determinat prin metoda cromatografică. Testul de umplere este utilizat mai rar: se adaugă 10 picături dintr-o soluție de clorură ferică 10% la 2-5 ml de urină proaspătă a copilului. Apariția unei culori albastru-verde indică prezența unei boli și copilul trebuie examinat prin metode cantitative pentru a stabili un diagnostic final.

— Galactozemia este acumularea de galactoză în sânge, care inhibă absorbția glucozei și are un efect toxic asupra funcției ficatului, creierului și cristalinului ochiului. Această boală se caracterizează prin acumularea de galactoză în sânge și se manifestă printr-un întârziere în dezvoltarea fizică și psihică, leziuni severe ale ficatului, sistemului nervos, ochilor și altor organe. Frecvența patologiei este de 1 la 16 000. Galactoza este o componentă a lactozei de zahăr din lapte, a cărei hidroliză produce glucoză și galactoză în tractul digestiv. Galactoza inhibă absorbția glucozei și, prin urmare, creează un mediu de carbohidrați în intestin. Este necesar pentru mielinizarea fibrelor nervoase. Cu toate acestea, cantitatea sa în exces este nepractică pentru organism și, prin urmare, este convertită în glucoză folosind enzima galactoză-1-fosfat transferază. Cu activitate scăzută a acestei enzime, se acumulează galactoză-1-fosfat, care are un efect toxic asupra funcției ficatului, creierului și cristalinului ochiului. Debutul bolii se poate manifesta încă din primele zile de viață cu tulburări digestive, intoxicații (diaree, vărsături, deshidratare) și dezvoltarea malnutriției. Ficatul se mărește, la palpare este dens, apare icterul, iar semnele de insuficiență hepatică cresc. Se detectează opacitatea cristalinului ochiului (cataractă). În cazurile severe și fără tratament, copiii mor în primul an de viață, iar la autopsie descoperă ciroza hepatică. Supraviețuitorii au o întârziere accentuată în dezvoltarea psihomotorie, hepatomegalie și cataractă. Cea mai exactă metodă de diagnosticare a galactozemiei este studierea enzimelor galactoză-1-fosfat și galactoză-1-fosfat uridiltransferaza din eritrocite, galactoza în sânge și urină, unde nivelurile acesteia sunt crescute. Excluderea laptelui (o sursă de galactoză) din alimente permite unui copil bolnav să se dezvolte normal.

- Idioție amaurotică (boala Tay-Sachs). Această boală este asociată cu o creștere bruscă a gangliozidelor în celulele creierului, precum și a ficatului și a splinei din cauza deficienței hexosaminidazei A din organism. La nastere si in primele 3-4 luni de viata, copiii nu se deosebesc de semenii sanatosi. Boala se dezvoltă lent, copilul devine mai puțin activ și își pierde abilitățile dobândite. Tulburările de vedere și de auz apar precoce. Schimbările mentale progresează până la idioție. Se dezvoltă hipotonia musculară și apare paralizia membrelor. Apar adesea convulsii tonice. Diagnosticul se bazează pe determinarea activității hexosaminidazei, modificări tipice ale fundului de ochi (atrofie a mameloanelor optice, pată roșu-vișină în zona maculară). În ciuda măsurilor de tratament, prognosticul este nefavorabil.

— Fibroza chistică (fibroza chistică a pancreasului). Aceasta este o boală neconsecutivă, a cărei cauză este o încălcare a funcției secretoare a tuturor glandelor endocrine, exprimată printr-o creștere a vâscozității secreției. Rata de incidență conform diverșilor autori este de la 1 la 2000 la 1 la 2500.

- Drepanocitoza - anemie cu eritrocite secera. Pacienții au așa-numita hemoglobină S.

— boala Sandhof – deficit de hexozaminidază A și B.

Frecvența bolilor ereditare recesive crește în special la izolate și în rândul populațiilor cu un procent ridicat de căsătorii consanguine.

III. Caractere mendeliane legate de sex (incomplete).

Cromozomii X și Y au regiuni omoloage comune. Ele conțin gene care determină trăsături care sunt moștenite în mod egal atât la bărbați, cât și la femei (similar cu trăsăturile legate de autozomi).

Genele localizate în regiuni omoloage ale cromozomilor X și Y determină dezvoltarea anumitor boli.

— Xerodermia pigmentată este o boală în care pe zonele expuse ale corpului apar pete pigmentate sub influența razelor ultraviolete. La început apar sub formă de pistrui, apoi sub formă de papiloame mai mari de diferite dimensiuni și, în final, tumori. Pentru majoritatea pacienților, xeroderma pigmentosum este fatală.

— Boala Oguchi – se observă modificări degenerative în stratul de tije și conuri, epiteliul pigmentar (boala este mai frecventă în Japonia).

— Paraplegia spastică este spasticitatea și slăbiciunea extremităților inferioare, rezultată din degenerarea tracturilor piramidale din măduva spinării toracice și lombare și, ocazional, în trunchiul cerebral.

— Epidermoliza buloasă - formarea de vezicule după traumatisme mecanice ale pielii.

— Daltonism complet (general) – absența completă a vederii culorilor. De mare importanță pentru practica medicală este studiul grupelor de sânge, care depind de antigenii localizați pe suprafața globulelor roșii.

— Miopatia Duchenne este o slăbiciune musculară progresivă. Doar pentru băieți.

— Hemofilia A și B sunt tulburări de coagulare a sângelui. La bărbați.

Antigenele sunt substanțe cu molecul mare, ca răspuns la introducerea cărora organismul produce anticorpi (gama globulinele sunt una dintre fracțiunile proteice din sânge care sunt sintetizate de limfocite). Trebuie remarcat faptul că un organism cu un sistem imunitar normal nu produce anticorpi împotriva propriilor antigeni.

În prezent, grupele de sânge ale sistemelor sunt bine studiate: AB0, Rh, MN, P, Duffy, Lewis, Lutheran, Kell, Kidd etc. Sistemul include grupe de sânge care sunt determinate (determinate) de alele unei gene.

Alele multiple - numărul de alele dintr-o persoană este sistemul grupelor sanguine A0.

În funcție de antigenele care se află la suprafața globulelor roșii, toți oamenii de pe glob sunt împărțiți în patru grupuri. Unii oameni nu au antigenele A și B pe suprafața celulelor roșii din sânge - acesta este grupul 0 (I), alții au grupul antigen A-A (II), alții au grupul antigen B - B (III) și alții au antigenul A și B – grupa AB (IV).

În procesul de evoluție pe termen lung, organismele vii s-au adaptat pentru a menține constanța compoziției lor antigenice și nu permit interferența altor antigene. Prin urmare, persoanele din grupa sanguină 0(I), care nu au antigenele A și B pe suprafața lor, au anticorpi α și β împotriva antigenilor A și B; persoanele din grupa sanguină A (II) au anticorpi β împotriva antigenului B; persoanele din grupa B (III) au anticorpi α împotriva antigenului A; Grupul AB(IV) nu are anticorpi împotriva antigenelor A și B.

Cele patru grupe sanguine (sisteme AB0) sunt determinate de gene alelice care se află în a noua pereche de cromozomi umani. Genele alelice sunt desemnate prin diferite litere ale alfabetului (IA, IB, I0), ca o excepție de la regulile geneticii. Grupurile 0(I), A(II), B(III) sunt moștenite ca trăsături mendeliane. Genele IA și IB se comportă dominant în raport cu gena I0.

Genele alelice IA și IB la indivizii din grupul IV se comportă independent una de cealaltă: gena IA determină antigenul A, iar gena IB determină antigenul B. Această interacțiune a genelor alele se numește codominanță (fiecare alelă își determină propria trăsătură). Moștenirea grupei sanguine AB(IV) nu urmează tiparele stabilite de Mendel.

Grupele sanguine A(II) și B(III) ale sistemului AB0 sunt moștenite conform unui tip autosomal dominant, iar grupa 0(I) este moștenită conform unui tip autosomal recesiv.

Să ne uităm la modul în care sunt moștenite grupele sanguine ale sistemului AB0.

1) Dacă o femeie homozigotă din grupa sanguină A (II) se căsătorește cu un bărbat cu 0 (I), atunci toți copiii vor fi grupa sanguină A (II).

2) O femeie heterozigotă din grupa sanguină A (II) s-a căsătorit cu un bărbat cu grupa sanguină 0 (I). Probabilitatea de a avea copii va fi: 50% cu grupa sanguină 0(I) și 50% cu grupa sanguină A(II).

3) Dacă o femeie este homozigotă din grupa sanguină B(III), iar un bărbat este din grupa 0(I), atunci toți copiii vor fi heterozigoți B(III).

4) O femeie este heterozigotă cu grupa sanguină B(III), iar un bărbat cu grupa sanguină 0(I). Probabilitatea de a avea copii din această căsătorie va fi: 50% grupa sanguină B(III) heterozigotă până la 50% grupa sanguină 0(I).

5) Dacă o femeie din grupa sanguină A(II) s-a căsătorit cu un bărbat din grupa sanguină B(III) (ambele homozigote), atunci toți copiii din această căsătorie vor fi din grupa sanguină AB(IV).

6) O femeie din grupa de sânge A (II) s-a căsătorit cu un bărbat din grupa B (III) (ambele heterozigote). Din această căsătorie, nașterea copiilor din grupele sanguine 0(I), A(II), B(III), AB(IV) este la fel de probabilă, deoarece există o întâlnire aleatorie a gameților părinților și o combinație liberă. a genelor.

Pe lângă antigenele A, B, 0, antigenele grupurilor de sistem Rh sunt localizate pe suprafața globulelor roșii umane. Dacă antigenul Rh este prezent pe globulele roșii, atunci astfel de oameni aparțin grupului Rh+ (aproximativ 85% dintre ei), iar dacă acest antigen este absent, atunci aparțin grupului Rh (aproximativ 15% dintre ei). .

Grupele sanguine Rh+ și Rh- ale sistemului Rh sunt determinate de gene care sunt localizate în prima pereche de cromozomi umani. Grupa sanguină Rh+ poate fi homozigotă (DD) și heterozigotă (Dd), grupa sanguină Rh- este doar homozigotă (dd).

Grupele sanguine Rh sunt moștenite ca trăsături mendeliane. Să vedem care pot fi consecințele pentru copii dacă mama are o grupă sanguină Rh negativ.

O femeie cu grupa sanguină Rh- s-a căsătorit cu un bărbat al cărui grup sanguin Rh+ este homozigot.

Toți copiii din această căsătorie vor fi heterozigoți Rh pozitiv, deoarece gena D domină complet genele d și F - în mod uniform. În timpul sarcinii, globulele roșii Rh+ de la făt pot intra în sângele mamei, iar corpul mamei va începe să producă anticorpi împotriva acestor globule roșii. Cu fiecare sarcină ulterioară, riscul de imunizare crește și probabilitatea și severitatea bolii hemolitice a nou-născutului crește.

Dacă o femeie cu grupul Rh- se căsătorește cu un bărbat heterozigot (ceea ce este mai frecvent), atunci probabilitatea de a avea copii din această căsătorie va fi egală cu 50% Rh-.

Tipul de moștenire se referă, de obicei, la moștenirea unei anumite trăsături, în funcție de dacă gena (alela) care o determină se află pe cromozomul autozomal sau sexual și dacă este dominantă sau recesivă. În acest sens, se disting următoarele tipuri principale de moștenire: 1) moștenire autozomal dominantă, 2) moștenire autosomal recesiv, 3) moștenire dominantă legată de sex și 3) moștenire recesivă legată de sex. Dintre acestea, se disting separat 4) tipuri de moștenire autozomală limitată de sex și 5) holandric. În plus, există 6) moștenire mitocondrială.

La mod autosomal dominant de moștenire alela genei care determină trăsătura este situată într-unul dintre autozomi (cromozomi non-sexuali) și este dominantă. Acest simptom va apărea în toate generațiile. Chiar și la încrucișarea genotipurilor Aa și aa, se va observa la jumătate din descendenți.

Când tip autosomal recesiv o trăsătură poate să nu apară în unele generații, dar să apară în altele. Dacă părinții sunt heterozigoți (Aa), atunci ei sunt purtători ai unei alele recesive, dar au o trăsătură dominantă. Când se încrucișează Aa și Aa, ¾ din descendenți vor avea o trăsătură dominantă și ¼ va avea o trăsătură recesivă. Când se încrucișează Aa și aa în ½, alela recesivă a genei se va manifesta la jumătate dintre descendenți.

Trăsăturile autozomale apar cu o frecvență egală la ambele sexe.

Moștenirea dominantă legată de sex similar cu autosomal dominant, cu o singură diferență: într-un sex ai cărui cromozomi sexuali sunt aceiași (de exemplu, XX la multe animale este un organism feminin), trăsătura va apărea de două ori mai des decât la un sex cu cromozomi sexuali diferiți (XY). Acest lucru se datorează faptului că, dacă alela genei este situată pe cromozomul X al corpului masculin (și partenerul nu are deloc o astfel de alelă), atunci toate fiicele o vor avea și niciunul dintre fii. Dacă proprietarul unei trăsături dominante legate de sex este un organism feminin, atunci probabilitatea transmiterii acesteia este aceeași pentru ambele sexe de descendenți.

La modul de moștenire recesiv legat de sex De asemenea, poate apărea sărirea generațiilor, ca în cazul tipului autosomal recesiv. Acest lucru se observă atunci când organismele feminine pot fi heterozigote pentru o anumită genă, iar organismele masculine nu poartă alela recesivă. Când o femeie purtătoare este încrucișată cu un bărbat sănătos, jumătate dintre fii vor exprima gena recesivă, iar jumătate dintre fiice vor fi purtătoare. La om, hemofilia și daltonismul sunt moștenite în acest fel. Tații nu transmit niciodată gena bolii fiilor lor (deoarece aceștia transmit doar cromozomul Y).

Mod de moștenire autozomal, limitat de sex observată atunci când gena care determină trăsătura, deși localizată în autozom, apare doar la unul dintre sexe. De exemplu, semnul cantității de proteine ​​din lapte apare doar la femele. Nu este activ la bărbați. Moștenirea este aproximativ aceeași ca în cazul unui tip recesiv legat de sex. Totuși, aici trăsătura poate fi transmisă de la tată la fiu.

Moștenirea olandeză este asociată cu localizarea genei studiate pe cromozomul Y sexual. Această trăsătură, indiferent dacă este dominantă sau recesivă, va apărea la toți fiii și nu la orice fiică.

Mitocondriile au propriul lor genom, care determină prezența tipul de moștenire mitocondrială. Deoarece doar mitocondriile oului ajung în zigot, moștenirea mitocondrială are loc numai de la mame (atât fiice, cât și fii).

Bolile autosomale recesive apar numai la homozigoți, care primesc câte o genă recesivă de la fiecare părinte. Boala se poate repeta la frații probandului, răspândindu-se în lățime în decurs de o generație (tip orizontal de moștenire). Un tip caracteristic de căsătorie în bolile autosomale recesive este căsătoria (Aa haa): părinții sunt sănătoși, dar sunt purtători ai unei gene patologice. Într-o astfel de căsătorie, probabilitatea de a avea un copil bolnav este de 25%.

Părinţi Ahh X Ahh

Gameti Aaaa

Copii AA; Aa; Aa; ahh

Datorită faptului că copiii bolnavi se nasc din părinți sănătoși, astfel de familii pot fi identificate numai după nașterea unui copil bolnav, iar genotipurile părinților și riscul repetat de a avea un copil bolnav pot fi determinate retrospectiv. Purtătorii unei gene autosomal recesive sunt rari, așa că întâlnirea lor întâmplătoare este puțin probabilă. Dimpotrivă, în cazul căsătoriilor consanguine, probabilitatea unei astfel de întâlniri crește, deoarece ambii soți pot moșteni o genă recesivă rară din ordinea generală. Dacă, de exemplu, soții sunt veri, atunci ei pot moșteni o astfel de genă de la bunica sau bunicul lor.

Marea majoritate a tulburărilor metabolice congenitale, fibroza chistică, sindroamele Lawrence-Moon și Bardet-Biedl și altele sunt moștenite după tipul autosomal recesiv, în total 70 de unități nosologice. Astăzi, principalele metode de prevenire a acestora sunt consilierea genetică medicală și diagnosticul prenatal (prenatal) în cazurile în care au fost dezvoltate astfel de metode. Abilitatea de a identifica purtătorii heterozigoți este importantă.

Căsătorii Ahh X ahh sunt rare. Întâlnirea a doi soți cu astfel de genotipuri este mai probabilă dacă căsătoria este consanguină. Pot exista cazuri când pacientul (aa) soțul își alege un partener dintr-o familie cu un handicap similar, cum ar fi surditatea. Natura despărțirii descendenților în astfel de căsătorii imită tipul de moștenire autosomal dominant.

Părinţi Ahh X ahh

Gameti Aaaa

Copii Aa; Aa; aa; ahh

În unele cazuri, copiii bolnavi cu o patologie autosomal recesivă se nasc și în căsătorii ahh X Ah.În acest tip de căsătorie, probabilitatea de a avea un copil bolnav este de 100%.

O scurtă descriere a tipului de moștenire autozomal recesiv include:

Bolile pot fi urmărite orizontal în pedigree (de obicei în cadrul unei generații), în principal printre frații proband;

Riscul de a repeta nașterea unui copil bolnav la părinți sănătoși este de 25%;

Există o frecvență crescută a căsătoriilor consanguine în rândul părinților probandilor;

Ambele sexe sunt afectate cu aceeași frecvență.

Cel mai adesea, bolile autozomale recesive se manifestă în căsătorii de tip Aa x Aa (amândoi părinți sunt sănătoși din punct de vedere fenotipic, dar sunt purtători ai unei gene mutante) în varianta de formare a unui organism homozigot (25%) pentru gena defectuoasă (Fig. )

Un exemplu de pedigree cu un tip autozomal recesiv de moștenire a bolii fibroza chistică - Fig.

Marea majoritate a enzimopatiilor (bolile metabolice ereditare) sunt moștenite în mod autosomal recesiv. Cele mai frecvente și semnificative clinic boli sunt bolile cu un tip de moștenire autozomal recesiv, cum ar fi fibroza chistică (fibroza chistică a pancreasului), fenilcetonuria, sindromul adrenogenital, multe forme de afectare a auzului sau vederii și bolile de depozitare.

Fibroza chistică (fibroza chistică a pancreasului). Gena fibrozei chistice, care controlează sinteza proteinelor (regulator de conductanță transmembranară) este situată pe cromozomul 7. Boala este cauzată de afectarea generalizată a glandelor exocrine. În absența sintezei regulatorului transmembranar (produsul genic primar), transportul clorurilor în celulele epiteliale este întrerupt, ceea ce duce la excreția excesivă de cloruri, ducând la hipersecreția de mucus gros în celulele pancreasului, bronhiilor și membrana mucoasă a tractului gastrointestinal. Canalele excretoare ale pancreasului se înfundă, mucusul nu este excretat și se formează chisturi. Enzimele pancreatice nu intră în lumenul intestinal. Supraproducția de mucus în arborele bronșic duce la blocarea bronhiilor mici și la infecția ulterioară. Procese similare se dezvoltă în sinusurile paranazale și în tubii testiculari. Concentrația ionilor de sodiu și clorură în lichidul transpirat este crescută, care este principalul test de laborator de diagnostic. Dezvoltarea intelectuală la copii nu are de suferit. Prognosticul de viață pentru toate formele bolii este nefavorabil. În prezent, pacienții cu forme mixte trăiesc rar mai mult de 20 de ani. Frecvența sa în rândul nou-născuților din populația europeană este de 1:2500.

Printre bolile cu un tip de moștenire autozomal recesiv, există cele care afectează diferite sisteme de organe și sunt asociate cu prezența defectelor combinate. De exemplu, cu sindromul Bardet-Biedl, se observă o afectare combinată a dezvoltării mentale și a vederii.Semnele sindromului sunt: ​​obezitatea, hipogenitalismul (deseori hipogonidism), retardul mintal, degenerarea pigmentară a retinei, care duce la pierderea vederii și polidictalie pe partea laterală a degetului al 5-lea. Alte deficiențe de vedere includ cataracta, atrofia nervului optic și nistagmus. Deja în primul an de viață se dezvoltă obezitatea, care progresează odată cu vârsta. Sindromul este caracterizat de o varietate de patologii renale.

Probabilitatea de manifestare a unor astfel de boli crește de multe ori în căsătoriile consanguine. (orez.).

În general, următoarele componente sunt prezente în caracteristicile bolilor autosomale recesive:

1) părinții unui copil bolnav sunt fenotipic sănătoși, dar sunt purtători ai unei gene anormale în stare recesivă;

2) băieții și fetele se îmbolnăvesc la fel de des;

3) riscul de a avea un copil cu boală autosomal recesivă este de 25%;

4) există o distribuție „orizontală” a pacienților în pedigree, adică pacienții se găsesc mai des în cadrul aceleiași familii de frați;

5) se înregistrează o creștere a frecvenței copiilor bolnavi în grupuri de părinți înrudiți, iar cu cât la o populație apare mai rar o boală autosomal recesivă, cu atât pacienții provin mai des din căsătorii consanguine.