X saistītie mantojuma piemēri. Ar X saistīts mantojums. Iedzimto slimību klasifikācija
Ar X saistītu traucējumu gadījumā patoloģiskais gēns atrodas X hromosomā. Ar X saistītās slimības būtiski atšķiras no autosomālām slimībām.
Tā kā mātītes manto divas X hromosomas kopijas, tās var būt heterozigotas un dažreiz homozigotas jebkurai alēlei noteiktā lokusā. Tāpēc sievietēm ar X saistītie gēni parādās tāpat kā autosomālie gēni. X hromosomas inaktivācijas rezultātā (šis process ir nejaušs un notiek agrīnās embrioģenēzes stadijās sievietēm) katrā ķermeņa šūnā ir aktīva tikai viena X hromosoma. Tas nozīmē, ka sievietēm, kuras ir heterozigotas ar mutantu X saistīto alēli, normāls gēna produkts tiek ražots 50% apmērā no normālā, kas notiek arī heterozigotiem autosomāli recesīvos apstākļos. Parasti šāds gēnu produkta daudzums ir pietiekams normālām fenotipiskām izpausmēm. Tā kā vīrietis manto tikai vienu X hromosomu, viņš ir hemizigots attiecībā uz visiem X hromosomas gēniem un visi gēni ir izteikti. Ar X saistītā mutanta gēna iedzimtas transmisijas gadījumā attīstās slimības fenotipiskas izpausmes, jo Y hromosoma nesatur normālas alēles, kas varētu kompensēt mutanta gēna darbību.
Ar X saistīta recesīvā mantošana
Ar X saistītai recesīvā tipa mantojumam ir raksturīgas šādas pazīmes:
- saslimšanas biežums vīriešiem ir ievērojami lielāks;
- heterozigotu sieviešu nēsātāju gadījumā slimības fenotipiskās izpausmes parasti nav;
- gēns tiek nodots no slima vīrieša visām viņa meitām, un jebkuras viņa meitas dēlam ir 50% risks mantot gēnu;
- mutanta gēns netiek nodots no tēva dēlam;
- mutanta gēnu var pārnest caur sieviešu nēsātāju sēriju, tad saikne starp visiem slimajiem vīriešiem tiek nodibināta caur sieviešu nēsātājiem;
- ievērojama daļa sporādisku slimības gadījumu ir jaunas mutācijas rezultāts.
Pastāv situācijas, kad sievietēm ir iespējama ar X saistītā mantojuma fenotipisku izpausmju attīstība. Ja abi vecāki ir ar X saistīta recesīvā gēna nesēji, meitene var iegūt mutantu gēnu homozigotā stāvoklī. Bet, ņemot vērā to, ka ar X saistīta recesīvā tipa mantojums ir reta, šī situācija ir maz ticama (izņemot cieši saistītas laulības). Meitenes ar Tērnera sindromu, ko raksturo hromosomu kopums 45,X, ir hemizigotas attiecībā uz visiem gēniem, kas atrodas X hromosomā; šajā gadījumā tiek izteikti visi gēni, kas atrodas visos X hromosomas lokos, tāpat kā vīriešiem. Visbeidzot, tā kā X hromosomas inaktivācija ir nejauša, auglim tā pakļaujas normālā sadalījuma likumam. Tāpēc nelielai sieviešu daļai ir iespējama gandrīz pilnīga vienas X hromosomas inaktivācija. Šo patoloģisko (asimetrisko) X-hromosomu inaktivācijas modeli bieži novēro sievietēm ar X saistītu recesīvo slimību fenotipiskām izpausmēm.
Hemofilija A: tipisks ar X saistītas recesīvās mantojuma piemērs. A hemofiliju (klasisko hemofiliju) raksturo VIII asinsreces faktora deficīts, kas izraisa ilgstošu asiņošanu pēc traumas, zobu zudumu, ķirurģiskas neveiksmes, atkārtotu asiņošanu pēc primārās asiņošanas apturēšanas un aizkavētu asiņošanu. Klīnisko izpausmju rašanās un asiņošanas epizožu biežums ir atkarīgs no VIII faktora koagulācijas aktivitātes; Ir smagas un vieglas slimības formas. Smagus gadījumus parasti diagnosticē zīdaiņa vecumā, vieglus gadījumus var atpazīt tikai pusaudža vai pieaugušā vecumā. Asimetriskas X-hromosomu inaktivācijas rezultātā 10% sieviešu nēsātāju var izjust vieglu asiņošanu.
Hemofilijas A diagnoze tiek noteikta, nosakot VIII faktora zemo koagulācijas aktivitāti, ja fon Vilebranda faktora līmenis ir normāls. Molekulārā ģenētiskā pārbaude aptuveni 90% pacientu identificē mutācijas, kas ir atbildīgas par slimības attīstību. Šo pētījumu nav nepieciešams veikt visos gadījumos, taču tas ir diezgan pieejams. Molekulārā ģenētiskā testēšana tiek izmantota riska ģimenes locekļu ģenētiskai konsultēšanai un dažreiz slimības gadījumu ar vieglām klīniskām izpausmēm diagnosticēšanai.
Hemofilijai A ir ar X saistīts recesīvs mantojuma modelis. Slimības attīstības risks potenciālajiem brāļiem un māsām ir atkarīgs no tā, vai māte ir mutanta gēna nēsātāja. Mutanta B8 gēna pārnešanas risks no sievietes nēsātājas ir 50% ar katru grūtniecību. Ja mutācija tiek nodota dēliem, viņiem attīstās slimības fenotipiskās izpausmes; meitas, kurām mutācija tiek nodota, kļūst par mutācijas nesējām. Skartie tēviņi nodod mutāciju visām meitām, nevis dēliem.
Ar X saistīta dominējošā tipa mantojums
Ar X saistītās slimības tiek uzskatītas par dominējošām, ja slimība regulāri rodas heterozigotām sieviešu nēsātājiem. Ar X saistītā dominējošā stāvokļa raksturīgās iezīmes:
- slimība fenotipiski izpaužas visām meitām un neattīstās slima vīrieša dēliem;
- slimu sieviešu dēliem un meitām slimības pārmantošanas risks ir 50%;
- retas ar X saistītas dominējošās slimības biežāk sastopamas sievietēm, bet sieviešu slimībai raksturīgas vieglākas (kaut arī mainīgas) fenotipiskas izpausmes.
Ir zināmas tikai dažas slimības ar X saistītu dominējošu iedzimtību. Viens no tiem ir hipofosfātēmiskais rahīts. Lai gan tiek skarti abi dzimumi, vīriešiem slimība ir smagāka. Dažas retas ar X saistītas slimības attīstās gandrīz tikai sievietēm, jo šī gēna hemizigota vīriešu dzimuma augļiem izraisa nāvi. Tie ietver pigmenta nesaturēšanu, kas izpaužas kā ādas, matu, zobu un naglu bojājumi. Ādas bojājums iet cauri raksturīgiem posmiem, sākot no tulznu veidošanās uz ādas zīdaiņa vecumā, pēc tam parādās kārpaini izsitumi (un saglabājas vairākus mēnešus), galu galā dodot vietu hiper- un hipopigmentācijas zonām. Tiek novērota alopēcija, hipodontija, patoloģiska zobu forma un distrofiskas izmaiņas nagos. Dažiem pacientiem ir tīklenes asinsvadu anomālijas, kas veicina agrīnu tīklenes atslāņošanos, psihomotorisko atpalicību vai garīgo atpalicību. Pigmenta nesaturēšanas slimības diagnoze tiek noteikta klīniski un dažos gadījumos apstiprināta ar ādas biopsiju. Skartajām mātītēm ir 50% risks, ka mutantu IKBKG alēle tiks nodota pēcnācējiem. Skartais vīrieša auglis nav dzīvotspējīgs. Aptuvenais dzīvi dzimušo skaits ir 33% neskarto meiteņu, 33% skarto meiteņu un 33% veselu zēnu.
Ar X saistīta recesīvā mantošana(Angļu) Ar X saistīta recesīvā mantošana ) ir viens no ar dzimumu saistīta mantojuma veidiem. Šāda pārmantošana ir raksturīga pazīmēm, kuru gēni atrodas X hromosomā un kas parādās tikai homozigotā vai hemizigotā stāvoklī. Šim mantojuma veidam cilvēkiem ir vairākas iedzimtas iedzimtas slimības, šīs slimības ir saistītas ar defektu kādā no gēniem, kas atrodas dzimuma X hromosomā, un parādās, ja nav citas X hromosomas ar normālu tā paša gēna kopiju. . Literatūrā ir saīsinājums XR lai apzīmētu ar X saistītu recesīvo mantojumu.
Ar X saistītu recesīvu slimību gadījumā parasti tiek skarti vīrieši; retām ar X saistītām slimībām tas gandrīz vienmēr ir taisnība. Visas viņu fenotipiski veselās meitas ir heterozigotas nesējas. Starp heterozigotu māšu dēliem slimo un veselo attiecība ir 1 pret 1.
Īpašs ar X saistītas recesīvās mantojuma gadījums ir krustu šķērsu mantojums (angļu valodā) krusteniskā mantošana, arī krusteniskā mantošana), kā rezultātā meitām parādās tēvu, dēliem māšu pazīmes. Šāda veida mantojuma nosaukumu devis viens no hromosomu mantojuma teorijas autoriem Tomass Hants Morgans. Viņš pirmo reizi aprakstīja šāda veida Drosophila acu krāsas iezīmes iedzimtību 1911. gadā. Krustveida mantojums tiek novērots, ja māte ir homozigota pret recesīvu pazīmi, kas lokalizēta X hromosomā, un tēvam ir dominējošā šī gēna alēle vienīgajā X hromosomā. Šāda veida mantojuma identificēšana šķelšanās analīzē ir viens no pierādījumiem par atbilstošā gēna lokalizāciju X hromosomā.
Ar dzimumu saistīto recesīvo pazīmju pārmantošanas īpatnības cilvēkiem
Cilvēkiem, tāpat kā visiem zīdītājiem, vīriešu dzimums ir heterogamētisks (XY), bet sieviešu dzimums ir homogamētisks (XX). Tas nozīmē, ka vīriešiem ir tikai viena X un viena Y hromosoma, savukārt sievietēm ir divas X hromosomas. X hromosomām un Y hromosomām ir mazi homologi reģioni (pseidoautosomāli reģioni). To pazīmju pārmantošana, kuru gēni atrodas šajos reģionos, ir līdzīga autosomālo gēnu mantojumam, un šajā rakstā tā netiek aplūkota.
Ar X hromosomu saistītās pazīmes var būt recesīvas vai dominējošas. Recesīvās pazīmes neparādās heterozigotiem indivīdiem dominējošas pazīmes klātbūtnē. Tā kā vīriešiem ir tikai viena X hromosoma, vīrieši nevar būt heterozigoti tiem gēniem, kas atrodas X hromosomā. Šī iemesla dēļ vīriešiem ir iespējami tikai divi ar X saistītas recesīvās pazīmes stāvokļi:
- ja vienīgajā X hromosomā ir alēle, kas nosaka īpašību vai traucējumus, vīrietim izpaužas šāda pazīme vai traucējumi, un visas viņa meitas saņem šo alēli no viņa kopā ar X hromosomu (dēli saņems Y hromosomu);
- ja vienīgajā X hromosomā šādas alēles nav, tad šī īpašība vai traucējumi vīrietim neizpaužas un netiek nodoti pēcnācējiem.
Tā kā sievietēm ir divas X hromosomas, ar X saistītām recesīvām iezīmēm ir trīs iespējamie nosacījumi:
- alēles, kas nosaka šo pazīmi vai traucējumu, nav abās X hromosomās - pazīme vai traucējumi neizpaužas un netiek nodoti pēcnācējiem;
- alēle, kas nosaka pazīmi vai traucējumus, ir tikai vienā X hromosomā - pazīme vai traucējumi parasti neizpaužas, un, mantojot, aptuveni 50% pēcnācēju saņem šo alēli no tās kopā ar X hromosomu (pārējās 50 % pēcnācēju saņems vēl vienu X hromosomu) ;
- alēle, kas nosaka pazīmi vai traucējumu, atrodas abās X hromosomās - pazīme vai traucējumi izpaužas un tiek nodoti pēcnācējiem 100% gadījumu.
Daži ar X saistīti recesīvi iedzimti traucējumi var būt tik smagi, ka var izraisīt augļa nāvi. Šajā gadījumā starp ģimenes locekļiem un viņu senčiem var nebūt neviena zināma pacienta.
Sievietes, kurām ir tikai viena mutācijas kopija, sauc par nesējām. Parasti šāda mutācija nav izteikta fenotipā, tas ir, tā nekādā veidā neizpaužas. Dažām slimībām ar X saistītu recesīvo iedzimtību joprojām ir dažas klīniskas izpausmes sieviešu nēsātājiem devas kompensācijas mehānisma dēļ, kuru dēļ somatiskajās šūnās tiek nejauši inaktivēta viena no X hromosomām, bet atsevišķās ķermeņa šūnās tiek ekspresēta viena X alēle. , bet citās - cits.
Dažas ar X saistītas recesīvās cilvēku slimības
Bieži
Biežas ar X saistītas recesīvās slimības:
- Iedzimts krāsu redzes pārkāpums (krāsu aklums). Apmēram 8% vīriešu un 0,5% sieviešu Ziemeļeiropā cieš no dažādas pakāpes sarkanās-zaļās uztveres vājuma.
- Ar X saistīta ihtioze. Sausi, raupji plankumi uz pacientu ādas parādās pārmērīgas sulfonēto steroīdu uzkrāšanās dēļ. Tas notiek 1 no 2000-6000 vīriešiem.
- Dišēna muskuļu distrofija. Slimība, ko pavada muskuļu audu deģenerācija un kas izraisa nāvi jaunā vecumā. Tas rodas 1 no 3600 vīriešu dzimuma jaundzimušajiem.
- Hemofilija A (klasiskā hemofilija). Slimība, kas saistīta ar VIII faktora asinsreces nepietiekamību, rodas vienam no 4000-5000 vīriešiem.
- Hemofilija B. Slimība, kas saistīta ar IX asinsreces faktora nepietiekamību, rodas vienam no 20 000–25 000 vīriešiem.
- Bekera muskuļu distrofija. Slimība ir līdzīga Dišēna muskuļu distrofijai, bet ir nedaudz vieglāka. Tas notiek 3-6 no 100 000 vīriešu dzimuma jaundzimušajiem.
- Kabuki sindroms - vairāki iedzimti defekti (sirds defekti, augšanas deficīts, dzirdes zudums, urīnceļu anomālijas) un garīga atpalicība. Izplatība ir 1:32000.
- Androgēnu nejutīguma sindroms (Morisa sindroms) - indivīdam ar pilnīgu sindromu ir sievietes izskats, attīstītas krūtis un maksts, neskatoties uz 46XY kariotipu un nenolaistiem sēkliniekiem. Sastopamības biežums ir no 1:20 400 līdz 1:130 000 jaundzimušajiem ar 46,XY kariotipu.
Reti
- Brutona slimība (iedzimta agammaglobulinēmija). Primārais humorālais imūndeficīts. Tas notiek zēnu vidū ar biežumu 1:100 000 - 1:250 000.
- Viskota-Aldriha sindroms - iedzimts imūndeficīts un trombocitopēnija. Izplatība: 4 gadījumi uz 1 000 000 dzimušajiem vīriešiem.
- Lowe sindroms (okulocerebrorenālais sindroms) - skeleta anomālijas, dažādi nieru darbības traucējumi, glaukoma un katarakta no agras bērnības. Tas notiek ar biežumu 1:500 000 vīriešu dzimuma jaundzimušo.
- Allana-Herndona-Dudlija sindroms ir reti sastopams sindroms, kas sastopams tikai vīriešiem un kam ir traucēta pēcdzemdību smadzeņu attīstība. Sindromu izraisa mutācija MCT8 gēnā, kas kodē proteīnu, kas transportē vairogdziedzera hormonu. Pirmo reizi aprakstīts 1944. gadā.
Iedzimto slimību klasifikācija (darba).
Iedzimto slimību klasifikācija
Pirms runāt par iedzimto slimību klasifikāciju, jāuzsver, ka līdzās iedzimtajām slimībām ir arī iedzimtas slimības, ģimenes un sporādiskas slimības.
Iedzimta ir slimības, ar kurām piedzimst bērns, tās var būt iedzimtas un nepārmantotas. Daži no tiem rodas tikai vides faktoru ietekmē uz grūtnieces un augļa ķermeni - teratogēns efekts (tās ir zāles un kaitīgas ķīmiskas vielas, jonizējošais starojums, infekcija utt.).
ģimenes slimības- var rasties visiem vai vairākiem ģimenes locekļiem, taču tas var būt saistīts nevis ar ģenētisku faktoru, bet gan ar kopējo dzīves vidi, dzīves apstākļiem, uzturu utt. (piemēram, kalnraču ģimene, baložu audzētāju ģimene utt.)
sporādiskas slimības- ir saistīti ar primāro mutācijas rašanos.
- Ģenētiskās slimības
- Multifaktoriālas slimības (slimības ar iedzimtu predispozīciju)
- Hromosomu slimības
- Somatisko šūnu ģenētiskās slimības
- Slimības ar netradicionālu mantojuma veidu (mitohondriju slimības, trinukleotīdu atkārtotas ekspansijas slimības, genoma nospiedumu slimības, uniparentālās disomijas).
Ģenētiskās slimības (apmēram 4,5 tūkst.)
Iemesls ir gēnu mutācijas. Viņu mantojuma modeļi atbilst Mendeļejeva noteikumiem par šķelšanos pēcnācējos. Tajā pašā laikā tiek pieņemts, ka mēs runājam par iedzimtas patoloģijas pilnu formu, t.i. patoloģiskie gēni atrodas visās ķermeņa šūnās.
Shematiski vispārējo gēnu mutāciju patoģenēzi var attēlot šādi:
Mutācija → mutants gēns → patoloģisks pirmprodukts (kvalitatīvs vai kvantitatīvs) → sekojošu bioķīmisko procesu ķēde → izmaiņas šūnas līmenī → orgāns → organisms.
Gēnu mutāciju primārā ietekme molekulārā līmenī var izpausties 4 variantos (piemēram, vielmaiņa) (sīkāk aprakstīts mācību grāmatā - 115. lpp.):
1. Olbaltumvielu sintēzes trūkums. Piemērs: fenilketonūrija (fermenta fenilalanīna hidroksilāzes trūkums — uzkrājas fenilalanīns)
2. Patoloģiska proteīna sintēze. Piemērs: sirpjveida šūnu anēmija (hidrofilais glutamīns → uz hidrofobu valīnu, neveic skābekļa akceptora funkciju, kristalizējas ar skābekļa trūkumu - sarkanajām asins šūnām ir pusmēness forma)
3. Nepietiekama olbaltumvielu sintēze. Piemērs: β-talasēmija (hemoglobinopātija) - ß-ķēdes Hb sintēzes inhibīcija, à ķēde sintezējas normāli, savukārt normālā Hb A sintēze samazinās, bet HbA2 un HbF sintēze palielinās.
4. Pārmērīga olbaltumvielu sintēze. Piemērs: primārā hemohromatoze (pārmērīga globīna sintēze, eritrocītu pārslodze ar hemoglobīnu un attiecīgi dzelzi, → parenhīmas orgānu hemosideroze).
Tas ir tas pats patoģenēzes princips (t.i., mutants gēns → patoloģisks primārais produkts) morfoģenētiskajiem kontroles gēniem, kuru mutācijas izraisa iedzimtu anomāliju rašanos (polidaktilija (papildu roku vai kāju pirksti) utt.).
Molekulārās izmaiņas izpaužas šūnu līmenī. Šūna it kā uzņem triecienu no gēna primārās patoloģiskās ietekmes. Šajā gadījumā mērķis ir šūnu struktūras (šūnu membrānas, lizosomas utt.).
Piemērs: glikogenozes (uzglabāšanas slimības). Tiem ir raksturīga glikogēna polimēru uzkrāšanās aknu un muskuļu šūnās. Mehānisms ir saistīts ar glikogenolīzes procesu pārkāpumu glikogēna šķelšanās enzīmu trūkuma dēļ.
Vēl viens piemērs, kur mērķis ir šūnu membrāna: androgēnu receptoru sintēzes pārkāpums vīriešu (XY) genotipa klātbūtnē izraisa sievietes fenotipa attīstību (tas ir sēklinieku feminizācijas sindroms).
Nākamais gēnu slimību patoģenēzes līmenis ir orgānu līmenis. Tas ir iegūts no patoloģisko izmaiņu molekulārā un šūnu līmeņa.
Piemērs: alkaptonūrija. Attīstības mehānismu nosaka homogentīnskābes nogulsnēšanās, kas uzkrājas asinīs locītavu skrimšļos un sirds vārstuļos, kas izraisa locītavu stīvumu un sirds defektus.
Gēnu slimību klasifikācija:
1. autosomāls - dominējošs un recesīvs.
2. saistīts ar dzimumu – dominējošs un recesīvs.
Autosomāli dominējošo gēnu slimības Dominējošās autosomālās slimībās patoloģiskais gēns atrodas autosomā un izpaužas pat heterozigotā stāvoklī.
Dominējošo autosomālo slimību pārnešanas pazīmes:
2. Patoloģiskas pazīmes pārnešana ir iespējama no jebkura no vecākiem.
3. Atsevišķu bojājumu biežums pacienta pēcnācēju vidū - 50%.
4. Rodas katrā paaudzē (pieņemot 100% iespiešanos).
Iespiešanās ir patoloģiskā gēna fenotipisko izpausmju iespējamība, gēna spēja ielauzties pazīmē. Tas parāda, cik% no patoloģiskā gēna nesējiem atklāj atbilstošo fenotipu. Ar augstu penetranci visiem cilvēkiem, kuri saņem patoloģisku gēnu, attīstīsies slimība, t.i. šī gēna nesēju skaits būs vienāds ar pacientu skaitu. Ar vāju iespiešanos patoloģiskā gēna nesēju skaits pārsniegs pacientu skaitu. Tomēr klīniski vesels patoloģiskā gēna nesējs var to nodot saviem pēcnācējiem. Tā slimības lec pāri paaudzēm.
Nepilnīgu penetranci nosaka gēna genotipiskā vide, t.i. cilvēks var būt patoloģiska gēna nesējs, bet gēns var neizpausties citu genotipa gēnu modificējošās ietekmes dēļ uz to. Šajā gadījumā tiek runāts par nepilnīgu iespiešanos un mainīgu izteiksmi.
izteiksmīgums ir patoloģiskā gēna ekspresijas pakāpe. Piemērs: sešpirkstu, bet sestais pirksts ir īsa, vāja iedzimtas īpašības izpausme.
Autosomāli dominējošo slimību piemēri:īspirksts, daudzpirkstu, multiplā zarnu polipoze, iedzimta plakstiņu ptoze, ahondroplazija, iedzimts nakts aklums (ko nevar ārstēt ar A vitamīnu, jo ir nakts aklums, ko ārstē ar A vitamīnu), Marfana slimība (Linkolna portrets , arahnodaktilija - zirnekļa pirksti, lēcas subluksācija ), Hantingtona horeja (izpaužas 35-40 gadu vecumā, ir 2 galvenie sindromi: horeja - hiperkinētiska stumbra, sejas raustīšanās, gaitas viļņošanās, runas traucējumu simptoms mēles raustīšanās dēļ un aukslējas; demence – demence) uc Izteiksmīgums Hantingtona horejas gadījumā var atšķirties no nistagma līdz pilnīgai demencei – tas liecina par iedzimtu slimību klīnisku polimorfismu.
Autosomāli recesīvās gēnu slimības. Tie parādās tikai homozigotā stāvoklī.
Recesīvo autosomālo slimību pārnešanas pazīmes:
1. Vīrieši un mātītes ir vienlīdz ietekmēti.
2. Pacienta vecāki ir fenotipiski veseli, ir heterozigoti, patoloģiskā gēna nēsātāji, kas tiek konstatēts tikai slima bērna piedzimšanas gadījumā.
3. Tajā pašā laikā risks piedzimt slimam bērnam ir 25%.
4. Ja viens no vecākiem ir slims, bērni parasti ir veseli.
5. Bieži slima bērna vecāki ir radinieki (biežāk viena un tā paša recesīvā gēna nēsātāji). Saskaņā ar PVO datiem, šodien miljoniem cilvēku uz planētas noslēdz radniecības laulības. Mūsu valstī šī parādība ir plaši izplatīta Āzijā, kur 20% no visām laulībām ir radniecīgas. Katrā 60. šādā ģimenē piedzimst bērns ar iedzimtu patoloģiju. Rietumos izplatītas ir arī ģimenes iekšējās laulības, un iedzimtu slimību biežums ir augsts, piemēram, Somijas lauksaimniecības reģionos.
Piemēri: enzīmopātijas - iedzimti ogļhidrātu (piemēram, galaktoēmija), lipīdu (piemēram, sfingolipidozes), aminoskābju metabolisma defekti (piemēram, fenilketonūrija, albīnisms); vitamīni, eritrocītu enzīmi, hormonu biosintēzes defekti, kolagēna slimības.
Vēl viens piemērs: kanalopātija - cistiskā fibroze - plaušu un zarnu forma. (ko raksturo bieza noslēpuma veidošanās dziedzeros, kas aizsprosto dziedzeru kanālus, kā rezultātā veidojas cistas).
Ar X saistītas dominējošās slimības.
Dominējošo ar dzimumu saistītu slimību pārnešanas pazīmes:
1. Tiek ietekmēti gan vīrieši, gan sievietes. Bet slimu sieviešu ir 2 reizes vairāk nekā slimu vīriešu.
2. Slimam tēvam visas meitas būs slimas, dēli veseli.
3. Ja māte ir homozigota šai pazīmei, tad visi pēcnācēji būs slimi, ja heterozigoti, 50% dēlu un meitu, t.i. 50% bērnu.
4. Vidēji heterozigotas sievietes ir mazāk slimas nekā hemizigoti vīrieši.
Piemēri: zobu emaljas defekts, matu folikulu anomālija (folikulu hiperkeratoze, noved pie pilnīga vai daļēja skropstu, uzacu, galvas matu izkrišanas - smagas formas tikai vīriešiem) utt.
Pārraides funkcijas:
1. Patoloģiskā gēna pārnešana nāk no meitas tēva, visas slimā tēva meitas ir fenotipiski veselas nēsātājas.
2. Sieviete nēsātāja nodod patoloģisko gēnu 50% bērnu.
3. Slims vīrietis var iegūt patoloģisku gēnu tikai no savas mātes.
4. Pārnēsātāja sieviete var saņemt patoloģisko gēnu gan no mātes, gan no tēva.
5. Sievietes slimo reti. Kāpēc? Slimas meitas piedzimšana iespējama tikai hemizigota tēva un heterozigotas mātes laulības gadījumā, notiek homozigozēšana - slimība ir smaga, daļa augļu tiek abortēta, daļa jaundzimušo mirst 1. dzīves gadā. .
6. Homozigotai slimai mātei slimos tikai dēli, nesējas būs meitas.
Piemēri: hemofilija A, B; krāsu aklums, ar dzimumu saistīta ihtioze agammaglobulinēmija - Brutona slimība, G-6-PD trūkums, Leša-Nihana sindroms - reta purīna metabolisma anomālija, kas saistīta ar enzīma hipoksantīna-guanīna-fosforiboziltransferāzes deficītu (smaga hiperurikēmija, neiroloģiski traucējumi, podagras mezgli, idiotisms, nepārvarama tieksme pēc paškaitējuma - pirkstu falangu nokošana, mēles gals).
8. Gēnu "savienojuma" jēdziens. Ar X saistīta īpašību pārmantošana cilvēkiem.
Parādība, kuras pamatā ir gēnu lokalizācija vienā hromosomā. Gēnu saikni 1906. gadā pirmo reizi atklāja V. Batsons un R. Penets saldo zirņu krustošanas eksperimentos. Vēlāk gēnu saikni detalizēti pētīja T. Morgans un citi eksperimentos ar Drosophila. Gēnu saistība izpaužas faktā, ka saistīto gēnu alēles, kas atrodas vienā saišu grupā, mēdz pārmantot kopā. Tas noved pie gametu veidošanās hibrīda preimā. ar "vecāku" alēļu kombinācijām. Lai norādītu gēnu saikni, tiek izmantoti simboli AB / av vai AB / Ab dominējošo (vai recesīvo) alēļu saite ar otru AB / av. sasaistes fāze un dominējošo alēļu sasaiste ar recesīvo AB/AB – atgrūšanas fāze. Abos gadījumos gēnu saistība rada mazāku indivīdu biežumu ar "ne-vecāku", rekombinantām pazīmju kombinācijām, nekā tas būtu sagaidāms no neatkarīgas īpašību mantošanas. Ar pilnīgu gēnu sasaisti veidojas tikai divu veidu gametas (ar sākotnējām saistīto gēnu kombinācijām), ar nepilnīgu saikni veidojas jaunas saistīto gēnu alēļu kombinācijas. Nepilnīga gēnu saistība rodas saistītu gēnu krustošanās rezultātā, tāpēc pilnīga gēnu saite ir iespējama organismos, kuru šūnās parasti nenotiek krustošanās (piemēram, Drosophila tēviņu dzimumšūnās). Tādējādi pilnīga gēnu saistība drīzāk ir izņēmums no noteikuma par nepilnīgu gēnu saikni. Turklāt pilnīgu gēnu saikni var atdarināt ar pleiotropijas fenomenu. Dažos gadījumos mejozē regulāri notiek nehomologu hromosomu nejauša novirze uz vienu polu, kas galvenokārt izraisa gametu veidošanos. ar noteiktām nesaistītu gēnu alēļu kombinācijām. Dažādiem gēnu pāriem vienā saišu grupā ir raksturīgas dažādas saiknes pakāpes atkarībā no attāluma starp tiem. Jo lielāks attālums starp gēniem hromosomā, jo mazāks adhēzijas spēks starp tiem un biežāk veidojas rekombinantie gametu veidi. Gēnu saiknes un saistītās īpašību pārmantošanas izpēte kalpoja kā viens no hromosomu iedzimtības teorijas apstiprinājumiem un sākotnējais stimuls šķērsošanas teorijas analīzei un attīstībai.
Ar X saistīts mantojums
Tā kā X hromosoma atrodas katras personas kariotipā, ar X hromosomu saistītās mantotās pazīmes parādās abiem dzimumiem. Mātītes saņem šos gēnus no abiem vecākiem un ar dzimumšūnu starpniecību nodod tos pēcnācējiem. Tēviņi saņem X hromosomu no savas mātes un nodod to saviem pēcnācējiem.
Ir ar X saistīta dominējošā un ar X saistīta recesīvā mantošana. Cilvēkiem ar X saistītu dominējošo pazīmi māte nodod visiem pēcnācējiem. Vīrietis nodod savu ar X saistīto dominējošo īpašību tikai savām meitām. Ar X saistīta recesīvā iezīme sievietēm parādās tikai tad, kad viņas saņem atbilstošo alēli no abiem vecākiem. Vīriešiem tas attīstās, saņemot recesīvu alēli no mātes. Sievietes recesīvo alēli nodod saviem abu dzimumu pēcnācējiem, savukārt vīrieši to nodod tikai savām meitām.
Ar X saistītu iedzimtību ir iespējama pazīmes izpausmes starpposma raksturs heterozigotos.
Ar Y saistītie gēni ir sastopami tikai vīriešu genotipā un tiek nodoti no paaudzes paaudzē no tēva dēlam.
Šajā brošūrā ir sniegta informācija par to, kas ir ar X saistīta mantošana un kā tiek pārmantotas ar X saistītās slimības.
Kas ir gēni un hromosomas?
Mūsu ķermenis sastāv no miljoniem šūnu. Lielākā daļa šūnu satur pilnu gēnu komplektu. Cilvēkiem ir tūkstošiem gēnu. Gēnus var salīdzināt ar instrukcijām, kas tiek izmantotas, lai kontrolētu augšanu un koordinētu visa organisma darbu. Gēni ir atbildīgi par daudzām mūsu ķermeņa iezīmēm, piemēram, acu krāsu, asinsgrupu vai augumu.
1. attēls: gēni, hromosomas un DNS
Gēni atrodas uz pavedieniem līdzīgām struktūrām, ko sauc par hromosomām. Parasti lielākajā daļā ķermeņa šūnu ir 46 hromosomas. Hromosomas mums tiek nodotas no mūsu vecākiem – 23 no mammas un 23 no tēta, tāpēc mēs bieži izskatāmies pēc saviem vecākiem. Tātad mums ir divi 23 hromosomu komplekti jeb 23 hromosomu pāri. Tā kā gēni atrodas hromosomās, mēs mantojam divas katra gēna kopijas, vienu kopiju no katra vecāka. Hromosomas (tātad gēni) sastāv no ķīmiska savienojuma, ko sauc par DNS.
2. attēls: 23 hromosomu pāri, kas sadalīti pēc izmēra; hromosoma numurs 1 ir lielākā. Pēdējās divas hromosomas ir dzimuma hromosomas.
Hromosomas (sk. 2. attēlu), kas numurētas no 1 līdz 22, vīriešiem un sievietēm ir vienādas. Šādas hromosomas sauc par autosomām. 23. pāra hromosomas sievietēm un vīriešiem atšķiras, un tās sauc par dzimuma hromosomām. Ir 2 dzimuma hromosomu varianti: X-hromosoma un Y-hromosoma. Parasti sievietēm ir divas X hromosomas (XX), viena no tām tiek pārnesta no mātes, otra no tēva. Parasti vīriešiem ir viena X hromosoma un viena Y hromosoma (XY), kur X hromosoma tiek mantota no mātes un Y hromosoma no tēva. Tātad 2. attēlā ir parādītas vīriešu hromosomas, jo pēdējo, 23., pāri attēlo XY kombinācija.
Dažreiz vienā gēna eksemplārā notiek izmaiņas (mutācija), kas izjauc normālu gēna darbību. Šāda mutācija var izraisīt ģenētiskas (iedzimtas) slimības attīstību, jo izmainītais gēns nenodod ķermenim nepieciešamo informāciju. Ar X saistītās slimības izraisa izmaiņas X hromosomas gēnos.
Kas ir ar X saistīta mantojums?
X hromosoma satur daudzus no gēniem, kas ir ļoti svarīgi organisma augšanai un attīstībai. Y hromosoma ir daudz mazāka un satur mazāk gēnu. Kā zināms, sievietēm ir divas X hromosomas (XX), tādēļ, ja tiek mainīta viena gēna kopija X hromosomā, tad parastā kopija otrajā X hromosomā var kompensēt mainītās funkcijas. Šajā gadījumā sieviete parasti ir veselīga ar X saistītas slimības nesēja. Pārnēsātājs ir cilvēks, kuram nav slimības pazīmju, bet ir izmainīta gēna kopija. Dažos gadījumos sievietēm var būt mērenas slimības izpausmes.
Vīriešiem ir viena X un viena Y hromosoma, tāpēc, ja tiek mainīta viena gēna kopija X hromosomā, nav normālas gēna kopijas, kas kompensētu funkciju. Tas nozīmē, ka šāds vīrietis būs slims. Slimības, kas tiek mantotas iepriekš aprakstītajā veidā, sauc par recesīvām, kas saistītas ar X. Šādu slimību piemēri ir hemofilija, Dišēna muskuļu distrofija un trauslā X sindroms.
Ar X saistīts dominējošais mantojums
Lielākā daļa ar X saistītu slimību ir recesīvas, bet retos gadījumos ar X saistītās slimības tiek pārmantotas kā dominējošās. Tas nozīmē, ka, ja sievietei ir viena izmainīta un viena normāla gēna kopija, tad ar to pietiks, lai slimība izpaustos. Ja vīrietis manto izmainītu X hromosomas gēna kopiju, tad viņam šī slimība attīstīsies, jo vīriešiem ir tikai viena X hromosoma. Slimām sievietēm ir 50% (1 no 2) iespējamība, ka viņiem būs slims bērns, un tas pats attiecas uz meitām un dēliem. Slimam vīram visas meitas būs slimas un dēli veseli.
Kā tiek pārmantotas ar X saistītas slimības?
Ja sievietei nēsātājai ir dēls, tad viņa var nodot tālāk vai nu X hromosomu ar normālu gēna kopiju, vai X hromosomu ar izmainītu gēna kopiju. Tādējādi katram dēlam ir 50% (1 pret 2) iespēja mantot izmainīto gēna kopiju un saslimt. Tajā pašā laikā pastāv tāda pati 50% (1 pret 2) iespēja, ka dēls mantos normālu gēna kopiju, un tādā gadījumā viņam slimība nebūs. Katram dēlam šī varbūtība ir vienāda (3. att.).
Ja nēsātājai sievietei ir meita, viņa vai nu nodos X hromosomu ar normālu gēna kopiju vai X hromosomu ar izmainītu kopiju. Tādējādi katrai meitai ir 50% (1 pret 2) iespēja mantot izmainīto gēna kopiju, un tādā gadījumā viņa būs nēsātāja tāpat kā viņas māte. No otras puses, pastāv tāda pati 50% (1 pret 2) iespēja, ka meita mantos normālu gēna kopiju, tādā gadījumā viņa būs vesela, nevis nesēja (3. attēls).
3. attēls. Kā ar X saistītās recesīvās slimības tiek pārnestas no sievietes nēsātājiem
4. attēls. Kā ar X saistītas recesīvās slimības tiek pārnestas no skartajiem vīriešiem
Ja vīrietim ar X saistītu slimību ir meita, viņš vienmēr iedos viņai izmainītu gēna kopiju. Tas ir tāpēc, ka vīriešiem ir tikai viena X hromosoma, un viņi vienmēr to nodod savām meitām. Tādējādi visas viņa meitas būs nesējas (4. attēls). Parasti meitas ir veselas, taču tām ir risks saslimt ar dēliem.
Ja vīrietim ar X saistītu slimību ir dēls, viņš nekad viņam nedos izmainītu gēna kopiju. Tas ir saistīts ar faktu, ka vīrieši vienmēr nodod Y hromosomu saviem dēliem (ja viņi nodod X hromosomu, viņiem būs meita). Tādējādi visi vīrieša dēli ar X saistītu slimību būs veseli (4. att.).
Kas notiek, ja pacients ir pirmais ģimenē, kas slimo ar šo slimību?
Dažreiz bērns ar X saistītu ģenētisku traucējumu var būt pirmais ģimenē, kuram šis traucējums tiek diagnosticēts. Tas var būt saistīts ar faktu, ka spermā vai olšūnā, no kuras attīstījās šis bērns, radās jauna gēna mutācija (izmaiņas). Šajā gadījumā neviens no bērna vecākiem nebūs slimības nesējs. Ir ļoti maza iespēja, ka šiem vecākiem būs vēl viens bērns ar tādu pašu slimību. Taču slims bērns, kuram ir izmainīts gēns, nākotnē to var nodot saviem bērniem.
Pārvadātāja tests un pirmsdzemdību diagnostika (tests grūtniecības laikā)
Cilvēkiem, kuru ģimenes anamnēzē ir ar X saistīti recesīvi iedzimti traucējumi, ir vairākas pārbaudes iespējas. Sievietēm var veikt nesēju testu, lai noteiktu, vai viņas ir mutāciju (izmaiņu) nesējas noteiktā X hromosomas gēnā. Šī informācija var būt noderīga, plānojot grūtniecību. Dažām ar X saistītām slimībām var veikt pirmsdzemdību diagnozi (t.i., diagnozi grūtniecības laikā), lai noteiktu, vai bērnam šī slimība ir iedzimta (sīkāku informāciju skatiet brošūrās par horiona villu biopsiju un amniocentēzi).
Citi ģimenes locekļi
Ja kādam no jūsu ģimenes locekļiem ir ar X saistīta slimība vai viņš ir tās nesējs, varat to apspriest ar citiem ģimenes locekļiem. Tas dos iespēju sievietēm jūsu ģimenē, ja viņas vēlēsies, veikt pārbaudi (īpašu asins analīzi), lai noteiktu, vai viņas ir slimības nesējas. Šī informācija var būt svarīga arī radiniekiem slimības diagnosticēšanā. Tas var būt īpaši svarīgi tiem radiniekiem, kuriem ir vai būs bērni.
Dažiem cilvēkiem var būt grūti apspriest savus ģenētiskos traucējumus ar citiem ģimenes locekļiem. Viņi var baidīties traucēt ģimenes locekļus. Dažās ģimenēs cilvēkiem šī iemesla dēļ ir grūtības sazināties un tiek zaudēta savstarpēja sapratne ar radiniekiem.
Ģenētiķi parasti ir pieredzējuši šādu ģimenes situāciju risināšanā un var palīdzēt jums pārrunāt problēmu ar citiem ģimenes locekļiem.
Kas ir svarīgi atcerēties
- Sievietēm, kurām ir ar X saistītu slimību, ir 50% iespēja nodot izmainīto gēna kopiju saviem bērniem. Ja dēls mantos modificēto kopiju no mātes, viņš būs slims. Ja meita mantos modificēto kopiju no mātes, tad viņa tāpat kā māte būs slimības nesēja.
- Vīrietis ar X saistītu recesīvu traucējumu vienmēr nodod izmainīto gēna kopiju savai meitai, un viņa būs nesēja. Tomēr, ja tas ir ar X saistīts dominējošs traucējums, tiks ietekmēta viņa meita. Vīrietis nekad nenodod savam dēlam izmainītu gēna kopiju.
- Izmainītu gēnu nevar labot – tas paliek izmainīts uz mūžu.
- Izmainītais gēns nav lipīgs, piemēram, tā nesējs var būt asins donors.
- Cilvēki bieži jūtas vainīgi par to, ka viņu ģimenē ir ģenētiski traucējumi. Ir svarīgi atcerēties, ka tā nav neviena vaina vai kāda rīcības sekas.