Vid X-kopplade sjukdomar är den onormala genen lokaliserad på X-kromosomen. X-länkade sjukdomar skiljer sig markant från autosomala sjukdomar.

Eftersom kvinnor ärver två kopior av X-kromosomen, kan de vara heterozygota och ibland homozygota för vilken allel som helst på ett visst lokus. Hos kvinnor uppträder därför X-länkade gener på samma sätt som autosomala gener. Som ett resultat av inaktiveringen av X-kromosomen (denna process är slumpmässig och inträffar i de tidiga stadierna av embryogenes hos kvinnor), är endast en X-kromosom aktiv i varje cell i kroppen. Detta innebär att hos kvinnor som är heterozygota för den mutanta X-kopplade allelen, produceras den normala genprodukten i en mängd av 50 % av den normala, vilket även förekommer hos heterozygoter under autosomala recessiva tillstånd. Vanligtvis är denna mängd genprodukt tillräcklig för normala fenotypiska manifestationer. Eftersom hanen bara ärver en X-kromosom är han hemizygot för alla X-kromosomgener och alla gener uttrycks. Vid ärftlig överföring av en X-kopplad mutant gen utvecklas fenotypiska manifestationer av sjukdomen, eftersom Y-kromosomen inte innehåller normala alleler som kan kompensera för den muterade genens funktion.

X-länkat recessivt arv

För X-länkat arv av recessiv typ är följande egenskaper karakteristiska:

• förekomsten av sjukdomen är betydligt högre hos män;
• hos heterozygota kvinnliga bärare saknas vanligtvis de fenotypiska manifestationerna av sjukdomen;
• genen överförs från en sjuk man till alla hans döttrar, och sonen till någon av hans döttrar har 50 % risk att ärva genen;
• mutantgenen överförs inte från far till son;
• mutantgenen kan överföras genom en serie kvinnliga bärare, sedan etableras kopplingen mellan alla sjuka män genom kvinnliga bärare;
• en betydande andel av sporadiska fall av sjukdomen är resultatet av en ny mutation.

Det finns situationer där utvecklingen av fenotypiska manifestationer av X-länkad arv hos kvinnor är möjlig. Om båda föräldrarna är bärare av en X-länkad recessiv gen, kan flickan få den muterade genen i homozygott tillstånd. Men på grund av det faktum att X-länkat arv av recessiv typ är sällsynt, är denna situation osannolik (med undantag för närbesläktade äktenskap). Flickor med Turners syndrom, som kännetecknas av en uppsättning kromosomer 45,X, är hemizygota för alla gener som finns på X-kromosomen; i detta fall uttrycks alla gener som finns i alla loci av X-kromosomen, som hos män. Slutligen, eftersom inaktiveringen av X-kromosomen är slumpmässig, lyder den i fostret lagen om normalfördelning. Hos en liten andel kvinnor är därför nästan fullständig inaktivering av en X-kromosom möjlig. Detta patologiska (asymmetriska) mönster av X-kromosominaktivering observeras ofta hos kvinnor med fenotypiska manifestationer av X-kopplade recessiva sjukdomar.

Hemofili A: ett typiskt exempel på X-länkad recessiv arv. Blödarsjuka A (klassisk hemofili) kännetecknas av brist på koagulationsfaktor VIII, vilket leder till förlängd blödning efter trauma, tandlossning, kirurgiskt misslyckande, återblödning efter att primär blödning har upphört och fördröjd blödning. Uppkomsten av kliniska manifestationer och frekvensen av blödningsepisoder beror på koaguleringsaktiviteten av faktor VIII; Det finns svåra och milda former av sjukdomen. Allvarliga fall diagnostiseras vanligtvis i spädbarnsåldern, milda fall kanske inte upptäcks förrän i tonåren eller vuxen ålder. Som ett resultat av asymmetrisk X-kromosominaktivering kan 10 % av kvinnliga bärare uppleva mild blödning.

Diagnosen hemofili A fastställs genom att bestämma den låga koaguleringsaktiviteten av faktor VIII, förutsatt att nivån av von Willebrand-faktor är normal. Molekylär genetisk testning identifierar mutationer som är ansvariga för utvecklingen av sjukdomen hos cirka 90 % av patienterna. Det är inte nödvändigt att genomföra denna studie i alla fall, men den är ganska lättillgänglig. Molekylär genetisk testning används för genetisk rådgivning av familjemedlemmar i riskzonen och ibland för diagnos av fall av sjukdomen med milda kliniska manifestationer.

Hemofili A har ett X-kopplat recessivt arvsmönster. Risken att utveckla sjukdomen hos probandsyskon beror på om mamman är bärare av den muterade genen. Risken att överföra en mutant B8-gen från en bärarkvinna är 50 % vid varje graviditet. Om mutationen överförs till söner utvecklar de de fenotypiska manifestationerna av sjukdomen; döttrar som mutationen överförs till blir bärare av mutationen. Drabbade hanar överför mutationen till alla döttrar, inte söner.

X-länkat arv av dominant typ

X-kopplade sjukdomar anses dominerande om sjukdomen regelbundet förekommer hos heterozygota kvinnliga bärare. Karakteristiska egenskaper hos den X-länkade dominanten:

• sjukdomen manifesteras fenotypiskt hos alla döttrar och utvecklas inte hos en sjuk mans söner;
• hos sjuka kvinnors söner och döttrar är risken att ärva sjukdomen 50 %;
• sällsynta X-länkade dominanta sjukdomar är vanligare hos kvinnor, men sjukdomen hos kvinnor kännetecknas av mildare (om än varierande) fenotypiska manifestationer.

Endast ett fåtal sjukdomar med X-länkad dominant nedärvning är kända. En av dem är hypofosfatemisk rakitis. Även om båda könen är drabbade är sjukdomen allvarligare hos män. Vissa sällsynta X-kopplade sjukdomar förekommer nästan uteslutande hos kvinnor, eftersom hemizygot för denna gen hos manliga foster leder till döden. Dessa inkluderar pigmentinkontinens, som visar sig i form av skador på hud, hår, tänder och naglar. Hudskadan går igenom karakteristiska stadier, med början från bildandet av blåsor på huden i spädbarnsåldern, sedan uppstår vårtiga utslag (och kvarstår i flera månader), vilket så småningom ger vika för områden med hyper- och hypopigmentering. Alopeci, hypodonti, onormal form av tänder och dystrofiska förändringar i naglar observeras. Vissa patienter har vaskulära anomalier i näthinnan som predisponerar dem för tidig näthinneavlossning, psykomotorisk retardation eller mental retardation. Diagnosen pigmentinkontinenssjukdom fastställs kliniskt och bekräftas i vissa fall genom hudbiopsi. Drabbade honor har 50 % risk att överföra den muterade IKBKG-allelen till avkommor. Det drabbade manliga fostret är inte livskraftigt. Den uppskattade andelen levande födda är 33 % av opåverkade flickor, 33 % av drabbade flickor och 33 % av friska pojkar.

X-länkat recessivt arv(Engelsk) X-länkat recessivt arv ) är en av typerna av könsbundet arv. Sådant arv är typiskt för egenskaper vars gener är lokaliserade på X-kromosomen och som endast uppträder i homozygott eller hemizygott tillstånd. Denna typ av arv har ett antal medfödda ärftliga sjukdomar hos människor, dessa sjukdomar är förknippade med en defekt i någon av generna som finns på könet X-kromosom, och uppträder om det inte finns någon annan X-kromosom med en normal kopia av samma gen . Det finns en förkortning i litteraturen XR för att beteckna X-länkat recessivt arv.

För X-länkade recessiva sjukdomar är det typiskt att män vanligtvis drabbas, för sällsynta X-länkade sjukdomar är detta nästan alltid sant. Alla deras fenotypiskt friska döttrar är heterozygota bärare. Bland söner till heterozygota mödrar är förhållandet mellan sjuka och friska 1 till 1.

Ett specialfall av X-länkat recessivt arv är kors och tvärs arv (engelska) kors och tvärs arv, också kors och tvärs arv), som ett resultat av vilket tecken på fäder uppträder hos döttrar och tecken på mödrar hos söner. Namnet på denna typ av arv gavs av en av författarna till kromosomteorin om arv, Thomas Hunt Morgan. Han beskrev först denna typ av arv för Drosophila ögonfärgsdrag 1911. Kors-korsarvning observeras när modern är homozygot för ett recessivt drag lokaliserat på X-kromosomen, och fadern har en dominant allel av denna gen på den enda X-kromosomen. Identifieringen av denna typ av arv i analysen av klyvning är ett av bevisen på lokaliseringen av motsvarande gen på X-kromosomen.

Egenskaper för nedärvning av könsbundna recessiva egenskaper hos människor

Hos människor, som hos alla däggdjur, är det manliga könet heterogametiskt (XY) och det kvinnliga könet är homogametiskt (XX). Det betyder att män bara har en X- och en Y-kromosom, medan kvinnor har två X-kromosomer. X-kromosomerna och Y-kromosomerna har små homologa regioner (pseudoautosomala regioner). Nedärvningen av egenskaper vars gener finns i dessa regioner liknar nedärvningen av autosomala gener och tas inte med i den här artikeln.

Egenskaper kopplade till X-kromosomen kan vara recessiva eller dominanta. Recessiva egenskaper förekommer inte hos heterozygota individer i närvaro av en dominant egenskap. Eftersom män bara har en X-kromosom kan män inte vara heterozygota för de gener som finns på X-kromosomen. Av denna anledning är endast två tillstånd av en X-länkad recessiv egenskap möjliga hos män:

• om det finns en allel på den enda X-kromosomen som bestämmer egenskapen eller störningen, manifesterar mannen en sådan egenskap eller störning, och alla hans döttrar får denna allel från honom tillsammans med X-kromosomen (söner kommer att få Y-kromosomen);
• om det inte finns någon sådan allel i den enda X-kromosomen, så visar sig denna egenskap eller störning inte hos en man och överförs inte till avkomman.

Eftersom kvinnor har två X-kromosomer finns det tre möjliga tillstånd för X-länkade recessiva egenskaper:

• allelen som bestämmer denna egenskap eller störning saknas på båda X-kromosomerna - egenskapen eller störningen manifesterar sig inte och överförs inte till avkomman;
• allelen som bestämmer egenskapen eller störningen finns endast på en X-kromosom - egenskapen eller störningen visar sig vanligtvis inte, och när den ärvs får ungefär 50 % av avkomman denna allel från den tillsammans med X-kromosomen (de andra 50 % av avkomman kommer att få ytterligare en X-kromosom);
• allelen som bestämmer egenskapen eller störningen finns på båda X-kromosomerna - egenskapen eller störningen manifesterar sig och överförs till avkomman i 100 % av fallen.

Vissa X-länkade recessiva ärftliga störningar kan vara så allvarliga att de leder till fosterdöd. I det här fallet kanske det inte finns en enda känd patient bland familjemedlemmarna och bland deras förfäder.

Kvinnor som bara har en kopia av mutationen kallas bärare. Vanligtvis uttrycks en sådan mutation inte i fenotypen, det vill säga den manifesterar sig inte på något sätt. Vissa sjukdomar med X-länkad recessiv nedärvning har fortfarande vissa kliniska manifestationer hos kvinnliga bärare på grund av doskompensationsmekanismen, på grund av vilken en av X-kromosomerna av misstag inaktiveras i somatiska celler, och en X-allel uttrycks i vissa celler i kroppen , och i andra - en annan.

Vissa X-länkade recessiva mänskliga sjukdomar

Allmänning

Vanliga X-länkade recessiva sjukdomar:

• Ärftlig kränkning av färgseende (färgblindhet). Cirka 8 % av männen och 0,5 % av kvinnorna i norra Europa lider av olika grader av svaghet i rödgrön uppfattning.
• X-länkad iktyos. Torra grova fläckar uppträder på huden på patienter på grund av överdriven ansamling av sulfonerade steroider. Det förekommer hos 1 av 2000-6000 män.
• Duchennes muskeldystrofi. En sjukdom som åtföljs av degeneration av muskelvävnad och leder till döden i ung ålder. Det förekommer hos 1 av 3600 manliga nyfödda.
• Hemofili A (klassisk hemofili). Sjukdomen förknippad med insufficiens av faktor VIII-blodkoagulering förekommer hos en av 4000-5000 män.
• Blödarsjuka B. Sjukdomen förknippad med insufficiens av koagulationsfaktor IX, förekommer hos en av 20 000-25 000 män.
• Beckers muskeldystrofi. Sjukdomen liknar Duchennes muskeldystrofi, men är något mildare. Det förekommer hos 3-6 av 100 000 manliga nyfödda.
• Kabukis syndrom - multipla fosterskador (hjärtfel, tillväxtbrist, hörselnedsättning, urinvägsavvikelser) och mental retardation. Prevalensen är 1:32000.
• Androgen okänslighetssyndrom (Morris syndrom) - en individ med ett fullständigt syndrom har ett kvinnligt utseende, ett utvecklat bröst och slida, trots en 46XY-karyotyp och nedstigna testiklar. Frekvensen av förekomsten är från 1:20 400 till 1:130 000 nyfödda med en 46,XY-karyotyp.

Sällsynt

• Brutons sjukdom (medfödd agammaglobulinemi). Primär humoral immunbrist. Det förekommer bland pojkar med en frekvens på 1:100 000 - 1:250 000.
• Wiskott-Aldrichs syndrom - medfödd immunbrist och trombocytopeni. Prevalens: 4 fall per 1 000 000 mansfödslar.
• Lowes syndrom (oculocerebrorenalt syndrom) - skelettavvikelser, olika njursjukdomar, glaukom och grå starr från tidig barndom. Det förekommer med en frekvens av 1:500 000 manliga nyfödda.
• Allan-Herndon-Dudleys syndrom är ett sällsynt syndrom, som endast finns hos män, där den postnatala utvecklingen av hjärnan är försämrad. Syndromet orsakas av en mutation i MCT8-genen, som kodar för ett protein som transporterar sköldkörtelhormon. Beskrevs första gången 1944.

Klassificering av ärftliga sjukdomar (arbetande).

Klassificering av ärftliga sjukdomar

Innan man talar om klassificeringen av ärftliga sjukdomar bör det betonas att det, tillsammans med ärftliga sjukdomar, även finns medfödda sjukdomar, familjär och sporadiska sjukdomar.

Medföddär sjukdomar som ett barn föds med kan de vara ärftliga och icke-ärftliga. Vissa av dem uppstår rent under påverkan av miljöfaktorer på en gravid kvinnas och fosterkropp - en teratogen effekt (dessa är droger och skadliga kemikalier, joniserande strålning, infektion, etc.).

familjesjukdomar- kan förekomma hos alla eller flera familjemedlemmar, men det beror kanske inte på en genetisk faktor, utan på den allmänna livsmiljön, levnadsförhållanden, näring m.m. (till exempel en familj av gruvarbetare, en familj av duvuppfödare, etc.)

sporadiska sjukdomar- är förknippade med den primära förekomsten av en mutation.

1. Genetiska sjukdomar
2. Multifaktoriella sjukdomar (sjukdomar med ärftliga anlag)
3. Kromosomala sjukdomar
4. Genetiska sjukdomar i somatiska celler
5. Sjukdomar med en okonventionell typ av nedärvning (mitokondriella sjukdomar, trinukleotidupprepad expansionssjukdomar, genomiska präglingssjukdomar, uniparentala disomier).

Genetiska sjukdomar (cirka 4,5 tusen)

Anledningen är genmutationer. Mönstren för deras arv motsvarar Mendeleevs regler för splittring i avkommor. Samtidigt antas det att vi talar om den fulla formen av ärftlig patologi, d.v.s. patologiska gener finns i alla kroppens celler.

Schematiskt kan den allmänna patogenesen av genmutationer representeras enligt följande:

Mutation → mutant gen → patologisk primärprodukt (kvalitativ eller kvantitativ) → en kedja av efterföljande biokemiska processer → förändringar på cellnivå → ett organ → en organism.

De primära effekterna av genmutationer på molekylär nivå kan visa sig i 4 varianter (till exempel metabolism) (beskrivs i detalj i läroboken - s. 115):

1. Brist på proteinsyntes. Exempel: fenylketonuri (frånvaro av enzymet fenylalanin hydroxylas - fenylalanin ackumuleras)

2. Syntes av ett onormalt protein. Exempel: sicklecellanemi (hydrofil glutamin → till hydrofob valin, den har ingen syreacceptorfunktion, den kristalliseras med syrebrist - röda blodkroppar har halvmåneform)

3. Otillräcklig proteinsyntes. Exempel: β-talassemi (hemoglobinopati) - hämning av syntesen av ß-kedjan Hb, à-kedjan syntetiseras normalt medan syntesen av normalt Hb A minskar, men syntesen av HbA2 och HbF ökar.

4. Överskott av proteinsyntes. Exempel: primär hemokromatos (överdriven syntes av globin, överbelastning av erytrocyter med hemoglobin och följaktligen järn, → hemosideros av parenkymala organ).

Detta är samma princip för patogenes (dvs mutant gen → patologisk primärprodukt) för morfogenetiska kontrollgener, mutationer i vilka leder till uppkomsten av medfödda missbildningar (polydaktyli (ytterligare fingrar eller tår), etc.).

Molekylära förändringar visar sig på cellnivå. Cellen tar så att säga slaget från den primära patologiska effekten av genen. I detta fall är målet cellulära strukturer (cellmembran, lysosomer, etc.).

Exempel: glykogenoser (lagringssjukdomar). De kännetecknas av ackumulering av glykogenpolymerer i cellerna i levern och musklerna. Mekanismen är förknippad med en kränkning av glykogenolysprocesserna på grund av bristen på glykogenklyvningsenzymer.

Ett annat exempel där målet är cellmembranet: en kränkning av syntesen av androgenreceptorer leder, i närvaro av en manlig (XY) genotyp, till utvecklingen av en kvinnlig fenotyp (detta är testikelfeminiseringssyndrom).

Nästa nivå av patogenes av gensjukdomar är organnivå. Det härrör från de molekylära och cellulära nivåerna av patologiska förändringar.

Exempel: alkaptonuria. Utvecklingsmekanismen bestäms av avsättningen av homogentisinsyra som ackumuleras i blodet i ledbrosket och hjärtklaffarna, vilket leder till stelhet i lederna och hjärtfel.

Klassificering av gensjukdomar:

1. autosomal - dominant och recessiv.

2. könsbunden - dominant och recessiv.

Autosomalt dominanta gensjukdomar Vid dominerande autosomala sjukdomar är den patologiska genen belägen i autosomen och manifesterar sig även i heterozygot tillstånd.

Funktioner för överföring av dominerande autosomala sjukdomar:

2. Överföring av ett patologiskt drag är möjligt från vilken som helst av föräldrarna.

3. Frekvensen av individuella lesioner bland patientens ättlingar - 50%.

4. Förekommer i varje generation (förutsatt 100% penetrans).

Penetransär sannolikheten för fenotypiska manifestationer av en patologisk gen, en gens förmåga att bryta in i en egenskap. Det visar vilken % av bärarna av den patologiska genen som avslöjar motsvarande fenotyp. Med hög penetrans kommer alla människor som får en onormal gen att utveckla en sjukdom, d.v.s. antalet bärare av denna gen kommer att vara lika med antalet patienter. Med svag penetrans kommer antalet bärare av den patologiska genen att överstiga antalet patienter. En kliniskt frisk bärare av en patologisk gen kan dock föra den vidare till sina avkomlingar. Det är så sjukdomar hoppar över generationer.

Ofullständig penetrans bestäms av genens genotypiska miljö, d.v.s. en person kan vara bärare av en patologisk gen, men genen kanske inte manifesterar sig på grund av den modifierande påverkan av andra gener av genotypen på den. I det här fallet talar man om ofullständig penetrans och varierande uttrycksförmåga.

uttrycksfullhetär graden av uttryck av den patologiska genen. Exempel: sexfingrigt, men det sjätte fingret är en kort, svag manifestation av en ärftlig egenskap.

Exempel på autosomalt dominanta sjukdomar: kortfingrar, flerfingrar, multipel intestinal polypos, medfödd ptos i ögonlocken, akondroplasi, medfödd nattblindhet (som inte kan behandlas med vitamin A, eftersom det finns nattblindhet som behandlas med vitamin A), Marfans sjukdom (Lincolns porträtt). , arachnodactyly - spindelfingrar, linssubluxation ), Huntingtons chorea (manifestrerade vid 35-40 år gammal, har 2 huvudsyndrom: chorea - hyperkinetiska ryckningar i kroppen, ansiktet, blandad gång, ett symptom på talförstöring på grund av ryckningar i kroppen och gom, demens - demens), etc. Uttrycksförmågan i Huntingtons chorea kan variera från nystagmus till fullständig demens - detta indikerar en klinisk polymorfism av ärftliga sjukdomar.

Autosomala recessiva gensjukdomar. De uppträder endast i homozygot tillstånd.

Funktioner för överföring av recessiva autosomala sjukdomar:

1. Hanar och honor påverkas lika mycket.

2. Patientens föräldrar är fenotypiskt friska, är heterozygoter, bärare av den patologiska genen, som upptäcks endast vid födseln av ett sjukt barn.

3. Samtidigt är risken att få ett sjukt barn 25 %.

4. Om en av föräldrarna är sjuk är barnen vanligtvis friska.

5. Ofta är föräldrarna till ett sjukt barn släktingar (mer sannolikt är bärare av samma recessiva gen). Enligt WHO ingår idag miljontals människor på planeten släktskapsäktenskap. I vårt land är detta fenomen utbrett i Asien, där 20% av alla äktenskap är relaterade. I var 60:e sådan familj föds ett barn med en ärftlig patologi. I väst är även familjeäktenskap vanliga och frekvensen av ärftliga sjukdomar är hög, till exempel i Finlands jordbruksregioner.

Exempel: enzymopatier - ärftliga defekter i metabolismen av kolhydrater (till exempel galaktosemi), lipider (till exempel sfingolipidoser), aminosyror (till exempel fenylketonuri, albinism); vitaminer, erytrocytenzymer, hormonbiosyntesdefekter, kollagensjukdomar.

Ett annat exempel: kanalopati - cystisk fibros - lung- och tarmform. (kännetecknas av bildandet av en tjock hemlighet i körtlarna, som täpper till körtelkanalerna, vilket resulterar i bildandet av cystor).

X-länkade dominanta sjukdomar.

Funktioner för överföring av dominerande sjukdomar kopplade till sex:

1. Både män och kvinnor är drabbade. Men sjuka kvinnor är 2 gånger fler än sjuka män.

2. Alla döttrar till en sjuk far kommer att vara sjuka, sönerna kommer att vara friska.

3. Om modern är homozygot för denna egenskap, så kommer alla avkommor att vara sjuka, om heterozygota kommer 50% av söner och döttrar att vara sjuka, d.v.s. 50 % av barnen.

4. I genomsnitt är heterozygota kvinnor mindre allvarligt sjuka än hemizygota män.

Exempel: defekt i tandemaljen, anomali av hårsäckar (follikulär hyperkeratos, det leder till fullständig eller partiell förlust av ögonfransar, ögonbryn, huvudhår - svåra former endast hos män), etc.

Överföringsfunktioner:

1. Överföringen av den patologiska genen kommer från fadern till dottern, alla döttrar till den sjuka fadern är fenotypiskt friska bärare.

2. En bärarkvinna kommer att överföra den onormala genen till 50 % av sina barn.

3. En sjuk man kan bara få en patologisk gen från sin mamma.

4. En bärarkvinna kan få en patologisk gen från både sin mamma och pappa.

5. Kvinnor blir sällan sjuka. Varför? Födelsen av en sjuk dotter är möjlig endast i fallet med ett äktenskap med en hemizygot far och en heterozygot mor, homozygosation inträffar - sjukdomen är allvarlig, några av fostren aborteras, några av de nyfödda dör under det första levnadsåret .

6. I en homozygot sjuk mamma kommer bara söner att vara sjuka, döttrar kommer att vara bärare.

Exempel: hemofili A, B; färgblindhet, könsbunden iktyos agammaglobulinemi -Bruttons sjukdom, brist på G-6-PD, Lesch-Nyhans syndrom - en sällsynt anomali i purinmetabolismen associerad med en brist på enzymet hypoxantin-guanin-fosforibosyltransferas (allvarlig hyperurologisk störning, neurologisk sjukdom, giktknutor, idioti, okuvlig önskan om självskada - bita av fingerfalangerna, spetsen av tungan).

4 . Former av interaktion av alleliska gener. Pleiotrop verkan av genen. Multipel allelism.

5 . Interaktion mellan icke-alleliska gener, deras typer.

6. Mönster för nedärvning av egenskaper enligt Mendel. Mendelska tecken hos människor.

7. Typer av arvsdrag, deras egenskaper. uttrycksfullhet och penetrans.

X-länkat arv

9. Nedärvning av blodgrupper i ab0-systemet hos människor

10. Rh-faktor. Rhesus konflikt. Rhesus - inkompatibilitet.

Inkompatibilitet med Rh-blod

11. Moderna metoder för genetisk forskning.

12. Kromosomsjukdomar. Deras klassificering, diagnos.

Alla kromosomsjukdomar kan delas in i tre stora grupper:

13. Genetiska sjukdomar hos människor. Deras klassificering, diagnos.

Klassificering

14. Cytogenetisk metod i genetisk analys av den mänskliga arvsapparaten

15. Cytogenetiska och fenotypiska egenskaper hos patienter med Downs syndrom. Diagnostik.

16. Cytogenetiska och fenotypiska egenskaper hos patienter med Shereshevsky-Turners syndrom. Diagnostik. Shereshevsky-Turners syndrom (x-kromosommonosomi).

17. Cytogenetiska och fenotypiska egenskaper hos patienter med Klinefelters syndrom. Diagnostik. Klinefelters syndrom är en genetisk sjukdom.

Symtom på Klinefelters syndrom

Diagnos av Klinefelters syndrom

18. Människopopulationer, faktorer för deras indelning. populationsgenpool.

19. Biologiska faktorer för populationens genpooldynamik.

20. Sociodemografiska faktorer för dynamiken i genpoolen av populationer.

21. Genetisk belastning av populationer, bestämning av dess värde med hjälp av Hardy-Weinbergs ekvation.

22. Klinisk och genealogisk metod, dess användning i

23. Biokemisk metod, dess väsen, tillämpningsmöjligheter inom medicinsk genetisk rådgivning.

24. Tvillingar hos människor, kriterier för att fastställa tvillingars identitet. Tvillingmetod i genetisk analys.

25. Dermatoglyfisk metod, dess väsen och användningsmöjligheter i genetisk analys.

26. Molekylärgenetisk metod, dess moderna möjligheter och framtidsutsikter för användning inom medicin.

27. Hybridologisk analys, dess användning i genetisk forskning.

28. Sexuell dimorfism hos människor, dess genetiska och fenotypiska egenskaper.

29. Medicinsk genetisk rådgivning, dess uppgifter, organisation. Medicinsk genetisk rådgivning

30. Inavel (slumpmässig, icke-slumpmässig, totalt), dess roll som en faktor för att förändra genpoolen i en population.

31. Naturligt urval, bestämning av dess storlek i den mänskliga befolkningen.

32. Kromosomal mosaicism, dess bildning, fenotypisk manifestation hos människor. Fenokopier, deras väsen.

8. Begreppet "koppling" av gener. X-länkat nedärvning av egenskaper hos människor.

Ett fenomen baserat på lokalisering av gener på en kromosom. Koppling av gener upptäcktes först 1906 av W. Batson och R. Pennet i experiment på korsning av sötärtor. Senare studerades kopplingen av gener i detalj av T. Morgan et al i experiment med Drosophila. Koppling av gener uttrycks i det faktum att alleler av länkade gener som är i samma kopplingsgrupp tenderar att ärvas tillsammans. Detta leder till bildandet av könsceller i hybridpreim. med "föräldra"-kombinationer av alleler. För att indikera kopplingen av gener används symbolerna AB / av eller AB / Ab koppling av dominanta (eller recessiva) alleler med varandra AB / av. kopplingsfasen, och kopplingen av dominanta alleler med recessiv AB/AB - repulsionsfasen. I båda fallen resulterar genkoppling i en lägre frekvens av individer med "icke-förälders", rekombinanta kombinationer av egenskaper än vad som skulle förväntas från oberoende nedärvning av egenskaper. Med fullständig koppling av gener bildas endast två typer av gameter (med initiala kombinationer av länkade gener), med ofullständig koppling bildas nya kombinationer av alleler av länkade gener. Ofullständig koppling av gener är resultatet av korsning mellan länkade gener, därför är fullständig koppling av gener möjlig i organismer i vars celler korsning normalt inte förekommer (till exempel könsceller från Drosophila-hanar). Således är fullständig koppling av gener snarare ett undantag från regeln om ofullständig koppling av gener. Dessutom kan fullständig koppling av gener efterliknas av fenomenet pleiotropi. I vissa fall inträffar regelbundet icke-slumpmässig divergens av icke-homologa kromosomer till en pol vid meios, vilket leder till bildandet av könsceller övervägande. med vissa kombinationer av alleler av okopplade gener. Olika par av gener inom samma kopplingsgrupp kännetecknas av olika grader av koppling beroende på avståndet mellan dem. Ju större avståndet är mellan generna i kromosomen, desto mindre blir vidhäftningskraften mellan dem och desto oftare bildas rekombinanta typer av könsceller. Studiet av genkoppling och kopplat nedärvning av egenskaper fungerade som en av bekräftelserna på kromosomteorin om ärftlighet och den första drivkraften för analys och utveckling av teorin om korsning.

X-länkat arv

Eftersom X-kromosomen finns i karyotypen för varje person, uppträder egenskaperna som är ärvda kopplade till X-kromosomen hos båda könen. Honor får dessa gener från båda föräldrarna och skickar dem vidare till sin avkomma genom sina könsceller. Hanar får X-kromosomen från sin mamma och skickar den vidare till sin kvinnliga avkomma.

Det finns X-länkad dominant och X-länkad recessiv arv. Hos människor överförs en X-kopplad dominant egenskap av modern till alla avkommor. En man överför sin X-länkade dominerande egenskap endast till sina döttrar. En X-kopplad recessiv egenskap hos kvinnor uppträder endast när de får motsvarande allel från båda föräldrarna. Hos män utvecklas det när man får en recessiv allel från modern. Kvinnor överför den recessiva allelen till sina avkommor av båda könen, medan män bara överför den till sina döttrar.

Med X-länkad arv är en mellanliggande karaktär av manifestationen av egenskapen hos heterozygoter möjlig.

Y-länkade gener finns endast i den manliga genotypen och överförs från generation till generation från far till son.

Denna broschyr ger information om vad X-länkade arv är och hur X-länkade sjukdomar ärvs.

Vad är gener och kromosomer?

Vår kropp består av miljontals celler. De flesta celler innehåller en komplett uppsättning gener. Människan har tusentals gener. Gener kan jämföras med instruktionerna som används för att kontrollera tillväxten och koordinera hela organismens arbete. Gener är ansvariga för många egenskaper hos vår kropp, såsom ögonfärg, blodgrupp eller höjd.

Figur 1: Gener, kromosomer och DNA

Gener är belägna på trådliknande strukturer som kallas kromosomer. Normalt innehåller de flesta kroppsceller 46 kromosomer. Kromosomer förs vidare till oss från våra föräldrar - 23 från mamma och 23 från pappa, så vi ser ofta ut som våra föräldrar. Så vi har två uppsättningar av 23 kromosomer, eller 23 par kromosomer. Eftersom gener finns på kromosomerna ärver vi två kopior av varje gen, en kopia från varje förälder. Kromosomer (därav gener) består av en kemisk förening som kallas DNA.

Figur 2: 23 par kromosomer fördelade efter storlek; kromosom nummer 1 är den största. De två sista kromosomerna är könskromosomerna.

Kromosomerna (se figur 2), numrerade 1 till 22, är desamma hos män och kvinnor. Sådana kromosomer kallas autosomer. Kromosomerna i det 23:e paret är olika hos kvinnor och män, och de kallas könskromosomer. Det finns 2 varianter av könskromosomer: X-kromosom och Y-kromosom. Normalt har kvinnor två X-kromosomer (XX), en av dem överförs från mamman, den andra från pappan. Normalt har män en X-kromosom och en Y-kromosom (XY), med X-kromosomen ärvd från modern och Y-kromosomen från fadern. Så i figur 2 visas de manliga kromosomerna, eftersom det sista, 23:e, paret representeras av XY-kombinationen.

Ibland sker en förändring (mutation) i en kopia av en gen som stör genens normala funktion. En sådan mutation kan leda till utvecklingen av en genetisk (ärftlig) sjukdom, eftersom den förändrade genen inte förmedlar den nödvändiga informationen till kroppen. X-länkade sjukdomar orsakas av förändringar i X-kromosomens gener.

Vad är X-länkat arv?

X-kromosomen innehåller många av de gener som är mycket viktiga för en organisms tillväxt och utveckling. Y-kromosomen är mycket mindre och innehåller färre gener. Som ni vet har kvinnor två X-kromosomer (XX), så om en kopia av genen på X-kromosomen ändras, så kan den normala kopian på den andra X-kromosomen kompensera för funktionen hos den förändrade. I det här fallet är kvinnan vanligtvis en frisk bärare av en X-länkad sjukdom. En bärare är en person som inte har några tecken på sjukdomen, men som har en förändrad kopia av genen. I vissa fall kan kvinnor uppvisa måttliga manifestationer av sjukdomen.

Hanar har en X- och en Y-kromosom, så när en kopia av genen på X-kromosomen ändras, finns det ingen normal kopia av genen för att kompensera för funktionen. Det betyder att en sådan man kommer att bli sjuk. Sjukdomar som ärvs på det sätt som beskrivits ovan kallas X-linked recessive. Exempel på sådana sjukdomar är hemofili, Duchennes muskeldystrofi och fragilt X-syndrom.

X-länkat dominant arv

De flesta X-länkade sjukdomar är recessiva, men i sällsynta fall ärvs X-länkade sjukdomar som dominanta. Det betyder att om en kvinna har en förändrad och en normal kopia av genen, kommer detta att räcka för att sjukdomen ska visa sig. Om en man ärver en förändrad kopia av X-kromosomgenen, kommer han att utveckla sjukdomen, eftersom män bara har en X-kromosom. Drabbade kvinnor har 50 % (1 av 2) chans att få ett drabbat barn, och det är samma sak för döttrar och söner. En sjuk man kommer att ha alla sina döttrar sjuka och alla sina söner friska.

Hur ärvs X-länkade sjukdomar?

Om en bärarkvinna har en son kan hon föra vidare antingen X-kromosomen med en normal kopia av genen eller X-kromosomen med en förändrad kopia av genen. Således har varje son 50 % (1 av 2) chans att ärva den förändrade kopian av genen och bli sjuk. Samtidigt finns det samma 50% (1 av 2) chans att sonen ärver en normal kopia av genen, i vilket fall han inte har sjukdomen. Denna sannolikhet är densamma för varje son (fig. 3).

Om en bärarkvinna har en dotter kommer hon antingen att ge en X-kromosom med en normal kopia av genen eller en X-kromosom med en förändrad kopia. Varje dotter har alltså 50 % (1 av 2) chans att ärva den förändrade kopian av genen, i vilket fall hon kommer att vara bärare precis som sin mamma. Å andra sidan finns det samma 50% (1 av 2) chans att dottern kommer att ärva en normal kopia av genen, i vilket fall hon kommer att vara frisk och inte bärare (Figur 3).

Figur 3: Hur X-länkade recessiva sjukdomar överförs från kvinnliga bärare

Figur 4: Hur X-länkade recessiva sjukdomar överförs från drabbade män

Om en man med en X-länkad sjukdom har en dotter kommer han alltid att ge henne en förändrad kopia av genen. Detta beror på att män bara har en X-kromosom och de ger den alltid vidare till sina döttrar. Således kommer alla hans döttrar att vara bärare (Figur 4). Döttrar är i regel friska, men de riskerar att få sjuka söner.

Om en man med en X-länkad sjukdom har en son, kommer han aldrig att ge honom en förändrad kopia av genen. Detta beror på att män alltid ger Y-kromosomen vidare till sina söner (om de ger X-kromosomen kommer de att få en dotter). Således kommer alla söner till en man med en X-länkad sjukdom att vara friska (Fig. 4).

Vad händer om patienten är den första i familjen som har sjukdomen?

Ibland kan ett barn med en X-länkad genetisk sjukdom vara det första i familjen som får diagnosen sjukdomen. Detta kan bero på att en ny mutation (förändring) i genen inträffade i spermierna eller ägget som detta barn utvecklats från. I det här fallet kommer ingen av barnets föräldrar att vara bärare av sjukdomen. Sannolikheten för att dessa föräldrar ska få ytterligare ett barn med samma sjukdom är mycket liten. Ett sjukt barn som har en förändrad gen kan dock överföra den till sina barn i framtiden.

Bärartest och prenatal diagnos (test under graviditet)

För personer som har en familjehistoria av en X-länkad recessiv ärftlig sjukdom, finns det flera alternativ för testning. Ett bärartest kan göras på kvinnor för att avgöra om de är bärare av mutationer (förändringar) i en specifik gen på X-kromosomen. Denna information kan vara användbar när du planerar en graviditet. För vissa X-kopplade sjukdomar kan prenatal diagnos (dvs. diagnos under graviditet) göras för att avgöra om barnet har ärvt sjukdomen (för mer information, se broschyrerna Chorionic Villus Biopsy and Amniocentesis).

Andra familjemedlemmar

Om någon i din familj har en X-länkad sjukdom eller är bärare, kanske du vill diskutera detta med andra i din familj. Detta kommer att ge kvinnor i din familj möjlighet att, om de så önskar, testas (ett speciellt blodprov) för att avgöra om de är bärare av sjukdomen. Denna information kan också vara viktig för anhöriga vid diagnostisering av sjukdomen. Detta kan vara särskilt viktigt för de anhöriga som har eller ska få barn.

Vissa människor kan ha svårt att diskutera sin genetiska sjukdom med andra familjemedlemmar. De kan vara rädda för att störa familjemedlemmar. I vissa familjer upplever människor svårigheter i kommunikationen på grund av detta och tappar ömsesidig förståelse med anhöriga.

Genetiker har vanligtvis erfarenhet av att hantera sådana familjesituationer och kan hjälpa dig att diskutera problemet med andra familjemedlemmar.

Vad är viktigt att komma ihåg

• Kvinnor som bär på en X-kopplad sjukdom har 50 % chans att överföra den förändrade kopian av genen till sina barn. Om sonen ärver den modifierade kopian av modern blir han sjuk. Om dottern ärver den modifierade kopian från modern, kommer hon att vara en bärare av sjukdomen, som sin mamma.
• En man med en X-länkad recessiv sjukdom skickar alltid den förändrade kopian av genen vidare till sin dotter, och hon kommer att vara bärare. Men om det är en X-kopplad dominant störning kommer hans dotter att påverkas. En man lämnar aldrig över en förändrad kopia av en gen till sin son.
• En förändrad gen kan inte korrigeras - den förblir förändrad för livet.
• Den förändrade genen är inte smittsam, till exempel kan dess bärare vara en blodgivare.
• Människor känner ofta skuld över att ha en genetisk störning i sin familj. Det är viktigt att komma ihåg att detta inte är någons fel eller en konsekvens av någons handlingar.