Рецесивне успадкування, зчеплене зі статтю

Зчеплені зі статтю спадкові хвороби

Особливістю успадкування спадкових хвороб, зчеплених зі статтю, є те, що мутантні гени локалізовані в статевих хромосомах. Особливого значення набувають мутантні гени, розташовані в Х-хромосомі. Тому цей тип успадкування називають також Х-хромосомним.

Хвороби з Х-зчепленим домінантним типом успадкування

Відомо, що в жінок дві Х-хромосоми, а в чоловіків – одна, жінка, успадкувавши від одного з батьків патологічний алель, є гетерозиготною, а чоловік – гомозиготним.

Ознаки, які залежать від домінантних генів Х-хромосоми, дозволяють безпосередньо прослідкувати передачу Х-хромосоми через покоління: вони передаються від батька всім дочкам і, навпаки, ніколи не передаються його синам.

У Х-хромосомі локалізовані гени, які визначають такі захворювання, як вітамін D-резистентний рахіт (спадкова гіпофосфатемія), гіпоплазію зубів, фолікулярний кератоз.

За Х-зчепленим домінантним типом успадковується вітамін D-резистентний рахіт. Якщо хвороба має тяжкий перебіг і летальна в гемізит (синдром Гольца-Горліна, синдром нетримання пігменту, рото-лице-пальцевий синдром), то всі хлопчики помирають. Хворими бувають тільки дівчатка.

Характерні властивості Х-зчепленого домінантного успадкування:

· Хворіють і чоловіки, і жінки, проте хворих жінок у два рази більше, ніж чоловіків.

· Хворі жінки передають, у середньому, патологічний алель 50% синам і 50% дочкам.

· Хворий чоловік передає патологічний алель всім дочкам і не передає синам, оскільки останні отримують від батька Y-хромосому.

· У жінок (вони гетерозиготні) перебіг захворювання легший, ніж у чоловіків (вони гемізиготні).

Гемофілія і дальтонізмвідносяться до захворювань, рецесивні гени яких зчеплені зі статтю або Х-зчеплені гени.

Рецесивні гени, розміщені в Х-хромосомі, передаються порівну як дочкам, так і синам. Оскільки в осіб жіночої статі дві Х-хромосоми, то рецесивні гени, розміщені в одній із них, не проявляються. Дочки будуть носіями цих рецесивних генів. У синів тільки одна Х-хромосома, тому вони гемізиготні (половинні) за генами, розташованими в Х-хромосомі. Якщо в Х-хромосомі знаходиться мутантний ген, то він проявляє патологічну дію.

Гемофілія – одна із найбільш відомих спадкових аномалій у чоловіків і досить часте спадкове захворювання; один хворий припадає на 5000 новонароджених хлопчиків. Існує декілька форм гемофілії, із яких успадкування двох пов’язане зі статтю. Це гемофілія форми А і гемофілія форми В. Хворі на гемофілію страждають неплідністю. Хвороба характеризується різним ступенем тяжкості перебігу, що зумовлено різними мутаціями одного гена. Клінічні прояви хвороби: сильна невпинна кровотеча в місцях ураження внаслідок сповільненого згортання крові.

Донедавна вважалося, що гемофілія невиліковна. Тепер доведено, що введення хворим сироватки крові із відповідним фактором усуває смертельну кровотечу.

Порушення сприйняття червоного і зеленого кольорів об’єднується назвою «червоно-зелена сліпота», «кольорова сліпота» (англ. – «дальтонізм»). Гомозиготні жінки, які страждають на кольорову сліпоту – явище рідкісне, а гетерозиготні носії – відносно частіше.

Для хвороб, які передають за зчепленим з Х-хромосомою типом, характерно:

· дія мутантного гена виявляється за вмісту Х- і Y-хромосом;

· хворими народжуються виключно хлопчики;

· половина хлопчиків в сім’ях хворі, а половина дівчаток – носії гена (кондуктори);

· батьки хворих дітей здорові;

· хворий батько не передає дефекту синам.

Ознаки, зумовлені генами, розташованими в голандричній частині Y-хро­мосоми, передаються всім синам цього батька і не передаються дочкам. Рецесивні гени, які розташовані в Х-хромосомі, передаються порівну як половині дочкам так і синам. Оскільки в дочок дві Х-хромосоми, то рецесивні гени, які розташовані в одній з них, не проявляються (їх немов прикриває нормальний алель). Дочки будуть носіями цих рецесивних генів і передадуть їх своїм дітям. У синів тільки одна Х-хромосома, тому вони є гемізиготними (половинними) за генами, розташованими в Х-хромосомі. Якщо в Х-хромосомі знаходиться патологічний ген, то він може проявитися.

Розглянемо декілька прикладів. У родині здорових батьків народилася дитина, хвора на гемофілію. У дядька пробанда за материнською лінією, а також у двоюрідного сибса за материнською лінією була гемофілія (рис. 54). З родоводу видно, що хворіють особини чоловічої статі, а їх матері є носіями патологічного гена гемофілії. Це свідчить про те, що в даному випадку успадкування зчеплене зі статтю. Від шлюбу батьків з нормальним зором народився син, що страждає колірною сліпотою. Необхідно встановити генотип батьків. Ген, що визначає колірний зір, локалізується в Х-хромосомі і є рецесивним. У даному прикладі може бути складений аналогічний родовід. Починати складання і читання родоводу треба з пробанда (у даному випадку – із хворого сина). Мати є носієм патологічного гена. Таким чином, за генотипом дітей можна визначити генотип батьків. Це приклад апостеріорної імовірності.

Захворювання, зчеплені з Х-хромосомою, можуть спостерігатися й у жінок при синдромі Тернера (45, Х0) і при тестикулярній фемінізації (46, XY), тому що в таких хворих активна тільки одна Х-хромосома.

Якщо ген, що визначає яке-небудь захворювання, локалізований у Y-хромосомі, то його передача відбувається по чоловічій лінії.

Розглянемо наступний приклад. У пробанда зрощені пальці на ногах. У трьох його синів також зрощені пальці, а у двох дочок пальці нормальні. У сестер пробанда пальці нормальні, а в брата і батька пальці також зрощені. З представленого на рис. 55 родоводу видно, що даний дефект передається винятково по чоловічій лінії без пропусків. Таким чином, дана ознака зчеплена з Y-хромосомою.

Рис. 54. Розподіл ознаки, зумовленої рецесивним геном, локалізованим у Х-хромосомі	Рис. 55. Розподіл при успадкуванні ознаки, зчепленої з Y-хромосомою

Що стосується патологічних генів у Y-хромосомі, то остаточно ця проблема не вивчена. Передбачається, що в короткому плечі Y-хромосоми знаходяться гени, що визначають чоловічу стать, вушний гіпертрихоз, синдактилію, фактор дикобраза, а також ряд інших генів, що визначають ріст, м'язову силу, тембр голосу.

Установлено, що в короткому плечі Y-хромосоми знаходяться гени, що визначають диференціацію сім’яників, ген для прояву антигенів гістосумісності та ген, що впливає на розмір зубів. Властивості, зумовлені цими генами, передаються від батька до сина (голандричне успадкування).

Крім спадкових захворювань, зчеплених зі статтю, існує ряд захворювань, обмежених статтю. Вони зумовлені генами, розташованими в автосомах, але гормони тієї чи іншої статі регулюють їх пенетрантність або експресивність. У людини до ознак, обмежених статтю, належать передчасне статеве дозрівання, гіпоспадія, поява лисини.

Механізм успадкування ознак, зумовлених двома генами, інший. Якщо вони розташовані в одній хромосомі, тоді входять в одну групу зчеплення й успадковуються разом. Якщо ці гени домінантні, то в шлюбі такого чоловіка зі здоровою жінкою, у їх нащадків можна очікувати 50% дітей з цими двома захворюваннями (чи ознаками, що володіють) та 50% здорових дітей. Якщо два домінантних патологічних гена знаходяться у двох різних хромосомах, то в шлюбі такого представника зі здоровим партнером можна очікувати народження 25% дітей з обома хворобами, 50% – тільки з однією хворобою і 25% – здорових.

Вивчення груп зчеплення нерідко допомагає побічно судити про гени, що визначають ту чи іншу хворобу (гени-маркери). Так, ген, що визначає оніхоостеодисплазію, входить до групи зчеплення з геном, що визначає групу крові АВ0. Тут аномалія нігтів і патели поєднується з антигеном В. В одному випадку оніхоостеодисплазії простежений родовід у трьох поколіннях. У дружини була І⁰І⁰ група крові, а в чоловіка – І^АІ^В. Чоловік страждав на оніхоостеодисплазію. З їхніх 12 дітей 7 мали групу крові І^АІ⁰, а 5 – І^ВІ⁰. У всіх дітей із групою крові І^ВІ⁰ була оніхоостеодисплазія. Представники І^АІ⁰ групи були здорові.

Ген, що визначає групу крові Дафі, входить до групи зчеплення з геном уродженої катаракти. Ген, що визначає резус-фактор, зчеплений з геном еліптоцитозу, а ген групи крові Лютеран – з фактором секретора АВ0. У статевій Х-хромосомі виявлена група зчеплення; гени, що визначають групу крові Xg, іхтіоз, очний альбінізм, ангіокератоз, сироватковий фактор X, кольоровий зір, глюкозо-6-фосфатдегідрогеназу (Г6ФД), гемофілію та ін. Тому захворювання, зумовлені цими генами, батько може передати доньці, а мати – сину.

Якщо патологічний ген отриманий у спадщину від батька, то він називається сегрегентним, а хворий – відповідно сегрегантом. Якщо патологічний ген виник спонтанно внаслідок нової мутації у гаметах батьків, то він називається мутантним, а хворий – відповідно мутантом. Визначення сегрегентного чи мутантного прояву захворювання в нащадків має істотне значення для прогнозування потомства сибсів хворого.

Дата добавления: 2017-02-01