4. Класична генетика людини
4.1. Менделюючі ознаки
Усім живим організмам, у тому числі і людині притаманні відкриті Г. Менделем загальні закономірності успадкування ознак. Таким чином, кожна ознака людини визначається парою алелей гена, які розташовані в однакових локусах гомологічних хромосом. Для людини, як і для всіх організмів характерні усі типи успадкування: аутосомно-домінантне, аутосомно-рецесивне; успадкування, зчеплене зі статтю; успадкування внаслідок взаємодії неалельних генів тощо.
4.1.1. Аутосомно-домінантне успадкування
При аутосомно-домінантному успадкуванні ознака передається від одного із батьків приблизно половині дітей, незалежно від статі. Оскільки ознака не буває в прихованому стані, вона є домінантною. Той же факт, що її прояв не залежить від статі, свідчить про те, що ген, який її визначає, локалізований в одній із аутосом.
Мал. 28. Фенотипічний прояв брахідактилії:
А – короткопала рука порівняно з нормальною,
Б – зверніть увагу на аномальне укорочення двох кінцевих кісткових фаланг
середнього пальця та зрощення цих кісточок у одне ціле в ІІ, ІV та V пальцях
Характерним прикладом аутосомно-домінантного успадкування є брахідактилія, про що вже згадувалося в розділі 3.3.3. Носії ознаки відзначаються не тільки укороченими фалангами пальців рук та ніг, але й зменшенням кількості самих фаланг (мал. 28). Аномалія проявляється на всіх чотирьох кінцівках. Крім того, люди з короткими пальцями мають низький зріст (у межах 150-160 см) унаслідок укорочення кісток ніг, і короткі руки. У всьому іншому вони практично здорові.
Іноді домінантне захворювання характеризується відсутністю фіксованого вікового періоду прояву клінічних симптомів. У цьому випадку, не дивлячись на тяжкість хвороби, звичайно можна скласти змістовні родоводи. Класичним прикладом такого явища може бути хорея Гентинґтона, яка супроводжується дегенерацією нервових клітин у базальних гангліях, що приводить до безладних мимовільних рухів, руйнування особистості та поступово наростаючого недоумства. Обстеження значної кількості хворих у різних країнах показало, що початок хореї Гентинґтона може припадати на різний віковий період (мал. 29). У переважної більшості носіїв гена клінічні симптоми хвороби виявляються тільки після одруження. Можна припустити, що тут могли трапитися випадки нових мутацій, але обстеження тисяч уражених не виявило жодного випадку мутантної природи хвороби.
Мал. 29. Розподіл випадків хореї Гентинґтона за віком початку захворювання
Інше характерне для домінантних ознак людини явище – неповна пенетрантність. Пенетрантність – це статистичне поняття, яке визначається як процент особин з фенотипічним проявом ознаки від загальної кількості носіїв гена в популяції. У випадку неповної пенетрантності при передачі ознаки іноді одне покоління пропускається. При цьому в гетерозиготного індивіда ознака, попри очікування, не виявляється.
Прикладом захворювання з неповною пенетрантністю може бути ретинобластома – злоякісна пухлина сітківки очей у дітей раннього віку. Двосторонні випадки ретинобластоми завжди мають домінантне успадкування. Цікаво, що більшість односторонніх одиничних пухлин не має спадкової природи і, ймовірно, викликається соматичною мутацією. Навіть у тих родоводах, які показують регулярне домінантне успадкування, нерідко можна знайти пропуск покоління за хворобою (мал. 30). Обстеження численних уражених родоводів засвідчили, що пенетрантність усіх випадків ретинобластоми (односторонніх і двосторонніх) складає близько 90%. Треба пам’ятати, що показник пенетрантності може залежати від використовуваних методів обстеження.
Мал. 30. Родовід з ретинобластомою:
неуражена жінка II.4 повинна бути гетерозиготою,
оскільки її мати I.2 і дочка III.2 уражені
Для багатьох домінантних ознак людини характерна варіююча експресивність генів. За такої ситуації ген проявляється в усіх гетерозигот, але різною мірою. Один з прикладів варіюючої експресивності домінантного гена є нейрофіброматоз. Це захворювання супроводжується наявністю множинних пігментних плям, шкірних та підшкірних пухлин та проявляється з моменту народження. У одних хворих наявні усі симптоми, а у інших, навіть у тих же сім'ях, можна знайти лише пігментні плями. Генетичний механізм цього явища поки що не вивчено.
Крім наведених вище прикладів, за аутосомно-домінантним характером у людини успадковуються такі морфологічні ознаки як праворукість, темний колір волосся, білий локон над лобом, кучеряве або жорстке волосся, карі очі, великі очі, довгі вії, перенісся з горбинкою, товсті губи, веснянки, ямка на підборідді, значна волосатість тіла та багато інших, а також численні спадкові патології: раннє облисіння чоловіків, гіпертензія, мігрень, катаракта, деякі форми короткозорості та далекозорості, заяча губа, полідактилія, арахнодактилія, карликовість, гемолітична жовтянка, діабет нецукровий тощо.