2.6.3. Уніпарентна диплоїдія, уніпарентна дисомія та ізодисомія

Уніпарентна диплоїдія — це спадкування диплоїдного набору хромосом від одного батька. Внаслідок геномного імпринтингу такі ембріони не життєздатні. Якщо ембріон успадковує диплоїдний набір хромосом від батька, це призводить до формування міхурного заносу (порожнього зародкового мішка). Так називають ембріон, у якого ембріобласт не розвивається, а формуються тільки зародкові оболонки. Спостерігається кістозне переродження ворсин хоріона. Ембріони абортуються. Існує ризик розвитку злоякісної пухлини хоріона — хоріокарциноми. Всі 46 хромосом такого зародка батьківського походження і гомозиготні по всіх генах. Вважають, що такі ембріони формуються в результаті дегенерації пронуклеусу яйцеклітини після запліднення її сперматозоїдом. Потім хромосоми сперматозоїда подвоюються і клітина відновлює диплоїдний набір хромосом.

Тератоми яєчників, навпаки, мають диплоїдний набір хромосом матері. Вони складаються із тканин ембріона і не мають позазародкових органів (хоріона, плаценти та ін.).

Уніпарентна дисомія — це спадкування двох гомологічних хромосом від одного батька. Вважають, що найчастіше це результат втрати однієї хромосоми в зиготі з початково трисомним набором (корекція трисомії). У одного з батьків спостерігається нерозходження хромосом в першому поділі мейозу. В результаті зигота отримує зайву хромосому від одного з батьків і стає трисомною. Потім одна з хромосом втрачається при мітотичному поділі зиготи. Ембріон при цьому відновлює нормальний набір хромосом. Проте, може бути втрачена єдина хромосома одного батька і збережеться дві хромосоми, успадковані від другого батька (уніпарентна дисомія).

Уніпарентна ізодисомія — це спадкування двох хроматид від одного батька. Виникає унаслідок нерозходження хроматид при другому поділі мейозу. Зигота отримує дві копії хромосоми від одного батька і хромосому від другого. Вона стає трисомною, а потім внаслідок описаної вище корекції трисомії в клітинах ембріона залишаються дві копії хромосоми від одного батька.

Другий можливий механізм формування уніпарентної ізодисомії — корекція моносомії. Зигота отримує хромосому тільки від одного батька і стає моносомною. А потім відбувається корекція шляхом селективного подвоєння хромосоми. В результаті клітина отримує дві копії одного гомолога.

Вважають, що частота уніпарентної дисомії становить 1:3000 зигот. Вона описана для все пара аутосом і статевих хромосом (як Х, так і Y). Незважаючи на те, що при уніпарентній дисомії та ізодисомії організм має нормальний набір хромосом, у нього можуть розвиватися спадкові захворювання. Це пояснюється геномним імпринтингом (різною функціональною активністю деяких генів батька і матері в ембріональному періоді розвитку). Такі хвороби називаються хворобами геномного імпринтингу. Приклади їх наведені в таблиці .

Таблиця 8

Хвороби геномного імпринтингу, обумовлені однобатьківськими дисоміями та ізодисоміями

Хромо­сома	Походження	Захворювання або синдром
6 7 11 14 15 16	Батьківське Материнське Материнське Батьківське Материнське Материнське Батьківське Материнське	Транзиторний неонатальний цукровий діабет Синдром Рассела — Сильвера Внутрішньоутробна затримка розвитку Синдром Беквіта — Відеманна Внутрішньоутробна затримка розвитку, затримка фізичного і моторного розвитку, гіпотонія, передчасне статеве дозрівання Синдром Прадера — Віллі Синдром Ангельмана Внутрішньоутробна затримка розвитку, пов’язана з обмеженим плацентарним мозаїцизмом

При уніпарентній ізодисомії може спостерігатися незвичайне спадкування двох рецесивних генів від одного з батьків — гетерозиготного носія рецесивного патологічного гена. Наприклад, у людини однобатьківська дисомія була вперше описана I. M. Mrison, A. E. Reeve (1988) у дівчинки з муковісцидозом. Муковісцидоз — аутосомно-рецесивне захворювання. Мати дівчинки була гетерозиготною носійкою гена муковісцидозу (Аа), а батько мав нормальний генотип (АА). Ген муковісцидозу знаходиться в 7-й хромосомі. За допомогою ДНК-зондового аналізу у хворої дівчинки була виявлена ізодисомія, тобто спадкування двох копій хромосоми 7 від матері. Дівчинка успадкувала два рецесивні гени від матері. Батьківство було підтверджене геномною дактилоскопією. Нижче на схемі представлений можливий механізм формування уніпарентної ізодисомії в даній родині.

Р  Аа Х  АА

Можливі типи гамет у матері, унаслідок нерозходження хромосом при мейозі II	Зиготи, які утворюються в результаті запліднення яйцеклітини нормальним сперматозоїдом (А)
А	АА — нормальний генотип і фенотип
А	АА — нормальний генотип і фенотип
aa	Ааа — трисомія, яка після корекції могла привести до появи зиготи аа
0	А — моносомія по 7-й хромосомі, летальна мутація

Схема 2.4. Приклад формування уніпарентної дисомії

2.6.4. Експансії тринуклеотидних повторів. Експансії тринуклеотидних повторів — особливий тип генних мутацій, спадкування яких відрізняється від класичного менделівського типу спадкування. Для них характерні відмінності фенотипічних проявів залежно від того, отримана мутація від матері або від батька, і феномен антиципації — наростання тяжкості прояву захворювання в наступних поколіннях.

2.6.5. Гонадний мозаїцизм. Явище гонадного мозаїцизму призводить до можливості народження кількох дітей з домінантними захворюваннями у фенотипічно здорових батьків, що не укладається в класичне менделівське спадкування.

2.6.6. Мітохондріальне спадкування. Це спадкування ознак, які кодуються генами ДНК мітохондрій. Всі мітохондрії потрапляють в зиготу з яйцеклітини. Тому такі ознаки успадковуються від матері всіма дітьми. Від батька вони ніколи дітям не передаються.