Моногенные болезни, имеющие сцепленный с полом рецессивный тип наследования

Для наследственных признаков, сцепленных с половой Х-хромосомой характерно:

• Мутантный ген (рецессивный) проявляется преимущественно у лиц мужского пола.

• Если отец болен, мать здорова (фенотип, генотип), то все дочери будут гетерозиготными носительницами. Половая Х–хромосома от отца передается только дочерям.

• Если отец здоров, мать фенотипически здорова (т.е. она носительница мутантного гена), то вероятность рождения больных сыновей составит 50%.

• Если мутантный ген, локализованный в Х–хромосоме, является доминантным, то он проявляется и у мужчин, и у женщин. Частота заболевания женщин в популяции в 2 раза больше.

Синдром Мартина – Белла (синдром ломкой Х–хромосомы). Интенсивные исследования, предпринятые во многих странах, показали высокую частоту этого заболевания. По данным зарубежных авторов, его частота среди умственно отсталых мальчиков составляет 1.9–5.9%. Среди мальчиков с выраженной умственной отсталостью этот показатель достигает 6–8%. По данным М.Г. Блюминой, удельный вес этой формы олигофрении среди умственно отсталых мальчиков еще выше – 8–10%.

Интеллектуальный дефект выявляется не только у лиц мужского пола, но и у 1/3 гетерозиготных носительниц женщин. Гетерозиготность по ломкой Х–хромосоме может является причиной относительно легкого интеллектуального недоразвития у 7% умственно отсталых девочек. Ген локализован на хромосоме Хq27.

Масса и длина тела при рождении у пораженных мальчиков обычно нормальные или превышают норму, окружность головы несколько увеличена. Для внешнего вида мальчиков характерно удлиненное лицо, большие оттопыренные уши, высокий лоб, гипоплазия средней части лица и гиперплазия нижней челюсти. Отмечается повышенная частота подслизистых расщелин неба или язычка. Кисти несколько увеличены в размерах, повышены подвижность суставов и растяжимость кожи. Системные изменения, затрагивающие связочный аппарат, хрящ, кожу, костную систему, дают основание предполагать вовлечение в патологический процесс соединительной ткани.

К неврологической симптоматике относится нерезко выраженная мышечная гипотония, легкое нарушение координации движений, равномерное оживление сухожильных рефлексов и экстрапирамидные паракинезы в виде стереотипных гримас, атетоидных движений, нахмуривания бровей, зажмуривания глаз. Могут отмечаться эпилептические припадки, у всех больных наблюдается явная недостаточность тонкой моторики.

Среди нарушений поведения многие авторы отмечают синдром двигательной расторможенности, нерезко выраженную аффективную возбудимость, робость, характерные и для других групп умственно отсталых детей.

К наиболее специфичным симптомам при синдроме ломкой Х–хромосомы относятся нарушения речи. Практически у всех больных отмечается несколько ускоренный темп речи, персеверации, характеризующиеся повторением целых фраз или их обрывков, нарушения артикуляции в форме оппозиционных замен и пропусков звуков, запинки, заикание, повышение тембра голоса. проблему также составляет подыскивание нужных слов. У мужчин с синдромом ломкой Х–хромосомы во время разговора может проявляться нервозная манерность в форме закатывания глаз, избегания глазного контакта, поворотов головы и шеи.

ВОПРОСЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

16. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК – ААТАЦАТТТАААГТЦ удалить 5-й и 13-й слева нуклеотиды?

17. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК – ТААЦАААГААЦАААА между 10-м и 11-м нуклеотидами включить цитозин?

18. Четвертый полипептид в нормальном гемоглобине человека состоит из 146 аминокислот. Первые семь аминокислот: валин – гистидин – лейцин – треонин – пролин – глутаминовая кислоты – глутаминовая кислота. У больного серповидно-клеточной анемией состав аминокислот четвертого полипептида гемоглобина следующий: валин – гистидин – лейцин – треонин – проли – валин – глутаминовая кислота. Определить изменения после мутации, произошедшие в ДНК, кодирующей четвертый полипептид гемоглобина.

19. Вероятность рождения больного ребенка у здоровых родителей составляет 25%. Определить тип наследования заболевания.

20. Фенилкетонурия наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Какими могут быть дети в семье, где родители гетерозиготны по этому признаку?

21. Галактоземия наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Успехи современной медицины позволяют предупредить развитие болезни и избежать тяжелых последствий нарушения обмена. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов гомозиготен по гену галактоземии, и развитие болезни у него предотвращено диетой, в второй – гетерозиготен по галактоземии?

22. Детская форма вмавротической семейной идиотии (Тэй-Сакса) наследуется как аутосомный рецессивный признак и заканчивается обычно смертельным исходом к 4-5 годам. Первый ребенок в семье умер от этого заболевания. Определить вероятность рождения второго ребенка с этим заболеванием.

23. Фруктозурия имеет две формы. Одна протекает без клинически выраженных симптомов, вторая ведет к торможению физического и умственного развития. Обе наследуются как рецессивные, несцепленные между собой признаки. Один из супругов имеет повышенное содержание фруктозы в моче, следовательно, гомозиготен по фруктозурии, не проявляющейся клинически, но гетерозиготен по второй форме заболевания. Второй супруг прошел курс лечения по второй форме фруктозурии, го гетерозиготен по бессимптомной ее форме. Какова вероятность рождения в этой семье детей, страдающих клинически выраженной формой фруктозурии?

24. У человека псевдогипертрофическая миопатия типа Дюшенна приводит больных к смерти в возрасте 10–20 лет и наследуется по рецессивному сцепленному с Х-хромосомой типу наследования. Болезнь зарегистрирована только у мальчиков. Чем это объясняется? Почему больные умирают, не оставив потомства, а болезнь не исчезает из популяции?

25. Родители фенотипически здоровы, а сын болен миопатией типа Дюшенна. Определить генотипы родителей.

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

А

Аберрация хромосомная – перестройка структуры хромосомы, связанная с любой формой изменения.

Акроцентрическая хромосома – хромосома, у которой центромера находится вблизи одного из концов, при этом одно плечо хромосомы длинное, другое – короткое.

Альбинизм – депигментация кожи, волос, глаз. Отсутствие окраски характерно для всех расовых групп и не меняется с возрастом.

Аллели – одно из возможных состояний гена, каждое из которых характеризуется уникальной последовательностью нуклеотидов.

Аллели множественные – серия различных аллелей одного гена, возникших мутационным путем и отличающихся друг от друга по своему проявлению, но принадлежащих одному и тому же локусу.

Аминокислота – мономер белков.

Анеуплоидия – явление, при котором клетки имеют несбалансированный набор хромосом.

Арахнодактилия – необычно длинные и тонкие пальцы.

Аутосомы – все хромосомы, кроме половых, в соматических клетках каждая аутосома представлена дважды.

Б

Брахидактилия– укорочение фаланг пальцев (короткопалость). Тип наследования – аутосомно–доминантный.

Брахицефалия – увеличение поперечного размера головы при относительном уменьшении продольного размера

Г

Галактоземия – нарушение обмена галактозы, обусловленное генетическим дефектом. Тип наследования – аутосомно–рецессивный.

Гамета – половая клетка, содержащая гаплоидный набор хромосом.

Гаплоидный набор хромосом (н) – такой набор хромосом, в котором каждая хромосома уникальна, т.е. представлена один раз.

Ген – участок ДНК, кодирующий синтез одной из видов РНК. В его состав входят участки: промотор, палиндром, смысловая часть, состоящая из экзонов и интронов, а также участок терминации.

Геном – совокупность генов в гаплоидной клетке.

Генотип – совокупность ядерных генов организма.

Гетерозигота – особь, содержащая доминантный и рецессивный аллели в соответствующих локусах гомологичных хромосом.

Гетерохроматин – генетически неактивные участки хромосомы, постоянно находящиеся в конденсированном состоянии.

Гистон – основной белок, образующий с ДНК комплекс в хромосоме.

Гомозигота – особь, несущая одинаковые аллели в дпанных локусах гомологичных хромосом.

Д

Дактилоскопия – изучение кожного рисунка пальцев.

Делеция – потеря хромосомой участка ДНК.

Деменция – дословно «прекращение разума», одна из форм приобретенного слабоумия. Стойкое, малообратимое снижение уровня интеллекта.

Дерматоглифика – раздел морфологии, изучающий папиллярные линии и узоры. На основе отпечатков узоров ладоней, пальцев и стоп позволяет диагностировать некоторые наследственные заболевания с целью решения вопросов о критериях аномалий.

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота – биологическая макромолекула, носитель генетической информации.

Доминирование – один из аллелей, принадлежащих одному локусу, отчетливо подавляет проявление другого, рецессивного аллеля.

З

Зигота – диплоидная клетка, образующаяся в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида.

И

Инверсия – мутация, при которой меняется на 180^О последовательность генов на каком-либо участке хромосом (хромосомная), или последовательность нуклеотидов внутри гена (генная).

К

Кариотип – совокупность хромосом организма (диплоидный набор), определяемая величиной, формой и числом хромосом.

Клинодактилия – латеральное или медиальное искривление пальца.

М

Макроцефалия – чрезмерно большая голова.

Мейоз – процесс деления клетки, приводящий к уменьшению числа хромосом в дочерних клетках вдвое (n).

Метафаза – стадия митоза и мейоза, при которой хромосомы выстраиваются на экваторе веретена, образуя метафазную пластинку.

Микроцефалия – уменьшенные размеры черепа.

Митоз – тип деления клетки, при котором дочерние ядра несут такое же число хромосом, что и родительская клетка.

Мозаицизм – явление, связанное с присутствием у многоклеточного организма клеток, имеющих разный генотип.

Мозаик – организм, образованный из единичной оплодотворенной яйцеклетки, у которой при дальнейшем развитии наблюдается мозаицизм.

Монголоидный разрез глаз – опущение внутренних углов глазных щелей.

Моносомик – клетка, ткань или организм, в хромосомном наборе которого отсутствует одна из хромосом.

Мутаген – фактор, вызывающий мутацию.

Мутация – наследуемое изменение в структуре генетического материала данного организма.

Н

Негомологичные хромосомы – хромосомы, содержащие исходные гены (разные группы сцепления) и не конъюгирующие при мейозе.

Нонсенс–мутация – изменение в ДНК, приводящее к замене смыслового кодона (соответствующего синтезу какой-либо аминокислоты) на бессмысленный (терминирующий)

Нерасхождение хромосом – явление, наблюдаемое при мейозе. В результате нерасхождения хромосом обе гомологичные хромосомы или сестринские хроматиды перемещаются к одному из полюсов деления, образуя анеуплоидные клетки.

Нуллисомик – анеуплоид, в кариотипе которого отсутствует пара гомологичных хромосом.

О

Оогенез – процесс дифференцировки клеток, приводящий к образованию женских гамет (яйцеклеток).

Оогоний – примордиальная зародышевая клетка, дающая при митозе начало ооцитам.

Ооцит – диплоидная клетка, из которой в результате мейоза формируются яйцеклетка (n) и полярные тельца (n).

Оплодотворение – слияние гамет (яйцеклетки и сперматозоида) с образованием зиготы (2n) из которой развивается многоклеточный организм.

П

Пальмоскопия – изучение особенностей узоров ладоней.

Плантоскопия – изучение особенностей узоров на стопах ног.

Полиплоидия – явление, приводящее к изменению числа хромосом в клетках организма, кратное гаплоидному.

Половая хромосома – хромосома, различающаяся у двух полов, обычно обозначаются как X и Y.

Половой хроматин – окрашивающееся тельце (инактивированная Х-хромосома) в клеточном ядре, число которых всегда на единицу меньше, чем число Х-хромосом.

Пробанд – лицо, по отношению к которому строится родословная.

Р

Рамка считывания – один из трех возможных способов считывания нуклеотидной последовательность в виде последовательного ряда триплетов.

Рецессивный ген – ген, проявление которого подавляется другими аллелями данного гена.

С

Синдром генетический – генетически контролируемый комплекс многих, совместно возникающих признаков. Часто связввают с плейотрипным проявлением одного гена.

Соматотип – тип телосложения человека.

Т

Трисомик – организм, клетки или ткани которого содержат лишнюю хромосому.

Ф

Фенилкетонурия – нарушение обмена фенилаланина в организме, обусловленное генетическим дефектом. Обнаруживается в первые месяцы после рождения; больные наиболее часто достигают уровня имбецильности и идиотии. Тип наследования – аутосомно-рецессивный.

Фенокопии – ненаследственное изменение фенотипа, сходное с проявлением определенных мутаций.

Фенотип – совокупность внешних признаков организма на данном этапе онтогенеза, формирующихся в результате взаимодействия генотипа и внешней среды.

Х

Хроматин – комплекс молекулы ДНК с белками–гистонами. В результате конденсации размеры ДНК уменьшаются, что приводит к образованию хромосом.

Хроматида – субъединица редуплицированной хромосомы, будущаяхромосома.

Хромосома – суборганоид ядра, видимый в период деления клетки; имеет определенную форму и структуру, содержит большое число генов, способна к самовоспроизведению.

Ц

Центромера – область хромосомы, к которой крепятся нити веретена деления.

Цистинурия – выделение большого количества цистина.

Э

Эукариота – организм, клетки которого имеют ядро, окруженное мембраной.

Эухроматин – участок хромосомы, подвергающийся декомпактизации в интерфазном ядре; состоит из функционально–активного генетического материала.

Эпикант – вертикальная кожная складка у внутреннего угла глазной щели.

Я

Ядро – жизненно важный органоид эукариотических клеток, особенностью которого являектся наличие генетического материала (ДНК).

Яйцеклетка – половая клетка, образующаяся в гаметогенезе у женщин.