Основи генетики людини

Основні ознаки аутосомно-домінантного успадкування такі: прояв ознаки у рівній мірі у представників обох ста­тей; наявність хворих у всіх поколін­нях (по вертикалі) і при відносно ве­ликій кількості сибсів і по горизонталі (у сестер і братів пробанда). У гетеро­зиготного батька імовірність народ­ження хворої дитини (якщо другий з батьків здоровий) складає 50 %. Не­обхідно врахувати, що і при домінант­ному типі успадкування може бути пропуск у поколіннях за рахунок сла­бого прояву, «стертих» форм захворю­вання (мала експресивність мутантно­го гена) або за рахунок його низької пенетрантності (коли у носія даного гена ознака відсутня). Можливо у деяких випадках мутантний ген пригні­чується якимось епістатичним геном. Необхідно врахувати, що при деяких домінантне успадковуваних захворю­ваннях людина може захворіти після 40—50 років. У випадку смерті у більш ранньому віці ніяких даних про мож­ливу хворобу цього члена сім'ї, при­родно, немає, але є імовірність захво­рювання у нащадків.

Основні ознаки аутосомно-рецеси-ного успадкування: відносно невелика кількість хворих у родоводі, наявність хвороб «по горизонталі» (хворіють сибси - рідні, двоюрідні). Батьки хво­рої дитини частіше фенотипово здоро­ві, але є гетерозиготними носіями ре­цесивного гена. Імовірність народжен­ня хворої дитини складає 25%. При прояві рецесивних захворювань часто зустрічається кровна спорідненість батьків хворого.

Необхідно мати на увазі, що наявність віддаленої спорід­неності буває невідомою членам сім'ї. Приходиться враховувати побічні мір­кування, наприклад, походження із одного і того ж малонаселеного пунк­ту або належність до якої-небудь ізольованої етнічної або соціальної групи.

Яскравий приклад прояву патологіч­ної рецесивної ознаки при споріднено­му шлюбі показаний на мал. Із цього родоводу видно, що у шлюб всту­пили сибси четвертого ступеня спорід­неності. Від двох споріднених шлюбів народилося у одній сім'ї четверо, а у іншій — двоє дітей з тяжкою спадко­вою хворобою — ідіотією Тея—Сакса. (Причина цієї хвороби — нагромад­ження ліпідів у нервових клітинах мозку і їх руйнування). Мабуть, всі чоти­риюрідні сибси були гетерозиготними носіями цього рецесивного гена, який вони отримали від спільного предка.

Рецесивна ознака проявляється то­ді, коли у генотипі є обидва рецесивні алеля. Крім описаного варіанта, коли батьки мають генотипи Аа і Аа, мож­ливі і інші варіанти вихідних геноти­пів. Обидва батьки — рецесивні гомо­зиготи; у цьому випадку (безумовно, рідкісному) всі діти будуть хворими. Один із батьків хворий, а інший — здо­ровий, але має у генотипі мутантниП ген у гетерозиготному стані (аа і Аа). У цьому випадку спостерігається симу­ляція домінантного успадкування (тео­ретично можливе розщеплення 1:1). Проте найчастіше спостерігаються ва­ріанти народження хворої дитини у фе-нотипово нормальних батьків і наяв­ність хворих у бічних лініях родоводу.

Захворювання, які зумовлюються зчепленим зі статтю геном (локалізо­ваним у X-хромосомі), можуть бути як домінантними, так і рецесивними. При домінантному X-зчепленому успадку­ванні захворювання однаково прояв­ляється як у чоловіків, так і у жінок і згодом може передаватися нащадкам. У цьому випадку жінка може переда­вати цей ген половині дочок і полови­ні синів (її генотип — ХAХa, імовір­ність передавання X-хромосоми з до­мінантним мутантним геном—50%). Чоловіки ж передають цей ген з X-хро­мосомою всім дочкам. Зрозуміло, що сини, які мають у своєму генотипі тіль­ки одну материнську Х-хромосому, цей ген від батька успадкувати не мо­жуть. Прикладом такого захворюван­ня є особлива форма рахіту, стійкого до лікування кальциферолами (віт.D).

При рецесивному успадкуванні хво­роб, які зчеплені з X-хромосомою, як правило, страждають чоловіки. Гете­розиготна мати (носій) передає му­тантний ген половині синів (які будуть хворими) і половині дочок, які, зали­шаючись фенотипово здоровими, як і мати, також є носіями і передають ре­цесивний ген разом з X-хромосомою наступному поколінню.

Прикладом такої хвороби є кольорова сліпота (даль­тонізм), гемофілія. У рідких випадках ці ознаки можуть проявитися і у жі­нок, якщо їхній батько був хворим, а мати була гетерозиготна.

Близнюковий метод — один з найбільш ранніх методів вивчення генети­ки людини, але він не втратив свого значення і сьогодні. Близнюковий ме­тод дослідження був запропонований у 1876 р. англійським антропологом і психологм Ф. Гальтоном. Він виділив серед близнят дві групи: однояйцеві (монозиготні) і двояйцеві (дизиготні). На сьогодні в середньому на кожні 100 пологів приходиться одне народження близнят. Демографи розрахували, що на Землі проживає близько 50 млн пар близнят. Приблизно одну третину всіх близнят складають однояйцеві, а дві третини — двояйцеві. Кількість моно-зиготних близнят у різних регіонах земної кулі величина відносно постій­на, з невеликими коливаннями. На­приклад. в Італії 0,37%, в Данії— 0,38, в Японії — 0,40, в США — 0,39, в Австралії — 0,38 %. Із наведених даних видно, що фактори, які впливають на появу однояйцевих близнят, майже не залежать від умов зовнішнього середо­вища.

Частота народження дизиготних близнят різна у різних країнах і має значні коливання. Наприклад, в Да­нії—1,02%, в Італії — 0,86 %, в США—0,61%, в Австралії—0,77%, в Японії — 0,23, в Південній Африці — 2,23 %. Таким чином, якщо в Японії на 10000 народжень приходиться 23 пари двояйцевих близнят, то в Півден­ній Африці — 223. Причини такої різ­ниці невідомі, проте цей факт свідчить про вплив факторів середовища. У старших вікових групах народження дизиготних близнят зустрічається час­тіше. Дослідження показали, що певну роль у народженні близнят має спад­кова схильність до багатоплідної ва­гітності. Відомі випадки повторного на­родження близнят у одній сім'ї. На протязі останніх десятиріч кількість близнят знижується, причому це зни­ження стосується переважно двояйце­вих близнят.

Монозиготні близнята розвиваються із роз'єднаних бластомерів, які утвори­лися після дробіння однієї заплідненої яйцеклітини і, отже, мають однакоііий генотип. Монозиготні близнята при нормальному ембріональному розвит­ку завжди однієї статі. У більшості випадків у них є одна плацента, проте не завжди можна зробити висновок про зиготність близнят на підставі на­явності однієї чи двох плацент. Якщо розділення відбувається на протязі перших п'яти днів після запліднення, то кожний зародок буде мати власну плідну оболонку і плаценту. Цей ва­ріант зустрічається приблизно у 25 % однояйцевих близнят.

Якщо розщеплення відбувається на стадії розвиненої морули (5—12-й день), тоді однояйцеві близнята мають одну плаценту. Якщо ж процес розщеп­лення запізнюється і відбувається піс­ля ІЗ—15-го дня, то часто повного ро­з'єднання монозиготних близнят не відбувається і виникають різні дефор­мації, зрощення і каліцтва. Прикладом може бути народження в Сіамі (тепе­рішній Таїланд) у 1811 р. двох близ­нят хлопчиків, які зрослися грудьми. Згодом всі близнята, які зрослися якоіо-небудь частиною тіла, стали на­зиватися сіамськими. Енг і Чанг про­жили 63 роки, стан медицини в ті роки не давав можливості зробити операцію їх роз'єднання. Спроби роз'єднання зрослих близнят пов'язані з великим ризиком, проте на сьогодні відомі ви­падки вдалих операцій. Причини на­родження двояйцевих близнят — одно­часне дозрівання двох і більше яйце­клітин. Це може статися у одному яєчнику або у обох. У деяких жінок бу­вають множинні овуляції. Певну роль в цьому відіграє спадкова схильність, але не можна відкидати і вплив навко­лишнього середовища.