3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое аутосомно рецессивное наследование

Что такое аутосомно рецессивное наследование

Аутосомно-рецессивное наследование

При аутосомно- рецессивных заболеваниях у здоровых родителей некоторые дети могут оказаться больными. Это связано с тем, что оба родителя являются гетерозиготными носителями аномального гена. Обычно рецессивный ген отмечают маленькой буквой, к примеру, а. Тогда генотип больного по данному гену можно будет записать как аа, а у его родителей соответственно Аа.

Как видно из генетической схемы, в потомстве двух гетерозигот могут быть как здоровые, так и больные дети, а среди здоровых встречаются гетерозиготы.

Семьи с двумя детьми от родителей-гетерозигот можно разделить на три группы:

— нет больных детей; такие семьи редко обращаются в медико-генетическую консультацию;

— болен один ребенок;

— больны оба ребенка.

По внешнему виду чаще всего нельзя отличить гетерозиготного носителя рецессивного гена, обусловливающего заболевание в гомозиготном состоянии, от нормального индивида (АА). Но на биохимическом уровне рецессивный ген, будучи в гетерозиготном состоянии, проявляет иногда свое действие. Если в гомозиготном состоянии рецессивный ген (аа) обусловливает отсутствие активности какого-либо фермента (у индивида с таким генотипом диагностируется наследственное заболевание), то у гетерозигот (Аа) активность фермента не будет достигать 100%, как у нормальных индивидов (АА), однако и наследственное заболевание у них не диагностируется. При тщательном клиническом обследовании у гетерозиготных носителей (Аа) можно обнаружить небольшие отклонения от нормы.

Известно много наследственных болезней с рецессивным типом наследования.

Среди аутосомно-рецессивных заболеваний наиболее распространенными являются муковисцидоз, фенилкетонурия, цистинурия, гистидинемия, мукополисахаридозы, галактоземия, болезнь Тея — Сакса и другие. Наиболее хорошо изучена болезнь фенилкетонурия (фенилпировиноградная олигофрения.

Впервые это заболевание описано в 1934 году. Фенилкетонурия характеризуется тяжелым поражением нервной системы. По данным разных авторов, во всех странах мира почти 3% населения являются умственно отсталыми людьми. Известно множество наследственных болезней, сопровождающихся умственной отсталостью или ведущих к ней. Особенность фенилкетонурии состоит в том, что она проявляется на первом году жизни ребенка, медленно прогрессирует и, если не начато раннее лечение, делает ребенка инвалидом на всю жизнь. Своевременное выявление этой болезни возможно только методом массового обследования^новорожденных. При фе-нилкетонурии аминокислота фенилаланин, поступающая с пищей, не превращается в тирозин (следующая аминокислота в цепи аминокислотного обмена), чаще всего из-за недостаточной активности фермента фенилаланингидроксилазы.

Отметим лишь, что специальной диетой можно предотвратить интоксикацию мозга и последующую инвалидность и вырастить нормального гражданина современного общества. Лечение будет эффективным, если оно начато в первые два месяца жизни ребенка. С чем это связано? Ученые доказали, что у детей, больных фенилкетонурией, повышенное количество фенилаланина в крови варьирует с возрастом, а выделение фенилпировиноградной кислоты, отравляющей мозг, находится в определенном соответствии с количеством фенилаланина в крови. Уровень фенилаланина в крови детей до трех лет примерно в два раза выше, чем у детей более старшего возраста. Лечение фенилкетонурии начали проводить в ряде стран с 1957-1958 годов, и к настоящему времени такие дети достигли детородного возраста. Необходимо, однако, учесть, что генетический дефект не исчез, но ребенку создана такая диета, что на уровне фенотипа он уже не проявляется: ребенок клинически здоров.

Итак, будущий отец здоров, слабоумия у него нет, хотя гены в обеих матрицах ДНК остались те же. Если он женится на невесте, у которой нет ни одного гена, обусловливающего появление фенилкетонурии, то все их дети будут гетерозиготами (Аа), если же он выберет невесту — гетерозиготу по гену фенилкетонурии (Аа), то тогда в 50% случаев можно ожидать рождения больного ребенка (аа).

Читать еще:  Как подключить пк к Wi Fi


Рис. 13. Наследование рецессивного аллеля (ген) мышечной дистрофии Дюшена, локализованного в Х-хромосоме. а — родословная трех поколений, где мышечная дистрофия появляются только среди мужчин (черные квадраты); б — родословная трех больных мальчиков, родившихся от одной матери, но от двух отцов

Теперь рассмотрим случай, когда вылеченная девочка стала невестой и собирается выйти замуж. Такая же будет картина или нет? Вот здесь-то все значительно сложнее. Вылеченная женщина собирается стать матерью. Генетический дефект у нее остался. Аминокислота фенилаланин в повышенной концентрации уже не может повлиять на ее мозговые клетки, но будет губительно действовать на мозговое вещество развивающегося плода. Исследователи описали течение беременности у двух женщин, больных фенилкетонурией: 26 беременностей у них закончились 16 спонтанными абортами в первые три месяца и 10 живорожденными детьми. Уровень фенилаланина в крови детей был выше, чем в крови матери. Живорожденные дети имели следующие пороки развития: микроцефалию (ненормально малая величина черепа и головного мозга с явлениями недостаточности умственного развития), врожденные пороки сердца, умственную отсталость и др.


Рис. 14. Наследование гена гемофилии. а- мать здорова, отец болен гемофилией; б — мать гетерозиготна, отец обладает нормальным геном

Фенилаланин должен быть в повышенных концентрациях и у женщин-гетерозигот из-за недостаточной активности фермента. Генетики стали искать женщин-гетерозигот по фенилкетонурии среди населения и наблюдать за течением беременности у них. Оказалось, что только у 6 из 46 женщин-гетерозигот беременность и роды проходили нормально.

Напрашивается вывод, что гетерозиготное носительство гена фенилкетонурии, не говоря уже о гомозиготе, — неблагоприятное условие для беременности и родов.

Все ли гены, вызывающие наследственные заболевания, оказывают такое влияние? Этот вопрос находится в состоянии изучения, но уже сейчас известно, что гетерозиготность по генам фенилкетонурии, галактоземии, сахарного диабета и некоторых других наследственных заболеваний затрудняет течение беременности, часто ведет к спонтанным абортам, преждевременным родам и рождению детей с врожденными пороками.

Сейчас перед медицинской генетикой стоит проблема разработки диетотерапии для беременных женщин — гомозигот и гетерозигот по фенилкетонурии, галактоземии и другим заболеваниям. Медицина уже сделала первый шаг (проводится лечение фенилкетонурии, галактоземии и других заболеваний), сделает и дальнейшие. Примером этого может служить течение беременности у женщин, больных сахарным диабетом. Наступление беременности и нормальное вынашивание плода женщинами с сахарным диабетом стало возможным только после того, как для лечения этого заболевания начали применять инсулин. До появления инсулина женский диабет ассоциировался с женской стерильностью, неспособностью забеременеть, а в случае, если беременность наступала, внутриутробная гибель плода составляла от 40 до 70%.

В связи с неблагоприятным влиянием наследственных или врожденных болезней матери на течение беременности и родов в нашей стране проводится специализированная акушерская помощь женщинам с различными заболеваниями (сахарный диабет, врожденные пороки сердца, резус-конфликт и др.), что значительно снижает частоту осложнений беременности.

Аутосомно-рецессивный тип наследования

Основной особенностью рецессивного гена является то, что он проявляет свое действие только в гомозиготном состоянии. Поэтому в гетерозиготном состоянии он может существовать во многих поколениях, никак не проявляясь фенотипически. В результате, первый больной рецессивной болезнью появляется через многие поколения после возникновения мутации.

Аутосомно-рецессивное наследование имеет следующие отличительные черты:

У здоровых родителей рождаются больные дети. Наиболее частый тип браков – это брак между гетерозигтными носителями (Аа х Аа), когда оба родителя здоровы, но у них могут рождаться дети с гомозиготным генотипом;

У больного родителя рождаются здоровые дети. При вступлении в брак больного рецессивной болезнью со здоровым (тип брака, обычно – АА х аа) все дети будут здоровы;

Болеют, в основном, сибсы (братья, сёстры), а не родители–дети, как при доминантном типе наследования;

Читать еще:  Что должен уметь ребенок в 2 года

Отмечается высокая частота кровно-родственных браков;

Все дети больных родителей являются гетерозиготными носителями патологического гена;

Одинаково часто болеют мужчины и женщины;

У гетерозиготных носителей соотношение больных и здоровых детей 1 : 3. Вероятность рождения больного ребёнка равна 25% для каждого последующего ребёнка.

Родословная с аутосомно-рецессивным типом наследования

Как и при доминантном типе наследования, это соотношение применимо к семьям с большим количеством детей или к сумме детей из многих семей с одной и той же рецессивной болезнью. Частота возникновения аутосомно-рецессивного заболевания находится в прямой зависимости от степени распространения мутантного гена. Обычно повышается частота рецессивных наследственных заболеваний в изолятах и популяциях, где существует высокий процент кровно-родственных браков.

Исходя из того, что общность генов у родителей и детей, братьев и сестёр (кроме монозиготных близнецов), т.е. у родственников 1 степени родства, равна 50% (1/2) можно составить схему общности генов у родственников разных степеней.

Схема общности генов

У родственников разных степеней родства

Показатель общности генов

I степень родства (родители-дети, сибсы)

II степень родства (дядя, тётя-племянники, дедушка, бабушка-внуки)

III степень родства (двоюродные сибсы)

IV степень родства (троюродные сибсы)

Таким образом, вероятность рождения больного ребёнка в семьях с кровно-родственным браком, отягощённых рецессивным геном, значительно выше, чем в неродственных браках, т.к. концентрация гетерозиготного носительства в них выше, чем в общей популяции. Чем реже распространён рецессивный ген, тем чаще соответствующая рецессивная болезнь встречается среди детей из кровно-родственных браков. Об отрицательном влиянии родственных браков свидетельствует и тот факт, что умственная отсталость среди детей в них в четыре раза выше, чем в семьях неродственных браков и составляет 16%.

Наиболее часто рецессивные болезни встречаются в семьях спорадически. В такой ситуации появление больного ребенка может быть результатом первого в семье брака между гетерозиготными родителями, или брака гетерозиготного носителя со здоровым, в половой клетке которого произошла первичная мутация. Чтобы правильно оценить спорадический случай рецессивной болезни для определения риска рождения других больных детей необходимо определить гетерозиготное носительство. В настоящее время для многих рецессивных заболеваний разработаны тесты, которые позволяют выявить тонкие фенотипические различия гетерозиготных носителей и здоровых лиц.

Рецессивное наследование

Наша команда профессионалов ответит на ваши вопросы

Данная брошюра содержит информацию о том, что такое рецессивный тип наследования, и каким образом наследуются рецессивные заболевания. Для того, чтобы лучше понять особенности рецессивного наследования, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.

Что такое гены и хромосомы?

Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.

Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. В норме, в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей – 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей. Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей. Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.

Иногда в одной копии гена возникает изменение (мутация), которое нарушает нормальную работу гена. Если такая мутация происходит только в одной копии гена рецессивного заболевания, а вторая копия нормальная, то обычно это не приводит к развитию генетического (наследственного) заболевания.

Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК

Что такое аутосомно-рецессивное наследование?

Некоторые наследственные заболевания наследуются как рецессивные. Это означает, что человек должен унаследовать две измененные копии одного и того же гена (по одной измененной копии от каждого из родителей), и только в этом случае человек будет болен. Если человек наследует только одну измененную копию и одну нормальную, то в подавляющем большинстве случаев такой человек будет являться «здоровым носителем», то есть у него не будет признаков заболевания, так как нормальная копия гена компенсирует функцию мутантной копии. «Быть носителем» означает, что человек не болен, но одна из копий данного гена у него изменена, для ткого человека повышен риск рождения ребенка, больного соответствубщим заболеванием. Примерами аутосомно-рецессивных заболеваний являются муковисцидоз, спинальная амиотрофия и фенилкетонурия.

Читать еще:  Что делать если защемило нерв в спине

Как наследуются рецессивные заболевания?

Рисунок 2: Как рецессивные заболевания передаются от родителя к ребенку

Если оба родителя являются носителями мутантной копии одного и того же гена, они могут предать своему ребенку как нормальную копию, так и измененную. Выбор происходит случайным образом.

Таким образом, каждый ребенок у родителей, которые являются носителями мутаций в одном и том же гене, имеет шанс, оцениваемый в 25% (1 из 4) унаследовать измененные копии гена от обоих родителей и, следовательно, оказаться больным. В то же самое время это означает, что существует шанс, оцениваемый в 75% (3 из 4), что ребенок не будет болен данным заболеванием. Оценка вероятности (25% или 75%) одна и та же для каждой новой беременности, и одинакова для мальчиков и для девочек.

Шанс унаследовать от родителей только одну копию измененного гена оценивается в 50% (2 из 4). Если такое происходит, ребенок будет здоровым носителем, как и его родители.

Наконец, существует шанс в 25% (1 из 4), что ребенок унаследует две нормальные копии гена, по одной от каждого из родителей. В этом случае у ребенка не будет заболевания, и он не будет являться носителем.
Процент риска остается одним и тем же при каждой беременности и одинаков как для мальчиков, так и для девочек.

Что происходит в том случае, если ребенок является первым в семье, у кого выявлено данное заболевание?

Иногда ребенок с рецессивным наследственным заболеванием может оказаться первым больным в семье. Несмотря на то, что во многих поколениях родственники могли быть носителями измененного гена, ребенок может оказаться единственным больным в семье, так как оба его родителя являются носителями, и он унаследовал измененные копии гена от обоих родителей.

Тест на определение носительства и пренатальная диагностика (тест во время беременности)

Для людей, у которых есть семейный анамнез рецессивного наследственного заболевания, существует несколько возможностей для обследования. Анализ на выявление носительства может быть проведен парам для выяснения, являются ли оба партнера носителями мутаций в определенном гене. Эта информация может оказаться полезной при планировании беременности. Для некоторых рецессивных заболеваний возможно проведение пренатальной диагностики (во время беременности) для определения, унаследовал ли будущий ребенок заболевание. Данная информация подробно обсуждается в брошюрах «Биопсия ворсин хориона» и «Аминиоцентез».

Другие члены семьи

Если кто-то в Вашей семье болен рецессивным заболеванием или является носителем, возможно, Вы захотите обсудить это с другими членами Вашей семьи. Это предоставит возможность Вашим родственникам, при желании, пройти обследование (специальный анализ крови) для выявления, является ли человек также носителем. Эта информация также может быть важна для родственников при диагностике заболевания. Это может быть особенно важно для тех родственников, у которых есть или будут дети. Подробно данная информация приведена в брощюре «Тестирование носителей»

Некоторым людям может оказаться сложно обсуждать свое генетическое заболевание с другими членам семьи. Они могут бояться причинить беспокойство членам семьи. В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками. Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.

Источники:

http://genetiku.ru/books/item/f00/s00/z0000015/st012.shtml
http://studfile.net/preview/2766364/page:13/
http://www.dnalab.ru/need-to-know/recessive-inheritance

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector