Основные типы наследования у человека

Аутосомно-доминантный тип наследования (рис. 31) характеризуется следующими признаками:

1) больные в каждом поколении;

2) больной ребенок у больных родителей;

3) болеют в равной степени мужчины и женщины;

4) наследование идет по вертикали и по горизонтали;

5) вероятность наследования 100%, 75% и 50%.

Рис. 31. Вероятность появления потомков с доминантным признаком от различных супружеских пар

 

Следует подчеркнуть, что вышеперечисленные признаки аутосомно доминантного типа наследования будут проявляться только при полном доминировании. Так наследуется у человека полидактилия (шестипалость), веснушки, курчавые волосы, карий цвет глаз и др.

При неполном доминировании у гибридов будет проявляться промежуточная форма наследования. При неполной пенетрантности гена больные могут быть не в каждом поколении.

Рис. 31. Родословная при аутосомно-рецессивном тип наследования

 

Аутосомно-рецессивный тип наследования (рис. 32) характеризуется следующими признаками:

1) больные не в каждом поколении;

2) у здоровых родителей больной ребенок;

3) болеют в равной степени мужчины и женщины;

4) наследование идет преимущественно по горизонтали;

5) вероятность наследования 25%, 50% и 100%.

Рис.32. Вероятность появления потомков с рецессивным признаком от различных супружеских пар

 

Чаще всего вероятность наследования болезни аутосомно-рецессивного типа составляет 25%, так как вследствие тяжести заболевания такие больные либо не доживают до детородного возраста, либо невступают в брак. Так наследуется у человека фенилкетонурия, серповидноклеточная анемия, голубой цвет глаз и др.

Рис. 32. Родословная при аутосомно-рецессивном тип наследования

 

Сцепленный с полом (с Х-хромосомой) рецессивный тип наследования (рис. 33) характеризуется следующими признаками:

1) больные не в каждом поколении;

2) у здоровых родителей больной ребенок;

3) болеют преимущественно мужчины;

4) наследование идет в основном по горизонтали;

5) вероятность наследования 25% от всех детей и 50% у мальчиков.

Так наследуются у человека гемофилия, дальтонизм, наследственная анемия, мышечная дистрофия и др.

 

 

Рис. 33. Родословная при Х-сцепленном рецессивном типе наследования

 

Сцепленный с полом (с Х-хромосомой) доминантный тип наследования (рис. 34) сходен с аутосомно-доминантным, за исключением того, что мужчина передает этот признак всем дочерям (сыновья получают от отца Y-хромосому, они здоровы). Примером такого заболевания является особая форма рахита, устойчивая к лечению витамином D.

Рис. 34. Родословная при Х-сцепленном доминантном типе наследования

 

Голандрический тип наследования характеризуется следующими признаками (рис. 35):

1) больные во всех поколениях;

2) болеют только мужчины;

3) у больного отца больны все его сыновья;

4) вероятность наследования 100% у мальчиков.

Голандрические признаки не имеют существенного значения в наследственной патологии человека. По голандрическому типу у мужчин наследуются ихтиоз (шелущение кожи), гипертрихоз (избыточный рост волос на ушных раковинах и наружных слуховых проходах), перепонки между пальцами на ногах и др.

Рис. 35. Родословная при Y-сцепленном (голандрическом) типе наследования

 

БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД

Метод введен в медицинскую практику Ф. Гальтоном в 1876 г. Он позволяет оценить долю наследственности и среды в проявлении признака. Суть метода заключается в сравнении проявления признаков в разных группах близнецов при учете сходства и различия между ними.

Различают моно- и дизиготных близнецов. Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Возникают они из-за разделения зиготы на два генетически идентичных друг другу и всегда однополых зародыша. Монозиготные близнецы имеют совершенно одинаковый генотип и, если они отличаются фенотипически, то это обусловлено воздействием факторов внешней среды.

Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются после оплодотворения сперматозоидами нескольких одновременно созревших яйцеклеток.

Близнецы будут иметь разный генотип и их фенотипические различия обусловлены как генотипом, так и факторами внешней среды. Монозиготные близнецы имеют большую степень сходства по признакам, которые определяются в основном генотипом. Например, монозиготные близнецы всегда однополы, у них одинаковые группы крови по разным системам (АВО, RH, МN и др.), одинаковый цвет глаз, однотипны дерматоглифические показатели на пальцах и ладонях и др. Эти фенотипические признаки и используются в качестве критериев диагностики зиготности близнецов.

Процент сходства близнецов по изучаемому признаку называется конкордантностью, а процент различия – дискордантностью. Так как монозиготные близнецы имеют одинаковый генотип, то конкордантность их выше, чем у дизиготных.

Генетическая предрасположенность к наследственным и многофакторным заболеваниям определяется с помощью близнецового метода следующим образом:

1. Если заболевание обусловлено только наследственными факторами, то КМБ=100%, КДБ=25-50%.

2. При МФЗ – низкий уровень конкордантности для МЗБ и ДЗБ.

3. КМБ=КДБ – ведущая роль среды.

Для оценки роли наследственности и среды в развитии того или иного признака используют формулу Хольцингера:

Н=(КМБ-КДБ)/(1-КДБ)

где Н – доля наследственности,

КМБ – конкордантность монозиготных близнецов,

КДБ – конкордантность дизиготных близнецов.

Показатели наследуемости некоторых признаков у человека приведены на рис. 9.8. При Н=1 (100%) признак полностью определяется наследственным компонентом. При Н=0 – средовым. При Н=0, 5 (50%) -одинакова роль наследственности и среды (МФЗ).

В зависимости от значения Н судят о влиянии генетических и средовых факторов на развитии признака. Если значение Н близко к 0, считают, что развитие признака обусловлено только факторами среды. При значении Н от 70 до 100% – наследственные факторы имеют доминирующее значение в развитии признака или болезни, а среднее значение Н от 40 до70% свидетельствует о том, что признак развивается под действием факторов внешней среды при наличии генетической предрасположенности(например, в случае с многофакторными заболеваниями).

 

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

Биохимические методы позволяют диагностировать наследственные болезни (болезни обмена веществ), обусловленные генными мутациями и основаны на изучении активности ферментных систем (либо по активности самого фермента, либо по количеству конечных продуктов реакции, катализируемой данным ферментом).

Дефекты ферментов устанавливают путем определения в биологических средах (например, в моче и крови) продуктов метаболизма, являющихся продуктом функционирования данного белка. Дефицит конечного продукта, сопровождающийся накоплением промежуточных и продуктов нарушенного метаболизма, свидетельствует о дефекте фермента или его дефиците в организме. Например, при фенилкетонурии аминокислота фенилаланин не превращается в тирозин. Происходит увеличение еѐ концентрации в крови и уменьшение концентрации тирозина. Фенилаланин при этом превращается в фенилпировиноградную кислоту и ее производные – фенилмолочную, фенилуксусную и фенилацетилглутаминовую.

Объектами биохимического анализа могут служить моча, кровь, пот, плазма и сыворотка крови, форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты, лимфоциты).

МЕТОДЫ РЕКОМБИНАНТНОЙ ДНК

Эти методы позволяют анализировать фрагменты ДНК, находить и изолировать отдельные гены и сегменты генов и устанавливать в них последовательность нуклеотидов.

Метод клонирования ДНК позволяет изолировать отдельные гены или их части, транскрибировать (создавать их копии) и транслировать изолированные гены.

Это стало возможным благодаря открытию ферментов-рестриктаз. Эти ферменты опознают специфическую олигонуклеотидную последовательность в двухнитевой ДНК и разрезают ее в данном сайте (месте). Разные рестриктазы распознают различные последовательности нуклеотидов и разрезают ДНК в разных сайтах.

Гибридизация нуклеиновых кислот. При этом методе линейные отрезки двухцепочечной ДНК подвергают тепловой обработке и получают одноцепочечные фрагменты (денатурирование). Денатурированную ДНК инкубируют при таких условиях (t0 – 37°С), когда происходит гибридизация, т.е. взаимное распознавание двух комплементарных нитей посредством спаривания азотистых оснований. Часто для идентификации порядка нуклеотидов используют в качестве «зонда» одну радиоактивную нить ДНК. Можно идентифицировать как полностью, так и частично гомологичные последовательности. Специфичность гибридизации нуклеиновых кислот позволяет обнаружить единственный ген среди десятков тысяч.

Различные модификации этого метода позволяют в клинике анализировать очень малые количества ДНК, взятые у больного.

Для широкого применения в практическом здравоохранении методов рекомбинантной ДНК необходимо создание библиотек радиоактивных зондов всех последовательностей ДНК генома человека.

 

БИОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

 

Биологическое моделирование определенных наследственных аномалий человека можно проводить на мутантных линиях животных, имеющих сходные нарушения. Например, у собак встречается гемофилия, обусловленная рецессивным сцепленным с Х-хромосомой (с полом) геном.

Происхождение расщелины губы и неба у мышей сходно с аналогичными аномалиями человека, у хомяков и крыс встречаются сахарный диабет, ахондроплазия, мышечная дистрофия и др. Хотя мутантные линии животных не дают точную картину наследственных болезней человека, даже частичное воспроизведение их фрагментов в ряде случаев позволяет изучить механизмы первичного отклонения от нормы. Закон гомологичных рядов Н. И. Вавилова (виды и роды генетически близкие обладают сходными рядами наследственной изменчивости) позволяет с определенными ограничениями экстраполировать экспериментальные данные на человека.

ДЕРМАТОГЛИФИЧЕСКИЙ МЕТОД

Дерматоглификий метод основан на изучении рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвенных поверхностях стоп, где имеются эпидермальные выступы – гребни, образующие сложные узоры. Изучение кожного рисунка концевых фаланг пальцев рук называется дактилоскопией, изучение кожного рисунка на ладонях – пальмоскопия, изучение кожного рисунка на подошвенной поверхности стоп - плантоскопия.

Оказалось, что у каждого народа, у каждой расы, у каждого человека рисунки имеют свои особенности, и на ладонях они строго индивидуальны. На это впервые обратил внимание Ф. Гальтон, который предложил английской уголовной полиции по отпечаткам пальцев идентифицировать преступников. Дерматоглифические исследования имеют важное значение в криминалистике, в определении зиготности близнецов, в диагностике ряда наследственных заболеваний, атак же в отдельных случаях спорного отцовства.

Дактилоскопия. Отпечатки узоров, при помощи типографской краски, делают на чистой белой, лучше мелованной, бумаге или целлофане. Детальное изучения узора проводят с помощью лупы.

Папиллярные линии на пальцевых подушечках образуют токи различного направления и они никогда не пересекаются, но могут сближаться в определенных пунктах, образуя трирадиусы, или дельты.

Несмотря на индивидуальную неповторимость узоров, выделяют три основных их типа: дуги, петли, завитковые узоры (завиток).

 

 

Дуговые узоры встречаются реже остальных (6%) (рис. 36). В этом узоре имеется лишь один поток папиллярных линий.

 

 

Рис. 36. Виды дуговых папиллярных узоров

1 - простой дуговой узор; 2 - шатровый дуговой узор; 3 - дуговой узор с неопределенным строением центра; 4, 5 - ложно-петлевые дуговые узоры; 6, 7 - ложно-завитковые дуговые узоры; 8 - редко встречающийся узор, относящийся к дуговым; 9-аномальный узор (классифицируемый, как и дуговые, цифрой 1).

 

Начинаясь с одного края узора, линии приподнимаются к другому, противоположному краю, образуя дуговой, шатровый, узор, изгиб которого бывает то крутым, то отлогим.

Петлевые узоры являются наиболее распространенными (около60%) (рис. 37). Это замкнутый с одной стороны узор: гребни начинаются также у края узора, но, не доходя до противоположного края, изгибаются в виде петли и возвращаются к тому же краю, от которого начались. Петли имеют одну дельту. Если петля открывается в сторону лучевой кости, она называется радиальной, если в сторону локтевой кости, – ульнарной.

 

Рис. 37. Виды петлевых папиллярных узоров

1 - простой петлевой узор; 2 - изогнутый петлевой узор; 3 - половинчатый петлевой узор; 4 - замкнутый петлевой узор «петля-ракетка»; 5 - петлевой узор с системой петель «параллельные петли»; 6 - петлевой узор с системой петель «встречные петли»; 7, 8 - ложно-завитковые петлевые узоры; 9 - редко встречающийся узор, относящийся к петлевым.

Завитковые узоры занимают среднее место по распространенности(31%) (рис. 38). Они имеют вид концентрических кругов, овалов, спиралей, снизу и сверху центральная часть узора окаймлена двумя потоками линий. Завитки имеют две дельты.

Сложные, или составные, узоры имеют два трирадиуса и более. Такие узоры часто бывают составлены двумя петлями, открытыми в разные стороны. Анализ таких узоров проводится отдельно (для каждого человека). При групповых обследованиях сложные узоры суммируются с завитками. Кроме основных типов узоров могут встречаться различные переходные формы от одного типа к другому.

У правшей более сложные узоры встречаются на правой руке, у левшей – на левой.

У женщин частота завитковых узоров ниже, чем у мужчин, меньше гребневый счет, а частота петлевых и дуговых выше.

Пальмоскопия. Ладонный рельеф сложный, в нем выделяют ряд полей, подушечек и ладонных линий. Центральную ладонную ямку окружают шесть возвышений – подушечек. У основания большого пальца – тенар, у противоположного края ладони – гипотенар, против межпальцевых промежутков четыре межпальцевые подушечки. У основания II, III, IV и V пальцев находятся пальцевые трирадиусы – точки, где сходятся три разнонаправленных тока папиллярных линий – а, b, c, d. Вблизи браслетной складки, отделяющий кисть от предплечья, по продольной линии, идущейот IV пястной кости, располагается главный (осевой) ладонный трирадиус t.

Рис. 38. Виды завитковых папиллярных узоров ногтевых фаланг пальцев рук:

1 - простой завитковый узор - круг; 2 - простой завитковый узор - овал; 3 - простой завитковый узор - спираль; 4 - петля-спираль; 5 - петли-спирали; 6 - петли-клубки с разносторонним расположением ножек петель; 7- петли-клубки с односторонним расположением ножек петель; 8 - петля-улитка; 9 - изогнутая петля; 10 - неполный завитковый узор; 11, 12- редко встречающиеся завитковые узоры

 

Если провести линии от трирадиусов а и d к t, то образуется ладонный угол atd, в норме он не превышает 57°.

1 – синдром Патау

2 – синдром Дауна

3 – синдром Шерешевского-Тернера

4 – норма

5 – синдром Клайнфельтера

Чем проксимальнее расположен трирадиус t, тем острее угол atd и, наоборот, дистальное его расположение приводит к увеличению этого угла.

 

⇐ Предыдущая14151617181920212223Следующая ⇒

Поделиться: