Caracteristica principală a unei gene recesive este că își manifestă efectul numai la homozigoți

Orez. 6. Pedigree al unei familii cu boală autosomal recesivă. Vezi textul pentru explicații.

condiție nom. Prin urmare, în stare heterozigotă, poate exista pentru multe generații fără a se manifesta fenotipic. Ca urmare, primul pacient cu o boală recesivă apare la mai multe generații după apariția mutației (Fig. 6), deoarece nașterea unui copil afectat este posibilă numai dacă ambii părinți poartă gena recesivă a bolii. Există trei opțiuni pentru astfel de căsătorii:
\)aa X aa - toți copiii sunt bolnavi;

  1. AaX aa - 50% dintre copii vor fi bolnavi (genotip aa), 50% vor fi sănătoși din punct de vedere fenotipic (genotip Aa), dar vor fi purtători ai genei mutante;
  2. Aa X Aa - 25% dintre copii vor fi bolnavi (genotip aa), 75% vor fi sănătoși din punct de vedere fenotipic (genotipurile AA și La), dar 50% dintre ei (genotipul Aa) vor fi purtători ai genei patologice.
Toate cele trei tipuri de căsătorii sunt posibile numai dacă gena recesivă este comună în populație. În consecință, incidența unei boli autosomal recesive este direct dependentă de prevalența genei mutante. Frecvența bolilor ereditare recesive crește în special la izolații și populațiile în care există multe căsătorii consanguine (Fig. 7).
Să presupunem că frecvența de apariție a unei gene recesive într-o populație este 1:100. Deoarece probabilitatea de a întâlni purtători heterozigoți ai genei mutante într-un cuplu căsătorit este egală cu produsul frecvențelor 1:100-1:100 = "/oooo, iar cu acest tip de căsătorie probabilitatea de naștere
Incidența unui copil bolnav este de 25% (‘/4), atunci incidența bolii va fi „/yuoooo ‘/4= ‘/40000- Totuși, dacă se căsătoresc
verii ale căror familii au această genă, riscul de a avea un copil bolnav crește de 10 ori. Acest lucru se datorează faptului că verii primari au „/8 gene în comun. Să presupunem că numitul


Orez. 7. Pedigree al unei familii cu căsătorii consanguine.
Vezi textul pentru explicații.

dar unii dintre ei au o genă mutantă, atunci probabilitatea de a avea un copil cu patologie va fi de 1/3200 ("/oo frecvența genei în populații '/în genele comune 'D probabilitatea de a avea un copil bolnav cu un autozomal moştenire de tip recesiv).
Pe baza faptului că comunitatea genelor între părinți și copii, frați și surori (cu excepția gemenilor monozigoți), adică între rudele de primul grad de rudenie, este egală cu 50% (V2), este posibil să se calculeze indicatori ai comunității genelor între rudele de diferite grade de rudenie (Tabelul 1).
Tabelul 1. Indicatori ai comunității genelor între rudele de diferite grade de rudenie

Astfel, probabilitatea de a avea un copil homozigot bolnav în familiile cu căsătorii consanguine care au o genă recesivă este mult mai mare decât în ​​căsătoriile neînrudite, deoarece „concentrația” de purtare heterozigotă în acestea este mai mare decât în ​​populația generală. Cu cât prevalența unei gene recesive este mai mică, cu atât boala recesivă corespunzătoare este mai frecventă
apare în rândul copiilor din căsătorii consanguine. Impactul negativ al unor astfel de căsătorii asupra urmașilor este evidențiat și de faptul că retardul mintal în rândul copiilor din aceste căsătorii este de 4 ori mai mare decât în ​​familiile cu căsătorii neînrudite și se ridică la 16%.
Deci, moștenirea autosomal recesivă are următoarele trăsături distinctive. 1. Copiii bolnavi se nasc din parinti sanatosi. Cel mai frecvent tip de căsătorie este căsătoria între purtători heterozigoți (Aa X Aa), când ambii părinți sunt sănătoși din punct de vedere fenotipic, dar pot avea copii cu genotip homozigot. 2. Copiii sănătoși se nasc dintr-un părinte bolnav. Când un pacient cu o boală recesivă se căsătorește cu o persoană sănătoasă (tipul de căsătorie este de obicei AA X aa), toți copiii vor fi sănătoși. 3. În cea mai mare parte, frații (frații, surorile) se îmbolnăvesc, și nu părinții - copii, ca în cazul tipului dominant de moștenire.

  1. Pedigree-ul arată un procent mai mare de căsătorii consanguine. 5. Toți părinții copiilor bolnavi sunt purtători heterozigoți ai genei patologice. 6. Bărbații și femeile se îmbolnăvesc la fel de des. 7. La purtătorii heterozigoți, raportul dintre copiii bolnavi și cei sănătoși este de 1:3. Probabilitatea de a avea o persoană bolnavă este de 25% pentru fiecare copil ulterior. Ca și în cazul modului dominant de moștenire, acest raport se aplică familiilor cu un număr mare de copii sau sumei copiilor din mai multe familii cu aceeași boală recesivă. Teoretic, într-o căsătorie între doi purtători heterozigoți, 75% din familiile cu un copil vor avea acel copil sănătos, 56% din familiile cu doi copii vor avea ambii copii sănătoși, dar doar 32% din familiile cu 4 copii vor avea toți copiii sănătoși. .
La calcularea frecvenței persoanelor cu o boală recesivă, trebuie luat în considerare faptul că un anumit număr de familii vor avea
1 2 3 4
0 3L 9 / /16 27 / /64 81 / /256
1 74 /|. 27 /
/64 		108 / /256
2 /16 7b4 /256
3 - / 64 12/256
4 - - - ’/256

Tabelul 2. Probabilitatea de a avea urmași sănătoși dacă aveți un copil bolnav

4

Probabilitate dat fiind numărul de copii din familie

numărul de copii bolnavi


Orez. 8. Pedigree al unei familii cu alcaptonurie. Vezi textul pentru explicații.


Orez. 9. Pedigree al unei familii cu albinism. Vezi textul pentru explicații.

doar copii sănătoși și nu intră în câmpul vizual al medicului. Dacă acest lucru nu este luat în considerare, incidența pacienților va depăși semnificativ 25% așteptat (Tabelul 2).
După cum sa menționat deja, cel mai frecvent tip de căsătorie cu un tip de moștenire autozomal recesiv este o căsătorie între purtători heterozigoți. Apoi, toate caracteristicile specificate vor fi observate în pedigree. Cu toate acestea, în unele cazuri, dacă există o boală autosomal recesivă în familie, pedigree-ul poate „prinde aspectul” unui tip de moștenire pseudo-dominant. Acest lucru se poate întâmpla în două cazuri: 1) boala este adesea cauzată
o genă recesivă care apare; 2) boala este cauzată de o genă recesivă rară, dar familia are un procent mare de căsătorii consanguine (Fig. 8).
Dacă patologia cauzată de gena recesivă nu afectează viabilitatea organismului și este destul de comună în populație, atunci căsătoriile între doi indivizi cu o boală autosomal recesivă sunt posibile. Dintr-o căsătorie de acest tip (aa X aa), toți copiii vor avea acest fenotip patologic. De exemplu, din căsătoria a doi albinoși, toți copiii vor fi albinoși (Fig. 9). Pe pedigree fig. Figura 8 prezintă moștenirea alcaptonuriei, o boală autosomal recesivă. Datorită frecvenței mari a căsătoriilor consanguine în familie, tipul de pedigree seamănă cu cel al tipului dominant de moștenire (tip pseudodominant).
Cu un tip de moștenire autosomal recesiv, ca și cu una autosomal dominantă, sunt posibile diferite grade de expresivitate a trăsăturii și frecvența penetranței.
Cel mai adesea, bolile recesive apar sporadic în familii. În acest caz, apariția unui copil bolnav poate fi fie rezultatul primei căsătorii în familie între părinți heterozigoți, fie poate apărea în căsătoria unui purtător heterozigot cu unul sănătos, în a cărui celulă germinală are mutația primară. a avut loc. Pentru evaluarea corectă a unui caz sporadic de boală recesivă în vederea stabilirii gradului de risc de a avea alți copii bolnavi este necesar să se determine purtătorul heterozigot. Au fost dezvoltate acum teste care pot detecta diferențe fenotipice subtile între purtătorii heterozigoți și indivizii sănătoși.

La ce se referă ele când vorbesc despre moștenirea dominantă și recesivă?

Să revenim la faptul că genele din organism sunt reprezentate în perechi (alele), iar manifestarea unui semn extern sau a unei boli determinate de o anumită genă depinde de combinația unei perechi de alele genice primite de la tată și mamă.

Când ambele alele dintr-o pereche sunt exact aceleași (de exemplu, OO, AA), atunci un astfel de genotip și proprietarul său se numesc homozigote, iar când aceste alele sunt diferite (să zicem, AO) - heterozigote. Se știe că, dacă genotipurile homozigote OO și AA predetermină prima și, respectiv, a doua grupă de sânge, atunci proprietarii genotipului heterozigot AO vor avea, de asemenea, o a doua grupă sanguină. Aceasta înseamnă că într-o astfel de combinație se manifestă efectul genei A și efectul genei O nu se manifestă, adică gena A este dominantă, iar gena O este recesivă în raport cu aceasta (cuvântul „recesiv” înseamnă dispariție) . Astfel, genele dominante își manifestă efectele atât în ​​stare homozigotă, cât și în cea heterozigotă, în timp ce genele recesive pot apărea doar în stare homozigotă și nu dau manifestări externe la persoanele heterozigote.

Fiecare știință își creează propria terminologie și propriul vocabular specific, care uneori este greu de înțeles pentru cei neinițiați. Există o poveste semi-anecdotică despre un fizician serios care în mod independent și cu mare entuziasm a început să studieze genetica folosind cele mai serioase surse. Drept urmare, a memorat pe de rost, ca o vrajă magică, o frază uluitoare cu care îi plăcea să-și șocheze cunoscuții: „Genotipul se manifestă în fenotip atunci când alela recesivă este în stare homozigotă”.

Sensul acestei reguli complicate este că nu este întotdeauna posibil să se determine genotipul proprietarului lor prin semne externe. Dacă putem spune cu siguranță despre orice persoană cu prima grupă de sânge că are un genotip homozigot OO, atunci despre persoanele cu a doua grupă de sânge nu se poate face o astfel de concluzie certă, deoarece pot fi fie AA homozigot, fie AO heterozigot. Pentru a determina genotipul celei de-a doua grupe sanguine, sunt necesare informații suplimentare despre rude: tată și mamă, frați și surori, copii, dar nu întotdeauna, și ajută la o concluzie fără ambiguitate.

Dacă trecem de la grupele sanguine la problemele de moștenire a bolilor care sunt mai importante pentru viitorii părinți, atunci principiul dominanței și recesivității este crucial pentru natura manifestării familiale a bolii. În funcție de faptul că gena patologică este dominantă sau recesivă în raport cu varianta sa normală, se manifestă în familii în moduri complet diferite. De aceea există boli dominante și recesive.

Ce boli se transmit din generație în generație?

Tipul dominant de moștenire este în exterior cel mai simplu și cel mai evident tocmai pentru că este vorba despre bolile dominante care se transmit de la părinți la copii în câteva generații ulterioare. Teoretic, bolile dominante se pot manifesta la persoanele heterozigote și homozigote (pentru o genă patologică), dar în viață, de regulă, pacienții sunt încă heterozigoți. Sunt mai multe, iar cele mai multe dintre aceste boli afectează de obicei doar unul dintre soți. Și aceasta, la rândul său, contribuie la moștenirea genei patologice și în stare heterozigotă.

Deci, dacă un părinte bolnav are una alterată și una normală, atunci în familiile în care unul dintre părinți este bolnav, gena alterată (și deci boala în sine) se va transmite doar în 50% din cazurile de copii născuți, adică , jumătate dintre ei vor fi bolnavi, iar jumătate sunt sănătoși. De asemenea, copiii bolnavi pot transmite boala dominantă la jumătate dintre descendenții lor din generația următoare, ceea ce creează un lanț neîntrerupt de moștenire. Copiii sănătoși ai părinților bolnavi care nu au moștenit o genă patologică nu pot fi o sursă de transmitere a bolii la generațiile următoare și, prin urmare, toți descendenții lor direcți vor fi sănătoși.

Bărbații și femeile sunt la fel de sensibili la aceste boli și, de asemenea, le transmit fiilor și fiicelor lor în mod egal. Acum sunt cunoscute peste 1000 de boli care sunt moștenite după un tip dominant. Acestea includ unele forme de nanism, glaucom - o cauză principală a orbirii, hipercolesterolemie familială (colesterol crescut în sânge care duce la boli cardiovasculare) și multe altele.

De ce părinții sănătoși nasc copii bolnavi?

Majoritatea trăsăturilor și bolilor moștenite în mod recesiv apar și cu frecvență egală la bărbați și femei, dar aici se termină asemănarea cu moștenirea dominantă. În marea majoritate a cazurilor la pacienții cu boli recesive, ambii părinți sunt sănătoși, dar sunt purtători heterozigoți ai aceleiași gene patologice. Moștenirea (recesivă) are loc atunci când un copil primește această genă alterată de la ambii părinți. Așa se face că gena patologică trece de la o stare heterozigotă la una homozigotă, ceea ce contribuie la manifestarea bolii ca atare.

În căsătoriile a doi părinți heterozigoți, fiecare dintre aceștia transmite o genă normală la jumătate dintre copiii lor și o genă modificată la jumătate, proporția descendenților care vor primi o „doză dublă” a genei modificate va fi de numai un sfert, sau 25%. Alți 25% dintre copii, dimpotrivă, vor fi homozigoți pentru gena normală primită simultan de la tată și mamă, adică vor fi sănătoși. În restul de 50% din cazuri, o genă normală va fi moștenită de la unul dintre părinți, iar una patologică de la celălalt, iar copiii vor fi sănătoși, deoarece trăsăturile recesive nu apar în starea heterozigotă.

Astfel, cu moștenirea recesivă, proporția copiilor sănătoși este de 75% (sau 3/4), iar raportul descendenților sănătoși și bolnavi este de 3:1 (raportul mendelian clasic pentru trăsăturile recesive).

Dacă pacienții supraviețuiesc până la vârsta fertilă și sunt capabili să lase urmași (ceea ce este mult mai puțin frecvent în cazul bolilor recesive decât în ​​cazul bolilor dominante), atunci cu siguranță vor transmite gena patologică copiilor lor, dar acest lucru nu este suficient pentru ca copilul să moștenească. boala în sine. La urma urmei, din moment ce vorbim despre boli destul de rare, șansele ca cel de-al doilea părinte să fie și purtător al acestei gene sunt extrem de scăzute. Într-adevăr, copiii pacienților sunt aproape întotdeauna sănătoși, deși sunt neapărat purtători heterozigoți ai genei bolii.

Prin urmare, o altă diferență între bolile recesive și cele dominante este că de obicei apar doar într-o singură generație la frați. În total, sunt cunoscute peste 800 de boli moștenite recesiv. Printre acestea se numără incapacitatea de a absorbi zahărul din lapte și alte tulburări metabolice, unele forme de retard mintal sever și boli de sânge.

Dacă cu moștenire recesivă un sfert din copii se nasc bolnavi și trei sferturi dintre copii se nasc sănătoși, atunci de ce s-au născut trei copii bolnavi într-o singură familie și nu unul sănătos?

Această întrebare reflectă una dintre concepțiile greșite comune ale persoanelor care nu sunt familiarizate cu natura probabilistică a manifestării tiparelor genetice. Toate rapoartele numerice, descoperite de Mendel pe hibrizi de plante și complet valabile pentru bolile umane ereditare, caracterizează rapoartele medii pentru toate astfel de cazuri în general. În anumite familii, unde numărul de copii este limitat, pot exista abateri de la raporturile medii în orice direcție.

Deoarece transmiterea uneia dintre cele două gene de la părinți la copii este aleatorie, adică într-o anumită măsură similară cu o loterie, genotipul fiecărui copil ulterior nu depinde în niciun fel de genotipul celui precedent și de fiecare dată loteria se desfășoară după aceleași reguli. Să ne amintim că atunci când aruncăm o monedă, „capete” și „cozi” apar la fel de des, dar nu strict secvenţial. Prin urmare, principiul „probabilitatea nu are memorie” se aplică pe deplin manifestărilor bolilor ereditare din familii.

Aceasta înseamnă că nașterea unuia sau mai multor copii bolnavi nu garantează pentru un anumit cuplu căsătorit o compensație obligatorie în viitor. Pe baza naturii probabilistice a legilor moștenirii bolilor genetice, pentru fiecare copil ulterior riscul de a se naște bolnav este strict constant, la fel și probabilitatea de a se naște sănătos (cu condiția ca tipul de moștenire al unei anumite boli și genotipurile). a părinţilor sunt ferm stabilite).

De ce sunt căsătoriile consanguine periculoase și dăunătoare?

Căsătoriile între rude apropiate au fost mult timp considerate indezirabile și în multe țări sunt interzise de lege și de obiceiurile sociale. Acest lucru se știe, dar chiar și între tată și fiică sau frați, relațiile incestuoase sunt mult mai frecvente decât se crede în mod obișnuit. Căsătoriile între unchi și nepoată, veri și veri secunde sunt destul de frecvente, deși sunt supuse restricțiilor sociale și religioase în Europa, America de Nord și alte regiuni cu tradiții creștine, iar în multe populații tradiționale musulmane din Asia sunt în general preferate. În țara noastră, aceste tradiții încă se fac simțite în republicile din Asia Centrală și Azerbaidjan.

Care este pericolul genetic al unor astfel de căsătorii? Dacă ne amintim că bolile recesive apar în familiile în care ambii părinți sunt purtători ai aceleiași gene dăunătoare, acest pericol va deveni mai de înțeles. Cert este că cele mai cunoscute boli recesive sunt destul de rare, iar coincidența purtării aceluiași defect genetic la ambii soți este, de asemenea, un eveniment rar. Dar dacă rudele se căsătoresc, atunci probabilitatea unei astfel de coincidențe crește brusc.

Acest lucru este explicat destul de simplu. La urma urmei, rudele de sânge sunt rude care au cel puțin unul, mai des doi și, uneori, strămoși mai comuni. De exemplu, verii au aceiași bunici. Și s-a menționat deja mai sus că fiecare persoană este purtătoare a cel puțin una sau două gene recesive dăunătoare. Prin urmare, gena patologică pe care o avea bunicul sau bunica ar putea bine să fie transmisă ambilor nepoți, care, prin urmare, în acest caz ar fi purtători ai aceleiași gene dăunătoare obținute dintr-o sursă comună.

Prin urmare, copiii din astfel de cupluri căsătorite sunt mult mai predispuși să dezvolte diferite boli recesive, iar sarcinile se termină mai des în avorturi spontane și nașteri morti decât în ​​căsătorii neînrudite. Pe de altă parte, în familiile împovărate există o relație clară între frecvența bolilor recesive și căsătoriile consanguine: cu cât boala este mai puțin frecventă, cu atât mai des părinții copiilor bolnavi se dovedesc a fi rude de sânge. Și încă o dependență: cu cât gradul de relație dintre soți este mai strâns, cu atât este mai mare riscul de complicații genetice pentru descendenții lor.

De ce doar bărbații fac hemofilie (precum și daltonism)?

Natura particulară a moștenirii acestor boli a fost observată de oameni în antichitate. De exemplu, Talmudul conține informații despre pericolele circumciziei la acei băieți ale căror mame au avut tați sau frați cu sângerare crescută. În limbajul geneticii moderne, dacă transmiterea unei boli depinde de sex, acest tip de moștenire se numește moștenire legată de sex, sau chiar mai strict, moștenire legată de X.

În acest caz, vorbim despre un tip special de manifestare a genelor recesive care se află pe unul dintre cromozomii sexuali și anume cromozomul X. Femeile au în mod normal doi cromozomi X, în timp ce bărbații au un cromozom X și un cromozom Y. Prin urmare, la femei, toate genele cromozomului X sunt împerecheate, ca în toți ceilalți cromozomi, dar la bărbați sunt nepereche, deoarece cromozomul Y nu are gene comune cu cromozomul X.

Genele dăunătoare recesive situate pe cromozomul X la femeile în stare heterozigotă nu își manifestă în mod natural efectele patologice. La bărbați, efectul acestor gene se poate manifesta, deși în acest caz genele patologice nu trec într-o stare homozigotă, ca în moștenirea recesivă normală, ci sunt într-o doză „unică” (așa-numita jumătate de genotip). Aceste gene dăunătoare apar deoarece nu există gene normale corespunzătoare pe cromozomul Y care să împiedice dezvoltarea bolii.

Marea majoritate a bolilor legate de X apar atunci când mama este purtătoarea heterozigotă a unei gene modificate pe unul dintre cromozomii X. În același timp, mama nu are manifestări ale bolii, dar fiecare copil poate primi de la ea fie o genă „bolnavă”, fie o genă „sănătoasă”. Se știe că fie cromozomul X, fie cromozomul Y este moștenit de la tată; o fată se va naște cu combinația XX, iar un băiat cu combinația XV. Dacă o fată primește o genă „bolnavă” de la mama ei, va deveni și o purtătoare a bolii, deoarece a doua genă „sănătoasă” primită de la tatăl ei nu va permite bolii să se manifeste. Dar dacă gena „bolnavă” ajunge în viitorul fiu, acesta se va îmbolnăvi.

Criteriile generale pentru moștenirea bolilor legate de sex sunt următoarele:

  • transmiterea bolii de la tați la fii nu se observă niciodată, deoarece fiul nu moștenește niciodată cromozomul X de la tată;
  • toate fiicele unui om bolnav primesc neapărat gena alterată și sunt purtătoare;
  • bărbații sănătoși nu transmit niciodată boala descendenților lor de orice sex;
  • jumătate dintre fiii de femei care sunt purtători de boală vor fi bolnavi, iar jumătate vor fi sănătoși;
  • jumătate dintre fiicele femeilor care sunt purtătoare de boală vor fi și ele purtătoare.

Se știe că nu există reguli fără excepții. Deși bolile legate de X sunt numite legate de sex, în principiu, este posibilă și apariția femeilor afectate. Până la urmă, teoretic, se poate face o analogie cu moștenirea recesivă simplă și se poate ajunge la concluzia că femeile homozigote pentru gena mutantă vor fi bolnave la fel ca și bărbații, cu un semigenotip. Cu toate acestea, în practică, acest lucru este observat extrem de rar. Prin urmare, ultimul criteriu pentru moștenirea legată de X este următorul: femeile homozigote bolnave cu moștenire legată de X sunt o excepție, care se observă doar atunci când bărbatul bolnav se căsătorește cu un purtător al aceleiași boli.

În general, în cazul bolilor rare, astfel de căsătorii nu apar aproape niciodată, dar probabilitatea lor este din nou mai mare dacă soțul și soția sunt consanguini. Am avut șansa să observăm o confirmare reală a acestui lucru în timpul studiilor efectuate într-un sat din Azerbaidjan, unde de-a lungul mai multor generații au fost identificați mulți pacienți cu hemofilie. Majoritatea, desigur, erau bărbați, dar erau și trei femei evident bolnave. Toate erau fiice ale unor tați bolnavi care erau căsătoriți cu rudele materne.

Ce este moștenirea pe verticală, pe orizontală și prin „mutarea unui cavaler de șah”?

Când descrieți grafic pedigree (arborele genealogic) ale familiilor cu boli cu diferite tipuri de moștenire, se pot observa trăsături caracteristice.

Astfel, în cazul moștenirii dominante tipice, se poate urmări transmiterea directă a bolii de la părinți la copii pe parcursul mai multor generații. Această natură a acumulării familiale este de obicei numită moștenire verticală.

În cazul moștenirii tipice recesive, independent de sex, boala este cel mai adesea urmărită într-o singură generație - la frați. Aceasta este o moștenire orizontală.

În cele din urmă, pedigree-urile cu boli legate de X au cele mai complicate modele. Într-o linie descendentă directă (în generații), se pot alterna bărbații bolnavi și fiicele și nepoatele lor sănătoase, care, totuși, sunt purtători ai genei patologice și, ca urmare, au fii bolnavi.

Cu alte cuvinte, într-o linie descendentă directă între doi bărbați bolnavi trebuie să existe una sau mai multe generații intermediare de femei sănătoase. Cu toate acestea, unii dintre acești purtători sănătoși în generațiile intermediare au frați bolnavi (frați, veri) aparținând ramurilor descendente laterale ale arborelui genealogic. De aceea, dacă bărbații bolnavi din generații diferite sunt legați împreună într-un pedigree, atunci moștenirea se obține „prin mișcarea unui cavaler de șah”.


Moștenire de tip recesiv

Bolile cu un tip recesiv de moștenire apar numai la persoanele care sunt homozigoți recesivi pentru aceste gene. Aceasta înseamnă că, în cazul în care celulele umane au o singură genă alelică mutantă, iar a doua genă funcționează normal, semnele bolii nu pot fi detectate. Ele sunt detectate numai dacă toate celulele corpului conțin simultan o pereche de alele mutante ale unei anumite gene. Această situație înseamnă că poți fi purtător al unei mutații și să fii complet inconștient de ea! Dacă un purtător al unei gene mutante recesive se căsătorește cu o persoană la care ambele alele ale acestei gene sunt normale, de asemenea, nu va fi posibilă detectarea unei manifestări vizibile a mutației la descendenții unei astfel de căsătorii. Dacă ambii părinți sunt purtători ai mutației, cu o probabilitate de 25%, ei pot avea un copil bolnav care va fi un homozigot recesiv pentru alela mutantă.

Alelele mutante, care în principiu pot fi cauza uneia sau alteia boli congenitale, sunt încă rare la om. Să presupunem că frecvența detectării unei astfel de alele este 1/500. Probabilitatea de a forma o pereche parentală care împărtășește aleatoriu aceleași defecte ADN va fi în mod natural foarte mică. În cazul nostru va fi egal cu 1/500 x 1/500 = 1/250000. Doar un caz la un sfert de milion! Șansa este foarte mică, cu toate acestea, poate crește de multe ori în cazul formării non-aleatorie de perechi cu defecte similare. Acest lucru se poate întâmpla ca urmare a unei căsătorii înrudite. Nu întâmplător, în diferite națiuni și în diferite țări, interzicerea unor astfel de căsătorii este consacrată în legislație. De obicei, nu se aplică căsătoriei cu un nepot, nepoată sau văr, deși în acest caz șansa de a avea copii cu anomalii congenitale crește semnificativ. Cu cât această mutație recesivă este mai puțin frecventă în societate, cu atât boala cauzată de ea se manifestă mai des ca urmare a căsătoriilor rudelor apropiate.

Moștenirea recesivă are, de asemenea, următoarele caracteristici:

Părinții înșiși, care au copii bolnavi la urmași, sunt de obicei sănătoși;

Într-o căsătorie între o persoană sănătoasă și o persoană bolnavă, toți copiii vor fi sănătoși dacă persoana sănătoasă nu este heterozigotă pentru gena mutantă;

Dacă ambii soți sunt bolnavi, toți copiii lor vor fi cu siguranță bolnavi;

Într-o căsătorie a unui pacient cu un purtător al alelei mutante, jumătate dintre copiii născuți vor fi bolnavi.

Tipuri similare de căsătorii se găsesc cel mai adesea printre rudele apropiate.

Din cartea Inseminarea artificială a câinilor autorul Ivanov V V

PROTOCOL DE MOȘTENIREA GINECOLOGICĂ A CELEILOR din data de ____________________ 200_ Eliberat ____________________ rezident ____________________ în faptul că cățea ____________________ rasa ____________________, vârsta____________________ a fost supusă unei evaluări ginecologice veterinare. NUMELE COMPLET. semnătura medicului ____________________

Din cartea Aspecte genetice evolutive ale comportamentului: lucrări selectate autor Kruşinski Leonid Viktorovici

Despre relația dintre moștenirea reacțiilor defensive active și pasive Sub formă de manifestare, reacțiile defensive pasive și active diferă semnificativ. Primul se exprimă în fuga animalului, al doilea în atacul asupra extratereștrilor. Combinând aceste două reacții

Din cartea Races and Peoples [Genă, mutație și evoluție umană] de Isaac Asimov

Capitolul 6. Legile moștenirii Mendel și mazărea lui Din păcate, moștenirea culorii ochilor nu este de fapt la fel de simplă precum a fost descrisă în capitolul anterior. Dacă ar fi fost atât de simplu, oamenii ar fi observat culoarea ochilor

Din cartea Biologie [Cartea de referință completă pentru pregătirea pentru examenul de stat unificat] autor Lerner Georgy Isaakovich

Din cartea Biologie. Biologie generală. Clasa 10. Un nivel de bază de autor Sivoglazov Vladislav Ivanovici

25. Modele de moștenire. Încrucișarea monohibridă Amintiți-vă! Ce este o genă? Ce set de cromozomi conțin celulele sexuale? Legea uniformității hibrizilor de prima generație. Mendel și-a început munca prin realizarea unui experiment pe cel mai simplu, monohibrid

Din cartea Secretele eredității umane autor Afonkin Serghei Iurievici

26. Modele de moștenire. Încrucișarea dihibridă Amintiți-vă! Ce fel de încrucișare se numește monohibrid? Ce este un organism homozigot; organism heterozigot? Ce diverge către diferiți poli în anafaza primei diviziuni meiotice? Legea independentei

Din cartea Genetica umană cu bazele geneticii generale [Tutorial] autor Kurchanov Nikolai Anatolievici

Tip dominant de moștenire Dacă o genă mutantă este dominantă, prezența unei astfel de gene se va manifesta în mod necesar la persoana care este purtătoarea ei. Cel mai adesea, astfel de oameni sunt heterozigoți pentru această genă, adică au o genă alelică

Din cartea autorului

5.5. Modificările şi problema moştenirii caracteristicilor dobândite Modificările sunt variante ale fenotipului în limitele normale de reacţie ale genotipului. Ele asigură adaptabilitatea organismului la factorii de mediu în timpul vieții sale și reprezintă schimbări

Cel mai adesea, bolile autozomale recesive se manifestă în căsătorii de tip Aa x Aa (amândoi părinți sunt sănătoși din punct de vedere fenotipic, dar sunt purtători ai unei gene mutante) în varianta de formare a unui organism homozigot (25%) pentru gena defectuoasă (Fig. )

Un exemplu de pedigree cu un tip autozomal recesiv de moștenire a bolii fibroza chistică - Fig.

Marea majoritate a enzimopatiilor (bolile metabolice ereditare) sunt moștenite în mod autosomal recesiv. Cele mai frecvente și semnificative clinic boli sunt bolile cu un tip de moștenire autozomal recesiv, cum ar fi fibroza chistică (fibroza chistică a pancreasului), fenilcetonuria, sindromul adrenogenital, multe forme de afectare a auzului sau vederii și bolile de depozitare.

Fibroza chistică (fibroza chistică a pancreasului). Gena fibrozei chistice, care controlează sinteza proteinelor (regulator de conductanță transmembranară) este situată pe cromozomul 7. Boala este cauzată de afectarea generalizată a glandelor exocrine. În absența sintezei regulatorului transmembranar (produsul genic primar), transportul clorurilor în celulele epiteliale este întrerupt, ceea ce duce la excreția excesivă de cloruri, ducând la hipersecreția de mucus gros în celulele pancreasului, bronhiilor și membrana mucoasă a tractului gastrointestinal. Canalele excretoare ale pancreasului se înfundă, mucusul nu este excretat și se formează chisturi. Enzimele pancreatice nu intră în lumenul intestinal. Supraproducția de mucus în arborele bronșic duce la blocarea bronhiilor mici și la infecția ulterioară. Procese similare se dezvoltă în sinusurile paranazale și în tubii testiculari. Concentrația ionilor de sodiu și clorură în lichidul transpirat este crescută, care este principalul test de laborator de diagnostic. Dezvoltarea intelectuală la copii nu are de suferit. Prognosticul de viață pentru toate formele bolii este nefavorabil. În prezent, pacienții cu forme mixte trăiesc rar mai mult de 20 de ani. Frecvența sa în rândul nou-născuților din populația europeană este de 1:2500.

Printre bolile cu un tip de moștenire autozomal recesiv, există cele care afectează diferite sisteme de organe și sunt asociate cu prezența defectelor combinate. De exemplu, cu sindromul Bardet-Biedl, se observă o afectare combinată a dezvoltării mentale și a vederii.Semnele sindromului sunt: ​​obezitatea, hipogenitalismul (deseori hipogonidism), retardul mintal, degenerarea pigmentară a retinei, care duce la pierderea vederii și polidictalie pe partea laterală a degetului al 5-lea. Alte deficiențe de vedere includ cataracta, atrofia nervului optic și nistagmus. Deja în primul an de viață se dezvoltă obezitatea, care progresează odată cu vârsta. Sindromul este caracterizat de o varietate de patologii renale.

Probabilitatea de manifestare a unor astfel de boli crește de multe ori în căsătoriile consanguine. (orez.).

În general, următoarele componente sunt prezente în caracteristicile bolilor autosomale recesive:

1) părinții unui copil bolnav sunt fenotipic sănătoși, dar sunt purtători ai unei gene anormale în stare recesivă;

2) băieții și fetele se îmbolnăvesc la fel de des;

3) riscul de a avea un copil cu boală autosomal recesivă este de 25%;

4) există o distribuție „orizontală” a pacienților în pedigree, adică pacienții se găsesc mai des în cadrul aceleiași familii de frați;

5) se înregistrează o creștere a frecvenței copiilor bolnavi în grupuri de părinți înrudiți, iar cu cât la o populație apare mai rar o boală autosomal recesivă, cu atât pacienții provin mai des din căsătorii consanguine.

Această broșură conține informații despre ce este moștenirea recesivă și cum sunt moștenite bolile recesive. Pentru a înțelege mai bine caracteristicile moștenirii recesive, va fi mai întâi util să știm ce sunt genele și cromozomii.

Ce sunt genele și cromozomii?

Corpul nostru este format din milioane de celule. Majoritatea celulelor conțin un set complet de gene. O persoană are mii de gene. Genele pot fi comparate cu instrucțiunile care sunt folosite pentru a controla creșterea și funcționarea coordonată a întregului organism. Genele sunt responsabile pentru multe caracteristici ale corpului nostru, cum ar fi culoarea ochilor, grupa de sânge sau înălțimea.

Genele sunt localizate pe structuri asemănătoare firului numite cromozomi. În mod normal, majoritatea celulelor din organism conțin 46 de cromozomi. Cromozomii ne sunt transmise de la părinți - 23 de la mama și 23 de la tata, așa că arătăm adesea ca părinții noștri. Astfel, avem două seturi de 23 de cromozomi, sau 23 de perechi de cromozomi. Deoarece genele sunt localizate pe cromozomi, moștenim două copii ale fiecărei gene, câte o copie de la fiecare părinte. Cromozomii (și, prin urmare, genele) sunt formați dintr-un compus chimic numit ADN.

Uneori apare o schimbare (mutație) într-o copie a unei gene care perturbă funcționarea normală a genei. Dacă o astfel de mutație apare într-o singură copie a genei pentru o boală recesivă, iar a doua copie este normală, atunci de obicei nu duce la dezvoltarea unei boli genetice (ereditare).

Figura 1: Gene, cromozomi și ADN

Ce este moștenirea autosomal recesivă?

Unele boli ereditare sunt moștenite ca recesive. Aceasta înseamnă că o persoană trebuie să moștenească două copii modificate ale aceleiași gene (o copie modificată de la fiecare părinte) pentru ca persoana să aibă boala. Dacă o persoană moștenește doar o copie modificată și o copie normală, atunci în marea majoritate a cazurilor o astfel de persoană va fi un „purtător sănătos”, adică nu va avea semne ale bolii, deoarece copia normală a genei. compensează funcția copiei mutante. „A fi purtător” înseamnă că o persoană nu este bolnavă, dar una dintre copiile acestei gene este schimbată, pentru o astfel de persoană există un risc crescut de a avea un copil cu o boală corespunzătoare. Exemple de boli autosomale recesive sunt fibroza chistică, amiotrofia coloanei vertebrale și fenilcetonuria.

Cum se moștenesc bolile recesive?

Figura 2: Cum se transmit bolile recesive de la părinte la copil

Dacă ambii părinți sunt purtători ai unei copii mutante a aceleiași gene, ei își pot oferi copilului lor fie copia normală, fie copia modificată. Selectarea are loc aleatoriu.

Astfel, fiecare copil al părinților care poartă mutații în aceeași genă are o șansă estimată de 25% (1 din 4) de a moșteni copii modificate ale genei de la ambii părinți și, prin urmare, de a fi afectat. În același timp, aceasta înseamnă că există aproximativ 75% (3 din 4) șanse ca copilul să nu aibă boala. Estimarea probabilității (25% sau 75%) este aceeași pentru fiecare nouă sarcină și este aceeași pentru băieți și fete.

Șansa de a moșteni o singură copie a genei modificate de la părinții tăi este estimată la 50% (2 din 4). Dacă se întâmplă acest lucru, copilul va fi un purtător sănătos, la fel ca și părinții săi.

În cele din urmă, există o șansă de 25% (1 din 4) ca un copil să moștenească două copii normale ale genei, câte una de la fiecare părinte. În acest caz, copilul nu va avea boala și nu va fi purtător.
Procentul de risc rămâne același cu fiecare sarcină și este același atât pentru băieți, cât și pentru fete.

Ce se întâmplă dacă copilul este primul din familie diagnosticat cu această boală?

Uneori, un copil cu o boală ereditară recesivă poate fi prima persoană bolnavă din familie. Deși rudele au fost purtători ai genei modificate de multe generații, copilul poate fi singurul afectat din familie, deoarece ambii părinți sunt purtători și a moștenit copii modificate ale genei de la ambii părinți.

Test de purtător și diagnostic prenatal (test în timpul sarcinii)

Pentru persoanele care au antecedente familiale de tulburare moștenită recesivă, există mai multe opțiuni de testare. Un test de purtător poate fi efectuat pe cupluri pentru a determina dacă ambii parteneri sunt purtători de mutații într-o anumită genă. Aceste informații pot fi utile atunci când planificați o sarcină. Pentru unele boli recesive, diagnosticul prenatal (în timpul sarcinii) este posibil pentru a determina dacă copilul nenăscut a moștenit boala. Aceste informații sunt discutate în detaliu în broșurile „Biopsia vilozităților coriale” și „Aminiocenteză”.

Alți membri ai familiei

Dacă cineva din familia ta are o afecțiune recesivă sau este purtător, poate doriți să discutați acest lucru cu alți membri ai familiei dumneavoastră. Acest lucru va oferi rudelor dumneavoastră, dacă doresc, o oportunitate de a se supune testelor (un test special de sânge) pentru a determina dacă persoana este și purtătoare. Aceste informații pot fi importante și pentru rude atunci când se diagnostichează boala. Acest lucru poate fi deosebit de important pentru acele rude care au sau vor avea copii. Aceste informații sunt detaliate în broșura „Testări media”

Unora le poate fi dificil să discute despre starea lor genetică cu alți membri ai familiei. S-ar putea să le fie frică să deranjeze membrii familiei. În unele familii, din această cauză, oamenii întâmpină dificultăți în comunicare și își pierd înțelegerea reciprocă cu rudele. Medicii geneticieni au de obicei o vastă experiență în tratarea acestor tipuri de situații familiale și vă pot ajuta să discutați problema cu alți membri ai familiei.

Lucruri de amintit

  • Pentru ca boala să se dezvolte, o persoană trebuie să moștenească două copii ale genei modificate, câte una de la fiecare părinte (25% șanse). Dacă o persoană moștenește o singură copie, este purtător (50% șansă). Selecția este determinată aleatoriu. Estimarea probabilității este aceeași pentru fiecare nouă sarcină și este aceeași pentru băieți și fete.
  • O genă alterată nu poate fi corectată - rămâne alterată pentru toată viața.
  • Gena alterată nu este contagioasă; de exemplu, purtătorul ei poate fi un donator de sânge.
  • Oamenii se simt adesea vinovați că au o boală ereditară în familia lor. Este important să ne amintim că aceasta nu este vina nimănui sau rezultatul acțiunilor altcuiva