Общие сведения об аномалиях половых хромосом

Обновлено: 28.04.2024

Аномалии половых хромосом могут быть вызваны полным или частичным отсутствием или дублированием половых хромосом.

Хромосомы Хромосомы Гены представляют собой сегменты дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержат код для определенного белка, функционирующего в одном или нескольких типах клеток в организме. Хромосомы — это. Прочитайте дополнительные сведения и многие гены человека. Ген представляет собой сегмент дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержит код для определенного белка, который функционирует в одном или нескольких типах клеток в организме (обсуждение генетических вопросов приведено в Гены и хромосомы Гены и хромосомы Гены представляют собой сегменты дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержат код для определенного белка, функционирующего в одном или нескольких типах клеток в организме. Хромосомы — это. Прочитайте дополнительные сведения определяют, будет ли плод мужского или женского пола. Пара хромосом Х и Y (XY) означает, что родится мальчик, а пара хромосом Х и Х (XX) означает, что родится девочка.

Аномалии половых хромосом Хромосомные отклонения Гены представляют собой сегменты дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и содержат код для определенного белка, функционирующего в одном или нескольких типах клеток в организме. Хромосомы — это. Прочитайте дополнительные сведения часть половой хромосомы (так называемая делеция).

Аномалии половых хромосом встречаются часто и вызывают синдромы, которые связаны с рядом физических нарушений и проблем развития. Многие из этих синдромов незаметны во время беременности матери, но могут быть обнаружены, если пренатальное обследование Тестирование на хромосомные и генные нарушения Хромосомы — это структуры внутри клеток, которые содержат гены человека. Ген представляет собой сегмент дезоксирибонуклеиновой кислоты ( ДНК) и содержит код для определенного белка, который. Прочитайте дополнительные сведения проводится по другим причинам, например, из-за старшего возраста матери. Аномалии часто трудно распознать после рождения, и некоторые из них диагностируются лишь после наступления половой зрелости.

Синдромы, вызванные аномалией половых хромосом, менее серьезны, чем те, которые вызваны аномалиями неполовых хромосом. Например, девочки, у которых имеется дополнительная половая хромосома (лишняя Х), часто выглядят физически и умственно нормальными, и являются фертильными. Напротив, у детей с дополнительными пронумерованными хромосомами (1-22) обычно имеют место серьезные аномалии, такие как синдром Дауна Синдром Дауна (трисомия по 21-й хромосоме) Синдром Дауна — хромосомное заболевание, вызванное лишней 21-й хромосомой, которое приводит к умственной отсталости и физическим аномалиям. Причиной синдрома Дауна является дополнительная 21-я. Прочитайте дополнительные сведения отсутствует половая хромосома, имеют определенный синдром (синдром Тернера Синдром Тернера Синдром Тернера — аномалия половых хромосом, при которой девочки рождаются с одной из двух хромосом Х, а вторая частично или полностью отсутствует. Синдром Тернера вызывается делецией части. Прочитайте дополнительные сведения

ПРИМЕЧАНИЕ: Это — пользовательская версия ВРАЧИ: Нажмите здесь, чтобы перейти к профессиональной версии

Обзор аномалий половых хромосом (Overview of Sex Chromosome Anomalies)

Аномалии половых хромосом могут включать в себя: анэуплоидию, частичные делеции или дупликации половых хромосом, или мозаицизм.

Аномалии половых хромосом являются распространенными и вызывают синдромы, которые связаны с рядом врожденных аномалий и пороков развития. Большинство из них подозреваются пренатально, однако могут быть обнаружены случайно, если определение кариотипа проводится по другим причинам, напр. из-за повышенного возраста матери. Аномалии часто сложно распознать при рождении и они не могут быть диагностированы до наступления периода полового созревания.

Проявления аномалий Х хромосомы не такие тяжелые, как аналогичные проявления аутосомных аномалий. Женщины с 3-мя Х-хромосомами часто являются нормальными физически и умственно, а также фертильными. И наоборот, все известные аутосомные трисомии имеют разрушающее действие. Аналогичным образом, в то время как отсутствие одной Х-хромосомы (моносомия X) ведет к специфическому синдрому (синдрому Тернера Синдром Шерешевского-Тернера При синдроме Тернера девочки рождаются с одной или двумя частично или полностью отсутствующей Х-хромосомой. Диагноз ставят на основании клинических данных и цитогенетических анализах. Лечение. Прочитайте дополнительные сведения

Гипотеза Лайона (инактивация Х-хромосомы)

В силу наличия 2 Х-хромосом, женщины имеют 2 локуса для каждого гена, сцепленного с Х-хромосомой, в отличии от одного локуса у мужчин. Этот дисбаланс, казалось бы, должен вызывать генетическую проблему "дозировки". Согласно гипотезе Лайон, в соматических клетках одна женская хромосома инактивируется приблизительно на 16-й день жизни эмбриона. На самом деле не так важно, сколько Х-хромосом остается в клетке, активной будет лишь одна из них. Однако, молекулярные генетические исследования показали, что некоторые гены инактивированной Х-хромосомы (или хромосом) остаются функционирующими, и они необходимы для нормального женского развития. XISTЗа инактивацию Х-хромосомы отвечает ген ХIST.

Обычно процесс инактивации Х-хромосомы носит случайный характер в каждой клетке, и эта хромосома остается неактивной во всех дочерних клетках. Из этого следует, что все женщины являются мозаиками с клетками, имеющими активную материнскую Х-хромосому, и другими, имеющими активную отцовскую Х-хромосому.

Здравый смысл и предостережения

Из-за случайной инактивации Х-хромосомы все женщины являются мозаиками, содержащими две популяции клеток: некоторые клетки имеют активную материнскую Х-хромосому, а другие - активную отцовскую Х-хромосому.

Иногда, случайное статистическое распределение инактивации в относительно небольшом количестве клеток, имеющихся на момент инактивации, приводит к тому, что в ткани потомка имеется преобладание активных материнских или отцовских Х-хромосом ("скошенная" инактивация). "Скошенная" инактивация может отвечать за нерегулярные проявления второстепенных симптомов у женщин, являющихся гетерозиготными для расстройств Х-сцепленных генов, таких как гемофилия или мышечная дистрофия (все будут проходить, предположительно, без симптомов, если они будут иметь распределение активных Х-хромосом 50:50). "Скошенная" инактивация также может возникать при постинактивационном отборе.

Научная электронная библиотека

Хромосомный набор человека, определяемый как кариотип - совокупность данных о структуре, размерах и количестве митотических хромосом, - установлен в начале 60-х годов прошлого века. Ещё в 1888 году Г. Вальдеер (H. Waldeyer, 1836-1921 гг.) ввёл термин «хромосома» для обозначения окрашенных нитевидных структур, видимых в ходе стадий деления клетки (митоза). Характерные особенности строения каждой хромосомы человека определяются, как известно, положением в ней центромеры - важнейшей структуры, которая в делении клетки (митозе) соединяется с нитями веретена и определяет расхождение сестринских хроматид к противоположным полюсам клетки. Метафазная хромосома состоит из двух хроматид (сестринские хроматиды) и центромеры, при помощи которой они соединяются. В районе центромеры хромосома сужена, две её хроматиды сближены, и этот район в теле хромосомы образует первичную перетяжку. Центромера делит хромосому на два плеча (короткое и длинное). По положению центромеры и первичной перетяжки среди хромосом человека различают метацентрические хромосомы, у которых центромера расположена в середине хромосомы (медианно) и делит её на два равных по длине плеча; субметацентрические хромосомы, в которых центромера расположена субмедианно и делит хромосому на два плеча неравной длины; и акроцентрические хромосомы, у которых центромера расположена почти на конце хромосомы (терминально), отделяя от длинного очень короткое плечо. У некоторых хромосом на коротком плече двух хроматид на красящейся тонкой нити располагаются маленькие хроматические тельца - спутники. Участки на концах хромосомы называются теломерами. Структуры в виде точек прикрепления нитей митотического веретена к центромерам называются кинетохорами. Плечи некоторых хромосом содержат перетяжки, называемые «вторичными» (например, хромосомы 1, 9, 16). Диплоидный набор человека, состоящий из 46 хромосом, составлен из 23 пар гомологичных хромосом - гомологов (отцовского и материнского происхождения): 22 пары аутосом и плюс половые хромосомы (гоносомы) - ХХ у женщин или ХY у мужчин. Гомологичные хромосомы, как правило, сходны между собой в размерах и строении, хотя могут встречаться некоторые отклонения от каждого показателя, и это носит название «гетероморфизм хромосом». Термин «кариотип» рекомендуется применять к систематизированному набору хромосом отдельной клетки человека. Существует также термин «идиограмма», который сохраняется для представления кариотипа в виде схемы, построенной на основании измерений хромосом большого числа клеток. Хромосомы пронумерованы серийно от 1 до 22 в соответствии с их длиной, а также с другими особенностями их строения, допускающими идентификацию. Половые хромосомы (гоносомы) не имеют номеров и обозначаются как Х и Y. Следует отметить, что термины и «кариотип», и «идиограмма», получившие международное признание и распространение, принадлежат русским цитологам: «идиограмма» - С.Г. Навашину (1857-1930 гг.) в 1921 году и «кариотип» - Г.А. Левитскому (1878-1942 гг.) в 1924 году. В фазах деления - метафазах и прометафазах (см ниже) - хромосомы можно увидеть в световом микроскопе как дискретные удлинённые структуры длиной от 2 до 11 мкм. На рисунках 1 и 2 представлены мужской и женский кариотипы человека.

Рис. 1. Мужской кариотип: I - метафазная пластинка; II - классификация по группам и нумерация хромосом

Как указано выше, кариотип человека состоит из 46 хромосом, которые нумеруются от 1 до 22 (аутосомы) и делятся на 7 групп, - A, B, C, D, E, F, G и половые хромосомы (гоносомы) X и Y (рис. 1 и 2).

К первой группе А относятся хромосомы 1, 2 и 3, которые хорошо отличаются друг от друга. Хромосома 1 (размер - 11 мкм) - метацентрическая, содержит вторичную перетяжку в околоцентромерном участке длинного плеча. Хромосома 2 (10,8 мкм) по размерам почти равна хромосоме 1 и является субметацентрической. Хромосома 3 (размер - 8,3 мкм) - практически метацентрическая.

Рис. 2. Женский кариотип: I - метафазная пластинка; II - классификация по группам и нумерация хромосом

К группе В относятся хромосомы 4 и 5 (размер - 7,7 мкм каждая) - это крупные субметацентрические хромосомы, которые не отличаются друг от друга при рутинном окрашивании ни размером, ни положением центромер.

К группе С относятся хромосомы с 6 по 12 и Х. В основном, это субметацентрические хромосомы крупных и средних размеров. Наиболее крупные хромосомы из группы С - 6, 7 и Х (6,8-7,2 мкм). Хромосома Х является половой хромосомой (гоносомой). Хромосома 7 более метацентрична, чем хромосома 6. Хромосомы 8 и 9 - практически одинаковы по размеру (5,8 мкм). Хромосома 8 метацентричнее хромосомы 9, которая характеризуется регулярной вторичной перетяжкой в прицентромерном районе длинного плеча.

К группе D относятся хромосомы 13, 14 и 15 (4,2 мкм) - средних размеров акроцентрические хромосомы с почти терминальным расположением центромеры. Эти хромосомы между собой не различаются ни по размерам, ни морфологически после рутинного окрашивания. Короткое плечо всех трёх пар хромосом может формировать спутники (рис. 1, 2 и 5).

К группе Е относятся хромосомы 16, 17 и 18. Хромосома 16 (размер - 3,6 мкм) - сравнительно небольшая метацентрическая хромосома, содержащая вторичную перетяжку в длинном плече. Хромосома 17 (размер - 3,5 мкм) - сравнительно короткая субметацентрическая хромосома. Хромосома 18 (размер - 3,2 мкм) - самая короткая субметацентрическая хромосома.

Группа F представлена хромосомами 19 и 20 (размеры - 2,9 мкм). Это короткие метацентрические хромосомы, которые не отличаются между собой без дифференциального окрашивания по длине.

Хромосомы 21 и 22 (2,8 мкм) относятся к группе G. Это наиболее короткие акроцентрические хромосомы в кариотипе, которые обладают способностью формировать спутники на коротком плече (рис. 1, 2 и 5).

Хромосома Y (2,3 мкм) является маленькой акроцентрической хромосомой, сравнимой по размерам с хромосомами 21 и 22, но не имеющая спутников.

Важнейшая работа по созданию общей системы обозначения и классификации хромосом человека, представляемая в виде отдельной книги, проводилась регулярно из года в год, куда в последние десятилетия включались и результаты использования современных молекулярно-цитогенетических методов. Первые результаты работы учёных по номенклатуре и классификации хромосом человека были представлены в 1960 году в Денвере, в Университете штата Колорадо (США). Работа комиссии была проведена при поддержке американского онкологического общества. В состав комиссии входили известнейшие учёные: 14 учёных-цитологов и 3 учёных-генетика. Результаты были опубликованы в Денвере в том же 1960 году в ряде журналов в виде документа (книги), названного как «Стандартная система номенклатуры митотических хромосом человека». Впоследствии был создан комитет по номенклатуре хромосом человека. Комиссия и комитет периодически собирались для работы и, по мере развития цитогенетических, а в последние десятилетия и молекулярно-цитогенетических исследований, вносили поправки и дополнения в существующую классификацию. Работа комиссий проводилась регулярно в различных странах и городах. Комитет последовательно собирался в Париже, Чикаго, Мехико, Лэйк-Плэсиде, Эдинбурге, Стокгольме, где было решено разработать и опубликовать унифицированный вариант номенклатуры хромосом человека, включающий основные положения первых совещаний (Денвер, Лондон, Чикаго, Париж). Результаты работы комитета публиковались в различных издательствах. Этот важный документ получил название «Международная система номенклатуры хромосом человека» - «An International System for Human Cytogenetic Nomenclature» (ISCN). В дальнейшем поправки и дополнения в документе делались, учитывая новые разработанные технологии, включая молекулярно-цитогенетические, и докладывались на различных конференциях. Последний документ - «ISCN 2016» - An International System for Human Cytogenetic Nomenclature» опубликован в 2016 году. Таким образом, в одном документе даётся полная номенклатура хромосом в норме и при хромосомных синдромах и аномалиях, исходя из цитогенетических и современных молекулярно-цитогенетических технологий (см рекомендуемую литературу).

Следует отметить, что хромосомные синдромы и аномалии связаны с хромосомными (геномными) мутациями (аномалиями) в виде различных структурных перестроек хромосом или с изменением их числа (n). Численные изменения хромосом могут быть двух типов: полиплоидии - умножение хромосомного набора (3n, 4n и т. д.) или генома, кратное гаплоидному числу хромосом; анеуплоидии - увеличение или уменьшение числа хромосом, некратное гаплоидному. Структурные хромосомные (геномные) перестройки классифицируют по принципу линейной последовательности расположения генов: делеции (потеря хромосомных участков), дупликации (удвоение хромосомных участков), инверсии (перевертывание на 180° относительно нормальной последовательности хромосомных участков), инсерции (вставки хромосомных участков) и транслокации (изменение расположения хромосомных участков). Подробная информация по возможным аномалиям хромосом человека представлена в главе 3.5.

Хромосомные аномалии развития

Хромосомные аномалии включают аномалии количества (количественные аномалии) или структуры хромосом (структурные аномалии) и является важным фактором самопроизвольных выкидышей и врожденных аномалий развития. Приводятся данные, что 50% всех оплодотворений завершаются самопроизвольными выкидышами и в 50% случаев этих выкидышей имеющиеся хромосомные аномалии. Наиболее частыми хромосомными аномалиями у абортусов есть 45, Х (синдром Тернера, или Шерешевского - Тернера), триплоидия и трисомия 16. Хромосомные аномалии являются причиной 7% крупных врожденных пороков развития, а мутации генов — около 8%.

Количественные аномалии хромосом

Нормальная соматическая клетка является диплоидной и содержит 46 хромосом, или 2n хромосом. Нормальные гаметы является гаплоидными и содержат n хромосом. Еуплоидия означает любое целое число n, например, диплоидию или триплоидию. Анеуплоидия означает любое целое число хромосом, которое не является эуплоидным и чаще означает наличие лишней хромосомы (трисомия) или потерю одной хромосомы (моносомия).

Аномалии количества хромосом могут возникать во время мейотического или митотического делений. В ходе мейоза в норме обе хромосомы из гомологичной пары отделяются первое мейотическое деление и каждая дочерняя клетка получает один компонент из каждой пары хромосом. Если отделение гомологичных хромосом не происходит (нерасхождение хромосом), обе хромосомы с гомологичной пары попадают в одну клетку. Вследствие нерасхождения хромосом одна клетка получает 24 хромосомы, а вторая — 22 хромосомы.

Когда при оплодотворении гамета, содержащего 23 хромосомы, соединяется с гаметой, содержащей 24 или 22 хромосомы, образуется зигота с 47 (трисомия) или 45 (моносомия) хромосомами. Нерасхождение может происходить во время первого или второго мейотического деления и касаться как соматических (аутосом), так и половых хромосом. Частота хромосомных аномалий, в том числе нерасхождения хромосом, увеличивается в оогенезе у женщин старше 35 лет.

Нерасхождение хромосом во время митоза (митотическое нерасхождение) клеток эмбриона на самых ранних стадиях эмбриогенеза, когда одни клетки получают аномальное количество хромосом, другие — нормальное, получило название мозаицизма. Индивиды с мозаицизмом хромосом могут иметь лишь отдельные проявления того или иного синдрома зависимости от количества и распределения пораженных клеток.

Иногда возникает разрыв хромосомы, и части одной хромосомы присоединяются к другой — транслокация хромосом. Такие транслокации могут быть сбалансированными и несбалансированными. При сбалансированных транслокациях разрыв и объединения двух хромосом происходят без потери важного генетического материала, и индивид является нормальным. Несбалансированные транслокации характеризуются потерей части одной из хромосом и изменением генотипа. Так, например, несбалансированные транслокации между длинными плечами хромосом 14 и 21 во время мейоза I или II вызывают образование гамет с лишней 21-й хромосомой (трисомия 21), что является одной из причин возникновения синдрома Дауна.

Трисомия 21

Трисомия 21 (синдром Дауна) чаще всего обусловлена наличием лишней копии хромосомы 21 (трисомия 21). Детям с синдромом Дауна свойственны:

задержка роста,
различные степени умственного отставания,
черепно-лицевые аномалии (эпикант, скошенный разрез глаз, плоское лицо, маленькие низко размещенные уши),
пороки развития сердца,
гипотония и др.

У таких детей чаще имеют место инфекции, дисфункции щитовидной железы, преждевременное старение, развитие болезни Альцгеймера в молодом возрасте (с 35 лет). В 95% случаев синдром обусловлен трисомией 21 через мейотическое неразличие, в 75% случаев нерасхождения случается во время оогенеза. Частота синдрома Дауна составляет 1: 2000 оплодотворений у женщин в возрасте

Примерно в 4% случаев синдрома Дауна наблюдается несбалансированная транслокация между хромосомой 21 и одной из хромосом 13, 14 или 15. В 1% случаев синдром Дауна может быть обусловлен мозаицизмом в результате митотического нерасхождения. Часть клеток таких индивидуумов имеют нормальное количество хромосом, другие анэуплоидное. В таких индивидуумов может проявляться различное количество признаков синдрома Дауна в зависимости от количества и локализации аномальных клеток.

Трисомия 18

Трисомия 18 (синдром Эдвардса) встречается с частотой 1: 5000 новорожденных и характеризуется умственной отсталостью, микрогнатией, врожденными пороками сердца, почек, скелета, согнутыми пальцами и синдактилией. Такие дети обычно умирают в возрасте до 2 мес.

Трисомия 13 (синдром Патау) является редким заболеванием (1:15 500 живых новорожденных) и включает умственную отсталость, голопрозэнцефалию, врожденные пороки сердца, глухоту, расщелины губы и неба, глазные недостатки (микрофтальмия, анофтальмия, колобома). Большинство детей умирают в возрасте до 3 мес.

Синдром Кляйнфельтера (ХХ

или XXXV)

Проявляется у лиц мужского пола в период полового созревания и характеризуется атрофией яичек, гиалинизацией семенных канальцев, бесплодием и, часто, гинекомастией. Частота синдрома Кляйнфельтера составляет 1: 500 мужчин. Клетки содержат 47 хромосом с дополнительной Х-хромосомой (генотип ХХУ) вследствие нерасхождения ХХ гомологичных хромосом. Тельца полового хроматина оказываются в 80% случаев. Иногда больные с синдромом Кляйнфельтера имеют 48 хромосом, то есть 44 аутосомы и 4 половые хромосомы (ХХХУ). Синдром обычно не сопровождается задержкой умственного развития, но чем больше Х хромосом у генотипе, тем больше риск развития умственной отсталости.

Синдром Тернера, Шерешевского - Тернера (ХО, структурные аномалии или мозаицизм)

Синдром Тернера характеризуется женским генотипом при отсутствии яичников (дисгенезия гонад, или гонадный дисгенез). Больные имеют низкий рост, широкую грудную клетку с большим расстоянием между сосками, деформации скелета, перепончатую шею, лимфедему конечностей. Примерно в 55% случаев имеет место моносомия Х (ХО), половой хроматин в клетках отсутствует.

В 80% случаев причиной развития синдрома является дефект сперматозоида (нерасхождения половых хромосом в ходе сперматогенеза). В остальных случаях имеющиеся структурные аномалии Х-хромосомы или мозаицизм вследствие митотического нерасхождения.

Синдром трисомии Х (ХХХ) характеризуется определенной степенью умственной отсталости, задержкой полового развития, гипоменореей. В клетках содержатся по 2 тельца полового хроматина.

Структурные аномалии хромосом

Структурные аномалии хромосом могут касаться одной или более хромосом и обычно возникают через разрывы хромосом. Разрывы хромосом могут быть вызваны действием агрессивных факторов внешней среды: вирусов, радиации или химических веществ. Последствия разрыва хромосом зависят от дальнейшей судьбы разорванных частиц. В некоторых случаях оторвана часть хромосомы теряется — частичная делеция хромосомы. В случаях частичной делеции хромосомы ребенок характеризуется определенными аномалиями.

Синдром «кошачьего крика» обусловлен частичной делецией короткого плеча хромосомы 5 и характеризуется микроцефалией, умственной отсталостью, врожденными пороками сердца. Плач таких детей напоминает кошачий крик.

Микроделеции хромосом охватывают лишь несколько смежных генов и могут приводить к развитию синдрома микроделеции, или синдрома смежных генов. Места возникновения таких делеций называют смежными генными комплексами. Их идентифицируют с помощью высокотехнологичных дифференциальной окраски хромосомных полос.

Примером может быть микроделеция длинного плеча хромосомы 15 (15 ^ 11-15 ^ 13). При наследовании пораженной делецией материнской хромосомы возникает синдром Ангельмана, при котором ребенку присуща умственная отсталость, задержка речевого и моторного развития, непровоцированные приступы смеха. При наследовании дефектной родительской хромосомы возникает синдром Прадера-Вилли. Пораженные индивиды страдают от гипотонии, ожирения, умственной отсталости, гипогонадизма и крипторхизма. Такое различие экспрессии генетического материала в зависимости от наследования родительской или материнской хромосомы является примером геномного импринтинга.

Другими генными синдромами, которые могут наследоваться от обоих родителей, является синдром Миллера-Дикер в результате делеции 17р 13 (задержка развития, врожденные пороки лица и сердца) и синдром Шпринтцена при делеции 22 ^ 11 (дефекты неба, пороки развития сердца, задержка речевого развития, нарушение способности к обучению, шизофреноподобные расстройства).

Ломкие места — это участки хромосом, проявляющих склонность к отрыву или разрушения при определенных манипуляциях с клеткой. Ломкие места можно обнаружить при культивировании лимфоцитов в среде с дефицитом фолатов. Синдром ломкой Х-хромосомы сопровождается умственной отсталостью, большими ушами, выступание челюсти и бледными голубыми радужками.

Мужчины поражаются чаще, чем женщины (4/2000 сравнению с 1/2000), чем объясняется преобладание мужского пола среди умственно отсталых лиц. Синдром ломкой Х-хромосомы занимает второе место после синдрома Дауна среди причин умственной отсталости хромосомного происхождения.

Генные мутации

Многие врожденные пороки человека является унаследованными; некоторые из них наследуются строго по законам Менделя. Во многих случаях дефект является прямым следствием изменения структуры или функции единственного гена — мутации одного гена, моногенные мутации. Этот тип дефектов составляет около 8% случаев всех пороков человека.

За исключением Х и У-хромосом, у лиц мужского пола гены представлены парами, или аллелями, поэтому каждая генетическая детерминанта существует в двух нуклеотидных последовательностях, одна из которых происходит от отца, вторая — от матери. Если мутантный ген вызывает аномалию при повреждении только одной нуклеотидной последовательности, независимо от присутствия нормального аллеля, это получило название доминантного мутации. Если для появления недостатки оба аллеля должны быть аномальными (двойное повреждение), или если эта мутация происходит у мужчин и связана с Х-хромосомой, она называется рецессивной мутацией. Степени проявлений мутантных генов зависят от действия повреждающих факторов.

Использование методов молекулярной биологии позволило определить гены, ответственные за нормальное развитие. Картирование генома человека дает информацию о позиции многих из этих генов, а последующий анализ позволяет выявить их мутации. Эти данные позволяют расшифровать роль отдельных генов и их мутаций в развитии различных клинических синдромов и заболеваний.

Кроме возникновения врожденных пороков, дефектные гены обусловливают значительное количество врожденных нарушений метаболизма. Эти болезни (фенилкетонурия, гомоцистинурия и галактоземия) нередко сопровождаются различными степенями умственной отсталости или приводят к ним.

Методы генетического анализа

Идентификация генетических аномалий проводится с помощью метода полосок Гимза (С-полосок). Согласно этому методу, хромосомные препараты обрабатывают трипсином и окрашивают их по Гимзе для выявления рисунка светлых и темных полос, который является уникальным для каждой хромосомы. Каждая полоса охватывает от 5-10х106 пар оснований ДНК, которая может содержать от нескольких генов в нескольких их сотен.

Использование интерфазных ядер имеет свои преимущества, поскольку этот метод не требует митотических клеток, а хромосомы в интерфазе менее конденсированными, что позволяет получить разрешение расстояние в пределах от 50 до 500х103 оснований ДНК. Метод волоконной РІ5Н позволяет растягивать хромосомы и получать разрешение до нескольких тысяч оснований ДНК (килобейсов).

Читайте также: