Genele care fac parte din 22 de perechi de cromozomi non-sexuali sunt numite autozomale. Bolile autozomale dominante sunt boli în care o genă mutantă (alele) în stare heterozigotă este suficientă pentru apariția manifestărilor fenotipice.

Moștenirea autosomal dominantă a bolilor se caracterizează printr-un număr dintre următoarele semne, care sunt detectate în majoritatea cazurilor:

• boala se transmite vertical de-a lungul pedigree-ului, iar cazurile de boală sunt diagnosticate în fiecare generație;
• riscul de a moșteni boala pentru oricare dintre copiii pacientului este de 50%;
• membrii familiei fenotipic normali nu moștenesc boli la urmașii lor;
• ambele sexe sunt afectate cu aceeaşi frecvenţă;
• o proporție semnificativă a cazurilor de boală sunt cauzate de o nouă mutație.

Cu moștenirea autosomal dominantă, spre deosebire de tipul X-linked, transmiterea bolii prin linia masculină este posibilă. Deoarece un bărbat transmite fiilor săi un cromozom Y și nu un cromozom X, în cazurile în care o boală ereditară este transmisă de la tată la fiu, moștenirea legată de X este exclusă.

Cu moștenirea autosomal dominantă, există o variabilitate semnificativă a manifestărilor clinice în cadrul familiei. În cele mai multe cazuri, acest lucru se datorează expresiei variabile a genei mutante. Cauza exactă a acestei variabilitati este necunoscută, dar este cel mai probabil ca aceasta să se datoreze influenței genelor modificatoare și a factorilor de mediu asupra fenotipului. În unele familii, purtătorii obligați ai genei mutante nu au manifestări fenotipice ale bolii. Acest fenomen de moștenire autozomal dominantă se numește penetranță incompletă, adică moștenirea urmează principiul „totul sau nimic”. În unele cazuri, când există o impresie de lipsă de penetrare, pacientul poate avea un grad scăzut de mozaicism somatic sau mozaicism de celule germinale pentru această genă. Mozaicismul somatic apare în stadiul de dezvoltare embrionară din cauza unei mutații într-o celulă somatică, ducând la formarea de genotipuri mixte în celulele fetale, dintre care unele conțin mutația, în timp ce altele le lipsește. De obicei, la acești pacienți, efectele genei mutante sunt mai puțin pronunțate sau absente. Mozaicismul celulelor germinale apare în embrion după concepție și este limitat la celulele care sunt precursoare ale ovulelor sau spermei. Se observă adesea în afecțiuni precum osteogeneza imperfectă și sindroamele asociate craniostenozei (sindroame Apert și Crouzon).

Deoarece o singură genă mutantă este suficientă pentru manifestările fenotipice ale moștenirii autosomal dominante, aceste afecțiuni apar la mulți pacienți ca urmare a unei noi mutații. Cu cât boala este mai gravă, cu atât este mai mare incidența cazurilor care decurg din mutațiile genei de novo. În bolile severe, scăderea funcției de reproducere limitează transmiterea genei mutante. În unele cazuri de apariție a unei noi mutații, părinții sunt în vârstă (peste 40 de ani).

Video:

Sănătos:

Articole înrudite:

1. Teoretic, indivizii care poartă o trăsătură dominantă pot fi homozigoți sau heterozigoți. Cu toate acestea, când vine vorba de...
2. Bolile autosomale recesive includ boli în care sunt necesare două copii ale mutantului pentru apariția caracteristicilor fenotipice...

Moștenirea autozomal dominantă (Gr. autoturisme- el însuși și soma- corp; lat. dominare- domina, domina) - moştenirea unei trăsături controlată de alela dominantă a unei gene autosomale; un tip de moștenire în care o alelă mutantă situată pe un autozom este suficientă pentru ca o trăsătură sau o boală să se manifeste.

Trăsăturile autozomale dominante, spre deosebire de cele autosomale recesive, apar la heterozigoți care au un mutant și o alelă normală pe cromozomii omologi.

Deoarece o singură genă mutantă este suficientă pentru a produce manifestările fenotipice ale unei boli autosomal dominante, aceste afecțiuni apar la mulți pacienți ca urmare a unei noi mutații. Cu cât boala este mai gravă, cu atât este mai mare incidența cazurilor rezultate din mutațiile genei de novo. În bolile severe, scăderea funcției de reproducere limitează transmiterea genei mutante de la o generație la alta. În unele cazuri, a fost observată apariția unei noi mutații bătrânețe părinți (peste 40 de ani).

Simboluri de bază:

La construirea pedigree-urilor, este necesar să se respecte urmând reguli :

a) este necesar să se afle numărul de generații din istoria adunată;

b) pedigree-ul începe să se construiască din proband;

c) fiecare generatie este numerotata cu cifre romane in stanga;

d) simbolurile care indică indivizi dintr-o generație sunt situate pe o linie orizontală și numerotate cu cifre arabe.

Există următoarele tipuri de moștenire semne:

autosomal dominant;

autosomal recesiv;

dominantă legată de X (legată de sex);

X-linked (legat de sex) recesiv;

holandric.

Tip de moștenire autozomal dominant

Un copil bolnav se naște din părinți bolnavi cu o probabilitate de 100% dacă aceștia sunt homozigoți;

75% dacă sunt heterozigoți.

Modul autosomal recesiv de moștenire

Atât bărbații, cât și femeile sunt afectați în mod egal.

Probabilitatea de a avea un copil bolnav din părinți sănătoși este de 25% dacă aceștia sunt heterozigoți, 0% dacă amândoi sau unul dintre ei este homozigot pentru gena dominantă.

Adesea se manifestă în căsătorii consanguine.

Tip dominant de moștenire legat de X (legat de sex).

Oamenii bolnavi apar în fiecare generație.

Femeile sunt mai afectate.

Dacă un tată este bolnav, atunci toate fiicele lui sunt bolnave.

Un copil bolnav se naște din părinți bolnavi cu o probabilitate de 100% dacă mama este homozigotă, 75% dacă mama este heterozigotă.

Probabilitatea de a avea un copil bolnav din părinți sănătoși este de 0%.

Mod de moștenire recesiv legat de X (legat de sex).

Pacienții nu apar în fiecare generație.

Probabilitatea de a avea un băiat bolnav născut din părinți sănătoși este de 25%, iar o fată bolnavă este de 0%.

Moștenire de tip olandez

Tip dominant de moștenire legat de X (legat de sex).

Doar bărbații se îmbolnăvesc.

Dacă un tată este bolnav, atunci toți fiii lui sunt bolnavi.

Probabilitatea de a avea un băiat bolnav născut dintr-un tată bolnav este de 100%.

Geamănă metoda (propusă în 1876 de F. Galton) este studiul tiparelor genetice la gemeni.

Esența metodei: compararea caracteristicilor la diferite grupuri de gemeni pe baza asemănărilor (concordanței) sau a diferențelor (discordanței).

Etapele metodei:

1. Alcătuirea unui eșantion de gemeni din întreaga populație.

2. Diagnosticul zigozității gemenilor.

3. Stabilirea rolului relativ al eredității și al mediului în formarea unei trăsături.

D
Pentru a evalua rolul eredității și al mediului în formarea și dezvoltarea unei trăsături, ei folosesc Formula lui Holzinger:

unde N este proporția factorilor ereditari, concordanța KMB% și KDB% a gemenilor monozigoți și dizigoți ca procent.

Dacă H este mai mare de 0,5, atunci genotipul joacă un rol important în formarea trăsăturii dacă H este mai mic de 0,5, atunci mediul joacă un rol important.

Metoda citogenetica - Acesta este studiul unui cariotip folosind tehnologia microscopică.

Etapele metodei:

1. Obținerea și cultivarea celulelor (limfocite, fibroblaste) pe medii nutritive artificiale.

2. Adăugarea de fitohemaglutinină în mediul nutritiv pentru a stimula diviziunea celulară.

3. Oprirea diviziunii celulare în stadiul de metafază prin adăugarea de colchicină.

4. Tratarea celulelor cu o soluție hipotonică de NaCl, în urma căreia membrana celulară este distrusă și se obține o „împrăștiere” a cromozomilor.

5. Colorarea cromozomilor cu coloranți specifici.

6. Microscopiarea și fotografiarea cromozomilor.

7. Întocmirea unei idiograme și analiza acesteia.

Metoda permite:

a) diagnosticați mutațiile genomice și cromozomiale;

b) determina sexul genetic al organismului.

Metoda statistică a populației - este studiul compoziției genetice a unei populații. Se bazează pe legea Hardy-Weinberg și ne permite să determinăm frecvența genelor și a genotipurilor în diferite populații (vezi secțiunea VII).

Metode biochimice. Cauza majorității bolilor monogenice ereditare sunt defectele metabolice asociate cu enzimopatii (tulburări ale structurii enzimelor implicate în reacțiile metabolice). În același timp, în organism se acumulează produse metabolice intermediare și, prin urmare, prin determinarea acestora sau a activității enzimelor, folosind metode biochimice este posibilă diagnosticarea bolilor metabolice ereditare (mutații genetice). Metodele biochimice cantitative (testele de stres) fac posibilă identificarea purtării heterozigote a unei gene recesive patologice.

Metode ADN recombinant(Clonarea ADN-ului și hibridizarea acidului nucleic)- vă permit să detectați o genă patologică în genom dacă această genă este secvențiată (secvența de nucleotide este complet determinată).

Analiza dermatoglifică este studiul pielii crestei umane (pielea vârfurilor degetelor, partea palmară a mâinilor și partea plantară a picioarelor), unde stratul papilar al dermei este puternic pronunțat.

Se aplica metoda:

a) să stabilească zigozitatea gemenilor;

b) ca metodă expresă de diagnosticare a componentei congenitale a unor boli ereditare.

În mod obișnuit, cu patologia genomică, se observă o combinație de anumiți indicatori: bucle radiale pe degetele al 4-lea și al 5-lea, șanțul cu patru cifre, unghiul palmar principal de la 60 0 la 80 0 etc.

Metode chimice bazat pe reacții chimice de culoare de înaltă calitate. Sunt utilizate pentru diagnosticul preliminar al bolilor metabolice ereditare. Ca test de screening diagnosticul de fenilcetonurie Se folosește metoda de umezire a benzilor de hârtie înmuiate într-o soluție 10% de FeCl 3 sau 2,4 dinitrofenilhidrazină cu urina copilului. Dacă acidul fenilpiruvic este prezent în urină, pe hârtia de filtru apare o culoare verzuie.

Definiţia X- andY-cromatina sexuală. Celulele epiteliale bucale sau leucocitele sunt folosite pentru cercetare. Cromatina X se determină prin colorarea preparatului acetorceină, și Y-cromatina - atunci când este colorată Acrychinipriet. Aceste metode fac posibilă identificarea numărului de cromozomi sexuali dintr-un cariotip (numărul de cromozomi X este întotdeauna cu unul mai mare decât numărul de aglomerări de cromatina X, numărul de cromozomi Y este egal cu numărul de aglomerări de cromatina Y) ; stabiliți sexul genetic al unui individ, diagnosticați bolile cromozomiale ale sexului (în combinație cu alte metode).

Metode de diagnostic prenatal fac posibilă identificarea defectelor ereditare ale fătului în stadiile incipiente ale sarcinii.

1. Indirect metode (obiectul studiului este o femeie însărcinată).

2. Metode directe ( obiectul de studiu este fatul).

Metodele indirecte sunt indicate pentru toate femeile însărcinate și includ:

examen obstetric și ginecologic;

examen medical genetic;

examen serologic;

studiul conţinutului de proteine ​​specifice embrionului.

Nivel - AF este crescut cu: amenintare de avort spontan; moarte fetală intrauterină; Incompatibilitate Rh între mamă și făt; sarcina multiplă; hernie de cordon ombilical; defecte ale tubului neural; teratom sacrococcigian. Nivel scăzut -FP observată în sindromul Down.

Metode directe de cercetare: neinvaziv (ecografia) șiinvaziv (amniocenteză, biopsie vilozități coriale, fetoscopie).

Sunt indicate metode directe neinvazive tuturor femeilor însărcinate femei (sigur pentru mamă și făt).

Ecografia - utilizarea ultrasunetelor pentru a obține o imagine a fătului și a membranelor acestuia pe un monitor. Metoda este utilizată la 12-15 săptămâni de sarcină, când toate sistemele de organe ale fătului sunt formate și face posibilă identificarea sarcinilor multiple și a defectelor majore (hidrocefalie, anencefalie, aplazie a membrelor etc.).

Se efectuează metode invazive directe dupa indicatii stricte (vârsta femeii este mai mare de 35 de ani; rearanjamente structurale ale cromozomilor la unul dintre părinți; primul copil are o boală cu tip recesiv de moștenire; sarcină datorată traumei psihologice, boli grave etc.).

Amniocenteza. După tratarea pielii, peretele abdominal și uterul sunt străpunse cu un ac, iar lichidul amniotic este extras cu o seringă sub controlul ultrasonografiei. Lichidul este folosit pentru cercetarea biochimică (diagnosticarea mutațiilor genetice), iar celulele fetale conținute în acesta sunt folosite pentru cercetarea citogenetică (diagnosticarea mutațiilor cromozomiale și genomice).

Biopsie vilozități coriale efectuată sub control ecografic la 8-12 săptămâni de sarcină. Folosind un cateter cu o canulă din plastic conectată la o seringă, 10-25 mg de vilozități coriale sunt extrase și utilizate pentru studii citogenetice, biochimice și analize ADN. Metodă vă permite să diagnosticați diferite mutații la începutul sarcinii.

Fetoscopie (amnioscopie) efectuat la 18-22 de săptămâni de sarcină folosind un endoscop cu fibră optică introdus sub anestezie locală în cavitatea amnionică prin peretele abdominal al uterului. Metoda permite examinați fătul, placenta, cordonul ombilical și luați sânge fetal din cordonul ombilical pentru a diagnostica boli ereditare ale sângelui. Rareori folosit; în 5–10% din cazuri poate provoca avort spontan.

Cel mai adesea, patologia este transmisă de tipul de moștenire autosomal dominant. Aceasta este moștenirea monogenă a uneia dintre trăsături. În plus, bolile pot fi transmise copiilor prin moștenire autozomal recesiv și autozomal dominant, precum și prin moștenire mitocondrială.

Tipuri de moștenire

Moștenirea monogenă a unei gene poate fi recesivă sau dominantă, mitocondrială, autozomală sau legată de cromozomii sexuali. Încrucișarea poate duce la descendenți cu cei mai mulți diferite tipuri semne:

• autosomal recesiv;
• autosomal dominant;
• mitocondriale;
• Legătura dominantă X;
• Legătura X-recesivă;
• Ambreiaj Y.

Diferite tipuri de moștenire de trăsături - autozomal dominant, autozomal recesiv și altele - sunt capabile să transmită gene mutante la diferite generații.

Caracteristici ale moștenirii autosomal dominante

Tipul de moștenire autozomal dominant al bolii se caracterizează prin transmiterea genei mutante în stare heterozigotă. Descendenții care primesc alela mutantă pot dezvolta o tulburare genetică. În același timp, probabilitatea de manifestare a genei modificate la bărbați și femei este aceeași.

Când se manifestă la heterozigoți, trăsătura de moștenire nu are un impact grav asupra sănătății și funcției reproductive. Omozigoții cu o genă mutantă care transmite un tip de moștenire autosomal dominantă nu sunt, de regulă, viabile.

La părinți, gena mutantă este localizată în gametul reproductiv împreună cu celulele sănătoase, iar probabilitatea de a o primi la copii va fi de 50%. Dacă alela dominantă nu este complet schimbată, atunci copiii unor astfel de părinți vor fi complet sănătoși la nivel de genă. La un nivel scăzut de penentanță, gena mutantă poate să nu apară în fiecare generație.

Cel mai adesea, tipul de moștenire este autosomal dominant, care transmite boli din generație în generație. Cu acest tip de moștenire la un copil bolnav, unul dintre părinți suferă de aceeași boală. Cu toate acestea, dacă doar un părinte dintr-o familie este bolnav, iar celălalt are gene sănătoase, atunci este posibil ca copiii să nu moștenească gena mutantă.

Un exemplu de moștenire autosomal dominantă

Tipul de moștenire autozomal dominant poate transmite peste 500 de patologii diferite, printre care: sindromul Marfan, sindromul Ehlers-Danlos, distrofia, boala Recklinghuysen, boala Huntington.

Când studiem pedigree-ul, se poate urmări tipul de moștenire autosomal dominant. Pot exista diferite exemple în acest sens, dar cea mai frapantă este boala Huntington. Se caracterizează prin modificări patologice ale celulelor nervoase din structurile creierului anterior. Boala se manifestă prin uitare, demență și mișcări involuntare ale corpului. Cel mai adesea, această boală se manifestă după 50 de ani.

La trasarea pedigree-ului, puteți afla că cel puțin unul dintre părinți a suferit de aceeași patologie și a transmis-o într-o manieră autosomal dominantă. Dacă pacientul are un frate vitreg sau o soră, dar nu prezintă nicio manifestare a bolii, înseamnă că părinții au transmis patologia pentru trăsătura heterozigotă Aa, în care tulburările genice apar la 50% dintre copii. În consecință, descendenții pacientului pot da naștere la 50% dintre copii cu gena Aa modificată.

Tip autozomal recesiv

În moștenirea autosomal recesivă, tatăl și mama sunt purtători ai agentului patogen. Pentru astfel de părinți, 50% dintre copii se nasc purtători, 25% se nasc sănătoși și același număr se nasc bolnavi. Probabilitatea de a transmite o trăsătură patologică fetelor și băieților este aceeași. Cu toate acestea, bolile cu caracter autosomal recesiv pot să nu fie transmise la fiecare generație, ci pot apărea după una sau două generații de descendenți.

Un exemplu de boli transmise de tip autozomal recesiv poate fi:

• boala Toy-Sachs;
• tulburări metabolice;
• fibroza chistica etc.

Când sunt detectați copii cu o patologie genetică de tip autosomal recesiv, se dovedește că părinții sunt rude. Acest lucru este adesea observat în comunitățile închise, precum și în locurile în care sunt permise căsătoriile consanguine.

moștenirea cromozomului X

Moștenirea cromozomială X se manifestă diferit la fete și la băieți. Acest lucru se datorează prezenței a doi cromozomi X la o femeie și unul la un bărbat. Femelele își primesc cromozomii pe rând de la fiecare părinte, în timp ce băieții își primesc cromozomii doar de la mama lor.

Conform acestui tip de moștenire, materialul patogen este cel mai adesea transmis femeilor, deoarece acestea sunt mai predispuse să primească agenți patogeni de la tatăl sau de la mama lor. Dacă tatăl este purtătorul genei dominante în familie, atunci toți băieții vor fi sănătoși, dar fetele vor prezenta patologie.

Cu tipul recesiv al cromozomilor X-linking, la băieți apar boli de tip hemizigot. Femeile vor fi întotdeauna purtătoare ale genei bolnave, deoarece sunt heterozigote (în cele mai multe cazuri), dar dacă o femeie are o trăsătură homozigotă, atunci ea poate lua boala.

Exemple de patologii cu cromozom X recesiv pot fi: daltonismul, distrofia, boala Hunter, hemofilia.

Tipul mitocondrial

Acest tip de moștenire este relativ nou. Mitocondriile sunt transferate cu citoplasma oului, care conține mai mult de 20.000 de mitocondrii. Fiecare dintre ele conține un cromozom. Cu acest tip de moștenire, patologiile se transmit doar prin linie maternă. Din astfel de mame toți copiii se nasc bolnavi.

Când se manifestă trăsătura mitocondrială a eredității, la bărbați se nasc copii sănătoși, deoarece această genă nu poate fi transmisă de la tată la copil, deoarece nu există mitocondrii în spermatozoizi.

Tipul de moștenire se referă, de obicei, la moștenirea unei anumite trăsături, în funcție de dacă gena (alela) care o determină se află pe cromozomul autozomal sau sexual și dacă este dominantă sau recesivă. În acest sens, se disting următoarele tipuri principale de moștenire: 1) moștenire autozomal dominantă, 2) moștenire autosomal recesiv, 3) moștenire dominantă legată de sex și 3) moștenire recesivă legată de sex. Dintre acestea, se disting separat 4) tipuri de moștenire autozomală limitată de sex și 5) holandric. În plus, există 6) moștenire mitocondrială.

La mod autosomal dominant de moștenire alela genei care determină trăsătura este situată într-unul dintre autozomi (cromozomi non-sexuali) și este dominantă. Acest simptom va apărea în toate generațiile. Chiar și la încrucișarea genotipurilor Aa și aa, se va observa la jumătate din descendenți.

În cazul în care tip autosomal recesiv o trăsătură poate să nu apară în unele generații, dar să apară în altele. Dacă părinții sunt heterozigoți (Aa), atunci ei sunt purtători ai unei alele recesive, dar au o trăsătură dominantă. Când se încrucișează Aa și Aa, ¾ din descendenți vor avea o trăsătură dominantă și ¼ va avea o trăsătură recesivă. Când se încrucișează Aa și aa în ½, alela recesivă a genei se va manifesta la jumătate dintre descendenți.

Trăsăturile autozomale apar cu o frecvență egală la ambele sexe.

Moștenirea dominantă legată de sex similar cu autosomal dominant, cu o singură diferență: într-un sex ai cărui cromozomi sexuali sunt aceiași (de exemplu, XX la multe animale este un organism feminin), trăsătura va apărea de două ori mai des decât la un sex cu cromozomi sexuali diferiți (XY). Acest lucru se datorează faptului că, dacă alela genei este situată pe cromozomul X al corpului masculin (și partenerul nu are deloc o astfel de alelă), atunci toate fiicele o vor avea și niciunul dintre fii. Dacă proprietarul unei trăsături dominante legate de sex este un organism feminin, atunci probabilitatea transmiterii acesteia este aceeași pentru ambele sexe de descendenți.

La modul de moștenire recesiv legat de sex De asemenea, poate apărea sărirea generațiilor, ca în cazul tipului autosomal recesiv. Acest lucru se observă atunci când organismele feminine pot fi heterozigote pentru o anumită genă, iar organismele masculine nu poartă alela recesivă. Când o femeie purtătoare este încrucișată cu un bărbat sănătos, jumătate dintre fii vor exprima gena recesivă, iar jumătate dintre fiice vor fi purtătoare. La om, hemofilia și daltonismul sunt moștenite în acest fel. Tații nu transmit niciodată gena bolii fiilor lor (deoarece aceștia transmit doar cromozomul Y).

Mod de moștenire autozomal, limitat de sex observată atunci când gena care determină trăsătura, deși localizată în autozom, apare doar la unul dintre sexe. De exemplu, semnul cantității de proteine ​​din lapte apare doar la femele. Nu este activ la bărbați. Moștenirea este aproximativ aceeași ca în cazul unui tip recesiv legat de sex. Totuși, aici trăsătura poate fi transmisă de la tată la fiu.

Moștenirea olandeză este asociată cu localizarea genei studiate pe cromozomul Y sexual. Această trăsătură, indiferent dacă este dominantă sau recesivă, va apărea la toți fiii și nu la orice fiică.

Mitocondriile au propriul lor genom, care determină prezența tipul de moștenire mitocondrială. Deoarece numai mitocondriile oului ajung în zigot, moștenirea mitocondrială are loc numai de la mame (atât fiice, cât și fii).