Acasă » Seminee si sobe

Cu moștenire recesivă legată de x. Semne de moștenire a unei gene recesive legate de cromozomul X

Această broșură oferă informații despre ce este moștenirea legată de X și despre cum sunt moștenite bolile legate de X.

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.

Figura 1: Gene, cromozomi și ADN

Genele sunt localizate pe structuri asemănătoare unor fire 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 deseori arătăm 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.

Figura 2: 23 de perechi de cromozomi distribuite după mărime; Cromozomul numărul 1 este cel mai mare. Ultimii doi cromozomi sunt cromozomi sexuali.

Cromozomii (vezi Figura 2), numerotați de la 1 la 22, sunt aceiași la bărbați și la femei. Astfel de cromozomi se numesc autozomi. Cromozomii celei de-a 23-a perechi sunt diferiți la femei și la bărbați și se numesc cromozomi sexuali. Există 2 variante de cromozomi sexuali: cromozomul X și cromozomul Y. În mod normal, femeile au doi cromozomi X (XX), unul dintre ei se transmite de la mamă, celălalt de la tată. În mod normal, bărbații au un cromozom X și un cromozom Y (XY), cu cromozomul X transmis de la mamă și cromozomul Y de la tată. Astfel, Figura 2 prezintă cromozomii unui bărbat, deoarece ultima pereche, a 23-a, este reprezentată de combinația XY.

Uneori apare o schimbare (mutație) într-o copie a unei gene care perturbă funcționarea normală a genei. O astfel de mutație poate duce la dezvoltarea unei boli genetice (ereditare), deoarece gena modificată nu transmite informațiile necesare organismului. Bolile legate de X sunt cauzate de modificări ale genelor de pe cromozomul X.

Ce este moștenirea legată de X?

Cromozomul X conține multe dintre genele care sunt foarte importante pentru creșterea și dezvoltarea organismului. Cromozomul Y este mult mai mic și conține mai puține gene. După cum se știe, femeile au doi cromozomi X (XX), prin urmare, dacă o copie a unei gene de pe cromozomul X este schimbată, atunci copia normală de pe al doilea cromozom X poate compensa funcția celui modificat. În acest caz, femeia este de obicei o purtătoare sănătoasă a bolii X-linked. Un purtător este o persoană care nu are semne ale bolii, dar are o copie alterată a genei. În unele cazuri, femeile pot avea manifestări moderate ale bolii.

Bărbații au un cromozom X și un cromozom Y, așa că atunci când o copie a unei gene de pe cromozomul X este modificată, nu există o copie normală a genei care să compenseze funcția. Aceasta înseamnă că un astfel de om va fi bolnav. Bolile care sunt moștenite în modul descris mai sus sunt numite recesive legate de X. Exemple de astfel de boli sunt hemofilia, distrofia musculară Duchenne și sindromul X fragil.

Moștenirea dominantă legată de X

Majoritatea bolilor legate de X sunt recesive, dar în cazuri rare, bolile legate de X sunt moștenite ca dominante. Aceasta înseamnă că dacă o femeie are o copie alterată și o copie normală a genei, acest lucru va fi suficient pentru ca boala să se manifeste. Dacă un bărbat moștenește o copie alterată a genei cromozomului X, el va dezvolta boala, deoarece bărbații au doar un cromozom X. Femeile afectate au o șansă de 50% (1 din 2) de a avea un copil afectat și este același lucru pentru fiice și fii. Un om bolnav își va îmbolnăvi toate fiicele și toți fiii lui vor fi sănătoși.

Cum se moștenesc bolile legate de X?

Dacă o femeie purtătoare are un fiu, atunci ea îi poate transmite fie un cromozom X cu o copie normală a genei, fie un cromozom X cu o copie alterată a genei. Astfel, fiecare fiu are o șansă de 50% (1 din 2) de a moșteni o copie alterată a genei și de a dezvolta boala. În același timp, există aceeași șansă - 50% (1 din 2) - ca fiul să moștenească o copie normală a genei, caz în care nu va avea boala. Această probabilitate este aceeași pentru fiecare fiu (Figura 3).

Dacă o femeie purtătoare are o fiică, ea va transmite fie un cromozom X cu o copie normală a genei, fie un cromozom X cu o copie alterată. Astfel, fiecare fiică are o șansă de 50% (1 din 2) de a moșteni o copie alterată a genei, caz în care va fi purtătoare, ca și mama ei. Pe de altă parte, există o șansă egală de 50% (1 din 2) ca fiica să moștenească o copie normală a genei, caz în care va fi sănătoasă și nu purtătoare (Figura 3).

Figura 3: Cum sunt transmise bolile recesive legate de X de la femeile purtătoare

Figura 4: Cum se transmit bolile recesive legate de X de la bărbații afectați

Dacă un bărbat cu o boală legată de X are o fiică, el îi va transmite întotdeauna copia modificată a genei. Acest lucru se datorează faptului că bărbații au doar un cromozom X și îl transmit mereu fiicelor lor. Astfel, toate fiicele lui vor fi purtătoare (Fig. 4). De regulă, fiicele sunt sănătoase, dar riscă să aibă fii bolnavi.

Dacă un bărbat cu o boală legată de X are un fiu, nu îi va transmite niciodată copia modificată a genei. Acest lucru se datorează faptului că bărbații transmit mereu cromozomul Y fiilor lor (dacă transmit cromozomul X, vor avea o fiică). Astfel, toți fiii unui bărbat cu o boală legată de X vor fi sănătoși (Fig. 4).

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

Uneori, un copil cu o tulburare genetică legată de X poate fi primul din familie diagnosticat cu această afecțiune. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că o nouă mutație (modificare) a genei a avut loc în spermatozoizii sau ovulul din care s-a dezvoltat copilul. În acest caz, niciunul dintre părinții copilului nu va fi purtător al bolii. Probabilitatea ca acești părinți să aibă un alt copil cu aceeași boală este foarte scăzută. Cu toate acestea, un copil bolnav care are o genă alterată o poate transmite copiilor săi în viitor.

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

Pentru persoanele care au antecedente familiale de tulburare recesivă legată de X, există mai multe opțiuni pentru testare. Un test de purtător poate fi efectuat pe femei pentru a determina dacă acestea sunt purtătoare de mutații (modificări) într-o anumită genă de pe cromozomul X. Aceste informații pot fi utile atunci când planificați o sarcină. Pentru unele boli legate de X, diagnosticul prenatal (adică diagnosticul în timpul sarcinii) este posibil pentru a determina dacă copilul a moștenit boala (mai mult informatii detaliate prezentate în broșurile „Biopsia vilozităților coriale” și „Amniocenteză”).

Alți membri ai familiei

Dacă cineva din familia dumneavoastră are o boală legată de X sau este purtător, poate doriți să discutați acest lucru cu alți membri ai familiei dumneavoastră. Acest lucru le va oferi femeilor din familia dumneavoastră posibilitatea, dacă doresc, să se supună unor teste (un test de sânge special) pentru a determina dacă sunt purtătoare ale bolii. 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.

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.

Ce este important de reținut

  • Femeile care sunt purtătoare ale unei boli legate de X au o șansă de 50% de a transmite copiilor o copie alterată a genei. Dacă un fiu moștenește o copie modificată de la mama sa, va fi bolnav. Dacă o fiică moștenește o copie modificată de la mama ei, ea va fi purtătoare a bolii, ca și mama ei.
  • Un bărbat cu o tulburare recesivă legată de X va transmite întotdeauna copia modificată a genei fiicei sale, iar ea va fi purtătoare. Cu toate acestea, dacă este o tulburare dominantă legată de X, atunci fiica lui va fi afectată. Un bărbat nu transmite niciodată fiului său copia modificată a genei.
  • 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 tulburare genetică în familia lor. Este important să ne amintim că aceasta nu este vina nimănui sau rezultatul acțiunilor altcuiva.

Caracteristicile moștenirii patologiei cu tip Y-linked sunt: ‑ transmiterea unei trăsături de la tată la toți fiii și singurii fii; ‑ fiicele nu moștenesc niciodată o trăsătură de la tatăl lor, pentru că nu au cromozom Y; ‑ natura „verticală” a moștenirii unei trăsături; ‑ Probabilitatea de moștenire pentru bărbați este de 100%; ‑ Genele responsabile de dezvoltarea trăsăturii patologice sunt localizate pe cromozomul Y.

Exemple de trăsături transmise prin tipul de moștenire legat de Y: – hipertricoza urechilor, – creșterea excesivă a părului pe falangele mijlocii ale degetelor, – azoospermie. În Fig. 4–12.

Y LAYOUT introduceți fișierul „PF Fig 04 12 Pedigree cu moștenire de tip holandric legat de Y”

Orez.4–12 .Pedigree cu moștenire de tip Y-linked (holandric).

MOștenirea mitocondrială

Caracteristicile importante ale tipului mitocondrial de moștenire a patologiei sunt: ​​– prezența patologiei la toți copiii unei mame bolnave; – nașterea copiilor sănătoși dintr-un tată bolnav și o mamă sănătoasă. Aceste caracteristici se explică prin faptul că mitocondriile sunt moștenite numai de la mamă. Porțiunea genomului mitocondrial patern din zigot este ADN de la 0 la 4 mitocondrii, iar genomul matern este ADN din aproximativ 2500 mitocondrii. În plus, după fertilizare, replicarea ADN-ului patern este blocată.

Genomul mitocondrial a fost acum secvențiat. Conține 16.569 de perechi de baze și codifică două ARN-uri ribozomale (12S și 16S), 22 ARN de transfer și 13 polipeptide – subunități ale complexelor de fosforilare oxidativă enzimatică. Celelalte 66 de subunități ale lanțului respirator sunt codificate în nucleu.

Exemple de boli cu moștenire de tip mitocondrial (boli mitocondriale): atrofie a nervului optic Leber, sindroame Lei(mioencefalopatie mitocondrială), MERRF (epilepsie mioclonică), cardiomiopatie dilatativă familială. Pedigree al unui pacient cu un tip mitocondrial de moștenire a patologiei (atrofie optică Leber)în patru generații este prezentat în Fig. 4–13.

Y LAYOUT introduceți fișier „PF Fig 04 13 Pedigree cu tipul mitocondrial de moștenire a bolii”


Orez.4–13 .Pedigree cu tipul mitocondrial de moștenire a bolii. Cerc - gen feminin, pătrat - gen masculin, cerc întunecat și/sau pătrat - bolnav.

Exemple de boli monogenice care sunt cele mai frecvente în practica clinică

Fenilcetonurie

Toate formele de fenilcetonurie sunt rezultatul unei deficiențe a unui număr de enzime. Genele lor sunt transcrise în hepatocite și sunt moștenite în mod autosomal recesiv. Cea mai frecventă formă de fenilcetonurie apare din cauza mutațiilor genei fenilalaninei 4-monooxigenazei (fenilalanină 4-hidroxilază, fenilalaninază). Cel mai frecvent tip de mutație – substituții cu o singură nucleotidă (mutații fără sens, nonsens și mutații la locurile de îmbinare). Legătura patogenetică principală a fenilcetonuriei – hiperfenilalaninemie cu acumulare de produse metabolice toxice (fenilpiruvic, fenilacetic, fenilactic și alți cetoacizi) în țesuturi. Acest lucru duce la deteriorarea sistemului nervos central, perturbarea funcției hepatice, metabolismul proteinelor, lipo- și glicoproteinele și metabolismul hormonal.

Apare fenilcetonurie: excitabilitate crescută și hipertonicitate musculară, hiperreflexie și convulsii, semne de dermatită alergică, hipopigmentare a pielii, părului, irisului; „șoarece” miros de urină și transpirație, întârzierea dezvoltării psihomotorii. Copiii netratați dezvoltă microcefalie și retard mental. Un alt nume al bolii este asociat cu aceasta – oligofrenie cu fenilpiruvat.

Tratamentul fenilcetonuriei efectuate folosind terapie dietetică (excluderea sau reducerea conținutului de fenilalanină din alimente). Dieta trebuie urmată din momentul diagnosticului (prima zi după naștere), iar conținutul de fenilalanină din sânge trebuie monitorizat timp de cel puțin 8-10 ani (vezi articolul „Hemofilie” din Anexa „Referințele termenilor”)

Sindromul Marfana

Frecvența sindromului Marfana este în intervalul 1:10.000–15.000. Sindromul este moștenit în mod autosomal dominant. Cauza sindromului – mutația genei fibrilinei ( FBN1). Au fost identificate aproximativ 70 de mutații ale acestei gene (majoritatea de tip missense). Mutații ale diverșilor exoni genici FBN1 provoacă diferite modificări ale fenotipului, de la moderate (subclinice) la severe.

Apare sindromul Marfanînfrângere generalizată țesut conjunctiv(deoarece fibrilina este larg reprezentată în matricea țesutului conjunctiv al pielii, plămânilor, vaselor de sânge, rinichilor, mușchilor, cartilajelor, tendoanelor, ligamentelor); leziuni ale scheletului, statură înaltă, membre disproporționat de lungi, arahnodactilie, leziuni ale sistemului cardiovascular, anevrisme aortice disecante, prolaps de valvă mitrală, leziuni oculare: luxații sau subluxații ale cristalinului, tremurări ale irisului.

Hemoglobinopatia S

Hemoglobinopatia S (moștenire autozomal recesivă) este frecventă în țările din așa-numita centură de malarie a Pământului. Acest lucru se explică prin faptul că heterozigoții pentru HbS sunt rezistenți la malaria tropicală. În special, purtătorii de HbS sunt obișnuiți în Transcaucazia și Asia Centrala, în Rusia, frecvența maximă a purtătorilor heterozigoți ai HbS a fost observată în Dagestan.

HbS este cauzată de înlocuirea unei baze din 6 ‑ m triplet (mutație missens)  ‑ lanțuri de globină. Acest lucru duce la înlocuirea acidului glutamic cu valină. Acest Hb are o solubilitate extrem de scăzută. Intracelular, tactoizii cristalini sunt formați din HbS. Ele conferă celulelor roșii forma de seceră. De aici și numele bolii – "anemia celulelor secera".

Purtătorii heterozigoți de HbS sunt sănătoși în condiții normale, dar cu pO 2 scăzută (lucru cu cheson, condiții de mare altitudine etc.) sau cu hipoxemie (insuficiență cardiacă, insuficiență respiratorie, anestezie prelungită etc.), se dezvoltă anemie hemolitică.

Homozigoții suferă de anemie hemolitică severă de la 4 la 6 ‑ vârsta de o lună. Ca urmare a trombozei capilarelor sau venulelor de către eritrocite în formă de seceră, se dezvoltă ulcere trofice (adesea pe picioarele inferioare), dureri abdominale, leziuni ale inimii și ochilor. Leziuni caracteristice ale sistemului osteo-articular, hepatosplenomegalie.

Fibroză chistică

Fibroza chistică este leziuni multiple ale glandelor exocrine, însoțite de acumularea și eliberarea de secreții vâscoase. În rândul nou-născuților, incidența fibrozei chistice este de 1:1500–1:2000. Fibroza chistică este una dintre cele mai frecvente boli monogenice din Europa. Fibroza chistică se moștenește în mod autosomal recesiv. Sunt cunoscute peste 130 de alele mutante; cea mai frecventă mutație – delF508. Are ca rezultat absența fenilalaninei la poziția 508 a proteinei reglatoare transmembranare. În funcție de tipul de mutație și de localizarea acesteia, funcția genei poate fi afectată complet sau parțial. În acest caz, reglarea transportului Cl prin membranele celulelor epiteliale este perturbată (transportul Cl este inhibat, iar Na + este îmbunătățit).

Boala se caracterizează prin închiderea canalelor glandelor cu o secreție vâscoasă, care se formează datorită resorbției crescute a Na + de către celulele canalelor glandelor exocrine. Adesea, în canale se formează chisturi și se dezvoltă inflamația. În cazurile cronice, în glande se dezvoltă țesut conjunctiv în exces (scleroză). La nou-născuți, este adesea detectată obstrucția intestinală (ileus meconial). La copii se dezvoltă cel mai adesea forma pulmonară sau pulmonar-intestinală a bolii. Se manifestă prin bronșite repetate, pneumonie, emfizem pulmonar, precum și tulburări de cavitate și digestie parietală, până la dezvoltarea sindromului de malabsorbție (sindrom de slabă absorbție). Cu un curs lung, se dezvoltă insuficiență respiratorie, ciroză hepatică și hipertensiune portală, ducând adesea la deces.

Boli cromozomiale

Bolile cromozomiale sunt detectate la nou-născuți cu o frecvență de 6:1000. Legătura inițială a patogenezei – mutații genomice sau cromozomiale. Dezechilibrul cromozomal duce la oprirea sau întreruperea dezvoltării embrionare, inclusiv în stadiile incipiente ale organogenezei. Ca rezultat, se formează mai multe VPR-uri. Severitatea tulburărilor se corelează de obicei cu gradul de dezechilibru cromozomial: cu cât materialul cromozomial este implicat mai mult în aberație, cu atât dezechilibrul cromozomial se manifestă mai devreme în ontogeneză, cu atât sunt mai semnificative tulburările în dezvoltarea fizică și psihică a individului. De regulă, pierderea unui cromozom sau a unei părți a acestuia duce la consecințe clinice mai grave decât adăugarea unui cromozom sau a unei părți a acestuia.

Bolile cromozomiale sunt clasificate (Fig. 4–14) după criteriile modificărilor structurii și numărului de cromozomi, precum și în funcție de tipul de celulă (genitală sau somatică).

Y LAYOUT introduceți fișierul „PF Fig 04 14 Tipuri de boli cromozomiale”

Orez.4–14 .Tipuri de boli cromozomiale.


Informații conexe.


Transferul unei gene situate pe cromozomii sexuali de la părinți la urmași se numește moștenire legată de sex. Caracteristicile transmise apar la descendenții unui anumit sex.

Cromozomi sexuali

Definiția moștenirii legate de sex este interconectată cu conceptul de cromozomi sexuali.
Toți cromozomii sunt împărțiți în două tipuri:

  • autozomi- la fel pentru ambele sexe;
  • gonozomii- cromozomi sexuali care determina sexul.

Un organism se dezvoltă în funcție de sexul (masculin sau feminin) purtat de un cromozom sexual (de obicei o pereche). Este posibil să distingem organismele după gen numai în cazul reproducerii sexuale - oogamie.

Din punct de vedere genetic, există două tipuri de sex:

  • homogametic- contine cromozomi identici;
  • heterogametic- contine cromozomi diferiti.

Orez. 1. Sexul homogametic și heterogametic.

La oameni și alte mamifere, sexul homogametic este feminin, sexul heterogametic este masculin. Cromozomii feminini sunt desemnați convențional XX, cromozomii masculini - XY. La păsări este invers: sexul feminin este heterogametic (denumit ZW), iar sexul masculin este homogametic (ZZ). Unele animale au mai multe perechi de cromozomi care determină sexul.

Genotipul uman după gen este următorul:

  • masculin - 22 de perechi de autozomi și XY;
  • femela - 22 de perechi de autozomi și XX.

Orez. 2. 23 de perechi de cromozomi.

TOP 2 articolecare citesc împreună cu asta

Mecanismul moștenirii

La fertilizare, sexul este determinat de cromozomul X. Dacă acest cromozom este moștenit de la tată, atunci se naște o fată, dacă de la mamă, se naște un băiat. Cromozomul Y poartă doar sex și nu este legat de nicio trăsătură. Aproximativ 60 de gene sunt moștenite cu cromozomul X, care sunt responsabile nu numai de trăsături, ci și de diferite boli.
În special, cromozomul X poate purta:

  • hemofilie - o boală asociată cu tulburări de coagulare a sângelui (coagulare);
  • daltonismul este o încălcare a percepției culorilor (o persoană bolnavă confundă adesea roșul și culori verzi);
  • întunecarea smalțului dinților;
  • distrofie musculara.

Sa luam in considerare moștenirea trăsăturilor legate de sex , folosind hemofilia ca exemplu:

  • cromozomul X poate conține o genă dominantă (H), responsabilă pentru coagularea normală a sângelui, sau o genă recesivă (h), responsabilă pentru hemofilie;
  • dacă o femeie este heterozigotă (XHXh), dar nu prezintă hemofilie, dar este purtătoare a bolii, deoarece conține o genă recesivă;
  • un bărbat care poartă un singur cromozom X poate conține doar una dintre variantele genelor - H sau h, prin urmare, chiar și cu prezența unei gene recesive, bărbatul dezvoltă hemofilie (gena de coagulare este absentă).

Orez. 3. Moștenirea hemofiliei.

Dacă mama este heterozigotă și tatăl are hemofilie, atunci șansele de a se naște bolnav la fete și băieți sunt egale (50% șanse). Transmiterea unei trăsături ereditare de la o mamă heterozigotă și un tată bolnav este după cum urmează:

XHXh x XhY

F1: XHXh (fiică sănătoasă) XhXh (fiică bolnavă)

XHY (fiu sanatos) XhY (fiu bolnav)

Dacă o femeie este homozigotă, atunci copiii se vor naște sănătoși, chiar dacă tatăl are hemofilie:

XHXH x XhY

F1 2XHXh 2XHY

La pisici, culoarea carapace de țestoasă (tricoloră) este legată de cromozomul X. Colorarea neobișnuită apare atunci când o pisică are genele responsabile atât pentru colorarea roșie, cât și pentru cea neagră (XAXB). O pisică poate obține doar una dintre gene - roșu (XAY) sau negru (XBY).

Ce am învățat?

Am aflat despre ce se înțelege prin moștenire legată de sex. Trăsăturile sunt purtate și transmise ambelor sexe numai de către cromozomii X. Femeile sunt mai puțin susceptibile de a face o boală congenitală legată de sex decât bărbații, deoarece... Femeile au doi cromozomi X, în timp ce bărbații au doar unul.

Test pe tema

Evaluarea raportului

Rata medie: 4.4. Evaluări totale primite: 189.

Moștenirea recesivă legată de X(Engleză) Moștenirea recesivă legată de X) este unul dintre tipurile de moștenire legată de sex. O astfel de moștenire este tipică pentru trăsăturile ale căror gene sunt localizate pe cromozomul X și care apar numai în stare homozigotă sau hemizigotă. Acest tip de moștenire are o serie de boli ereditare congenitale la om, aceste boli sunt asociate cu un defect în oricare dintre genele situate pe cromozomul X sexual și apar dacă nu există un alt cromozom X cu o copie normală a aceleiași gene. În literatură există o abreviere XR pentru a desemna moștenirea recesivă legată de X.

Este tipic pentru bolile recesive legate de X că bărbații sunt de obicei afectați pentru bolile rare legate de X, acest lucru este aproape întotdeauna adevărat. Toate fiicele lor fenotipic sănătoase sunt purtătoare heterozigote. Dintre fiii mamelor heterozigote, raportul dintre bolnavi și sănătoși este de 1 la 1.

Un caz special de moștenire recesivă legată de X este încrucişat moștenire (ing. moștenire încrucișată, de asemenea moștenire încrucișată), ca urmare a faptului că caracteristicile taților apar la fiice, iar caracteristicile mamei la fii. Numele acestui tip de moștenire a fost dat de unul dintre autorii teoriei cromozomiale a moștenirii, Thomas Hunt Morgan. El a descris pentru prima dată acest tip de moștenire pentru trăsătura de culoare a ochilor la Drosophila în 1911. Moștenirea încrucișată apare atunci când mama este homozigotă pentru o trăsătură recesivă localizată pe cromozomul X, iar tatăl are o alelă dominantă a acestei gene pe singurul cromozom X. Detectarea acestui tip de moștenire în timpul analizei de segregare este una dintre dovezile localizării genei corespunzătoare pe cromozomul X.

YouTube enciclopedic

    1 / 5

    Trăsături de personalitate legate de gen

    Sarcină combinată despre genetică 3 în 1! Lecția de biologie nr 71.

    Lecție online de biologie. Moștenirea legată de sex

    Principiul Hardy-Weinberg

    Distracție cu un Pennetta Grid

    Subtitrări

    În momentul actual al cursului nostru de biologie, probabil vă puneți o întrebare logică: ce determină sexul unui organism? Nu există un răspuns cert, deoarece în lumea animală sexul este determinat de diverși factori. Pentru unele reptile acesta este mediul extern. Pentru reptile, acest factor este mediul extern. Nu pentru toată lumea, doar pentru unele tipuri. Uneori depinde de temperatura la care se dezvoltă embrionul, depinde de sexul său viitor; uneori – din alți factori de mediu. Pentru alte clase de animale, în special pentru mamifere, cărora le aparținem, acestea sunt gene. Puteți întreba: „Salman,…” O secundă, voi scrie. La mamifere - gene. Deci, vă întrebați: „poate că există diferite alele - o alelă masculină, o alelă feminină?” Dar știi câte semne determină diferențele dintre un bărbat și o femeie. Este probabil un set de gene care interacționează. Această a doua presupunere este mai aproape de adevăr. Acesta este chiar mai mult decât un set de gene. Aceștia sunt cromozomi întregi. Lasă-mă să desenez miezul. Acesta este miezul. Acesta va fi miezul pentru om. 22 de perechi de cromozomi nu determină sexul. le voi desemna; unul dintre omologi, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14. Și așa mai departe. Sunt 22 de perechi în total. Cromozomii acestor douăzeci și două de perechi se numesc autozomi. Acestea sunt perechi standard de cromozomi care conțin informații diferite. Aceste perechi constau din cromozomi omologi, care, după cum am spus mai devreme, primim câte unul de la fiecare dintre părinții noștri. Informațiile pe care le conțin nu sunt neapărat identice, dar sunt întotdeauna determinate de gene similare. Dacă o genă determină culoarea ochilor, la fel face și cealaltă genă din pereche. Deși culoarea în sine poate fi codificată în aceste gene în moduri diferite. Deci, acest set de gene nu ne determină în niciun fel genul. Există doi cromozomi speciali pentru aceasta. Lasă-mă să le marchez aici. Bej lung și albastru scurt. Veți observa imediat: acești doi nu arată ca cromozomi omologi. Cum pot conține aceleași informații atunci când cel albastru este scurt și cel bej este lung? Și ai dreptate. Nu sunt omoloage. Acești cromozomi determină caracteristicile sexuale. Deci, cromozomii determină caracteristicile sexuale. Cromozomul lung este de obicei numit cromozom X. Derulați în jos... Și cel scurt albastru se numește cromozomul Y. Și așa determină ei sexul. Sistem simplu: dacă ai un cromozom Y, ești bărbat. Acest nucleu pe care l-am desenat - să ne imaginăm că există o celulă în jurul lui - este masculin. Deci, dacă ai un cromozom X (și asta e tot ce putem obține de la mama)... Cromozomul X de la mama și cromozomul Y de la tata, atunci vei fi bărbat. Dacă ai un cromozom X de la mama ta și un cromozom X de la tatăl tău, vei fi femeie. Putem chiar să desenăm o rețea Punnett. Acesta va fi un tabel simplu, dar va arăta combinațiile posibile. Să presupunem că acesta este genotipul mamei tale pe cromozomul care determină sexul. Are doi cromozomi X. Asta a făcut-o mama ta, nu tatăl tău. Și tatăl tău are un cromozom X și un cromozom Y. (Y - cu majuscule) Și iată tabelul Punnett. Care sunt posibilele opțiuni pentru urmași? Mama poate da acest cromozom X, tata poate da și un cromozom X. Atunci va fi o fată. Mama poate da un alt cromozom X împreună cu acel cromozom X - din nou va fi o fată. Este clar că întotdeauna obținem cromozomul X de la mama noastră. Dar putem obține fie un cromozom X, fie un cromozom Y de la tatăl nostru. Să fie un cromozom Y. Acestea vor fi fete, iar aceia vor fi băieți. E bine că jumătate sunt fete și jumătate băieți. Și asta este ceea ce fapt interesant, care conține o oarecare ironie. Să ne gândim cine determină sexul urmașilor? Va fi mama sau tata? Deci mama dă întotdeauna un cromozom X, adică setul haploid al oului mamei, gametul feminin, nu poate determina în niciun fel sexul puilor. Spermatozoizii joacă un rol decisiv. Tatăl are multe dintre ele și toți se străduiesc... toți se străduiesc după ou. Unele dintre ele au un cromozom X, iar altele au un cromozom Y. Și alți cromozomi. Dacă acest spermatozoid câștigă cursa, este mai bine să spunem că este o fată... Dacă câștigă, atunci ovulul fecundat va fi o fată. Dacă acest sperma câștigă cursa, rezultatul va fi un băiat. De ce am spus despre ironie: sunt multe exemple în istorie, iar cel mai faimos este, probabil, Henric al VIII-lea... În general, acest lucru este tipic nu numai pentru regi... În civilizația noastră, principiul masculin domină, și adesea bărbații sunt obsedați de dorința de a obține un moștenitor, astfel încât să aibă pe cine să-și transmită numele de familie Și în cazul lui Henric al VIII-lea – țara. Și dacă se nasc fetele, se enervează teribil și își dau vina pe soțiile, dar este vina lor. Henric al VIII-lea și Ana Boleyn. Nu sunt un mare pasionat de istorie, dar schiță generală era așa: Henry era supărat pe Anna pentru că nu-i purta moștenitor. Și a găsit un motiv să o execute tăindu-i capul, deși motivul era în el însuși. Majoritatea spermei lui erau probabil așa și nu așa. Ulterior, a avut un fiu, iar dacă chiar era copilul lui, atunci avea și el astfel de spermă, dar motivul era în el. Asta e ironia. Bărbații își dau vina pe soțiile lor, iar motivul constă în ei înșiși. Acum s-ar putea să vă întrebați: „Salman, acești cromozomi determină doar caracteristicile sexuale sau conțin alte informații?” Voi desena câțiva cromozomi. Fie acesta să fie cromozomul X, iar acesta să fie cromozomul Y. Cromozomul X conține o mulțime de alte informații, deși are relativ puține gene. Aproximativ 1500 de gene. Și cromozomul Y are cele mai puține gene dintre toți ceilalți cromozomi. Există 78 de gene în total. Tocmai am clarificat acest lucru, dar nimeni nu știe dacă 78 este exact. Conține foarte puține informații în afară de determinarea genului. Conține o genă numită gena SRY. Poate nu știi asta. Joacă un rol în dezvoltarea testiculelor, a organelor reproducătoare masculine. Deci, gena SRY joacă un rol în dezvoltarea testiculelor. Această genă conține informații care determină dezvoltarea organelor genitale masculine. Dacă o astfel de genă este absentă, se dezvoltă un individ feminin. Dau o viziune foarte simplificată. Până acum am vorbit despre informațiile care joacă un rol în determinarea genului. Dar aceste gene conțin și alte informații. Cele mai cunoscute exemple sunt încălcările individuale. De exemplu, daltonismul. Gene... mai bine spus, mutații care provoacă daltonism. Incapacitatea de a distinge între culorile roșii și cele verzi. Am scris asta în verde, ceea ce poate să nu fie în întregime corect. Și, de asemenea, hemofilie. Când sângele nu se coagulează. Există mai multe tipuri de hemofilie. Dar principalul său simptom este incapacitatea sângelui de a se coagula. Ambele anomalii sunt cauzate de mutații ale cromozomului X. Acestea sunt mutații recesive. Ce înseamnă asta? Ambii cromozomi X trebuie - sa luam cazul hemofiliei - ambii cromozomi X ai unui individ trebuie sa contina mutatii ale hemofiliei pentru ca acesta sa aiba fenotipul hemofiliei. De exemplu, aici avem genotipul unei femei. Are un cromozom X normal și un cromozom X - îl voi nota cu un superscript - și un cromozom cu mutația hemofilie. Ea va fi purtătoarea. Fenotipul ei nu include hemofilia. Sângele ei se coagulează așa cum ar trebui. O femeie va suferi de hemofilie doar dacă primește două dintre aceste gene, deoarece este o mutație recesivă. Un astfel de individ va avea hemofilie. Și bărbații au doar un cromozom X. Și un bărbat va suferi de hemofilie dacă o astfel de mutație este într-un cromozom X pe care l-a primit. Iar celălalt este cromozomul Y. Un astfel de om va avea hemofilie. Se pune întrebarea (ar trebui să notez imediat că aceasta este o mutație relativ rară a cromozomului X)... despre cine are mai multe șanse de a dezvolta hemofilie? Pentru un bărbat sau pentru o femeie? Toate celelalte lucruri fiind egale, cine se îmbolnăvește mai des? Uite, aceasta este o alelă relativ rară; O femeie trebuie să aibă două astfel de gene. Am făcut întrebări înainte de înregistrare. Frecvența formării sale este următoarea: aproximativ 1 om din 5.000-10.000 suferă de hemofilie. Adică, frecvența unei astfel de alele este de 1 la 7.000; frecvența formării cromozomului X cu mutația hemofiliei. Probabilitatea va fi așa. Prin urmare, 1 din 7.000 de bărbați au hemofilie; 1 dată din 7000 primesc un cromozom X cu mutația care provoacă hemofilie. În acest caz, cromozomul Y nu are nicio semnificație: nu determină factorii de coagulare a sângelui și alții care provoacă hemofilie. În ce condiții va dezvolta o femeie hemofilie? Doar dacă primește doi cromozomi cu o mutație. Și probabilitatea unei astfel de mutații este de 1 la 7.000, adică pentru ea probabilitatea va fi egală cu 1 la 7.000 înmulțit cu 7.000, adică unul la 49 de milioane. După cum vă puteți imagina, cazurile de hemofilie la femei sunt mult mai rare decât la bărbați. Și, de regulă, toate mutațiile asociate sexului, dacă sunt mutații recesive, apar dacă sunt transmise bărbaților, deoarece nu au un alt cromozom X care ar fi dominant. Și la femei apar doar dacă ambii cromozomi sunt așa. Incidența la bărbați va fi... să desemnăm m incidența la bărbați. Am să corectez ortografia... Rata de incidență la bărbați... Atunci care este rata de incidență la femei? Aceasta poate fi considerată ca frecvența alelelor cu mutația cromozomului X. O femeie se va îmbolnăvi dacă primește două dintre aceste gene. Adică frecvența pentru femei este m pătrat. Veți spune - asta este mai mult. Îl voi îndrepta. Dar ne amintim că rata de incidență este mai mică de unu, în cazul hemofiliei - unul la 7000. La pătrat 1 la 7000, obținem 1 la 49 de milioane. Sper că v-a părut interesant. Acum știți ce determină formarea caracteristicilor sexuale masculine și feminine. Și cine este „de vină” dacă un cuplu nu reușește să nască un fiu? Subtitrări de către comunitatea Amara.org

Particularități ale moștenirii trăsăturilor recesive legate de sex la oameni

La om, ca toate mamiferele, sexul masculin este heterogametic (XY), iar sexul feminin este homogametic (XX). Aceasta înseamnă că bărbații au doar un cromozom X și un cromozom Y, în timp ce femeile au doi cromozomi X. Cromozomii X și cromozomii Y au regiuni omoloage mici (regiuni pseudoautozomale). Moștenirea trăsăturilor ale căror gene sunt situate în aceste regiuni este similară cu moștenirea genelor autozomale și nu este discutată în acest articol.

Trăsăturile legate de cromozomul X pot fi recesive sau dominante. Trăsăturile recesive nu apar la indivizii heterozigoți în prezența unei trăsături dominante. Deoarece bărbații au un singur cromozom X, bărbații nu pot fi heterozigoți pentru genele găsite pe cromozomul X. Din acest motiv, doar două stări ale trăsăturii recesive legate de X sunt posibile la bărbați:

  • dacă pe un singur cromozom X există o alelă care determină o trăsătură sau tulburare, bărbatul prezintă acea trăsătură sau tulburare, iar toate fiicele sale primesc această alelă de la el împreună cu cromozomul X (fiii vor primi cromozomul Y);
  • dacă nu există o astfel de alelă pe singurul cromozom X, atunci această trăsătură sau tulburare nu se manifestă la om și nu este transmisă descendenților săi.

Deoarece femeile au doi cromozomi X, ele au trei condiții posibile pentru trăsăturile recesive legate de X:

  • alela care determină această trăsătură sau tulburare este absentă pe ambii cromozomi X - trăsătura sau tulburarea nu se manifestă și nu se transmite descendenților;
  • alela care determină trăsătura sau tulburarea este prezentă pe un singur cromozom X - trăsătura sau tulburarea de obicei nu apare, iar atunci când este moștenită, aproximativ 50% dintre descendenți primesc această alelă împreună cu cromozomul X de la aceasta (cealaltă 50% dintre descendenți vor primi un alt cromozom X) ;
  • alela care determină trăsătura sau tulburarea este prezentă pe ambii cromozomi X - trăsătura sau tulburarea se manifestă și se transmite descendenților în 100% din cazuri.

Unele tulburări moștenite într-un model recesiv legat de X pot fi atât de severe încât duc la moartea fătului. În acest caz, este posibil să nu existe un singur pacient cunoscut printre membrii familiei și printre strămoșii lor.

Femeile care au o singură copie a mutației sunt numite purtătoare. De obicei, o astfel de mutație nu este exprimată în fenotip, adică nu se manifestă în niciun fel. Anumite boli cu moștenire recesivă legată de X au încă unele manifestări clinice la femeile purtătoare datorită mecanismului de compensare a dozei, datorită căruia celule somatice Unul dintre cromozomii X este inactivat accidental, iar în unele celule ale corpului este exprimată o alelă X, iar în altele - alta.

Unele boli recesive legate de X la oameni

Uzual

Boli recesive frecvente legate de X:

Rar

Vezi si

  • Moștenirea dominantă legată de X

Note

  1. Fundația „Darul vieții”.  Moștenirea recesivă legată de X
  2. Seroquel XR (quetiapină) Boală Interacțiuni
  3. O roman X-linked form recesivă de mendeliană susceptibilitate la boala micobateriană
  4. susceptibilitate mendeliană  legată de X la boli micobacteriene
  5. Vogel F., Motulsky A. Genetica umana in 3 volume. - M: Mir, 1989. - T. 1. - P. 162-164. - 312 s.
  6. Morgan T.H., Sturtevant A.H., Muller H.J., Bridges C.B.. - New York: Henry Holt and Company, 1915. - 262 p.
  7. engleză-rusă Dicţionar termeni genetici. Arefiev V. A., Lisovenko L. A., Moscova: Editura VNIRO, 1995.
  8. Shevchenko V. A., Topornina N. A., Svolinskaya N. S. Genetica umană: manual. pentru studenti superior manual stabilimente. Ed. a II-a, rev. si suplimentare - M.: Umanit. ed. Centrul VLADOS, 2004. - 240 p.: ISBN 5-691-00477-8 din 116
  9. Dobyns WB, Filauro A. Moștenirea de majoritatea x-linked trăsăturile nu este dominante sau recesivă, doar X-linked.  Am J Med Genet A. 2004 Aug 30;129A(2):136-43.
  10. OMIM Color Bindness, Deutan Series;  CBD
  11. Carlo Gelmetti; Caputo, Ruggero. Dermatologie și dermatopatologie pediatrică: un atlas concis. - T&F STM, 2002. - P. 160. - ISBN 1-84184-120-X.
  12. Distrofia musculară Duchenne: MedlinePlus Enciclopedie Medicală. nlm.nih.gov. Preluat la 6 mai 2014.

În bolile legate de X, gena anormală este localizată pe cromozomul X. Bolile legate de X diferă semnificativ de bolile autosomale.

Deoarece femelele moștenesc două copii ale cromozomului X, ele pot fi heterozigote și uneori homozigote pentru orice alele la un anumit locus. Prin urmare, la femei, genele legate de X apar în același mod ca genele autosomale. Ca urmare a inactivării cromozomului X (acest proces este aleatoriu și are loc în stadiile incipiente ale embriogenezei la femei), doar un cromozom X este activ în fiecare celulă a corpului. Aceasta înseamnă că la femeile care sunt heterozigote pentru o alelă mutantă legată de X, produsul genic normal este produs într-o cantitate de 50% din cantitatea normală, ceea ce apare și la heterozigoți cu condiții autosomale recesive. De obicei, această cantitate de produs genic este suficientă pentru manifestările fenotipice normale. Deoarece un bărbat moștenește doar un cromozom X, el este hemizigot pentru toate genele de pe cromozomul X și toate genele sunt exprimate. În cazul transmiterii ereditare a unei gene mutante legate de X, se dezvoltă manifestări fenotipice ale bolii, deoarece cromozomul Y nu conține alele normale care pot compensa funcția genei mutante.

Moștenirea recesivă legată de X

Următoarele caracteristici sunt caracteristice moștenirii legate de X de tip recesiv:

  • incidența bolii este semnificativ mai mare la bărbați;
  • Purtătoarele de sex feminin heterozigote nu au de obicei manifestări fenotipice ale bolii;
  • gena se transmite de la un om bolnav la toate fiicele sale, iar fiul oricăreia dintre fiicele sale are un risc de 50% de a moșteni gena;
  • gena mutantă nu se transmite de la tată la fiu;
  • gena mutantă poate fi transmisă printr-o serie de purtători de sex feminin, apoi legătura dintre toți bărbații bolnavi se stabilește prin purtători de sex feminin;
  • o proporție semnificativă a cazurilor sporadice de boală sunt rezultatul unei noi mutații.

Există situații în care este posibilă dezvoltarea manifestărilor fenotipice ale moștenirii X-linked la femele. Dacă ambii părinți sunt purtători ai unei gene recesive legate de X, fata poate primi gena mutantă într-o stare homozigotă. Dar datorită faptului că moștenirea legată de X de tip recesiv este rară, această situație este puțin probabilă (cu excepția căsătoriilor consanguine). Fetele cu sindrom Turner, care se caracterizează prin setul de cromozomi 45.X, sunt hemizigote pentru toate genele conținute de cromozomul X; în acest caz, toate genele conținute în toți loci ai cromozomului X sunt exprimate, ca și la bărbați. În cele din urmă, deoarece inactivarea cromozomului X este aleatorie, urmează o distribuție normală la făt. Prin urmare, într-o proporție mică de femei, este posibilă inactivarea aproape completă a unui cromozom X. Acest model patologic (asimetric) de inactivare a cromozomului X este adesea observat la femeile cu manifestări fenotipice ale bolilor recesive legate de X.

Hemofilia A: un exemplu tipic de moștenire recesivă legată de X. Hemofilia A (hemofilia clasică) se caracterizează printr-o deficiență a factorului VIII de coagulare, care duce la sângerare prelungită după leziune, pierderea dinților, imposibilitatea intervenției chirurgicale, sângerare recurentă după oprirea sângerării primare și sângerare întârziată. Debutul manifestărilor clinice și frecvența episoadelor de sângerare depind de activitatea de coagulare a factorului VIII; Există forme severe și ușoare ale bolii. Cazurile severe sunt de obicei diagnosticate în copilărie, cazurile ușoare pot rămâne nerecunoscute până la adolescență sau la vârsta adultă. Ca urmare a inactivării asimetrice a cromozomului X, 10% dintre femeile purtătoare pot prezenta sângerări ușoare.

Diagnosticul de hemofilie A se stabilește prin determinarea activității de coagulare scăzute a factorului VIII în condiție nivel normal factorul von Willebrand. Testele genetice moleculare relevă mutații responsabile de dezvoltarea bolii la aproximativ 90% dintre pacienți. Nu este necesar să se efectueze acest studiu în toate cazurile, dar este destul de accesibil. Testarea genetică moleculară este utilizată pentru consilierea genetică a membrilor familiei cu risc și uneori pentru diagnosticarea cazurilor de boală cu manifestări clinice ușoare.

Hemofilia A are moștenire recesivă legată de X. Riscul de a dezvolta boala la frații proband depinde dacă mama este purtătoarea genei mutante. Riscul de transmitere a genei mutante B8 de la o femeie purtătoare este de 50% în timpul fiecărei sarcini. Dacă mutația este transmisă fiilor, aceștia dezvoltă manifestări fenotipice ale bolii; fiicele cărora le este transmisă mutația devin purtătoare ale mutației. Bărbații afectați transmit mutația tuturor fiicelor lor, nu fiilor lor.

Moștenirea dominantă legată de X

Bolile legate de X sunt considerate dominante dacă boala apare în mod regulat la purtătoarele de sex feminin heterozigote. Caracteristici dominantă legată de X:

  • boala se manifestă fenotipic la toate fiicele și nu se dezvoltă la fiii unui om bolnav;
  • la fiii și fiicele femeilor bolnave, riscul de a moșteni boala este de 50%;
  • Bolile dominante rare legate de X sunt mai frecvente la femei, dar boala la femei se caracterizează prin manifestări fenotipice mai ușoare (deși variabile).

Există doar câteva boli cunoscute cu moștenire dominantă legată de X. Unul dintre ele este rahitismul hipofosfatemic. Deși această boală afectează ambele sexe, boala este mai gravă la bărbați. Unele boli rare legate de X se dezvoltă aproape exclusiv la femei, deoarece o stare hemizigotă pentru această genă la fetușii de sex masculin duce la moarte. Acestea includ incontinența pigmentară, care se manifestă sub formă de deteriorare a pielii, părului, dinților și unghiilor. Leziunile cutanate progresează prin stadii caracteristice, începând cu formarea de vezicule a pielii în copilărie, urmată de erupții neguoase (și persistând câteva luni), urmate în cele din urmă de zone de hiper și hipopigmentare. Se observă alopecie, hipodonție, forma anormală a dinților și modificări distrofice ale unghiilor. Unii pacienți prezintă anomalii vasculare retiniene care îi predispun la detașarea precoce a retinei, întârzierea dezvoltării psihomotorii sau întârzierea mintală. Diagnosticul bolii incontinenței pigmentare este stabilit pe baza datelor clinice și, în unele cazuri, confirmat prin biopsie cutanată. La femeile afectate, riscul de transmitere a alelei mutante IKBKG către urmași este de 50%. Fătul de sex masculin afectat nu este viabil. Rata estimată a nașterilor vii este de 33% pentru fetele neafectate, 33% pentru fetele afectate și 33% pentru băieții neafectați.