Антипов Е. В. Сборник задач по молекулярной биологии и медицинской генетике с
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Алькаптонурия сопровождается выделением с мочой гомогентизино- вой кислоты, подщелоченная моча при этой аномалии быстро темнеет. Про- является окрашиванием хрящевых тканей, в пожилом возрасте развивается артрит. Аутосомно-рецессивный тип наследования. 157 Амавротическая семейная идиотия имеет несколько форм. Детская форма Тея-Сакса обнаруживается на первом году жизни и заканчивается летальным исходом в возрасте 4-5 лет вследствие изменения в нервных клетках, главным образом коры больших полушарий и мозжечка. Рецессив- но-аутосомное наследование. Ангидрозная эктодермальная дисплазия характеризуется комплексом признаков: отсутствием потоотделения и части зубов, скудным оволосени- ем, нарушением терморегуляции. Наследуется как рецессивный, сцеплен- ный с полом признак. Ангиокератома – заболевание кожи, характеризующееся появлением преимущественно на тыле пальцев кистей и стоп темно-красных узелков с гиперкератозом на поверхности. Заболевание связано с нарушением обмена фосфора и липидов. Сопровождается почечной недостаточностью, помут- нением роговицы глаз, повышением артериального давления. Наследуется как рецессивный, сцепленный с полом признак. Ангиоматоз сетчатой оболочки – часть системного заболевания глаз и головного мозга. Выражается в резком расширении и новообразованиях сосудов сетчатки и в дегенерации нервных элементов. Наследуется по ауто- сомно-доминантному типу с пенетрантностью 50%. Анемия. Существует ряд форм анемий, обусловленных различными на- рушениями в ферментативных системах крови. Рассмотрены четыре формы анемии, наследственная обусловленность которых выяснена достаточно полно. Анемия микроцитарная, или анемия Кули, или талассемия обусловлена расстройством синтеза нормального и взрослого гемоглобина. Кроме нарушения морфологии эритроцитов (мишеневидная форма) наблю- дается в различной степени выраженная желтуха, изменения в скелете и др. Гомозиготны в 90-95% случаев гибнут в раннем возрасте, у гетерозигот та- лассемия проходит субклинически. Наследование аутосомное с неполным доминированием. 158 Анемия серповидно-клеточная обусловлена мутацией гена нормально- го гемоглобина на S-гемоглобин. Аномальная молекула гемоглобина при низких напряжениях кислорода в клетке переходит в состояние геля, эрит- роциты принимают форму серпа или полумесяца. Выражена гипоксия, на- рушен внутриклеточный метаболизм. Гомозиготы редко доживают до поло- вой зрелости, у гетерозигот клиническая картина выражена неясно. Насле- дуется аутосомно с неполным доминированием. Носители гена талассемии и серповидно-клеточной анемии устойчивы к малярии. Анемия примахиновая, или фавизм, связана с дефицитом глюкозо-6- фосфатдегидрогеназы. Р. Григлевский (1970) указывает, что этот дефект не имеет существенного значения для функционирования эритроцита в нор- мальных физиологических условиях. После приема примахина, фенацетина, сульфамидных и некоторых других препаратов происходит гемолиз эритро- цитов, вследствие чего развивается гемолитическая анемия. Наследуется как доминантный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Метгемоглобинемия наследственная обусловлена нарушением восста- новления метгемоглобина в гемоглобин. В свою очередь, она имеет две формы. Одна связана с мутацией нормального гемоглобина в гемоглобины Бостон, Чикаго и некоторые другие. Наследуется по аутосомно- доминантному типу и характеризуется тяжелыми патологическими состоя- ниями организма. Другая форма связана с дефицитом фермента диафоразы в эритроцитах, наследуется по аутосомно-рецессивному типу, в большинст- ве случаев не дает ярко выраженной клинической картины. Аниридия характеризуется отсутствием радужной оболочки. Обычно двустороннее заболевание. Сопровождается помутнением роговицы и хру- сталика, понижением зрения, иногда катарактой, светобоязнью и др. Насле- дуется по аутосомно-доминантному типу. Арахнодактилия, или синдром Марфана, характеризуется сочетанием различных скелетных, глазных и висцеральных аномалий: длинные и тон- кие конечности с очень длинными и тонкими пальцами, вывих хрусталика, аневризм аорты, выделение с мочой отдельных аминокислот, астеническая конституция. Аутосомно-доминантное наследование с пенетрантностью 30%. 159 Афибриногенемия – полное отсутствие в плазме одного из ее белков – фибриногена. Характеризуется кровоточивостью желудочно-кишечного тракта, мочеполовых путей и пр. Клинические проявления сводятся к разви- тию кровотечений, главным образом после травмы, операции. Тяжелые кровотечения часто заканчиваются смертью. Наследование аутосомно- рецессивное. Ахондроплазия, или хондродистрофия плода начинает развиваться в раннем эмбриональном периоде. Характеризуется непропорционально ко- роткими конечностями при нормально развитом туловище, карликовом рос- том, нос часто седловидной формы. Подавляющая часть детей гибнет внут- риутробно, родившиеся жизнеспособны. Наследуется как доминантный ау- тосомный признак. Близорукость имеет много проявлений и наследуется различно. До- вольно широко распространена рабочая, или школьная, близорукость, раз- вивающаяся в юношеском возрасте и не прогрессирующая в дальнейшем. А.А. Малиновский (1970) указывает, что две формы этой близорукости на- следуются независимо друг от друга как доминантные аутосомные призна- ки. При наличии генов умеренной и выраженной близорукости фенотипиче- ски выявляется только высокая. Таким образом, ген высокой близорукости оказывается эпистатическим по отношению к гену умеренной. Брахидактилия, или короткопалость. Проявляется различно. Часто укорачиваются все пальцы за счет определенных фаланг. Есть формы бра- хидактилии, когда укорачиваются фаланги только отдельных пальцев рук и ног или только кости пястья и плюсны. Наследуется по аутосомно- доминантному типу. В большинстве случаев короткопалые ниже ростом, чем братья и сестры с нормальными кистями конечностей. Ван дер Хеве синдром включает три важнейших признака: повышен- ную ломкость костей, голубую склеру и глухоту. Наследование аутосомно- доминантное. Однако каждый из трех признаков, определяемых этим геном, имеет свою пенетрантность. Поэтому совпадение всех трех аномалий ко- леблется от 7до 44%. Данные по пенетрантности каждого признака колеб- лются. Меньше всего пенетрирует глухота – от 26 до 60%; хрупкость костей – от 29 до 63%; голубая склера – около 100%. 160 Вильсона болезнь, или гепатоцеребральная дистрофия, связана с на- рушением синтеза белка церулоплазмина, транспортирующего медь, кото- рая в избытке откладывается в печени, мозге, почках, роговице и ряде дру- гих органов. Развивается цирроз печени, происходит дегенеративные изме- нения ткани мозга, нарушается перенос глюкозы, аминокислот, мочевой кислоты и фосфата в почечных канальцах. Наследуется как аутосомно- рецессивный признак. Заболевание, как правило, начинается в возрасте 10-15 лет. Вывих бедра врожденный наследуется как аутосомный доминантный признак. Экспрессивность изменчива, средняя пенетрантность составляет 25%. У девочек вывих бедра встречается в 6 раз чаще, чем у мальчиков. Галактоземия обусловлена неспособностью использовать галактозу вследствие пониженной активности галактоза-1-фосфат- уридилтрансферазы. Выражается комплексом признаков: желтуха, исхуда- ние, цирроз печени, катаракта, слабоумие и др. Наследуется как аутосомно- рецессивный признак. Гемералопия – ночная, или куриная слепота. Неспособность видеть при сумеречном или ночном освещении. Обычно является составной частью каких-либо синдромов. Чаще наследуется как рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой признак. Имеется аутосомно-рецессивный тип наследования. К. Штерн (1965) приводит случай аутосомно-доминантного наследования ночной слепоты. Гемоглобин – основной белок, содержащийся в эритроцитах и выпол- няющий транспортную функцию. Наиболее широко распространен гемо- глобин А – нормальный гемоглобин. Однако известно множество замеще- ний аминокислот как в α-, так и в β-цепи. Г. Харрис (1973) приводит 26 ва- риантов замещений в α-цепи и 31 вариант – в β-цепи. Замещение хотя бы одной аминокислоты меняет первичную структуру белка, пространственное расположение его частей и соответственно функцию гемоглобина. Поли- морфизм гемоглобинов, видимо, имеет приспособительное значение. Так, выяснено, что гемоглобин S не может быть использован малярийным плаз- модием, следовательно, носители S-гемоглобина устойчивы к малярии. 161 Вместе с тем гемоглобины с замещенными аминокислотами вызывают ано- малии и заболевания различной тяжести, вплоть до летальных исходов: го- мозиготы по S-гемоглобину, гомозиготны по F-гемоглобину (см. Анемия серповидноклеточная и талассемия). Гемофилия – несвертываемость крови. Она связана с отсутствием раз- личных факторов свертывания крови, участвующих в образовании плазма- тического тромбопластина. Классическая гемофилия, обусловленная резким снижением антигемофильного глобулина, наследуется как рецессивный, сцепленный с полом, признак. Есть виды гемофилии, которые наследуются по аутосомно-доминантному и аутосомно-рецессивному типам. В настоя- щее время различают четыре вида гемофилии. Гипертрихоз выражается в вырастании волос на крае ушной раковины. Наследуется как сцепленный с Y-хромосомой признак. Гиперхолестеринемия связана с дефектом обмена холестерина. Биохи- мический анализ крови показывает повышенное содержание холестерина, витамина D и каротина. У гомозигот на коже в области локтевых, коленных и межфаланговых суставов развиваются узелковые ксантомы – доброкаче- ственная опухоль. В связи с поражением сердечно-сосудистой системы рано развивается стенокардия и инфаркт миокарда. Наследуется через аутосомы как доминантный признак (в гомозиготном состоянии проявление заболева- ния резко усиливается). Гипоплазия эмали выражается в резком истончении эмали, сопровож- дается изменением цвета зубов. Наследуется как доминантный, сцепленный с полом признак. Гипофосфатемия – заболевание костной системы, напоминает рахит. Обусловлена пониженной активностью щелочной фосфатазы печени. С мо- чой выделяется фосфоэтаноламин, содержание кальция в крови иногда по- вышается. Наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Глаукома связана с нарушением оттока внутриглазной жидкости через угол передней камеры, что ведет к различным патологическим изменениям и, в конечном итоге, к потере зрения. Существует много форм, различных 162 по характеру проявления и типу наследования. Часть наследуется по ауто- сомно-доминантному типу, часть – по аутосомно-рецессивному, имеются формы с неполной пенетрантностью. Встречаются не наследственные фор- мы фенокопии. Глухонемота связана с врожденной глухотой, которая препятствует ус- воению речи. Различают глухоту звуковоспринимающего и звукопроводя- щего типа. Наследственно обусловлено около половины всех заболеваний, другая половина – фенокопии. Наследственные формы чаще передаются рядом неаллельных аутосомных рецессивных генов. Имеются аутосомно- доминантные и рецессивные, сцепленные с Х-хромосомой. Группы крови. К настоящему времени известно более ста различных антигенов крови человека, которые объединяются в несколько систем. Наи- более полно изучена система АВ0, представленная минимум тремя состоя- ниями гена (тремя аллелями) одного локуса. Системы Кель-Келлано, Люте- ран, Кидд, Джей, Райт, Люнс и ряд других определяются парой аллельных генов. Существуют системы, определяемые несколькими парами генов из разных локусов, например резус-фактор. Распространение тех или иных генов среди различных популяций на земном шаре разнообразно. Некото- рые авторы пытались связать антигенный полиморфизм с защитными реак- циями организма. Удалось установить корреляцию между группами крови и некоторыми терапевтическими и инфекционными заболеваниями. Дальтонизм (ахроматопия), или частичная цветовая слепота. Различают слепоту на красный цвет – протанопию, зеленый – дейтеранопию и синий цвет – тританопию. Наследуется как рецессивный, сцепленный с полом признак. Есть формы, наследуемые по аутосомно-рецессивному типу. Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (см. Анемия прима- хиновая). Ихтиоз врожденный характеризуется резкими изменениями кожных покровов. Простой и эпидермический ихтиоз наследуется по аутосомно- доминантному типу. Есть формы ихтиоза, передающиеся как аутосомно- 163 рецессивные признаки. Большинство этих форм летальны. Ген одной из форм ихтиоза сцеплен с X-хромосомой и передается как рецессивный при- знак. Катаракта – помутнение хрусталика, имеет много форм. Врожденные катаракты наследуются как по аутосомно-доминантному, так и по аутосом- но-рецессивному типу. Встречаются фенокопии врожденных катаракт. Поздние катаракты наследуются по аутосомно-доминантному типу. Метгемоглобинемия наследственная (см. Анемия). Микроцитарная анемия (см. Анемия) Миопатия – прогрессивная атрофия мускулатуры – имеет несколько форм. Плече-лопаточно-лицевая форма относится к поздним формам и со- провождается характерным поражением лицевой мускулатуры. Наследуется как аутосомно-доминантный признак. Миопатия Дюшенна чаще наследует- ся как рецессивный, сцепленный с полом, реже как аутосомно-рецессивный признак. Миоплегия – периодически повторяющиеся параличи, связанные с по- терей мышечными клетками калия. Существует несколько форм. Начинаю- щаяся в возрасте 20-40 лет наследуется по аутосомно-доминантному и ауто- сомно-рецессивному типу. Другая форма начинается в детском возрасте и наследуется по аутосомно-доминантному типу. Мозжечковая атаксия доминантная обусловлена атрофией мозжечка и пирамидных путей спинного мозга. Начинается после 20 лет и характеризу- ется прогрессирующим снижением интеллекта. Наследуется по аутосомно- доминантному типу. Существует ряд других форм атаксии с различными типами наследования. Мышечная дистрофия Дюшенна (см. Миопатия). Нейрофиброматоз – опухоли, связанные с нервными стволами, пре- имущественно туловища. Характеризуется появлением на коже светло- коричневых пятен. Может сопровождаться расстройством чувствительно- сти, иногда болями. При внутримозговой локализации симптомы осложня- ются. Наследуется как доминантный аутосомный признак. 164 Отосклероз обусловлен заболеванием косточек среднего уха. Экспрес- сивность признака (степень потери слуха) зависит от расположения очагов поражения. Наследование аутосомно-доминантное с пенетрантностью 30%. Парагемофилия – одна из форм несвертываемости крови, обусловлен- ная недостатком проакселерина. Характеризуется сильными кровотечения- ми при мелких травмах, склонностями к кожным и носовым кровотечениям. Наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Пельгеровская аномалия сегментированных ядер лейкоцитов обу- словлена нарушением созревания сегментоядерных лейкоцитов. У гомози- гот сегментация ядер отсутствует, у гетерозигот сегментация необычная. Наследуется как аутосомно-доминантный признак с неполным доминирова- нием. Пентозурия эссенциальная характеризуется выделением с мочой пен- тозо-L-ксилулозы. Клинически не проявляется. Наследуется по аутосомно- рецессивному типу. Пигментный ретинит характеризуется прогрессирующим сужением поля зрения, что приводит к усиливающейся ночной слепоте, а затем к пол- ной потере зрения. Существует ряд наследственных форм, передающихся по аутосомно-доминантному, аутосомно-рецессивному типу и как рецес- сивный признак, сцепленный с полом. Подагра обусловлена нарушением обмена мочевой кислоты, в результа- те чего концентрация ее в организме повышена. Происходит отложение уратов в различных тканях, проявляется приступами артритов и образова- нием почечных камней. Клиническая картина выражена не всегда. Переда- ется как аутосомно-доминантный признак с пенетрантностью 20% у муж- чин и почти полным непроявлением у женщин. Полидактилия – шестипалость. Степень выраженности признака может сильно варьировать. Шесть пальцев может быть на всех конечностях или только на одной, двух, трех. Иногда бывает по семь пальцев. Наследуется по аутосомно-доминантному типу. 165 Рахит, резистентный к витамину D (фосфат-диабет). Клиническая кар- тина сходна с рахитом. Характерно искривление длинных трубчатых кос- тей, голеностопные и коленные суставы деформированы. При отсутствии лечения дети утрачивают способность ходить. Отмечается необычно низкая концентрация неорганического фосфора в крови. Наследуется по доминант- ному типу, сцепленному с полом. Резус-фактор – один из множества антигенных свойств крови (см. Группа крови). В простейшем варианте резус-положительность доминирует над резус-отрицательностью. Однако ряд исследований показывает, что ре- зус-фактор определяется рядом тесно сцепленных генов, что обусловливает большое разнообразие вариантов резус-несовместимости. Ретинобластома – злокачественная опухоль глаза, связанная с нервны- ми элементами сетчатки. Начинается, как правило, в возрасте до 3 лет, бес- симптомно и постепенно приводит к потере зрения. При несвоевременном лечении может привести к смерти. Наследуется по аутосомно- доминантному типу с пенетрантностью около 60%. Поражается один или оба глаза. Двустороннее поражение встречается у 50% больных. Серповидная анемия (см. Анемия). Синдактилия – сращение пальцев. Степень выраженности признака варьируется. Наследуется по аутосомно-доминантному типу. Синдром – комплекс признаков заболевания, связанных единством про- исхождения. В большинстве случаев это обусловлено плейотропным дейст- вием гена. Иногда пенетрантность (степень пробиваемости гена в признак) и экспрессивность (степень выраженности наследственно-обусловленного признака), составляющие сидром симптомов, различны. Например, при синдроме Ван дер Хеве (см. Ван дер Хеве синдром) почти всегда выражен признак голубой склеры, а признаки хрупкости костей и глухоты проявля- ются примерно в 60% случаев, наиболее разнообразные симптомы характе- ризуют, например, синдром Фанкони (см. Фанкони синдром). |