Главная страница
Навигация по странице:

  • Сцепленное наследование генов и признаков. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушение сцепления генов

  • Наследование генов, локализованных в половых хромосомах

  • Генетика пола Ни один природный феномен не привлекает к себе такого внимания и не содержит столько загадок, как генетика пола. Пол

  • Дифференцировка пола в процессе развития

  • Соотношение полов у человека

  • Глава 9 Значение нормального генного баланса для формирования фенотипа. Нарушение дозы генов. Хромосомные болезни человека

  • Хромосомные болезни человека

  • Геномные мутации и болезни - аномалии числа хромосом

  • нарушение нормального нерасхождения хромосом.

  • «анафазного отставания»

  • Трисомия

  • Аномалии половых хромосом (гоносом)

  • Хромосомные нарушения (аномалии структуры хромосом) К хромосомным мутациям

  • часть_1_2012. Лекции по биологии в 2х кн. Ч. I. Цитология и генетика Под ред проф. Т. В. Викторовой. Уфа, 2012. 192 с., ил


    Скачать 13.87 Mb.
    НазваниеЛекции по биологии в 2х кн. Ч. I. Цитология и генетика Под ред проф. Т. В. Викторовой. Уфа, 2012. 192 с., ил
    Анкорчасть_1_2012.doc
    Дата14.12.2017
    Размер13.87 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлачасть_1_2012.doc
    ТипЛекции
    #11409
    страница6 из 11
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
    Глава 8
    Сцепленное наследование генов и признаков. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушение сцепления генов. Хромосомная теория наследственности. Генетические карты хромосом. Наследование генов, локализованных в половых хромосомах. Генетика пола

    Сцепленное наследование генов и признаков. Кроссинговер как механизм, определяющий нарушение сцепления генов
    При изучении закономерностей наследования, открытых Менделем, мы подчеркивали, что гены находятся в разных хромосомах и наследуются независимо. Но генов и признаков в организме намного больше, чем число хромосом. Так, у человека 23 пары хромосом, но генов около 30-40 000!!! Следовательно, в каждой хромосоме находится много разных генов. Как же наследуются гены, находящиеся в одной хромосоме?

    Закономерности сцепленного наследования генов были изучены в 20-х годах XX в. школой Моргана на мушках дрозофилах. У дрозофилы 8 хромосом (6 аутосом и 2 половые хромосомы: XY – у самцов, ХХ – у самок).

    Морган изучал следующие признаки:

    В – серая окраска тела

    в – черная окраска тела

    V – длинные крылья

    v – зачаточные крылья.

    При скрещивании гомозиготной доминантной особи с гомозиготной рецессивной особью в первом поколении все гибриды имели одинаковые признаки (единообразие гибридов I поколения), а именно, все мухи были серые с длинными крыльями, что соответствовало законам Менделя. Однако при скрещивании двух гетерозиготных особей Морган наблюдал существенное отклонение от закона Менделя вместо ожидаемого расщепления 3:1 или 1:2:1. Чтобы выяснить причину этого, Морган провел анализирующее скрещивание гетерозиготной особи с рецессивной гомозиготной особью. Согласно законам Менделя в этом случае при независимом наследовании признаков ожидалось получить 4 разных особи с частотой по 25% каждой – расщепление 1:1:1:1. Но, вопреки ожиданию, при скрещивании гетерозиготных самцов дрозофилы с рецессивными


    Рис. 7.2. Механизм рекомбинации генов при кроссинговере.

    самками расщепление оказалось равным 1:1, т.е. имелось всего 2 варианта с равной частотой (50% и 50%). Причиной этого могло быть только полное сцепление генов, когда они наследуются в паре. Действительно, у самцов дрозофилы сцепление генов всегда полное, т.к. кроссинговер (обмен гомологичными участками) не происходит.

    При скрещивании гетерозиготной самки с рецессивным самцом в потомстве получили все ожидаемые 4 варианта, при этом родительские формы существенно преобладали по частоте: (41,5%: 41,5%: 8,5%: 8,5%) (рис.7.2).

    Преобладание исходных родительских форм указывает на то, что гены BV и bv действительно сцеплены. С другой стороны, появление новых форм (серое тело и короткие крылья, черное тело и длинные крылья) говорит о том, что в этих случаях произошел разрыв сцепления. Это является результатом коньюгации хромосом во время профазы I мейоза и обмена участками между гомологичными хромосомами, т.е. кроссинговера.

    В результате кроссинговера с более высокой частотой образуются некроссоверные гаметы и реже – кроссоверные гаметы, сочетающие признаки обоих родителей. В нашем примере некроссоверные гаметы – BV и bv (83%), кроссоверные гаметы – Bv и bV (17%).

    На основании результатов своих опытов Морган и его ученики пришли к заключению, что гены находятся в хромосомах и сформулировали хромосомную теорию наследственности.
    Основные положения хромосомной теории наследственности (ХТН)


    1. Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному числу хромосом.

    2. Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно.

    3. Между гомологичными хромосомами может происходить обмен аллельными генами (кроссинговер).

    4. Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними.


    Значение ХТН:

    1) Было установлено, что материальные носители наследственной информации – гены – расположены в хромосомах.

    2) Начались интенсивные исследования на клеточном уровне.

    3) Были составлены генные карты хромосом.



    Рис. 7.3. Первая генетическая карта Х-хромосомы дрозофилы., определенная по частоте кроссинговера (A.H.Sturtevant, 1913).




    Согласно 1 и 2 положениям, гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцепленно и образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. У человека у женщин 23 группы сцепления (22 пары аутосом + Х-хромосомы), у мужчин – 24 группы сцепления (22 пары аутосом + X + Y).

    Согласно последнему положению ХТН частота кроссинговера, которая выражается отношением числа кроссоверных гамет к общему числу особей, характеризует расстояние между генами. Расстояние между генами выражается в % кроссинговера, или в Морганидах (М), или в сантимарганидах (сМ) и соответствует 1 млн. пар оснований:

    1%=1М=1сМ=1 млн. п.о.

    Чем ближе располагаются два гена, тем меньше вероятность кроссинговера между ними. При сцепленном наследовании расстояние между генами можно установить по проценту кроссоверных особей, полученных при анализирующем скрещивании. В нашем примере расстояние между генами B и V равно 8,5%+8,5%=17%=17М=17 млн.п.о. Если расстояние между генами более 50% кроссинговера, то они наследуются как несцепленные гены.

    Кроссинговер имеет важное значение для эволюции, поскольку в результате перекреста «полезные» для организма аллели могут быть отделены от «вредных», следовательно, могут возникнуть более выгодные для существования вида комбинации. Это имеет существенное значение для прогрессивной эволюции и адаптации.

    Существование кроссинговера позволило школе Моргана разработать в 1911 – 1914 гг. принцип построения генных карт хромосом, т.е. схемы взаимного расположения генов в одной группе сцепления. В основу этого принципа положено представление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке.
    Генные карты хромосом

    Генные карты (рис.7.3) были составлены при использовании гибридологического метода анализирующим скрещиванием. Для их составления применяют метод «трех точек» по анализу результатов трех анализирующих скрещиваний. В качестве примера рассмотрим определение мест локализации генов А, В и С, относящихся к одной группе сцепления.

    1. Определяем расстояние между генами А и В путем скрещивания АаВв с аавв. Получили некроссоверных особей АаВв и аавв – 85%, кроссоверных – Аавв и ааВв – 15%. Следовательно, расстояние между А и В равно 15% кроссинговера.






    1. Определяем также расстояние между генами В и С путем скрещивания ВвСс с ввсс. Пусть оно равно 7% кроссинговера.

    2. Определяем также расстояние между генами А и С путем скрещивания АаСс с аасс. Пусть оно равно 8% кроссинговера.

    3. Рисуем схему расположения генов: А____8%__С__7%__В.


    Наследование генов, локализованных в половых хромосомах
    Рассмотрим условную схему морфологии половых хромосом (рис.7.4).

    У человека две половые хромосомы – X и Y. По морфологии в этих хромосомах можно выделить следующие участки:

    А – участок с аллельными (одинаковыми) генами;

    B – гены, сцепленные с Х-хромосомой – около 200 генов: детерминирующих развитие женских половых признаков, гены гемофилии, дальтонизма, мышечной дистрофии и т.д.

    С – гены, сцепленные с Y-хромосомой – 6 генов: детерминирующие развитие мужских половых признаков, ихтиоз, гипертрихоз, перепонки между пальцами ног, много повторов.

    D – конъюгирующий сегмент

    . Во время мейоза X и Y хромосомы конъюгируют только в строго определенных точках – околоцентромерных участках.

    Гены, локализованные в участках А, В и С, называют сцепленными с половыми хромосомами.

    Признаки, которые наследуются через Y-хромосому, называются голандрическими. Они проявляются только у лиц мужского пола и передаются только по мужской линии.

    Признаки, которые наследуются через Х-хромосому, называются сцепленными с Х-половой хромосомой. Они встречаются как у женщин, так и у мужчин. При этом женщины могут быть как гомозиготными, так и гетерозиготными по генам, локализованным в Х-хромосоме. Рецессивные аллели у женщин проявляются только в гомозиготном состоянии, но у мужчин рецессивные гены проявляются всегда, т.к. находятся в гемизиготном состоянии и не имеют аллельных генов в гомологичной хромосоме. Классическим примером такого наследования является гемофилия А – заболевание, характеризующееся нарушением свертывания крови и кровоточивостью. Поскольку в данном случае матери-носители мутантного рецессивного гена передают болезнь своим сыновьям, то такое наследование называется крест-накрест (рис.7.5).



    человек, дрозофила

    птицы

    дафнии, пчелы

    Клопы

    самка

    самец





    Генетика пола
    Ни один природный феномен не привлекает к себе такого внимания и не содержит столько загадок, как генетика пола. Пол – это важная фенотипическая характеристика особи, включающая совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих признаков организма, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации. Признаки пола присущи всем живым организмам, даже самым простейшим (бактерии имеют признаки пола).

    Признаки пола подразделяются на две группы: первичные (наружные и внутренние органы размножения) и вторичные (особенности телосложения, тембр голоса, развитие волосяного покрова и т.д.).

    Важным доказательством того, что пол определяется наследственными факторами, является наблюдаемое у большинства видов соотношение 1:1, что может быть обусловлено образованием двух видов гамет у представителей гетерогаметного пола и одного вида гамет – у другого пола (как при анализирующем скрещивании). У человека гетерогаметным является мужской пол – XY, гомогаметным – женский – ХХ.У разных видов организмов механизм определения пола реализуется по-разному: клопы, бабочки – Х0, птицы – женский – XY, мужской – XX (рис.7.6).

    Существует несколько теорий определения пола (хромосомная, балансовая).
    Основные механизмы определения пола

    1. Прогамное – пол определяется до оплодотворения. Характерно для особей, размножающихся партеногенетически. Так, у пчел особи женского пола развиваются из оплодотворенных диплоидных яиц, мужского – из неоплодотворенных, гаплоидных.

    2. Сингамное – пол определяется в момент оплодотворения. Данный тип характерен для большинства млекопитающих и человека. Пол наследуется как обычный менделирующий признак (т.е. в соответствии с законами Менделя) с вероятностью 50% для обоих полов.

    3. Эпигамное – пол определяется после оплодотворения и зависит от факторов внешней среды. Классическим примером эпигамного определения пола является морской червь Bonnelia viridis. Самка крупная – диаметром 10-15 см, имеет хоботок длинной до 1 м. Самец микроскопических размеров, ведет паразитический образ жизни на хоботке самки. В том случае, если личинка окажется на хоботке самки, под влиянием гормонов из зиготы могут развиваться самцы.




    Но если личинка будет развиваться вдали от самки, то из нее сформируется самка.

    У некоторых видов в ходе обычного онтогенеза при определенных условиях происходит естественное переопределение пола. В Тихом океане обитают рыбки вида Labroides dimidiatus (сельдевые), живущие стайками из множества самок и одного самца. Все самки постоянно пребывают в состоянии стресса, источником которого является самец. При этом уровень напряженности между самками различается, так, что можно выделить альфа, бетта, гамма-самок и т.д. В случае гибели самца альфа-самка (главная самка) сбрасывает напряжение и превращается в полноценного самца. Такое переопределение пола зависит от уровня в организме гормонов, выделяемых клетками надпочечников.

    Иногда факторы внешней и внутренней среды оказывают существенное влияние на определение пола и у млекопитающих. Так, у человека описаны случаи проявления женского фенотипа при мужском генотипе 46, XY. Это, т.н. синдром Морриса или синдром тестикулярной феминизации (рис.7.7). Причина развития данного синдрома заключается в следующем. Гены Y-хромосомы определяют дифференцировку половых желез по мужскому типу и синтез этими железами гормона тестостерона (Т). Однако для проникновения этого гормона в клетки-мишени необходим белок-рецептор (R), который является продуктом другого гена, расположенного в Х-хромосоме. Если белка R нет, то клетки не восприимчивы к действию Т. В этом случае развитие проходит по женскому типу. В результате появляется особь с кариотипом XY, но по внешним признакам сходная с женщиной. У таких индивидов не развиты ни мужские, ни женские половые органы (семенники, яичники, матка, влагалище и т.д. недоразвиты), но вторичные половые признаки характерны для женского пола.

    Дифференцировка пола в процессе развития
    Процесс первичной дифференцировки пола связан с периодом эмбрионального развития. Формирование закладок половых желез происходит до 4-й недели эмбрионального развития и обеспечивается только Х-хромосомой. Поэтому первичные гонады – половые железы – бисексуальны, т.е. состоят из одинаковых зачатков независимо от пола будущего организма.

    Основная дифференцировка закладок в половые железы и половые органы у эмбриона человека происходит на 4-12 неделе эмбрионального развития. На этом этапе она полностью зависит от второй половой хромосомы: если это Х-хромосома, то развиваются яичники, если Y-хромосома, то развиваются семенники. Соответственно формируются


    Рис. 7.8. Изменение соотношения полов у человека в процессе онтогенеза.





    наружные половые органы. При наличии у человека только одной Х-половой хромосомы (синдром Шерешевского-Тернера, 45, Х0), гонады не

    дифференцируются, вместо них образуется соединительная ткань, половые железы не функционируют. Эмбрионы только с Y-половой хромосомой нежизнеспособны.
    Соотношение полов у человека (рис. 7.8)
    Теоретически соотношение полов у человека должно быть 1:1 (50%:50%), т.к. встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х или Y хромосому равновероятна. Однако при обследовании у человека установлено, что на 100 женских гамет образуется 140-160 мужских. Т.о. в действительности I соотношение полов = 100 жен. : 140-160 муж.

    К моменту рождения на 100 девочек приходится 103-105 мальчиков, т.е.

    II соотношение полов = 100 дев. : 103-105 мал.

    К 20-ти годам на 100 девушек приходится 100 юношей.

    III соотношение полов = 100 дев. : 100 юн.

    К 50-ти годам = 100 жен. : 85 муж.

    К 85 годам = 100 жен. : 50 муж.

    Долгожители = 100 жен. : 21 муж.

    Отсюда следует вывод о большей жизнеспособности женского организма. Причина этого феномена до сих пор не ясна. Существует множество гипотез и предположений. Одной из причин наблюдаемой диспропорции может быть то, что у женских организмов, в отличие от мужчин, гены Х-хромосомы присутствуют в двойной дозе, поэтому гетерозиготы по мутациям не проявляются.


    Рис. 8.1. Схема клонального наследования инактивированной Х-хромосомы в клетках женского организма.




    Глава 9
    Значение нормального генного баланса для формирования фенотипа. Нарушение дозы генов. Хромосомные болезни человека

    Сформировавшийся в процессе эволюции геном каждого отдельного вида представляет собой совокупность генетических единиц, представленных в нем в строго определенных дозах. В результате и генотипы особей и их клеток  сбалансированные по дозам генов системы.

    У организмов, размножающихся половым путем, генотип формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток. Он представляет собой двойной набор генов, заключенных в геноме данного вида. Так как при каждом оплодотворении взаимодействующие гаметы несут определенные и часто разные аллели генов, генотип каждого отдельного организма представляет собой оригинальный двойной набор аллелей генов. Таким образом, гены, представленные в геноме уникальными нуклеотидными последовательностями, в генотипе присутствуют в двойной дозе.

    Однако многие гены, особенно у эукариот, в результате амплификации присутствуют в геноме в виде нескольких копий (гены гистонов, тРНК, рРНК). Они занимают разное место в геноме, но определяют возможность развития одного и того же признака. Такие нуклеотидные последовательности присутствуют в генотипе в виде нескольких двойных доз.

    Наконец, так как геномы гамет разного пола отличаются друг от друга по набору генов, заключенных в половых хромосомах, в генотипе встречаются гены, представленные лишь одной дозой. Например, у некоторых видов два пола имеют разное число гетерохромосом XX или ХО. Следовательно, генотипы особей гетерогаметного пола ХО содержат гены Х-хромосомы не в двойной, а в единственной дозе.

    Чаще два пола различаются по набору гетерохромосом XX или XY. Ввиду того, что морфология этих хромосом различна и одна из них часто крупнее, многие гены имеются лишь в одной гетерохромосоме и отсутствуют или неактивны в другой. В результате в генотипе особей гетерогаметного пола XY гены, расположенные в негомологичных участках Х- и Y-хромосом, встречаются в одной дозе.

    Значение поддержания определенного дозового соотношения генов в генотипе для формирования видовых характеристик подтверждается возникшим в процессе эволюции механизмом инактивации одной из Х-хромосом у гомогаметного пола XX (рис. 8.1.). Это приводит дозу активно



    функционирующих Х-генов у данного пола в соответствие с их дозой у гетерогаметного пола ХО или XY.

    У млекопитающих гомогаметным является женский пол XX, а гетерогаметным  мужской XY. У мышей такая инактивация происходит на 3  6-е сутки эмбрионального развития. У человека на 16-е сутки во всех клетках женского эмбриона одна из Х-хромосом образует тельце полового хроматина (тельце Барра), которое может быть обнаружено вблизи ядерной мембраны интерфазных клеток в виде хорошо окрашивающегося гетерохроматинового образования.

    Ввиду того что гены, расположенные в инактивированной X-хромосоме, не функционируют, в генотипе каждой клетки организма гомогаметного пола в диплоидном наборе остальных генов экспрессируется лишь одна доза Х-генов. Так как инактивация Х-хромосомы происходит, когда организм уже представляет собой многоклеточное образование и выключаться может любая из двух Х-хромосом, клетки такого организма образуют мозаику, в которой экспрессируются разные аллели Х-генов.

    Нарушение дозы генов
    Нарушение дозовой сбалансированности генотипа организма (клетки) сопровождается, как правило, различными отклонениями в развитии. Примером служат нарушения развития организма при хромосомных перестройках, когда доза генов изменяется в результате отрыва и утраты или перемещения фрагмента хромосомы, а также при изменении количества хромосом в кариотипе – хромосомные болезни, которые приводят к нарушениям баланса дозы генов в генотипе (рис. 8.2.).

    Хромосомные болезни человека
    Хромосомные болезни человека могут возникать под влиянием разных внешних и внутренних факторов. В результате численных или структурных изменений отдельных хромосом возникают хромосомные болезни.

    Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Хромосомная патология является одним из основных факторов формирования множественных пороков развития и составляют 30% от общего числа всех пороков у новорожденных. Хромосомными нарушениями обусловлены около 50% спонтанных абортов, 7% всех мертворождений, 10% бесплодия. Среди недоношенных детей хромосомная патология выявляется с частотой около 3%. У детей с умственной отсталостью и пороками развития аномалии хромосом встречаются в среднем в 15% случаев. Аномалии половых хромосом встречаются наиболее часто и составляют около 2/3 всех хромосомных нарушений. Возможно, это связано с большей жизнеспособностью



    индивидов с аномалиями половых хромосом, по сравнению с аномалиями аутосом.
    Большинство несбалансированных аутосомных аббераций приводит к множественным и тяжелым порокам развития, которые затрагивают также мозг, вызывая тяжелую умственную отсталость. Изменение числа аутосом имеют более серьезные последствия, чем в случае аномалий по половым хромосомам.

    Основные фенотипические проявления аутосомных аберраций. Наиболее заметной особенностью фенотипов при аутосомных аберрациях является очень частое совпадение многих признаков и симптомов. Основные признаки:

    а) Общие: - низкий вес при рождении; - резкая задержка развития- умственная отсталость( обычно тяжелая ) - низкий рост

    б) Голова и лицо микроцефалия неполная оссификация микрогнатия аномальное расположение глаз «дизморфическое лицо » низко расположенные и деформированные ушные раковины

    в) Верхние и нижние конечности аномальный дерматоглифический рисунок

    г) Внутренние органы врожденный порок сердца и (или) крупных сосудов пороки развития мозга пороки развития мочеполовой системы.
    Общее число хромосомных синдромов к настоящему времени (Ворсанова, Юров, 2003 г.) составляет около 100.

    Все хромосомные болезни можно разделить на 2 группы (рис. 8.3.):

    1. Геномные, связанные с аномалиями числа хромосом;

    2. Хромосомные, связанные со структурными нарушениями хромосом.

    В первую группу входят формы патологий, связанные с излишком (полиплоидии, трисомии) или утратой (моносомии) числа хромосом.
    Геномные мутации и болезни - аномалии числа хромосом
    Существуют разные причины, приводящие к геномным мутациям.
    1. Первым и наиболее важным механизмом является нарушение нормального нерасхождения хромосом. Хромосомы, которые в норме должны разделиться во время клеточного деления, остаются соединенными вместе и в анафазе отходят к одному полюсу. Это может произойти в ходе митотического деления, но чаще наблюдается во время мейоза. У человека по неизвестным причинам именно акроцентрические хромосомы имеют тенденцию чаще вовлекаться в нерасхождение.



    Мейотическое нерасхождение было открыто Бриджесом у дрозофилы. На каждую гамету с одной добавочной хромосомой приходится другая без одной хромосомы. После оплодотворения гаметой с нормальным набором хромосом зигота оказывается по одной из хромосом либо трисомной, либо моносомной. Соматическое нерасхождение в митотически делящихся клетках во время раннего развития может приводить к мозаицизму с наличием нормальных клеток, трисомиков и миносомиков.
    2. Вторым механизмом, обуславливающим геномные мутации, является утрата отдельной хромосомы вследствие «анафазного отставания»: во время анафазного движения одна хромосома может отстать от всех других.
    3. Третьим механизмом является полиплоидизация. При этом в каждой клетке геном целиком представлен более чем дважды. У человека обнаружена только триплоидия, при которой число хромосом равно 3n=69.
    К геномным мутациям относятся полиплоидии и гетероплоидии (рис. 8.4.).

    Полиплоидия увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. В соответствии с этим различают триплоиды (Зп), тетраплоиды (4п) и т. д. В настоящее время у человека описаны полиплоидные организмы с увеличением числа хромосом в 3 раза (69 хромосом, триплоидия) и в 4 раза (92 хромосомы, тетраплоидия). Описано уже около 100 случаев с триплоидией и имеется несколько сообщений о появлении на свет детей с тетраплоидиями. Однако ввиду грубых пороков развития, затрагивающих основные органы и системы, продолжительность жизни таких детей составляет от нескольких часов до нескольких дней.

    Гетероплоидия —изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору. При этом набор хромосом в клетке может быть увеличен на одну, две, три хромосомы (2п + 1; 2п + 2; 2п + 3) или уменьшен на одну хромосому (2л-1).

    Трисомия – увеличение числа отдельных хромосом. Для человека описаны трисомии по 8, 9, 13, 14, 18, 21, 22, Х и Y хромосомам.

    Трисомия 13 – синдром Патау

    Трисомия 18 – синдром Эдвардса.

    Трисомия 21 – болезнь Дауна.

    Трисомия Х – синдром Клайнфельтера, трисомии Х.

    Моносомия – уменьшение числа отдельных хромосом. Наблюдается только по половой Х-хромосоме.
    Новорожденный с синдромом Дауна (рис. 8.5.) отличается характерным внешним видом: округлый череп со скошенным затылком,



    косой разрез глаз, широкий плоский нос, добавочное веко, светло-серые пятна на радужной оболочке, “готи­че­ское” небо, маленькие уши, полуоткрытый рот с высунутым толстым языком. Име­ют широкие короткие кости, иногда искривленные; может наблюдаться синдак­тилия. С возрастом выявляются отклонения в зрении, эндокринные нарушения, патологии кожных покровов, ногтей, волос, сниженный мышечный тонус. Про­должительность жизни ограничена 30-40 годами: умирают вследствие пороков развития внутренних органов и декомпенсации их функций. Обладают ранимой психикой. ведут малоподвижный образ жизни. Эмоции относительно сохран­ны. Степень недоразвития интеллекта варьирует от дебильности до глубокой идиотии.

    Из рождающихся с трисомиями описаны синдром Патау (трисомия по 13 паре аутосом), характеризующийся отсутствием шеи, различными уродствами на лице, неспособностью к выработке условных рефлексов и синдром Эдвардса (трисомия по 18 паре аутосом), для которого типичными признаками являются крупные размеры черепа и вспученный живот. Такие больные умирают в раннем детстве.

    Большинство трисомий по другим парам аутосом вызывают настолько серьезные патологии эмбриогенеза, что ведут к спонтанным абортам в период внутриутробного развития.

    Наиболее распространенные хромосомные синдромы связаны с нарушениями числа и структуры половых хромосом (гоносом).
    Аномалии половых хромосом (гоносом)

    Одной из особенностей аномалий гоносом, обуславливающих клиническую и социальную значимость, является сравнительно легкое течение заболевания при отсутствии у больных множественных врожденных пороков развития и выраженной умственной отсталости. Уровень умственного развития может быть ниже нормы, но выражается не столь отчетливо, как в случаях аномалий аутосом. Как правило, хромосомные синдромы при аномалиях гоносом проявляются в пубертантном возрасте при появлении вторичных половых признаков.

    Все аномалии гоносом могут проявляться полными и мозаичными формами. Наиболее распространенными среди численных аномалий половых хромосом являются следующие:

    (см. таблицы)

    1. 47, ХХХ – трисомия Х (рис. 8.6.). Частота 1:800, 1:1000. Фенотип женский. Недоразвитие яичников в отдельных случаях может приводить к бесплодию, недоразвитию I и II половых признаков. Интеллект страдает редко. Диагностический признак – два тельца Барра в клетках эпителия слизистой щеки.



    Рис. 8.7. Синдром Клайнфельтера - 47, XXY

    (А- фенотип, Б – кариотип).

    А

    Б











    Рис. 8.8. Синдром Джекобса – 47, XYY



    2. Синдромы тетра-Х, пента-Х встречаются гораздо реже. Больные имеют низкий рост и множество дизэмбриогенетических стигм: аномалии ушей, при­куса, “готическое” нёбо, короткие искривленные пальцы, неполная син­дак­тилия... Могут наблюдаться пороки внутренних органов. Половое развитие при синдроме ХХХ может быть в пределах нормы, при синдроме ХХХХ и ХХХХХ имеют место ярко выраженные отклонения. Частота нарушений интеллекта среди женщин с трисомией-Х выше, чем в общей популяции; тетра-Х и пента-Х синдромы отягощены умственной отсталостью глубокой и средней степени.
    3. 47, ХХY; 48, XXXY и др. – синдром Клайнфельтера (рис. 8.7.). Частота – 1:400, 1:500. Фенотип мужской. Телосложение по женскому типу: узкие плечи, широкие бедра, преимущественное отложение жира на бедрах и ягодицах. Характерен высокий рост. Интеллект снижен. I и II половые признаки недоразвиты.
    4. 47, XYY – разновидность синдрома Клайнфельтера, синдром Джекобса (рис.8.8). 1:1000 новорожденных мальчиков. Характерен высокий рост. Типичны психологические свойства: агрессивность, жестокость, неадаптивность, склонность к асоциальным действиям. Среди осужденных каждый двадцатый имеет кариотип ХYY. Распределение IQ сдвинуто к более низким значениям, примерно половина носителей страдает олигофренией.
    5. 45, Х0 – синдром Шерешевского-Тернера (рис.8.9). Одна из частых причин (95%) спонтанных абортов и выкидышей. Частота синдрома 1:2000, 1:3000). Фенотип женский. Недоразвитие яичников приводит к бесплодию, недоразвитию I и II половых признаков. Интеллект страдает редко. Больные низкого роста. Характерная особенность – крыловидная кожная складка от затылка к плечу. Диагностический признак – отсутствие телец Барра в клетках эпителия слизистой щеки. Эффективно раннее гормональное лечение (гормональная коррекция).

    Чаще всего встречаются мозаичные формы
    Хромосомные нарушения (аномалии структуры хромосом)
    К хромосомным мутациямотносятся мутации, связанные с нарушением структуры хромосом (рис. 8.9.). Существуют следующие виды перестроек хромосом: отрыв различных участков хромосомы (делеция), удвоение отдельных фрагментов (дупликация), поворот участка хромосомы на 180° или присоединение отдельного участка хромосомы к другой хромосоме (транслокация). Если подобные


    Делеция

    Инверсия

    Дупликация

    Транслокация

    Рис. 8.9. Механизмы образования хромосомных мутаций.









    Рис. 8.10. Транслокационая форма болезни Дауна.

    изменения влекут за собой нарушение дозы и функции генов в хромосоме, то приводят к нарушению наследственных свойств организма, а иногда вызывают его гибель. Среди хромосомных болезней, обусловленных структурными хромосомными нарушениями, наиболее распространенными являются транслокационные формы болезни Дауна (46, D+21 ) (рис. 8.10.), синдром Патау (46, D+13 ) (рис.8.12), синдром Эдвардса (46, tr+18), синдром кошачьего крика (46, 5р- ).
    Помимо изменений в числе хромосом, известны и случаи изменений в структуре хромосом, приводящие к умственной неполноценности. Одним из наиболее ярких примеров является синдром “кошачьего крика”, возникающий вследствие делеции короткого плеча хромосомы 5.Типичные случаи характеризуются микроцефалией и своеобразным лицом круглой формы. Глаза у этих больных широко расставленные с эпикантом, антимонголоидным разрезом, уменьшенным подбородком. Эти признаки отмечаются в детском возрасте. Часто встречаются косоглазие, аномалии радужки, атрофия зрительного нерва. Характерны деформированные, низко расположенные уши, короткая шея, деформация кистей. Имеют место пороки сердца, почек и других внутренних органов, низкие показатели роста и веса. Характерный “кошачий крик” наблюдается в течение первых недель жизни, обусловлен сужением гортани и постепенно исчезает. Продолжительность жизни резко не снижена. Умственная отсталость при этом поражении всегда глубокая. Диагноз может быть установлен клинически, но требуется подтверждение исследованием кариотипа.



    Рис. 9.1.Классификация мутаций.

    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


    написать администратору сайта