Изучение наследственных признаков

ХРОМОСОМНЫЕ АНОМАЛИИ

Хромосомные аномалии представляют собой нарушения генетического материала, связанные с изменением нормального диплоидного числа или структуры хромосом.

К численным хромосомным аномалиям, или геномным мутациям, относятся:

- полиплоидии (69,ХХХ; 69ХХY; 92,ХХХХ; 92,ХХYY);

- анеуплоидии:

■ трисомии (47,ХХY; 47,ХХ, +21; 47ХY, +13 и т.д.)

■ моносомии (45,Х).

К структурным хромосомным аномалиям, или хромосомным мутациям, относятся:

- сбалансированные:

■ транслокации (46,ХY,t(9;22));

■ робертсоновские транслокации (45,ХХ,rob 21/14);

■ инверсии (46,ХХ,inv(3)(р12::q31);

- несбалансированные:

■ делеции (46,ХХ,del(р));

■ дупликации (46,ХY,dup(21q));

■ изохромосомы (46,Х,i(Хp));

■ кольцевые хромосомы (46,ХY,r(11);

Причиной возникновения хромосомных мутаций являются различные внешние и внутренние факторы, например:

■ факторы, нарушающие митоз, репликацию или вызывающие повреждения в ДНК:

- химические: цитостатики, метаболиты, свободные радикалы, алкирующие соединения;

- физические: ионизирующая радиация;

- биологические: вирусы;

■ возраст матери (более 45 лет), который увеличивает риск ошибок в распределении хромосом и, как следствие, анеуплоидий;

■ один из родителей является носителем сбалансированной хромосомной мутации (транслокации, инверсии);

■ внутрихромосомные перестройки – неравный кроссинговер и ошибки рекомбинации.

Фенотипические последствия и тяжесть патологического проявления зависит от:

- типа аномалии и размеров поврежденного участка – чем больше величина поврежденного участка, тем серьезнее последствия на уровне организма (нарушения воспроизводства, новорожденные с многочисленными аномалиями); недостаток генетического материала имеет более тяжкие последствия, чем увеличение его количества;

- содержания генов и активности хромосомы – например, организмы с трисомией 1 нежизнеспособны, в то время как трисомия 21 совместима с жизнью;

- типа и количества мутантных клеток – поражение соматических клеток ведет к изменению фенотипа носителя, а поражение половых клеток является причиной нарушений воспроизводства.

Нормальные и патологические (генетические болезни) признаки человека генетически детерминированы и наследуются по моногенному, полигенному или мультифакториальному типу. Как правило, генетический детерминизм признака устанавливается одновременно с образованием генотипа в момент оплодотворения. Наследственные признаки отличают от ненаследственных ряд особенностей, а именно:

- пренатальный детерминизм;

- врожденное проявление;

- генеалогическое наследование;

- семейный характер;

- конкордантность у монозиготных близнецов;

- ассоциация с генетическими маркерами;

- специфическое распределение в популяции.

Следует отметить, что каждая из этих особенностей в отдельности не имеет решающего значения в определении наследственного характера признака, так как некоторые из них могут встречаться в случае ненаследственных признаков. Однако, если они все или большинство из них характерны для признака, то это свидетельствует о наследственном характере данного признака или болезни.

В генетике человека для установления наследственного характера признака используются различные методы, которые можно сгруппировать в зависимости от цели исследования:

- анализ генетического материала для прямого или косвенного выявления мутаций;

- анализ генетических маркеров (молекулярно-генетические и цитогенетические методы);

- анализ первичного продукта гена (белка), выявление нарушений метаболизма (биохимические методы);

- изучение наследования нормального или патологического признака в данной семье в ряду поколений (генеалогический метод);

- установление доли генетических и негенетических факторов в формировании нормального или патологического признака (близнецовый метод);

- определение генетической структуры популяции (популяционно-статистический метод).