აუტოსომური მემკვიდრეობის ნიშნები. დომინანტური და რეცესიული მემკვიდრეობითი გენეტიკური დაავადებები აუტოსომური რეცესიულია
მემკვიდრეობის აუტოსომური დომინანტური ტიპი
დაავადების მაგალითები:მარფანის სინდრომი, ჰემოგლობინოპათია M, ჰანტინგტონის ქორეა, მსხვილი ნაწლავის პოლიპოზი, ოჯახური ჰიპერქოლესტერინემია, ნეიროფიბრომატოზი, პოლიდაქტილია.
მემკვიდრეობის აუტოსომური დომინანტური ტიპიახასიათებს შემდეგი ნიშნები:
· პათოლოგიის თანაბარი სიხშირე მამაკაცებსა და ქალებში.
· პაციენტთა არსებობა მემკვიდრეობის თითოეულ თაობაში, ე.ი. დაავადების რეგულარული გადაცემა თაობიდან თაობას (ე.წ. დაავადების ვერტიკალური განაწილება).
· ავადმყოფი ბავშვის გაჩენის ალბათობა არის 50% (განურჩევლად ბავშვის სქესისა და დაბადებულთა რაოდენობისა).
· ოჯახის დაუზარალ წევრებს, როგორც წესი, ჰყავთ ჯანმრთელი შთამომავლობა (რადგან მუტანტის გენი არ აქვთ).
ჩამოთვლილი მახასიათებლები რეალიზებულია პირობით სრული დომინირება(დაავადების სპეციფიკური კლინიკური სურათის განვითარებისთვის საკმარისია ერთი დომინანტური გენის არსებობა). ასე გადაეცემა ადამიანებში ნაოჭები, ხვეული თმა, ყავისფერი თვალის ფერი და ა.შ. თუ გენს აქვს არასრული შეღწევადობა, შეიძლება ყველა თაობაში არ იყოს პაციენტები.
მემკვიდრეობის აუტოსომური რეცესიული ტიპი
დაავადების მაგალითები:ფენილკეტონურია, თვალის კანქვეშა ალბინიზმი, ნამგლისებრუჯრედოვანი ანემია, ადრენოგენიტალური სინდრომი, გალაქტოზემია, გლიკოგენოზი, ჰიპერლიპოპროტეინემია, კისტოზური ფიბროზი.
მემკვიდრეობის აუტოსომური რეცესიული რეჟიმიახასიათებს შემდეგი ნიშნები:
· პათოლოგიის თანაბარი სიხშირე მამაკაცებსა და ქალებში.
· პათოლოგიის გამოვლინება საგვარეულოში „ჰორიზონტალურად“, ხშირად სიბებში.
· დაავადების არარსებობა ნახევრადსისხლიანებში (იგივე მამის შვილები სხვადასხვა დედიდან) და ნახევარძმებში (იგივე დედის შვილები სხვადასხვა მამებიდან).
· პაციენტის მშობლები ჩვეულებრივ ჯანმრთელები არიან. იგივე დაავადება შეიძლება გამოვლინდეს სხვა ნათესავებში, მაგალითად, პაციენტის ბიძაშვილებში ან მეორე ბიძაშვილებში.
აუტოსომური რეცესიული პათოლოგიის გამოვლენა უფრო სავარაუდოა ნათესაურ ქორწინებებში, რადგან ორ მეუღლის შეხვედრის დიდი ალბათობაა, რომლებიც ჰეტეროზიგოტები არიან ერთი და იგივე პათოლოგიური ალელისთვის, რომელიც მიღებულია მათი საერთო წინაპრისგან. რაც უფრო დიდია მეუღლეებს შორის ურთიერთობის ხარისხი, მით მეტია ეს ალბათობა. ყველაზე ხშირად, აუტოსომური რეცესიული ტიპის დაავადების მემკვიდრეობით მიღების ალბათობა 25%-ია, ვინაიდან დაავადების სიმძიმის გამო ასეთი პაციენტები ან არ ცოცხლობენ რეპროდუქციულ ასაკამდე, ან არ ქორწინდებიან.
ქრომოსომასთან დაკავშირებული X-დომინანტური მემკვიდრეობა
დაავადების მაგალითები:ჰიპოფოსფატემიის ერთ-ერთი ფორმაა D ვიტამინის რეზისტენტული რაქიტი; Charcot-Marie-Tooth დაავადება - დაკავშირებული დომინანტი; ოროფიციალურ-ციფრული სინდრომი I ტიპის.
დაავადების ნიშნები:
· მამაკაცები და ქალები ავადდებიან, მაგრამ ქალები 2-ჯერ უფრო ხშირად.
· ავადმყოფი მამაკაცის მიერ პათოლოგიური ალელის გადაცემა ყველა ქალიშვილზე და მხოლოდ ქალიშვილებზე, მაგრამ არა ვაჟებზე. ვაჟები იღებენ Y ქრომოსომას მამისგან.
· ავადმყოფი ქალის მიერ დაავადების გადაცემა ორივე ვაჟზე და ქალიშვილზე თანაბრად სავარაუდოა.
· მამაკაცებში დაავადება უფრო მძიმეა, ვიდრე ქალებში.
ქრომოსომასთან დაკავშირებული X-რეცესიული მემკვიდრეობა
დაავადების მაგალითები:ჰემოფილია A, ჰემოფილია B; X- დაკავშირებული რეცესიული Charcot-Marie-Tooth დაავადება; ფერთა სიბრმავე; დუშენ-ბეკერის კუნთოვანი დისტროფია; კალმანის სინდრომი; ჰანტერის დაავადება (მუკოპოლისაქარიდოზი ტიპი II); ბრუტონის ტიპის ჰიპოგამაგლობულინემია.
დაავადების ნიშნები:
· პაციენტები იბადებიან ფენოტიპურად ჯანმრთელ მშობლებში.
· დაავადება გვხვდება თითქმის მხოლოდ მამაკაცებში. პაციენტთა დედები პათოლოგიური გენის სავალდებულო მატარებლები არიან.
· ვაჟი არასოდეს იღებს მამისგან დაავადებას.
· მუტანტის გენის მატარებელს აქვს 25%-იანი შანსი, გააჩინოს ავადმყოფი ბავშვი (ახალშობილის სქესის მიუხედავად); ავადმყოფი ბიჭის გაჩენის ალბათობა 50%-ია.
ჰოლანდიური, ან დაკავშირებულია Y ქრომოსომასთან,
მემკვიდრეობის ტიპი
ნიშნების მაგალითები:კანის იქთიოზი, აურიკულების ჰიპერტრიქოზი, თითების შუა ფალანგებზე ჭარბი ზრდა, აზოოსპერმია.
ნიშნები:
· მამისგან თვისების გადაცემა ყველა ვაჟზე და მხოლოდ ვაჟზე.
· ქალიშვილები მამისგან რაიმე თვისებას არასოდეს იღებენ.
· თვისების მემკვიდრეობის „ვერტიკალური“ ბუნება.
· მამრობითი სქესის მემკვიდრეობის ალბათობა არის 100%.
მიტოქონდრიული მემკვიდრეობა
დაავადების მაგალითები(მიტოქონდრიული დაავადებები): ლებერის ოპტიკური ატროფია, ლეის სინდრომი (მიტოქონდრიული მიოენცეფალოპათია), MERRF (მიოკლონური ეპილეფსია), ოჯახური დილატაციური კარდიომიოპათია.
დაავადების ნიშნები:
· ავადმყოფი დედის ყველა ბავშვში პათოლოგიის არსებობა.
· ავადმყოფი მამისა და ჯანმრთელი დედისგან ჯანმრთელი ბავშვების დაბადება.
ეს თავისებურებები აიხსნება იმით, რომ მიტოქონდრია დედისგან არის მემკვიდრეობით მიღებული. მამის მიტოქონდრიული გენომის ნაწილი ზიგოტაში არის დნმ 0-დან 4 მიტოქონდრიამდე, ხოლო დედის გენომი არის დნმ დაახლოებით 2500 მიტოქონდრიიდან. გარდა ამისა, როგორც ჩანს, განაყოფიერების შემდეგ მამის დნმ-ის რეპლიკაცია იბლოკება.
მათ პათოგენეზში გენური დაავადებების მთელი მრავალფეროვნებით არსებობს ზოგადი ნიმუში:ნებისმიერი გენის დაავადების პათოგენეზის დაწყებას უკავშირდება მუტანტის ალელის პირველადი ეფექტი- პათოლოგიური პირველადი პროდუქტი (ხარისხობრივად ან რაოდენობრივად), რომელიც შედის ბიოქიმიური პროცესების ჯაჭვში და იწვევს დეფექტების წარმოქმნას. ფიჭური, ორგანოდა ორგანიზმის დონეები.
დაავადების პათოგენეზი მოლეკულურ დონეზემუტანტის გენის პროდუქტის ბუნებიდან გამომდინარე ვითარდება შემდეგი დარღვევების სახით:
არანორმალური ცილის სინთეზი;
პირველადი პროდუქტის წარმოების ნაკლებობა (ყველაზე გავრცელებული);
ნორმალური პირველადი პროდუქტის შემცირებული რაოდენობით წარმოება (ამ შემთხვევაში პათოგენეზი ძალზე ცვალებადია);
ჭარბი რაოდენობის პროდუქტის წარმოება (ეს ვარიანტი მხოლოდ ვარაუდია, მაგრამ ჯერ არ არის აღმოჩენილი მემკვიდრეობითი დაავადებების სპეციფიკურ ფორმებში).
პათოლოგიური გენის მოქმედების განხორციელების ვარიანტები:
1) პათოლოგიური გენი → mRNA სინთეზის შეწყვეტა → ცილის სინთეზის შეწყვეტა → მემკვიდრეობითი დაავადება;
2) პათოლოგიური გენი → mRNA სინთეზის შეწყვეტა → მემკვიდრეობითი დაავადება;
3) პათოლოგიური კოდით პათოლოგიური გენი → პათოლოგიური mRNA-ს სინთეზი → პათოლოგიური ცილის სინთეზი → მემკვიდრეობითი დაავადება;
4) გენების ჩართვისა და გამორთვის მოშლა (გენების რეპრესია და დეპრესია);
5) პათოლოგიური გენი → ჰორმონის რეცეპტორების სინთეზის ნაკლებობა → მემკვიდრეობითი ჰორმონალური პათოლოგია.
გენის პათოლოგიის პირველი ვარიანტის მაგალითები:ჰიპოალბუმინემია, აფიბრინოგენემია, ჰემოფილია A (ფაქტორი VIII), ჰემოფილია B (IX - საშობაო ფაქტორი), ჰემოფილია C (XI ფაქტორი - როზენტალი), აგამაგლობულინემია.
მე-2 ვარიანტის მაგალითები:ალბინიზმი (ფერმენტის დეფიციტი - ტიროზინაზა → დეპიგმენტაცია); ფენილკეტონურია (ფენილალანინის ჰიდროქსილაზას დეფიციტი → გროვდება ფენილალანინი → მისი მეტაბოლური პროდუქტი ფენილპირუვატი ტოქსიკურია ცენტრალური ნერვული სისტემისთვის → ვითარდება გონებრივი ჩამორჩენილობა); ალკაპტონურია (ჰომოგენტისინის მჟავა ოქსიდაზას დეფიციტი → ჰომოგენტისინის მჟავა გროვდება სისხლში, შარდში, ქსოვილებში → ქსოვილების შეღებვა, ხრტილები); ფერმენტული მეტემოგლობინემია (მეტემოგლობინის რედუქტაზას დეფიციტი → მეტემოგლობინი გროვდება → ვითარდება ჰიპოქსია); ადრენოგენიტალური სინდრომი (ადამიანის ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული მემკვიდრეობითი დაავადება: სიხშირე ევროპაში 1:5000, ალასკის ესკიმოსებს შორის 1:400 - 1:150; 21-ჰიდროქსილაზას დეფექტი → კორტიზოლის დეფიციტი, ანდროგენების დაგროვება → მამაკაცებში - დაჩქარებული სქესობრივი განვითარება, ქალებში - ვირილიზაცია).
გენის პათოლოგიის მე-3 ვარიანტის მაგალითი: M - ჰემოგლობინოზი (სინთეზირებულია პათოლოგიური M-ჰემოგლობინი, რომელიც განსხვავდება ნორმალური A-ჰემოგლობინისგან იმით, რომ α-ჯაჭვის 58-ე პოზიციაზე (ან β-ჯაჭვის 63-ე პოზიციაზე) ჰისტიდინი იცვლება ტიროზინით → M-ჰემოგლობინი შედის ძლიერი კავშირი ჟანგბადთან, არ აძლევს მას ქსოვილებს, ქმნის მეტემოგლობინს → ვითარდება ჰიპოქსია).
4 ვარიანტის მაგალითი:თალასემია. ცნობილია, რომ ნაყოფის სისხლის წითელი უჯრედები შეიცავს სპეციალურ ნაყოფის ჰემოგლობინს, რომლის სინთეზს აკონტროლებს ორი გენი. დაბადების შემდეგ, ერთ-ერთი ამ გენის მოქმედება ინჰიბირებულია და სხვა გენი ჩართულია, რაც უზრუნველყოფს Hb A-ს სინთეზს (ჯანმრთელ ადამიანებში ჰემოგლობინის 95-98%). პათოლოგიის დროს შეიძლება შეინიშნოს ნაყოფის ჰემოგლობინის სინთეზის მდგრადობა (ჯანმრთელ ადამიანებში მისი რაოდენობა 1-2%). Hb S ნაკლებად სტაბილურია ვიდრე Hb A – ამიტომ ვითარდება ჰემოლიზური ანემია.
მე-5 ვარიანტის მაგალითი:სათესლე ჯირკვლის ფემინიზაცია. გამოვლინდა, რომ ამ დაავადების მქონე პირებს არ აქვთ ტესტოსტერონის რეცეპტორები. აქედან გამომდინარე, მამრობითი ემბრიონი იძენს ქალის სხეულისთვის დამახასიათებელ თვისებებს.
ნებისმიერი მემკვიდრეობითი დაავადების პათოგენეზი სხვადასხვა ინდივიდებშიმიუხედავად იმისა, რომ მსგავსია პირველადი მექანიზმებითა და ეტაპებით, იქმნება მკაცრად ინდივიდუალურად- პათოლოგიური პროცესი, რომელიც დაიწყო მუტანტის ალელის პირველადი ეფექტით, იძენს მთლიანობას ბუნებრივ ინდივიდუალურ ვარიაციებთან. ორგანიზმის გენოტიპიდან და გარემო პირობებიდან გამომდინარე.
მახასიათებლები კლინიკური სურათიგენური დაავადებები გამოწვეულია პრინციპებით ექსპრესია, რეპრესია და გენის ურთიერთქმედება.
გამოირჩევა შემდეგი: გენის დაავადებების ძირითადი მახასიათებლები:კლინიკური სურათის თავისებურებები; კლინიკური პოლიმორფიზმი; გენეტიკური ჰეტეროგენულობა.ამავდროულად, შეუძლებელია ერთ დაავადებაში ყველა საერთო მახასიათებლის სრულად დაკვირვება. გენური დაავადებების ზოგადი მახასიათებლების ცოდნა ექიმს საშუალებას მისცემს სპორადულ შემთხვევაშიც კი ეჭვი შეიტანოს მემკვიდრეობით დაავადებაზე.
კლინიკური სურათის მახასიათებლები:
მრავალფეროვანი გამოვლინებები- პათოლოგიური პროცესი აზიანებს რამდენიმე ორგანოს უკვე დაავადების ფორმირების საწყის ეტაპზე;
დაავადების დაწყების სხვადასხვა ასაკში;
კლინიკური სურათის პროგრესირება და ქრონიკული მიმდინარეობა;
განპირობებული ინვალიდობა ბავშვობიდან და სიცოცხლის ხანგრძლივობის შემცირება.
გამოვლინებების მრავალფეროვნება და მრავალი ორგანოსა და ქსოვილის ჩართვა დაავადებათა ამ ჯგუფის პათოლოგიურ პროცესში განპირობებულია იმით, რომ პირველადი დეფექტი ლოკალიზებულია მრავალი ორგანოს უჯრედულ და უჯრედშორის სტრუქტურებში. მაგალითად, შემაერთებელი ქსოვილის მემკვიდრეობითი დაავადებების დროს ირღვევა თითოეული დაავადებისთვის სპეციფიკური ამა თუ იმ ბოჭკოვანი სტრუქტურის ცილის სინთეზი. ვინაიდან შემაერთებელი ქსოვილი იმყოფება ყველა ორგანოსა და ქსოვილში, ამ დაავადებებში კლინიკური სიმპტომების მრავალფეროვნება არის სხვადასხვა ორგანოში შემაერთებელი ქსოვილის ანომალიების შედეგი.
დაწყების ასაკიამ ჯგუფის დაავადებებისათვის პრაქტიკულად შეუზღუდავი: ემბრიონის განვითარების ადრეული ეტაპებიდან (თანდაყოლილი დეფექტები) – სიბერემდე ( ალცჰეიმერის დაავადება). გენური დაავადებების დაწყების სხვადასხვა ასაკის ბიოლოგიური საფუძველი მდგომარეობს გენის ექსპრესიის ონტოგენეტიკური რეგულირების მკაცრად დროებით მოდელებში. ერთიდაიგივე დაავადების დაწყების სხვადასხვა ასაკში მიზეზები შეიძლება იყოს პაციენტის გენომის ინდივიდუალური მახასიათებლები. სხვა გენების მოქმედებამ მუტანტის გენის ეფექტის გამოვლინებაზე შესაძლოა შეცვალოს დაავადების განვითარების დრო. ასევე მნიშვნელოვანია პათოლოგიური გენების მოქმედების დაწყების დრო და გარემო პირობები, განსაკუთრებით პრენატალურ პერიოდში. განზოგადებული მონაცემები გენური დაავადებების კლინიკური გამოვლინების დროის შესახებ მიუთითებს, რომ ყველა გენის დაავადების 25% ვითარდება საშვილოსნოში, ხოლო გენური დაავადებების თითქმის 50% ვლინდება სიცოცხლის პირველ სამ წელიწადში.
გენური დაავადებების უმეტესობას ახასიათებს კლინიკური სურათის პროგრესირებადა ქრონიკული გაჭიანურებული კურსი რეციდივებით. დაავადების სიმძიმე "იზრდება" პათოლოგიური პროცესის განვითარებასთან ერთად. პირველადი ბიოლოგიური საფუძველიეს მახასიათებელია პათოლოგიური გენის ფუნქციონირების უწყვეტობა (ან მისი პროდუქტის არარსებობა). ამას თან ახლავს პათოლოგიური პროცესის გაძლიერება მეორადი პროცესები: ანთება; დისტროფია; მეტაბოლური დარღვევები; ჰიპერპლაზია.
გენური დაავადებების უმეტესობა მძიმეა და იწვევს ინვალიდობა ბავშვობაშიდა ამცირებს სიცოცხლის ხანგრძლივობას. რაც უფრო მნიშვნელოვანია მონოგენურად განსაზღვრული პროცესი სიცოცხლის აქტივობის უზრუნველსაყოფად, მით უფრო მძიმეა მუტაციის კლინიკური გამოვლინება.
კონცეფცია "კლინიკური პოლიმორფიზმი"გაერთიანება:
ცვალებადობა: დაავადების დაწყების დრო; სიმპტომების სიმძიმე; იგივე დაავადების ხანგრძლივობა;
თერაპიისადმი ტოლერანტობა.
კლინიკური პოლიმორფიზმის გენეტიკური მიზეზები შეიძლება განისაზღვროს არა მხოლოდ პათოლოგიური გენით, არამედ მთლიანად გენოტიპით, ანუ გენოტიპური გარემოთი მოდიფიკატორი გენების სახით. გენომი მთლიანობაში ფუნქციონირებს როგორც კარგად კოორდინირებული სისტემა. პათოლოგიურ გენთან ერთად ინდივიდი მშობლებისგან იღებს სხვა გენების კომბინაციებს, რომლებსაც შეუძლიათ გააძლიერონ ან შეასუსტონ პათოლოგიური გენის მოქმედება. გარდა ამისა, გენის დაავადების განვითარებისას, ისევე როგორც ნებისმიერი მემკვიდრეობითი თვისება, მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ გენოტიპი, არამედ გარე გარემოც. ამ პოზიციის მრავალი მტკიცებულება არსებობს კლინიკური პრაქტიკიდან. მაგალითად, ბავშვში ფენილკეტონურიის სიმპტომები უფრო მძიმეა, თუ მისი პრენატალური განვითარების პერიოდში დედის დიეტა მოიცავდა ფენილალანინით მდიდარ საკვებს.
არსებობს კონცეფცია გენეტიკური ჰეტეროგენულობაკლინიკური პოლიმორფიზმით მასკარადირება.
გენეტიკური ჰეტეროგენულობანიშნავს, რომ გენური დაავადების კლინიკური ფორმა შეიძლება გამოწვეული იყოს:
მუტაციები სხვადასხვა გენებში,ერთი მეტაბოლური გზის ფერმენტების კოდირება;
სხვადასხვა მუტაციები ერთსა და იმავე გენში, იწვევს სხვადასხვა ალელის (მრავალჯერადი ალელის) გაჩენას.
ფაქტობრივად, ამ შემთხვევებში საუბარია განსხვავებულზე ნოზოლოგიური ფორმებიეტიოლოგიური თვალსაზრისით, გაერთიანებულია ერთ ფორმაში ფენოტიპის კლინიკური მსგავსების გამო. გენეტიკური ჰეტეროგენურობის ფენომენი მას შეიძლება ვუწოდოთ წესი, რადგან ის ეხება სხეულის ყველა ცილას, მათ შორის არა მხოლოდ პათოლოგიურ, არამედ ნორმალურ ვარიანტებსაც.
გენური დაავადებების ჰეტეროგენურობის გაშიფვრა ინტენსიურად გრძელდება ორი მიმართულებით:
კლინიკური- მით უფრო ზუსტად არის შესწავლილი ფენოტიპი(დაავადების კლინიკური სურათის ანალიზი), მით მეტია შესაძლებლობა დაავადების ახალი ფორმების აღმოჩენაში, შესწავლილი ფორმის რამდენიმე ნოზოლოგიურ ერთეულებად დაყოფაში;
გენეტიკური- გვაწვდის ყველაზე სრულ ინფორმაციას დაავადების კლინიკური ფორმის ჰეტეროგენურობის შესახებ დნმ-ის გამოკვლევის მეთოდი(ადამიანის გენების ანალიზის თანამედროვე მეთოდი). გენის მინიჭება ერთ ან სხვადასხვა შემაერთებელ ჯგუფზე, გენის ლოკალიზაცია, მისი სტრუქტურა, მუტაციის არსი - ეს ყველაფერი შესაძლებელს ხდის ნოზოლოგიური ფორმების იდენტიფიცირებას.
კონცეფცია გენეტიკური დაავადებების გენეტიკური ჰეტეროგენულობახსნის მრავალ შესაძლებლობას კლინიკური პოლიმორფიზმის ცალკეული ფორმებისა და მიზეზების არსის გასაგებად, რაც უაღრესად მნიშვნელოვანია პრაქტიკული მედიცინისთვის და იძლევა შემდეგ შესაძლებლობებს: სწორი დიაგნოზი; მკურნალობის მეთოდის არჩევანი; სამედიცინო და გენეტიკური კონსულტაცია.
გაგება გენური დაავადებების ეპიდემიოლოგიააუცილებელია ნებისმიერი სპეციალობის ექიმისთვის, ვინაიდან პრაქტიკაში მას შეიძლება შეექმნას იშვიათი მემკვიდრეობითი დაავადების გამოვლინებები იმ ტერიტორიაზე ან პოპულაციაში, რომელსაც ემსახურება. გენური დაავადებების გავრცელების შაბლონებისა და მექანიზმის ცოდნა ექიმს დაეხმარება დროულად შეიმუშაოს პრევენციული ღონისძიებები: ჰეტეროგენურობის გამოკვლევა; გენეტიკური კონსულტაცია.
გენური დაავადებების ეპიდემიოლოგიამოიცავს შემდეგ ინფორმაციას:
ამ დაავადებების გავრცელების შესახებ;
ჰეტეროზიგოტური ტარების სიხშირეებისა და მათ განმსაზღვრელი ფაქტორების შესახებ.
დაავადების გავრცელება(ან პაციენტების რაოდენობა) მოსახლეობაშიგანისაზღვრება პოპულაციის შაბლონებით: მუტაციის პროცესის ინტენსივობა; სელექციური წნევა, რომელიც განსაზღვრავს მუტანტებისა და ჰეტეროზიგოტების ნაყოფიერებას სპეციფიკურ გარემო პირობებში; მოსახლეობის მიგრაცია; იზოლაცია; გენეტიკური დრეიფი. მემკვიდრეობითი დაავადებების გავრცელების შესახებ მონაცემები კვლავ ფრაგმენტულია შემდეგი მიზეზების გამო: გენეტიკური დაავადებების ნოზოლოგიური ფორმების დიდი რაოდენობა; მათი იშვიათობა; მემკვიდრეობითი პათოლოგიის არასრული კლინიკური და პათოლოგიური დიაგნოზი. ამ დაავადებების გავრცელების ყველაზე ობიექტური შეფასება სხვადასხვა პოპულაციაში არის მათი რაოდენობის დადგენა ახალშობილებში, მათ შორის მკვდრადშობილებში. გენეტიკური დაავადებების მქონე ახალშობილთა საერთო სიხშირე მთლიან პოპულაციაში არის დაახლოებით 1%, აქედან:
აუტოსომური დომინანტური ტიპის მემკვიდრეობით - 0,5%;
აუტოსომური რეცესიული - 0,25%;
X-დაკავშირებული - 0,25%;
Y-თან დაკავშირებული და მიტოქონდრიული დაავადებები ძალზე იშვიათია.
დაავადების ცალკეული ფორმების პრევალენტობა 1:500-მდე მერყეობს (პირველადი ჰემოქრომატოზი) 1:100000-მდე და ქვემოთ (ჰეპატოლენტიკულური დეგენერაცია, ფენილკეტონურია).
გენის დაავადების გავრცელება განიხილება:
მაღალი – თუ 1 პაციენტი 10000 ახალშობილზე ან უფრო ხშირად გვხვდება;
საშუალო – 10000-დან 40000-მდე;
დაბალი - ძალიან იშვიათი შემთხვევები.
ჯგუფს საერთომოიცავს არაუმეტეს 15 გენურ დაავადებას, მაგრამ ისინი შეადგენს მემკვიდრეობითი პათოლოგიის მქონე პაციენტთა საერთო სიხშირის თითქმის 50%-ს.
ბევრის გავრცელება დომინანტური დაავადებებიგანისაზღვრება ძირითადად ახალი მუტაციებით. ასეთ პაციენტებში რეპროდუქციული ფუნქცია შემცირებულია ბიოლოგიური და სოციალური მიზეზების გამო. თითქმის ყველა დომინანტური დაავადება იწვევს ნაყოფიერების დაქვეითებას. გამონაკლისია გვიან დაწყებული დაავადებები (ალცჰეიმერის დაავადება, ჰანტინგტონის ქორეა); მათი კლინიკური გამოვლინების დროისთვის (35-40 წელი) უკვე დასრულებულია მშობიარობა.
გავრცელება რეცესიული დაავადებებიგანისაზღვრება პოპულაციაში ჰეტეროზიგოტების სიხშირით, რაც მრავალჯერ აღემატება მუტანტის ალელისთვის ჰომოზიგოტების სიხშირეს. პოპულაციებში ჰეტეროზიგოტების დაგროვება განპირობებულია მათი რეპროდუქციული უპირატესობით ნორმალური და პათოლოგიური ალელებისთვის ჰომოზიგოტებთან შედარებით. ყველა ცოცხალი არსების მოსახლეობა და არა მხოლოდ ადამიანები, დატვირთულია რეცესიული მუტაციებით. ეს ზოგადი ბიოლოგიური ნიმუში აღმოაჩინა რუსმა გენეტიკოსმა ს.ს. ჩეტვერიკოვი.
შერჩევა ნებისმიერ პოპულაციაში განისაზღვრება სხვადასხვა გენოტიპის მქონე ინდივიდების სიკვდილიანობითა და ნაყოფიერებით, რაც იწვევს, გარკვეული რაოდენობის თაობის შემდეგ, პოპულაციებში ალელების სხვადასხვა კონცენტრაციამდე. ვინაიდან შერჩევა მჭიდროდ არის დაკავშირებული გარემო პირობებთან, ამის საფუძველზე სხვადასხვა პოპულაციაში წარმოიქმნება ალელების სხვადასხვა კონცენტრაცია. ელიმინაცია ან შეღავათიანი გამრავლება შეიძლება შეინიშნოს ჰეტეროზიგოტების, ნორმალური ან მუტანტური ჰომოზიგოტების გარემო პირობებისადმი ადაპტაციის მიხედვით. ამავე დროს, აუცილებელია ყურადღება მიაქციოთ შერჩევის წნევის შემცირება ადამიანთა პოპულაციაში, რომელიც მიდის ორი გზით:
· პაციენტების სამედიცინო და სოციალური დახმარების გაუმჯობესება(განსაკუთრებით მემკვიდრეობითი დაავადებების მკურნალობა) - მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ჰომოზიგოტები (მაგალითად, ფენილკეტონურიით დაავადებული პაციენტები), რომლებიც ადრე არ გადარჩებოდნენ რეპროდუქციულ პერიოდამდე, ახლა არა მხოლოდ ცოცხლობენ 30-50 წლამდე ან მეტი, არამედ იღებენ დაქორწინებულია და ჰყავს შვილები. შესაბამისად, პოპულაციები ივსება ჰეტეროზიგოტებით პათოლოგიური გენებისთვის;
· ოჯახის დაგეგმვა(შობადობის თვითნებურ მნიშვნელობებამდე დაყვანა, ყველაზე ხშირად 1-2 ბავშვი) - ცვლის შერჩევის ეფექტს რეპროდუქციულ კომპენსაციასთან დაკავშირებით. ამ ფენომენის არსი იმაში მდგომარეობს, რომ მემკვიდრეობით დამძიმებულ წყვილებს, რომლებშიც მემკვიდრული დაავადებების გამო ბავშვთა სიკვდილიანობის მაჩვენებელია გაზრდილი, ორსულობათა მეტი რაოდენობის გამო, ვიდრე მემკვიდრეობით დატვირთულ წყვილებს, აქვთ ერთნაირი შვილები. ამ შემთხვევებში პათოლოგიური ალელები უფრო მეტად გაგრძელდება და გაიზრდება სიხშირე, ვიდრე სხვადასხვა გენოტიპის მქონე ინდივიდების რეპროდუქციული შესაძლებლობების ბუნებრივი განხორციელებისას.
ასახულია გენური დაავადებების ეპიდემიოლოგიაც მოსახლეობის მიგრაცია- მრავალი სოციალური პროცესის გარდაუვალი თანამგზავრი. ის ამცირებს ან ზრდის პათოლოგიური გენების მატარებლების სიხშირეს „დონორსა“ და „მიმღებ“ პოპულაციებში.
ნათესაური ქორწინებებიგანსაკუთრებით მნიშვნელოვანია რეცესიული გენური დაავადებების გავრცელებაში. ასეთი ქორწინებები სხვადასხვა ეთნიკურ ჯგუფში შეიძლება იყოს 1-დან 20-მდე და 30%-მდეც კი (პირველი და მეორე ბიძაშვილების დონეზე). ნათესაური ქორწინების შედეგების ბიოლოგიური მნიშვნელობა არის ის, რომ ისინი მნიშვნელოვნად ზრდის შთამომავლობის ჰომოზიგოტური რეცესიული პათოლოგიური გენების არსებობის ალბათობას. იშვიათი რეცესიული გენეტიკური დაავადებები ძირითადად გვხვდება ასეთი ქორწინების ბავშვებში.
გენური დაავადებების მაგალითები
ა.მონოგენური მემკვიდრეობა.ერთი გენით კოდირებული ნიშან-თვისება მემკვიდრეობით მიიღება მენდელის კანონების შესაბამისად და მას მენდელიური ეწოდება. ორგანიზმის ყველა გენის მთლიანობას გენოტიპი ეწოდება. ფენოტიპი არის გენოტიპის რეალიზაცია (მორფოლოგიური და ბიოქიმიური თვალსაზრისით) სპეციფიკურ გარემო პირობებში.
1. გენის ერთ-ერთ შესაძლო სტრუქტურულ მდგომარეობას ალელი ეწოდება. ალელები წარმოიქმნება მუტაციების შედეგად. თითოეული გენისთვის ალელების პოტენციური რაოდენობა პრაქტიკულად შეუზღუდავია. დიპლოიდურ ორგანიზმებში გენი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს მხოლოდ ორი ალელით, რომლებიც ლოკალიზებულია ჰომოლოგიური ქრომოსომების იდენტურ მონაკვეთებზე. მდგომარეობას, როდესაც ჰომოლოგიური ქრომოსომები ატარებენ ერთი და იგივე გენის სხვადასხვა ალელს, ეწოდება ჰეტეროზიგოტური.
2. მონოგენური დაავადებების მემკვიდრეობა - აუტოსომური ან X-დაკავშირებული - შეიძლება განისაზღვროს მემკვიდრეობის შესწავლით. ჰეტეროზიგოტურ ორგანიზმში თვისების გამოვლენის ბუნების მიხედვით მემკვიდრეობა იყოფა დომინანტად და რეცესიულად. დომინანტური მემკვიდრეობით დაავადება ვლინდება, თუ ჰომოლოგიური ქრომოსომადან ერთი მაინც ატარებს პათოლოგიურ ალელს, რეცესიული მემკვიდრეობით - მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ორივე ჰომოლოგიური ქრომოსომა ატარებს პათოლოგიურ ალელს.
ა.აუტოსომური დომინანტური მემკვიდრეობა.მემკვიდრეობის აუტოსომური დომინანტური ნიმუშის მქონე დაავადებები მოიცავს ჰანტინგტონის დაავადებას, აკონდროპლაზიას (ქონდროდისტროფია) და I ტიპის ნეიროფიბრომატოზის (რეკლინგჰაუზენის დაავადება).
1) დღეისათვის ცნობილია 5000-მდე მონოგენური დაავადება. მათგან ნახევარზე მეტი მემკვიდრეობით ხდება აუტოსომური დომინანტური გზით.
2) აუტოსომური დომინანტური დაავადებები თაობიდან თაობას გადაეცემა. ავადმყოფ ბავშვს უნდა ჰყავდეს ერთ-ერთი მშობელი ავად.
3) თუ ერთი მშობელი ავად არის, ბავშვების წილი დაზარალდება დაახლოებით 50%. ჯანსაღი ოჯახის წევრები ჯანმრთელ შვილებს აჩენენ.
4) აუტოსომური დომინანტური დაავადებები ყოველთვის მემკვიდრეობით მიიღება, მიუხედავად ბავშვის სქესისა და დაზარალებული მშობლის სქესისა. გამონაკლისი ხდება ახალი მუტაციების და გენის არასრული შეღწევის შემთხვევაში.
ბ.აუტოსომური რეცესიული მემკვიდრეობა.მემკვიდრეობის აუტოსომური რეცესიული ნიმუშის მქონე დაავადებებს მიეკუთვნება ტეი-საქსის დაავადება, კისტოზური ფიბროზი და უმეტესი მემკვიდრეობითი მეტაბოლური დარღვევები. აუტოსომური რეცესიული დაავადებები ჩვეულებრივ უფრო მძიმეა, ვიდრე აუტოსომურ დომინანტური დაავადებები.
1) თუ ორივე მშობელი ჯანმრთელია, მაგრამ პათოლოგიური გენის მატარებელია, დაავადებული ბავშვის გაჩენის რისკი 25%-ია.
2) ჯანმრთელი ბავშვი შემთხვევათა 2/3-ში აღმოჩნდება პათოლოგიური გენის ჰეტეროზიგოტური მატარებელი.
3) აუტოსომური რეცესიული დაავადების მქონე ბავშვში, განსაკუთრებით იშვიათი, მშობლები ხშირად აღმოჩნდებიან სისხლით ნათესავები.
4) ქალი და მამაკაცი თანაბრად ხშირად ავადდებიან.
ვ.X- დაკავშირებული მემკვიდრეობა.ამ ტიპის მემკვიდრეობით დაავადებებს მიეკუთვნება ჰემოფილია A და B, ასევე დუშენის მიოპათია. X- დაკავშირებული დომინანტური მემკვიდრეობა იშვიათია. ამ ნიმუშით მემკვიდრეობით მიღებულ დაავადებებს მიეკუთვნება X-დაკავშირებული ჰიპოფოსფატემიური რაქიტი (ვიტამინ D-რეზისტენტული რაქიტი) და ორნიტინ კარბამოილტრანსფერაზას დეფიციტი.
1) ძირითადად მამაკაცები ავადდებიან.
2) რეცესიული ტიპის მემკვიდრეობით, პაციენტის ყველა ვაჟი ჯანმრთელია. ქალიშვილებში დაავადება არ ვლინდება (ჰეტეროზიგოტური ვაგონი), მაგრამ მათ ვაჟებში დაავადების რისკი 50%-ია.
3) დომინანტური ტიპის მემკვიდრეობით, პაციენტის ყველა ვაჟი ჯანმრთელია, ყველა ქალიშვილი ავად არის. ავადმყოფის ქალიშვილებში დაბადებულ ბავშვებში დაავადების რისკი შეადგენს 50%-ს, განურჩევლად სქესისა.
გ.გენის გამოვლინება.გენის ფენოტიპური გამოვლინების რაოდენობრივი მახასიათებლები შემდეგია.
1) შეღწევადობა- გენის გამოვლინების სიხშირე მისი მატარებლების ფენოტიპში. თუ მოცემული გენის მატარებელი ზოგიერთი ინდივიდი მას ფენოტიპურად არ ავლენს, ისინი საუბრობენ არასრულ შეღწევადობაზე.
2) ექსპრესიულობა- ერთი და იგივე გენის ფენოტიპური გამოვლინების ხარისხი სხვადასხვა ინდივიდში. სისხლით ნათესავებს შორის ერთი და იგივე თვისების განსხვავებები აიხსნება გენის განსხვავებული ექსპრესიულობით, რომელიც აკონტროლებს ამ თვისებას. მონოგენური დაავადებების უმეტესობაში განსხვავებული ექსპრესიულობა ვლინდება.
3) კლინიკური გამოვლინების დასაწყისი.ყველა მემკვიდრეობითი დაავადება არ ვლინდება დაბადებისთანავე. მაგალითად, ჰანტინგტონის დაავადება ჩვეულებრივ ვლინდება 30-დან 40 წლამდე. ფენილკეტონურია საშვილოსნოში არ ვლინდება დაავადების პირველი ნიშნები მხოლოდ მას შემდეგ, რაც ბავშვი იწყებს კვებას.
4) პლეიოტროპია.ერთი გენის მუტაცია იწვევს მხოლოდ ერთი ცილის სტრუქტურულ და ფუნქციურ დარღვევებს. თუმცა, თუ ეს ცილა რამდენიმე ფიზიოლოგიურ პროცესშია ჩართული, მაშინ მისი დაზიანება ერთდროულად რამდენიმე ფორმით გამოვლინდება. ამის მაგალითია მარფანის სინდრომი, დაავადება მემკვიდრეობის აუტოსომური დომინანტური ნიმუშით. ფიბრილინის ცილის სინთეზის მაკოდირებელი გენის მუტაციას თან ახლავს მრავალი კლინიკური გამოვლინება: ლინზის სუბლუქსაცია, აღმავალი აორტის ანევრიზმა, მიტრალური სარქვლის პროლაფსი და ა.შ.
ბ.პოლიგენური მემკვიდრეობაარ ემორჩილება მენდელის კანონებს და არ შეესაბამება აუტოსომურ დომინანტურ, აუტოსომურ რეცესიულ და X-დაკავშირებულ მემკვიდრეობის კლასიკურ ტიპებს.
1. თვისებას (დაავადებას) აკონტროლებს ერთდროულად რამდენიმე გენი. თვისების გამოვლინება დიდწილად დამოკიდებულია ეგზოგენურ ფაქტორებზე.
2. პოლიგენურ დაავადებებს მიეკუთვნება ტუჩის ნაპრალი (იზოლირებული ან სასის ნაპრალით), სასის იზოლირებული ნაპრალი, ბარძაყის თანდაყოლილი დისლოკაცია, პილორული სტენოზი, ნერვული მილის დეფექტები (ანენცეფალია, სპინა ბიფიდა) და თანდაყოლილი გულის დეფექტები.
3. პოლიგენური დაავადებების გენეტიკური რისკი დიდწილად დამოკიდებულია ოჯახის მიდრეკილებაზე და მშობლებში დაავადების სიმძიმეზე.
4. გენეტიკური რისკი მნიშვნელოვნად მცირდება ნათესაობის ხარისხის შემცირებით.
5. პოლიგენური დაავადებების გენეტიკური რისკი ფასდება ემპირიული რისკის ცხრილების გამოყენებით. პროგნოზის დადგენა ხშირად რთულია.
IN.ცოტა ხნის წინ, მოლეკულური გენეტიკის მიღწევების წყალობით, მონოგენური და პოლიგენური გარდა სხვა სახის მემკვიდრეობა იქნა შესწავლილი.
1. მოზაიციზმი- უჯრედების ორი ან მეტი კლონის არსებობა სხეულში სხვადასხვა ქრომოსომული ნაკრებით. ასეთი უჯრედები წარმოიქმნება ქრომოსომული მუტაციების შედეგად. მოზაიციზმი შეინიშნება ბევრ ქრომოსომულ დაავადებაში. ითვლება, რომ სომატური მუტაციები და მოზაიციზმი მნიშვნელოვან როლს თამაშობს მრავალი სახის ავთვისებიანი ნეოპლაზმების ეტიოლოგიაში. მოზაიციზმი ასევე გვხვდება ჩანასახოვან უჯრედებში. ოოგენეზის დროს ხდება 28-30 მიტოზური გაყოფა, ხოლო სპერმატოგენეზის დროს რამდენიმე ასეულამდე. ამასთან დაკავშირებით, არასომატური მოზაიციზმთან ერთად იზრდება მუტაციის გამოვლინების სიხშირე და შემდგომ თაობებზე მისი გადაცემის რისკი. არასომატური მოზაიციზმი შეინიშნება არასრულყოფილი ოსტეოგენეზისა და X ქრომოსომასთან დაკავშირებული ზოგიერთი მემკვიდრეობითი დაავადების დროს.
2. მიტოქონდრიული დაავადებები.მიტოქონდრიებს აქვთ საკუთარი დნმ; mtDNA მდებარეობს ორგანელის მატრიცაში და წარმოდგენილია წრიული ქრომოსომით. ითვლება, რომ უჯრედების გაყოფის დროს მიტოქონდრია შემთხვევით ნაწილდება ქალიშვილ უჯრედებს შორის. მიტოქონდრიული დაავადებები ხასიათდება განსხვავებული ექსპრესიულობით, ვინაიდან პათოლოგიური გენის ფენოტიპური გამოვლინება დამოკიდებულია ნორმალური და მუტანტური მიტოქონდრიების თანაფარდობაზე. მიტოქონდრიულ დაავადებებს შორის ყველაზე კარგად შესწავლილი ლებერის სინდრომია. დაავადება ვლინდება მხედველობის ნერვის ატროფიის სწრაფი განვითარებით, რაც იწვევს სიბრმავეს. მიტოქონდრიული დაავადებები მხოლოდ დედის ხაზით გადაეცემა.
3. გენომის ანაბეჭდი.მენდელის აზრით, თვისების გამოვლინება არ უნდა იყოს დამოკიდებული იმაზე, არის თუ არა გენი მიღებული დედისგან თუ მამისგან. ამ წესიდან არის გამონაკლისები, როგორიცაა გენომიური ანაბეჭდი.
ა.გენომიური ანაბეჭდის ყველაზე ცნობილი მაგალითებია პრადერ-ვილის სინდრომი და ანგელმანის სინდრომი. ორივე დაავადება გამოწვეულია მე-15 ქრომოსომის გრძელი მკლავის წაშლით. თუმცა, თუ ბავშვს მამისგან მუტანტის ქრომოსომა მემკვიდრეობით, პრადერ-ვილის სინდრომი უვითარდება. კლინიკური გამოვლინებებია სიმსუქნე, ჰიპოგონადიზმი, მცირე ხელები და ფეხები და გონებრივი ჩამორჩენილობა. თუ მუტანტის ქრომოსომა მიიღება დედისგან, ვითარდება ანგელმანის სინდრომი. ანგელმანის სინდრომის კლინიკური გამოვლინებებია დამახასიათებელი სიარული (ფეხებზე განშორებული, იდაყვებში მოხრილი ხელები) და სახის დამახასიათებელი ნიშნები (პროგენია, მაკროსტომია, ფართო კბილთაშორისი სივრცეები, განსხვავებული სტრაბიზმი).
ბ.გენომური ანაბეჭდის მიზეზები ჯერ კიდევ არ არის დადგენილი, შესაძლოა ის ასოცირდება მამრობითი და მდედრობითი სქესის გამეტებში დნმ-ის სხვადასხვა ტიპებთან.
4. ერთგვაროვანი დისომია- ერთ-ერთი მშობლის ჰომოლოგიური ქრომოსომის წყვილის შთამომავალზე გადასვლა. A ჰემოფილიის გადაცემა მამიდან შვილზე შეიძლება ასოცირებული იყოს ერთ მშობელ დისომიასთან. ჯერ არ არის ნათელი, ერთპარენტული დისომია უნდა ჩაითვალოს მოზაიციზმის განსაკუთრებულ შემთხვევად, თუ ეს ცალკე ქრომოსომული ანომალიაა.
მენდელის პირველი წესიზოგადად, ის შეიძლება ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: ჰომოზიგოტური ინდივიდების შეჯვარებისას, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ერთი წყვილი ალტერნატიული მახასიათებლებით, პირველი თაობის ყველა შთამომავლობა ერთგვაროვანია როგორც გენოტიპში, ასევე ფენოტიპში.
როდესაც პირველი თაობის ერთგვაროვანი ჰიბრიდები ერთმანეთს კვეთენ, მეორე თაობაში ჩნდებიან როგორც დომინანტური, ისე რეცესიული ნიშნების მქონე ინდივიდები, ე.ი. ხდება გაყოფა, რაც ხდება გარკვეული სიხშირის კოეფიციენტებში. მეორე თაობაში, სიმბოლოები იყოფა გარკვეული სიხშირის კოეფიციენტებში, კერძოდ: ინდივიდების 75%-ს აქვს დომინანტური სიმბოლოები, ხოლო 25%-ს აქვს რეცესიული სიმბოლოები. ეს ნიმუში ე.წ მენდელის მეორე წესიან წესების გაყოფა.
მენდელის მეორე წესიუნდა ჩამოყალიბდეს შემდეგნაირად: ორი ჰეტეროზიგოტური ინდივიდის შეჯვარებისას, რომლებიც გაანალიზებულია ერთი წყვილი ალტერნატიული ნიშან-თვისებების გამო, მოსალოდნელია შთამომავლობა ჰქონდეს 3:1 ფენოტიპური გაყოფა და 1:2:1 გენოტიპური გაყოფა.
გამეტების სისუფთავის ჰიპოთეზა.ჩანასახოვანი უჯრედების ფორმირებისას, ალელური წყვილიდან მხოლოდ ერთი გენი შედის თითოეულ გამეტში მენდელტიზირებადითვისებები არის ის, ვისი მემკვიდრეობაც ხდება გ.მენდელის მიერ დადგენილი კანონების მიხედვით.
აუტოსომური დომინანტური ტიპითმემკვიდრეობით, პოპულაციაში პაციენტთა აბსოლუტური უმრავლესობა იბადება დაზარალებულ მეუღლეს შორის ქორწინებაში (ჰეტოზიგოტურია აუტოსომური დომინანტური Aa გენისთვის) და ჯანმრთელ მეუღლეს (ჰომოზიგოტი ნორმალური aa ალელისთვის)
აუტოსომური რეცესიული დაავადებებივლინდება მხოლოდ ჰომოზიგოტებში, რომლებმაც მიიღეს თითო რეცესიული გენი თითოეული მშობლისგან.
მენდელის თვისებების მემკვიდრეობის სახეები:
. მემკვიდრეობით მიიღება აუტოსომური დომინანტური გზით
ზოგიერთი ნიშანი:
1) თეთრი ხვეული შუბლის ზემოთ;
4) კანი სქელია;
II. აუტოსომური რეცესიული ტიპის მემკვიდრეობა.
თუ რეცესიული გენები ლოკალიზებულია აუტოსომებში, მაშინ ისინი შეიძლება გამოჩნდნენ ორი ჰეტეროზიგოტის ან რეცესიული ალელის ჰომოზიგოტის ქორწინების დროს.
1) თმა რბილი, სწორია;
2) კანი თხელია;
3) სისხლის ჯგუფის Rh-;
79. მენდელის მესამე კანონი. მენდელის კანონების უნივერსალურობის ციტოლოგიური საფუძვლები. ადამიანის მენდელისეული მახასიათებლები.
ეს ნიმუში ე.წ მენდელის მესამე კანონი, ან ფუნქციების დამოუკიდებელი კომბინაციის წესები. იგი ჩამოყალიბებულია შემდეგნაირად: ჰომოზიგოტური ინდივიდების შეჯვარებისას, რომლებიც განსხვავდებიან ორი ან მეტი წყვილი ალტერნატიული მახასიათებლებით, მეორე თაობაში, შეჯვარების დროს, შეინიშნება მახასიათებლების დამოუკიდებელი კომბინაცია, რის შედეგადაც ჩნდება ფორმები, რომლებიც ატარებენ მახასიათებლებს კომბინაციებში. არ არის დამახასიათებელი მშობლისა და წინაპრების ინდივიდებისთვის.
ამ ნიმუშის ახსნა იმაში მდგომარეობს, რომ ნიშან-თვისებების თითოეული წყვილი ნაწილდება მეორე წყვილისგან დამოუკიდებლად, ამიტომ სხვადასხვა წყვილის ალელები შეიძლება გაერთიანდეს ნებისმიერ კომბინაციაში. ასე რომ, ჩვენს მაგალითში, დიჰეტეროზიგოტური ინდივიდი აწარმოებს გენების 4 შესაძლო კომბინაციას გამეტებში: AB, Av, aB. ავ. იქნება ყველა ტიპის თანაბარი რაოდენობა...
პუნეტის გისოსზე დაფიქსირებული ფენოტიპების დათვლისას გამოდის, რომ მეორე თაობის 16 შესაძლო კომბინაციიდან AABB რეალიზდება 9-ში, AaBB 3-ში, aaBB 3-ში და aaBB ერთში. ფენოტიპური გაყოფა მოხდა 9:3:3:1 თანაფარდობით.
თუ მეორე თაობის დიჰიბრიდული გადაკვეთისას მიღებული ინდივიდები თანმიმდევრულად ითვლიან თითოეულ მახასიათებელს ცალ-ცალკე, მაშინ შედეგი იქნება იგივე, რაც მონოჰიბრიდული გადაკვეთისას, ანუ 3:1 თანაფარდობით.
მენდელის პერსონაჟები არიან ისეთები, რომელთა მემკვიდრეობაც ხდება გ.მენდელის მიერ დადგენილი კანონების მიხედვით.
მემკვიდრეობის ზოგადი კანონები ყველა ევკარიოტისთვის ერთნაირია. ადამიანებს ასევე აქვთ მენდელისეული თვისებები და ახასიათებთ მათი მემკვიდრეობის ყველა ტიპი: აუტოსომურ დომინანტური, აუტოსომური რეცესიული და არასრულად სქესთან დაკავშირებული.
I. მემკვიდრეობის აუტოსომური დომინანტური ტიპი. ზოგიერთი ნორმალური და პათოლოგიური მახასიათებელი მემკვიდრეობით მიიღება აუტოსომურ დომინანტური ტიპის მიხედვით: 1) შუბლის ზემოთ თეთრი თმა;
2) თმა უხეშია, სწორი (ზღარბი);
3) მატყლიანი თმა - მოკლე, ადვილად გაყოფილი ბოლოები, ხვეული, ფუმფულა;
4) კანი სქელია;
5) ენის მილში გადახვევის უნარი;
6) პოლიდაქტილია – პოლიდაქტილია, როდესაც არის ექვსი ან მეტი თითი;
II. მემკვიდრეობის აუტოსომური რეცესიული რეჟიმი.
თუ რეცესიული გენები ლოკალიზებულია აუტოსომებში, მაშინ ისინი შეიძლება გამოჩნდნენ ორი ჰეტეროზიგოტის ან რეცესიული ალელის ჰომოზიგოტის ქორწინების დროს.
შემდეგი ნიშნები მემკვიდრეობით მიიღება აუტოსომური რეცესიული გზით:
1) თმა რბილი, სწორია;
2) კანი თხელია;
3) სისხლის ჯგუფის Rh-;
4) ალბინიზმი.
მენდელის კანონების ციტოლოგიური საფუძვლები ეფუძნება:
1)
ქრომოსომების დაწყვილება (გენების დაწყვილება, რომელიც განსაზღვრავს თვისების განვითარების შესაძლებლობას).
2)
მეიოზის თავისებურებები (მეიოზში მიმდინარე პროცესები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ქრომოსომების დამოუკიდებელ დივერგენციას მათზე მდებარე გენებთან უჯრედის სხვადასხვა პოლუსამდე, შემდეგ კი სხვადასხვა გამეტებში).
3)
განაყოფიერების პროცესის თავისებურებები (ქრომოსომების შემთხვევითი კომბინაცია, რომლებიც ატარებენ თითო გენს თითოეული ალელური წყვილიდან).
80. ალელური გენები. განმარტება. ურთიერთქმედების ფორმები. მრავალჯერადი ალელიზმი. მაგალითები. გაჩენის მექანიზმი.
ალელური გენები- ერთი და იგივე გენის სხვადასხვა ფორმა, რომელიც მდებარეობს ჰომოლოგიური ქრომოსომების ერთსა და იმავე რეგიონებში (ადგილებზე). ალელები განსაზღვრავენ განვითარების ვარიანტებს იგივე მახასიათებლისთვის.
ალელურ გენებს შორის ურთიერთქმედება განიხილება, როგორც დომინირების სხვადასხვა ტიპები. კვლევა ტარდება მონოჰიბრიდული ჯვრების გამოყენებით.
დომინირების სახეები:
1.სრული
2.არასრული
3.კოდომინანტობა
4.გადაჭარბება
სრული ბატონობა- ერთი გენის ალელებს შორის ურთიერთობის ფორმა, რომლის დროსაც ერთი მათგანი (დომინანტი) თრგუნავს მეორის (რეცესიული) გამოვლინებას და ამით განსაზღვრავს თვისების გამოვლინებას როგორც დომინანტურ ჰომოზიგოტებში, ასევე ჰეტეროზიგოტებში.
არასრული დომინირებითჰეტეროზიგოტებს აქვთ შუალედური ფენოტიპი დომინანტურ და რეცესიულ ჰომოზიგოტებს შორის. მაგალითად, ტკბილ ბარდას აქვს 2 ცნობილი რასა - წითელი და თეთრი ყვავილებით. ამ რასების გადაკვეთით მიღებულ ჰიბრიდებს აქვთ შუალედური ვარდისფერი ფერი. არასრული დომინირებით, შეინიშნება 1:2:1 გაყოფა გენოტიპსა და ფენოტიპში.
კოდომინანტობა- ალელების ურთიერთქმედების ტიპი, რომელშიც ორივე ალელი სრულად ავლენს თავის ეფექტს. შედეგად, ვინაიდან ორივე მშობლის მახასიათებელი ვლინდება, ფენოტიპურად ჰიბრიდი არ იღებს მშობლის ორი მახასიათებლის საშუალო ვერსიას, არამედ ახალ ვარიანტს, რომელიც განსხვავდება ორივე ჰომოზიგოტის მახასიათებლებისგან. კოდომინანტობის ტიპიური მაგალითია ABO სისხლის ჯგუფების მემკვიდრეობა ადამიანებში.
ჭარბი დომინირებაარის ის, რომ ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში დომინანტურ ალელს ზოგჯერ უფრო ძლიერი გამოვლინება აქვს, ვიდრე ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში. მეორე თაობაში გაყოფა კვლავ ჩნდება 1:2:1 თანაფარდობით. ინდივიდების 1 ნაწილის ფენოტიპში ვლინდება ერთ-ერთი მშობლის თვისება, 2 ნაწილის ფენოტიპში ვლინდება როგორც პირველი თაობის ჰიბრიდებში, მეორე 1 ნაწილის ფენოტიპში მახასიათებელი ვლინდება როგორც ამგვარად, დროზოფილაში ცნობილია რეცესიული ლეტალური მუტაცია, რომლისთვისაც ჰეტეროზიგოტებს უფრო მეტი სიცოცხლისუნარიანობა აქვთ, ვიდრე ჰომოზიგოტური ველური ბუზები.
მრავალჯერადი ალელიზმი- მრავალი ალელის არსებობა გენში.
იქმნება ეგრეთ წოდებული ალელების სერია, რომლებიც „გაფანტულია“ მოცემული სახეობის პოპულაციაში. ასე რომ, ერთი და იგივე გენის სხვადასხვა მდგრად მდგომარეობას, რომლებიც იკავებს გარკვეულ ადგილს ქრომოსომაში, წარმოდგენილი როგორც ნორმალური ალელი ან მუტაციის სახით, ეწოდება მრავალჯერადი ალელები. მრავალჯერადი ალელიზმის მაგალითია ABO სისხლის ჯგუფის სისტემა.
81. სისხლის ჯგუფის მემკვიდრეობა. Rh ფაქტორის მემკვიდრეობა. რეზუს კონფლიქტი.
ადამიანებში მრავალი ალელის მაგალითი შეიძლება იყოს გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან A0 სისხლის ჯგუფების განვითარებაზე: ია, იბ, I0. გენები Ia და Ib დომინირებენ Jo გენთან შედარებით. ორივე ალელის მოქმედების გამოვლინება მათი ერთდროული არსებობით ე.წ კოდომინანტობა. მაგალითად, სისხლის IV ჯგუფი IaIb ვლინდება Ia და Ib გენების ურთიერთქმედებით. IoIo განსაზღვრავს სისხლის I ჯგუფს, IaIa, IaIo - II ჯგუფი, IbIb, IbIo - III ჯგუფი.
AB0 სისტემა ადამიანებში მოიცავს 4 ძირითად ჯგუფს.
I ჯგუფი არ შეიცავს ანტიგენებს სისხლის წითელ უჯრედებში, მაგრამ სისხლის პლაზმაში არის a- და b-ანტისხეულები. ერითროციტებში II ჯგუფს აქვს ანტიგენი A, ხოლო სისხლის პლაზმაში შეიცავს ანტისხეულებს b. III ჯგუფი - ანტიგენი B, ხოლო ანტისხეულები - IV ჯგუფს აქვს ანტიგენები A და B, მაგრამ არ არის ანტისხეულები პლაზმაში
როდესაც ანტიგენები და ანტისხეულები ურთიერთქმედებენ, ხდება სისხლის წითელი უჯრედების აგლუტინაცია. ეს გამოწვეულია სისხლის ჯგუფების შეუთავსებლობით. ამავე ჯგუფის სისხლი იდეალურად თავსებადია რეციპიენტისთვის. I ჯგუფის ადამიანების სისხლი უნივერსალურია ყველა ჯგუფისთვის, რადგან მას არ აქვს ანტიგენები. ეს ადამიანები უნივერსალური დონორები არიან. IV სისხლის ჯგუფის მქონე ადამიანები შეიძლება იყვნენ უნივერსალური მიმღები, რადგან მათ შეუძლიათ ნებისმიერი ტიპის სისხლის გადასხმა.
სისხლის ჯგუფების მემკვიდრეობა ხდება მენდელის კანონების მიხედვით. Rh ფაქტორის მემკვიდრეობა. Rh ფაქტორის მემკვიდრეობა დაშიფრულია სამი წყვილი გენით და ხდება სისხლის ჯგუფის მემკვიდრეობისგან დამოუკიდებლად. ყველაზე მნიშვნელოვანი გენი არის ლათინური ასო D. ის შეიძლება იყოს დომინანტი - D ან რეცესიული - d. Rh-დადებითი ადამიანის გენოტიპი შეიძლება იყოს ჰომოზიგოტური - DD, ან ჰეტეროზიგოტური - Dd. Rh უარყოფითი ადამიანის გენოტიპი შეიძლება იყოს dd. თუთუ Rh უარყოფითი ქალი დაქორწინდება ჰომოზიგოტურ Rh პოზიტიურ მამაკაცზე, მისი შვილი იქნება Rh დადებითი. განვითარებადი ნაყოფის Rh ფაქტორი იქნება ანტიგენი დედის ორგანიზმისთვის და, შესაბამისად, შეიძლება მოხდეს Rh კონფლიქტი. მაგრამ დედის სისხლი ნაყოფის სისხლის ნაკადისგან გამოყოფილია პლაცენტური ბარიერით, რომლის მეშვეობითაც ნაყოფის სისხლის წითელი უჯრედები ვერ შეაღწევენ დედის სისხლში. პირველი ორსულობა ჩვეულებრივ კარგად მთავრდება. მშობიარობის დროს ბავშვის სისხლის წითელი უჯრედები შეიძლება შევიდნენ დედის სისხლში. შედეგად, დედის ორგანიზმი გამოიმუშავებს ანტისხეულებს დადებითი Rh ფაქტორის ანტიგენის წინააღმდეგ. ამ ანტისხეულებს ანტი-Rh ანტისხეულებს უწოდებენ. ანტირეზუს ანტისხეულებს შეუძლიათ შეაღწიონ პლაცენტურ ბარიერში და განმეორებითი ორსულობის დროს ურთიერთქმედებენ ნაყოფის Rh ფაქტორთან. შედეგად, შეიძლება წარმოიშვას იმუნოლოგიური კონფლიქტი.
82. მრავალი ალელი და პოლიგენური მემკვიდრეობა ადამიანების მაგალითის გამოყენებით. არაალელური გენების ურთიერთქმედება: კომპლემენტარულობა, ეპისტაზი, პოლიმერიზაცია.
გენის სხვადასხვა ალელის არსებობას სახეობის გენოფონდში ერთდროულად მრავალჯერადი ალელიზმი ეწოდება. ადამიანებში მრავალჯერადი ალელიზმი დამახასიათებელია მრავალი გენისთვის. ამრიგად, I გენის 3 ალელი განსაზღვრავს სისხლის ჯგუფს ABO სისტემის მიხედვით (I A, I B, I O), მე-2 ალელს აქვს გენი, რომელიც განსაზღვრავს Rh ფაქტორს. 100-ზე მეტი ალელი შეიცავს α და β ჰემოგლობინის პოლიპეპტიდების გენებს. მრავალჯერადი ალელიზმის მიზეზი არის ბუნებრივი გადარჩევის პროცესში პოპულაციის გენოფონდში შენარჩუნებული გენის სტრუქტურის შემთხვევითი ცვლილებები (მუტაციები).
ორგანიზმების რაოდენობრივი მახასიათებლების უმეტესობა განისაზღვრება პოლიგენებით, ე.ი. არაალელური გენების სისტემა, რომელიც თანაბრად მოქმედებს მოცემული თვისების ფორმირებაზე. ასეთი გენების ურთიერთქმედება ნიშან-თვისებების ფორმირების პროცესში ეწოდება პოლიგენურს. რაც უფრო დომინანტური გენებია თითოეული წყვილის გენოტიპში, მით უფრო გამოხატულია თვისება. ადამიანებში ურთიერთქმედების პოლიგენური ტიპის მიხედვით, განისაზღვრება კანის შეღებვის ინტენსივობა, რაც დამოკიდებულია უჯრედებში მელანინის პიგმენტის დეპონირების დონეზე.
არაალელური გენის ურთიერთქმედება:
ეპისტაზი
კომპლემენტარულობა
პოლიმერიზმი. სხვადასხვა გენს შეუძლია გავლენა მოახდინოს ერთსა და იმავე მახასიათებელზე, აძლიერებს მის გამოვლინებას. ასეთ გენებს უწოდებენ ერთმნიშვნელოვან, ან პოლიმერულს.
ნიშან-თვისების სიმძიმე გენოტიპში გენების რაოდენობის პროპორციულია და დამოკიდებულია დომინანტური გენების რაოდენობაზე. ვინაიდან არაალელურ გენებს აქვთ იგივე გავლენა ერთსა და იმავე მახასიათებლებზე, ისინი ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ანბანის ერთი ასოთი, რაც მიუთითებს წყვილზე ინდექსის გამოყენებით (A1A1A2A2). ადამიანებში, მსგავსი ნიმუში შეიძლება გამოვლინდეს კანის პიგმენტაციის, სიმაღლისა და სახის კანის მემკვიდრეობით. გამოარჩევენ დანამატიდა არა დანამატი პლეიოტროპია
83. არაალელური გენები. მათი ურთიერთქმედების ფორმები. მაგალითები.
არაალელური გენები- ეს არის გენები, რომლებიც განლაგებულია ქრომოსომების სხვადასხვა ნაწილში და აკოდირებს სხვადასხვა ცილებს. არაალელურ გენებს ასევე შეუძლიათ ურთიერთქმედება ერთმანეთთან.
ამ შემთხვევაში ან ერთი გენი განსაზღვრავს რამდენიმე მახასიათებლის განვითარებას, ან, პირიქით, ერთი თვისება ვლინდება რამდენიმე გენის კომბინაციის გავლენით. არსებობს არაალელური გენების სამი ფორმა და ურთიერთქმედება:
კომპლემენტარულობა, ეპისტაზი, პოლიმერიზმი.
ეპისტაზი. ეპისტაზი გაგებულია, როგორც ერთი არაალელიური გენის მიერ სხვა არაალელური გენის მოქმედების ჩახშობა. მაგალითად, ქათმებში, C გენის დომინანტური ალელი განსაზღვრავს პიგმენტის განვითარებას, მაგრამ სხვა I გენის დომინანტური ალელი არის მისი სუპრესორი. ამის შედეგად, ქათმები, თუნდაც ისინი, რომლებსაც აქვთ ფერთა გენის დომინანტური ალელი მათ გენოტიპში, აღმოჩნდებიან თეთრი სუპრესორის არსებობისას. მაშასადამე, IC ინდივიდები თეთრია, ხოლო გენოტიპების iiCc და iiCC - ფერადი.
კომპლემენტარულობა. გენებს, რომლებიც ავსებენ ერთმანეთს, ეწოდებათ დამატებითი. ამის მაგალითია ტკბილი ბარდას ორი რასის შეჯვარება, რომლებსაც აქვთ თეთრი ყვავილები: ყვავილის გვირგვინის ფერი განპირობებულია ორი დომინანტური გენის არსებობით (A და B). ერთი მათგანის არარსებობის შემთხვევაში, ყვავილები თეთრია
პოლიმერიზმი.სხვადასხვა გენს შეუძლია გავლენა მოახდინოს ერთსა და იმავე მახასიათებელზე, აძლიერებს მის გამოვლინებას. ასეთ გენებს უწოდებენ ერთმნიშვნელოვან, ან პოლიმერულს.
ნიშან-თვისების სიმძიმე გენოტიპში გენების რაოდენობის პროპორციულია და დამოკიდებულია დომინანტური გენების რაოდენობაზე. ვინაიდან არაალელურ გენებს აქვთ იგივე გავლენა ერთსა და იმავე მახასიათებლებზე, ისინი ჩვეულებრივ აღინიშნება ლათინური ანბანის ერთი ასოთი, რაც მიუთითებს წყვილზე ინდექსის გამოყენებით (A1A1A2A2). ადამიანებში, მსგავსი ნიმუში შეიძლება გამოვლინდეს კანის პიგმენტაციის, სიმაღლისა და სახის კანის მემკვიდრეობით.
გამოარჩევენ დანამატიდა არა დანამატიპოლიმერი. დანამატის პოლიმერიზაციით, თვისების გამოვლინება დამოკიდებულია გენოტიპში დომინანტური გენების ჯამზე: რაც მეტია, მით უფრო გამოხატულია თვისება. არაადიტიური პოლიმერიზაციით, თვისების გამოვლინება არ არის დამოკიდებული დომინანტური გენების საერთო რაოდენობაზე: საკმარისია მხოლოდ ერთი დომინანტური გენი ნებისმიერი წყვილიდან და ნიშან-თვისებას ექნება იგივე ფენოტიპური გამოვლინება, როგორც სრულ ჰომოზიგოტში.
პლეიოტროპია- რამდენიმე მახასიათებლის დამოკიდებულება ერთ გენზე. ამის მაგალითია შავი ყურის გენის პლეიოტროპული ეფექტი სპარსულ ხორბალში, რამაც ერთდროულად გამოიწვია სხვა მახასიათებლის - პუბესცენტური გლუმების განვითარება.
84. მორგანის კანონი. მემკვიდრეობის ქრომოსომული თეორია. სქესთან დაკავშირებული მემკვიდრეობა. სრული და არასრული გენის კავშირი. ქრომოსომების გენეტიკური რუქების კონცეფცია.
თანმიმდევრობის კანონი ან მორგანის კანონი აცხადებს: დაკავშირებული გენები, რომლებიც მდებარეობს იმავე ქრომოსომაზე, მემკვიდრეობით მიიღება ერთად (დაკავშირებული).
კავშირის ჯგუფში შემავალი გენები არ ემორჩილება მენდელის მესამე კანონს დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის შესახებ. თუმცა, სრული გენის კავშირი იშვიათია. თუ გენები ერთმანეთთან ახლოს მდებარეობს, მაშინ ქრომოსომების გადაკვეთის ალბათობა დაბალია და ისინი შეიძლება დიდხანს დარჩნენ ერთ ქრომოსომაზე და, შესაბამისად, ერთად გადაეცემათ. თუ ქრომოსომაზე ორ გენს შორის მანძილი დიდია, მაშინ დიდია ალბათობა იმისა, რომ ისინი განსხვავდებიან სხვადასხვა ჰომოლოგიურ ქრომოსომებზე. ამ შემთხვევაში გენები ემორჩილება დამოუკიდებელი მემკვიდრეობის კანონს.
მორგანის სკოლის მიერ აღმოჩენილი მემკვიდრეობის ქრომოსომული თეორიის ძირითადი დებულებები:
1) მემკვიდრეობითი ინფორმაციის ერთეული არის გენი, რომელიც მდებარეობს ქრომოსომაზე.
2) თითოეული ქრომოსომა შეიცავს ათიათასობით გენს, რომლებიც განლაგებულია მასში ხაზობრივად, რათა შექმნან დამაკავშირებელი ჯგუფები. ერთსა და იმავე ქრომოსომაზე მდებარე გენები მემკვიდრეობით მიიღება ერთად, დაკავშირებული.
3) გენური კავშირი შეიძლება დაირღვეს მეიოზის პროცესში გადაკვეთის შედეგად
4) მეიოზის პროცესში ჰომოლოგიური ქრომოსომები და ალელური გენები მთავრდება სხვადასხვა გამეტებში.
5) ადჰეზიის სიძლიერე საპირისპიროდ არის დაკავშირებული გენებს შორის მანძილთან.
6) არაჰომოლოგური ქრომოსომები და არაალელური გენები ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად განსხვავდებიან შემთხვევით და ქმნიან სხვადასხვა კომბინაციებს გამეტებში, რომელთა რაოდენობა განისაზღვრება ფორმულით 2 n, სადაც n არის ჰომოლოგიური ქრომოსომების წყვილების რაოდენობა.
7) თითოეულ ბიოლოგიურ ტიპს ახასიათებს ქრომოსომების გარკვეული ნაკრები - კარიოტიპი
სქესთან დაკავშირებული მემკვიდრეობა- ეს არის სასქესო ქრომოსომებზე მდებარე გენის მემკვიდრეობა. Y ქრომოსომასთან დაკავშირებული მემკვიდრეობითობით, სიმპტომი ან დაავადება ვლინდება ექსკლუზიურად მამაკაცებში, ვინაიდან ეს სქესის ქრომოსომა არ არის წარმოდგენილი ქალის ქრომოსომულ ნაკრებში. X-დაკავშირებული მემკვიდრეობა შეიძლება იყოს დომინანტური ან რეცესიული ქალებში, მაგრამ ყოველთვის გვხვდება მამაკაცებში, რადგან არსებობს მხოლოდ ერთი X ქრომოსომა.დაავადების სქესთან დაკავშირებული მემკვიდრეობა ძირითადად დაკავშირებულია სქესის X ქრომოსომასთან. სქესთან დაკავშირებული მემკვიდრეობითი დაავადებების უმეტესობა (გარკვეული პათოლოგიური მახასიათებლები) გადადის რეცესიულად. 100-მდე ასეთი დაავადებაა ქალი, რომელიც პათოლოგიური თვისების მატარებელია, თავად არ იტანჯება, ვინაიდან ჯანსაღი X ქრომოსომა დომინირებს და თრგუნავს X ქრომოსომას პათოლოგიური ნიშან-თვისებით, ე.ი. ანაზღაურებს ამ ქრომოსომის არასრულფასოვნებას. ამ შემთხვევაში დაავადება ვლინდება მხოლოდ მამაკაცებში. X-დაკავშირებული რეცესიული ტიპით გადამდებია: ფერთა სიბრმავე (წითელ-მწვანე სიბრმავე), მხედველობის ატროფია, ღამის სიბრმავე, დუშენის მიოპია. დომინანტური X-დაკავშირებული ტიპი გადასცემს ჰიპოფოსფატემურ რაქიტს (რომლის მკურნალობა შეუძლებელია ვიტამინებით D2 და D3), ყავისფერი კბილის მინანქარი და ა.შ. ეს დაავადებები ვითარდება როგორც მამაკაცებში, ასევე ქალებში.
განასხვავებენ სრულ და არასრულ გენურ კავშირს. სრული დაჭერაგენები, ანუ ერთობლივი მემკვიდრეობა, შესაძლებელია გადაკვეთის პროცესის არარსებობის შემთხვევაში. ეს დამახასიათებელია სქესის ქრომოსომების გენებისთვის, სქესის ქრომოსომებში ჰეტეროგამეტური ორგანიზმებისთვის (XY, XO), ასევე ქრომოსომის ცენტრომერის მახლობლად მდებარე გენებისთვის, სადაც გადაკვეთა თითქმის არასდროს ხდება.
უმეტეს შემთხვევაში, ერთ ქრომოსომაზე ლოკალიზებული გენები სრულად არ არის დაკავშირებული და მეიოზის I პროფაზაში ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს შორის იდენტური სექციების გაცვლა ხდება. გადაკვეთის შედეგად, ალელური გენები, რომლებიც შემაკავშირებელ ჯგუფებში შედიოდნენ მშობლების ინდივიდებში, გამოიყოფა და ქმნიან ახალ კომბინაციებს, რომლებიც შედიან გამეტებში. ხდება გენის რეკომბინაცია.
გენეტიკური რუკაქრომოსომა არის გენების შედარებითი განლაგების ნიმუში იმავე შემაერთებელ ჯგუფში. ასეთი რუკები შედგენილია ყოველი წყვილი ჰომოლოგიური ქრომოსომისთვის. გენეტიკური რუქები აგებულია ჰიბრიდოლოგიური ანალიზის საფუძველზე.
85. სქესობრივი მემკვიდრეობის ქრომოსომული მექანიზმი. სქესის განსაზღვრის ციტოგენეტიკური მეთოდები.
სქესს ახასიათებს ქრომოსომებზე მდებარე გენების მიერ განსაზღვრული მახასიათებლების კომპლექსი. ოროთახიანი ინდივიდების სახეობებში, მამრობითი და მდედრობითი სქესის ქრომოსომული კომპლექსი არ არის იგივე, ციტოლოგიურად ისინი განსხვავდებიან ქრომოსომების ერთ წყვილში, რომელსაც სქესის ქრომოსომა ეწოდება. ამ წყვილის იდენტურ ქრომოსომებს X ქრომოსომა ეწოდა. დაუწყვილებელი, არ არსებობს სხვა სქესის - Y ქრომოსომა; დანარჩენი, რომლებისთვისაც არ არის განსხვავებები აუტოსომებში (A). ადამიანს აქვს 23 წყვილი ქრომოსომა. აქედან 22 წყვილი აუტოსომა და 1 წყვილი სასქესო ქრომოსომა. სქესს იდენტური XX ქრომოსომებით, რომელიც ქმნის ერთი ტიპის გამეტებს (X ქრომოსომით) ეწოდება ჰომოგამეტური, მეორე სქესს, სხვადასხვა ქრომოსომებით XY, რომელიც ქმნის ორი ტიპის გამეტებს (X ქრომოსომით და Y ქრომოსომით) ჰეტეროგამეტური ეწოდება. ადამიანებში, ძუძუმწოვრებში და სხვა ორგანიზმებში ჰეტეროგამეტური სქესი მამრობითია; ფრინველებში და პეპლებში - მდედრი.
როცა მომწიფდებამეიოზის შედეგად გამეტები იღებენ ქრომოსომების ჰაპლოიდურ კომპლექტს. თითოეული კვერცხუჯრედი შეიცავს 22 აუტოსომას + X ქრომოსომას. სქესს, რომელიც წარმოქმნის გამეტებს, რომლებიც იდენტურია სქესის ქრომოსომაზე, ეწოდება ჰომოგამეტური სქესი. სპერმის ნახევარი შეიცავს 22 აუტოსომას + X ქრომოსომას, ხოლო ნახევარი შეიცავს 22 აუტოსომას + Y. სქესს, რომელიც წარმოქმნის გამეტებს, რომლებიც განსხვავდებიან სქესის ქრომოსომაზე, ეწოდება ჰეტეროგამეტური. არ დაბადებული ბავშვის სქესი დგინდება განაყოფიერების მომენტში. თუ კვერცხუჯრედი განაყოფიერებულია X ქრომოსომის მქონე სპერმატოზოიდით, ვითარდება ქალის ორგანიზმი, თუ Y ქრომოსომა - მამრობითი. X ქრომოსომა, ქალის სქესის განმსაზღვრელი გენების გარდა, შეიცავს გენებს, რომლებიც არ არის დაკავშირებული სქესთან. ქრომოსომებით განსაზღვრულ ნიშან-თვისებებს სქესთან დაკავშირებულ თვისებებს უწოდებენ. ადამიანებში ასეთი ნიშნებია ფერთა სიბრმავე (დალტონიზმი) და ჰემოფილია (სისხლის შედედების შეუძლებლობა). ეს ანომალიები რეცესიულია ქალებში ასეთი ნიშნები არ ვლინდება, თუნდაც ეს გენები იყოს X ქრომოსომადან; ასეთი ქალი მატარებელია და მათ X ქრომოსომით გადასცემს თავის ვაჟებს.
სქესის განსაზღვრის ციტოგენეტიკური მეთოდი. იგი ეფუძნება ადამიანის უჯრედებში ქრომოსომების მიკროსკოპულ შესწავლას. ციტოგენეტიკური მეთოდის გამოყენება საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ შევისწავლოთ ქრომოსომების ნორმალური მორფოლოგია და მთლიანად კარიოტიპი, დადგინდეს ორგანიზმის გენეტიკური სქესი, არამედ, რაც მთავარია, დიაგნოსტიკა სხვადასხვა ქრომოსომული დაავადებები, რომლებიც დაკავშირებულია ქრომოსომების რაოდენობის ცვლილებასთან. ან მათი სტრუქტურის დარღვევა. როგორც სწრაფი მეთოდი სქესის ქრომოსომების რაოდენობის ცვლილებების გამოსავლენად, სქესის განსაზღვრის მეთოდილოყის ლორწოვანი გარსის განუყოფელი უჯრედები. სქესის ქრომატინი, ან ბარის სხეული, წარმოიქმნება ქალის სხეულის უჯრედებში ორი X ქრომოსომიდან ერთ-ერთზე. ორგანიზმის კარიოტიპში X ქრომოსომების რაოდენობის ზრდით, მის უჯრედებში წარმოიქმნება ბარის სხეულები ქრომოსომების რაოდენობაზე ერთით ნაკლები რაოდენობით. როდესაც ქრომოსომების რაოდენობა მცირდება, სხეული არ არის. მამაკაცის კარიოტიპში, Y ქრომოსომა შეიძლება გამოვლინდეს უფრო ინტენსიური ლუმინესცენციით, სხვა ქრომოსომებთან შედარებით, როდესაც ისინი მკურნალობენ აკრიქინიპრიტით და შეისწავლიან ულტრაიისფერი შუქის ქვეშ.
86.ქრომოსომის სტრუქტურის თავისებურებები. მემკვიდრეობითი მასალის ორგანიზების დონეები. ჰეტერო- და ევქრომატინი.
გამყოფი უჯრედის ქრომოსომა გრძელ თხელ ძაფებს ჰგავს. უჯრედის გაყოფამდე, თითოეული ქრომოსომა შედგება ორი იდენტური ძაფისგან - ქრომატიდებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია შეკუმშვის რეგიონში - ცენტრომერში.
ქრომოსომა შედგება დნმ-ისა და ცილებისგან. იმის გამო, რომ დნმ-ის ნუკლეოტიდური შემადგენლობა განსხვავდება სახეობებში, ქრომოსომების შემადგენლობა უნიკალურია თითოეული სახეობისთვის.
დნმ-ის მოლეკულები უზრუნველყოფენ მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვას და გადაცემას უჯრედიდან უჯრედში და ორგანიზმიდან ორგანიზმში.
ცენტრომერის მდებარეობიდან გამომდინარე, გამოირჩევა 3 ტიპის ქრომოსომა: აკროცენტრული, მეტაცენტრული და სუბმეტაცენტრული.
აკროცენტრული ქრომოსომა ღეროს ფორმისაა; ცენტრომერი კიდეზეა. მეტაცენტრულ ქრომოსომებში ცენტრომერი მდებარეობს შუაში; ისინი ჰგავს თანაბარი იარაღის თმის სამაგრებს. სუბმეტაცენტრულ ქრომოსომებში ცენტრომერი გადაადგილებულია ცენტრიდან; ასეთი ქრომოსომა წააგავს თმის სამაგრს სხვადასხვა ზომის მკლავებით. ზოგიერთ ქრომოსომას აქვს ღრმა მეორადი შეკუმშვა, რომელიც გამოყოფს ქრომოსომულ რეგიონებს, რომლებსაც თანამგზავრები ეწოდება. ადამიანის უჯრედების ბირთვებში ასეთი ქრომოსომა შეიძლება მიუახლოვდეს ერთმანეთს, შევიდეს ასოციაციებში, ხოლო თხელი ძაფები, რომლებიც აკავშირებს თანამგზავრებს ქრომოსომის მკლავებთან, ხელს უწყობს ბირთვების წარმოქმნას. სწორედ ეს რეგიონები ადამიანის ქრომოსომებში არიან ბირთვული ორგანიზატორები.
მემკვიდრეობითი მასალის ორგანიზების დონეები
I. გენომიური დონე
თითოეულ ბიოლოგიურ სახეობას ახასიათებს ქრომოსომების გარკვეული რაოდენობა და სტრუქტურა, რომელთა მთლიანობა წარმოადგენს ქრომოსომულ კომპლექტს, ანუ კარიოტიპს (ქრომოსომების სრული დაწყვილებული ნაკრები, დიპლოიდური ნაკრები). ქრომოსომების ეს ნაკრები შეიცავს სომატურ უჯრედებში და, შესაბამისად, მხოლოდ სომატური უჯრედები გამოიყენება კარიოტიპის შესასწავლად. ყველა სომატურ უჯრედს, მიუხედავად მათი წარმოშობისა და სტრუქტურისა (გარდა დიფერენცირებული ანუკლეატური უჯრედებისა ან პოლიპლოიდური უჯრედებისა), აქვს არა მხოლოდ ქრომოსომათა იგივე რაოდენობა, არამედ გენების იდენტური ნაკრები. კარიოტიპის დამახასიათებელი თვისებაა ჰომოლოგიური ქრომოსომების წყვილის არსებობა, თითოეულ წყვილში ერთი ქრომოსომა მამობრივი წარმოშობისაა, მეორე კი დედის წარმოშობისა. ჰომოლოგიურ ქრომოსომებს ახასიათებთ ერთი და იგივე ზომა და ფორმა, ასევე სპეციფიკური სტრუქტურა დიფერენციალური შეღებვისას.
დიპლოიდურ ნაკრებში განასხვავებენ აუტოსომებს და სქესობრივ ქრომოსომებს. მამრობითი და მდედრობითი სქესის ორგანიზმების უჯრედებში აუტოსომებს აქვთ იგივე მორფოლოგიური სტრუქტურა, მაგრამ უნდა გვახსოვდეს, რომ სხვადასხვა ინდივიდის გენოტიპები განსხვავებულია. სქესის ქრომოსომებს აქვთ განსხვავებული მორფოლოგიური სტრუქტურა და შეიცავს არაჰომოლოგიურ უბნებს, რომლებიც დამახასიათებელია მხოლოდ კონკრეტული ქრომოსომისთვის. სქესის ქრომოსომების კომბინაციები განსაზღვრავს ორგანიზმის გენეტიკურ სქესს.
II. ქრომოსომული დონე
განიხილავს ცალკეული ქრომოსომების ან ქრომატინის ძაფების მორფოლოგიურ სტრუქტურას და სტრუქტურულ ორგანიზაციას. ეს დაყოფა განპირობებულია უჯრედის სასიცოცხლო ციკლის სტადიით, რომელზედაც ქრომოსომული დონე შეისწავლება: ქრომოსომები უჯრედში დგინდება მიტოზის დროს, ხოლო ქრომატინი - ინტერფაზის დროს.
III. გენის დონე.
ნებისმიერი უჯრედის (ორგანიზმის) მემკვიდრეობითი მასალა დისკრეტულია, ანუ წარმოდგენილია ცალკეული ფუნქციური ერთეულებით - გენები - დნმ-ის მოლეკულის ნაწილი, რომელიც პასუხისმგებელია ცალკეული მახასიათებლის განვითარებაზე. დიდია მემკვიდრეობით მასალაში შემავალი გენების რაოდენობა. გენი კოდირებს ნებისმიერი მაკრომოლეკულის (i-RNA, r-RNA, t-RNA, ცილა, გლიკოგენი, გლიკოპეპტიდი და ა.შ.) სინთეზს.
ჰეტერო და ევქრომატინი. ჰეტეროქრომატინი- ინტერფაზური ბირთვის ტრანსკრიპციულად არააქტიური და შედედებული ქრომატინი. ჰეტეროქრომატინი ძირითადად განლაგებულია ბირთვის პერიფერიაზე და ბირთვების ირგვლივ და შეადგენს მთლიანი ქრომატინის 10%-ს.
ევქრომატინი, ლოკალიზებულია ბირთვის ცენტრთან უფრო ახლოს, მსუბუქია, უფრო დესპირალიზებული, ნაკლებად კომპაქტური, უფრო ფუნქციურად აქტიური. ვარაუდობენ, რომ ის შეიცავს დნმ-ს, რომელიც გენეტიკურად აქტიურია ინტერფაზაში. ევქრომატინი შეესაბამება ქრომოსომების სეგმენტებს, რომლებიც გაფუჭებულია და ღიაა ტრანსკრიფციისთვის. ეს სეგმენტები არ არის შეღებილი და არ ჩანს მსუბუქი მიკროსკოპის ქვეშ. ინტერფაზური ბირთვების ქრომატინი შედგება ქრომოსომებისგან, რომლებიც, თუმცა, ამ დროს კარგავენ კომპაქტურ ფორმას, იშლება და იშლება. ასეთი ქრომოსომის დეკონდენსაციის ხარისხი შეიძლება განსხვავდებოდეს. მორფოლოგები უწოდებენ სრული დეკონდენსაციის ზონებს და მათ მონაკვეთებს ევქრომატინი. ინტერფაზის ბირთვში ქრომოსომების არასრული შესუსტებით, შედედებული ქრომატინის უბნები, ზოგჯერ ე.წ. ჰეტეროქრომატინი. ქრომატინი მაქსიმუმ კონდენსირებულია მიტოზური უჯრედების გაყოფის დროს, როდესაც ის გვხვდება მკვრივი ქრომოსომების სახით. ამ პერიოდის განმავლობაში ქრომოსომები არ ასრულებენ რაიმე სინთეზურ ფუნქციებს მათში არ შედის დნმ და რნმ-ის წინამორბედები
აუტოსომური რეცესიული დაავადებები გვხვდება მხოლოდ ჰომოზიგოტებში, რომლებიც იღებენ თითო რეცესიულ გენს თითოეული მშობლისგან. დაავადება შეიძლება განმეორდეს პრობანდის და-ძმებში, გავრცელდეს სიგანით ერთი თაობის განმავლობაში (მემკვიდრეობის ჰორიზონტალური ტიპი). აუტოსომურ რეცესიულ დაავადებებში ქორწინების დამახასიათებელი ტიპია ქორწინება (აჰა ჰა):მშობლები ჯანმრთელები არიან, მაგრამ არიან პათოლოგიური გენის მატარებლები. ასეთ ქორწინებაში ავადმყოფი ბავშვის გაჩენის ალბათობა 25%-ია.
მშობლები აჰ X აჰ
გამეტები A a A a
ბავშვები AA; აა; აა; აჰ
იმის გამო, რომ ავადმყოფი ბავშვები იბადებიან ჯანმრთელ მშობლებში, ასეთი ოჯახების იდენტიფიცირება შესაძლებელია მხოლოდ ავადმყოფი ბავშვის გაჩენის შემდეგ, ხოლო მშობლების გენოტიპები და ავადმყოფი ბავშვის გაჩენის განმეორებითი რისკი შეიძლება განისაზღვროს რეტროსპექტულად. აუტოსომური რეცესიული გენის მატარებლები იშვიათია, ამიტომ მათი შემთხვევით შეხვედრა ნაკლებად სავარაუდოა. პირიქით, ნათესაური ქორწინებით, ასეთი შეხვედრის ალბათობა იზრდება, რადგან ორივე მეუღლეს შეუძლია მემკვიდრეობით მიიღოს იშვიათი რეცესიული გენი ზოგადი რიგიდან. თუ, მაგალითად, მეუღლეები ბიძაშვილები არიან, მაშინ მათ შეუძლიათ მიიღონ ასეთი გენი ბებიისგან ან ბაბუისგან.
თანდაყოლილი მეტაბოლური დარღვევების აბსოლუტური უმრავლესობა, კისტოზური ფიბროზი, ლოურენს-მუნის და ბარდე-ბიდლის სინდრომები და სხვა მემკვიდრეობით მიიღება აუტოსომური რეცესიული ტიპის მიხედვით, სულ 70 ნოზოლოგიური ერთეული. დღეისათვის მათი პრევენციის ძირითადი მეთოდებია სამედიცინო გენეტიკური კონსულტაცია და პრენატალური (პრენატალური) დიაგნოსტიკა იმ შემთხვევებში, როდესაც ასეთი მეთოდები შემუშავებულია. მნიშვნელოვანია ჰეტეროზიგოტური მატარებლების იდენტიფიცირების უნარი.
ქორწინებები აჰ X აჰიშვიათია. ასეთი გენოტიპის მქონე ორი მეუღლის შეხვედრა უფრო სავარაუდოა, თუ ქორწინება ნათესაურია. შეიძლება იყოს შემთხვევები, როდესაც პაციენტი (aa)მეუღლე ირჩევს პარტნიორს მსგავსი შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე ოჯახიდან, როგორიცაა სიყრუე. ასეთ ქორწინებაში შთამომავლობის გაყოფის ბუნება მიბაძავს მემკვიდრეობის აუტოსომურ დომინანტურ ტიპს.
მშობლები აჰ X აჰ
გამეტები A a a a
ბავშვები აა; აა; აა; აჰ
ზოგიერთ შემთხვევაში, ავადმყოფი ბავშვები აუტოსომურ-რეცესიული პათოლოგიით იბადებიან ქორწინებაშიც აჰ X აჰ.ამ ტიპის ქორწინებაში ავადმყოფი ბავშვის გაჩენის ალბათობა 100%-ია.
აუტოსომური რეცესიული ტიპის მემკვიდრეობის მოკლე აღწერა მოიცავს:
დაავადებები შეიძლება ჰორიზონტალურად გამოვლინდეს საგვარეულოში (ჩვეულებრივ ერთი თაობის განმავლობაში), ძირითადად პრობანდის და-ძმებს შორის;
ჯანმრთელი მშობლებისთვის ავადმყოფი ბავშვის განმეორებითი დაბადების რისკი შეადგენს 25%-ს;
ნათესაური ქორწინებების სიხშირე იზრდება პრობანდების მშობლებს შორის;
ორივე სქესის ზემოქმედება თანაბარი სიხშირით ხდება.
რას გულისხმობენ ისინი, როდესაც საუბრობენ დომინანტურ და რეცესიულ მემკვიდრეობაზე?
დავუბრუნდეთ იმ ფაქტს, რომ გენები ორგანიზმში წარმოდგენილია წყვილებში (ალელებში), ხოლო კონკრეტული გენის მიერ განსაზღვრული გარეგანი ნიშნის ან დაავადების გამოვლინება დამოკიდებულია მამისა და დედისგან მიღებული გენების წყვილი ალელის კომბინაციაზე.
როდესაც წყვილში ორივე ალელი ზუსტად ერთნაირია (მაგალითად, OO, AA), მაშინ ასეთ გენოტიპს და მის მფლობელს ეწოდება ჰომოზიგოტური, ხოლო როდესაც ეს ალელები განსხვავებულია (ვთქვათ, AO) - ჰეტეროზიგოტური. ცნობილია, რომ თუ ჰომოზიგოტური გენოტიპები OO და AA წინასწარ განსაზღვრავენ სისხლის პირველ და მეორე ჯგუფს, მაშინ ჰეტეროზიგოტური AO გენოტიპის მფლობელებს ასევე ექნებათ მეორე სისხლის ჯგუფი. ეს ნიშნავს, რომ ასეთ კომბინაციაში A გენის ეფექტი ვლინდება და O გენის ეფექტი არ ვლინდება, ანუ A გენი დომინანტია, ხოლო O გენი რეცესიულია მასთან მიმართებაში (სიტყვა "რეცესიული" ნიშნავს გაქრობას). . ამრიგად, დომინანტური გენები ავლენენ თავიანთ ეფექტს როგორც ჰომოზიგოტურ, ასევე ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობებში, ხოლო რეცესიული გენები შეიძლება გამოჩნდნენ მხოლოდ ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში და არ აძლევენ გარე გამოვლინებებს ჰეტეროზიგოტურ ადამიანებში.
ყოველი მეცნიერება ქმნის საკუთარ ტერმინოლოგიას და თავის სპეციფიკურ ლექსიკას, რომლის გაგებაც ზოგჯერ რთულია გაუთვითცნობიერებელებისთვის. არის ნახევრად ანეკდოტური ამბავი სერიოზულ ფიზიკოსზე, რომელმაც დამოუკიდებლად და დიდი ენთუზიაზმით დაიწყო გენეტიკის შესწავლა ყველაზე სერიოზული წყაროების გამოყენებით. შედეგად, მან ზეპირად დაიმახსოვრა, ჯადოსნური შელოცვის მსგავსად, ერთი სულისშემძვრელი ფრაზა, რომლითაც უყვარდა ნაცნობების შოკირება: „გენოტიპი ვლინდება ფენოტიპში, როდესაც რეცესიული ალელი ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაშია“.
ამ რთული წესის მნიშვნელობა ის არის, რომ ყოველთვის არ არის შესაძლებელი მათი მფლობელის გენოტიპის დადგენა გარე ნიშნებით. თუ ჩვენ შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ სისხლის პირველი ჯგუფის ნებისმიერ ადამიანზე, რომ მას აქვს ჰომოზიგოტური გენოტიპი OO, მაშინ მეორე სისხლის ჯგუფის მქონე ადამიანებზე ასეთი კონკრეტული დასკვნის გაკეთება შეუძლებელია, რადგან ისინი შეიძლება იყვნენ ჰომოზიგოტური AA ან ჰეტეროზიგოტური AO. მეორე სისხლის ჯგუფის გენოტიპის დასადგენად საჭიროა დამატებითი ინფორმაცია ნათესავების შესახებ: მამა და დედა, ძმები და დები, შვილები, მაგრამ არა ყოველთვის და ისინი ხელს უწყობენ ცალსახა დასკვნის გაკეთებას.
თუ სისხლის ჯგუფებიდან გადავალთ მომავალი მშობლებისთვის უფრო მნიშვნელოვანი მემკვიდრეობითი დაავადებების პრობლემებზე, მაშინ დაავადების ოჯახური გამოვლინების ხასიათისთვის გადამწყვეტი მნიშვნელობა აქვს დომინანტობისა და რეცესიულობის პრინციპს. იმის მიხედვით, პათოლოგიური გენი დომინანტურია თუ რეცესიული მის ნორმალურ ვარიანტთან მიმართებაში, ის ოჯახებში სულ სხვაგვარად ვლინდება. ამიტომ არის დომინანტური და რეცესიული დაავადებები.
რა დაავადებები გადაეცემა თაობიდან თაობას?
მემკვიდრეობის დომინანტური ტიპი გარეგნულად ყველაზე მარტივი და აშკარაა, ზუსტად იმიტომ, რომ ეს არის დომინანტური დაავადებები, რომლებიც მშობლებიდან შვილებს გადაეცემა რამდენიმე მომდევნო თაობაში. თეორიულად, დომინანტური დაავადებები შეიძლება გამოვლინდეს ჰეტეროზიგოტურ და ჰომოზიგოტურ (პათოლოგიური გენისთვის) ადამიანებში, მაგრამ ცხოვრებაში, როგორც წესი, პაციენტები მაინც ჰეტეროზიგოტები არიან. უფრო მეტი მათგანია და ამ დაავადებების უმეტესობა, როგორც წესი, მხოლოდ ერთ-ერთ მეუღლეს აწუხებს. და ეს, თავის მხრივ, ხელს უწყობს პათოლოგიური გენის მემკვიდრეობას ასევე ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში.
ასე რომ, თუ ავადმყოფ მშობელს აქვს ერთი შეცვლილი და ერთი ნორმალური ალელი, მაშინ ოჯახებში, სადაც ერთ-ერთი მშობელი ავად არის, შეცვლილი გენი (და, შესაბამისად, თავად დაავადება) გადაეცემა დაბადებული ბავშვების შემთხვევების მხოლოდ 50%-ს. ანუ ნახევარი ავად იქნება, ნახევარი კი ჯანმრთელია. ავადმყოფ ბავშვებს ასევე შეუძლიათ გადასცენ დომინანტური დაავადება მომდევნო თაობის მათი შთამომავლების ნახევარს, რაც ქმნის მემკვიდრეობის განუწყვეტელ ჯაჭვს. ავადმყოფი მშობლების ჯანმრთელი შვილები, რომლებსაც არ აქვთ მემკვიდრეობით მიღებული პათოლოგიური გენი, ვერ იქნებიან დაავადების გადაცემის წყარო მომდევნო თაობებზე და, შესაბამისად, მათი ყველა პირდაპირი შთამომავალი ჯანმრთელი იქნება.
მამაკაცები და ქალები თანაბრად მგრძნობიარენი არიან ამ დაავადებების მიმართ და ასევე თანაბრად გადასცემენ მათ ვაჟებსა და ქალიშვილებს. ამჟამად ცნობილია 1000-ზე მეტი დაავადება, რომლებიც მემკვიდრეობით გადაეცემა დომინანტური ტიპის მიხედვით. მათ შორისაა ჯუჯობის ზოგიერთი ფორმა, გლაუკომა - სიბრმავის მთავარი მიზეზი, ოჯახური ჰიპერქოლესტერინემია (სისხლში მაღალი ქოლესტერინი, რომელიც იწვევს გულ-სისხლძარღვთა დაავადებას) და მრავალი სხვა.
რატომ აჩენენ ჯანმრთელი მშობლები ავადმყოფ ბავშვებს?
რეცესიული გზით მემკვიდრეობით მიღებული თვისებებისა და დაავადებების უმეტესობა ასევე გვხვდება თანაბარი სიხშირით მამაკაცებსა და ქალებში, მაგრამ აქ მთავრდება მსგავსება დომინანტურ მემკვიდრეობასთან. რეცესიული დაავადებების მქონე პაციენტებში შემთხვევების დიდ უმრავლესობაში ორივე მშობელი ჯანმრთელია, მაგრამ ერთი და იგივე პათოლოგიური გენის ჰეტეროზიგოტური მატარებლები არიან. მემკვიდრეობა (რეცესიული) ხდება მაშინ, როდესაც ბავშვი იღებს ამ შეცვლილ გენს ორივე მშობლისგან. ასე გადადის პათოლოგიური გენი ჰეტეროზიგოტური მდგომარეობიდან ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში, რაც ხელს უწყობს დაავადების, როგორც ასეთის გამოვლინებას.
ორი ჰეტეროზიგოტური მშობლის ქორწინებაში, რომელთაგან თითოეული გადასცემს ნორმალურ გენს შვილების ნახევარს და შეცვლილ გენს ნახევარს, შთამომავლობის წილი, რომლებიც მიიღებენ შეცვლილი გენის „ორმაგ დოზას“ იქნება მხოლოდ მეოთხედი, ანუ 25. % პირიქით, ბავშვების კიდევ 25% ჰომოზიგოტური იქნება მამისა და დედისგან ერთდროულად მიღებული ნორმალური გენის მიმართ, ანუ ისინი ჯანმრთელები იქნებიან. დარჩენილ 50%-ში ნორმალური გენი მემკვიდრეობით მიიღება ერთ-ერთი მშობლისგან, პათოლოგიური კი მეორისგან და ბავშვები ჯანმრთელები იქნებიან, ვინაიდან რეცესიული ნიშნები ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში არ ვლინდება.
ამრიგად, რეცესიული მემკვიდრეობით, ჯანმრთელი ბავშვების პროპორცია არის 75% (ან 3/4), ხოლო ჯანმრთელი და დაავადებული შთამომავლობის თანაფარდობა არის 3:1 (კლასიკური მენდელის შეფარდება რეცესიული თვისებებისთვის).
თუ პაციენტები გადარჩებიან მშობიარობის ასაკამდე და შეძლებენ შთამომავლობის დატოვებას (რაც გაცილებით ნაკლებად ხშირია რეცესიულ დაავადებებთან, ვიდრე დომინანტებთან), მაშინ ისინი აუცილებლად გადასცემენ შვილებს პათოლოგიურ გენს, მაგრამ ეს საკმარისი არ არის ბავშვისთვის მემკვიდრეობით. თავად დაავადება. ყოველივე ამის შემდეგ, ვინაიდან ჩვენ ვსაუბრობთ საკმაოდ იშვიათ დაავადებებზე, შანსი იმისა, რომ მეორე მშობელიც იყოს ამ კონკრეტული გენის მატარებელი, უკიდურესად დაბალია. მართლაც, პაციენტების ბავშვები თითქმის ყოველთვის ჯანმრთელები არიან, თუმცა ისინი აუცილებლად არიან დაავადების გენის ჰეტეროზიგოტური მატარებლები.
მაშასადამე, რეცესიულ და დომინანტურ დაავადებებს შორის კიდევ ერთი განსხვავებაა ის, რომ ისინი ჩვეულებრივ ჩნდებიან მხოლოდ ერთ თაობაში და-ძმებში. საერთო ჯამში, ცნობილია 800-ზე მეტი რეცესიულად მემკვიდრეობითი დაავადება. მათ შორისაა რძის შაქრის შეწოვის უუნარობა და სხვა მეტაბოლური დარღვევები, მძიმე გონებრივი ჩამორჩენის ზოგიერთი ფორმა და სისხლის დაავადებები.
თუ რეცესიული მემკვიდრეობით ბავშვების მეოთხედი ავადმყოფი იბადება, ხოლო სამი მეოთხედი ჯანმრთელია, მაშინ რატომ დაიბადა სამი ავადმყოფი ბავშვი ერთ ოჯახში და არა ერთი ჯანმრთელი?
ეს კითხვა ასახავს ადამიანთა ერთ-ერთ გავრცელებულ მცდარ წარმოდგენას, რომელიც არ იცნობს გენეტიკური ნიმუშების გამოვლინების ალბათურ ხასიათს. ყველა რიცხობრივი თანაფარდობა, რომელიც მენდელმა აღმოაჩინა მცენარეთა ჰიბრიდებზე და სრულად მოქმედებს ადამიანის მემკვიდრეობითი დაავადებებისთვის, ახასიათებს საშუალო შეფარდებას ზოგადად ყველა ასეთი შემთხვევისთვის. კონკრეტულ ოჯახებში, სადაც ბავშვების რაოდენობა შეზღუდულია, შეიძლება იყოს გადახრები საშუალო კოეფიციენტებიდან ნებისმიერი მიმართულებით.
ვინაიდან ორი გენის ერთ-ერთის გადაცემა მშობლებიდან შვილებზე შემთხვევითია, ანუ გარკვეულწილად ლატარიის მსგავსია, ყოველი მომდევნო ბავშვის გენოტიპი არანაირად არ არის დამოკიდებული წინა გენოტიპზე და ყოველ ჯერზე ლატარია ტარდება იმავე წესებით. გავიხსენოთ, რომ მონეტის სროლისას „თავები“ და „კუდები“ ერთნაირად ხშირად ჩნდება, მაგრამ არა მკაცრად თანმიმდევრულად. მაშასადამე, პრინციპი „ალბათობას მეხსიერება არ აქვს“ სრულად ვრცელდება ოჯახებში მემკვიდრეობითი დაავადებების გამოვლინებებზე.
ეს ნიშნავს, რომ ერთი ან მეტი ავადმყოფი ბავშვის დაბადება არ იძლევა გარანტიას კონკრეტულ დაქორწინებულ წყვილს სამომავლოდ სავალდებულო ანაზღაურებას. გენეტიკური დაავადებების მემკვიდრეობის კანონების ალბათურ ბუნებაზე დაყრდნობით, ყოველი მომდევნო ბავშვისთვის ავადმყოფად დაბადების რისკი მკაცრად მუდმივია, ისევე როგორც ჯანმრთელი დაბადების ალბათობა (იმ პირობით, რომ კონკრეტული დაავადების მემკვიდრეობის ტიპი და გენოტიპები მშობლები მტკიცედ არიან ჩამოყალიბებული).
რატომ არის ნათესაური ქორწინება საშიში და მავნე?
ახლო ნათესავებს შორის ქორწინება დიდი ხანია არასასურველად ითვლებოდა და ბევრ ქვეყანაში აკრძალულია კანონითა და სოციალური ადათებით. ეს ცნობილია, მაგრამ მამასა და ქალიშვილს ან და-ძმებს შორისაც კი, ინცესტუალური ურთიერთობები ბევრად უფრო ხშირია, ვიდრე ჩვეულებრივ ითვლება. ბიძასა და დისშვილს, ბიძაშვილებსა და მეორე ბიძაშვილებს შორის ქორწინება საკმაოდ ხშირია, თუმცა ექვემდებარება სოციალურ და რელიგიურ შეზღუდვებს ევროპაში, ჩრდილოეთ ამერიკაში და ქრისტიანული ტრადიციების მქონე სხვა რეგიონებში და ბევრ ტრადიციულად მუსულმანურ აზიურ პოპულაციაში მათ უპირატესობას ანიჭებენ. ჩვენს ქვეყანაში ეს ტრადიციები კვლავ იგრძნობს თავს შუა აზიისა და აზერბაიჯანის რესპუბლიკებში.
რა არის ასეთი ქორწინების გენეტიკური საფრთხე? თუ გავიხსენებთ, რომ რეცესიული დაავადებები ჩნდება ოჯახებში, სადაც ორივე მშობელი ერთი და იგივე მავნე გენის მატარებელია, ეს საფრთხე უფრო გასაგები გახდება. ფაქტია, რომ ყველაზე ცნობილი რეცესიული დაავადებები საკმაოდ იშვიათია და ორივე მეუღლეში ერთი და იგივე გენეტიკური დეფექტის გადატანის დამთხვევა ასევე იშვიათი მოვლენაა. მაგრამ თუ ნათესავები დაქორწინდებიან, მაშინ ასეთი დამთხვევის ალბათობა მკვეთრად იზრდება.
ეს ახსნილია საკმაოდ მარტივად. სისხლით ნათესავები ხომ ნათესავები არიან, რომლებსაც ერთი, უფრო ხშირად ორი და ზოგჯერ უფრო საერთო წინაპარი მაინც ჰყავთ. მაგალითად, ბიძაშვილებს ჰყავთ იგივე ბებია და ბაბუა. და ზემოთ უკვე აღინიშნა, რომ ყველა ადამიანი არის მინიმუმ ერთი ან ორი მავნე რეცესიული გენის მატარებელი. მაშასადამე, პათოლოგიური გენი, რომელიც ბაბუას ან ბებიას ჰქონდა, შეიძლება გადაეცეს ორივე შვილიშვილს, რომლებიც, შესაბამისად, ამ შემთხვევაში ერთი და იგივე მავნე გენის მატარებლები იქნებოდნენ, რომლებიც მიღებულია საერთო წყაროდან.
ამიტომ, ასეთი დაქორწინებული წყვილების ბავშვებს ბევრად უფრო ხშირად უვითარდებათ სხვადასხვა რეცესიული დაავადებები და ორსულობა უფრო ხშირად მთავრდება სპონტანური აბორტებით და მკვდრადშობადობით, ვიდრე უნათესავ ქორწინებებში. მეორე მხრივ, დატვირთულ ოჯახებში აშკარაა კავშირი რეცესიული დაავადებების სიხშირესა და ნათესაურ ქორწინებას შორის: რაც უფრო ნაკლებად არის გავრცელებული დაავადება, მით უფრო ხშირად აღმოჩნდებიან ავადმყოფი ბავშვების მშობლები სისხლით ნათესავები. და კიდევ ერთი დამოკიდებულება: რაც უფრო მჭიდროა მეუღლეებს შორის ურთიერთობის ხარისხი, მით უფრო მაღალია გენეტიკური გართულებების რისკი მათი შთამომავლებისთვის.
რატომ ავადდებიან მხოლოდ მამაკაცები ჰემოფილიით (ისევე როგორც დალტონიზმით)?
ამ დაავადებების მემკვიდრეობითობის თავისებური ბუნება ძველ დროში ადამიანებმა შენიშნეს. მაგალითად, თალმუდი შეიცავს ინფორმაციას იმ ბიჭების წინადაცვეთას საშიშროების შესახებ, რომელთა დედებსაც ჰყავდათ მამები ან ძმები გაზრდილი სისხლდენით. თანამედროვე გენეტიკის ენაზე, თუ დაავადების გადაცემა დამოკიდებულია სქესზე, ამ ტიპის მემკვიდრეობას უწოდებენ სქესობრივ მემკვიდრეობას, ან კიდევ უფრო მკაცრად, X-დაკავშირებულ მემკვიდრეობას.
ამ შემთხვევაში საუბარია რეცესიული გენების გამოვლინების განსაკუთრებულ ტიპზე, რომლებიც განლაგებულია სქესის ერთ-ერთ ქრომოსომაზე, კერძოდ X ქრომოსომაზე. ქალებს ჩვეულებრივ აქვთ ორი X ქრომოსომა, ხოლო მამაკაცებს აქვთ ერთი X ქრომოსომა და ერთი Y ქრომოსომა. მაშასადამე, ქალებში X ქრომოსომის ყველა გენი დაწყვილებულია, როგორც ყველა სხვა ქრომოსომაში, მაგრამ მამაკაცებში ისინი დაუწყვილებელია, რადგან Y ქრომოსომას არ აქვს საერთო გენები X ქრომოსომასთან.
ჰეტეროზიგოტურ მდგომარეობაში მყოფ ქალებში X ქრომოსომაზე განლაგებული რეცესიული მავნე გენები ბუნებრივად არ გამოხატავს მათ პათოლოგიურ ეფექტს. მამაკაცებში ამ გენების მოქმედება შეიძლება გამოვლინდეს, თუმცა ამ შემთხვევაში პათოლოგიური გენები არ გადადიან ჰომოზიგოტურ მდგომარეობაში, როგორც ნორმალური რეცესიული მემკვიდრეობით, არამედ არიან "ერთჯერადი" დოზით (ე.წ. ნახევრად გენოტიპი). ეს მავნე გენები ჩნდება იმის გამო, რომ Y ქრომოსომაზე არ არსებობს შესაბამისი ნორმალური გენები, რომლებიც ხელს უშლიან დაავადების განვითარებას.
X-თან დაკავშირებული დაავადებების დიდი უმრავლესობა ხდება მაშინ, როდესაც დედა ერთ-ერთ X ქრომოსომაზე შეცვლილი გენის ჰეტეროზიგოტური მატარებელია. ამავდროულად, დედას არ აქვს დაავადების რაიმე გამოვლინება, მაგრამ თითოეულ ბავშვს შეუძლია მისგან მიიღოს ან „ავადმყოფი“ ან „ჯანსაღი“ გენი. ცნობილია, რომ ან X ქრომოსომა, ან Y ქრომოსომა მემკვიდრეობით იღებს მამას XX კომბინაციით, ხოლო ბიჭი XV კომბინაციით. თუ გოგონა დედისგან „ავადმყოფ“ გენს მიიღებს, ისიც დაავადების მატარებელი გახდება, ვინაიდან მამისგან მიღებული მეორე, „ჯანმრთელი“ გენი დაავადების გამოვლენის საშუალებას არ მისცემს. მაგრამ თუ "ავადმყოფი" გენი მოხვდება მომავალ შვილში, ის დაავადდება.
სქესთან დაკავშირებული დაავადებების მემკვიდრეობის ზოგადი კრიტერიუმები შემდეგია:
- დაავადების გადაცემა მამებიდან შვილებზე არასოდეს შეინიშნება, ვინაიდან ვაჟი არასოდეს იღებს მამისგან X ქრომოსომას;
- ავადმყოფი მამაკაცის ყველა ქალიშვილი აუცილებლად იღებს შეცვლილ გენს და არის მატარებლები;
- ჯანსაღი მამაკაცები არასოდეს გადასცემენ დაავადებას რომელიმე სქესის შთამომავლებს;
- ქალთა ვაჟების ნახევარი, რომლებიც დაავადების მატარებლები არიან, ავად იქნება, ნახევარი კი ჯანმრთელი;
- ამ დაავადების მატარებელი ქალების ქალიშვილების ნახევარი ასევე იქნება მატარებელი.
ცნობილია, რომ არ არსებობს წესები გამონაკლისის გარეშე. მიუხედავად იმისა, რომ X-დაკავშირებულ დაავადებებს სქესთან დაკავშირებულს უწოდებენ, პრინციპში, დაზარალებული ქალების გამოჩენაც შესაძლებელია. ბოლოს და ბოლოს, თეორიულად, შეიძლება მარტივი რეცესიული მემკვიდრეობით ანალოგიის გაკეთება და დასკვნამდე მისვლა, რომ მუტანტის გენის ჰომოზიგოტი ქალები ზუსტად ისევე დაავადდებიან, როგორც მამაკაცები, ნახევრად გენოტიპით. თუმცა, პრაქტიკაში ეს ძალიან იშვიათად შეინიშნება. მაშასადამე, X-თან დაკავშირებული მემკვიდრეობის ბოლო კრიტერიუმი ასეთია: გამონაკლისს წარმოადგენენ ავადმყოფი ჰომოზიგოტური ქალები X-დაკავშირებული მემკვიდრეობით, რაც შეინიშნება მხოლოდ მაშინ, როდესაც ავადმყოფი ქორწინდება იმავე დაავადების მატარებელზე.
ზოგადად, ასეთი ქორწინება იშვიათი დაავადებით თითქმის არასდროს ხდება, მაგრამ მათი ალბათობა ისევ უფრო მაღალია, თუ ცოლ-ქმარი ნათესავები არიან. ამის რეალური დადასტურება ჩვენ გვქონდა დაკვირვების საშუალება ერთ-ერთ აზერბაიჯანულ სოფელში ჩატარებული კვლევების დროს, სადაც რამდენიმე თაობის მანძილზე გამოვლინდა ჰემოფილიით დაავადებული მრავალი პაციენტი. უმეტესობა, რა თქმა უნდა, მამაკაცი იყო, მაგრამ სამი აშკარად ავადმყოფი ქალიც იყო. ყველა მათგანი ავადმყოფი მამების ქალიშვილი იყო, რომლებიც დედის ნათესავებზე იყვნენ დაქორწინებულები.
რა არის მემკვიდრეობა ვერტიკალურად, ჰორიზონტალურად და „ჭადრაკის რაინდის გადაადგილებით“?
სხვადასხვა ტიპის მემკვიდრეობითი დაავადებების მქონე ოჯახების საგვარეულოების (საგვარეულო ხეების) გრაფიკული გამოსახვისას შეიძლება აღინიშნოს დამახასიათებელი ნიშნები.
ამგვარად, ტიპიური დომინანტური მემკვიდრეობის შემთხვევაში, შესაძლებელია დაავადების პირდაპირი გადაცემა მშობლებიდან შვილებზე რამდენიმე თაობის განმავლობაში. ოჯახის დაგროვების ამ ბუნებას ჩვეულებრივ ვერტიკალურ მემკვიდრეობას უწოდებენ.
ტიპიური რეცესიული მემკვიდრეობის შემთხვევაში, სქესისგან დამოუკიდებლად, დაავადება ყველაზე ხშირად ვლინდება მხოლოდ ერთ თაობაში - და-ძმებში. ეს არის ჰორიზონტალური მემკვიდრეობა.
დაბოლოს, X-დაკავშირებულ დაავადებებთან დაკავშირებული მემკვიდრეობა ყველაზე რთული ნიმუშია. პირდაპირი შთამომავლობით (თაობებში) შეიძლება მონაცვლეობდნენ ავადმყოფი მამაკაცები და მათი ჯანმრთელი ქალიშვილები და შვილიშვილები, რომლებიც, თუმცა, არიან პათოლოგიური გენის მატარებლები და, შედეგად, ჰყავთ ავადმყოფი ვაჟები.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ორ ავადმყოფ მამაკაცს შორის პირდაპირ დაღმავალ ხაზზე უნდა იყოს ჯანმრთელი ქალების ერთი ან მეტი შუალედური თაობა. თუმცა, ზოგიერთ ამ ჯანმრთელ მატარებელს შუა თაობებში ჰყავს ავადმყოფი ძმები (ძმები, ბიძაშვილები), რომლებიც მიეკუთვნებიან ოჯახის ხის გვერდითი დაღმავალი ტოტებს. სწორედ ამიტომ, თუ სხვადასხვა თაობის ავადმყოფი კაცები დაკავშირებულია მემკვიდრეობით, მაშინ მემკვიდრეობა მიიღება "ჭადრაკის რაინდის მოძრაობით".
