Генеалогический метод - ЗНАЧЕНИЕ ГЕНЕТИКИ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

Генетика человека имеет большое значение для медицины, так как около 5% новорожденных появляются на свет с теми или иными генетически обусловленными отклонениями в развитии. В настоящее время уже известно более 5 тыс. форм генетически обусловленных болезней человека. Очевидна роль генетики в изучении наследственных болезней человека и способов их профилактики, лечения, а также путей предотвращения вредного воздействия на наследственность неблагоприятных факторов среды. Изучение наследственности и изменчивости человека затруднено вследствие невозможности применить многие стандартные подходы генетического анализа. В частности, невозможно осуществить направленное скрещивание или экспериментально получить мутации. Человек является трудным объектом для генетических исследований также из-за позднего полового созревания и малочисленности потомства. Тем не менее в генетике человека разработаны и успешно используются методы, применяемые для изучения наследственных болезней человека.

15.1. Генеалогический метод

Он состоит в изучении родословных на основе менделевских законов наследования. Этот метод позволяет установить характер наследования признака (аутосомный, сцепленный с полом, доминантный или рецессивный), а также его моногенность или полигенность. На основе полученных сведений прогнозируют вероятность проявления изучаемого признака в потомстве, что имеет большое значение для предупреждения наследственных заболеваний. На рисунке 15.1 приведены условные обозначения, используемые при составлении родословных. Анализ родословной имеет значение для оценки риска проявления наследственного заболевания у конкретного члена той или иной семьи, т.е. необходим при проведении медико-генетического консультирования.

Рис. 15.1. Условные обозначения родословной

При аутосомном наследовании признак характеризуется равной вероятностью проявления у мужчин и женщин. Аутосомно-доминантное наследование — доминантный аллель реализуется в признак как в доминантном гомозиготном, так и в гетерозиготном состоянии. При наличии хотя бы у одного родителя доминантного признака последний с разной вероятностью проявляется во всех последующих поколениях (рис. 15.2). Однако для доминантных мутаций характерна низкая пенетрантность. В ряде случаев это создает определенные трудности для определения типа наследования.

Рис. 15.2. Аутосомно-доминантный тип наследования. I — IV — число поколений

При аутосомно-рецессивном наследовании рецессивный аллель реализуется в признак только у рецессивных гомозигот. Рецессивные заболевания у детей встречаются чаще при браках между фенотипически нормальными гетерозиготными родителями. У гетерозиготных родителей (Аа х Аа) вероятность рождения больных детей (аа) составит 25%, такой же процент (25%) будут здоровы (АА), остальные 50% (Аа) будут также здоровы, но окажутся гетерозиготными носителями рецессивного аллеля. В родословной при аутосомно-рецессивном наследовании заболевание может проявляться через одно или несколько поколений (рис. 15.3). Интересно отметить, что частота появления рецессивного потомства значительно повышается при близкородственных браках, так как концентрация гетерозиготного носительства у родственников значительно превышает таковую в общей массе населения.

Рис. 15.3. Аутосомно-рецессивный тип наследования

Сцепленное с полом наследование характеризуется, как правило, неравной частотой встречаемости признака у мужчин и женщин и зависит от локализации соответствующего гена в X- или Y-хромосоме. Напомним (см. параграф 13.1), что в X- и Y-хромосомах человека имеются гомологичные участки, содержащие парные гены (см. рис. 13.4). Гены, локализованные в гомологичных участках, наследуются так же, как и любые другие гены, расположенные в аутосомах. В негомологичном участке Y-хромосомы находится ген, обусловливающий дифференцировку мужского пола, и ряд других генов. Они передаются от отца к сыну и проявляются только у мужчин (голандрический тип наследования). В X-хромосоме имеются два негомологичных участка, содержащих около 150 генов, которым нет аллельных в Y-хромосоме. Поэтому вероятность проявления рецессивного аллеля у мальчиков более высока, чем у девочек. По генам, локализованным в половых хромосомах, женщина может быть гомозиготной или гетерозиготной.

Мужчина, имеющий только одну X -хромосому, будет гемизиготным по генам, которым нет аллелей в Y-хромосоме. Наследование, сцепленное с X-хромосомой, может быть доминантным и рецессивным (чаще рецессивным). Рассмотрим X-сцепленное рецессивное наследование на примере такого заболевания человека, как гемофилия (нарушение свертывания крови). Известный всему миру пример: носитель гемофилии королева Виктория была гетерозиготной и передала мутантный ген сыну Леопольду и двум дочерям. Эта болезнь проникла в ряд королевских домов Европы и попала в Россию (рис. 15.4). В табл. 15.1 приводятся различные типы наследования.

Рис. 15.4. Родословная с X-сцепленной рецессивной гемофилией A в европейских королевских домах

Таблица 15.1

Типы наследования некоторых признаков человека

	Аутосомное наследование
	Доминантное	Рецессивное
Глаза	Карие, светло-карие или зеленые	Серые или голубые
	Длинные ресницы	Короткие ресницы
Нос	Нос с горбинкой	Прямая или вогнутая переносица
	Узкая переносица	Широкая переносица
	Кончик носа смотрит прямо	Курносый нос
	Широкие ноздри	Узкие ноздри
Уши	Свободная мочка	Приросшая мочка
	Широкие	Узкие
Другие черты лица	Полные губы	Тонкие губы
	Ямочка на подбородке	Гладкий подбородок
	Выдающиеся скулы	Норма
	Выступающие зубы и челюсти	Норма
	Толстая нижняя губа	Норма
	Доминантный	Рецессивный
Волосы	Темные	Светлые
	Вьющиеся	Прямые
	Обильная волосатость тела	Мало волос на теле
	Преждевременное поседение	Норма
Кожа	Темная кожа	Светлая кожа
	Толстая	Тонкая
	Веснушки	Отсутствие веснушек
Руки	Праворукость	Леворукость
	Кисть с шестью или семью пальцами	Кисть с пятью пальцами
Сцепленное с X-хромосомой наследование
Зрение	Нормальное цветовое зрение	Дальтонизм
Свертывание крови	Нормальное свертывание крови	Гемофилия
Сцепленное с Y-хромосомой наследование
Гены, определяющие развитие мужского пола