Класична генетика людини

Менделюючі ознаки

Усім живим організмам, і людині зокрема, притаманні відкриті Г. Менделем загальні закономірності успадкування ознак. Кожна ознака людини визначена парою алелей гена, які розташовані в однакових локусах гомологічних хромосом.

Менделюючі ознаки — властивості живого організму, які визначаються лише парою алелей одного гена і успадковуються за законами Менделя.

Вірогідність появи таких ознак у наступному поколінні легко передбачити.

Для людини, як і для всіх організмів, характерні усі типи успадкування: аутосомно-домінантне і аутосомно-рецесивне; успадкування, зчеплене зі статтю; успадкування внаслідок взаємодії неалельних генів тощо.

Аутосомно-домінантне успадкування

За аутосомно-домінантного успадкування ознака передається від одного з батьків приблизно половині дітей незалежно від статі. Така ознака не буває прихованою і є домінантною. Оскільки ген, який її визначає, локалізований в одній із аутосом, то прояв цієї ознаки не залежить від статі. Характерним прикладом аутосомно-домінантного успадкування є брахідактилія. Носії ознаки відзначаються не тільки укороченими фалангами пальців рук та ніг, а й зменшену кількість самих фаланг (рис. 4.1). Аномалія проявляється на всіх чотирьох кінцівках. Крім того, люди з короткими пальцями мають низький зріст (у межах 150—160 см) унаслідок укорочення кісток ніг, а також короткі руки. У всьому іншому вони практично здорові.

Рис. 4.1. Фенотипічний прояв брахідактилії: а) — короткопала рука порівняно з нормальною; б) — аномальне укорочення двох кінцевих кісткових фаланг середнього пальця та зрощення цих кісточок в одне ціле в II, IV та V пальцях

Іноді домінантне захворювання характеризується відсутністю фіксованого вікового періоду прояву клінічних симптомів. У цьому разі, незважаючи на важкість хвороби, як правило, можна скласти змістовні родоводи. Класичним прикладом такого явища є хорея Гентингтона, яка супроводжується дегенерацією нервових клітин у базальних гангліях, що призводить до безладних мимовільних рухів, руйнування особистості та поступово наростаючого недоумства. Обстеження значної кількості хворих у різних країнах продемонструвало, що початок хореї Гентингтона може припадати на різний віковий період (рис. 4.2). У більшості носіїв гена клінічні симптоми хвороби виявляються тільки після одруження. Можна припустити, що могли трапитися нові мутації, але обстеження тисяч уражених не виявило жодної мутантної природи хвороби.

Рис. 4.2. Розподіл випадків хореї Гентингтона за віком початку захворювання

Характерною для домінантних ознак людини є неповна пенетрантність.

Пенетрантність — статистичне поняття, яке позначає відсоток особин із фенотипічним виявом ознаки від загальної кількості носіїв гена у популяції.

У разі неповної пенетрантності за передавання ознаки іноді одне покоління пропускається. При цьому в гетерозиготного індивіда ознака, попри очікування, не виявляється. Прикладом захворювання з неповною пенетрантністю може бути ретинобластома — злоякісна пухлина сітківки очей у дітей раннього віку. Двосторонні випадки ретинобластоми завжди мають домінантне успадкування. Більшість односторонніх одиничних пухлин не має спадкової природи і, ймовірно, викликана соматичною мутацією. Навіть у тих родоводах, яким властиве регулярне домінантне успадкування, часто у деяких поколіннях цієї хвороби не буває (рис. 4.3). Обстеження численних уражених родоводів засвідчило, що пенетрантність усіх випадків ретинобластоми (одно-і двосторонніх) становить приблизно 90%. Показник пенетрантності може залежати від використовуваних методів обстеження.

Рис. 4.3. Родовід з ретинобластомою: неуражена жінка 11.4 має бути гетерозиготною, оскільки її мати 1.2 і дочка III.2 уражені

Багатьом домінантним ознакам людини властива варіююча експресивність генів, за якої ген виявляється в усіх гетерозиготах, але різною мірою. Прикладом варіюючої експресивності домінантного гена є нейрофіброматоз. Це захворювання супроводжується наявністю множинних пігментних плям, шкірних та підшкірних пухлин виявляється з моменту народження. В одних хворих наявні всі симптоми, а в інших, навіть у тих самих сім'ях, можна знайти лише пігментні плями. Генетичний механізм цього явища не вивчено.

Крім наведених вище прикладів, за аутосомно-домінантним характером у людини успадковуються такі морфологічні ознаки, як праворукість, темний колір волосся, білий локон над лобом, кучеряве або жорстке волосся, карі очі, великі очі, довгі вії, перенісся з горбинкою, товсті губи, веснянки, ямка на підборідді, значне оволосіння тіла та багато інших, а також численні спадкові патології: раннє облисіння чоловіків, гіпертензія, мігрень, катаракта, деякі форми коротко- та далекозорості, "заяча губа", полідактилія, арахнодактилія, карликовість, гемолітична жовтянка, діабет не-цукровий та ін.