Х-сцепленное рецессивное наследование - это способ наследования, при котором мутация в гене на Х-хромосоме приводит к тому, что фенотип всегда выражается у мужчин (которые обязательно гомозиготны по мутации гена, потому что у них одна Х- хромосома и одна Y-хромосома ) и у самок, гомозиготных по мутации гена, см. зиготность . Самки с одной копией мутировавшего гена являются носителями.
Х-сцепленное наследование означает, что ген, вызывающий признак или нарушение, расположен на Х-хромосоме. У женщин две Х-хромосомы, а у мужчин - одна Х- хромосома и одна Y-хромосома . Самки-носители, у которых есть только одна копия мутации, обычно не проявляют фенотип, хотя различия в инактивации Х-хромосомы (известной как искаженная Х-инактивация ) могут приводить к разным степеням клинической экспрессии у самок-носителей, поскольку некоторые клетки будут экспрессировать один X аллель, и некоторые будут выражать другой. Текущая оценка секвенированных X-сцепленных генов составляет 499, а общее количество, включая неопределенно определенные признаки, составляет 983. [1]
Образцы наследования
У людей наследование Х-сцепленных рецессивных признаков следует уникальной схеме, состоящей из трех точек. - Во-первых, больные отцы не могут передать своим сыновьям рецессивные признаки, сцепленные с X, потому что отцы передают своим сыновьям Y-хромосомы. Это означает, что мужчины, страдающие Х-сцепленным рецессивным заболеванием, унаследовали ответственную Х-хромосому от своих матерей. Во-вторых, х-сцепленные рецессивные признаки чаще выражаются у мужчин, чем у женщин. [2] Это связано с тем, что мужчины обладают только одной Х-хромосомой и, следовательно, им требуется только одна мутировавшая Х-хромосома. Женщины обладают двумя Х-хромосомами и, следовательно, должны получить две мутировавшие рецессивные Х-хромосомы (по одной от каждого родителя). Популярным примером, показывающим этот образец наследования, является наследственность потомков королевы Виктории и гемофилия, вызывающая заболевание крови . [3] -Последняя наблюдаемая закономерность заключается в том, что рецессивные признаки, сцепленные с х-хромосомой, имеют тенденцию пропускать поколения, что означает, что у пострадавшего дедушки не будет больного сына, но он может иметь затронутого внука через свою дочь. [4] Далее поясняется, что все дочери пострадавшего мужчины получат его мутировавший X, а затем будут либо носителями, либо сами затронуты, в зависимости от матери. Полученные сыновья будут иметь либо 50% шанс быть пораженным (мать является носителем), либо 100% шанс (мать поражена). Именно из-за этого процента мы видим, что мужчины чаще поражаются, чем женщины.
Отказ от рецессивной / доминантной терминологии
Некоторые ученые предложили прекратить использование терминов доминантный и рецессивный, когда речь идет о Х-сцепленном наследовании . [5] Обладание двумя X-хромосомами у женщин приводит к проблемам с дозировкой, которые устраняются за счет X-инактивации . [6] Утверждая, что сильно изменчивая пенетрантность X-сцепленных признаков у женщин в результате таких механизмов, как искаженная X-инактивация или соматический мозаицизм , трудно согласовать со стандартными определениями доминирования и рецессивности, ученые предложили ссылаться на черты на Х-хромосома просто как Х-сцепленная. [5]
Примеры
Наиболее общий
Наиболее частыми Х-сцепленными рецессивными заболеваниями являются: [7]
- Красно-зеленая цветовая слепота , очень распространенная черта у людей и часто используемая для объяснения Х-сцепленных расстройств. [8] От семи до десяти процентов мужчин и от 0,49 до 1 процента женщин страдают. Его обычность можно объяснить его относительно безобидным характером. Это также известно как дальтонизм.
- Гемофилия А , А свертываемости крови заболевание , вызванное мутацией в фактор VIII гена и приводит к дефициту фактора VIII. Когда-то считалось, что это «королевская болезнь», обнаруженная у потомков королевы Виктории. Теперь известно, что это была гемофилия B (см. Ниже). [9] [10]
- Гемофилии В , также известный как болезнь Рождество, [11] свертывания крови заболевание , вызванное мутацией в фактор IX гена и приводит к дефициту фактора IX. Он встречается реже , чем гемофилии . Как отмечалось выше, это было распространено среди потомков королевы Виктории.
- Мышечная дистрофия Дюшенна , связанная с мутациями в гене дистрофина . Он характеризуется быстрым прогрессированием мышечной дегенерации, что в конечном итоге приводит к потере контроля над скелетными мышцами, дыхательной недостаточности и смерти.
- Мышечная дистрофия Беккера , более легкая форма Дюшенна, которая вызывает медленно прогрессирующую мышечную слабость ног и таза .
- Х-хромосома ихтиоза , форма ихтиоза , вызванная наследственным дефицитом в стероидсульфатазах (STS) фермент. Это довольно редко, поражая от одного из 2000 до одного из 6000 мужчин. [12]
- Х-сцепленная агаммаглобулинемия (XLA), которая влияет на способность организма бороться с инфекцией. Пациенты с XLA не генерируют зрелые В-клетки . [13] В-клетки являются частью иммунной системы и обычно вырабатывают антитела (также называемые иммуноглобулинами ), которые защищают организм от инфекций ( гуморальный ответ). Пациенты с нелеченным XLA склонны к развитию серьезных и даже смертельных инфекций. [14]
- Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы , который вызывает неиммунную гемолитическую анемию в ответ на ряд причин, чаще всего инфекцию или воздействие определенных лекарств, химикатов или продуктов питания. Обычно известен как «фавизм», поскольку он может быть вызван химическими веществами, которые естественным образом присутствуют в бобах. [15]
Менее распространенные расстройства
Теоретически мутация в любом из генов хромосомы X может вызвать заболевание, но ниже приведены некоторые из них с кратким описанием симптомов:
- Адренолейкодистрофия ; приводит к прогрессирующему повреждению мозга, отказу надпочечников и, в конечном итоге, к смерти.
- Синдром Альпорта ; гломерулонефрит, терминальная стадия заболевания почек и потеря слуха. Меньшая часть случаев синдрома Альпорта связана с аутосомно-рецессивной мутацией в гене, кодирующем коллаген IV типа .
- Синдром нечувствительности к андрогенам ; различная степень недовирилизации и / или бесплодия у лиц XY любого пола
- Синдром Барта ; нарушение метаболизма, задержка моторики, дефицит выносливости, гипотония, хроническая усталость, задержка роста, кардиомиопатия и ослабленная иммунная система.
- Монохромность синего конуса ; низкая острота зрения, дальтонизм, светобоязнь, детский нистагм.
- Центроядерная миопатия ; где ядра клеток аномально расположены в клетках скелетных мышц. В CNM ядра расположены в центре клетки, а не на периферии.
- Болезнь Шарко – Мари – Тута (CMTX2-3) ; расстройство нервов (невропатия), которое характеризуется потерей мышечной ткани и чувствительности к прикосновениям, преимущественно в ступнях и ногах, но также в кистях и руках на поздних стадиях заболевания.
- Синдром Коффина – Лоури ; тяжелая умственная отсталость, иногда связанная с аномалиями роста, сердечными аномалиями, кифосколиозом, а также нарушениями слуха и зрения.
- Болезнь Фабри ; Лизосомная болезнь накопления, вызывающая ангидроз, усталость, ангиокератомы, жгучую боль в конечностях и поражение глаз.
- Синдром Хантера ; потенциально вызывая потерю слуха, утолщение сердечных клапанов, ведущее к снижению сердечной функции, обструктивному заболеванию дыхательных путей, апноэ во сне и увеличению печени и селезенки.
- Гипогидротическая эктодермальная дисплазия , проявляющаяся гипогидрозом, гипотрихозом, гиподонтией
- Синдром Кабуки ( вариант KDM6A ); множественные врожденные аномалии и умственная отсталость.
- Спинальная и бульбарная мышечная атрофия ; мышечные судороги и прогрессирующая слабость
- Синдром Леша – Найхана ; неврологическая дисфункция, когнитивные и поведенческие нарушения, включая членовредительство, и гиперпродукцию мочевой кислоты (гиперурикемия)
- Синдром Лоу ; гидрофтальм, катаракта, умственная отсталость, аминоацидурия, снижение выработки аммиака почками и устойчивый к витамину D рахит
- Болезнь Менкеса ; редкие и жесткие волосы, задержка роста и ухудшение нервной системы
- Назодигитоакустический синдром ; неправильная форма нос, брахидактилия из дистальных фаланг , нейросенсорная глухота
- Несиндромная глухота ; потеря слуха
- Болезнь Норри ; катаракта, лейкокория и другие проблемы развития глаз
- Синдром затылочного рога ; деформации в каркасе
- Глазной альбинизм ; отсутствие пигментации в глазу
- Дефицит орнитин-транскарбамилазы ; задержка развития и умственная отсталость. Также могут наблюдаться прогрессирующее повреждение печени, поражения кожи и ломкость волос.
- Ото-небно-дигитальный синдром ; деформации лица, волчья пасть, потеря слуха
- Синдром задержки умственного развития, сцепленный с Сидериусом X ; заячья губа и нёбо с умственной отсталостью и лицевым дисморфизмом, вызванные мутациями гистоновой деметилазы PHF8
- Синдром Симпсона – Голаби – Бемеля ; грубые лица с выступающей челюстью и языком, расширенной переносицей и вздернутым кончиком носа
- Спинальная мышечная атрофия, вызванная мутацией гена UBE1 ; слабость из-за потери мотонейронов спинного мозга и ствола мозга
- Синдром Вискотта – Олдрича ; экзема, тромбоцитопения, иммунодефицит и кровавая диарея
- Х-сцепленный тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД); инфекции, обычно вызывающие смерть в первые годы жизни
- Х-сцепленная сидеробластная анемия ; бледность кожи, утомляемость, головокружение и увеличение селезенки и печени.
Смотрите также
- Секс связь
- Х-сцепленное доминантное наследование
Рекомендации
- ^ "OMIM X-сцепленные гены" . nih.gov . Архивировано 7 марта 2016 года . Проверено 3 мая 2018 .
- ^ «Понимание генетики: Нью-Йорк, Среднеатлантическое руководство для пациентов и медицинских работников» . Национальный центр биотехнологической информации . 8 июля 2009 . Проверено 9 июня 2020 .
- ^ «История нарушений свертываемости крови» . Национальный фонд гемофилии . 2014-03-04 . Проверено 9 июня 2020 .
- ^ Пирс, Бенджамин А. (2020). Генетика: концептуальный подход . Macmillan Learning. С. 154–155. ISBN 978-1-319-29714-5.
- ^ а б Добинс, Уильям Б .; Филауро, Эллисон; Томсон, Бретт Н .; Chan, April S .; Хо, Аллен В .; Тинг, Николас Т .; Oosterwijk, Jan C .; Обер, Кэрол (2004). «Наследование большинства Х-сцепленных признаков не является доминантным или рецессивным, а только Х-сцепленным». Американский журнал медицинской генетики . 129A (2): 136–43. DOI : 10.1002 / ajmg.a.30123 . PMID 15316978 .
- ^ Швецова, Екатерина; Софронова, Алина; Монаджеми, Рамин; Гагалова, Кристина; Draisma, Harmen HM; Уайт, Стефан Дж .; Santen, Gijs WE; Chuva de Sousa Lopes, Susana M .; Heijmans, Bastiaan T .; ван Мерс, Джойс; Янсен, Рик (март 2019). «Искаженная X-инактивация распространена среди женского населения в целом» . Европейский журнал генетики человека . 27 (3): 455–465. DOI : 10.1038 / s41431-018-0291-3 . ISSN 1476-5438 . PMC 6460563 . PMID 30552425 .
- ^ Записная книжка GP - Х-сцепленные рецессивные расстройства. Архивировано 13 июня 2011 г.на Wayback Machine. Получено 5 марта 2009 г.
- ^ «Дальтонизм OMIM, серия Deutan; CBD» . nih.gov . Архивировано 29 сентября 2009 года . Проверено 3 мая 2018 .
- ^ Майкл Прайс (8 октября 2009 г.). «Дело закрыто: известные члены королевской семьи, пострадавшие от гемофилии» . Новости ScienceNOW Daily . AAAS. Архивировано 20 октября 2013 года . Проверено 9 октября 2009 года .
- ^ Рогаев Евгений И .; Григоренко Анастасия П .; Фасхутдинова, Гульназ; Киттлер, Эллен Л.В.; Моляка, Юрий К. (2009). «Анализ генотипа выявляет причину« королевской болезни » ». Наука . 326 (5954): 817. Bibcode : 2009Sci ... 326..817R . DOI : 10.1126 / science.1180660 . PMID 19815722 . S2CID 206522975 .
- ^ «Гемофилия B». Архивировано 01 декабря 2007 г. в Национальном фонде гемофилии Wayback Machine .
- ^ Карло Гельметти; Капуто, Руджеро (2002). Детская дерматология и дерматопатология: краткий атлас . T&F STM. п. 160. ISBN 1-84184-120-Х.
- ^ «Х-сцепленная агаммаглобулинемия: иммунодефицитные расстройства: руководство Merck Professional» . Архивировано 18 февраля 2008 года . Проверено 1 марта 2008 .
- ^ «Болезни Обработанные в St. Jude» . stjude.org . Архивировано 15 августа 2007 года . Проверено 3 мая 2018 .
- ^ «Фавизм - Доктор» . Patient.info . Архивировано 21 ноября 2017 года . Проверено 3 мая 2018 .
Внешние ссылки
- Х-сцепленные заболевания от Wellcome Trust
[Женские Х-сцепленные расстройства]
- https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002051.htm