Genealoogiline meetod võimaldab meil määrata mõju määra. Inimese pärilikkuse uurimise meetodid. Tunnuse pärilikkus

03.11.201927.05.2017

Elusorganismidele kehtestatud põhilised pärilikkuse seadused on universaalsed ja kehtivad täielikult inimesele. Geeniuuringute objektina on inimesel aga omad plussid ja miinused.

Inimestel on võimatu kunstlikke abielusid planeerida. Veel 1923. aastal N.K. Koltsov märkis, et "...me ei saa teha eksperimente, me ei saa sundida Neždanovat Chaliapiniga abielluma lihtsalt selleks, et näha, millised lapsed nad saavad." Seda raskust saab aga ületada tänu sihipärasele proovide võtmisele paljudest abielupaaridest, kes vastavad selle geneetilise uuringu eesmärkidele.

Kromosoomide suur arv – 2n=4b – raskendab oluliselt inimese geneetilise analüüsi võimalusi. Kuid DNA-ga töötamise uusimate meetodite väljatöötamine, somaatiliste rakkude hübridisatsiooni meetod ja mõned muud meetodid kõrvaldavad selle raskuse.

Tulenevalt vähesest järeltulijatest (20. sajandi teisel poolel oli enamikus peredes 2-3 last) ei ole võimalik analüüsida lõhenemist ühe pere järeltulijates. Suurte populatsioonide puhul on aga võimalik valida uurijale huvipakkuvate omadustega perekondi. Lisaks on mõnes perekonnas teatud tunnuseid jälgitud paljude põlvkondade jooksul. Sellistel juhtudel on võimalik geneetiline analüüs. Teine raskus on seotud inimeste põlvkonnavahetuse kestusega. Üheks inimpõlveks kulub keskmiselt 30 aastat. Ja seetõttu ei saa geneetik jälgida rohkem kui ühte või kahte põlvkonda.

Inimesi iseloomustab suur genotüübiline ja fenotüübiline polümorfism. Paljude märkide ja haiguste ilming sõltub suuresti keskkonnatingimustest. Tuleb märkida, et inimeste jaoks on keskkonna mõiste laiem kui taimede ja loomade jaoks. Koos toitumise, kliima ja muude abiootiliste ja biootiliste teguritega kuuluvad inimkeskkonda ka sotsiaalsed tegurid, mida on uurija soovil raske muuta. Samas uurivad inimest kui geneetilist objekti laialdaselt kõikide erialade arstid, mis sageli aitab tuvastada erinevaid pärilikke kõrvalekaldeid.

Praegu kasvab huvi ja tähelepanu inimese geneetika uurimise vastu aktiivselt. Seega on ülemaailmse rahvusvahelise programmi “Inimese genoom” ülesandeks inimese genoomi uurimine molekulaarsel tasandil. Selle lahendamiseks kasutatakse kõiki uusimaid geneetika ja meditsiini kaasaegseid meetodeid.

Millised meetodid on inimese geneetikal tänapäeval? Neid on palju: genealoogiline, kaksik-, tsütogeneetiline, populatsioonistatistika, biokeemiline, somaatiliste rakkude geneetika ja molekulaargeneetika. Vaatame igaüht neist lähemalt.

Inimese geneetika üheks peamiseks meetodiks peetav meetod põhineb genealoogial - sugupuude uurimisel. Selle olemus on sugupuu koostamine ja selle hilisem analüüs. Selle lähenemisviisi pakkus esmakordselt välja inglise teadlane F. Galton 1865. aastal.

Genealoogiline meetod kasutatakse laialdaselt nii teaduslike kui ka rakenduslike probleemide lahendamiseks. See võimaldab teil tuvastada tunnuse päriliku olemuse ja määrata pärilikkuse tüübi. Koos sellega võimaldab meetod kindlaks teha seotud pärilikkuse, määrata geenide interaktsiooni tüübi ja alleelide läbitungimise. Genealoogiline meetod on meditsiinilise geneetilise nõustamise aluseks. See hõlmab kahte etappi: sugupuude koostamine ja nende genealoogiline analüüs.

Tõuraamatu koostamine. Perekonna kohta teabe kogumine algab inimesest, keda nimetatakse probandiks. Tavaliselt on see uuritava haigusega patsient. Sama vanemapaari lapsi nimetatakse õdedeks (õdedeks-vendadeks). Enamasti kogutakse sugupuu ühe või mitme tunnuse põhjal. Sugupuu võib olla täielik või piiratud. Mida rohkem põlvkondi on sugupuus jälgitud, seda täielikum see on ja seda suurem on võimalus saada täiesti usaldusväärset teavet. Geneetilise teabe kogumine toimub intervjuude, küsimustike ja perekonna isikliku läbivaatuse kaudu. Küsitlus algab tavaliselt emapoolsetest sugulastest: emapoolsed vanavanemad, märkides ära lapselapsed, vanavanemate iga lapse lapsed. Tõuraamatus on andmed nurisünnituste, abortide, surnultsündide, viljatute abielude jms kohta.

Sugupuu koostamisel peetakse iga klanniliikme kohta lühikest andmete arvestust, mis näitab tema sugulust probandiga. Tavaliselt märgitakse: perekonnanimi, ees- ja isanimi, sünni- ja surmaaeg, vanus, rahvus, perekonna elukoht, elukutse, krooniliste haiguste esinemine perekonnas, surnu surma põhjus jne.

Pärast teabe kogumist koostatakse sümbolite süsteemi abil sugupuu graafiline esitus (joonis 2.1).

Selle töö tegemisel on oluline järgida järgmisi reegleid:

1. Tõuraamatu koostamine algab probandist. Õed-vennad on paigutatud sünnijärjekorras vasakult paremale, alustades vanimast.

2. Kõik sugupuu liikmed on paigutatud rangelt põlvkondade kaupa ühte ritta.

3. Põlvkondi tähistavad rooma numbrid sugupuust vasakul ülalt alla.

4. Araabia numbreid kasutatakse ühe põlvkonna (ühe rea) järglaste nummerdamiseks vasakult paremale.

5. Tulenevalt asjaolust, et mõned haigused avalduvad erinevatel eluperioodidel, on näidatud pereliikmete vanus.

6. Isiklikult läbi vaadatud sugupuu liikmed märgitakse ära.

Tõuraamatu graafiline esitus võib olla vertikaal-horisontaalne või paigutatud ringikujuliselt (laialdaste andmete korral). Põlvnemisskeemile on lisatud pildi all olevate sümbolite kirjeldus, mida nimetatakse legendiks (joonis 2.2).

Geneetiline sugupuu analüüs

Geneetilise analüüsi ülesanne on kindlaks teha haiguse pärilikkus ja pärilikkuse tüüp, tuvastada mutantse geeni heterosügootsed kandjad, samuti ennustada haigete laste sündi päriliku patoloogiaga peredes.

Sugupuu analüüs sisaldab järgmisi samme: 1. Määratakse kindlaks, kas antud tunnus või haigus on perekonnas isoleeritud või on mitu juhtumit (perekondlik). Kui mingi tunnus esineb erinevates põlvkondades mitu korda, siis võib eeldada, et see tunnus on olemuselt pärilik. 2. Tunnuse pärilikkuse tüübi määramine. Selleks analüüsige sugupuud, võttes arvesse järgmisi punkte:

1) kas uuritav tunnus esineb kõigis põlvkondades ja kui paljudel sugupuu liikmetel see on;

2) kas selle esinemissagedus on mõlemal sugupoolel sama ja kummas soos esineb sagedamini;

3) isikule, kelle soost tunnus on edasi antud haigelt isalt ja haigelt emalt;

4) kas tõuraamatus on perekondi, kus mõlemal tervel vanemal on sündinud haiged lapsed või mõlemal haigel vanemal terved lapsed;

5) millisel osal järglasest on pärilik tunnus peredes, kus üks vanematest on haige.

Autosomaalset domineerivat pärandit iseloomustab asjaolu, et mutantne geen on seotud autosoomiga ja avaldub nii homosügootses (AL) kui ka heterosügootses (Aa) seisundis. Seetõttu on võimalik jälgida järgmisi pärimistunnuseid:

1) patoloogia ülekandumine haigetelt vanematelt lastele;

2) mõlemad sugupooled on mõjutatud võrdsetes osades;

3) tervetel pereliikmetel on tavaliselt terved järglased;

4) isa ja ema annavad mutantse geeni võrdselt edasi tütardele ja poegadele. Võimalik on haiguse edasikandumine isalt pojale.

Haiguse kliinilised ilmingud võivad oluliselt erineda sõltuvalt geeni ekspressiivsusest ja läbitungimisest. Ekspressiivsus on geeni ekspressiooniaste (meie puhul haiguse tõsidus). Kõrge geeniekspressiooni korral areneb välja raske, sageli surmaga lõppev haiguse vorm, mille ekspressioon on madal, inimene on väliselt terve. Läbitungimine viitab mutantse geeni avaldumise sagedusele selle kandjate seas. Selle määrab teatud haiguse (või tunnusega) isendite arvu ja antud geeniga isendite arvu suhe, väljendatuna protsentides. Näiteks ateroskleroosi läbitung on 40%, Marfani sündroom 30%, retinoblastoom 80% jne.

Sõltuvalt pärandi liigist näeb sugupuu üldpilt erinev

Autosomaalse retsessiivse pärilikkuse korral avaldub mutantne geen oma mõju ainult homosügootses olekus. Sel põhjusel võib see heterosügootses olekus eksisteerida mitu põlvkonda ilma fenotüüpiliselt avaldumata.

Seda tüüpi pärimise korral kohtab haigus sugupuus harva ja mitte kõigis põlvkondades. Tüdrukutel ja poistel on haiguse tõenäosus sama. Sümptom võib ilmneda lastel, kelle sünnid olid terved, kuid olid mutantse geeni heterosügootsed kandjad. Selliste abielude jaoks on mitu võimalust:

1) ema aa x isa aa - kõik selliste vanemate lapsed jäävad haigeks (aa);

2) ema Aa x isa aa - 50% lastest on haiged (genotüüp aa) ja 50% fenotüübiliselt terved (genotüüp Aa), kuid on defektse geeni heterosügootsed kandjad;

3) ema Aa x isa Aa - 25% lastest on haiged (genotüüp aa), 75% fenotüübiliselt terved (genotüübid AA ja Aa), kuid 50% neist on mutantse geeni (genotüüp Aa) kandjad.

Ekspressiivsus ja läbitungivus on väga erinevad (0-100%) ja sõltuvad tugevalt keskkonnatingimustest. Polüdaktüülia (kuuesõrmeline), brahüdaktüülia (lühisõrmeline), akondroplaasia (kääbus), Marfani sündroom ("ämblikunäpud") ja teised haigused päritakse autosomaalselt dominantselt (joon. 2.3).

Domineeriva päranditüübi korral, kui üks vanematest on haige (Aa), on haige lapse saamise tõenäosus 50%, eeldusel, et geen on täielikult penetrantne. Mõlema vanema heterosügootsuse korral (Aa x Aa) võivad haiged lapsed sündida 75% tõenäosusega. Paljud autosomaalsed dominantsed haigused on homosügootses seisundis raskemad kui heterosügootidel. Praktikas on aga sageli juhtumeid, kus domineeriva geeni kandjad jäävad fenotüüpiliselt terveks. Selle tulemusena muutub sugupuu tüüp ja tekivad põlvkondade lüngad.

Domineeriva geeni kandmist ilma fenotüübilise ilminguta võib ühel vanemal kahtlustada, kui tema järeltulijate seas on sama domineeriva patoloogiaga patsiente. Kui tervetel vanematel on haige laps ja sugupuus on ka teisi selle haiguse juhtumeid, on mõistlik eeldada, et patsiendi ühel vanemal oli defektne geen, mis ei tunginud läbi, vaid kandus edasi järglasele.

Domineerival geenil võib olla erinev ekspressiivsusaste, mis muudab autosomaalse domineeriva pärimisviisi kindlaksmääramise keeruliseks. Vaatleme seda päriliku sidekoepatoloogia - Marfani sündroomi - näitel.

On teada, et pärilike retsessiivsete autosoomhaiguste esinemissagedus sõltub otseselt mutantse geeni levimusest elanikkonna hulgas. Selliste haiguste esinemissagedus on eriti suurenenud isolaatides ja elanikkonna hulgas, kus on suur sugulusabielude protsent. Sellistel abieludel on järglastele negatiivne mõju, mida tõendab tõsiasi, et sugulusabielude laste vaimne alaareng on 4 korda kõrgem kui mitteseotud abieludega peredes.

Autosomaalse retsessiivse pärilikkuse tüübi korral (nagu ka autosomaalse domineeriva puhul) on võimalik tunnuse erineva ekspressiivsuse ja läbitungimise aste. Autosomaalse retsessiivse pärilikkusega haiguste hulka kuuluvad paljud ainevahetushaigused, sh fenüülketonuuria, galaktoseemia, albinism (joonis 2.4), tsüstiline fibroos jne. On kindlaks tehtud, et retsessiivseid haigusi diagnoositakse sagedamini varases eas.

Suguga seotud haiguste pärilikkuse määrab asjaolu, et mutantne geen asub X- või Y-kromosoomis. On teada, et naistel on kaks X-sugukromosoomi ning meestel üks X- ja üks Y-kromosoom. Inimestel paikneb X-kromosoomil üle 200 geeni. X-kromosoomis asuvad geenid võivad olla retsessiivsed või domineerivad.

Naistel võib mutantne geen paikneda mõlemal X-kromosoomil või ainult ühel neist; esimesel juhul on ta homosügootne, teisel juhul heterosügootne. Mehed, olles hemisügootsed (on ainult üks X-kromosoom), annavad selle edasi ainult tütardele ja mitte kunagi poegadele. Iga geen, nii domineeriv kui ka retsessiivne, paikneb selle X-kromosoomil, avaldub kindlasti. See on X-seotud pärandi peamine omadus.

X-seotud retsessiivset pärandit iseloomustavad järgmised tunnused:

1) haigus esineb sagedamini meestel;

2) tervetelt vanematelt võivad sündida haiged lapsed (kui ema on mutantse geeni suhtes heterosügootne);

3) haiged mehed ei kanna haigust edasi oma poegadele, vaid nende tütred muutuvad heterosügootseteks haigusekandjateks;

4) haiged naised võivad sündida ainult perekondadesse, kus isa on haige ja ema mutantse geeni suhtes heterosügootne.

Vaatleme mitmeid näiteid, kui retsessiivne geen paikneb X-kromosoomis. Kui abielluvad terve naine ja haige mees, siis on sellises peres kõik lapsed terved ja tütred saavad isalt ühe mutantse geeniga X-kromosoomi ja on heterosügootsed kandjad (kuna nad saavad teise normaalse X-i nende ema kromosoom). Kui terve mees ja naine, kes on patoloogilise geeni kandja, abielluvad, on haige poisi saamise tõenäosus 50% kõigist poistest ja 25% kõigist lastest.

Tõenäosus haigete tüdrukute sünnitamiseks on väga väike ja võimalik ainult siis, kui isa on haige ja ema mutantse geeni suhtes heterosügootne. Sellises peres jäävad pooled poistest haigeks. Tüdrukute seas haigestub see haigus poolel ja teisel poolel on vigane geen.

Klassikaline näide retsessiivsest sooga seotud pärandist on hemofiilia. Patsiendid kannatavad suurenenud verejooksu all. Põhjuseks on vere hüübimisfaktorite ebapiisav tase veres. Joonisel fig. 2.5 näitab hemofiiliat põdeva perekonna sugupuud

Põlvnemisanalüüs näitab, et see mõjutab ainult poisse. (II - 1,4; III - 7,15). Sellest lähtuvalt võime eeldada, et hemofiilia geen on suguga seotud. Haiged lapsed sünnivad sagedamini tervetelt vanematelt ja seetõttu on haiguse geen retsessiivne.

Hemofiilia on teadaolevalt Euroopa kuninglike perede seas laialt levinud. Selle põhjuseks on sugulusabielud. Selle tulemusena jäid tekkinud mutatsioonid perekonda. Inglismaa kuninganna Victoria oli hemofiilia geeni kandja. Tema poeg Leopold sündis hemofiiliana. Oma tütarde ja lastelaste kaudu andis kuninganna Victoria hemofiilia geeni edasi Woldemarile ja Preisimaa Henrikule, Hesseni Friedrichile, Tsarevitš Aleksei Romanovile, Texase Ruprechtile, kahele Battenbergile ja kahele Hispaania printsile (joonis 2.6). Lisaks hemofiiliale sisaldab X-kromosoom retsessiivseid geene, mis põhjustavad Duchenne'i müopaatiat, mõningaid värvipimeduse vorme ja muid haigusi.

Kui domineeriv geen paikneb kromosoomil X, nimetatakse pärilikkuse tüüpi X-seotud dominandiks. Seda iseloomustavad järgmised sümptomid:

1) haiged on nii mehed kui naised, kuid haigeid naisi on kaks korda rohkem kui haigeid mehi;

2) haigus on jälgitav igas põlvkonnas;

3) kui isa on haige, siis on kõik tema tütred haiged ja kõik ta pojad on terved;

4) kui ema on haige, siis on haige lapse sünni tõenäosus 50%, sõltumata soost;

5) lapsed jäävad haigeks ainult siis, kui üks vanematest on haige;

6) tervetel vanematel on kõik lapsed terved.

X-seotud dominantse tüübi järgi päritakse fosfateemiat (fosfaadi puudus veres), hambaemaili pruun värvus jne.

Y-seotud pärandil on samuti oma eripärad.

Meestel on Y-kromosoomil lokaliseeritud vähesed geenid. Neid antakse edasi ainult poegadele ja mitte kunagi tütardele (Holandi pärand). Y-kromosoomiga pärivad mehed sellised tunnused nagu hüpertrichoos (kõrvaservade karvade olemasolu), varvastevahelised nahamembraanid, munandite areng, keha, jäsemete ja hammaste kasvu intensiivsus. Y-kromosoomiga pärimise iseloomulikke tunnuseid võib näha joonisel fig. 2.7.

See meetod põhineb sugupuude koostamisel ja analüüsil. Seda meetodit on laialdaselt kasutatud iidsetest aegadest tänapäevani hobusekasvatuses, veiste ja sigade väärtuslike liinide valikul, tõukoerte saamisel, aga ka uute karusloomatõugude aretamisel. Euroopa ja Aasia valitsevate suguvõsade kohta on paljude sajandite jooksul koostatud inimeste suguvõsasid.

Inimese geneetika uurimise meetodina hakati genealoogilist meetodit kasutama alles 20. sajandi algusest, kui selgus, et sugupuude analüüs, mis jälgib teatud tunnuse (haiguse) edasikandumist põlvest põlve, siis tõuarenduse meetodit hakati kasutama alles 20. sajandi alguses. võib asendada hübridoloogilise meetodi, mis tegelikult pole inimestele rakendatav.

Tõuraamatute koostamisel on lähtekohaks isik - proband, kelle sugupuud uuritakse. Tavaliselt on see kas patsient või teatud tunnuse kandja, mille pärilikkust tuleb uurida. Tõuraamatute tabelite koostamisel kasutatakse G. Justi poolt 1931. aastal välja pakutud tähiseid (joon. 6.24). Põlvkondi tähistatakse rooma numbritega, antud põlvkonna üksikisikuid tähistatakse araabia numbritega.

Riis. 6.24. Konventsioonid sugupuude koostamisel (G. Justi järgi)

Genealoogilist meetodit kasutades saab kindlaks teha uuritava tunnuse pärilikkuse, samuti selle pärilikkuse tüübi (autosoomne dominantne, autosoomne retsessiivne, X-seotud dominantne või retsessiivne, Y-seotud). Mitmete tunnuste sugupuude analüüsimisel võib ilmneda nende pärilikkuse seos, mida kasutatakse kromosoomikaartide koostamisel. See meetod võimaldab teil uurida mutatsiooniprotsessi intensiivsust, hinnata alleeli ekspressiivsust ja läbitungimist. Seda kasutatakse laialdaselt meditsiinilises geneetilises nõustamises järglaste ennustamiseks. Siiski tuleb märkida, et sugupuu analüüs muutub oluliselt keerulisemaks, kui peredes on vähe lapsi.

Autosomaalse domineeriva pärandiga sugupuud. Autosomaalset tüüpi pärilikkust iseloomustab üldiselt selle tunnuse võrdne esinemise tõenäosus nii meestel kui naistel. Selle põhjuseks on kõigi liigi esindajate autosoomides paiknevate ja mõlemalt vanemalt saadud geenide sama topeltannus ning areneva tunnuse sõltuvus alleelsete geenide interaktsiooni olemusest.

Kui vanempaari järglastes domineerib mingi tunnus, mille kandjaks on vähemalt üks vanem, avaldub see sõltuvalt vanemate geneetilisest ülesehitusest suurema või väiksema tõenäosusega (joonis 6.25).

Riis. 6.25. Erinevate abielupaaride domineeriva tunnusega järglaste saamise tõenäosus (/- III)

Kui analüüsitakse tunnust, mis ei mõjuta organismi elujõulisust, siis võivad domineeriva tunnuse kandjad olla nii homo- kui ka heterosügootid. Mõne patoloogilise tunnuse (haiguse) domineeriva pärimise korral ei ole homosügootid reeglina elujõulised ja selle tunnuse kandjad on heterosügootid.

Seega võib autosomaalse domineeriva pärilikkuse korral see tunnus esineda võrdselt nii meestel kui naistel ning seda saab jälgida, kui igas vertikaalses põlvkonnas on piisav arv järglasi. Põlvnemiste analüüsimisel tuleb meeles pidada domineeriva alleeli mittetäieliku tungimise võimalust geenide või keskkonnategurite koostoime tõttu. Tundlikkuse määra saab arvutada kui tunnuse kandjate tegeliku arvu ja selle tunnuse eeldatavate kandjate arvu suhet antud perekonnas. Samuti on vaja meeles pidada, et mõned haigused ei ilmne kohe pärast lapse sündi. Paljud domineeriva tüübi järgi päritud haigused arenevad välja alles teatud vanuses. Seega avaldub Huntingtoni korea kliiniliselt 35-40. eluaastaks, samuti avaldub polütsüstiline neeruhaigus hilja. Seetõttu ei võeta selliste haiguste ennustamisel arvesse vendi ja õdesid, kes pole jõudnud kriitilisse vanusesse.

Esimest korda kirjeldus sugupuust, millel on autosoomne domineeriv pärandumine inimestel esineva anomaalia tüübist, kirjeldati 1905. aastal. See jälgib ülekandumist mitme põlvkonna jooksul. brahhüdaktiilia(lühikese sõrmega). Joonisel fig. Joonis 6.26 näitab selle anomaaliaga sugupuud. Joonisel fig. Joonis 6.27 näitab sugupuud retinoblastoomiga mittetäieliku läbitungimise korral.

Autosoomse retsessiivse pärandiga sugupuud. Retsessiivsed tunnused ilmnevad fenotüüpiliselt ainult retsessiivsete alleelide homosügootides. Neid tunnuseid leidub tavaliselt fenotüübiliselt normaalsete vanemate järglastel, kes on retsessiivsete alleelide kandjad. Sel juhul on retsessiivsete järglaste ilmnemise tõenäosus 25%. Kui ühel vanematest on retsessiivne tunnus, sõltub selle avaldumise tõenäosus järglastel teise vanema genotüübist. Retsessiivsetel vanematel pärivad kõik järglased vastava retsessiivse tunnuse (joonis 6.28).

Riis. 6.26. sugupuu ( A) autosomaalse domineeriva päranditüübiga (brahüdaktiilia - B)

Autosoom-retsessiivset tüüpi pärandiga sugupuudele on tüüpiline, et seda tunnust ei esine igas põlvkonnas. Kõige sagedamini tekivad retsessiivsed järglased domineeriva tunnusega vanematel ja selliste järglaste tõenäosus suureneb tihedalt seotud abieludes, kus mõlemad vanemad võivad olla ühiselt esivanemalt saadud sama retsessiivse alleeli kandjad. Autosomaalse retsessiivse pärimise näide on perekonna sugupuu, kellel on pseudohüpertroofiline progresseeruv müopaatia, milles on levinud sugulusabielud (joon. 6.29). Märkimisväärne on haiguse horisontaalne levik viimase põlvkonna jooksul.

Riis. 6.27. Mittetäieliku läbitungimise korral sugupuu retinoblastoomiga

Riis. 6.28. Retsessiivse tunnusega järglaste saamise tõenäosus

erinevatest abielupaaridest ( I-IV)

Sugupuud, millel on domineeriv X-seotud tunnuse pärand. Geenid, mis asuvad X-kromosoomis ja millel ei ole alleele Y-kromosoomis, esinevad meeste ja naiste genotüüpides erinevates annustes. Naine saab oma kaks X-kromosoomi ja vastavad geenid nii isalt kui emalt, mees aga pärib oma ainsa X-kromosoomi ainult emalt. Meestel määrab vastava tunnuse väljakujunemise tema genotüübis esinev ainus alleel, naistel aga kahe alleelse geeni koosmõju tulemus. Sellega seoses esinevad X-seotud viisil päritud tunnused meeste ja naiste populatsioonis erineva tõenäosusega.

Domineeriva X-seotud pärimise korral on see tunnus sagedamini naistel, kuna neil on suurem võimalus saada vastav alleel kas isalt või emalt. Mehed saavad selle omaduse pärida ainult oma emalt. Domineeriva tunnusega naised annavad selle edasi võrdselt tütardele ja poegadele, mehed aga ainult tütardele. Pojad ei päri kunagi oma isalt domineerivat X-seotud tunnust.

Riis. 6.29. Põlvnemine autosomaalse retsessiivse tüübi pärandiga (pseudohüpertroofiline progresseeruv müopaatia)

Seda tüüpi pärandi näiteks on 1925. aastal kirjeldatud sugupuu follikulaarse keratoosiga - nahahaigus, millega kaasneb ripsmete, kulmude ja peanaha juuste väljalangemine (joonis 6.30). Hemisügootsetel meestel on haigus raskem kui naistel, kes on enamasti heterosügootsed.

Mõne haiguse korral täheldatakse hemisügootsete isaste surma ontogeneesi varases staadiumis. Siis peaksid haigete sugupuudes olema ainult naised, kelle järglastes haigestunud tütarde, tervete tütarde ja tervete poegade suhe on 1:1:1. Meeste domineerivaid hemisügoote, kes ei sure väga varases arengustaadiumis, leitakse spontaansete abortide või surnult sündinute seas. Neid pärilikkuse tunnuseid inimestel iseloomustab pigmentaarne dermatoos.

Retsessiivse X-seotud tunnuste pärimise sugupuud. Seda tüüpi pärandiga sugupuude iseloomulik tunnus on tunnuse valdav avaldumine hemisügootsetel meestel, kes pärivad selle domineeriva fenotüübiga emadelt, kes on retsessiivse alleeli kandjad. Reeglina pärivad selle tunnuse mehed põlvkondade kaupa emapoolsest vanaisast lapselapseni. Naistel avaldub see ainult homosügootses olekus, mille tõenäosus suureneb tihedalt seotud abieludega.

Tuntuim näide retsessiivsest X-seotud pärandist on hemofiilia. A-tüüpi hemofiilia pärand on toodud Inglismaa kuninganna Victoria järglaste sugupuus (joonis 6.31).

Riis. 6.30. X-seotud domineeriva pärandiga sugupuu (keratosis follicularis)

Riis. 6.31. X-seotud retsessiivse pärandi sugupuu (A-tüüpi hemofiilia)

Teine näide seda tüüpi pärimisest on värvipimedus - teatud vorm värvinägemise kahjustus.

Y-seotud pärandiga sugupuud. Y-kromosoomi olemasolu ainult meestel selgitab tunnuse Y-seotud ehk holandilise pärilikkuse tunnuseid, mis esinevad ainult meestel ja kanduvad meesliini kaudu põlvest põlve isalt pojale.

Riis. 6.32. Y-seotud (holandri) päranditüübiga sugupuu

Üks omadus, mille Y-seotud pärilikkus inimestel on endiselt vaieldav, on kõrvaklapi hüpertrichoos, või karvade olemasolu kõrva välisservas. Arvatakse, et lisaks sellele geenile sisaldab Y-kromosoomi lühike käsi geene, mis määravad mehe soo. 1955. aastal kirjeldati hiirtel Y-kromosoomiga määratud siirdamisantigeeni nimega HY. Võib-olla on see meeste sugunäärmete seksuaalse diferentseerumise üks tegureid, mille rakkudes on retseptorid, mis seovad seda antigeeni. Retseptoriga seotud antigeen aktiveerib sugunäärme arengut vastavalt isase tüübile (vt jaotis 3.6.5.2; 6.1.2). See antigeen on evolutsiooni käigus jäänud peaaegu muutumatuks ja seda leidub paljude loomaliikide, sealhulgas inimeste kehas. Seega määrab sugunäärmete arenemisvõime pärandumise vastavalt meestüübile Y-kromosoomis paiknev holandriageen (joon. 6.32).

Kaksikmeetod

See meetod seisneb tunnuste pärimise mustrite uurimises identsete ja vennaste kaksikute paarides. 1875. aastal tegi Galton ettepaneku hinnata pärilikkuse ja keskkonna rolli inimese vaimsete omaduste kujunemisel. Praegu kasutatakse seda meetodit laialdaselt pärilikkuse ja varieeruvuse uurimisel inimestel, et määrata kindlaks pärilikkuse ja keskkonna suhteline roll erinevate, nii normaalsete kui patoloogiliste tunnuste kujunemisel. See võimaldab tuvastada tunnuse pärilikkust, määrata alleeli läbitungimist ja hinnata teatud välistegurite (ravimid, koolitus, haridus) efektiivsust kehale.

Meetodi olemus on võrrelda tunnuse avaldumist erinevates kaksikurühmades, võttes arvesse nende genotüüpide sarnasusi või erinevusi. Monosügootsed kaksikud,ühest viljastatud munarakust arenevad on geneetiliselt identsed, kuna neil on 100% samad geenid. Seetõttu on monosügootsete kaksikute seas suur protsent kooskõlastatud paarid, milles mõlemad kaksikud arendavad seda tunnust. Postembrüonaalse perioodi erinevates tingimustes kasvanud monosügootsete kaksikute võrdlus võimaldab tuvastada tunnuseid, mille kujunemisel on keskkonnateguritel oluline roll. Nende märkide järgi on kaksikute vahel ebakõla, need. erinevusi. Vastupidi, kaksikute sarnasuste säilimine, hoolimata nende eksisteerimise tingimuste erinevustest, näitab tunnuse pärilikku konditsioneerimist.

Selle tunnuse paaripõhise kooskõla võrdlemine geneetiliselt identsetel ühe- ja disügootsetel kaksikutel, kellel on keskmiselt umbes 50% ühiseid geene, võimaldab objektiivsemalt hinnata genotüübi rolli tunnuse kujunemisel. Suur konkordantsus monosügootsete kaksikute paarides ja oluliselt madalam konkordantsus kahesügootsete kaksikute paarides näitavad nende paaride pärilike erinevuste tähtsust tunnuse määramisel. Konkordantsi määra sarnasus mono- ja disügootsete kaksikute puhul viitab geneetiliste erinevuste ebaolulisusele ja keskkonna määravale rollile tunnuse kujunemisel või haiguse kujunemisel. Oluliselt erinevad, kuid üsna madalad vastavusmäärad mõlemas kaksikute rühmas võimaldavad hinnata pärilikku eelsoodumust keskkonnategurite mõjul areneva tunnuse tekkeks.

Pärilikkuse ja keskkonna suhtelise rolli väljaselgitamine erinevate patoloogiliste seisundite kujunemisel võimaldab arstil päriliku eelsoodumuse korral olukorda õigesti hinnata ja ennetusmeetmeid rakendada või päriliku eelsoodumuse korral abistavat ravi.

Kaksikute meetodi raskused on seotud esiteks kaksikute sündide suhteliselt madala sagedusega populatsioonis (1:86-1:88), mis raskendab piisava arvu selle tunnusega paaride valimist; teiseks kaksikute monosügootsuse tuvastamisega, mis on usaldusväärsete järelduste tegemiseks väga oluline.

Kaksikute monosügootsuse tuvastamiseks kasutatakse mitmeid meetodeid. 1. Polüsümptomaatiline meetod kaksikute võrdlemiseks paljude morfoloogiliste tunnuste järgi (silmade pigmentatsioon, juuksed, nahk, juuksekuju ning pea- ja kehakarvade omadused, kõrvade, nina, huulte, küünte, keha kuju, sõrmemustrid ). 2. Kaksikute immunoloogilisel identiteedil põhinevad meetodid, mis põhinevad erütrotsüütide antigeenidel (ABO, MN, reesussüsteemid) ja seerumivalkudel (γ-globuliin). 3. Kõige usaldusväärsema monosügootsuse kriteeriumi annab siirdamistest, milles kasutatakse ristkaksikute nahasiirdamist.

Vaatamata kaksikmeetodi töömahukusele ja vigade võimalusele kaksikute monosügootsuse määramisel, teeb järelduste kõrge objektiivsus selle üheks laialdaselt kasutatavaks geeniuuringute meetodiks inimestel.

Inimese pärilikkuse uurimise meetodid

Tsütogeneetiline meetod- tervete ja haigete inimeste kromosoomikomplektide uurimine. Uuringu tulemuseks on kromosoomide arvu, kuju, struktuuri, mõlema soo kromosoomikomplektide tunnuste, samuti kromosoomihäirete määramine;

Biokeemiline meetod- genotüübi muutustega seotud muutuste uurimine organismi bioloogilistes parameetrites. Uuringu tulemuseks on vere, lootevee jm koostise häirete määramine;

Kaksikmeetod- ühemunakaksikute genotüüpiliste ja fenotüüpiliste omaduste uurimine. Uuringu tulemuseks on pärilikkuse ja keskkonna suhtelise tähtsuse määramine inimkeha kujunemisel ja arengus;

Rahvastiku meetod- alleelide ja kromosoomihäirete esinemissageduse uurimine inimpopulatsioonides. Uuringu tulemuseks on määrata mutatsioonide ja loodusliku valiku jaotus inimpopulatsioonides.

Genealoogiline meetod

Meditsiiniline väärtus: Genealoogilist meetodit kasutades saab kindlaks teha uuritava tunnuse pärilikkuse, samuti selle pärilikkuse tüübi (autosoomne dominantne, autosoomne retsessiivne, X-seotud dominantne või retsessiivne, Y-seotud). Mitmete tunnuste sugupuude analüüsimisel võib ilmneda nende pärilikkuse seos, mida kasutatakse kromosoomikaartide koostamisel. See meetod võimaldab teil uurida mutatsiooniprotsessi intensiivsust, hinnata alleeli ekspressiivsust ja läbitungimist. Seda kasutatakse laialdaselt meditsiinilises geneetilises nõustamises järglaste ennustamiseks. Siiski tuleb märkida, et sugupuu analüüs muutub oluliselt keerulisemaks, kui peredes on vähe lapsi.

Autosomaalse domineeriva pärandiga sugupuud.(polüdaktüülia)

Autosoomse retsessiivse pärandiga sugupuud.(retinoblastoom mittetäieliku läbitungimise korral, pseudohüpertroofiline progresseeruv müopaatia)

Retsessiivse X-seotud tunnuste pärimise sugupuud.(hemofiilia, keratosis pilaris)

Y-seotud pärandiga sugupuud.(kõrvakõrva hüpertrichoos)

Gastrulatsioon- morfogeneetiliste muutuste keerukas protsess, millega kaasneb rakkude paljunemine, kasv, suunatud liikumine ja diferentseerumine, mille tulemusena moodustuvad idukihid (ektoderm, mesoderm ja endoderm) - kudede ja elundite alge allikad. Ontogeneesi teine etapp pärast killustumist. Gastrulatsiooni ajal liiguvad rakumassid koos kahekihilise või kolmekihilise embrüo moodustumisega blastulast - gastrulast.

Blastula tüüp määrab gastrulatsiooni meetodi.

Selles etapis koosneb embrüo selgelt eraldatud rakukihtidest - idukihtidest: välimine (ektoderm) ja sisemine (endoderm).

Mitmerakulistel loomadel, välja arvatud koelenteraadid, ilmub paralleelselt gastrulatsiooniga või, nagu lantsetil, pärast seda kolmas idukiht - mesoderm, mis on rakuliste elementide kogum, mis paikneb ektodermi ja endodermi vahel. Mesodermi väljanägemise tõttu muutub embrüo kolmekihiliseks.

Ektodermist moodustuvad närvisüsteem, meeleorganid, nahaepiteel ja hambaemail; endodermist - kesksoole epiteel, seedenäärmed, lõpuste ja kopsude epiteel; mesodermist - lihaskude, sidekude, vereringesüsteem, neerud, sugunäärmed jne.

Erinevates loomarühmades tekivad samadest idukihtidest samad elundid ja koed.

Kaasaegne kliiniline meditsiin ei saa enam hakkama ilma geneetiliste meetoditeta. Inimeste pärilike tunnuste uurimiseks kasutatakse erinevaid biokeemilisi, morfoloogilisi, immunoloogilisi ja elektrofüsioloogilisi meetodeid. Laboratoorseid geneetilisi diagnostikameetodeid saab tänu geenitehnoloogiate arengule teostada väikese koguse materjaliga, mida saab saata posti teel (paar tilka verd filterpaberil või isegi ühe raku puhul, mis on võetud varases arengustaadiumis (N.P. Bochkov, 1999) (Joon. 1.118).

Riis. 1.118. M. P. Bochkov (sündinud 1931)

Geneetikaprobleemide lahendamisel kasutatakse järgmisi meetodeid: genealoogiline, kaksik-, tsütogeneetiline, somaatiliste rakkude hübridisatsioon, molekulaargeneetiline, biokeemiline, dermatoglüüfiline ja palmoskoopia meetod, populatsioonistatistika, genoomi sekveneerimine jne.

Inimese pärilikkuse uurimise genealoogiline meetod

Inimeste geneetilise analüüsi peamine meetod on sugupuu koostamine ja uurimine.

Genealoogia on sugupuu. Genealoogiline meetod on sugupuu meetod, kui perekonnas tuvastatakse tunnus (haigus), mis näitab sugupuu liikmete vahelisi perekondlikke sidemeid. See põhineb pereliikmete põhjalikul uurimisel, sugupuude koostamisel ja analüüsil.

See on kõige universaalsem meetod inimese pärilikkuse uurimiseks. Seda kasutatakse alati päriliku patoloogia kahtluse korral ja see võimaldab enamikul patsientidel tuvastada:

Tunnuse pärilikkus;

Alleeli pärilikkuse tüüp ja läbitungimine;

Geenisideme olemus ja kromosoomide kaardistamine;

Mutatsiooniprotsessi intensiivsus;

Geenide interaktsiooni mehhanismide dešifreerimine.

See meetod kasutatakse meditsiinilises geneetilises nõustamises.

Genealoogilise meetodi olemus seisneb perekondlike sidemete, sümptomite või haiguste tuvastamises lähedaste ja kaugemate, otseste ja kaudsete sugulaste seas.

See koosneb kahest etapist: sugupuu koostamine ja genealoogiline analüüs. Tunnuse või haiguse pärilikkuse uurimine konkreetses perekonnas algab subjektist, kellel on tunnus või haigus.

Isik, kes esimesena geneetiku tähelepanu alla jõuab, nimetatakse probandiks. See on valdavalt patsient või uurimissümptomite kandja. Ühe vanemapaari lapsi nimetatakse probandi õdedeks (vendadeks - õdedeks). Siis liiguvad nad edasi tema vanemate juurde, siis tema vanemate vendade ja õdede ja nende laste juurde, siis vanavanemate juurde jne. Tõuraamatu koostamisel tehke lühikesi märkmeid selle kohta kõik pereliikmetelt, tema perekondlikud sidemed probandiga. Põlvnemisskeem (joonis 1.119) on pildi all koos sümbolitega ja seda nimetatakse legendiks.

Riis. 1.119. Perekonna sugupuu, kus katarakt on päritud:

selle haigusega patsiendid on pereliikmed I - 1, I I - 4, III - 4,

Genealoogilise meetodi kasutamine võimaldas tuvastada hemofiilia, brahüdaktüülia, akondroplaasia jne pärilikkuse olemust. Seda kasutatakse laialdaselt patoloogilise seisundi geneetilise olemuse selgitamiseks ja järglaste terviseprognoosi koostamiseks.

Tõuraamatute koostamise metoodika, analüüs. Tõuraamatu koostamine algab probandist – inimesestkes pöördus geneetiku või arsti poole ja sisaldab omadust, mida on vaja uurida isa- ja emaliini sugulastel.

Tõuraamatute tabelite koostamisel kasutavad nad G. Justi poolt 1931. aastal välja pakutud kokkuleppeid (joon. 1.120). Põlvnemiskujud asetatakse horisontaalselt (või piki ring), ühes reas iga põlvkond. Vasakul on iga põlvkond tähistatud rooma numbriga ja ühe põlvkonna üksikisikud tähistatakse araabia numbritega vasakult paremale ja ülalt alla. Pealegi on vanim põlvkond paigutatud sugupuu ülaossa ja tähistatud numbriga i ning väikseim põlvkond sugupuu allosas.

Riis. 1.120. Tõuraamatute koostamisel kasutatud konventsioonid.

Seoses vanima sünniga paigutatakse õed-vennad vasakule. Igal sugupuu liikmel on oma kood, näiteks II - 4, II I - 7. Tõuraamatu abielupaar tähistatakse sama numbriga, kuid väikese tähega. Kui üks abikaasadest on lahti, teave O seda ei anta üldse. Kõik isikud on paigutatud rangelt põlvkondade kaupa. Kui sugupuu on suur, siis on erinevad põlvkonnad paigutatud mitte horisontaalsetes ridades, vaid kontsentrilistes ridades.

Peale tõuraamatu koostamist lisatakse sellele kirjalik selgitus - tõuraamatu legend. Legendis kajastub järgmine teave:

Probandi kliinilise ja postkliinilise uuringu tulemused;

Teave sugulaste isikliku läbiotsimise kohta proband;

Probandi isikliku läbiotsimise tulemuste võrdlus tema sugulaste küsitlusest saadud teabe põhjal;

Kirjalik teave teises piirkonnas elavate sugulaste kohta;

Järeldus haiguse või sümptomi pärilikkuse tüübi kohta.

Tõuraamatu koostamisel ei tohiks piirduda vaid sugulaste küsitlemisega – sellest ei piisa. Mõned neist määravad täieliku kliinilise, postkliinilise või spetsiaalse geneetilise läbivaatuse.

Genealoogilise analüüsi eesmärk on tuvastada geneetilised mustrid. Erinevalt teistest meetoditest tuleb genealoogilist uuringut täiendada selle tulemuste geneetilise analüüsiga. Põlvnemisanalüüs võimaldab jõuda järeldusele tunnuste olemuse (pärilik või mitte), tiitli, pärilikkuse (autosoomdominantne, autosoom-retsessiivne või sooga seotud), probandi sügootsuse (homo- või heterosügootne), astme kohta. uuritava geeni läbitungivuse ja ekspressiivsuse kohta

Erinevat tüüpi pärimise sugupuude tunnused: autosoomne dominantne, autosoomne retsessiivne ja seotud. Tõuraamatute analüüs näitab, et kõik mutantse geeni poolt määratud haigused alluvad klassikalisele seadused Mendel erinevat tüüpi pärimise jaoks.

Vastavalt autosomaalsele dominantsele pärilikkuse tüübile avalduvad dominantsed geenid fenotüüpselt heterosügootses olekus ning seetõttu ei tekita nende ja pärilikkuse olemuse määramine raskusi.

1) igal mõjutatud isikul on üks tema vanematest;

2) haigestunud isikul, kes on abielus terve naisega, on keskmiselt pooled lastest haiged, ülejäänud pooled terved;

3) ühe haigestunud vanema tervetel lastel on terved lapsed ja lapselapsed;

4) mehed ja naised kannatavad võrdselt sageli;

5) haigused peavad avalduma igas põlvkonnas;

6) kahjustatud heterosügootsed isikud.

Autosomaalse domineeriva pärilikkuse tüübi näide võib olla kuuesõrmeliste (mitmesõrmeliste) loomade pärimise muster. Kuuesõrmelised jäsemed on üsna haruldane nähtus, kuid mõne perekonna paljudes põlvkondades on need püsivalt säilinud (joonis 1.121). Bagatopalism kordub järjepidevalt järglastel, kui vähemalt üks vanematest on bagatopalism, ja puudub juhtudel, kui mõlemal vanemal on normaalsed jäsemed. Rikkajalgsete vanemate järeltulijatel esineb seda tunnust võrdselt nii poistel kui tüdrukutel. Selle geeni toime ilmneb üsna varajases ontogeneesis ja sellel on kõrge läbitungivus.

Riis. 1.121. Autosomaalse domineeriva päranditüübiga perekonnatüüp.

Autosomaalse domineeriva pärilikkuse tüübi korral on järglastel haiguse tekkerisk sõltumata soost 50%, kuid haiguse ilmingud sõltuvad teatud määral penetrantsusest.

Tõuraamatute analüüs näitab, et see tüüp on pärilik: sündiktüülia, Marfani tõbi, akondroplaasia, brahüdaktüülia, Osleri hemorraagiline telangiektaasia, hemakromatoos, hüperbilirubineemia, hüperlipoproteineemia, mitmesugused düsostoosid, marmorihaigus, osteogenees, ebatäielik neuroosneroos. Merzbacheri, Pelgirovi leukotsüütide anomaalia , perioodiline adünaamia, peritsioosne aneemia, polüdaktüülia, äge vahelduv porfüüria, pärilik ptoos, idiopaatiline trombotsütopeeniline purpur, talasseemia, tuberoosskleroos, favism, Charcot-Marie tõbi, Sturge-Weberi tõbi, hulgirootsus-etoopia lentoos (el.. ., 1971).

Autosomaalse retsessiivse pärimise järgi avalduvad retsessiivsed geenid fenotüüpiliselt ainult homosügootses olekus, mistõttu on nii pärimise olemuse tuvastamine kui ka uurimine raskendatud.

Seda tüüpi pärandit iseloomustavad järgmised mustrid:

1) kui haige laps sündis fenotüübiliselt normaalsetele vanematele, siis on vanemad tingimata heterosügootid;

2) kui haiged õed-vennad on sündinud lähiabielust, siis on see tõend haiguse retsessiivsest pärilikkusest;

3) kui abielluvad retsessiivse haigusega isik ja genotüüpselt normaalne inimene, on kõik tema lapsed heterosügootsed ja fenotüübiliselt terved;

4) kui abielluja on haige ja heterosügoot, siis mõjutab see pool nende lastest ja pool - heterosügootne;

5) kui kaks sama retsessiivse haigusega patsienti abielluvad, jäävad kõik nende lapsed haigeks.

6) mehed ja naised haigestuvad sama sagedusega:

7) heterosügootid on fenotüübiliselt normaalsed, kuid on mutantse geeni ühe koopia kandjad;

8) kahjustatud isikud on homosügootsed ja nende vanemad on heterosügootsed kandjad.

Tõuraamatute analüüs näitab, et retsessiivsete geenide tuvastamata jätmise fenotüüp esineb ainult nendes peredes, kus need geenid on mõlemal vanemal vähemalt heterosügootses olekus (joonis 1.122). Inimpopulatsioonide retsessiivsed geenid jäävad avastamata.

Riis. 1.122. Üldine tüüp koos autosomaalse retsessiivse pärilikkuse tüübiga.

Abieludes aga lähisugulaste vahel või isolaatides (väikesed inimrühmad), kus abielud sünnivad tihedate peresidemete kaudu, suureneb retsessiivsete geenide avaldumine. Sellistes tingimustes suureneb järsult homosügootsesse olekusse ülemineku ja haruldaste retsessiivsete geenide fenotüübilise avaldumise tõenäosus.

Kuna enamik retsessiivseid geene on negatiivse bioloogilise tähtsusega ja põhjustavad elujõu langust ning erinevate virulentsuse ja pärilike haiguste ilmnemist, on sugulusabielustel järeltulijate tervisele terav negatiivne iseloom.

Pärilikud haigused levivad valdavalt autosoomselt retsessiivselt, heterosügootsetest vanematest pärit lapsed võivad haigusi pärida 25% juhtudest (täieliku läbitungimisega). Arvestades, et täielik penetransioon on haruldane, on haiguse pärilikkuse protsent väiksem.

Autosomaalselt retsessiivselt päranduvad: agammaglobulipeemia, agranulotsütoos, alkaptonuuria, albinism (joon. 1.123), amaurootiline idiootsus, aminoatsiduuria, autoimmuunne hemolüütiline aneemia, hüpokroomne mikrotsütaarne aneemia, anentsefaalia, galaktoosne tseremoonia, heetropoos.14. Gaucher' tõbi, eunuhhoidism, mükseem, sirprakuline aneemia, fruktosuuria, värvipimedus(L. O. Badalyan et al., 1971).

Riis. 1.123. - Autosoomne retsessiivne pärand. Albinism.

Riis. 1.124. Pärand on autosoomne retsessiivne tüüp. Hermafroditism.

Mitmed haigused on päritud X-kromosomaalselt (sugulisel teel), kui ema on mutantse geeni kandja ja pooled tema poegadest on haiged. On X-seotud domineeriv ja X-seotud retsessiivne pärand.

X-seotud domineeriva pärandi tüüp (joonis 1.125). Seda tüüpi pärandit iseloomustavad:

1) haigestunud mehed annavad oma haiguse edasi oma tütardele, kuid mitte poegadele;

2) haigestunud heterosügootsed naised edastavad haiguse poolele oma lastest, sõltumata nende soost;

3) haigestunud homosügootsed naised kannavad haiguse edasi kõigile oma lastele.

Seda tüüpi pärand ei ole levinud. Naiste haigus ei ole nii tõsine kui meestel. Seda on üsna raske eristada ise X-seotud domineeriv ja autosoomne domineeriv pärand. Uute tehnoloogiate (DNA-sondide) kasutamine aitab täpsemalt tuvastada pärandi tüüpi.

Riis. 1.125. X-seotud domineeriv pärand.

X-seotud retsessiivse pärimise perekonna tüüp (joonis 1.126). Seda tüüpi iseloomustavad järgmised pärimismustrid:

1) peaaegu kõik kannatanud on mehed;

2) tunnus kandub edasi heterosügootse ema kaudu, kes on fenotüübiliselt terve;

3) haige isa ei kanna kunagi haigust edasi oma poegadele;

4) kõik haige isa tütred on heterosügootsed kandjad;

5) naissoost kandja edastab haiguse poolele oma poegadest, ükski tütardest ei jää haigeks, kuid pool tütred on päriliku geeni kandjad.

Riis. 1.126. X-seotud retsessiivne pärand.

Rohkem kui 300 tunnust on põhjustatud mutantsetest geenidest, mis asuvad X-kromosoomis.

Suguga seotud geeni retsessiivse pärimise näide on hemofiilia. Seda haigust esineb meestel suhteliselt sageli ja naistel väga harva. Fenotüüpselt terved naised on mõnikord "kandjad" ja kui nad abielluvad terve mehega, sünnitavad nad hemofiiliaga poegi. Sellised naised on heterosügootsed geeni suhtes, mis põhjustab vere hüübimisvõime kaotust. Hemofiiliaga meeste abielust tervete naistega sünnivad alati terved kandjatest pojad ja tütred ning tervete meeste abielust kandjatest naistega on pooled poegadest haiged ja pooled tütardest kandjad. Nagu juba märgitud, on see seletatav asjaoluga, et isa annab oma X-kromosoomi edasi oma tütardele ja pojad saavad ainult Y -kromosoom, mis ei sisalda kunagi hemofiilia geeni, samas kui nende ainus X-kromosoom antakse edasi emalt.

Allpool on toodud peamised haigused, mis päritakse retsessiivselt, sugulisel teel.

Agammaglobulineemia, albinism (mõned vormid), hüpokroomne aneemia, Wiskott-Aldrichi sündroom, Hutneri sündroom, hemofiilia A, hemofiilia B, hüperparatüreoidism, VI tüüpi glükogenoos, glükoos-6-fosfaatdehüdrogenaasi puudulikkus, nefrogeenne diabeet insipidus, ihtüoos, Lowe'i sündroom Merzbacher, perioodiline halvatus, pigmentoosne retiniit, müopaatia pseudohüpertroofiline vorm, Fabry tõbi, fosfaatdiabeet, Scholzi tõbi, värvipimedus (joonis 1.127).

Riis. 1.127. Test värvitaju määramiseks Rabkini tabelitega.

Sisu

Pärilikkusteadust on pikka aega peetud millekski vurrile sarnaseks. Pole juhus, et isegi 20. sajandi keskel peeti geneetikat pseudoteaduseks ja NSV Liidus kiusati selle esindajaid taga. Hiljem loksus kõik paika, geneetika sai elu- ja taimemaailma uurivate fundamentaalteaduste seas auväärse koha. Genealoogiline meetod on üks geeniuuringute liike: uuritakse inimese sugupuud, mis aitab tuvastada kalduvust pärilike tunnuste pärimisele.

Mis on genealoogiline uurimismeetod?

Põlvnemisanalüüsi meetodi joonistas 19. sajandi lõpus välja F. Galton ja hiljem andis G. Just sugupuu koostamisel ühtsed püügitähised. Uuringu põhiolemus on isiku üksikasjaliku sugupuu koostamine ja selle edasine analüüs, et tuvastada teatud tunnused, millele sama perekonna liikmed on pühendunud, samuti pärilike haiguste esinemine. Nüüd on tekkimas uued laboratoorsed meetodid uuringute läbiviimiseks, kuid tõuraamatu spetsialisti konsultatsiooni kasutatakse endiselt meditsiinis ja rakendusteaduses.

Milleks seda kasutatakse?

Rakendusteaduses kasutatakse genealoogilist meetodit erinevate pärilike tunnuste jaotumise põhimõtete uurimiseks sama perekonna liikmete vahel: tedretähnid, suutlikkus keelt toruks keerata, lühikesed sõrmed, sulanud sõrmed, punased juuksed, kalduvus. diabeet, huulelõhe jne. Veelgi enam, on olemas mitut tüüpi pärilikkust - autosoomne dominantne, autosoomne retsessiivne, sooga seotud.

Meditsiinis aitab kliiniline ja genealoogiline meetod tuvastada patoloogiliste tunnuste olemasolu ja nende pärimise tõenäosust. Sageli saab pilt selgeks ilma täiendavate uuringuteta (platsentavedeliku analüüs geneetiliste haiguste esinemise suhtes). Peamine on kindlaks teha pärilik tunnus ja arvutada selle avaldumise tõenäosus tulevastes põlvkondades.

Mis on genealoogilise meetodi olemus?

Genealoogilise analüüsi peamine tööriist on üksikisiku ja tema perekonna kohta teabe kogumine. Täpsemate sugupuude koostamisega saab võimalikuks ühe või teise päriliku tunnuse tuvastamise. Meditsiinis nimetatakse seda tehnikat kliinilis-genealoogiliseks. Spetsialist uurib sugupuu seoseid ja püüab tuvastada pärilikke tunnuseid ning jälgida nende esinemist lähi- ja kaugemates sugulastes. Genealoogiline meetod koosneb kahest etapist - sugupuu koostamine ja selle üksikasjalik analüüs.

Ülesanded

Genealoogilise meetodi peamine eelis on selle mitmekülgsus. Seda kasutatakse teoreetiliste ja praktiliste probleemide lahendamisel, näiteks teatud haiguste pärilikkuse tõenäosuse määramisel:

geneetilise tunnuse tuvastamine;
selle pärilikuks tunnistamine;
uuringu tüübi ja geenipenetratsiooni määramine;
selle pärimise tõenäosuse arvutamine;
mutatsiooniprotsessi intensiivsuse määramine;
kromosoomide geneetiliste kaartide koostamine.

Eesmärgid

Genealoogilise analüüsi peamine eesmärk meditsiinis on pärilike patoloogiate diagnoosimine. Samas on tõuraamatu koostamine üks uurimistöö etappe, mis paljastab võimaluse teatud geneetilise tunnuse pärimiseks. Me ei räägi ainult pärilikest tunnustest nagu punased juuksed või lühikesed sõrmed, iseloomuanomaaliad, vaid ka tõsistest pärilikest haigustest, näiteks skisofreeniast, tsüstilisest fibroosist või hemofiiliast.

Rasedate naiste pärilike haiguste geneetiline analüüs

Iga last ootav paar võib pöörduda geneetiku poole, et selgitada välja, kas nende sündival lapsel on mingeid geneetilisi kõrvalekaldeid. Mõnel juhul on geenikonsultatsioon kohustuslik:

vanemate vanus (ema puhul üle 35 aasta ja isa puhul üle 40 aasta);
peres on juba geneetiliste haigustega lapsi;
ühe vanema ebasoodsad elutingimused (halb keskkond, alkoholi ja narkootikumide kuritarvitamine);
ema põdes haiguse ajal mõnda tõsist nakkushaigust;
ühel vanematest on vaimuhaigus;

Professionaalne genealoogiline uurimine on üks tulevaste vanemate jaoks läbiviidavatest geneetilistest uuringutest. Muud meetodid inimese pärilikkuse uurimiseks on järgmised:

ultraheli diagnostika;
lootevee uurimine (amniotsentees);
võimalike tagajärgede uurimine pärast raseduse ajal tekkinud nakkusi (platsentotsentees);
nabaväädivere geneetiline uuring (kordotsentees).

Genealoogilise meetodi etapid

Tõuraamatu koostamisel ja selle hilisemal analüüsil tegutseb geneetik etappide kaupa. Seal on kolm peamist:

Tuvastatakse proband, kelle kohta koostatakse üksikasjalik sugupuu. Last oodates on proband peaaegu alati ema, muudel juhtudel on proband päriliku tunnuse kandja.
Sugupuu koostamine hõlmab probandi ja tema perekondlike sidemete ajaloo kogumist.
Põlvnemisanalüüs ja järeldus tunnuse pärimise tõenäosuse ja tüübi kohta.

Tõuraamatu koostamine

Arstigeeninõustamisel võetakse aluseks proband - inimene, kes on eeldatavalt päriliku tunnuse kandja või põeb geneetilist haigust. Sugupuu on koostatud uuritava sõnadest ning pildi täpsuse huvides on vaja koguda andmeid tema perekonna kolme või isegi nelja põlvkonna kohta. Lisaks küsitlevad spetsialistid probandi ennast ja viivad läbi visuaalse kontrolli, et teha kindlaks päriliku tunnuse olemasolu ja raskusaste.

Kogu teave salvestatakse meditsiinilisele geneetilisele kaardile järgmises järjekorras:

andmed probandi kohta - päriliku tunnuse või geneetiliste haiguste olemasolu, seisund, sünnituslugu, psüühikalugu, rahvus ja elukoht;
teave vanemate, vendade ja õdede (õdede) kohta;
andmed ema- ja isapoolsete sugulaste kohta.

Genealoogilise meetodi sümboolika

Genealoogilistes tabelites kasutatakse teatud sümboleid, mille töötas välja 1931. aastal G. Just. Naissoo tähistab ring, meessugu ruuduga. Mõned teadlased kasutavad naissoo jaoks "Veenuse peeglit" (ristiga ring) ja meessoo jaoks "Marsi kilpi ja oda" (noolega ring). Sibsid on paigutatud probandiga samale reale, põlvkonna numbrid on näidatud rooma numbritega, sama põlvkonna sugulased on näidatud araabia numbritega.

Genealoogiline analüüs

Põlvnemisanalüüsi kasutamine aitab tuvastada pärilikku tunnust, tavaliselt patoloogilist. See tuvastatakse, kui seda esineb mitme põlvkonna jooksul rohkem kui kaks korda. Pärast seda hinnatakse pärilikkuse tüüpi (autosoomne retsessiivne, autosoomne dominantne või sooga seotud). Järgmisena tulevad järeldused päriliku tunnuse ilmnemise tõenäosuse kohta sugupuu liikmete lastel ja vajadusel näidustus suunamiseks täiendavatele geeniuuringutele.

Tunnuse pärilikkus

Autosoomne dominantne pärilikkuse tüüp määratakse siis, kui mingi tunnus on täielikult domineeriv, sealhulgas silmade värv, tedretähnid, juuste struktuur jne. Haiguse korral:

pärand esineb võrdselt naistel ja meestel;
on patsiente vertikaalselt (põlvkondade kaupa) ja horisontaalselt (vennad ja õed);
haigetel vanematel on suur tõenäosus patoloogilise geeni pärimiseks;
kui on suur vanem, on pärimisrisk 50%.

Autosoomne retsessiivne tüüp:

kandjad on vennad ja õed - mööda horisontaalset joont;
mutikandjate sugupuus probandi sugulaste hulgas;
Kandja ema ja isa on terved, kuid võivad olla retsessiivse geeni kandjad ning tõenäosus, et laps pärib patoloogilise tunnuse, on 25%.

On olemas teatud tüüpi sooga seotud pärilikkus:

dominantne X-side - avaldub mõlemal sugupoolel, kuid kandub edasi naisliini kaudu;
retsessiivne X-side - edastatakse ainult meestele emadelt ja tütred on terved ja pojad haigestuvad erineva tõenäosusega;
Y-seotud (holandri) – edastatakse meesliini kaudu;

Pärilikkuse tüüp ja geenipenetratsioon

Aheldusrühmade määramine ja kromosoomide kaardistamine

Mutatsiooniprotsessi uurimine

Kliiniline sugupuu analüüs uurib mutatsiooniprotsesside varieeruvust ning meetod on kasulik “ebatüüpiliste” või “spontaansete” mutatsioonide, näiteks Downi sündroomi, esinemise analüüsimisel. Uuritakse erinevust episoodiliste mutatsioonide ja regulaarsete geeniprotsesside vahel ühes perekonnas. Arvesse võetakse järgmisi mutatsioonitegureid:

mutatsiooni esinemine;
protsessi intensiivsus;
tekkele kaasa aidanud tegurid.

Geeni interaktsiooni analüüs

Meditsiiniline ja genealoogiline analüüs paljastab geenide interaktsiooni protsessid, mis aitavad dešifreerida patoloogiliste pärilike tunnuste ilmnemise põhjust ühes perekonnas. Hoolikalt välja töötatud sugupuu saab aluse edasistele geenimutatsioonide arengu intensiivsuse uurimisele, tuvastades pärilikkuse tüübi ja geeni saamise tõenäosuse probandi pärijatel.

Vanemate homo- ja heterosügootsus

Pärilike omaduste kogum pärineb meile meie vanematelt. Mõlemalt vanemalt saadud geeni nimetatakse homosügootseks. Kui emal ja isal on lokkis juuksed, siis määratakse juuste struktuuri eest vastutav geen homosügootseks. Kui emal on sirged ja isal lokkis juuksed, siis määratakse juuste struktuuri geen heterosügootseks. Lapsel võib olla homosügootne geen silmavärvi ja heterosügootne juuste värvi geen. Geeni täieliku domineerimise korral pärandub tunnus peaaegu 100% tõenäosusega mööda vertikaalset joont.