Аутосомно-рецесивне спадкування

Відео: Онлайн урок біології. Спадкування, зчеплене зі статтю

До аутосомно-рецесивним захворювань відносять хвороби, при яких для появи фенотипічних ознак необхідні дві копії мутантного гена, що знаходяться в гомозиготному стані. Це означає, що при аутосомно-рецесивним успадкування обоє батьків повинні бути гетерозиготними носіями мутації. В цілому аутосомно-рецесивних захворювань зустрічаються рідше, ніж хвороби з аутосомно-домінантним успадкуванням, хоча частота носійства багатьох аномальних генів в гетерозиготному стані може бути досить висока в загальній популяції.

Відео: Генетика статі. Як генетика визначить стать дитини?

Родовід, що ілюструє аутосомно-рецесивне спадкування, характеризується наступним: якщо обоє батьків гетерозиготні по мутантного гену, імовірність гомозиготного стану у дитини становить 25% (т. Е. Один з двох випадків успадкування мутантного гена від кожного з батьків) - особи обох статей уражаються з однаковою частотой- особи з фенотипическими проявами захворювання практично завжди з`являються тільки в одному поколінні сім`ї-діти від гомозиготного батька з аутосомно-рецесивним захворюванням є гетерозиготами по мутантного гену- у дітей від гомозиготного батька фенотипічні прояви захворювання можуть виникати тільки якщо один із подружжя має мутантний ген в гетерозиготному стані, що зустрічається дуже рідко в зв`язку з низькою частотою більшості мутантних рецесивних генів в загальній популяції.

Якщо частота народження аутосомно-рецесивного успадкування відома, частота гетерозиготного носійства може бути обчислена за формулою Харді-Вейнберга (Hardy-Weinberg):

р2 + 2pq + q2 = 1,

де р - частота народження одного аллеля, q- частота народження іншого аллеля з пари.

У геномі кожної людини, можливо, міститься кілька рідкісних, небезпечних рецесивних генів. Оскільки ці мутантні гени часто не виявляються при лабораторних дослідженнях, гетерозиготні дорослі носії зазвичай дізнаються про ці небезпечних рецесивних генах тільки після народження гомозиготного (і тому хворого) дитини. Якщо батьки перебувають у родинних відносинах, це підвищує ймовірність, що обидва вони є носієм одного мутантного рецесивного гена, так як вони мають спільних предків.

Для аутосомно-рецесивного успадкування характерно кілька ознак, що виявляються в більшості випадків:

• аутосомно-рецесивні захворювання характеризуються горизонтальним типом спадкової передачі захворювання в поколінні (якщо уражається більше одного члена сім`ї, це, як правило, сиблинги пробанда, але не батьки або інші родичі);
• особи обох статей уражаються з однаковою частотою;
• батьки пацієнта є безсимптомними гетерозиготними носіями мутації;
• ризик народження другого хвору дитину в сім`ї становить 25%.

Імовірність того, що обоє батьків є носіями одного мутантного алеля, підвищується в близькоспоріднених шлюбах. Близькоспоріднений шлюб визначається як шлюбна зв`язок між особами, що мають загального предка. Кровний зв`язок між батьками дитини з підозрою на спадкове захворювання дозволяє припустити (але не підтверджує) аутосомно-рецесивне спадкування. Хоча близькоспоріднені шлюби в аутосомно-рецесивним успадкуванням рідко зустрічаються на Заході, в деяких частинах світу (Південна Індія, Японія і Середній Схід) вони досить поширені. Ризик для потомства від близькоспорідненого шлюбу між двоюрідними братом і сестрою становить 6-8% і приблизно в 2 рази перевищує ризик в загальній популяції (3-4%). Існують ізольовані генетичні спільноти (маленькі популяції людей, що знаходяться в ізоляції в зв`язку з географічними, релігійними, культурними або лінгвістичними факторами), в яких рідкісні рецесивні захворювання більш поширені, ніж в загальній популяції. Навіть якщо частота близькоспоріднених шлюбів може бути не підвищена в цих популяціях, в зв`язку з обмеженим вибором партнера шанс народження дитини з аутосомно-рецесивною хворобою у пари з ізольованою генетичної області може бути так само високий, як і в близькоспоріднених шлюбі між двоюрідними братом і сестрою. Для таких популяцій розроблено скринінгові програми з метою виявлення гетерозиготних носіїв, що мають ризик народження хворої. Різні аутосомно-рецесивні захворювання частіше зустрічаються серед євреїв-ашкеназі, ніж в загальній популяції. Відповідно до міжнародних практичних рекомендацій необхідно проведення скринінгове дослідження безсимптомних євреїв-ашкеназі для виявлення носійства генів нейродегенеративних захворювань - хвороби Тея-Сакса (см2-гангліозідози) і хвороби Канавана (дефіцит аспартоацілази), а також інших захворювань (анемія Фанконі, хвороба Гоше, муковісцидоз, сімейна вегетативна дисфункція, незидиобластоз).

Частота носійства деяких аутосомно-рецесивних генів в окремих великих популяціях несподівано висока. У таких випадках, можливо, має місце гетерозиготное перевага. Частота носійства гена серповидноклеточной анемії в африканській популяції і гена муковісцидозу в північно-європейської популяції вище, ніж можна було очікувати при мутаціях, що виникли de novo. Можливо, що гетерозиготні носії аутосомно-домінантного успадкування мають переваги відносно виживання і потомства (репродуктивної функції) над особами, які не є носіями. У носіїв гена серповидноклеточной анемії є деяка ступінь резистентності до малярії, у носіїв гена муковісцидозу відзначена резистентність до холери і інфекціям, викликаним ентеропатогенної Escherichia coli. В даний час рекомендується проведення популяційного скринінгу носіїв муковісцидозу серед нащадків євреїв-ашкеназі, корінних жителів Північної Європи і носіїв гена серповидноклеточной анемії серед нащадків африканців.