Х-сцепленное рецессивное наследование

Способ наследования

Х-сцепленное рецессивное наследование

Х-сцепленное рецессивное наследование — это тип наследования , при котором мутация в гене Х -хромосомы приводит к тому, что фенотип всегда проявляется у мужчин (которые обязательно гомозиготны по мутации гена, поскольку у них есть одна Х-хромосома и одна Y-хромосома ) и у женщин, гомозиготных по мутации гена, см. зиготность . Носителями являются женщины с одной копией мутировавшего гена.

Х-сцепленное наследование означает, что ген, вызывающий признак или заболевание, расположен в Х-хромосоме. У женщин есть две Х-хромосомы, а у мужчин — одна Х и одна Y-хромосома . Женщины-носители, имеющие только одну копию мутации, обычно не проявляют фенотип, хотя различия в инактивации Х-хромосомы (известные как искаженная инактивация Х-хромосомы ) могут привести к разной степени клинической экспрессии у женщин-носителей, поскольку некоторые клетки будут экспрессировать одну копию мутации. Аллель X , а некоторые будут экспрессировать другие. Текущая оценка количества секвенированных Х-сцепленных генов составляет 499, а общее количество, включая нечетко определенные признаки, составляет 983. ^[1]

Закономерности наследования

Закономерности Х-сцепленного рецессивного наследования в королевской семье

У людей наследование Х-сцепленных рецессивных признаков происходит по уникальной схеме, состоящей из трех пунктов.

• Во-первых, затронутые отцы не могут передать Х-сцепленные рецессивные признаки своим сыновьям, поскольку 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 выражены у мужчин, чем у женщин. ^[2] Это связано с тем, что мужчины обладают только одной Х-хромосомой, и поэтому для воздействия 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 такую ​​модель наследования, являются потомки королевы Виктории и болезнь крови гемофилия . ^[3]
• Последняя наблюдаемая закономерность заключается в том, что рецессивные признаки, сцепленные с Х-хромосомой, имеют тенденцию пропускать поколения, а это означает, что у пораженного дедушки не будет больного сына, но может быть пораженный внук через его дочь. ^[4] Далее поясняется, что все дочери больного мужчины получат его мутировавший X и затем будут либо носителями, либо сами поражены в зависимости от матери. У полученных сыновей будет либо 50%-ная вероятность заболеть (мать является носителем), либо 100%-ная вероятность (мать поражена). Именно из-за таких показателей мы видим, что мужчины страдают чаще, чем женщины.

Отказ от рецессивной/доминантной терминологии

Некоторые ученые предложили прекратить использование терминов доминантный и рецессивный применительно к Х-сцепленному наследованию . ^[5] Наличие двух Х-хромосом у женщин приводит к проблемам с дозировкой, которые решаются за счет Х-инактивации . ^[6] Заявляя, что весьма вариабельная пенетрантность Х-сцепленных признаков у женщин в результате таких механизмов, как искаженная Х-инактивация или соматический мозаицизм , трудно согласовать со стандартными определениями доминантности и рецессивности, ученые предложили ссылаться на признаки на Х-хромосома просто как Х-сцепленная. ^[5]

Примеры

Наиболее общий

Наиболее распространенными Х-сцепленными рецессивными заболеваниями являются: ^[7]

• Красно-зеленая цветовая слепота , также известная как дальтонизм, ^[8] которой страдают примерно от 7% до 10% мужчин и от 0,49% до 1% женщин. Его относительная доброкачественность может объяснить его распространенность.
• Гемофилия А — нарушение свертываемости крови , вызванное мутацией гена фактора VIII и приводящее 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]}
• Гемофилия B , также известная как болезнь Кристмаса, [ ^{11] —} нарушение свертываемости крови , вызванное мутацией гена фактора IX и приводящее к дефициту фактора IX. Встречается реже, чем гемофилия А. Как отмечалось выше, оно было распространено среди потомков королевы Виктории.
• Мышечная дистрофия Дюшенна , которая связана 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, вызывающая медленно прогрессирующую мышечную слабость ног и таза .
• Х-сцепленный ихтиоз , форма ихтиоза , вызванная наследственной недостаточностью фермента стероидсульфатазы ( СТС ). Это довольно редкое заболевание, поражающее одного из 2000–1 из 6000 мужчин. ^[12]
• Х-сцепленная агаммаглобулинемия (ХЛА), которая влияет на способность организма бороться с инфекцией. У пациентов с XLA не образуются 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 нелеченым 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 на инфекцию или воздействие определенных лекарств, химических веществ или пищевых продуктов. Широко известен как «фавизм», поскольку он может быть вызван химическими веществами, естественным образом присутствующими в бобах (или бобах фава). ^[15]

Менее распространенные расстройства

Теоретически мутация в любом из генов хромосомы X может вызвать заболевание, но ниже приведены некоторые примечательные из них с кратким описанием симптомов:

• Адренолейкодистрофия ; приводит к прогрессирующему повреждению головного мозга, отказу надпочечников и, в конечном итоге, к смерти.
• синдром Альпорта ; гломерулонефрит, терминальная стадия заболевания почек и потеря слуха. Меньшая часть случаев синдрома Альпорта обусловлена ​​аутосомно-рецессивной мутацией в гене, кодирующем коллаген IV типа .
• синдром нечувствительности к андрогенам ; различная степень недостаточной вирилизации и/или бесплодия у XY лиц любого пола
• синдром Барта ; нарушение метаболизма, задержка двигательных навыков, дефицит выносливости, гипотония, хроническая усталость, задержка роста, кардиомиопатия и нарушение иммунной системы.
• Монохромность синего конуса ; снижение остроты зрения, дальтонизм, светобоязнь, инфантильный нистагм.
• Центронуклеарная миопатия ; где клеточные ядра аномально расположены в клетках скелетных мышц. В CNM ядра расположены в центре клетки вместо их обычного расположения на периферии.
• болезнь Шарко-Мари-Тута (CMTX2-3) ; расстройство нервов (нейропатия), характеризующееся потерей мышечной ткани и чувствительности, преимущественно в стопах и ногах, а 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 слуховыми и зрительными аномалиями.
• болезнь Фабри ; Лизосомальная болезнь накопления, вызывающая ангидроз, усталость, ангиокератомы, жгучую боль в конечностях и поражение глаз.
• синдром Хантера ; потенциально вызывая потерю слуха, утолщение сердечных клапанов, ведущее к ухудшению сердечной функции, обструктивному заболеванию дыхательных путей, апноэ во сне, а также увеличению печени и селезенки.
• Гипогидротическая эктодермальная дисплазия , проявляющаяся гипогидрозом, гипотрихозом, гиподонтией.
• синдром Кабуки ( вариант KDM6A ); множественные врожденные аномалии и умственная отсталость.
• синдром Леша-Нихана ; неврологическая дисфункция, когнитивные и поведенческие нарушения, включая членовредительство и перепроизводство мочевой кислоты (гиперурикемия)
• синдром Лоу ; гидрофтальмия, катаракта, умственные нарушения, аминоацидурия, снижение выработки аммиака почками и витамин D-резистентный рахит.
• болезнь Менкеса ; редкие и грубые волосы, задержка роста и ухудшение состояния нервной системы.
• Назодигитоакустический синдром ; деформация носа, брахидактилия дистальных фаланг , нейросенсорная глухота.
• Несиндромальная глухота ; потеря слуха
• болезнь Норри ; катаракта, лейкокория и другие проблемы развития глаз.
• синдром затылочного рога ; деформации скелета
• Глазной альбинизм ; отсутствие пигментации глаз
• Дефицит орнитинтранскарбамилазы ; задержка развития и умственная отсталость. Также могут наблюдаться прогрессирующее повреждение печени, поражения кожи и ломкость волос.
• Ото-небно-пальцевый синдром ; деформации лица, расщелина неба, потеря слуха
• Синдром Сидериуса Х-сцепленной умственной отсталости ; расщелина губы и неба с умственной отсталостью и дисморфизмом лица, вызванными мутациями деметилазы гистонов PHF8
• синдром Симпсона-Голаби-Бемеля ; грубые лица с выступающей челюстью и языком, расширенной переносицей и вздернутым кончиком носа.
• Спинальная и бульбарная мышечная атрофия (СБМА), также известная как болезнь Кеннеди; мышечные судороги и прогрессирующая слабость
• Спинальная мышечная атрофия , вызванная мутацией гена UBE1 ; слабость из-за потери мотонейронов спинного мозга и ствола головного мозга
• синдром Вискотта-Олдрича ; экзема, тромбоцитопения, иммунодефицит и кровавый понос.
• Х-сцепленный тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД); инфекции, обычно вызывающие смерть в первые годы жизни
• Х-сцепленная сидеробластная анемия ; бледность кожи, усталость, головокружение и увеличение селезенки и печени.

Смотрите также

• Секс-связь
• Х-сцепленное доминантное наследование

Рекомендации

1. «OMIM X-связанные гены». nih.gov . Архивировано из оригинала 7 марта 2016 года . Проверено 3 мая 2018 г.
2. Понимание генетики: Нью-Йорк, Среднеатлантическое руководство для пациентов и медицинских работников. 8 июля 2009 года . Проверено 9 июня 2020 г. {{cite book}}: |website=игнорируется ( помощь )
3. «История нарушений свертываемости крови». Национальный фонд гемофилии . 04.03.2014 . Проверено 9 июня 2020 г.
4. Пирс, Бенджамин А. (2020). Генетика: концептуальный подход . Обучение Макмиллана. стр. 154–155. ISBN 978-1-319-29714-5.
5. Добинс, Уильям Б.; Филауро, Эллисон; Томсон, Бретт Н.; Чан, Эйприл С.; Хо, Аллен В.; Тинг, Николас Т.; Остервейк, Ян К.; Обер, Кэрол (2004). «Наследование большинства Х-сцепленных признаков не является доминантным или рецессивным, а только Х-сцепленным». Американский журнал медицинской генетики . 129А (2): 136–43. doi : 10.1002/ajmg.a.30123. PMID  15316978. S2CID  42108591.
6. Швецова, Екатерина; Софронова, Алина; Монажеми, Рамин; Гагалова Кристина; Драйсма, Хармен Х.М.; Уайт, Стефан Дж.; Сантэн, Гийс ВЕ; Чува де Соуза Лопес, Сусана М.; Хейманс, Бастиан Т.; ван Мерс, Джойс; Янсен, Рик (март 2019 г.). «Искаженная Х-инактивация распространена среди женского населения». Европейский журнал генетики человека . 27 (3): 455–465. дои : 10.1038/s41431-018-0291-3 . ISSN  1476-5438. ПМК 6460563 . ПМИД  30552425. 
7. Записная книжка врача общей практики - Х-сцепленные рецессивные расстройства. Архивировано 13 июня 2011 г. в Wayback Machine . Получено 5 марта 2009 г.
8. «Цветовая слепота OMIM, серия Deutan; CBD» . nih.gov . Архивировано из оригинала 29 сентября 2009 года . Проверено 3 мая 2018 г.
9. Майкл Прайс (8 октября 2009 г.). «Дело закрыто: известные члены королевской семьи пострадали от гемофилии». Ежедневные новости ScienceNOW . АААС. Архивировано из оригинала 20 октября 2013 года . Проверено 9 октября 2009 г.
10. Рогаев, Евгений И.; Григоренко Анастасия П.; Фасхутдинова, Гульназ; Киттлер, Эллен Л.В.; Моляка, Юрий К. (2009). «Анализ генотипа определяет причину« королевской болезни »». Наука . 326 (5954): 817. Бибкод : 2009Sci...326..817R. дои : 10.1126/science.1180660 . PMID  19815722. S2CID  206522975.
11. «Гемофилия Б». Архивировано 1 декабря 2007 г. в Национальном фонде гемофилии Wayback Machine .
12. Карло Джельметти; Капуто, Руджеро (2002). Детская дерматология и дерматопатология: краткий атлас . Т&Ф СТМ. п. 160. ИСБН 1-84184-120-Х.
13. «Х-сцепленная агаммаглобулинемия: иммунодефицитные расстройства: Профессиональное руководство Merck» . Архивировано из оригинала 18 февраля 2008 г. Проверено 1 марта 2008 г.
14. «Болезни, которые лечат в Сент-Джуде». сайт stjude.org . Архивировано из оригинала 15 августа 2007 года . Проверено 3 мая 2018 г.
15. "Фавизм - Доктор". пациент.информация . Архивировано из оригинала 21 ноября 2017 года . Проверено 3 мая 2018 г.

Внешние ссылки

• Х-сцепленные заболевания от Wellcome Trust

[Женские Х-сцепленные расстройства]

• Рецессивный тип, сцепленный с полом: Медицинская энциклопедия MedlinePlus