الگوهای عمومی مشخصه بیماری های مرتبط با y. وراثت وابسته به X وراثت صفت مرتبط

بیشتر جانوران موجودات دوپایه هستند. جنسیت را می توان مجموعه ای از ویژگی ها و ساختارهایی دانست که راهی برای تولید مثل فرزندان و انتقال اطلاعات ارثی فراهم می کند. جنسیت اغلب در زمان لقاح تعیین می شود، یعنی کاریوتیپ زیگوت نقش اصلی را در تعیین جنسیت ایفا می کند. کاریوتیپ هر ارگانیسم حاوی کروموزوم هایی است که برای هر دو جنس یکسان است - اتوزوم ها و کروموزوم هایی که در آنها جنس مونث و مرد با یکدیگر متفاوت است - کروموزوم های جنسی. در انسان، کروموزوم های جنسی "مونث" دو کروموزوم X هستند. در طول تشکیل گامت ها، هر تخمک یکی از کروموزوم های X را دریافت می کند. به جنسیتی که در آن گامت‌های هم‌نوع، حامل کروموزوم X تشکیل می‌شوند، همگامتیک می‌گویند. در انسان، جنس زن همگامی است. کروموزوم های جنسی "مرد" در انسان کروموزوم X و کروموزوم Y هستند. در طول تشکیل گامت ها، نیمی از اسپرم ها کروموزوم X را دریافت می کنند، نیمی دیگر - کروموزوم Y. به جنسیتی که در آن گامت های مختلف تشکیل می شود، هتروگامتیک می گویند. در انسان، جنس مذکر هتروگامتیک است. اگر یک زیگوت تشکیل شود که حامل دو کروموزوم X باشد، یک ارگانیسم ماده از آن تشکیل می شود، اگر یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y - یک مرد.

حیوانات دارای موارد زیر هستند چهار نوع تعیین جنسیت کروموزومی.

1. جنس ماده همگامتیک (XX)، نر هتروگامتیک (XY) (پستانداران، به ویژه، انسان، مگس سرکه).

   طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در انسان:

   آر	♀46، XX	×	♂46، XY
   انواع گامت	23 X		23، X 23، Y
   اف	46، XX زنان، 50٪		46 XY مردان، 50٪

   طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در مگس سرکه:

   آر	♀8، XX	×	♂8، XY
   انواع گامت	4، X		4، X 4، Y
   اف	8، XX زنان، 50٪		8، XY مردان، 50٪

2. جنس ماده همگامتیک (XX)، نر هتروگامتیک (X0) (Orthoptera) است.

   طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در ملخ صحرا:

   آر	♀24، XX	×	♂23,X0
   انواع گامت	12 X		12، X 11، 0
   اف	24، XX زنان، 50٪		23، X0 مردان، 50٪

3. جنس ماده هتروگامتیک (XY)، نر همگامتیک (XX) (پرندگان، خزندگان) است.

   طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در کبوتر:

   آر	♀80، XY	×	♂80، XX
   انواع گامت	40، X 40، Y		40X
   اف	80 XY زنان، 50٪		80، XX مردان، 50٪

4. جنس ماده هتروگامتیک (X0)، نر همگامتیک (XX) (برخی از گونه های حشرات) است.

   طرح ژنتیکی تعیین جنسیت کروموزومی در پروانه ها:

   آر	♀61,X0	×	♂62، XX
   انواع گامت	31، X 30، Y		31 X
   اف	61،X0 زنان، 50٪		62، XX مردان، 50٪

به ارث بردن صفات مرتبط با جنسیت

مشخص شده است که کروموزوم های جنسی حاوی ژن هایی هستند که نه تنها برای رشد جنسی، بلکه برای تشکیل ویژگی های غیر جنسی (لخته شدن خون، رنگ مینای دندان، حساسیت به قرمز و سبز و غیره) مسئول هستند. وراثت صفات غیرجنسی که ژنهای آنها روی کروموزومهای X یا Y قرار دارند نامیده می شود. ارث مرتبط با جنسیت.

تی مورگان به مطالعه وراثت ژن های موضعی در کروموزوم های جنسی مشغول بود.

در مگس سرکه، قرمزی چشم بر سفید غالب است. عبور متقابل- دو تقاطع، که با ترکیب متقابل متقابل صفت و جنس تجزیه و تحلیل شده در اشکال شرکت کننده در این تقاطع مشخص می شود. به عنوان مثال، اگر در تلاقی اول ماده دارای صفت غالب و نر مغلوب بود، در تلاقی دوم ماده باید دارای صفت مغلوب و نر غالب باشد. تی مورگان با انجام تقاطع متقابل نتایج زیر را دریافت کرد. هنگامی که ماده های چشم قرمز در نسل اول با نرهای چشم سفید تلاقی کردند، همه فرزندان چشم قرمز بودند. اگر هیبریدهای F 1 بین خود متقابل شوند ، در نسل دوم همه ماده ها چشم قرمز هستند و در بین نرها - نیمی چشم سفید و نیمی چشم قرمز هستند. با این حال، اگر ماده‌های چشم‌سفید و نرهای چشم قرمز با هم تلاقی پیدا کنند، در نسل اول همه ماده‌ها چشم قرمز هستند و نرها چشم‌های سفید دارند. در F 2 نیمی از ماده ها و نرها چشم قرمز و نیمی چشم سفید هستند.

تی مورگان تنها با این فرض که ژن مسئول رنگ چشم در کروموزوم X قرار دارد (X A رنگ چشم قرمز، X a رنگ چشم سفید است) و Y می‌تواند نتایج حاصل از تقسیم رنگ چشم را توضیح دهد. کروموزوم از جمله حاوی ژن نیست.

طرح کروموزوم های جنسی انسان و ژن های مرتبط با آنها:
1 - کروموزوم X; 2 - کروموزوم Y.

در انسان، یک مرد یک کروموزوم X از مادر و یک کروموزوم Y از پدرش دریافت می کند. یک زن یک کروموزوم X را از مادر و کروموزوم X دیگر را از پدرش دریافت می کند. کروموزوم X - ساب متاسانتریک متوسط، کروموزوم Y - آکروسانتریک کوچک؛ کروموزوم X و کروموزوم Y نه تنها اندازه ها و ساختارهای متفاوتی دارند، بلکه در بیشتر موارد حامل مجموعه های متفاوتی از ژن ها هستند. بسته به ترکیب ژن در کروموزوم های جنسی انسان، بخش های زیر قابل تشخیص است: 1) بخش غیر همولوگ کروموزوم X (با ژن هایی که فقط در کروموزوم X یافت می شوند). 2) یک ناحیه همولوگ از کروموزوم X و کروموزوم Y (با ژن هایی که هم در کروموزوم X و هم در کروموزوم Y وجود دارند). 3) یک بخش غیر همولوگ از کروموزوم Y (با ژن هایی که فقط در کروموزوم Y یافت می شوند). بسته به محلی سازی ژن، به نوبه خود، انواع زیر از وراثت متمایز می شود.

بیشتر ژن‌های مرتبط با کروموزوم X در کروموزوم Y وجود ندارند، بنابراین این ژن‌ها (حتی ژن‌های مغلوب) به صورت فنوتیپی ظاهر می‌شوند، زیرا در ژنوتیپ به صورت مفرد ارائه می‌شوند. چنین ژن هایی همزیگوت نامیده می شوند. کروموزوم X انسان حاوی تعدادی ژن است که آلل های مغلوب آنها باعث ایجاد ناهنجاری های شدید (هموفیلی، کوررنگی و غیره) می شود. این ناهنجاری ها در مردان بیشتر دیده می شود (چون همی زیگوت هستند)، البته ناقل ژن های ایجاد کننده این ناهنجاری ها اغلب زن است. به عنوان مثال، اگر X A لخته شدن خون طبیعی است، Xa هموفیلی است، و اگر زن ناقل ژن هموفیلی باشد، والدین از نظر فنوتیپی سالم ممکن است یک پسر هموفیلی داشته باشند:

وراثت مغلوب وابسته به X(انگلیسی) وراثت مغلوب وابسته به X ) یکی از انواع ارث وابسته به جنسیت است. چنین توارثی برای صفاتی است که ژن‌های آن‌ها روی کروموزوم X قرار دارند و فقط در حالت هموزیگوت یا همزیگوت ظاهر می‌شوند. این نوع وراثت دارای تعدادی بیماری ارثی مادرزادی در انسان است، این بیماری ها با نقص در هر یک از ژن های واقع در کروموزوم X جنسی همراه است و اگر کروموزوم X دیگری با یک نسخه طبیعی از همان ژن وجود نداشته باشد ظاهر می شود. . در ادبیات یک مخفف وجود دارد XRبرای نشان دادن وراثت مغلوب وابسته به X.

برای بیماری‌های مغلوب مرتبط با X، معمولاً مردان مبتلا می‌شوند؛ برای بیماری‌های نادر مرتبط با X، این تقریباً همیشه صادق است. تمام دختران آنها از نظر فنوتیپی سالم ناقلین هتروزیگوت هستند. در میان پسران مادران هتروزیگوت، نسبت بیمار به سالم 1 به 1 است.

یک مورد خاص از وراثت مغلوب وابسته به X است متقاطعارث (انگلیسی) وراثت متقاطع، همچنین وراثت متقاطع) در نتیجه نشانه های پدر در دختران و نشانه های مادر در پسران ظاهر می شود. نام این نوع وراثت را یکی از نویسندگان نظریه کروموزوم وراثت، توماس هانت مورگان، گذاشته است. او اولین بار در سال 1911 این نوع وراثت را برای ویژگی رنگ چشم مگس سرکه توصیف کرد. وراثت متقاطع زمانی مشاهده می شود که مادر برای یک صفت مغلوب موضعی در کروموزوم X هموزیگوت باشد و پدر یک آلل غالب این ژن را در تنها کروموزوم X داشته باشد. شناسایی این نوع وراثت در تجزیه و تحلیل برش یکی از شواهد محلی سازی ژن مربوطه در کروموزوم X است.

ویژگی های وراثت صفات مغلوب وابسته به جنس در انسان

در انسان، مانند همه پستانداران، جنس نر هتروگامتیک (XY) و جنس ماده همگامتیک (XX) است. این بدان معناست که مردان فقط یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y دارند، در حالی که زنان دارای دو کروموزوم X هستند. کروموزوم های X و کروموزوم Y دارای نواحی همولوگ کوچک (مناطق شبه اتوزومی) هستند. وراثت صفاتی که ژن آنها در این نواحی قرار دارد مشابه وراثت ژن های اتوزومی است و در این مقاله مورد توجه قرار نگرفته است.

صفات مرتبط با کروموزوم X می توانند مغلوب یا غالب باشند. صفات مغلوب در افراد هتروزیگوت در حضور یک صفت غالب ظاهر نمی شود. از آنجایی که مردان فقط یک کروموزوم X دارند، مردان نمی توانند برای ژن هایی که روی کروموزوم X هستند هتروزیگوت باشند. به همین دلیل، تنها دو حالت از یک صفت مغلوب مرتبط با X در مردان ممکن است:

• اگر در تنها کروموزوم X آللی وجود داشته باشد که صفت یا اختلال را تعیین می کند، مرد چنین ویژگی یا اختلالی را بروز می دهد و همه دخترانش این آلل را همراه با کروموزوم X از او دریافت می کنند (پسران کروموزوم Y را دریافت خواهند کرد).
• اگر چنین آللی در تنها کروموزوم X وجود نداشته باشد، این ویژگی یا اختلال در مرد ظاهر نمی شود و به فرزندان منتقل نمی شود.

از آنجایی که زنان دارای دو کروموزوم X هستند، سه شرایط ممکن برای صفات مغلوب مرتبط با X وجود دارد:

• آللی که این صفت یا اختلال را تعیین می کند در هر دو کروموزوم X وجود ندارد - این صفت یا اختلال خود را نشان نمی دهد و به فرزندان منتقل نمی شود.
• آللی که صفت یا اختلال را تعیین می کند فقط در یک کروموزوم X وجود دارد - این صفت یا اختلال معمولاً خود را نشان نمی دهد و وقتی به ارث می رسد تقریباً 50٪ فرزندان این آلل را همراه با کروموزوم X از آن دریافت می کنند (50 مورد دیگر). % از فرزندان یک کروموزوم X دیگر دریافت خواهند کرد.
• آللی که صفت یا اختلال را تعیین می کند در هر دو کروموزوم X وجود دارد - این صفت یا اختلال خود را نشان می دهد و در 100٪ موارد به فرزندان منتقل می شود.

برخی از اختلالات ارثی مغلوب مرتبط با X می تواند آنقدر شدید باشد که منجر به مرگ جنین شود. در این صورت ممکن است حتی یک بیمار شناخته شده در بین اعضای خانواده و در بین اجداد آنها وجود نداشته باشد.

زنانی که فقط یک نسخه از جهش دارند ناقل نامیده می شوند. به طور معمول، چنین جهشی در فنوتیپ بیان نمی شود، یعنی به هیچ وجه خود را نشان نمی دهد. برخی از بیماری‌های با وراثت مغلوب مرتبط با X، به دلیل مکانیسم جبران دوز، هنوز در زنان ناقل دارای تظاهرات بالینی هستند، به همین دلیل یکی از کروموزوم‌های X به طور تصادفی در سلول‌های سوماتیک غیرفعال می‌شود و یک آلل X در برخی از سلول‌های بدن بیان می‌شود. ، و در دیگران - دیگری.

برخی از بیماری های انسانی مغلوب مرتبط با X

مشترک

بیماری های مغلوب مرتبط با X:

• نقض ارثی بینایی رنگ (کوری رنگ). حدود 8 درصد از مردان و 0.5 درصد از زنان در شمال اروپا از درجات مختلفی از ضعف در درک قرمز-سبز رنج می برند.
• ایکتیوز مرتبط با X به دلیل تجمع بیش از حد استروئیدهای سولفونه، لکه های خشن خشک روی پوست بیماران ظاهر می شود. در 1 در 2000-6000 مرد رخ می دهد.
• دیستروفی عضلانی دوشن بیماری همراه با تحلیل بافت عضلانی و منجر به مرگ در سنین پایین. در 1 از 3600 نوزاد پسر اتفاق می افتد.
• هموفیلی A (هموفیلی کلاسیک). بیماری همراه با نارسایی انعقاد خون فاکتور هشت در یک نفر از هر 4000 تا 5000 مرد رخ می دهد.
• هموفیلی B. بیماری همراه با نارسایی فاکتور انعقادی IX، در یک مرد از 20000 تا 25000 مرد رخ می دهد.
• دیستروفی عضلانی بکر این بیماری شبیه دیستروفی عضلانی دوشن است، اما تا حدودی خفیف‌تر است. این در 3-6 از 100000 نوزاد پسر رخ می دهد.
• سندرم کابوکی - نقایص مادرزادی متعدد (نقایص قلبی، کمبود رشد، کاهش شنوایی، ناهنجاری های دستگاه ادراری) و عقب ماندگی ذهنی. شیوع 1:32000 است.
• سندرم عدم حساسیت آندروژن (سندرم موریس) - فرد مبتلا به سندرم کامل، علی رغم کاریوتایپ 46XY و بیضه های نزول نکرده، ظاهری زنانه، سینه و واژن توسعه یافته دارد. فراوانی وقوع از 1:20400 تا 1:130000 نوزاد با کاریوتایپ 46،XY است.

نادر

• بیماری بروتون (آگاماگلوبولینمی مادرزادی). نقص ایمنی هومورال اولیه در پسران با فراوانی 1:100000 تا 1:250000 رخ می دهد.
• سندرم Wiskott-Aldrich - نقص ایمنی مادرزادی و ترومبوسیتوپنی. شیوع: 4 مورد در هر 1,000,000 تولد پسر.
• سندرم لو (سندرم چشمی مغز) - ناهنجاری های اسکلتی، اختلالات مختلف کلیوی، گلوکوم و آب مروارید از دوران کودکی. با فراوانی 1:500000 نوزاد پسر اتفاق می افتد.
• سندرم آلن هرندون دادلی یک سندرم نادر است که فقط در مردان یافت می شود و در آن رشد مغز پس از زایمان مختل می شود. این سندرم به دلیل جهش در ژن MCT8 ایجاد می شود که پروتئینی را که هورمون تیروئید را انتقال می دهد کد می کند. اولین بار در سال 1944 توصیف شد.

وراثت صفات تعیین شده توسط ژن های نهفته بر روی کروموزوم های جنسی (ویژگی های مرتبط با جنسی)

تمیز دادن:

وراثت وابسته به X

وراثت مرتبط با Y (هلندریک).

وراثت وابسته به Xصفات تعیین شده توسط ژن های این کروموزوم در هر دو نماینده زن و مرد تشکیل می شود.

در پستانداران، نرها ژن های مرتبط با X را از مادر خود دریافت می کنند و به دختران خود می رسانند.

تمیز دادن:

وراثت غالب وابسته به X

وراثت مغلوب وابسته به X

مثال: چشم قرمز مگس سرکه صفت غالب مرتبط با X)زنان می توانند این ویژگی را از هر دو والدین به ارث ببرند، در حالی که مردان فقط می توانند از مادر خود به ارث ببرند.

طرح مکان های همولوگ و غیر همولوگ در کروموزوم های جنسی انسان:

توضیحات:

تمیز دادن:

جنس همگامتیک - یک نوع گامت تولید می کند

جنس هتروگامتیک - دو نوع گامت تولید می کند

در انسان، صفات مغلوب مرتبط با جنس شناخته شده است - هموفیلی، کوررنگی، دیستروفی عضلانی و غیره.

مثال:هموفیلی توسط یک آلل معیوب مغلوب ایجاد می شود 0 مسدود کردن سنتز پروتئین لازم برای لخته شدن خون. ژن این پروتئین در ایکس-کروموزوم ماده هتروزیگوت + 0 (+ به معنای آلل فعال طبیعی است که در رابطه با آلل هموفیلی غالب است 0 ) به هموفیلی مبتلا نمی شود و دخترانش نیز اگر پدر این آسیب شناسی را نداشته باشند. با این حال، پسرش ممکن است آلل را دریافت کند 0 و سپس به هموفیلی مبتلا می شود.

تزارویچ الکسی، پسر امپراتور نیکلاس دوم روسیه، به بیماری هموفیلی مبتلا بود. مادر او، تزارینا الکساندرا فئودورونا، برای این آلل هتروزیگوت بود و آن را از مادرش آلیس به ارث برد، که به نوبه خود آن را از مادربزرگ تزارویچ الکسی، ملکه ویکتوریا انگلستان دریافت کرد:

در حالت هتروزیگوت، ژن هموفیلی بیان نمی شود و بنابراین زنان خانواده های سلطنتی اروپا از هموفیلی رنج نمی برند. با این حال، بسیاری از شاهزادگان - نوادگان ملکه ویکتوریا (جهش ظاهراً در او رخ داده است) این ژن را دریافت کردند و به هموفیلی مبتلا شدند. احتمال اینکه تزارویچ الکسی می توانست یک آلل معیوب دریافت کند 0 از مادر برابر 1/2 بود. با همان احتمال می تواند یک آلل طبیعی از او دریافت کند. اگر دومین مورد از این رویدادهای به همان اندازه محتمل در شکل گیری گامت ها رخ می داد، سناریوی سرنوشت این زوج امپراتوری متفاوت به نظر می رسید.

مثال: رنگ چشم سفید در مگس سرکه (ویژگی مغلوب مرتبط با X). در ماده ها، تنها زمانی خود را نشان می دهد که آلل مربوطه را از هر دو والدین دریافت کنند (X a X a). در مردان X a Y، هنگام دریافت یک آلل مغلوب از مادر ایجاد می شود. ماده مغلوب آلل مغلوب را به فرزندان هر دو جنس منتقل می کند و نرهای مغلوب فقط به "دختران" منتقل می کنند.

با وراثت وابسته به X، و همچنین با وراثت اتوزومی، یک ویژگی متوسط ​​از تجلی صفت در هتروزیگوت ها امکان پذیر است.

مثال: در گربه ها، رنگدانه پوشش توسط یک ژن مرتبط با X کنترل می شود، آلل های مختلف آن رنگدانه سیاه (X A و قرمز (XA') را تعیین می کند. ماده های هتروزیگوت X A X A دارای رنگ پوشش متنوع هستند. نرها می توانند سیاه (X A Y یا قرمز باشند). (X A 'Y).

کاریوتایپ انسان شامل 22 جفت اتوزوم و یک جفت کروموزوم جنسی است. مجموعه اتوزوم ها در مردان و زنان از نظر شکل یکسان است، اما جفت کروموزوم های جنسی متفاوت است. زنان دارای دو کروموزوم X هستند، در حالی که مردان دارای یک کروموزوم X و یک کروموزوم Y هستند. کروموزوم X با اتوزوم های با اندازه متوسط ​​تفاوتی ندارد (شماره های 5 و 6). کروموزوم Y جنس نر از نظر مورفولوژیکی شبیه به کوچکترین کروموزوم ها است (شماره 21، 22، شکل 2.7، 3.7).

کروموزوم های جنسی در هر سلول جسمی انسان وجود دارد. در فرآیند تشکیل گامت در طول میوز، کروموزوم های جنسی همولوگ به سلول های زایای مختلف واگرا می شوند. بنابراین، هر تخمک به جز 22 اتوزوم، حامل یک کروموزوم جنسی X است و مجموعه هاپلوئید آن دارای 23 کروموزوم است. همه اسپرماتوزوم ها همچنین دارای یک مجموعه کروموزوم هاپلوئید هستند که 22 مورد آن اتوزوم و یکی جنسی است. نیمی از اسپرم دارای کروموزوم X و نیمی دیگر دارای کروموزوم Y است.

جنسیت فرد در زمان لقاح مشخص می شود، زمانی که مجموعه های کروموزومی گامت ها با هم متحد می شوند. یک زیگوت حاوی 22 جفت اتوزوم و یک جفت کروموزوم جنسی است. اگر تخمک توسط یک اسپرم با کروموزوم X بارور شود، زیگوت دارای یک جفت کروموزوم جنسی XX خواهد بود و یک دختر از آن رشد می کند. هنگامی که اسپرم های دارای کروموزوم Y بارور می شوند، مجموعه کروموزوم های جنسی در زیگوت XY است و یک ارگانیسم نر از آن ایجاد می شود. بنابراین جنسیت جنین را شخص رینوگامتیک با توجه به کروموزوم های جنسی تعیین می کند. نسبت جنسی در هنگام تولد تقریباً 1:1 است (جدول 4.1).

جدول 4.1. تعیین جنسیت ژنتیکی در انسان

با این حال، در واقعیت، نسبت جنسی در میان نوزادان (که به عنوان نسبت جنسی ثانویه در مقابل نسبت اولیه در زمان لقاح شناخته می شود) نسبت به پسران (102-106 پسر در هر 100 دختر) تعصب ندارد. نسبت جنسی اولیه دقیقاً مشخص نیست، اما شواهدی مبنی بر متغیر بودن آن نیز وجود دارد. مشخص شد که نسبت جنسی اولیه و ثانویه بستگی به مدت زمان بین رابطه جنسی و تخمک گذاری، فراوانی رابطه جنسی، شرایط عمومی، با در نظر گرفتن وضعیت جنگ یا صلح در جامعه دارد.

حتی با لقاح مصنوعی، نسبت پسران در میان نوزادان به طور قابل توجهی بیشتر از دختران است.

جنسیت کودک متولد نشده تنها با ترکیب کروموزوم های جنسی تعیین نمی شود. نقش مهمی در این فرآیند در انسان توسط تنظیم هورمونی ایفا می شود که تحت تأثیر هورمون های جنسی سنتز شده توسط غدد جنسی انجام می شود.

انسان ذاتاً دوجنسه است. اصول سیستم تولید مثل در جنین های هر دو جنس یکسان است. اگر کروموزوم Y وجود نداشته باشد یا فعالیت آن سرکوب شود، ابتدا اجزای اندام تناسلی بر اساس نوع ماده رشد می کنند. توسعه آنها به مکانیسم های نظارتی خاصی نیاز ندارد و خودسرانه است.

مردان عادی تنها زمانی رشد می‌کنند که همه هورمون‌های جنسی مردانه بر روی پایه‌های اندام تناسلی خارجی و داخلی تأثیر بگذارند و در زمان و مکان خاصی کار کنند.

تقریباً 20 نقص ژنی مختلف توصیف شده است که با کاریوتیپ طبیعی مردانه (XY) باعث اختلال در شکل گیری خصوصیات جنسی خارجی و داخلی می شود. در نتیجه یک ارگانیسم هرمافرودیت ایجاد می شود. این جهش های ژنی با نقض سنتز هورمون های جنسی، حساسیت گیرنده ها به آنها و غیره همراه است.

به ارث بردن صفات مرتبط با جنسیت

کروموزوم های جنسی X و Y تا حدی همولوگ هستند، زیرا دارای مناطق همولوگ مشترکی هستند که در آن ژن های آللی قرار دارند. با این حال، آنها از نظر شکل، اندازه و محتوای ژنتیکی متفاوت هستند، زیرا علاوه بر مناطق همولوگ، ایکس-و کروموزوم Y حاوی تعداد زیادی ژن غیر آللی هستند. کروموزوم X حاوی ژن هایی است که در کروموزوم Y نیستند و ژن های خاصی در کروموزوم Y در کروموزوم X نیستند.

بنابراین، در کروموزوم‌های جنسی نر، برخی از ژن‌ها آلل مربوطه را روی کروموزوم همولوگ ندارند. در این مورد، این صفت نه توسط یک جفت ژن آللی، به عنوان یک صفت معمولی مندلی، بلکه تنها توسط یک آلل تعیین می شود. این موقعیت ژن نامیده می شود همی زیگوت،و علائمی که ایجاد آنها به دلیل یک ژن واحد واقع در یکی از کروموزوم های جنسی جایگزین است، - به زمین چسبیده است.چنین ویژگی هایی عمدتاً در افراد همجنس ایجاد می شود و در مردان و زنان به طور متفاوتی به ارث می رسد.

صفات مرتبط با کروموزوم X می توانند غالب یا مغلوب باشند.

ایکس- زنجیر غالبنوعی از وراثت.

بر اساس این نوع، بیماری ها عمدتاً ارثی هستند - راشیتیسم هیپوفسفاتمیک، "شکاف لب"، هیپرکراتوز فولیکولی (کراتینه شدن بیش از حد اپیدرم پوست)، هیپوپلازی کانونی (توسعه نیافتگی یک اندام یا بخشی از آن)، کندرودیسپلازی خالدار (ناهنجاری در پوست). تبدیل بافت غضروفی به استخوان)، مینای دندان تیره و غیره.

چنین صفاتی در مردان هموزیگوت و زنان هتروزیگوت دیده می شود. با این حال، پسران پدر مبتلا و مادر سالم ناقل علائم پاتولوژیک نیستند، فرزندان آنها نیز سالم هستند. با این حال، همه دختران پدر آسیب دیده تحت تاثیر قرار خواهند گرفت. از مادران مبتلا، این بیماری بدون توجه به جنسیت با فرکانس 1: 1، مشابه نوع توارث اتوزومال غالب، به کودکان منتقل می شود. اگر افراد مبتلا از ظرفیت تولید مثل طبیعی برخوردار باشند، در جمعیت، زنان مبتلا تقریباً دو برابر مردان مبتلا رخ می دهند.

یک مثال معمولی از وراثت غالب مرتبط با X می تواند مقدار ناکافی فسفر در خون (هیپوفسفاتمی) باشد که اغلب باعث راشیتیسم هیپوفسفاتمی می شود. در شجره نامه در شکل. 4.6 همه دختران مردان مبتلا که با زنان سالم ازدواج کرده بودند، هیپوفسفاتمی یا راشیتیسم داشتند و همه پسران آنها سالم بودند. مادران مبتلا پسران و دختران بیمار و سالم تقریباً به طور مساوی داشتند.

در مردان، علائم بیماری معمولاً حادتر از زنان است، زیرا در آنها اثر آلل غالب غیر طبیعی تا حدی با صفر نرمال همولوگ روی کروموزوم X جفت جبران می شود.

ایکسواحدهای نوع مغلوب وراثت.

صفات مغلوب که توسط ژن‌های کروموزوم X تعیین می‌شوند نیز عمدتاً بیماری‌ها هستند - هموفیلی، کوررنگی (ناتوانی در تشخیص رنگ قرمز و سبز)، آتروفی عصب بینایی، میوپاتی دوشن (آسیب عضلانی اسکلتی) و غیره.

برنج. 4.6.

وراثت وابسته به X را می توان در مثال ژن هموفیلی مغلوب مشاهده کرد. در یک مرد، ژن هموفیلی در کروموزوم X موضعی است، در کروموزوم Y یک اما لا ندارد، یعنی در حالت همی زیگوت است و به عنوان یک قاعده، معلوم می شود. برای درک بهتر مکانیسم ژنتیکی وراثت این بیماری، از عناوین مناسب استفاده کنید: اچ- ژن توانایی طبیعی خون برای جوشیدن، ب- ژن هموفیلی، HNAU - یک فرد سالم، CDR - یک فرد مبتلا به هموفیلی.

در زنان، هموفیلی فقط می تواند در حالت هموزیگوت باشد: XNHN- یک زن سالم است، CLHL - یک زن سالم هتروزیگوت، اما حامل ژن هموفیلی است، HLHL - یک زن مبتلا به هموفیلی.

این بیماری مردان را درگیر می کند. همه آنها دختر سالم هستند، ناقل هتروزیگوت ژن هموفیلی هستند، زیرا کروموزوم X با ژن غیر طبیعی را از پدر خود دریافت کردند.

در میان پسران مادران هتروزیگوت (HnHk)نسبت بیمار و سالم از گامت ها 1: 1 است Xnو CL با همین احتمال تشکیل می شوند.

معروف ترین نمونه ارث مغلوب وابسته به X، توارث هموفیلی کلاسیک نوع A در میان نوادگان ملکه ویکتوریا انگلستان بود (شکل 4.7). ملکه ویکتوریا از نظر ژن هموفیلی هتروزیگوت بود و آن را به پسر و سه دختر هموفیلی خود منتقل کرد. یکی از نوادگان ملکه، تزارویچ الکسی (پسر آخرین تزار روسیه نیکلاس دوم و آلیس نوه ملکه ویکتوریا که حامل ژن هموفیلی بود) نیز به این بیماری مبتلا شد. شجره نامه ارائه شده، همانطور که از وراثت وابسته به X مغلوب انتظار می رود، فقط مردان مبتلا به هموفیلی را نشان می دهد. با این حال، در خانواده هایی که شجره نامه آنها شامل ازدواج های نزدیک بود، گاهی اوقات هموفیلی متوسط ​​​​در زنان نیز رخ می دهد.

وراثت صفات مرتبط با کروموزوم Y.

علاوه بر این واقعیت که وجود کروموزوم Y در ژنوم انسان به وضوح جنسیت مذکر را تعیین می کند، این کروموزوم حاوی حداقل چندین ژن است، از جمله ژن هایی که رشد بیضه ها را تعیین می کنند، مویی بودن فالانژهای میانی انگشتان دست، وجود مو در لبه خارجی گوش (هیپرتریکوز)، کنترل شدت رشد و برخی علائم دیگر. این صفت که ژن آن بر روی کروموزوم Y قرار دارد، از پدر به همه پسران و فقط به پسران منتقل می شود (شکل 4.8). جهش های پاتولوژیک که باعث اختلال در ساختار و عملکرد بیضه ها می شود و به دلیل عقیم بودن ناقلان آنها به ارث نمی رسد.

برنج. 4.7. رودووید با هموفیلی مرتبط با Xولی در خانواده های سلطنتی اروپا

برنج. 4.8. رودووید با نوع وراثت مرتبط با Y (مودار بودن فالانژهای میانی انگشتان)

مناطق همولوگ ایکس-و کروموزوم های Y حاوی ژن های آللی هستند که احتمال وجود یکسانی در افراد هر دو جنس وجود دارد. ویژگی های تعیین شده توسط این ژن ها شامل ناتوانی در تشخیص رنگ ها و خشکی پیگمنتوزوم (آسیب بدخیم پوست در اثر نور خورشید) است. آسیب شناسی مغلوب

صفات ناشی از ژن های آللی واقع در ایکس-و کروموزوم های Y طبق قوانین کلاسیک مندل به ارث می رسند.

توارث میتوکندری یا سیتوپلاسمی.

ژنوم میتوکندری یک مولکول DNA دوتایی دایره‌ای است که تا 17 هزار جفت باز دارد که حدود 10 هزار بار کوچک‌تر از یک کروموزوم با اندازه متوسط ​​است.

بیش از 10 جهش در ژن های میتوکندری شناسایی شده است که باعث بیماری های مختلفی می شود که علائم آن ضایعات شدید سیستم عصبی مرکزی، اندام های بینایی، قلب و عضلات است. شایع ترین آسیب شناسی ها آتروفی عصب بینایی لبر، بیماری لی و غیره است که در گروهی از انسفالومیوپاتی های میتوکندری ترکیب می شوند.

از آنجایی که کودک با سیتوپلاسم تخمک میتوکندری را از مادر به ارث می برد، همه فرزندان یک زن بیمار، صرف نظر از جنسیتشان، این آسیب شناسی را به ارث می برند. دختران مبتلا فقط بچه های بیمار به دنیا می آورند، در حالی که در مردان بیمار همه بچه ها از این بیماری محروم می شوند (شکل 4.9).

برنج. 4.9. رودووید با نوع میتوکندری وراثت علائم پاتولوژیک (آتروفی عصب بینایی Leber)

وجود پدیده پیوند علائم با جنسیت در فرد، مهمترین اطلاعات را برای مشاوره ژنتیک پزشکی فراهم می کند. اگر پدر، مادر یا هر دو دارای صفات مرتبط با کروموزوم جنسی یا ژنوم میتوکندری باشند، به احتمال زیاد ژنوتیپ ها و فنوتیپ های پسران و دختران همسران را می توان فرض کرد.

وراثت فنوتیپ های وابسته به X مغلوبباعث ایجاد انواع متمایز و به راحتی قابل تشخیص از شجره نامه ها می شود. یک جهش مغلوب مرتبط با X معمولاً به صورت فنوتیپی در همه مردانی که آن را دارند و فقط در زنان هموزیگوت ظاهر می شود. بنابراین، یک اختلال مغلوب مرتبط با X معمولاً محدود به مردان است و در زنان نادر است (به بخش هتروزیگوت‌های آشکار در ادامه این فصل مراجعه کنید).

ولییک اختلال لخته شدن خون کلاسیک مرتبط با X است که به دلیل کمبود فاکتور VIII، یکی از پروتئین های دخیل در لخته شدن خون، ایجاد می شود. ارثی بودن هموفیلی و حتی نوع انتقال آن از قدیم الایام شناخته شده بود، این بیماری به دلیل حضور در بین نوادگان ملکه ویکتوریا بریتانیا که ناقل بود به «هموفیلی سلطنتی» معروف شد.

همانطور که قبلاً گفته شد، xh- آلل جهش یافته فاکتور VIII، عامل هموفیلی A، Xn - آلل نرمال. اگر بیمار مبتلا به هموفیلی با یک زن سالم ازدواج کند، همه پسران کروموزوم Y پدری و X مادری را دریافت کنند و سالم باشند، همه دختران کروموزوم X پدری را با آلل هموفیلی دریافت کرده و ناقل اجباری می شوند.

هموفیلییک پدربزرگ بیمار که خود را در فرزندان خود نشان نمی دهد، 50٪ احتمال دارد در پسران هر یک از دخترانش رخ دهد. در عین حال، در بین فرزندان پسران او ظاهر نخواهد شد. دختر یک زن حامل 50 درصد احتمال دارد که حامل باشد. به‌طور تصادفی، قبل از اینکه در فرزندان نر بیان شود، یک آلل مغلوب مرتبط با X می‌تواند بدون شناسایی از یک سری حامل‌های ماده عبور داده شود.

زنان مبتلا به هموزیگوت

ژن بیماری مرتبط با Xممکن است گهگاهی هم در پدر و هم در مادر وجود داشته باشد، در این صورت دختران ممکن است هموزیگوت باشند، همانطور که در شجره کوررنگی وابسته به X، یک بیماری نسبتاً شایع مرتبط با X نشان داده شده است. اکثر بیماری های مرتبط با X به اندازه ای نادر هستند که زنان به ندرت هموزیگوت هستند مگر اینکه والدین آنها از خویشاوندان خونی باشند.

هتروزیگوت ها و غیر فعال سازی نامتعادل در بیماری های مرتبط با X آشکار می شود

در موارد نادری که زن حاملآلل مغلوب وابسته به X دارای تظاهرات فنوتیپی بیماری است که به آن هتروزیگوت آشکار می گویند. هتروزیگوت های آشکار برای بسیاری از بیماری های مغلوب مرتبط با X، از جمله کوررنگی، هموفیلی A (هموفیلی کلاسیک، کمبود فاکتور VIII)، هموفیلی B (بیماری کریسمس، کمبود فاکتور IX)، دیستروفی عضلانی دوشن، سندرم Wiskott-Aldrich (X-) توصیف شده است. نقص ایمنی مرتبط) و چندین بیماری چشمی مرتبط با X.

آیا هتروزیگوت خواهد بود؟ زنآشکار، به عوامل زیادی بستگی دارد. اولاً، از آنجایی که غیرفعال سازی X به طور تصادفی رخ می دهد، اما در مرحله رشد جنینی، زمانی که جنین کمتر از 100 سلول دارد، نسبت در بافت های مختلف حامل های زن سلول هایی با یک آلل طبیعی و جهش یافته در کروموزوم فعال می تواند بسیار متفاوت باشد. اگر اتفاق بیفتد که آلل پاتولوژیک بیشتر در کروموزوم فعال و آلل طبیعی در کروموزوم غیرفعال وجود داشته باشد، یک نتیجه نامتعادل یا "کج" از غیرفعال سازی X ظاهر می شود.

اگر چنین است اریب شده» غیر فعال شدن در بافت های مربوطه وجود دارد، می تواند علائم و نشانه های بیماری را در زن ناقل ایجاد کند.

دوم، بسته به بیماری هادر سوال، زنان هتروزیگوت می توانند درجات بسیار متفاوتی از نفوذ و بیان بیماری را داشته باشند، حتی با درجه مساوی از انحراف غیرفعال، به دلیل ویژگی های عملکرد فیزیولوژیکی ژن. به عنوان مثال، در بیماری ذخیره لیزوزومی ناشی از کمبود سولفویدورونات سولفاتاز (سندرم هانتر)، آن دسته از سلول‌هایی که کروموزوم X حامل ژن طبیعی در آنها فعال است، می‌توانند آنزیم را به فضای خارج سلولی منتقل کرده و از آنجا با آلل جهش یافته وارد سلول‌ها شوند و اصلاح کنند. نقص

در نتیجه نفوذ سندرم هانتردر میان هتروزیگوت های ماده بسیار کم است، حتی زمانی که غیرفعال سازی X به طور قابل توجهی از نسبت تصادفی مورد انتظار 50-50٪ منحرف می شود. از سوی دیگر، تقریباً نیمی از زنان هتروزیگوت مبتلا به سندرم X شکننده، ناهنجاری‌های رشدی دارند، اگرچه معمولاً کمتر از مردان مشخص است.

بجز هتروزیگوت های آشکارنوع مخالف غیرفعال سازی نامتعادل یا کج، مشخصه چندین بیماری مرتبط با X، ممکن است (یعنی با یک آلل جهش یافته که عمدتاً در کروموزوم X غیرفعال در برخی یا همه بافت های یک زن هتروزیگوت یافت می شود). اساساً چنین غیرفعال سازی سوگیری در هتروزیگوت های بدون علامت مشاهده می شود.

اعتقاد بر این است که منعکس کننده است تواناییبرای بقا یا عدم فعالیت تکثیر برای سلول هایی که در ابتدا یک آلل جهش یافته روی کروموزوم X فعال داشتند. پدیده غیرفعال شدن کج در بافت‌های مربوطه برای تشخیص وضعیت ناقل چندین بیماری مرتبط با X، از جمله برخی از نقص‌های ایمنی مرتبط با X، دیسکراتوزیس مادرزادی (نوعی بیماری پوست و مغز استخوان مرتبط با X) و بی‌اختیاری رنگدانه‌ها ( بیماری پوست و دندان مرتبط با X).

خصوصیات وراثت وابسته به X مغلوب:
بروز این صفت در مردان به طور قابل توجهی بیشتر از زنان است.
زنان هتروزیگوت معمولاً سالم هستند، اما برخی ممکن است علائم بیماری را با شدت متفاوتی بسته به غیرفعال شدن گاه به گاه X نشان دهند.
ژن مسئول این بیماری از یک فرد بیمار به تمام دخترانش منتقل می شود. هر یک از پسران دخترش 50 درصد احتمال دارد که این بیماری را به ارث ببرند.
آلل جهش یافته معمولاً هرگز مستقیماً از پدر به پسر منتقل نمی شود، بلکه توسط یک مرد مبتلا به همه دخترانش منتقل می شود.
آلل جهش یافته می تواند از طریق یک سری حامل های ماده منتقل شود. در چنین حالتی، نرهای مبتلا در شجره از طریق ماده‌ها نسبت خویشاوندی دارند.
بخش قابل توجهی از موارد جدا شده نتیجه یک جهش جدید است.