Лекции по биологии в 2-х кн. Ч. I. Цитология и генетика Под ред проф

95
Рис.
7.2. Механизм рекомбинации генов при кроссинговере.
Р:
G:
F:

96 самками расщепление оказалось равным 1:1, т.е. имелось всего 2 варианта с равной частотой (50% и 50%). Причиной этого могло быть только полное сцепление генов, когда они наследуются в паре. Действительно, у самцов дрозофилы сцепление генов всегда полное, т.к. кроссинговер
(обмен гомологичными участками) не происходит.
При скрещивании гетерозиготной самки с рецессивным самцом в потомстве получили все ожидаемые 4 варианта, при этом родительские формы существенно преобладали по частоте: (41,5%: 41,5%: 8,5%: 8,5%)
(рис.7.2).
Преобладание исходных родительских форм указывает на то, что гены BV и bv действительно сцеплены. С другой стороны, появление новых форм (серое тело и короткие крылья, черное тело и длинные крылья) говорит о том, что в этих случаях произошел разрыв сцепления.
Это является результатом коньюгации хромосом во время профазы I мейоза и обмена участками между гомологичными хромосомами, т.е. кроссинговера.
В результате кроссинговера с более высокой частотой образуются некроссоверные гаметы и реже – кроссоверные гаметы, сочетающие признаки обоих родителей. В нашем примере некроссоверные гаметы –
BV и bv (83%), кроссоверные гаметы – Bv и bV (17%).
На основании результатов своих опытов Морган и его ученики пришли к заключению, что гены находятся в хромосомах и сформулировали хромосомную теорию наследственности.
Основные положения хромосомной теории наследственности (ХТН)
1.
Гены находятся в хромосомах. Каждая хромосома представляет собой группу сцепления генов. Число групп сцепления у каждого вида равно гаплоидному числу хромосом.
2.
Каждый ген в хромосоме занимает определенное место (локус). Гены в хромосомах расположены линейно.
3.
Между гомологичными хромосомами может происходить обмен аллельными генами (кроссинговер).
4.
Расстояние между генами в хромосоме пропорционально проценту кроссинговера между ними.
Значение ХТН:
1) Было установлено, что материальные носители наследственной информации – гены – расположены в хромосомах.
2) Начались интенсивные исследования на клеточном уровне.
3) Были составлены генные карты хромосом.

97
Рис. 7.3. Первая генетическая карта Х-хромосомы дрозофилы., определенная по частоте кроссинговера (
A.H.Sturtevant, 1913).

98
Согласно 1 и 2 положениям, гены, локализованные в одной хромосоме, наследуются сцепленно и образуют группу сцепления. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом. У человека у женщин 23 группы сцепления (22 пары аутосом + Х-хромосомы), у мужчин – 24 группы сцепления (22 пары аутосом + X + Y).
Согласно последнему положению ХТН частота кроссинговера, которая выражается отношением числа кроссоверных гамет к общему числу особей, характеризует расстояние между генами. Расстояние между генами выражается в % кроссинговера, или в Морганидах (М), или в сантимарганидах (сМ) и соответствует 1 млн. пар оснований:
1%=1М=1сМ=1 млн. п.о.
Чем ближе располагаются два гена, тем меньше вероятность кроссинговера между ними. При сцепленном наследовании расстояние между генами можно установить по проценту кроссоверных особей, полученных при анализирующем скрещивании. В нашем примере расстояние между генами B и V равно 8,5%+8,5%=17%=17М=17 млн.п.о.
Если расстояние между генами более 50% кроссинговера, то они наследуются как несцепленные гены.
Кроссинговер имеет важное значение для эволюции, поскольку в результате перекреста «полезные» для организма аллели могут быть отделены от «вредных», следовательно, могут возникнуть более выгодные для существования вида комбинации. Это имеет существенное значение для прогрессивной эволюции и адаптации.
Существование кроссинговера позволило школе
Моргана разработать в 1911 – 1914 гг. принцип построения генных карт хромосом, т.е. схемы взаимного расположения генов в одной группе сцепления. В основу этого принципа положено представление о расположении генов по длине хромосомы в линейном порядке.
Генные карты хромосом
Генные карты (рис.7.3) были составлены при использовании гибридологического метода анализирующим скрещиванием. Для их составления применяют метод «трех точек» по анализу результатов трех анализирующих скрещиваний. В качестве примера рассмотрим определение мест локализации генов А, В и С, относящихся к одной группе сцепления.
1.
Определяем расстояние между генами А и В путем скрещивания АаВв с аавв. Получили некроссоверных особей
АаВв и аавв – 85%, кроссоверных – Аавв и ааВв – 15%.
Следовательно, расстояние между А и В равно 15% кроссинговера.

99
Рис. 7.4. Морфология половых хромосом человека:
А – участок с аллельными (одинаковыми) генами;
B – гены, сцепленные с Х-хромосомой;
С – гены, сцепленные с Y-хромосомой;
D – конъюгирующий сегмент
Рис. 7.5. Сцепленное с половыми хромосомами наследование.
Пример: наследование гемофилии А (ген локализован в Х- хромосоме).

100 2.
Определяем также расстояние между генами В и С путем скрещивания ВвСс с ввсс. Пусть оно равно 7% кроссинговера.
3.
Определяем также расстояние между генами А и С путем скрещивания АаСс с аасс. Пусть оно равно 8% кроссинговера.
4.
Рисуем схему расположения генов: А____8%__С__7%__В.
Наследование генов, локализованных в половых хромосомах
Рассмотрим условную схему морфологии половых хромосом (рис.7.4).
У человека две половые хромосомы – X и Y. По морфологии в этих хромосомах можно выделить следующие участки:
А – участок с аллельными (одинаковыми) генами;
B – гены, сцепленные с Х-хромосомой – около 200 генов: детерминирующих развитие женских половых признаков, гены гемофилии, дальтонизма, мышечной дистрофии и т.д.
С – гены, сцепленные с Y-хромосомой – 6 генов: детерминирующие развитие мужских половых признаков, ихтиоз, гипертрихоз, перепонки между пальцами ног, много повторов.
D – конъюгирующий сегмент. Во время мейоза X и Y хромосомы конъюгируют только в строго определенных точках – околоцентромерных участках.
Гены, локализованные в участках А, В и С, называют сцепленными с половыми хромосомами.
Признаки, которые наследуются через Y-хромосому, называются
голандрическими. Они проявляются только у лиц мужского пола и передаются только по мужской линии.
Признаки, которые наследуются через Х-хромосому, называются сцепленными с Х-половой хромосомой. Они встречаются как у женщин, так и у мужчин. При этом женщины могут быть как гомозиготными, так и гетерозиготными по генам, локализованным в Х-хромосоме. Рецессивные аллели у женщин проявляются только в гомозиготном состоянии, но у мужчин рецессивные гены проявляются всегда, т.к. находятся в гемизиготном состоянии и не имеют аллельных генов в гомологичной хромосоме. Классическим примером такого наследования является гемофилия А – заболевание, характеризующееся нарушением свертывания крови и кровоточивостью. Поскольку в данном случае матери-носители мутантного рецессивного гена передают болезнь своим сыновьям, то такое наследование называется крест-накрест (рис.7.5).

101
Рис. 7.6. Сингамное определение пола у некоторых организмов.
человек, дрозофила
птицы
дафнии, пчелы
Клопы
самка
самец

102
Генетика пола
Ни один природный феномен не привлекает к себе такого внимания и не содержит столько загадок, как генетика пола. Пол – это важная фенотипическая характеристика особи, включающая совокупность морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих признаков организма, обеспечивающих воспроизведение потомства и передачу ему наследственной информации. Признаки пола присущи всем живым организмам, даже самым простейшим (бактерии имеют признаки пола).
Признаки пола подразделяются на две группы: первичные (наружные и внутренние органы размножения) и вторичные (особенности телосложения, тембр голоса, развитие волосяного покрова и т.д.).
Важным доказательством того, что пол определяется наследственными факторами, является наблюдаемое у большинства видов соотношение 1:1, что может быть обусловлено образованием двух видов гамет у представителей гетерогаметного пола и одного вида гамет – у другого пола
(как при анализирующем скрещивании). У человека гетерогаметным является мужской пол – XY, гомогаметным – женский – ХХ.У разных видов организмов механизм определения пола реализуется по-разному: клопы, бабочки – Х0, птицы – женский – XY, мужской – XX (рис.7.6).
Существует несколько теорий определения пола (хромосомная, балансовая).
Основные механизмы определения пола
1.
Прогамное – пол определяется до оплодотворения. Характерно для особей, размножающихся партеногенетически. Так, у пчел особи женского пола развиваются из оплодотворенных диплоидных яиц, мужского – из неоплодотворенных, гаплоидных.
2.
Сингамное – пол определяется в момент оплодотворения. Данный тип характерен для большинства млекопитающих и человека. Пол наследуется как обычный менделирующий признак (т.е. в соответствии с законами Менделя) с вероятностью 50% для обоих полов.
3.
Эпигамное – пол определяется после оплодотворения и зависит от факторов внешней среды. Классическим примером эпигамного определения пола является морской червь Bonnelia viridis. Самка крупная – диаметром 10-15 см, имеет хоботок длинной до 1 м. Самец микроскопических размеров, ведет паразитический образ жизни на хоботке самки. В том случае, если личинка окажется на хоботке самки, под влиянием гормонов из зиготы могут развиваться самцы.

103
Рис. 7.7. Синдром Морриса (синдром тестикулярной феминизации), кариотип 46, XY.
(А удаление семенников в детском возрасте; Б, В евнухоидная форма, отсутствие молочных желез, вторичного оволосения, естественного влагалища).
А
Б
В

104
Но если личинка будет развиваться вдали от самки, то из нее сформируется самка.
У некоторых видов в ходе обычного онтогенеза при определенных условиях происходит естественное переопределение пола. В Тихом океане обитают рыбки вида Labroides dimidiatus (сельдевые), живущие стайками из множества самок и одного самца. Все самки постоянно пребывают в состоянии стресса, источником которого является самец. При этом уровень напряженности между самками различается, так, что можно выделить альфа, бетта, гамма-самок и т.д. В случае гибели самца альфа-самка (главная самка) сбрасывает напряжение и превращается в полноценного самца. Такое переопределение пола зависит от уровня в организме гормонов, выделяемых клетками надпочечников.
Иногда факторы внешней и внутренней среды оказывают существенное влияние на определение пола и у млекопитающих. Так, у человека описаны случаи проявления женского фенотипа при мужском генотипе 46, XY. Это, т.н. синдром Морриса или синдром тестикулярной
феминизации (рис.7.7). Причина развития данного синдрома заключается в следующем. Гены Y-хромосомы определяют дифференцировку половых желез по мужскому типу и синтез этими железами гормона тестостерона (Т).
Однако для проникновения этого гормона в клетки-мишени необходим белок-рецептор (R), который является продуктом другого гена, расположенного в Х-хромосоме. Если белка R нет, то клетки не восприимчивы к действию Т. В этом случае развитие проходит по женскому типу. В результате появляется особь с кариотипом XY, но по внешним признакам сходная с женщиной. У таких индивидов не развиты ни мужские, ни женские половые органы (семенники, яичники, матка, влагалище и т.д. недоразвиты), но вторичные половые признаки характерны для женского пола.
Дифференцировка пола в процессе развития
Процесс первичной дифференцировки пола связан с периодом эмбрионального развития. Формирование закладок половых желез происходит до 4-й недели эмбрионального развития и обеспечивается только
Х-хромосомой. Поэтому первичные гонады – половые железы – бисексуальны, т.е. состоят из одинаковых зачатков независимо от пола будущего организма.
Основная дифференцировка закладок в половые железы и половые органы у эмбриона человека происходит на 4-12 неделе эмбрионального развития. На этом этапе она полностью зависит от второй половой хромосомы: если это Х-хромосома, то развиваются яичники, если Y- хромосома, то развиваются семенники. Соответственно формируются

105 0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
оплодотворение рождение
20 лет
50 лет
85 лет долгожители жен муж
Рис. 7.8. Изменение соотношения полов у человека в процессе онтогенеза.

106 наружные половые органы. При наличии у человека только одной Х-половой хромосомы (синдром Шерешевского-Тернера, 45, Х0), гонады не дифференцируются, вместо них образуется соединительная ткань, половые железы не функционируют. Эмбрионы только с Y-половой хромосомой нежизнеспособны.
Соотношение полов у человека (рис. 7.8)
Теоретически соотношение полов у человека должно быть 1:1 (50%:50%), т.к. встреча яйцеклетки со сперматозоидом, содержащим Х или Y хромосому равновероятна. Однако при обследовании у человека установлено, что на 100 женских гамет образуется 140-160 мужских. Т.о. в действительности
I соотношение полов = 100 жен. : 140-160 муж.
К моменту рождения на 100 девочек приходится 103-105 мальчиков, т.е.
II соотношение полов = 100 дев. : 103-105 мал.
К 20-ти годам на 100 девушек приходится 100 юношей.
III соотношение полов = 100 дев. : 100 юн.
К 50-ти годам = 100 жен. : 85 муж.
К 85 годам = 100 жен. : 50 муж.
Долгожители = 100 жен. : 21 муж.
Отсюда следует вывод о большей жизнеспособности женского организма. Причина этого феномена до сих пор не ясна. Существует множество гипотез и предположений. Одной из причин наблюдаемой диспропорции может быть то, что у женских организмов, в отличие от мужчин, гены Х-хромосомы присутствуют в двойной дозе, поэтому гетерозиготы по мутациям не проявляются.

107
Рис. 8.1. Схема клонального наследования инактивированной Х- хромосомы в клетках женского организма.

108
Глава 9
ЗНАЧЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО ГЕННОГО БАЛАНСА ДЛЯ
ФОРМИРОВАНИЯ ФЕНОТИПА. НАРУШЕНИЕ ДОЗЫ ГЕНОВ.
ХРОМОСОМНЫЕ БОЛЕЗНИ ЧЕЛОВЕКА
Сформировавшийся в процессе эволюции геном каждого отдельного вида представляет собой совокупность генетических единиц, представленных в нем в строго определенных дозах. В результате и генотипы особей и их клеток сбалансированные по дозам генов системы.
У организмов, размножающихся половым путем, генотип формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток. Он представляет собой двойной набор генов, заключенных в геноме данного вида. Так как при каждом оплодотворении взаимодействующие гаметы несут определенные и часто разные аллели генов, генотип каждого отдельного организма представляет собой оригинальный двойной набор аллелей генов.
Таким образом, гены, представленные в геноме уникальными нуклеотидными последовательностями, в генотипе присутствуют в двойной дозе.
Однако многие гены, особенно у эукариот, в результате амплификации присутствуют в геноме в виде нескольких копий (гены гистонов, тРНК, рРНК). Они занимают разное место в геноме, но определяют возможность развития одного и того же признака.
Такие нуклеотидные последовательности присутствуют в генотипе в виде нескольких двойных доз.
Наконец, так как геномы гамет разного пола отличаются друг от друга по набору генов, заключенных в половых хромосомах, в генотипе встречаются гены, представленные лишь одной дозой. Например, у некоторых видов два пола имеют разное число гетерохромосом XX или ХО.
Следовательно, генотипы особей гетерогаметного пола ХО содержат гены Х- хромосомы не в двойной, а в единственной дозе.
Чаще два пола различаются по набору гетерохромосом XX или XY.
Ввиду того, что морфология этих хромосом различна и одна из них часто крупнее, многие гены имеются лишь в одной гетерохромосоме и отсутствуют или неактивны в другой. В результате в генотипе особей гетерогаметного пола XY гены, расположенные в негомологичных участках Х- и Y-хромосом, встречаются в одной дозе.
Значение поддержания определенного дозового соотношения генов в генотипе для формирования видовых характеристик подтверждается возникшим в процессе эволюции механизмом инактивации одной из Х- хромосом у гомогаметного пола XX (рис. 8.1.). Это приводит дозу активно

109
Рис. 8.2. Причины дисбаланса дозы генов на хромосомном уровне.
транслокация
Умственная
недостаточность
Сбалансированные –
нейтральны
несбалансированные –
МВПР, с/а
Умственная
недостаточность
разрывы
кольца
дупликации
Бесплодие у
женщин
инверсии
норма
делеции
Опухоль
Вильмса
Синдром
кошачьего
крика
Структурные (хромосомные)
Синдром Дауна
Синдром Тернера
Синдром
Клайнфельтера
Гибель
Численные (геномные)
полиплоидии
анеуплоидии
69 хромосом

110 функционирующих Х-генов у данного пола в соответствие с их дозой у гетерогаметного пола ХО или XY.
У млекопитающих гомогаметным является женский пол XX, а гетерогаметным мужской XY. У мышей такая инактивация происходит на 3 6-е сутки эмбрионального развития. У человека на 16-е сутки во всех клетках женского эмбриона одна из Х-хромосом образует тельце полового хроматина (тельце Барра), которое может быть обнаружено вблизи ядерной мембраны интерфазных клеток в виде хорошо окрашивающегося гетерохроматинового образования.
Ввиду того что гены, расположенные в инактивированной X-хромосоме, не функционируют, в генотипе каждой клетки организма гомогаметного пола в диплоидном наборе остальных генов экспрессируется лишь одна доза Х-генов. Так как инактивация Х-хромосомы происходит, когда организм уже представляет собой многоклеточное образование и выключаться может любая из двух Х-хромосом, клетки такого организма образуют мозаику, в которой экспрессируются разные аллели Х- генов.
Нарушение дозы генов
Нарушение дозовой сбалансированности генотипа организма (клетки) сопровождается, как правило, различными отклонениями в развитии. Примером служат нарушения развития организма при хромосомных перестройках, когда доза генов изменяется в результате отрыва и утраты или перемещения фрагмента хромосомы, а также при изменении количества хромосом в кариотипе – хромосомные болезни, которые приводят к нарушениям баланса дозы генов в генотипе (рис. 8.2.).
Хромосомные болезни человека
Хромосомные болезни человека могут возникать под влиянием разных внешних и внутренних факторов. В результате численных или структурных изменений отдельных хромосом возникают хромосомные болезни.
Хромосомные болезни возникают в результате мутаций в половых клетках одного из родителей. Хромосомная патология является одним из основных факторов формирования множественных пороков развития и составляют 30% от общего числа всех пороков у новорожденных.
Хромосомными нарушениями обусловлены около 50% спонтанных абортов,
7% всех мертворождений, 10% бесплодия. Среди недоношенных детей хромосомная патология выявляется с частотой около 3%. У детей с умственной отсталостью и пороками развития аномалии хромосом встречаются в среднем в 15% случаев. Аномалии половых хромосом встречаются наиболее часто и составляют около 2/3 всех хромосомных нарушений. Возможно, это связано с большей жизнеспособностью

111
Хромосомные болезни человека (ХБ)
Нарушение числа
хромосом
Нарушение структуры
хромосом
Полиплоидия
Типы мутаций хромосом
Гетероплоидия
Аберрации
аутосом
Аберрации
половых
хромосом
Моносомия
половых
хромосом
Делеции
Дупликации
Инверсии
Транслокации
Полисомия
аутосом
Полисомия
половых
хромосом
Моносомия
аутосом
Геномные
Хромосомные
Рис. 8.3.Классификация хромосомных болезней человека.

112 индивидов с аномалиями половых хромосом, по сравнению с аномалиями аутосом.
Большинство несбалансированных аутосомных аббераций приводит к множественным и тяжелым порокам развития, которые затрагивают также мозг, вызывая тяжелую умственную отсталость. Изменение числа аутосом имеют более серьезные последствия, чем в случае аномалий по половым хромосомам.
Основные фенотипические проявления аутосомных аберраций.
Наиболее заметной особенностью фенотипов при аутосомных аберрациях является очень частое совпадение многих признаков и симптомов. Основные признаки: а) Общие: - низкий вес при рождении; - резкая задержка развития- умственная отсталость( обычно тяжелая ) - низкий рост б) Голова и лицо микроцефалия неполная оссификация микрогнатия аномальное расположение глаз «дизморфическое лицо » низко расположенные и деформированные ушные раковины в) Верхние и нижние конечности аномальный дерматоглифический рисунок г) Внутренние органы врожденный порок сердца и (или) крупных сосудов пороки развития мозга пороки развития мочеполовой системы.
Общее число хромосомных синдромов к настоящему времени (Ворсанова,
Юров, 2003 г.) составляет около 100.
Все хромосомные болезни можно разделить на 2 группы (рис. 8.3.):
1)
Геномные, связанные с аномалиями числа хромосом;
2)
Хромосомные, связанные со структурными нарушениями хромосом.
В первую группу входят формы патологий, связанные с излишком
(полиплоидии, трисомии) или утратой (моносомии) числа хромосом.
Геномные мутации и болезни - аномалии числа хромосом
Существуют разные причины, приводящие к геномным мутациям.
1. Первым и наиболее важным механизмом является нарушение
нормального нерасхождения хромосом. Хромосомы, которые в норме должны разделиться во время клеточного деления, остаются соединенными вместе и в анафазе отходят к одному полюсу. Это может произойти в ходе митотического деления, но чаще наблюдается во время мейоза. У человека по неизвестным причинам именно акроцентрические хромосомы имеют тенденцию чаще вовлекаться в нерасхождение.

113
Геномные болезни человека
Полисомия
аутосом
Моносомия
Х- половой
хромосомы
трисомия АВС
синдром Патау (47, Д, 13)
синдром Эдвардса (47, Е, 18)
болезнь Дауна (47, Д, 21)
трисомия (47, Д, 22)
Полисомия
половых
хромосом
синдром Клайнфельтера (47, XXY 48,
XXXY 49, XXXXY; 47, XYY 48, XYYY )
синдром 47ХХХ 48, ХХХХ 49, ХХХХХ
синдром Шершевского-Тернера (45, ХО)
Рис. 8.4.Классификация геномных болезней человека.

114
Мейотическое нерасхождение было открыто Бриджесом у дрозофилы.
На каждую гамету с одной добавочной хромосомой приходится другая без одной хромосомы. После оплодотворения гаметой с нормальным набором хромосом зигота оказывается по одной из хромосом либо трисомной, либо моносомной. Соматическое нерасхождение в митотически делящихся клетках во время раннего развития может приводить к мозаицизму с наличием нормальных клеток, трисомиков и миносомиков.
2. Вторым механизмом, обуславливающим геномные мутации, является утрата отдельной хромосомы вследствие «анафазного отставания»: во время анафазного движения одна хромосома может отстать от всех других.
3. Третьим механизмом является полиплоидизация. При этом в каждой клетке геном целиком представлен более чем дважды. У человека обнаружена только триплоидия, при которой число хромосом равно 3n=69.
К геномным мутациям относятся полиплоидии и гетероплоидии (рис. 8.4.).
Полиплоидия — увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. В соответствии с этим различают триплоиды (Зп), тетраплоиды (4п) и т. д. В настоящее время у человека описаны полиплоидные организмы с увеличением числа хромосом в 3 раза (69 хромосом, триплоидия) и в 4 раза
(92 хромосомы, тетраплоидия). Описано уже около 100 случаев с триплоидией и имеется несколько сообщений о появлении на свет детей с тетраплоидиями. Однако ввиду грубых пороков развития, затрагивающих основные органы и системы, продолжительность жизни таких детей составляет от нескольких часов до нескольких дней.
Гетероплоидия —изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору. При этом набор хромосом в клетке может быть увеличен на одну, две, три хромосомы (2п + 1; 2п + 2; 2п + 3) или уменьшен на одну хромосому
(2л-1).
Трисомия – увеличение числа отдельных хромосом. Для человека описаны трисомии по 8, 9, 13, 14, 18, 21, 22, Х и Y хромосомам.
Трисомия 13 – синдром Патау
Трисомия 18 – синдром Эдвардса.
Трисомия 21 – болезнь Дауна.
Трисомия Х – синдром Клайнфельтера, трисомии Х.
Моносомия – уменьшение числа отдельных хромосом. Наблюдается только по половой Х-хромосоме.
Новорожденный с синдромом Дауна (рис. 8.5.) отличается характерным внешним видом: округлый череп со скошенным затылком,

115
Рис. 8.5. Синдром Дауна ( 47 хромосом, трисомия 21 пары хромосом).
Рис. 8.6. Синдром трисомии Х, кариотип (47,
ХХХ).

116 косой разрез глаз, широкий плоский нос, добавочное веко, светло-серые пятна на радужной оболочке, “готическое” небо, маленькие уши, полуоткрытый рот с высунутым толстым языком. Имеют широкие короткие кости, иногда искривленные; может наблюдаться синдактилия. С возрастом выявляются отклонения в зрении, эндокринные нарушения, патологии кожных покровов, ногтей, волос, сниженный мышечный тонус. Про- должительность жизни ограничена 30-40 годами: умирают вследствие пороков развития внутренних органов и декомпенсации их функций.
Обладают ранимой психикой. ведут малоподвижный образ жизни. Эмоции относительно сохранны. Степень недоразвития интеллекта варьирует от дебильности до глубокой идиотии.
Из рождающихся с трисомиями описаны синдром Патау (трисомия по
13 паре аутосом), характеризующийся отсутствием шеи, различными уродствами на лице, неспособностью к выработке условных рефлексов и
синдром Эдвардса (трисомия по 18 паре аутосом), для которого типичными признаками являются крупные размеры черепа и вспученный живот. Такие больные умирают в раннем детстве.
Большинство трисомий по другим парам аутосом вызывают настолько серьезные патологии эмбриогенеза, что ведут к спонтанным абортам в период внутриутробного развития.
Наиболее распространенные хромосомные синдромы связаны с нарушениями числа и структуры половых хромосом (гоносом).
Аномалии половых хромосом (гоносом)
Одной из особенностей аномалий гоносом, обуславливающих клиническую и социальную значимость, является сравнительно легкое течение заболевания при отсутствии у больных множественных врожденных пороков развития и выраженной умственной отсталости. Уровень умственного развития может быть ниже нормы, но выражается не столь отчетливо, как в случаях аномалий аутосом. Как правило, хромосомные синдромы при аномалиях гоносом проявляются в пубертантном возрасте при появлении вторичных половых признаков.
Все аномалии гоносом могут проявляться полными и мозаичными формами.
Наиболее распространенными среди численных аномалий половых хромосом являются следующие:
(см. таблицы)
1.
47, ХХХ – трисомия Х (рис. 8.6.). Частота 1:800, 1:1000. Фенотип женский. Недоразвитие яичников в отдельных случаях может приводить к бесплодию, недоразвитию I и II половых признаков.
Интеллект страдает редко. Диагностический признак – два тельца
Барра в клетках эпителия слизистой щеки.

117
Рис. 8.7. Синдром Клайнфельтера - 47, XXY
(А- фенотип, Б – кариотип).
А
Б
Рис. 8.8. Синдром Джекобса – 47, XYY

118 2. Синдромы тетра-Х, пента-Х встречаются гораздо реже. Больные имеют низкий рост и множество дизэмбриогенетических стигм: аномалии ушей, прикуса, “готическое” нёбо, короткие искривленные пальцы, неполная синдактилия... Могут наблюдаться пороки внутренних органов. Половое развитие при синдроме ХХХ может быть в пределах нормы, при синдроме
ХХХХ и ХХХХХ имеют место ярко выраженные отклонения. Частота нарушений интеллекта среди женщин с трисомией-Х выше, чем в общей популяции; тетра-Х и пента-Х синдромы отягощены умственной отсталостью глубокой и средней степени.
3. 47, ХХY; 48, XXXY и др. – синдром Клайнфельтера (рис. 8.7.). Частота
– 1:400, 1:500. Фенотип мужской. Телосложение по женскому типу: узкие плечи, широкие бедра, преимущественное отложение жира на бедрах и ягодицах. Характерен высокий рост. Интеллект снижен. I и II половые признаки недоразвиты.
4. 47, XYY – разновидность синдрома Клайнфельтера, синдром Джекобса
(рис.8.8). 1:1000 новорожденных мальчиков. Характерен высокий рост.
Типичны психологические свойства: агрессивность, жестокость, неадаптивность, склонность к асоциальным действиям. Среди осужденных каждый двадцатый имеет кариотип ХYY. Распределение IQ сдвинуто к более низким значениям, примерно половина носителей страдает олигофренией.
5. 45, Х0 – синдром Шерешевского-Тернера (рис.8.9). Одна из частых причин (95%) спонтанных абортов и выкидышей. Частота синдрома
1:2000, 1:3000). Фенотип женский. Недоразвитие яичников приводит к бесплодию, недоразвитию I и II половых признаков. Интеллект страдает редко. Больные низкого роста. Характерная особенность – крыловидная кожная складка от затылка к плечу. Диагностический признак – отсутствие телец Барра в клетках эпителия слизистой щеки. Эффективно раннее гормональное лечение (гормональная коррекция).
Чаще всего встречаются мозаичные формы
Хромосомные нарушения (аномалии структуры хромосом)
К хромосомным мутациям относятся мутации, связанные с нарушением структуры хромосом (рис. 8.9.). Существуют следующие виды перестроек хромосом: отрыв различных участков хромосомы
(делеция), удвоение отдельных фрагментов (дупликация), поворот участка хромосомы на 180° или присоединение отдельного участка хромосомы к другой хромосоме (транслокация). Если подобные

119
Делеция
Инверсия
Дупликация
Транслокация
Рис. 8.9. Механизмы образования хромосомных мутаций.
Рис. 8.10. Транслокационая форма болезни Дауна.

120 изменения влекут за собой нарушение дозы и функции генов в хромосоме, то приводят к нарушению наследственных свойств организма, а иногда вызывают его гибель. Среди хромосомных болезней, обусловленных структурными хромосомными нарушениями, наиболее распространенными являются транслокационные формы болезни Дауна
(46, D
+21
) (рис. 8.10.), синдром Патау (46, D
+13
) (рис.8.12), синдром
Эдвардса (46, tr
+18
), синдром кошачьего крика (46, 5р
-
).
Помимо изменений в числе хромосом, известны и случаи изменений в структуре хромосом, приводящие к умственной неполноценности. Одним из наиболее ярких примеров является синдром “кошачьего крика”, возникающий вследствие делеции короткого плеча хромосомы
5.Типичные случаи характеризуются микроцефалией и своеобразным лицом круглой формы. Глаза у этих больных широко расставленные с эпикантом, антимонголоидным разрезом, уменьшенным подбородком.
Эти признаки отмечаются в детском возрасте. Часто встречаются косоглазие, аномалии радужки, атрофия зрительного нерва. Характерны деформированные, низко расположенные уши, короткая шея, деформация кистей. Имеют место пороки сердца, почек и других внутренних органов, низкие показатели роста и веса. Характерный “кошачий крик” наблюдается в течение первых недель жизни, обусловлен сужением гортани и постепенно исчезает. Продолжительность жизни резко не снижена. Умственная отсталость при этом поражении всегда глубокая.
Диагноз может быть установлен клинически, но требуется подтверждение исследованием кариотипа.

121
Рис. 9.1.Классификация мутаций.
•
По характеру проявлений: доминантные и рецессивные.
•
По прчинам: спонтанные и индуцированные.
•
По тиам мутировавших клеток: генеративные и соматические.
•
По исодам для организма: нейтральные, летальные и положительные.
•
По изменениям генетического материала:
4.1. Геномные (изменения числа хромосом – полиплоидия, гаплоидия, анеуплоидия).
4.2. Хромосомные (изменения структуры хромосом – хромосомные аберрации).
4.3. Генные (изменения структуры генов – молекулы
ДНК)

122

перейти в каталог файлов