Genetika cheloveka s osnovami meditsinskoy genetiki uchebnik Ruban E D

Ñåðèÿ
«Ìåäèöèíà»
Ý. Ä. Ðóáàí
ÃÅÍÅÒÈÊÀ
×ÅËÎÂÅÊÀ
Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ
ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Äîïóùåíî
Ìèíèñòåðñòâîì îáðàçîâàíèÿ ÐÔ
â êà÷åñòâå ó÷åáíèêà äëÿ ñòóäåíòîâ
îáðàçîâàòåëüíûõ ó÷ðåæäåíèé
ñðåäíåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ
Издание 3-е, стереотипное
Ðîñòîâ-íà-Äîíó
Ôåíèêñ
2013
ÓÄÊ
575:616(075.32)
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
2
ÁÁÊ 52.5ÿ723
ÊÒÊ 32
Ð82
Ð82
Ðóáàí Ý. Ä.
Ãåíåòèêà ÷åëîâåêà ñ îñíîâàìè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè : ó÷åáíèê / Ý. Ä. Ðóáàí. — Èçä. 3-å, ñòåð. —
Ðîñòîâ í/Ä : Ôåíèêñ, 2013. — 319 ñ. — (Ìåäèöèíà).
ISBN 978-5-222-21045-1
 ó÷åáíèêå ïðåäñòàâëåíà ñîâðåìåííàÿ èíôîðìàöèÿ ïî îñíîâíûì ðàçäåëàì ãåíåòèêè ÷åëîâåêà ñ îñíîâàìè ìåäèöèíñêîé
ãåíåòèêè, âêëþ÷àÿ èñòîðèþ è ìåòîäû èçó÷åíèÿ ãåíåòèêè, áèîõèìè÷åñêèå è öèòîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè, çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ è âèäû âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ, ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè â íîðìå è ïàòîëîãèè, îñíîâíûå âèäû èçìåí÷èâîñòè, âèäû ìóòàöèé ó
÷åëîâåêà. Îòðàæåíû ïðè÷èíû è ìåõàíèçìû îñíîâíûõ ãðóïï íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé è ñîâðåìåííûå ðåêîìåíäàöèè ïî îðãàíèçàöèè ïðîãðàìì ïðîôèëàêòèêè è ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, à òàêæå ïîäõîäû ê ðåàáèëèòàöèè áîëüíûõ. Ó÷åáíèê ïîäãîòîâëåí â ñîîòâåòñòâèè ñ Ôåäåðàëüíûì Ãîñóäàðñòâåííûì îáðàçîâàòåëüíûì ñòàíäàðòîì 3-ãî ïîêîëåíèÿ ñðåäíåãî ïðîôåññèîíàëüíîãî îáðàçîâàíèÿ ïî ñïåöèàëüíîñòè «Ëå÷åáíîå äåëî», «Àêóøåðñêîå äåëî» è «Ñåñòðèíñêîå äåëî» è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ñòóäåíòîâ
ìåäèöèíñêèõ êîëëåäæåé è ó÷èëèù, â ïîìîùü ïðåïîäàâàòåëÿì
ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè, à òàêæå äëÿ øèðîêîãî êðóãà ÷èòàòåëåé,
èíòåðåñóþùèõñÿ îñíîâíûìè ïîëîæåíèÿìè ãåíåòèêè ÷åëîâåêà.
ISBN 978-5-222-21045-1
ÓÄÊ 575:616(075.32)
ÁÁÊ 52.5ÿ723
© Ðóáàí Ý. Ä., 2012
© Îôîðìëåíèå: ÎÎÎ «Ôåíèêñ», 2013
Ó÷åáíîå ïîñîáèå
Ðóáàí Ýëåîíîðà Äìèòðèåâíà
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ
Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Îòâåòñòâåííûé ðåäàêòîð Êóçíåöîâ Â.;
òåõíè÷åñêèé ðåäàêòîð Ëîãâèíîâà Ã.;
êîìïüþòåðíàÿ âåðñòêà: Ïàòóëîâà À.
Ïîäïèñàíî â ïå÷àòü 18.02.2013. Ôîðìàò 84 õ 108 1/32 .
Áóìàãà òèïîãðàôñêàÿ. Ãàðíèòóðà Thimes DL. Òèðàæ 2500.
Çàêàç ¹
ÎÎÎ «Ôåíèêñ» 344082, ã. Ðîñòîâ-íà-Äîíó, ïåð. Õàëòóðèíñêèé, 80
Ïðåäìåò è çàäà÷è ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè
3
Ïðåäèñëîâèå
Ñòðåìèòåëüíûé ïðîãðåññ íàøèõ çíàíèé î ìîëåêóëÿðíîì
ñòðîåíèè ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà, ìåõàíèçìàõ ìóòàãåíåçà è
êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêè â êîíöå ÕÕ âåêà ïîçâîëèë âûâåñòè ìåäèöèíó íà ïðèíöèïèàëüíî íîâûé óðîâåíü â ïîíèìàíèè ïðè÷èí è ðàçâèòèÿ ìåõàíèçìà çàáîëåâàíèé, ïðîôèëàêòèêè è ëå÷åíèÿ áîëüøèíñòâà íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé ÷åëîâåêà.
Ïðèìåðîì ïðîãðåññà â îáëàñòè ãåíåòèêè ÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ óñïåõè ïî ðàñøèôðîâêå â íà÷àëå ÕÕI âåêà (2003) ìåæäóíàðîäíîé ïðîãðàììû «Ãåíîì ÷åëîâåêà». Èñïîëüçîâàíèå äîñòèæåíèé ïðîãðàììû «Ãåíîì ÷åëîâåêà» ïîçâîëèò èäåíòèôèöèðîâàòü ãåíû, îòâåòñòâåííûå çà âîçíèêíîâåíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, à òàêæå ðàçðàáîòàòü ñèñòåìû ëå÷åíèÿ, îñíîâàííûå íà ââåäåíèè íîâîé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè, èñïðàâëÿþùåé ãåíåòè÷åñêèå äåôåêòû.
Áëàãîäàðÿ âíåäðåíèþ â ïðàêòè÷åñêîå çäðàâîîõðàíåíèå íîâåéøèõ ìåòîäîâ ìîëåêóëÿðíîé ãåíåòèêè è ìîëåêóëÿðíîé öèòîãåíåòèêè óäàåòñÿ íå òîëüêî êàðòèðîâàòü ãåíû ÷åëîâåêà, íî è
èäåíòèôèöèðîâàòü â íèõ íåêîòîðûå êîíêðåòíûå ìóòàöèè,
âûçûâàþùèå ðàçâèòèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé.
Ãåíåòèêà êàê íàóêà î çàêîíîìåðíîñòÿõ íàñëåäñòâåííîñòè è
èçìåí÷èâîñòè ñîñòàâëÿåò îñíîâó ñîâðåìåííîé áèîëîãèè, òàê
êàê îáåñïå÷èâàåò ðàçâèòèå âñåõ äðóãèõ áèîëîãè÷åñêèõ äèñöèïëèí è îïðåäåëÿåò èõ åäèíñòâî. Îäíàêî ðîëü ãåíåòèêè íå îãðàíè÷èâàåòñÿ òîëüêî áèîëîãèåé. Ãåíåòèêà èìååò íåñêîëüêî íàïðàâëåíèé, òàêèõ êàê öèòîãåíåòèêà, âîïðîñû ýâîëþöèè, ãåíåòè÷åñêèå îñíîâû ïîâåäåíèÿ, ýêîëîãèÿ, àíòðîïîãåíåç, ïñèõîëîãèÿ, ìåòîäîëîãèÿ, ìåäèöèíà è äðóãèå, ïðîãðåññ êîòîðûõ
çàâèñèò îò óðîâíÿ çíàíèé â îáëàñòè ãåíåòèêè. Ïñèõîãåíåòèêà
ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ñëîæíûì è íàèìåíåå ðàçðàáîòàííûì ðàçäåëîì ãåíåòèêè.
Ãåíåòèêà âñå áîëåå âõîäèò â ïîâñåäíåâíóþ æèçíü ëþäåé,
îïðåäåëÿÿ áóäóùåå ñåìüè è âñåãî ÷åëîâå÷åñòâà.
4
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Çíàíèå çàêîíîâ íàñëåäñòâåííîñòè íåîáõîäèìî êàæäîìó ñïåöèàëèñòó, èçó÷àþùåìó ïðèðîäó ÷åëîâåêà, äëÿ ïîíèìàíèÿ
íîâûõ ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè, ëå÷åíèÿ è ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
Ìåäèöèíñêèé ïåðñîíàë, íàõîäÿñü â òåñíîì îáùåíèè ñ áîëüíûìè â ñòàöèîíàðàõ è íà äîìó, âî ìíîãîì ìîæåò ïîìî÷ü â
ðåøåíèè ñåìåéíûõ, áûòîâûõ, ïñèõîëîãè÷åñêèõ è ñîöèàëüíîýêîíîìè÷åñêèõ ïðîáëåì, èìåÿ êëèíèêî-ãåíåòè÷åñêóþ ïîäãîòîâêó.
Èñïîëüçîâàíèå íîâûõ îáðàçîâàòåëüíûõ òåõíîëîãèé â èçó÷åíèè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ïîçâîëèò èìåòü âûñîêèé óðîâåíü ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ, áûòü ïðîôåññèîíàëüíî êîìïåòåíòíûì, ðåøàòü æèçíåííûå ïðîáëåìû, îáåñïå÷èâàòü âîçìîæíîñòü ëå÷åíèÿ è ïðîôèëàêòèêè òÿæåëûõ íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé äåòñêîé èíâàëèäíîñòè è ñìåðòíîñòè.
Ó÷åáíèê ïî ñâîåé ñòðóêòóðå ïîñòðîåí ïî ïðèíöèïó ñíà÷àëà
îñâåùåíèÿ îáùèõ âîïðîñîâ ãåíåòèêè ÷åëîâåêà, à çàòåì äàíà
õàðàêòåðèñòèêà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè, îñâåùåíû âîïðîñû äèàãíîñòèêè, ëå÷åíèÿ è ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé.
Ïðåäìåò è çàäà÷è ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè
5
Ââåäåíèå
ÏÐÅÄÌÅÒ È ÇÀÄÀ×È
ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãåíåòèêà (îò ãðå÷. genesis — ïðîèñõîæäåíèå) — íàóêà, èçó÷àþùàÿ ÿâëåíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè îðãàíèçìà
÷åëîâåêà íà âñåõ óðîâíÿõ åãî îðãàíèçàöèè.
Ãåíåòèêà ÷åëîâåêà ñ îñíîâàìè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè —
íàóêà, èçó÷àþùàÿ íàñëåäñòâåííîñòü è èçìåí÷èâîñòü ñ òî÷êè
çðåíèÿ ïàòîëîãèè ÷åëîâåêà.
Íàñëåäñòâåííîñòü — ýòî ñâîéñòâî îðãàíèçìà ïîâòîðÿòü â
ðÿäó ïîêîëåíèé ñõîäíûå ïðèçíàêè, òèïû îáìåíà âåùåñòâ è
èíäèâèäóàëüíîå ðàçâèòèå, ò. å. ïðîèçâîäèòü ñåáå ïîäîáíûõ.
Ïðè ýòîì íàñëåäñòâåííîñòü îçíà÷àåò íå ïîëíîå ïîâòîðåíèå ðîäèòåëüñêèõ îñîáåé, à ëèøü èõ ÷ðåçâû÷àéíîå ñõîäñòâî ìåæäó
ñîáîé è îòëè÷èå îò èíäèâèäîâ, ïðèíàäëåæàùèì ê äðóãèì áëèçêèì áèîëîãè÷åñêèì èíäèâèäàì.
Íàñëåäñòâåííîñòè ñîïóòñòâóåò ôåíîìåí èçìåí÷èâîñòè —
ÿâëåíèÿ, îòðàæàþùèå èíäèâèäóàëüíûå, ñåìåéíûå è èíûå
ðàçëè÷èÿ ìåæäó îñîáÿìè îäíîãî âèäà, áëàãîäàðÿ êîòîðûì ó
ïîòîìñòâà ïîÿâëÿþòñÿ íîâûå ïðèçíàêè, îáåñïå÷èâàþùèå â
ýâîëþöèè åñòåñòâåííûé îòáîð.  ñîâîêóïíîñòè íàñëåäñòâåííîñòü è èçìåí÷èâîñòü æèâûõ îðãàíèçìîâ ñîñòàâëÿþò ïðåäìåò
èçó÷åíèÿ ãåíåòèêè.
Ãåíåòèêà íå òîëüêî èçó÷àåò çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè ó ÷åëîâåêà íà âñåõ óðîâíÿõ åãî îðãàíèçàöèè è ñîñóùåñòâîâàíèÿ, ðàñêðûâàÿ ñóùíîñòü ýòèõ çàêîíîâ,
íî è ñòðåìèòñÿ íàéòè ñïîñîáû óïðàâëåíèÿ èìè.
Ãåíåòèêà ïðîøëà íåñêîëüêî ýòàïîâ ðàçâèòèÿ, â ðåçóëüòàòå
÷åãî ïîÿâèëèñü ñîâðåìåííûå êëàññè÷åñêèå çíàíèÿ î ãåíåòè÷åñêèõ îñíîâàõ îðãàíèçàöèè æèâîãî îðãàíèçìà. Ãåíåòèêó
6
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìîæíî ñ÷èòàòü òåîðåòè÷åñêèì ôóíäàìåíòîì ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé íàóêè.
Ðàçâèòèå ãåíåòèêè ÷åëîâåêà íåðàçðûâíî ñâÿçàíî ñ îáùåáèîëîãè÷åñêèìè êîíöåïöèÿìè, òàêèìè êàê ýâîëþöèîííîå ðàçâèòèå, îíòîãåíåç, çàêîíîì Ìåíäåëÿ î çàêîíîìåðíîñòè ïðèçíàêîâ, õðîìîñîìíîé òåîðèè íàñëåäñòâåííîñòè, èíôîðìàöèîííîé ðîëè ÄÍÊ, äîñòèæåíèÿìè òåîðåòè÷åñêîé è êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû. Ãåíåòèêà çàíèìàåò ëèäèðóþùóþ ðîëü â ôóíäàìåíòàëüíîé áèîëîãèè.
Íàðÿäó ñ ôèçèîëîãèåé, áèîõèìèåé, ìîðôîëîãèåé ãåíåòèêà ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ òåîðåòè÷åñêèì ôóíäàìåíòîì ñîâðåìåííîé ìåäèöèíñêîé íàóêè. Ïîíèìàíèå íàñëåäîâàíèÿ è âîçìîæíûõ òðàíñôîðìàöèé êàê íîðìàëüíûõ, òàê è ïàòîëîãè÷åñêèõ
ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà íåîáõîäèìî ïðè èçó÷åíèè ôèçèîëîãèè,
ãèñòîëîãèè, áèîõèìèè, ïåäèàòðèè, òåðàïèè, õèðóðãèè, íåâðîëîãèè, äåðìàòîâåíåðîëîãèè, îôòàëüìîëîãèè, îòîðèíîëàðèíãîëîãèè, ïàòîôèçèîëîãèè è äðóãèõ êëèíè÷åñêèõ äèñöèïëèí äëÿ èññëåäîâàíèÿ ýòèîëîãèè, ïàòîãåíåçà ìîíîãåííûõ è
ïîëèãåííûõ çàáîëåâàíèé, âëèÿíèÿ íà ïåðåäà÷ó íàñëåäñòâåííûõ ïðèçíàêîâ ìíîãî÷èñëåííûõ ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû, ïðîäóêòîâ ïèòàíèÿ, ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ. Çíà÷åíèå ãåíåòèêè äëÿ ìåäèöèíû îãðîìíî.
Äîñòèæåíèÿ îáùåé ãåíåòèêè ïîñòîÿííî âíåäðÿþòñÿ â åæåäíåâíóþ ðàáîòó ïðàêòè÷åñêîé ìåäèöèíû.
Ïðèêëàäíûì ðàçäåëîì ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ÿâëÿåòñÿ êëèíè÷åñêàÿ ãåíåòèêà, êîòîðàÿ ñ óñïåõîì îñâàèâàåò ìåòîäû ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
Ìåäèöèíñêîìó ñïåöèàëèñòó íåîáõîäèìû çíàíèÿ î ðàñïðîñòðàíåííîñòè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, ïðè÷èíàõ èõ âîçíèêíîâåíèÿ è ìåòîäàõ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ.
Ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà — èçó÷àåò ðîëü íàñëåäñòâåííûõ ôàêòîðîâ â âîçíèêíîâåíèè ïàòîëîãè÷åñêèõ ñèìïòîìîâ è ïðèçíàêîâ â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà, çàêîíîìåðíîñòè ïåðåäà÷è íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, ìåòîäû äèàãíîñòèêè, ïðîôèëàêòèêè è
ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, à òàêæå áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ è ÿâëÿåòñÿ âàæíûì ðàçäåëîì ñîâðåìåííîé ãåíåòèêè.
Ïðåäìåò è çàäà÷è ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè
7
Ñîâðåìåííûå äîñòèæåíèÿ ìåäèöèíû è ãåíåòèêè íàïðàâëåíû íà áîðüáó ñ áîëåçíÿìè è íà óëó÷øåíèå çäîðîâüÿ ëþäåé.
Ýâîëþöèÿ æèçíè íà Çåìëå íåâîçìîæíà áåç íàñëåäñòâåííîñòè
è èçìåí÷èâîñòè
Âàæíåéøåé çàäà÷åé ðàçâèòèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè â òå÷åíèå âñåãî ïåðèîäà ñóùåñòâîâàíèÿ ÷åëîâå÷åñòâà ÿâëÿëîñü èçó÷åíèå ïðîöåññîâ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà.
Äîñòèæåíèÿ â ãåíåòèêå ÷åëîâåêà îáóñëîâëåíû àíàëèçîì
çàêîíîâ ïðèðîäû è òèïîì íàñëåäîâàíèÿ ìóòàöèîííûõ èçìåíåíèé ó ÷åëîâåêà.
 ðåçóëüòàòå ñòîëåòíåãî ïóòè ðàçâèòèÿ ãåíåòèêè ñëîæèëèñü
îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
1. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè âîçíèêàþò â ðåçóëüòàòå îáùåé
íàñëåäñòâåííîé èçìåí÷èâîñòè ÷åëîâåêà.
2. Ïîïóëÿöèè ÷åëîâåêà îòÿãîùåíû îãðîìíûì «ãðóçîì»
ìóòàöèé.
3. Â ðàçâèòèè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè èãðàåò ðîëü ãåíîòèï è âíåøíÿÿ ñðåäà.
4. Íàñëåäñòâåííîñòü ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà îòÿãîùåíà íàêîïëåíèåì â ïðîöåññå ýâîëþöèîííîãî ðàçâèòèÿ ïàòîëîãè÷åñêèõ ìóòàöèé è âíîâü âîçíèêøèìè íàñëåäñòâåííûìè èçìåíåíèÿìè â ïîëîâûõ êëåòêàõ.
5. Ðåçêî èçìåíèëàñü ñðåäà îáèòàíèÿ ÷åëîâåêà, ïëàíèðîâàíèå ñåìüè è ãðàíèöû áðàêîâ. ×åëîâåêó ïðèõîäèòñÿ ñòàëêèâàòüñÿ ñ íîâûìè óñëîâèÿìè ñðåäû, èñïûòûâàòü áîëüøèå íàãðóçêè ñîöèàëüíîãî è ýêîëîãè÷åñêîãî õàðàêòåðà.
Óâåëè÷èëèñü ìàñøòàáû ìèãðàöèè íàñåëåíèÿ, ðàñøèðèëñÿ êðóã ïîòåíöèàëüíûõ ïàðòíåðîâ.
6. Ñîâðåìåííàÿ ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà îáëàäàåò áîëüøèìè âîçìîæíîñòÿìè â äèàãíîñòèêå, ïðîôèëàêòèêå è ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè, îñíîâûâàÿñü íà äàííûõ öèòîãåíåòèêè, áèîõèìè÷åñêîé ãåíåòèêè, êëèíè÷åñêîé è ìîëåêóëÿðíîé ãåíåòèêè, à òàêæå ïîïóëÿöèîííîé è ýêîëîãè÷åñêîé ãåíåòèêè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà èíòåíñèâíî ðàçâèâàåòñÿ è ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøåé ÷àñòüþ òåîðåòè÷åñêîé
ìåäèöèíû.
8
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïîñëåäíèå äâàäöàòü ëåò îñíîâíîå íàïðàâëåíèå èññëåäîâàíèé íàïðàâëåíî â îáëàñòü èçó÷åíèÿ ìîëåêóëÿðíûõ îñíîâ ñòðîåíèÿ è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ãåíîìîâ. Óñòàíîâëåíû ïîëíûå
íóêëåîòèäíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãåíîìîâ îðãàíèçìà ÷åëîâåêà, íà îñíîâå ÷åãî âîçíèêëè ñàìîñòîÿòåëüíûå äèñöèïëèíû —
ãåíîìèêà è åå ïåðñïåêòèâíûå íàïðàâëåíèÿ — ôóíêöèîíàëüíàÿ ãåíîìèêà, ïðîòåîìèêà è áèîèíôîðìàòèêà. Èçó÷àåòñÿ ãåíîì ÷åëîâåêà, öèòîãåíåòèêà, áèîõèìè÷åñêàÿ ãåíåòèêà, èììóíîãåíåòèêà, îíêîãåíåòèêà, êëèíè÷åñêàÿ è ïîïóëÿöèîííàÿ
ãåíåòèêà è ýêîëîãè÷åñêàÿ ãåíåòèêà.
Ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà âêëþ÷àåò òàêæå èììóíîãåíåòèêó,
èçó÷àþùóþ ãåíåòè÷åñêèå ôàêòîðû è ìåõàíèçìû èììóííîãî
îòâåòà, ãåíåòèêó îíòîãåíåçà — èçó÷àþùóþ è âûÿâëÿþùóþ ãåíåòè÷åñêèé êîíòðîëü ïðîöåññîâ ðàííåãî ýìáðèîíàëüíîãî ðàçâèòèÿ, îíêîãåíåòèêó, âûÿâëÿþùóþ ãåíåòèêó îïóõîëåâîãî ïðîöåññà.
 ïîñëåäíèå ãîäû ñòàëè âûäåëÿòü ðàçäåëû ðàçëè÷íûõ ìåäèöèíñêèõ ñïåöèàëüíîñòåé, ïîñâÿùåííûå èçó÷åíèþ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé: íåéðîãåíåòèêó, îôòàëüìîãåíåòèêó è äðóãèå.
Çíà÷åíèå ãåíåòèêè äëÿ ìåäèöèíû îãðîìíî. Îíà êàê ÷àñòü
òåîðåòè÷åñêîãî ôóíäàìåíòà ìåäèöèíû ðàñøèðÿåò è óãëóáëÿåò
áèîëîãè÷åñêîå ìûøëåíèå ìåäèöèíñêîãî ðàáîòíèêà. Äëÿ áóäóùåãî ìåäèöèíñêîãî ðàáîòíèêà çíàíèå îñíîâíûõ ïîëîæåíèé íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè ÷åëîâåêà íåîáõîäèìî
äëÿ ïîíèìàíèÿ íîâûõ ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè, ïðîôèëàêòèêè è
ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè. Äîñòèæåíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè âíåäðÿþòñÿ âî âñå ýòàïû ìåäèöèíñêîé ïîìîùè.
Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè çàíèìàþò ñóùåñòâåííîå ìåñòî â
ðàáîòå ìåäèöèíñêîãî ðàáîòíèêà.
Âûÿâëåíî, ÷òî íàñëåäñòâåííàÿ èçìåí÷èâîñòü âåñüìà âûñîêà — â òå÷åíèå æèçíè ÷åëîâåêà ïðèáëèçèòåëüíî ó 70% ëþäåé ïðîÿâëÿþòñÿ òå èëè èíûå íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè. Ñ íàñëåäñòâåííûìè è âðîæäåííûìè çàáîëåâàíèÿìè ðîæäàåòñÿ îêîëî
5% äåòåé. Èçâåñòíî áîëåå 10 000 íàñëåäñòâåííûõ ïðèçíàêîâ,
ïîëîâèíó êîòîðûõ ñîñòàâëÿþò íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè. Òàêèì îáðàçîì, ó áîëüøèíñòâà ëþäåé â òå÷åíèå æèçíè ïðîÿâëÿåòñÿ õîòÿ áû îäíî ñåðüåçíîå ãåíåòè÷åñêè îáóñëîâëåííîå
Ïðåäìåò è çàäà÷è ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè
9
îòêëîíåíèå îò íîðìû, ñíèæàþùåå ðàáîòîñïîñîáíîñòü è ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè ÷åëîâåêà.
Íàèáîëåå âàæíûìè íàïðàâëåíèÿìè â èññëåäîâàíèÿõ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ÿâëÿþòñÿ èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíîé ïðèðîäû
ãåíåòè÷åñêèõ èçìåíåíèé, àíàëèç èõ çàêîíîìåðíîñòåé íàñëåäîâàíèÿ, îöåíêà èõ ðàñïðîñòðàíåííîñòè â ðàçëè÷íûõ ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà, èçó÷åíèå ðîëè ìóòàãåííûõ ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû.
Èíòåíñèâíîå èçó÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé â êëèíèêàõ ìíîãèõ ñòðàí óâåëè÷èëî èõ ÷èñëî ïî÷òè äî 9000 (â 1966 ã.
áûëî èçó÷åíî òîëüêî îêîëî 1500 íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé).
Äëÿ áîëåå ÷åì 3900 èç ýòèõ íåäóãîâ èçó÷åíà ëîêàëèçàöèÿ ìóòàíòíûõ ãåíîâ â õðîìîñîìàõ è ïðîâåäåí ìîëåêóëÿðíûé àíàëèç
ïðîäóêòîâ èõ äåÿòåëüíîñòè. Ýòè äîñòèæåíèÿ ïîñòàâèëè íà
íîâóþ îñíîâó ðàçðàáîòêó ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, èõ ïðîôèëàêòèêó è ãåíîòåðàïèþ. Ïðèêëàäíûì
ðàçäåëîì ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ÿâëÿåòñÿ êëèíè÷åñêàÿ ãåíåòèêà, êîòîðàÿ ñ óñïåõîì îñâàèâàåò ìåòîäû ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè — êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé, áëèçíåöîâûé, áèîõèìè÷åñêèé, öèòîãåíåòè÷åñêèé.
Çàäà÷àìè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè è íàèáîëåå âàæíûìè íàïðàâëåíèÿìè â èññëåäîâàíèÿõ ÿâëÿþòñÿ:
n èçó÷åíèå ðîëè ãåíåòè÷åñêèõ è âíåøíèõ ôàêòîðîâ â ðàçâèòèè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè, à òàêæå õàðàêòåðà íàñëåäîâàíèÿ è ïðîÿâëåíèÿ ïàòîëîãè÷åñêèõ ãåíîâ;
n èçó÷åíèå ìîëåêóëÿðíîé ïðèðîäû ãåíåòè÷åñêèõ èçìåíåíèé è àíàëèçà çàêîíîìåðíîñòåé èõ íàñëåäîâàíèÿ;
n èçó÷åíèå õàðàêòåðà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè íà êëåòî÷íîì, ìîëåêóëÿðíîì, îðãàíèçìåííîì è ïîïóëÿöèîííîì óðîâíå;
n ðàçðàáîòêà ñèñòåìàòèêè, äèàãíîñòèêè è ïðîôèëàêòèêè
íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé;
n âûÿâëåíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé è
âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ è îöåíêà èõ ðàñïðîñòðàíåííîñòè â ðàçëè÷íûõ ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà;
n âûÿâëåíèå ìóòàãåííûõ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû è
ðàçðàáîòêà ìåòîäîâ èõ íåéòðàëèçàöèè;
10
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
n
n
n
ñîâåðøåíñòâîâàíèå ìåòîäîâ ãåííîé èíæåíåðèè ñ öåëüþ
ãåíîòåðàïèè è ïîëó÷åíèÿ íîâûõ ëåêàðñòâåííûõ âåùåñòâ;
øèðîêîå è ïîâñåìåñòíîå âíåäðåíèå ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ;
ðàçâèòèå ìåòîäîâ ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû
1.
2.
3.
4.
5.
Äàéòå îïðåäåëåíèå ïîíÿòèþ ãåíåòèêà.
×òî èçó÷àåò ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà?
Íàçîâèòå îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
 ÷åì ñîñòîèò ñóòü ÿâëåíèé íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè?
×òî òàêîå íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè ñ ýâîëþöèîííîé òî÷êè
çðåíèÿ?
6. Íàçîâèòå äîñòèæåíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
7. Ïðèâåäèòå îñíîâíûå ïðèìåðû çíà÷åíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
Ïðåäìåò è çàäà÷è ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè
11
Ãëàâà 1
ÈÑÒÎÐÈß ÐÀÇÂÈÒÈß ÃÅÍÅÒÈÊÈ
×ÅËÎÂÅÊÀ
Íàñëåäñòâåííîñòü êàê ñâîéñòâî âñåõ îðãàíèçìîâ èíòåðåñîâàëà ëþäåé ñ äðåâíèõ âðåìåí. Íî òîëüêî â XIX â. ýòî ÿâëåíèå
ñòàëè îáúåêòèâíî èçó÷àòü. Ïåðâûé äåéñòâèòåëüíî íàó÷íûé
âêëàä â ïîíèìàíèå ìåõàíèçìîâ íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ âíåñ
àâñòðèéñêèé èññëåäîâàòåëü Ãðåãîð Èîãàíí Ìåíäåëü. Åãî ìîæíî ñ÷èòàòü îñíîâàòåëåì íàó÷íîé ãåíåòèêè.  1866 ã. Ã. Ìåíäåëü îïóáëèêîâàë ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ, ïðîâîäèìûõ íà
ãîðîõå îãîðîäíîì, â êîòîðûõ ïîêàçàë, ÷òî íàñëåäñòâåííîñòü
ïåðåäàåòñÿ ÷åðåç ïîëîâûå êëåòêè â âèäå äèñêðåòíûõ ôàêòîðîâ
îò îäíîãî ïîêîëåíèÿ ê äðóãîìó, íå ñìåøèâàÿñü è íå ðàñòâîðÿÿñü. Ñâîè âûâîäû îí ïðåäñòàâèë â çíàìåíèòîé ñòàòüå «Îïûòû íàä ðàñòèòåëüíûìè ãèáðèäàìè». Îïûòû Ìåíäåëÿ è ñäåëàííûå èç íèõ âûâîäû çàëîæèëè îñíîâó êîíöåïöèè ãåíà, êîòîðàÿ ñîõðàíÿåò ñâîå âåäóùåå çíà÷åíèå äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè. Ýòè çàêîíû îñòàâàëèñü íåçàìå÷åííûìè áîëüøèíñòâîì ñîâðåìåííèêîâ, èõ çàíîâî îòêðûëè è ïðèíÿëè òîëüêî â 1900 ã.
òðîå áîòàíèêîâ: Õ. äå Ôðèç èç Ãîëëàíäèè, Ê. Êîððåíñ èç Ãåðìàíèè, Ý. ×åðìàê èç Àâñòðèè. Ýòîò ãîä è ñ÷èòàåòñÿ ãîäîì
ðîæäåíèÿ ãåíåòèêè êàê íàóêè.
Åùå â òðóäàõ Ãèïïîêðàòà, çíàìåíèòîãî äðåâíåãðå÷åñêîãî
âðà÷à, îòìå÷àëàñü çàêîíîìåðíîñòü ïåðåäà÷è çàáîëåâàíèé ïî
íàñëåäñòâó.
Âî âòîðîé ïîëîâèíå ÕIÕ â. äàëüíåéøåå ðàçâèòèå íàóêè
ïðèâåëî ê ôîðìèðîâàíèþ íîâîãî âçãëÿäà íà ïðèðîäó ÷åëîâåêà è åãî çàáîëåâàíèé. Óòâåðäèëîñü ïîíÿòèå î ïàòîëîãè÷åñêîé íàñëåäñòâåííîñòè ó ÷åëîâåêà, ïîÿâèëèñü ðàáîòû,
îïèñûâàþùèå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ, ïåðåäàþùèåñÿ â íåñêîëüêèõ ïîêîëåíèÿõ.  ðàáîòå àíãëèéñêîãî âðà÷à
Ä. Àäàìñà «Òðàêòàò î ïðåäïîëàãàåìûõ íàñëåäñòâåííûõ ñâîéñòâàõ áîëåçíåé» óêàçûâàåòñÿ, ÷òî íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ
12
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
îáíàðóæèâàåòñÿ íå ñðàçó ïîñëå ðîæäåíèÿ, íî ìîæåò ðàçâèâàòüñÿ
â ëþáîì âîçðàñòå, íà âîçíèêíîâåíèå íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè
ìîãóò îêàçûâàòü âëèÿíèå âíåøíèå ôàêòîðû.
 Ðîññèè â ñåðåäèíå ÕIÕ â. íàä ïðîáëåìàìè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ÷åëîâåêà ðàáîòàë Â.Ì. Ôëîðèíñêèé, êîòîðûé
óêàçûâàë íà çíà÷åíèå ñðåäû â ôîðìèðîâàíèè íàñëåäñòâåííûõ
ïðèçíàêîâ, âðåä áëèçêîðîäñòâåííûõ áðàêîâ, íàñëåäñòâåííûé
õàðàêòåð ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ, ãëóõîíåìîòû, àëüáèíèçìà è äð.
 êîíöå ÕIÕ â. âûñêàçàë òàêèå æå ïîíÿòèÿ àíãëèéñêèé áèîëîã Ô. Ãàëüòîí.
 1900 ã. Ê. Ëàíäøòåéíåð îïèñàë ñèñòåìó ãðóïï êðîâè
ÀÂ0, íàñëåäîâàíèå êîòîðûõ ïîäòâåðäèëîñü ðàáîòàìè ôîí Äóíãåðíà è Ãèðøôåëüäà. Â 1924 ã. Ô. Áåðíøòåéíîì óñòàíîâëåíî, ÷òî ñèñòåìà ãðóïï êðîâè ÀÂ0 êîíòðîëèðóåòñÿ ñåðèåé ìíîæåñòâåííûõ àëëåëåé îäíîãî ëîêóñà. Çàòåì â ïåðâîì äåñÿòèëåòèè
XX â. áûëî îáíàðóæåíî íàñëåäîâàíèå íàðóøåíèé îáìåíà âåùåñòâ. Àíãëèéñêèé âðà÷ À. Ãýððîä â 1902 ã. îïóáëèêîâàë
ñòàòüþ «Ðàñïðîñòðàíåííîñòü àëêàïòîíóðèè: èçó÷åíèå õèìè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé».  ñâîåé ðàáîòå îí ñäåëàë âûâîä, ÷òî íàðóøåíèå îáìåíà âåùåñòâ íàñëåäóåòñÿ ñîîòâåòñòâåííî çàêîíàì Ìåíäåëÿ. Ãýððîäîì áûëî ñîçäàíî íîâîå íàó÷íîå íàïðàâëåíèå — áèîõèìè÷åñêàÿ ãåíåòèêà ÷åëîâåêà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ âûäåëåíî
áîëåå 800 ôîðì íàñëåäñòâåííûõ äåôåêòîâ îáìåíà, ðàçðàáîòàíû ìåòîäû èõ äèàãíîñòèêè, à äëÿ íåêîòîðûõ èç ýòèõ çàáîëåâàíèé — ýôôåêòèâíûå ñïîñîáû ëå÷åíèÿ.  1908 ã. Ã. Õàðäè
è Â. Âàéíáåðã íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ïðèøëè ê âûâîäó,
÷òî çàêîíû Ìåíäåëÿ äàþò âîçìîæíîñòü îáúÿñíèòü ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòîòû ãåíîâ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå â ïîïóëÿöèÿõ.
Ê êîíöó XIX â. áûëè îòêðûòû õðîìîñîìû, èçó÷åíû ìèòîç
è ìåéîç. Ïîñëå ïåðåîòêðûòèÿ çàêîíîâ Ìåíäåëÿ ïðè ñîïîñòàâëåíèè åãî âûâîäîâ è îñîáåííîñòåé ðàñïðåäåëåíèÿ õðîìîñîì â ìåéîçå áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî èìåííî õðîìîñîìû ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè (îáîñíîâàíèå
õðîìîñîìíîé òåîðèè íàñëåäñòâåííîñòè 1910–1920 ãã.).
 1919 ã. îðãàíèçîâàíà êàôåäðà ãåíåòèêè â Ïåòðîãðàäñêîì
óíèâåðñèòåòå Þ.À. Ôèëèï÷åíêî, à â ýòî æå âðåìÿ Í.È. Âàâèëîâ ñôîðìóëèðîâàë âàæíåéøèé ãåíåòè÷åñêèé çàêîí —
Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ ãåíåòèêè ÷åëîâåêà
13
î ãåíåòè÷åñêèõ îñíîâàõ ñåëåêöèè è çàêîí ãîìîëîãè÷åñêèõ ðÿäîâ â íàñëåäñòâåííîé èçìåí÷èâîñòè.  20-å ãã. ÕÕ â. â ðåçóëüòàòå ìåíäåëåâñêîé òåîðèè áûëà ïðåóâåëè÷åíà ðîëü íàñëåäñòâåííîñòè â ôîðìèðîâàíèè íàñëåäñòâåííîé îòÿãîùåííîñòè.
Ïîÿâèëèñü åâãåíè÷åñêèå èäåè îá îáðå÷åííîñòè è âûðîæäåíèè
ñåìåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé. Åâãåíèêà ñòàâèëà ñâîåé
öåëüþ îñâîáîæäåíèå ÷åëîâå÷åñòâà îò ëþäåé ñ íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèåé. Òàêèå èäåè áûñòðî ðàñïðîñòðàíèëèñü áîëåå ÷åì â
30 ñòðàíàõ è ïðèíÿëè ôîðìó æåñòêèõ çàêîíîâ î ñòåðèëèçàöèè
ëèö, ðîäèâøèõ äåòåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé. Ñ 1907 äî
1960 ã. â ÑØÀ áûëî íàñèëüñòâåííî ñòåðèëèçîâàíî áîëåå
100 000 ÷åëîâåê, â Ãåðìàíèè çà ãîä ñòåðèëèçîâàíî 80 000 ÷åëîâåê.
 1944 ã. áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ïåðåäà÷à íàñëåäñòâåííîé
èíôîðìàöèè ñâÿçàíà ñ ÄÍÊ. Â 1953 ã. Äæ. Óîòñîíîì è
Ô. Êðèêîì áûëè ñîçäàíû ìîäåëè ìàêðîìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû ÄÍÊ. Ñ ýòîãî âðåìåíè íà÷àëîñü óãëóáëåííîå èçó÷åíèå
ìîëåêóëÿðíîé, áèîõèìè÷åñêîé è èììóíîãåíåòèêè ÷åëîâåêà.
Ñ 1956 ã. áåðåò íà÷àëî åùå îäíî íàó÷íîå íàïðàâëåíèå —
öèòîãåíåòèêà, ò. å. èçó÷åíèå õðîìîñîì, êîãäà Òèî è Ëåâàí,
à òàêæå Ôîðä è Õàìåðòîí íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà óñòàíîâèëè, ÷òî ÷èñëî õðîìîñîì ó ÷åëîâåêà ðàâíî 46, à â 1959 ã. áûëà
îòêðûòà õðîìîñîìíàÿ ïðèðîäà áîëåçíåé.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè îáíàðóæåíî îêîëî 1 000 âàðèàíòîâ
ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìåíåíèé õðîìîñîì ó ÷åëîâåêà è óæå âîçìîæíà
ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà áîëåå 100 íàñëåäñòâåííûõ ïàòîëîãèé.
 ðàñ÷åòå íà 1000 íîâîðîæäåííûõ ýòè çàáîëåâàíèÿ âñòðå÷àþòñÿ ó 6–7 äåòåé.
Îñíîâîïîëîæíèêîì êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêè â Ðîññèè ïðèçíàí âûäàþùèéñÿ âðà÷-íåâðîïàòîëîã Ñ.Í. Äàâèäåíêîâ.
 1930 ã. â ã. Ìîñêâå áûë îðãàíèçîâàí Ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò, êîòîðûé áûë âñêîðå çàêðûò â ñâÿçè ñ ïðèõîäîì ê âëàñòè â áèîëîãè÷åñêîé íàóêå Ò.Ä. Ëûñåíêî. Ïîñëå ðàçîáëà÷åíèÿ ó÷åíèÿ Ëûñåíêî ñ 1964 ã. íà÷àëîñü âîçðîæäåíèå
ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè. Áûë èçäàí ó÷åáíèê ïî ìåäèöèíñêîé
ãåíåòèêå, â 1969 ã. âîññîçäàí Èíñòèòóò ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè, ãäå íà÷àëèñü èññëåäîâàíèÿ ïî ìíîãèì íàïðàâëåíèÿì
14
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ïîä ðóêîâîäñòâîì àêàäåìèêà Í.Ï. Áî÷êîâà. Àêòèâíîå ó÷àñòèå â âîçðîæäåíèè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ïðèíÿëè ãåíåòèêè è ó÷åíûå: Â.Ä. Òèìàêîâ, Ñ.Í. Äàâèäåíêîâ, À.Ô. Çàõàðîâ, Å.Ô. Äàâèäåíêîâà, À.À. ÏðîêîôüåâàÁåëüãîâñêàÿ, Ñ.À. Íåéôàõ, Å.Å. Ïîãîñÿíö è ìíîãèå äðóãèå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ îäíèì èç îñíîâíûõ ìåòîäîâ ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííîé è âðîæäåííîé ïàòîëîãèè ÿâëÿåòñÿ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå, êîòîðîå äàåò âîçìîæíîñòü
ïàöèåíòó è åãî ñåìüå ïîëó÷èòü íåîáõîäèìûå ñâåäåíèÿ î ñïîñîáàõ ïðåäóïðåæäåíèÿ çàáîëåâàíèÿ, åãî òå÷åíèè, âåðîÿòíîñòè
ïîâòîðåíèÿ åãî ó ïîòîìêîâ. Êàòåãîðè÷åñêè çàïðåùàåòñÿ íàñèëüñòâåííàÿ ñòåðèëèçàöèÿ è ëþáîå äðóãîå âìåøàòåëüñòâî,
íàðóøàþùåå ïðàâà ÷åëîâåêà. Ðåøåíèå î äàëüíåéøåì äåòîðîæäåíèè ñåìüÿ ïðèíèìàåò ñàìîñòîÿòåëüíî. Ïåðâàÿ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêàÿ êîíñóëüòàöèÿ áûëà îðãàíèçîâàíà â 1929 ã. â Èíñòèòóòå íåðâíî-ïñèõè÷åñêîé ïðîôèëàêòèêè â Ëåíèíãðàäå ïðîôåññîðîì Ñ.Í. Äàâèäåíêîâûì, êîòîðûé èçó÷àë íàñëåäñòâåííûå
áîëåçíè íåðâíîé ñèñòåìû, ðàçðàáàòûâàë îñíîâû ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ.
Ïðîôèëàêòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé: ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå, ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà, ìàññîâàÿ äèàãíîñòèêà ó íîâîðîæäåííûõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
îáìåíà, ïîääàþùèõñÿ äèåòè÷åñêîé è ëåêàðñòâåííîé êîððåêöèè, äèñïàíñåðèçàöèÿ áîëüíûõ è ÷ëåíîâ èõ ñåìåé. Âíåäðåíèå ýòîé ñèñòåìû îáåñïå÷èâàåò ñíèæåíèå ÷àñòîòû ðîæäåíèÿ
äåòåé ñ âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ è íàñëåäñòâåííûìè
áîëåçíÿìè íà 60–70%.
Ìåäèöèíñêàÿ ñåñòðà, ôåëüäøåð è àêóøåðêà âìåñòå ñ âðà÷îì ìîãóò àêòèâíî ó÷àñòâîâàòü â ðåàëèçàöèè äîñòèæåíèé ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè íà ïðàêòèêå ðàäè ñ÷àñòëèâîé ñåìüè ñî
çäîðîâûì ïîòîìñòâîì. Äëÿ àêòèâíîãî ó÷àñòèÿ â âîïðîñàõ è
ðåøåíèÿõ, ïðèíèìàåìûõ ñåìüåé, ìåäèöèíñêèé ðàáîòíèê äîëæåí èìåòü õîðîøóþ êëèíèêî-ãåíåòè÷åñêóþ ïîäãîòîâêó.
Âûñîêèé óðîâåíü ïîäãîòîâêè ñïåöèàëèñòîâ â ìåäèöèíñêèõ
êîëëåäæàõ ïðåäïîëàãàåò òåïåðü è õîðîøåå çíàíèå ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ ãåíåòèêè ÷åëîâåêà
15
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1.
2.
3.
4.
5.
×òî èçó÷àåò ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà?
Êàêîâà ñâÿçü ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ñ äðóãèìè äèñöèïëèíàìè?
 ÷åì ñîñòîèò ñóòü ÿâëåíèé íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè?
Íàçîâèòå äîñòèæåíèÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè.
Êòî ÿâëÿåòñÿ îáúåêòîì èçó÷åíèÿ êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêè?
16
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãëàâà 2
ÖÈÒÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ È ÁÈÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ
ÎÑÍÎÂÛ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ
2.1. Öèòîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè.
Ïåðåäà÷à ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà
Êëåòêà ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé ñòðîåíèÿ ëþáîãî îðãàíèçìà, à ïðè
ðàçìíîæåíèè — ñâÿçóþùèì çâåíîì äâóõ ïîêîëåíèé. Êëåòêè
ðàçíûõ îðãàíèçìîâ è â ðàçíûõ òêàíÿõ î÷åíü ðàçíîîáðàçíû ïî
ðàçìåðó, ôîðìå, ñòðîåíèþ è ôóíêöèÿì, îäíàêî îáùàÿ ñõåìà
ñòðîåíèÿ êëåòêè îäèíàêîâà.
Ïåðâîå îïèñàíèå êëåòîê áûëî ñäåëàíî â 1665 ã. àíãëè÷àíèíîì Ð. Ãóêîì. Áîòàíèê Ì. Øëåéäåí è çîîëîã Ò. Øâàíí
îáúåäèíèëè èäåè ðàçíûõ ó÷åíûõ è ñôîðìóëèðîâàëè «êëåòî÷íóþ òåîðèþ».  1855 ã. Ð. Âèðõîâ ðàñøèðèë ýòó òåîðèþ,
ïðîâîçãëàñè⠗ «êàæäàÿ êëåòêà èç êëåòêè». Ïðèçíàíèå
íåïðåðûâíîñòè æèâîãî ïîáóäèëî ó÷åíûõ âòîðîé ïîëîâèíû
XIX â. çàíÿòüñÿ èññëåäîâàíèåì ñòðîåíèÿ êëåòêè è ìåõàíèçìîâ êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ. Ñ ýòîãî âðåìåíè íàêîïèëîñü îãðîìíîå êîëè÷åñòâî ñâåäåíèé î ñòðóêòóðå è ôóíêöèÿõ êëåòîê ó ðàçëè÷íûõ æèâûõ îðãàíèçìîâ, à ïîçæå, â ÕÕ â. áûëà ñîçäàíà
ñîâðåìåííàÿ êëåòî÷íàÿ òåîðèÿ.
Ñîâðåìåííàÿ êëåòî÷íàÿ òåîðèÿ âêëþ÷àåò ñëåäóþùèå ïîëîæåíèÿ.
Êëåòêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñàìîâîñïðîèçâîäÿùóþñÿ õèìè÷åñêóþ ñèñòåìó. Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîääåðæèâàòü â ñåáå íåîáõîäèìóþ êîíöåíòðàöèþ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ, ýòà ñèñòåìà äîëæíà áûòü ôèçè÷åñêè îòäåëåíà îò ñâîåãî îêðóæåíèÿ è âìåñòå ñ
òåì îíà äîëæíà îáëàäàòü ñïîñîáíîñòüþ ê îáìåíó ñ ýòèì îêðóæåíèåì, ò. å. ñïîñîáíîñòüþ ïîãëîùàòü âåùåñòâà, êîòîðûå
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
17
òðåáóþòñÿ åé â êà÷åñòâå «ñûðüÿ», è âûâîäèòü íàðóæó íàêàïëèâàþùèåñÿ «îòõîäû».
Êëåòêà — ýëåìåíòàðíàÿ åäèíèöà ðàçâèòèÿ æèâîãî îðãàíèçìà. Êàæäàÿ íîâàÿ êëåòêà îáðàçóåòñÿ â ðåçóëüòàòå äåëåíèÿ èñõîäíîé êëåòêè. Âñå æèâûå îðãàíèçìû ðàçâèâàþòñÿ èç îäíîé
èëè ãðóïïû êëåòîê.
Êëåòêà — ýòî ñòðóêòóðíàÿ, ôóíêöèîíàëüíàÿ è ãåíåòè÷åñêàÿ
åäèíèöà æèâûõ îðãàíèçìîâ. Âñå æèâûå îðãàíèçìû, êðîìå
âèðóñîâ è ôàãîâ, ñîñòîÿò èç êëåòîê. Êëåòêè îäíîêëåòî÷íûõ è
ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ è ðàñòèòåëüíûõ îðãàíèçìîâ ñõîäíû ïî ñòðîåíèþ, õèìè÷åñêîìó ñîñòàâó, ïðèíöèïàì æèçíåäåÿòåëüíîñòè. Êëåòêè, êàê ïðàâèëî, èìåþò î÷åíü ìàëåíüêèå
ðàçìåðû, â ñðåäíåì îò 0,01 äî 0,1 ìì.
Êëåòêà — ôóíêöèîíàëüíàÿ åäèíèöà â ìíîãîêëåòî÷íîì îðãàíèçìå.  íåì êëåòêè ñïåöèàëèçèðóþòñÿ íà âûïîëíåíèè îïðåäåëåííûõ ôóíêöèé, îáúåäèíåíû â òêàíè è îðãàíû, ôóíêöèîíàëüíî ñâÿçàííûå ñèñòåìû. Ðàçëè÷àþò ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè — êëåòêè òåëà (îò ëàò. soma — òåëî) è ãåíåðàòèâíûå,
ò. å. ïîëîâûå êëåòêè (îò ëàò. generatio — çàðîæäåíèå). Âñå
æèâûå îðãàíèçìû áëàãîäàðÿ ïðèñóùåìó èì ïåðâè÷íîìó ñâîéñòâó íàñëåäñòâåííîñòè ñîõðàíÿþò â ðÿäó ïîêîëåíèé õàðàêòåðíûå äëÿ íèõ ÷åðòû, ò. å. âîñïðîèçâîäÿò ñåáå ïîäîáíûõ è ïåðåäàþò ýòó ïðååìñòâåííîñòü èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå â ïðîöåññå ðàçìíîæåíèÿ.
Êëåòêà — ýòî æèâàÿ ýëåìåíòàðíàÿ ñèñòåìà, ñïîñîáíàÿ ê
ñàìîîáíîâëåíèþ, ñàìîðåãóëÿöèè è ñàìîâîñïðîèçâåäåíèþ.
 çàâèñèìîñòè îò ñòðóêòóðíûõ îñîáåííîñòåé êëåòêè äåëÿòñÿ
íà ïðîêàðèîòè÷åñêèå è ýóêàðèîòè÷åñêèå. Ïðîêàðèîòè÷åñêèå
îðãàíèçìû (â ïåðåâîäå ñ ãðå÷åñêîãî — «ïðåäúÿäåðíûå») —
ýòî áàêòåðèè è ñèíå-çåëåíûå âîäîðîñëè. Îñíîâíîé èõ îñîáåííîñòüþ ÿâëÿåòñÿ îòñóòñòâèå îôîðìëåííîãî ÿäðà. Ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë ïðîêàðèîò ïðåäñòàâëåí îäíîé ìîëåêóëîé
ÄÍÊ, çàìêíóòîé â êîëüöî. Â òàêèõ êëåòêàõ îòñóòñòâóþò îðãàíîèäû, èìåþùèå ìåìáðàííîå ñòðîåíèå.
Áîëåå âûñîêîîðãàíèçîâàííûå æèâûå îðãàíèçìû, òàêèå êàê
ãðèáû, ðàñòåíèÿ, æèâîòíûå, â òîì ÷èñëå è ÷åëîâåê, èìåþò â
ñâîåì ñîñòàâå ýóêàðèîòè÷åñêèå êëåòêè. Èõ îñîáåííîñòüþ
18
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ÿäðà ñ ÿäåðíîé îáîëî÷êîé è öèòîïëàçìû ñ
îðãàíîèäàìè.
2.2. Ñòðîåíèå è ôóíêöèè ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè
Âñå êëåòêè èìåþò îáîëî÷êó — êëåòî÷íóþ ìåìáðàíó, êîòîðàÿ îòäåëÿåò êëåòêó îò îêðóæàþùåé ñðåäû. Îíà ñîñòîèò èç äâîéíîãî ñëîÿ ëèïèäíûõ ìîëåêóë, ãèäðîôèëüíûå ÷àñòè êîòîðûõ
îáðàùåíû ê âíåøíèì ñòîðîíàì, à ãèäðîôîáíûå ó÷àñòêè —
âíóòðü. Òàì æå ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ ìîëåêóëû áåëêî⠗ ëèáî íà
âíåøíåé, ëèáî íà âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ìåìáðàíû, ëèáî îíè
ïðîíèçûâàþò åå íàñêâîçü. Êðîìå òîãî, â ìåìáðàíàõ èìåþòñÿ
òàêæå óãëåâîäû â âèäå ãëèêîïðîòåèíîâ èëè ãëèêîëèïèäîâ.
Êëåòî÷íûå ìåìáðàíû èãðàþò âàæíóþ ðîëü ïî ðÿäó ïðè÷èí.
Îíè îòäåëÿþò êëåòî÷íîå ñîäåðæèìîå îò âíåøíåé ñðåäû, ðåãóëèðóþò îáìåí ìåæäó êëåòêîé è ñðåäîé, îáåñïå÷èâàþò ïîñòîÿíñòâî âíóòðèêëåòî÷íîãî ñîñòàâà è äåëÿò êëåòêè íà îòñåêè, èëè êîìïàðòìåíòû, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ òåõ èëè èíûõ
ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ìåòàáîëè÷åñêèõ ïóòåé.
Îáëàäàÿ èçáèðàòåëüíîé ïðîíèöàåìîñòüþ, ìåìáðàíà îãðàíè÷èâàåò èëè ïîëíîñòüþ èñêëþ÷àåò äîñòóï â êëåòêó îäíèõ âåùåñòâ è ïðîïóñêàåò äðóãèå. Äàííàÿ ñòðóêòóðà ñîõðàíÿåò ôîðìó êëåòêè, çàùèùàåò åå îò ïîâðåæäåíèé. Ïîìèìî òîãî, îíà
ó÷àñòâóåò â ôîðìèðîâàíèè êîíòàêòîâ ñ äðóãèìè êëåòêàìè.
Ðàçëè÷íûå ìîëåêóëÿðíûå ÷àñòèöû ïåðåìåùàþòñÿ ÷åðåç ìåìáðàíó ïóòåì àêòèâíîãî èëè ïàññèâíîãî òðàíñïîðòà.
Ïàññèâíûé òðàíñïîðò íå òðåáóåò çàòðàò ýíåðãèè è îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ïðîñòîé äèôôóçèè, îñìîñà èëè ñ ïîìîùüþ
áåëêîâ-ïåðåíîñ÷èêîâ.
Àêòèâíûé òðàíñïîðò — ýòî ñîïðÿæåííûé ñ ïîòðåáëåíèåì
ýíåðãèè ïåðåíîñ ìîëåêóë èëè èîíîâ ÷åðåç ìåìáðàíó ïðîòèâ
ãðàäèåíòîâ êîíöåíòðàöèè ñ èñïîëüçîâàíèåì çàïàñîâ ýíåðãèè.
 êëåòêàõ ìåæäó äâóìÿ ñòîðîíàìè ïîääåðæèâàåòñÿ ðàçíîñòü
ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà. Ïîýòîìó êàòèîíû (ïîëîæèòåëüíî çàðÿæåííûå èîíû) îáû÷íî ñòðåìÿòñÿ â êëåòêó, òîãäà êàê àíèîíû êëåòêîé îòòàëêèâàþòñÿ. Âî âíåêëåòî÷íûõ è âíóòðèêëåòî÷-
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
19
íûõ æèäêîñòÿõ èç èîíîâ ïðåîáëàäàþò èîíû íàòðèÿ, èîíû êàëèÿ è õëîðèä-èîíû. Ó áîëüøåé ÷àñòè êëåòîê â ïëàçìàòè÷åñêîé ìåìáðàíå äåéñòâóåò íàòðèé-êàëèåâûé íàñîñ, àêòèâíî âûêà÷èâàþùèé íàòðèé èç êëåòêè è àêòèâíî ïîãëîùàþùèé èîíû
êàëèÿ èç âíåøíåé ñðåäû è ïåðåíîñÿùèé èõ â êëåòêó.
Êàæäàÿ êëåòêà (ðèñ. 2.1) ñîñòîèò èç ÿäðà, îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ ÿäðûøåê è öèòîïëàçìû, êîòîðûå âìåñòå îáðàçóþò
ïðîòîïëàçìó. Âíóòðåííåå ñîäåðæèìîå êëåòêè — öèòîïëàçìà —
ñëîæíîîðãàíèçîâàííàÿ ñèñòåìà. Îíà ñîñòîèò èç âîäÿíèñòîãî
îñíîâíîãî âåùåñòâà è íàõîäÿùèõñÿ â íåì ðàçíîîáðàçíûõ ñòðóêòóð. Öèòîïëàçìà ñîñòàâëÿåò îñíîâíóþ ìàññó êëåòêè. Îñíîâíîå âåùåñòâî — ýòî áåñöâåòíàÿ êîëëîèäíàÿ ìàññà, âêëþ÷àþùàÿ
âîäíûé ðàñòâîð íåîðãàíè÷åñêèõ è îðãàíè÷åñêèõ âåùåñòâ è ñïîñîáíàÿ ìåíÿòü ñâîþ âÿçêîñòü. Îíà íàçûâàåòñÿ ãèàëîïëàçìîé
èëè ìàòðèêñîì. Â îñíîâíîì âåùåñòâå ïðîòåêàþò ìíîãèå
áèîõèìè÷åñêèå ïðîöåññû, îíî îáåñïå÷èâàåò âçàèìîñâÿçü ìåæäó
îòäåëüíûìè ñòðóêòóðàìè êëåòêè. Ãèàëîïëàçìà ñîñòîèò èç êîëëîèäíîãî ðàñòâîðà áåëêîâ: âîäà — 85%, áåëêè — 10 è äðóãèå
ñîåäèíåíèÿ — 5%.
Êðîìå ãèàëîïëàçìû öèòîïëàçìà ñîäåðæèò âêëþ÷åíèÿ è
îðãàíîèäû. Âêëþ÷åíèÿ íå ÿâëÿþòñÿ îáÿçàòåëüíûì êîìïîíåíòîì, ïîñêîëüêó ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðàçëè÷íûå ïðîäóêòû ìåòàáîëèçìà (æèðû, áåëêè, êðèñòàëëû ñîëåé ìî÷åâîé êèñëîòû, ïèãìåíòíûå çåðíà è ò. ä.).
Îðãàíîèäû — ïîñòîÿííûå êîìïîíåíòû êëåòêè, âûïîëíÿþùèå ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå ôóíêöèè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ: ýíäîïëàçìàòè÷åñêèé ðåòèêóëóì (ñåòü), ìèòîõîíäðèè, ðèáîñîìû,
ëèçîñîìû, ïåðîêñèñîìû, ïëàñòèí÷àòûé àïïàðàò Ãîëüäæè,
ìèêðîòðóáî÷êè è ìèêðîôèëàìåíòû, ïðîìåæóòî÷íûå ôèëàìåíòû, ìèêðîâîðñèíêè è öåíòðîñîìà.
Ýíäîïëàçìàòè÷åñêèé ðåòèêóëóì — ïëàñòèí÷àòûå ñòðóêòóðû
èëè ìåìáðàíû, êîòîðûå îáðàçóþò ñëîæíóþ ñèñòåìó ïëîñêèõ
ðàçâåòâëåííûõ êàíàëîâ, ïðîíèçûâàþùèõ öèòîïëàçìó.
Ìèòîõîíäðèè — ñàìûå êðóïíûå îðãàíîèäû êëåòêè, èìåþùèå ñôåðè÷åñêîå èëè ïàëî÷êîâèäíîå îáðàçîâàíèå ñëîæíîé
ñòðóêòóðû. Îíè ñîäåðæàòñÿ âî âñåõ àýðîáíûõ ýóêàðèîòè÷åñêèõ
êëåòêàõ, ñîñòîÿò èç ìàòðèêñà, îêðóæåííîãî âíóòðåííåé
Ïëàçìàòè÷åñêàÿ
ìåìáðàíà
Ìèòîõîíäðèÿ
Øåðîõîâàòûé
ýíäîïëàçìàòè÷åñêèé
ðåòèêóëóì
Ðèáîñîìû, ñâÿçàííûå ñ
ýíäîïëàçìàòè÷åñêèì
ðåòèêóëóìîì
Ìèêðîôèëàìåíòû
(ðàññåÿíû ïî âñåé
êëåòêå)
Àïïàðàò Ãîëüäæè
Ïóçûðüêè
Ãîëüäæè
Ñåêðåòîðíûé ïóçûðåê
èëè «ãðàíóëà»
Ýêçîöèòîç ñåêðåòèðóåìîãî ïðîäóêòà
Ïîãëîùåíèå èëè ñåêðåöèÿ
ó îñíîâàíèÿ ìèêðîâîðñèíîê
Ðèñ. 2.1. Ñõåìàòè÷åñêîå
èçîáðàæåíèå ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè, âûÿâëÿåìîå ïðè
ïîìîùè ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà. Äëÿ ïðîñòîòû ïîêàçàíû ëèøü ÷àñòü ýíäîïëàçìàòè÷åñêîãî ðåòèêóëóìà ñ
ïðèñîåäèíåííûìè ê íåìó
ðèáîñîìàìè è ëèøü
íåêîòîðîå êîëè÷åñòâî
ñâîáîäíûõ ðèáîñîì
Öèòîïëàçìà
Ýóõðîìàòèí
ßäðûøêî
Ãåòåðîõðîìàòèí
} Õðîìàòèí
ßäåðíàÿ îáîëî÷êà
(äâå ìåìáðàíû)
ßäåðíàÿ ïîðà
ü
ï
ï
ï
ï
ï ßäðî
ý
ï
ï
ï
ï
ï
ï
þ
Äâå öåíòðèîëè, ðàñïîëîæåííûå ïîä
ïðÿìûì óãëîì äðóã ê äðóãó
Ñâîáîäíûå ðèáîñîìû,
ðàññåÿííûå â öèòîïëàçìå
Ëèçîñîìà
Ïèíîöèòîçíûé
ïóçûðåê
Ãëàäêèé ýíäîïëàçìàòè÷åñêèé ðåòèêóëóì
Ìèêðîòðóáî÷êè (÷àñòî
ó ïåðèôåðèè êëåòêè)
Ôîðìèðîâàíèå
ïèíîöèòîçíîãî
ïóçûðüêà
Ìèêðîâîðñèíêà
20
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
21
ìåìáðàíîé, ìåæìåìáðàííîãî ïðîñòðàíñòâà è íàðóæíûõ ìåìáðàí. Íàðóæíûé ñëîé ìàòðèêñà — îñíîâíîå ãîìîãåííîå èëè
òîíêîçåðíèñòîå âåùåñòâî êëåòêè, çàïîëíÿþùåå âíóòðèêëåòî÷íîå ïðîñòðàíñòâî ìåæäó îðãàíåëëàìè.  ìàòðèêñå ñîäåðæàòñÿ êîëüöåâèäíûå ìîëåêóëû ÄÍÊ, ñïåöèôè÷åñêèå ÐÍÊ, ñâîè
ðèáîñîìû, ðàçëè÷íûå ôåðìåíòû, ãðàíóëû ñîëåé êàëüöèÿ è
ìàãíèÿ. Ìåìáðàíû ñîñòîÿò èç áåëêîâ è ôîñôîëèïèäîâ. Ìèòîõîíäðèè ñïîñîáíû ê ñàìîâîñïðîèçâåäåíèþ.  ìèòîõîíäðèÿõ çà ñ÷åò îêèñëèòåëüíî-âîññòàíîâèòåëüíûõ ïðîöåññîâ
âûðàáàòûâàåòñÿ ýíåðãèÿ, êîòîðàÿ íàêàïëèâàåòñÿ â âèäå ìîëåêóë àäåíîçèíòðèôîñôàòà. Ãëàâíóþ ôóíêöèþ ìèòîõîíäðèé
ñîñòàâëÿåò àýðîáíîå êëåòî÷íîå äûõàíèå (èñïîëüçîâàíèå êëåòêîé êèñëîðîäà).
Ðèáîñîìû — ñëîæíîîðãàíèçîâàííûå ñóáìèêðîñêîïè÷åñêèå
ãðàíóëû, ðàñïîëîæåííûå íà ìåìáðàíàõ ýíäîïëàçìàòè÷åñêîé
ñåòè èëè ñâîáîäíî â öèòîïëàçìå. Êàæäàÿ ðèáîñîìà ñîñòîèò
èç äâóõ ñóá÷àñòèö — áîëüøîé è ìàëîé. Îíè ÿâëÿþòñÿ ñàìûìè
ìíîãî÷èñëåííûìè îðãàíîèäàìè êëåòêè. Ðèáîñîìû ìîãóò áûòü
åäèíè÷íûìè èëè îáúåäèíåííûìè â êîìïëåêñû (öåïè) — ïîëèðèáîñîìû.  èõ ñîñòàâ âõîäÿò áåëêè è âûñîêîìîëåêóëÿðíûå
ÐÍÊ ïðèìåðíî â ðàâíîì ñîîòíîøåíèè. Ôóíêöèåé ðèáîñîì
ÿâëÿåòñÿ ñèíòåç áåëêîâ îðãàíèçìà.
 àïïàðàòå Ãîëüäæè, èëè ïëàñòèí÷àòîì êîìïëåêñå, èìååòñÿ äî 20 óïëîùåííûõ äèñêîâèäíûõ ìåìáðàííûõ ïîëîñòåé è
îòîðâàâøèåñÿ îò íèõ ìèêðîïóçûðüêè.  ýòèõ ïîëîñòÿõ íàêàïëèâàþòñÿ ðàçëè÷íûå ïðîäóêòû êëåòî÷íîãî îáìåíà è ïîñòóïàþùèå èçâíå âåùåñòâà. Ôóíêöèþ àïïàðàòà Ãîëüäæè ñîñòàâëÿþò òðàíñïîðò âåùåñòâ è õèìè÷åñêàÿ ìîäèôèêàöèÿ ïîñòóïàþùèõ â íåãî êëåòî÷íûõ ïðîäóêòîâ.  åãî ïåòëÿõ ïðîèñõîäèò
êîíöåíòðàöèÿ âåùåñòâ â êàïëè èëè ãðàíóëû, êîòîðûå çàòåì
âûâîäÿòñÿ çà ïðåäåëû êëåòêè.
 öèòîïëàçìå êëåòêè ñîäåðæàòñÿ ëèçîñîìû. Îíè èìåþò âèä
ìåøî÷êîâ, ïîêðûòûõ ìåìáðàíîé, ñîäåðæàò ôåðìåíòû,
ðàñùåïëÿþùèå íóêëåèíîâûå êèñëîòû, áåëêè, ïîëèñàõàðèäû.
Ëèçîñîìû ÿâëÿþòñÿ «ïèùåâàðèòåëüíîé ñèñòåìîé» êëåòêè.
 ñëó÷àå ðàçðóøåíèÿ ìåìáðàíû ëèçîñîìû ìîãóò ïåðåâàðèâàòü
22
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
è ñîäåðæèìîå öèòîïëàçìû êëåòêè — àâòîëèçèñ (ñàìîïåðåâàðèâàíèå).
Ìèêðîòðóáî÷êè è ìèêðîôèëàìåíòû — î÷åíü òîíêèå ïîëûå
öèëèíäðè÷åñêèå òðóáî÷êè, ñòåíêè êîòîðûõ ïîñòðîåíû èç ñïèðàëüíî óïàêîâàííûõ ãëîáóëÿðíûõ ñóáúåäèíèö áåëêà. Ðàñïîëàãàÿñü âäîëü âñåé öèòîïëàçìû êëåòîê, îíè ôîðìèðóþò öèòîñêåëåò, ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â ðàçëè÷íûõ âíóòðèêëåòî÷íûõ ïðîöåññàõ.
Ïåðîêñèñîìû êëåòêè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé òåëüöà îâàëüíîé
ôîðìû, îãðàíè÷åííûå ìåìáðàíîé è ðàñïîëîæåííûå íà îáåèõ
ñòîðîíàõ ðåòèêóëóìà. Âíóòðè ïåðîêñèñîì ñîäåðæèòñÿ ãðàíóëÿðíûé ìàòðèêñ, â öåíòðå êîòîðîãî íàõîäÿòñÿ êðèñòàëëîïîäîáíûå ñòðóêòóðû, ñîñòîÿùèå èç ôèáðèëë è òðóáîê. Ñîäåðæèìîå ïåðîêñèñîì — ôåðìåíòû îêèñëåíèÿ àìèíîêèñëîò è êàòàëàçà. Ïðè ìåòàáîëèçìå àìèíîêèñëîò îáðàçóåòñÿ ïåðåêèñü
âîäîðîäà Í2Î2, êîòîðàÿ ðàçðóøàåòñÿ êàòàëàçîé. Êàòàëàçà ïåðîêñèñîì âûïîëíÿåò çàùèòíóþ ôóíêöèþ, òàê êàê Í2Î2 ÿâëÿåòñÿ òîêñè÷íûì äëÿ êëåòêè ñîåäèíåíèåì.
Öåíòðîñîìà, èëè «êëåòî÷íûé öåíòð», îáû÷íî ðàñïîëàãàåòñÿ â öåíòðå êëåòêè èëè ðÿäîì ñ ÿäðîì. Îíà ñîñòîèò èç äâóõ
öåíòðèîëåé, ïåðïåíäèêóëÿðíûõ äðóã ê äðóãó è ðàñïîëîæåííûõ
â îðãàíèçîâàííîì ó÷àñòêå öèòîïëàçìû. Öåíòðîñîìà ó÷àñòâóåò â ïðîöåññå äåëåíèÿ êëåòêè, ñîçäàâàÿ âåðåòåíî äåëåíèÿ.
 öèòîïëàçìå êëåòêè íåïðåðûâíî ïðîèñõîäèò îáìåí âåùåñòâ, ïðèâîäÿùèé ê ñàìîîáíîâëåíèþ áåëêîâ è äðóãèõ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ. Ýòî äîñòàòî÷íî áûñòðûé ïðîöåññ. Íàïðèìåð, â êëåòêàõ ïå÷åíè çà 4–5 ñóòîê ïîëîâèíà áåëêîâûõ ìîëåêóë ìîæåò çàìåíÿòüñÿ íîâûìè.
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû ïîêàçûâàþò, ÷òî åñëè îòäåëèòü
ÿäðî è âñå îðãàíîèäû êëåòêè îò öèòîïëàçìû, òî â íåé îñòàíóòñÿ ôåðìåíòû, êîòîðûå óñêîðÿþò ðåàêöèè îáìåíà. Íî âñå
æå ïîëíûé îáìåí âåùåñòâ ïðîèñõîäèò òîëüêî â ñëó÷àå âçàèìîäåéñòâèÿ öèòîïëàçìû ñ äðóãèìè êîìïîíåíòàìè êëåòêè. Ñ ãåíåòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ áèîõèìèþ öèòîïëàçìû è åå ñòðîåíèå íåîáõîäèìî ðàññìàòðèâàòü â ñâåòå ÿäåðíî-öèòîïëàçìàòè÷åñêèõ âçàèìîîòíîøåíèé, ò. å. âçàèìîâëèÿíèÿ êîìïîíåíòîâ öèòîïëàç-
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
23
ìû è ÿäðà. Êàê ïðàâèëî, â êëåòêå ñîäåðæèòñÿ îäíî ÿäðî,
ðåæå — íåñêîëüêî.
ßäðî ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøåé ñòðóêòóðíîé ÷àñòüþ ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê. Îíî áûëî îòêðûòî â 1831 ã. Ð. Áðàóíîì. ßäðî
ñîñòîèò èç õðîìàòèíà (îò ãðå÷. chroma — öâåò, êðàñêà) — âåùåñòâà, ñïîñîáíîãî õîðîøî âîñïðèíèìàòü êðàñèòåëè. Õðîìàòèí ñîñòîèò èç ÄÍÊ è áåëêîâ.  èíòåðôàçíûõ êëåòêàõ õðîìàòèí ìîæåò áûòü ðàññåÿí ïî âñåìó ÿäðó èëè ðàñïîëàãàòüñÿ â
âèäå îòäåëüíûõ ãëûáîê. ßäðà èìåþò îáû÷íî øàðîâèäíóþ èëè
ÿéöåâèäíóþ ôîðìó. ßäðî íåîáõîäèìî äëÿ æèçíè êëåòêè, ïîñêîëüêó èìåííî îíî ðåãóëèðóåò âñþ åå àêòèâíîñòü. Ñâÿçàíî
ýòî ñ òåì, ÷òî ÿäðî íåñåò â ñåáå ãåíåòè÷åñêóþ (íàñëåäñòâåííóþ) àêòèâíîñòü. Èíòåðôàçíûå êëåòêè — êëåòêè, íàõîäÿùèåñÿ â ñîñòîÿíèè ìåæäó äâóìÿ ïîñëåäîâàòåëüíûìè ìèòîçàìè â
ôàçå ïîêîÿ èëè æå â ñòàäèè îò ïîñëåäíåãî ìèòîçà äî ãèáåëè
êëåòêè.  èíòåðôàçíûõ ÿäðàõ õðîìîñîìû ðàçðûõëåíû è äåêîíäåíñèðîâàíû. Îíè è ñîñòàâëÿþò íèòè õðîìàòèíà, ìàêñèìàëüíàÿ êîíäåíñàöèÿ êîòîðûõ ïðîèñõîäèò âî âðåìÿ ìèòîòè÷åñêîãî äåëåíèÿ êëåòîê ñ îáðàçîâàíèåì õðîìîñîì. Êðîìå õðîìàòèíà â ÿäðàõ âñòðå÷àþòñÿ ïåðèõðîìàòèíîâûå è èíòåðõðîìàòèíîâûå ãðàíóëû, â êîòîðûõ ñîäåðæèòñÿ ÐÍÊ.  ÿäðå íàõîäèòñÿ îäíî èëè íåñêîëüêî ÿäðûøåê.
ßäðûøêî — ñàìàÿ ïëîòíàÿ ñòðóêòóðà ÿäðà, ÿâëÿþùàÿñÿ ïðîèçâîäíûì õðîìîñîìû, à èìåííî — îäíèì èç åå ëîêóñîâ ñ íàèáîëåå âûñîêîé àêòèâíîñòüþ ñèíòåçà ÐÍÊ â èíòåðôàçå.  ÿäðûøêå îáðàçóþòñÿ ðèáîñîìàëüíûå ÐÍÊ è ðèáîñîìû, íà êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ñèíòåç áåëêîâ öèòîïëàçìû. Îáðàçîâàíèå è
÷èñëî ÿäðûøåê çàâèñÿò îò ÷èñëà è àêòèâíîñòè ÿäðûøêîâûõ îðãàíèçàòîðîâ (ó÷àñòêîâ õðîìîñîìû, ðàñïîëîæåííûõ â çîíàõ âòîðè÷íûõ ïåðåòÿæåê).  íèõ ñîäåðæèòñÿ áîëüøîå ÷èñëî êîïèé
ãåíîâ, êîäèðóþùèõ ðèáîñîìíóþ ÐÍÊ.
ßäðî îòãðàíè÷åíî îò öèòîïëàçìû ÿäåðíîé îáîëî÷êîé. ßäåðíàÿ îáîëî÷êà ñîñòîèò èç âíåøíåé ÿäåðíîé ìåìáðàíû è âíóòðåííåé ìåìáðàíû, êîòîðûå ðàçäåëÿþòñÿ ïåðèíóêëåàðíûì
ïðîñòðàíñòâîì, èëè öèñòåðíîé ÿäåðíîé îáîëî÷êè.  ÿäåðíîé îáîëî÷êå ñîäåðæàòñÿ ÿäåðíûå ïîðû. ×èñëî ÿäåðíûõ ïîð
çàâèñèò îò ìåòàáîëè÷åñêîé àêòèâíîñòè êëåòêè: ÷åì îíà âûøå,
24
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
òåì áîëüøå ïîð íà åäèíèöó ïîâåðõíîñòè êëåòî÷íîãî ÿäðà. Ñîäåðæèìîå ÿäðà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ãåëåîáðàçíûé ìàòðèêñ, íàçûâàåìûé íóêëåîïëàçìîé èëè ÿäåðíûì ñîêîì, â êîòîðîì ðàñïîëàãàþòñÿ õðîìàòèí è îäíî èëè íåñêîëüêî ÿäðûøåê.
Îñíîâíûå ôóíêöèè ÿäåðíîé îáîëî÷êè çàêëþ÷àþòñÿ â òîì,
÷òî îíà îòäåëÿåò ñîäåðæèìîå ÿäðà îò öèòîïëàçìû, îãðàíè÷èâàåò äîñòóï â ÿäðî êðóïíûõ àãðåãàòîâ áèîïîëèìåðîâ, ðåãóëèðóåò îáìåí ðàçëè÷íûìè âåùåñòâàìè ìåæäó ÿäðîì è öèòîïëàçìîé, âûïîëíÿåò âàæíûå ôóíêöèè ïî õðàíåíèþ è èñïîëüçîâàíèþ íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè, ÿâëÿåòñÿ ðåãóëÿòîðîì âñåé
æèçíåäåÿòåëüíîñòè êëåòêè. Òàêèì îáðàçîì, ÿäðî ÿâëÿåòñÿ
íîñèòåëåì ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà è ìåñòîì, ãäå îñóùåñòâëÿåòñÿ åãî ôóíêöèîíèðîâàíèå è âîñïðîèçâåäåíèå.
2.3. Îñíîâíûå òèïû äåëåíèÿ
ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè
Êëåòî÷íûé öèêë
Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîáûòèé â ïåðèîä ñóùåñòâîâàíèÿ êëåòêè, ïðîèñõîäÿùèõ ìåæäó îáðàçîâàíèåì äàííîé êëåòêè, åå
äåëåíèåì íà äî÷åðíèå êëåòêè, à çàòåì ãèáåëüþ, íàçûâàþò êëåòî÷íûì öèêëîì (ðèñ. 2.2).
G2
R2
Ì
S
G1
R1
Ðèñ. 2.2. Ñõåìà êëåòî÷íîãî öèêëà. Êëåòî÷íûé öèêë âêëþ÷àåò
â ñåáÿ ñîáûòèÿ: ìèòîòè÷åñêèé öèêë (Ì, G1, S, G2) è ñîñòîÿíèå
ïðîëèôåðàòèâíîãî ïîêîÿ (R1, R2). 2ñ — êîëè÷åñòâî ÄÍÊ,
ñîîòâåòñòâóþùåå äèïëîèäíîìó íàáîðó õðîìîñîì,
4ñ — óäâîåííîå êîëè÷åñòâî ÄÍÊ
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
25
Âíîâü ïîÿâèâøàÿñÿ êëåòêà ïåðâîíà÷àëüíî ðàñòåò è äèôôåðåíöèðóåòñÿ, çàòåì îíà âûïîëíÿåò ñâîè ñïåöèôè÷åñêèå ôóíêöèè. Ýòî âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèÿ êëåòêè íàçûâàåòñÿ ïåðèîäîì
ïîêîÿ. Îäíàêî â ïðîöåññå ñâîåé æèçíåäåÿòåëüíîñòè êëåòêè ñòàðåþò è ïîãèáàþò. ×òîáû ôóíêöèîíèðîâàòü, ðàçâèâàòüñÿ è
ïîääåðæèâàòü ñâîþ ñòðóêòóðó, ëþáîé îðãàíèçì íóæäàåòñÿ â
âîçíèêíîâåíèè íîâûõ êëåòîê íà ñìåíó ñòàðûì. Ïîýòîìó îáÿçàòåëüíîé ÷àñòüþ æèçíåííîãî öèêëà ÿâëÿåòñÿ ìèòîòè÷åñêèé
öèêë.
Îáðàçîâàíèå íîâûõ êëåòîê âîçìîæíî òîëüêî ïóòåì äåëåíèÿ.
Îáÿçàòåëüíàÿ ÷àñòü æèçíåííîãî öèêëà ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà òðè
ãëàâíûõ ñòàäèè: èíòåðôàçà, ìèòîç è öèòîêèíåç.
Èíòåðôàçà — ïåðèîä èíòåíñèâíîãî ñèíòåçà è ðîñòà.  êëåòêå ñèíòåçèðóåòñÿ ìíîãî âåùåñòâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ åå ðîñòà è
îñóùåñòâëåíèÿ âñåõ ñâîéñòâåííûõ åé ôóíêöèé, ïðîèñõîäèò
ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ.  ñâîþ î÷åðåäü, èíòåðôàçà âêëþ÷àåò òðè
ïåðèîäà: ïðåñèíòåòè÷åñêèé — G1, ñèíòåòè÷åñêèé — S è ïîñòñèíòåòè÷åñêèé — G2.
 ïðåñèíòåòè÷åñêèé (G1) ïåðèîä êëåòêà ðàñòåò, îñóùåñòâëÿåò ñèíòåç áåëêîâ è ÐÍÊ, íàêàïëèâàåò áîãàòûå ýíåðãèåé âåùåñòâà. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýòîé ñòàäèè èíòåðôàçû î÷åíü âàðèàáåëüíà, íî â ñðåäíåì ñîñòàâëÿåò îêîëî 10 ÷àñîâ.
Ñèíòåòè÷åñêèé (S) ïåðèîä õàðàêòåðèçóåòñÿ óäâîåíèåì ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ òîãî, ÷òîáû âíîâü
îáðàçîâàâøèåñÿ êëåòêè èìåëè òàêîé æå ãåíîì, êàê è èõ ïðåäøåñòâåííèöà. Íà ýòîé ñòàäèè ïðîäîëæàåòñÿ ñèíòåç áåëêîâ è
ÐÍÊ. Ýòîò ïåðèîä îáû÷íî äëèòñÿ 9 ÷àñîâ.
Âî âðåìÿ ïîñòñèíòåòè÷åñêîãî (G2) ïåðèîäà êëåòêà ãîòîâèòñÿ ê äåëåíèþ, íàêàïëèâàÿ ýíåðãèþ è áåëêè. Óâåëè÷èâàåòñÿ
êîëè÷åñòâî ìèòîõîíäðèé, äåëèòñÿ öåíòðîñîìà. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü ýòîé ôàçû ïðèìåðíî 4 ÷àñà.
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü êëåòî÷íîãî öèêëà çàâèñèò îò òèïà êëåòêè è îò âíåøíèõ ôàêòîðîâ, òàêèõ êàê òåìïåðàòóðà, ïèòàòåëüíûå âåùåñòâà è êèñëîðîä. Áàêòåðèàëüíûå êëåòêè ìîãóò äåëèòüñÿ êàæäûå 20 ìèí, êëåòêè êèøå÷íîãî ýïèòåëèÿ — êàæäûå 8–10 ÷àñîâ, à ìíîãèå êëåòêè íåðâíîé ñèñòåìû íå äåëÿòñÿ
íèêîãäà.
26
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðååìñòâåííîñòü íàñëåäñòâåííûõ ñâîéñòâ îïðåäåëÿåòñÿ
óíèâåðñàëüíûìè ýâîëþöèîííî çàêðåïëåííûìè ïðîöåññàìè äåëåíèÿ êëåòîê. Ìèòîç îáåñïå÷èâàåò ïðååìñòâåííîñòü â ðÿäó êëåòî÷íûõ ïîêîëåíèé, à ìåéîç — â ðÿäó ïîêîëåíèé îðãàíèçìîâ.
 îñíîâå ìèòîçà è ìåéîçà ëåæèò ôóíäàìåíòàëüíàÿ ñïîñîáíîñòü õðîìîñîì ê àâòîêàòàëèòè÷åñêîé ðåäóïëèêàöèè, â ðåçóëüòàòå êîòîðîé âñå ðàñïîëîæåííûå ïî äëèíå õðîìîñîìû ãåíû
óäâàèâàþòñÿ ñî ñêðóïóëåçíîé òî÷íîñòüþ, à çàòåì ðàñïðåäåëÿþòñÿ ïî äî÷åðíèì êëåòêàì.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî òðè òèïà äåëåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê: àìèòîç, ìèòîç è ìåéîç.
Àìèòîç — ïðÿìîå äåëåíèå. Ïðè ýòîì êëåòêà, à èíîãäà —
òîëüêî åå ÿäðî, äåëèòñÿ ïóòåì ïðîñòîé ïåðåòÿæêè. Ðàâíîìåðíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà ìåæäó âíîâü
îáðàçîâàâøèìèñÿ êëåòêàìè íå ïðîèñõîäèò. Âîçìîæíî îáðàçîâàíèå äâóõúÿäåðíûõ êëåòîê. Àìèòîç — ðåäêîå ÿâëåíèå. Îí
õàðàêòåðåí äëÿ ïîãèáàþùèõ èëè èçìåíåííûõ êëåòîê (íàïðèìåð, îïóõîëåâûõ).
Ìèòîç — íåïðÿìîå äåëåíèå ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî èç îäíîé êëåòêè îáðàçóþòñÿ äâå òî÷íî òàêèå æå
êëåòêè, ïðîöåññ äåëåíèÿ ÿäðà, ïðè êîòîðîì îáðàçóþòñÿ äâà
äî÷åðíèõ ÿäðà ñ íàáîðàìè, èäåíòè÷íûìè íàáîðàì ðîäèòåëüñêîé êëåòêè.  áûñòðî äåëÿùèõñÿ êëåòêàõ (íàïðèìåð, ýìáðèîíàëüíûõ) æèçíåííûé öèêë ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ ìèòîòè÷åñêèì öèêëîì. Ýòî óíèâåðñàëüíûé ñïîñîá óâåëè÷åíèÿ êîëè÷åñòâà èëè çàìåùåíèÿ ïîãèáøèõ ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê.
Ìåéîç — ðåäóêöèîííîå äåëåíèå ïîëîâûõ êëåòîê. Îíî ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ñîäåðæàíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà
âî âíîâü îáðàçîâàâøèõñÿ êëåòêàõ. Ïðè ýòîì â ðîäèòåëüñêîé
êëåòêå ïðîèñõîäèò îäíîêðàòíîå óäâîåíèå õðîìîñîì (ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ, êàê ïðè ìèòîçå), çà êîòîðûì ñëåäóþò äâà öèêëà
êëåòî÷íûõ è ÿäåðíûõ äåëåíèé (ïåðâîå è çàòåì âòîðîå äåëåíèå
ìåéîçà). Òàêèì îáðàçîì ñîõðàíÿåòñÿ ïîñòîÿíñòâî íàáîðà ãåíåòè÷åñêèõ ñòðóêòóð ó ïîòîìêîâ ïðè ñëèÿíèè ïîëîâûõ êëåòîê
ðîäèòåëåé.
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
27
2.4. Ñòðîåíèå è ôóíêöèè ìåòàôàçíûõ
õðîìîñîì ÷åëîâåêà
Ãèñòîõèìè÷åñêîå è öèòîëîãè÷åñêîå èçó÷åíèå õðîìîñîì
ýóêàðèîòè÷åñêèõ êëåòîê ïîêàçàëî, ÷òî îíè ñîñòîÿò èç äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòû (ÄÍÊ) è áåëêà ñ íåáîëüøîé
ïðèìåñüþ õðîìîñîìíîé ÐÍÊ. Ìîëåêóëà ÄÍÊ íåñåò îòðèöàòåëüíûå çàðÿäû, ðàñïðåäåëåííûå ïî âñåé äëèíå, à ïðèñîåäèíåííûå ê íåé áåëêè — ãèñòîíû — çàðÿæåíû ïîëîæèòåëüíî.
Õðîìîñîìà — ñòðóêòóðíûé ýëåìåíò êëåòî÷íîãî ÿäðà äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâîé ïðèðîäû. Ýòî íàçâàíèå ïðîèçîøëî îò
ñïîñîáíîñòè õðîìîñîì îêðàøèâàòüñÿ îñíîâíûìè êðàñèòåëÿìè
(îò ãðå÷. chroma — öâåò, soma — òåëî; chromosoma — îêðàøåííîå òåëî). Êàê ñàìîñòîÿòåëüíîå îáðàçîâàíèå îïðåäåëåííîãî ðàçìåðà è ôîðìû õðîìîñîìà âûÿâëÿåòñÿ ïðè äåëåíèè êëåòîê.
Õðîìîñîìû ÷åëîâåêà â ïåðèîäå ìèòîçà âïåðâûå íàáëþäàëè
Àðíîëüä â 1879 ã. è Â. Ôëåìèíã â 1882 ã.  äàëüíåéøåì ìíîãèå ó÷åíûå â ðàçíûõ ñòðàíàõ ìèðà èçó÷àëè ýòè ñòðóêòóðû êëåòî÷íîãî ÿäðà. Îäíàêî òîëüêî â 1956 ã. Òèî è Ëåâàí óñòàíîâèëè,
÷òî â áîëüøèíñòâå êëåòîê ó ÷åëîâåêà ïðèñóòñòâóåò 46 õðîìîñîì.
Õðîìîñîìû ôîðìèðóþòñÿ â íà÷àëå äåëåíèÿ êëåòîê èç
õðîìàòèíà èíòåðôàçíîãî ÿäðà. Õðîìîñîìû ÿâëÿþòñÿ îñíîâíûìè íîñèòåëÿìè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè, ïåðåäàâàåìîé èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå ó áîëüøèíñòâà æèâûõ îðãàíèçìîâ, â òîì ÷èñëå è ó ÷åëîâåêà.
Ñàìîóäâîåíèå è çàêîíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå õðîìîñîì ïî
äî÷åðíèì êëåòêàì îáåñïå÷èâàåò òî÷íóþ ïåðåäà÷ó íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè. Ìîðôîëîãèÿ õðîìîñîì ëó÷øå âñåãî âèäíà
â êëåòêå íà ñòàäèè ìåòàôàçû. Îíè ñîñòîÿò èç äâóõ ïàëî÷êîîáðàçíûõ òåëåö, íàçûâàåìûõ õðîìàòèäàìè. Îáå õðîìàòèäû êàæäîé õðîìîñîìû èäåíòè÷íû äðóã äðóãó ïî ãåííîìó ñîñòàâó.
Õðîìîñîìû äèôôåðåíöèðîâàíû ïî äëèíå. Âñå õðîìîñîìû
èìåþò öåíòðîìåðó, èëè ïåðâè÷íóþ ïåðåòÿæêó, äâå òåëîìåðû
è äâà ïëå÷à. Íà íåêîòîðûõ õðîìîñîìàõ åùå åñòü âòîðè÷íûå
ïåðåòÿæêè è ñïóòíèêè.
Öåíòðîìåðà — î÷åíü âàæíàÿ ÷àñòü õðîìîñîìû, îïðåäåëÿþùàÿ äâèæåíèå õðîìîñîìû è èìåþùàÿ ñëîæíîå ñòðîåíèå.
28
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÄÍÊ öåíòðîìåðû îòëè÷àåòñÿ õàðàêòåðíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóêëåîòèäîâ è ñïåöèôè÷åñêèìè áåëêàìè. Òàê êàê ê ìîìåíòó äåëåíèÿ õðîìîñîìû óäâîåíû, òî â ñâåòîâîé ìèêðîñêîï
îíè âèäíû ñîñòîÿùèìè èç äâóõ íèòåé — õðîìàòèä. Îáå õðîìàòèäû îáúåäèíåíû ìåæäó ñîáîé â îáëàñòè ïåðâè÷íîé ïåðåòÿæêè — öåíòðîìåðû. Öåíòðîìåðà äåëèò õðîìîñîìó ïîïåðåê
íà äâå ÷àñòè — ïëå÷è, êîòîðûå áûâàþò êîðîòêèìè (ð) è äëèííûìè (q).  çàâèñèìîñòè îò ðàñïîëîæåíèÿ öåíòðîìåðû ðàçëè÷àþò òðè òèïà õðîìîñîì:
1) Ìåòàöåíòðè÷åñêèå, â êîòîðûõ öåíòðîìåðà ðàñïîëîæåíà â
ñåðåäèíå õðîìîñîìû è ïëå÷è èìåþò îäèíàêîâûé ðàçìåð (ð = q).
2) Ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèå, öåíòðîìåðà â êîòîðûõ ñäâèíóòà
ê îäíîìó êîíöó õðîìîñîìû. Ïðè ýòîì ðàçëè÷àþòñÿ êîðîòêèå
è äëèííûå ïëå÷è (ð < q).
3) Àêðîöåíòðè÷åñêèå, êîãäà âèçóàëüíî ìîæíî îïðåäåëèòü ó
õðîìîñîìû òîëüêî äëèííûå ïëå÷è (ðèñ. 2.3). Ïðè ýòîì öåíòðîìåðà ðàñïîëàãàåòñÿ íà êîíöå õðîìîñîìû èëè áëèçêî îò íåãî.
Êîíöåâûå ó÷àñòêè õðîìîñîì, áîãàòûå ñòðóêòóðíûì ãåòåðîõðîìàòèíîì, íàçûâàþòñÿ òåëîìåðàìè. Òåëîìåðû ïðåïÿòñòâóþò ñëèïàíèþ êîíöîâ õðîìîñîì ïîñëå ðåäóïëèêàöèè è òåì ñàìûì ñïîñîáñòâóþò ñîõðàíåíèþ èõ öåëîñòíîñòè. Ñëåäîâàòåëüíî, òåëîìåðû îòâåòñòâåííû çà ñóùåñòâîâàíèå õðîìîñîì êàê
èíäèâèäóàëüíûõ îáðàçîâàíèé.
Íåêîòîðûå õðîìîñîìû ìîãóò èìåòü äîïîëíèòåëüíûå ïåðåòÿæêè, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ âòîðè÷íûìè. Åñëè âòîðè÷íàÿ ïåðåòÿæêà ðàñïîëàãàåòñÿ áëèçêî ê êîíöó õðîìîñîìû, òî îòäåëÿåìûé åþ ó÷àñòîê íàçûâàåòñÿ ñïóòíèêîì, ñîåäèíåííûì
Ðèñ. 2.3. Òèïû ìåòàôàçíûõ õðîìîñîì:
I — ìåòàöåíòðè÷åñêèå;
II — ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèå;
III — àêðîöåíòðè÷åñêèå;
À — õðîìàòèäà;  — öåíòðîìåðà;
ð — êîðîòêîå ïëå÷î;
q — äëèííîå ïëå÷î;
1 — ñïóòíèê;
2 — âòîðè÷íàÿ ïåðåòÿæêà
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
29
ñ îñòàëüíîé ÷àñòüþ õðîìîñîìû òîíêîé íèòüþ õðîìàòèíà. Ôîðìà è ðàçìåðû ñïóòíèêà ïîñòîÿííû äëÿ äàííîé õðîìîñîìû.
Ó ÷åëîâåêà ñïóòíèêè èìåþòñÿ ó ïÿòè ïàð õðîìîñîì (13–15-ÿ è
21–22-ÿ ïàðû). Ôóíêöèÿ äðóãèõ âòîðè÷íûõ ïåðåòÿæåê åùå íå
ÿñíà.
Õðîìàòèí ñîñòîèò èç ìîëåêóë ÄÍÊ, ñâÿçàííûõ ñ áåëêàìè.
Ýòè íèòè ìîæíî ðàññìîòðåòü òîëüêî ïðè ïîìîùè ýëåêòðîííîãî ìèêðîñêîïà. Îíè ñîñòàâëåíû èç ðàñïîëîæåííûõ äðóã çà
äðóãîì ìèêðî÷àñòèö — íóêëåîñîì, äèàìåòð êîòîðûõ îêîëî
10 íì. Íóêëåîñîìà èìååò áåëêîâûé îñòîâ, âîêðóã êîòîðîãî
çàêðó÷åíà ìîëåêóëà ÄÍÊ (ðèñ. 2.4).
 òå÷åíèå æèçíåííîãî öèêëà êëåòêè õðîìîñîìû ïîäâåðãàþòñÿ îïðåäåëåííûì èçìåíåíèÿì.  ïåðèîäå ïîêîÿ è â èíòåðôàçå îíè ñîñòàâëÿþò õðîìàòèí êëåòî÷íîãî ÿäðà.  òàêîì
ïîëîæåíèè õðîìàòèí àêòèâíî ó÷àñòâóåò â æèçíåäåÿòåëüíîñòè
êëåòêè, îáåñïå÷èâàÿ îáðàçîâàíèå áåëêîâ è ìîëåêóë ÐÍÊ.
36 íì
Ñïèðàëü,
îáðàçóåìàÿ
íóêëåîñîìàìè
Îäíà ìîëåêóëà ÄÍÊ
«Ñåðäöåâèíà» èç âîñüìè
ãèñòîíîâûõ ìîëåêóë
5,5 íì
11 íì
Äâîéíàÿ ñïèðàëü ÄÍÊ
2 íì
Ðèñ. 2.4. Ñòðóêòóðà íóêëåîñîì è èõ ñîîòíîøåíèå ñ õðîìîñîìîé
è ìîëåêóëîé ÄÍÊ (â ìåòàôàçíîé õðîìîñîìå)
30
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 S-ñèíòåòè÷åñêîì ïåðèîäå ïðîèñõîäèò óäâîåíèå âñåõ õðîìîñîì. Ýòî íåîáõîäèìî äëÿ òîãî, ÷òîáû â ðåçóëüòàòå äåëåíèÿ
âíîâü îáðàçîâàâøèåñÿ êëåòêè ïîëó÷èëè òàêîé æå íàáîð íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà, êàêîé èìåëà èõ ïðåäøåñòâåííèöà.
Âî âðåìÿ äåëåíèÿ íèòè õðîìàòèíà ñèëüíî ñïèðàëèçèðóþòñÿ,
çàêðó÷èâàþòñÿ è óòîëùàþòñÿ, ôîðìèðóÿ âèäèìûå â ñâåòîâîé
ìèêðîñêîï õðîìîñîìû. Èìåííî ïîýòîìó îñíîâíûå ñâåäåíèÿ
î ñòðîåíèè õðîìîñîì áûëè ïîëó÷åíû âî âðåìÿ ìèòîçà.
Ðàçìåðû ìîëåêóë ÄÍÊ õðîìîñîì çíà÷èòåëüíûå. Êàæäàÿ
õðîìîñîìà ïðåäñòàâëåíà îäíîé ìîëåêóëîé ÄÍÊ. Îíè ìîãóò
äîñòèãàòü ñîòåí ìèêðîìåòðîâ è äàæå ñàíòèìåòðîâ. Èç õðîìîñîì ÷åëîâåêà ñàìàÿ áîëüøàÿ — ïåðâàÿ. Åå ÄÍÊ èìååò îáùóþ
äëèíó äî 7 ñì. Ñóììàðíàÿ äëèíà ìîëåêóë ÄÍÊ âñåõ õðîìîñîì
ñîñòàâëÿåò 170 ñì. Ìîëåêóëà ÄÍÊ ïëîòíî óïàêîâàíà â õðîìîñîìàõ áëàãîäàðÿ áåëêàì ãèñòîíàì, êîòîðûå ðàñïîëàãàþòñÿ ïî
äëèíå ìîëåêóëû ÄÍÊ â âèäå áëîêîâ. Â îäèí áëîê âõîäèò
8 ìîëåêóë ãèñòîíîâ, îáðàçóÿ íóêëåîñîìó (ñòðóêòóðà, ñîñòîÿùàÿ èç íèòè ÄÍÊ, íàêðó÷åííîé âîêðóã îêòàìåðà ãèñòîíîâ).
Íóêëåîñîìû èìåþò âèä íàíèçàííûõ íà íèòêó áóñèíîê. Íóêëåîñîìû ïëîòíî óïàêîâàíû â âèäå ñïèðàëè, íà êàæäûé âèòîê
ïðèõîäèòñÿ øåñòü íóêëåîñîì. Òàê ôîðìèðóåòñÿ ñòðóêòóðà õðîìîñîìû. Îòêðûòèå â 1959 ã. ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìåíåíèé â íàáîðå õðîìîñîì ïðè ñèíäðîìå Äàóíà ïðèâåëî ê âîçíèêíîâåíèþ
íîâîãî ðàçäåëà ãåíåòèêè ÷åëîâåêà — ó÷åíèÿ î õðîìîñîìíûõ
áîëåçíÿõ.
2.5. Êàðèîòèï ÷åëîâåêà
Êàæäûé îðãàíèçì èìååò îïðåäåëåííûé íàáîð õðîìîñîì,
èõ ÷èñëî, ðàçìåðû è ñòðóêòóðó, êîòîðûé íàçûâàåòñÿ êàðèîòèïîì (ðèñ. 2.5). Êàðèîòèï áóäóùåãî îðãàíèçìà ôîðìèðóåòñÿ â
ïðîöåññå ñëèÿíèÿ äâóõ ïîëîâûõ êëåòîê — ñïåðìàòîçîèäà è ÿéöåêëåòêè. Ïðè ýòîì îáúåäèíÿþòñÿ èõ õðîìîñîìíûå íàáîðû. ßäðî
çðåëîé êëåòêè ñîäåðæèò ïîëîâèíó íàáîðà õðîìîñîì — 23. Òàêîé
îðäèíàðíûé íàáîð õðîìîñîì, àíàëîãè÷íûé òàêîìó æå â ïîëîâûõ êëåòêàõ, íàçûâàåòñÿ ãàïëîèäíûì è îáîçíà÷àåòñÿ n.
Ïðè îïëîäîòâîðåíèè ÿéöåêëåòêè ñïåðìàòîçîèäîì â íîâîì
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
1
2
A
3
6
13
D
6
F
20
B
5
12
16
15
19
Õ X
C
4
31
21
17
E
G
22
18
10 ìêì
Õ Y
7
Ðèñ. 2.5. Äâàäöàòü äâå ïàðû àóòîñîì è ïîëîâûå õðîìîñîìû
÷åëîâåêà, ñîñòàâëÿþùèå åãî êàðèîòèï
îðãàíèçìå âîññîçäàåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèé äëÿ äàííîãî âèäà êàðèîòèï. Ïîëíûé ñîñòàâ õðîìîñîì (46) îáû÷íîé ñîìàòè÷åñêîé êëåòêè ÿâëÿåòñÿ äèïëîèäíûì (2n).
Íàñëåäñòâåííàÿ èíôîðìàöèÿ îðãàíèçìà ñòðîãî óïîðÿäî÷åíà ïî îòäåëüíûì õðîìîñîìàì. Êàðèîòèï — ýòî ïàñïîðò âèäà.
Êàðèîòèï ÷åëîâåêà ïðåäñòàâëåí 24 ðàçíûìè õðîìîñîìàìè —
22 ïàðû àóòîñîì, Õ- è Y-õðîìîñîìû. Êàæäîé ïàðå àóòîñîì â
ïîðÿäêå óáûâàíèÿ èõ ðàçìåðîâ ïðèñâîåí ñâîé íîìåð
32
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
îò 1 äî 22. Ñàìûìè äëèííûìè ÿâëÿþòñÿ õðîìîñîìû 1-é ïàðû,
à ñàìûìè êîðîòêèìè — 21-é. Õðîìîñîìû, èìåþùèå îäèíàêîâûé ïîðÿäîê ãåíîâ, íàçûâàþò ãîìîëîãè÷íûìè. Ó íèõ îäèíàêîâîå ñòðîåíèå (äëèíà, ðàñïîëîæåíèå öåíòðîìåðû è ò. ä.).
Ãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû ïîõîæè äðóã íà äðóãà è ñîäåðæàò
ãåíû, îòâå÷àþùèå çà îäíè è òå æå ïðèçíàêè.
Íåãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû èìåþò ðàçíûé ãåííûé íàáîð è
ðàçíîå ñòðîåíèå.
Ïðè àíàëèçå ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê æåíñêîãî îðãàíèçìà ìîæíî âûäåëèòü 23 ïàðû ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì.  êàðèîòèïå
ìóæ÷èíû îáíàðóæèâàåòñÿ îäíà ïàðà õðîìîñîì, îòëè÷àþùèõñÿ ïî ðàçìåðó è ôîðìå äðóã îò äðóãà. Îäíà èç íèõ áîëüøàÿ
ñóáìåòàöåíòðè÷åñêàÿ õðîìîñîìà, êîòîðàÿ îáîçíà÷åíà Õ, äðóãàÿ ìàëåíüêàÿ àêðîöåíòðè÷åñêàÿ — Y. Áûëî âûÿâëåíî, ÷òî
ýòè õðîìîñîìû îïðåäåëÿþò ïîë îðãàíèçìà è ñîäåðæàò áîëüøèíñòâî ãåíîâ, îòâå÷àþùèõ çà ôîðìèðîâàíèå ãåíèòàëèé (ïîëîâûå õðîìîñîìû).
×èñëî õðîìîñîì â êàðèîòèïå ÷åëîâåêà ðàâíî 46. Êàðèîòèï
æåíùèíû â íîðìå ñîäåðæèò äâå Õ-õðîìîñîìû, è åãî ìîæíî
çàïèñàòü êàê 46, ÕÕ. Êàðèîòèï ìóæ÷èíû âêëþ÷àåò Õ- è
Y-õðîìîñîìû è çàïèñûâàåòñÿ — 46, ÕY.
Âïåðâûå ïîäðàçäåëåíèå êàðèîòèïà íà ãðóïïû áûëî ïðîâåäåíî â 1960 ã. íà êîíôåðåíöèè â ã. Äåíâåðå (ÑØÀ). Áûëà
ïðèíÿòà ïåðâàÿ êëàññèôèêàöèÿ õðîìîñîì ÷åëîâåêà, ó÷èòûâàþùàÿ èõ ðàçìåðû, ðàñïîëîæåíèå õðîìîñîì ïî èõ äëèíå, ãðóïïèðîâêó õðîìîñîì ïî ðàñïîëîæåíèþ öåíòðîìåðû (ìåòàöåíòðè÷åñêèå, ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèå, àêðîöåíòðè÷åñêèå) è âòîðè÷íûõ ïåðåòÿæåê.
Âñå õðîìîñîìû (àóòîñîìû) ïîäðàçäåëÿëèñü íà ñåìü ãðóïï:
À — 3 ïàðû ñàìûõ êðóïíûõ õðîìîñîì (1–3);
 — 2 ïàðû êðóïíûõ ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèõ (4 è 5);
Ñ — ÿâëÿåòñÿ ñàìîé ìíîãî÷èñëåííîé ñðåäíåãî ðàçìåðà ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèõ (6–12 è X);
D — ñðåäíèå àêðîöåíòðè÷åñêèå (13–15);
Å — ìàëåíüêèå ñóáìåòàöåíòðè÷åñêèå (16–18);
F — ìàëåíüêèå ìåòàöåíòðè÷åñêèå (19 è 20);
G — êîðîòêèå è ìàëåíüêèå àêðîöåíòðè÷åñêèå (21, 22 è Y).
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
33
Êàæäàÿ ïàðà õðîìîñîì áûëà íàäåëåíà ïîðÿäêîâûì íîìåðîì îò 1 äî 22, âûäåëåíû îòäåëüíî è ïîèìåíîâàíû ëàòèíñêèìè áóêâàìè X è Y ïîëîâûå õðîìîñîìû.
 1971 ã. íà IV Ïðàæñêîé êîíôåðåíöèè ãåíåòèêîâ â äîïîëíåíèå ê Äåíâåðñêîé êëàññèôèêàöèè áûëè ïðåäñòàâëåíû
ìåòîäû äèôôåðåíöèàëüíîé îêðàñêè õðîìîñîì, áëàãîäàðÿ êîòîðûì êàæäàÿ õðîìîñîìà ïðèîáðåòàåò ñâîé íåïîâòîðèìûé
ðèñóíîê, ÷òî ïîìîãàåò òî÷íîìó èõ ðàñïîçíàâàíèþ.
Âî âñåì ìèðå ñ 1995 ã. èñïîëüçóåòñÿ Ìåæäóíàðîäíàÿ ñèñòåìà äëÿ öèòîãåíåòè÷åñêîé íîìåíêëàòóðû ÷åëîâåêà (ISCN),
êîòîðàÿ îïèðàåòñÿ íà ñîâðåìåííûå äîñòèæåíèÿ ìîëåêóëÿðíîöèòîãåíåòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè.
Àíàëèç êàðèîòèïà ïîçâîëÿåò âûÿâëÿòü íàðóøåíèÿ, êîòîðûå ìîãóò ïðèâîäèòü ê àíîìàëèÿì ðàçâèòèÿ, íàñëåäñòâåííûì
áîëåçíÿì èëè ãèáåëè ïëîäîâ è ýìáðèîíîâ íà ðàííèõ ñòàäèÿõ
ðàçâèòèÿ. Õðîìîñîìû âûïîëíÿþò âàæíóþ ôóíêöèþ îñíîâíîãî ãåíåòè÷åñêîãî àïïàðàòà êëåòêè. Äëÿ íîðìàëüíîãî ðàçâèòèÿ îðãàíèçìà íåîáõîäèì íàáîð ãåíîâ ïîëíîãî õðîìîñîìíîãî
íàáîðà.
Èçâåñòíî, ÷òî òîíêàÿ ñòðóêòóðà õðîìîñîì ñîñòîèò èç ÄÍÊ,
áåëêà è íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà ÐÍÊ. Ýòîò êîìïëåêñ ÄÍÊ ñ
áåëêîì íàçûâàþò õðîìàòèíîì.
Íåêîòîðûå ó÷àñòêè õðîìîñîì ñîõðàíÿþò ñïèðàëèçàöèþ è
èìåþò èíòåíñèâíîå îêðàøèâàíèå è â èíòåðôàçíûõ êëåòêàõ,
ò. å. õðîìàòèí ìîæåò èìåòü ðàçíóþ ñòåïåíü êîíäåíñàöèè.
Êîíäåíñèðîâàííûé õðîìàòèí íàçûâàþò ãåòåðîõðîìàòèíîì,
äåêîíäåíñèðîâàííûé õðîìàòèí — ýóõðîìàòèíîì. Ñòåïåíü äåêîíäåíñàöèè õðîìàòèíà îòðàæàåò åãî ôóíêöèîíàëüíîå ñîñòîÿíèå. Ãåòåðîõðîìàòèíîâûå ó÷àñòêè íå ñîäåðæàò ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè, îòâå÷àþùåé çà îáðàçîâàíèå áåëêîâ. Îíè
ôóíêöèîíàëüíî ìåíåå àêòèâíû, ÷åì ýóõðîìàòèíîâûå, â êîòîðûõ ëîêàëèçîâàíà áîëüøàÿ ÷àñòü ãåíîâ. Óäâîåíèå íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà â ýòèõ ñåãìåíòàõ ïðîèñõîäèò íàìíîãî
ïîçæå ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè ÷àñòÿìè õðîìîñîì.  ñâÿçè
ñ ýòèì ðàçëè÷àþò äâà êëàññà ãåòåðîõðîìàòèíà — ñòðóêòóðíûé
è ôàêóëüòàòèâíûé.
34
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ñòðóêòóðíûé ãåòåðîõðîìàòèí, êîëè÷åñòâî êîòîðîãî ðàçëè÷àåòñÿ â ðàçíûõ õðîìîñîìàõ, ðàñïîëàãàåòñÿ ïîñòîÿííî â îêîëîöåíòðîìåðíûõ ðàéîíàõ âñåõ 46 õðîìîñîì. Îí èìååò çàùèòíûå
ôóíêöèè è ó÷àñòâóåò â ñòàáèëèçàöèè ñòðóêòóðû õðîìàòèíà.
Ôàêóëüòàòèâíûé ãåòåðîõðîìàòèí ïîÿâëÿåòñÿ â õðîìîñîìå
íå âî âñåõ êëåòêàõ ïðè ñâåðõñïèðàëèçàöèè ýóõðîìàòè÷åñêèõ
ðàéîíîâ. Ïîäòâåðæäåíèåì ñóùåñòâîâàíèÿ ýòîãî ÿâëåíèÿ â
õðîìîñîìàõ ÷åëîâåêà ñëóæèò ôàêò ãåíåòè÷åñêîé èíàêòèâàöèè
îäíîé Õ-õðîìîñîìû â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ æåíùèíû. Áûëî
äîêàçàíî ñóùåñòâîâàíèå ýâîëþöèîííî ñôîðìèðîâàâøåãîñÿ
ìåõàíèçìà èñêëþ÷åíèÿ èç àêòèâíîé äåÿòåëüíîñòè âòîðîé äîçû
ãåíîâ, ðàñïîëîæåííûõ â Õ-õðîìîñîìå. Âñëåäñòâèå ýòîãî,
íåñìîòðÿ íà ðàçíîå ÷èñëî Õ-õðîìîñîì â ìóæñêîì è æåíñêîì
îðãàíèçìàõ, ÷èñëî ôóíêöèîíèðóþùèõ â íèõ ãåíîâ óðàâíåíî.
Åñëè â îðãàíèçìå èìååòñÿ òîëüêî îäíà Õ-õðîìîñîìà, òî
ôàêóëüòàòèâíûé õðîìàòèí â íåì îòñóòñòâóåò.  íîðìå îí îáíàðóæèâàåòñÿ ó æåíùèí, à ó ìóæ÷èí åãî íåò.
Âåñü äðóãîé õðîìàòèí êëåòî÷íîãî ÿäðà íàçûâàåòñÿ ýóõðîìàòèíîì. Îí ñîñòîèò èç äåñïèðàëèçîâàííûõ íèòåé. Ýóõðîìàòèí
ñîäåðæèò îñíîâíóþ ÷àñòü íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè, îïðåäåëÿþùåé ïðèçíàêè îðãàíèçìà.
Ìàêñèìàëüíî êîíäåíñèðîâàí õðîìàòèí âî âðåìÿ ìèòîòè÷åñêîãî äåëåíèÿ êëåòîê, òîãäà åãî ìîæíî îáíàðóæèòü â âèäå
ïëîòíûõ õðîìîñîì.
2.6. Ãåíåòè÷åñêèå ìåõàíèçìû ïðååìñòâåííîñòè
íàñëåäñòâåííûõ ñâîéñòâ
Ìèòîç
Ñîáûòèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â ÿäðå êëåòêè âî âðåìÿ ìèòîçà,
ïðîòåêàþò ñ óäèâèòåëüíîé òî÷íîñòüþ. Ìèòîç — ïðîöåññ äåëåíèÿ ÿäðà, ïðè êîòîðîì õðîìàòèäû îòäåëÿþòñÿ îäíà îò äðóãîé è ïåðåðàñïðåäåëÿþòñÿ â âèäå õðîìîñîì ìåæäó äî÷åðíèìè
êëåòêàìè.  áûñòðî äåëÿùèõñÿ êëåòêàõ (íàïðèìåð, ýìáðèîíàëüíûõ) æèçíåííûé öèêë ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàåò ñ ìèòîòè÷åñêèì. Ìèòîç ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíûì ñïîñîáîì äåëåíèÿ
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
35
êëåòêè, îáåñïå÷èâàþùèì ïåðåäà÷ó íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè (ðèñ. 2.6).
Ïåðèîä ìåæäó äåëåíèÿìè êëåòêè íàçûâàåòñÿ èíòåðôàçîé.
Õðîìîñîìû â ñòàäèè èíòåðôàçû íàõîäÿòñÿ â ÿäðå â äåñïèðàëèçîâàííîì ñîñòîÿíèè. Îíè ïðàêòè÷åñêè íåâèäèìû â ñâåòîâîì ìèêðîñêîïå äî íà÷àëà ìèòîçà. Èíòåðôàçà è ìèòîç ñîñòàâëÿþò êëåòî÷íûé öèêë. Êëåòî÷íûé öèêë ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ
ïåðèîäîâ: ïðåñèíòåòè÷åñêèé — åãî îáîçíà÷àþò G1; ïåðèîä ñèíòåçà ÄÍÊ — S; ïîñòñèíòåòè÷åñêèé — G2; ìèòîç — Ì. Íåïîñðåäñòâåííî ìèòîç â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ ïðîäîëæàåòñÿ îêîëî
îäíîãî ÷àñà. Äëèòåëüíîñòü èíòåðôàçíîãî ïåðèîäà êîëåáëåòñÿ
îò íåñêîëüêèõ ÷àñîâ äî äåñÿòêîâ ëåò â çàâèñèìîñòè îò òêàíè.
Íåêîòîðûå êëåòêè ïðåáûâàþò â äëèòåëüíîì èíòåðôàçíîì
ñîñòîÿíèè (íàïðèìåð, ëèìôîöèòû).  òàêèõ ñëó÷àÿõ ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî êëåòêè íàõîäÿòñÿ â ôàçå G0, èç êîòîðîé îíè âñòóïàþò â ôàçó Gx ïîñëå àêòèâèðóþùåãî ñòèìóëà äëÿ ëèìôîöèòîâ.
Èíòåðôàçà
Ïðîôàçà
Ìåòàôàçà
Àíàôàçà
Òåëîôàçà
Ðèñ. 2.6. Ìèòîç. Èçîáðàæåíû òîëüêî 2 õðîìîñîìû èç 46
36
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðåñèíòåòè÷åñêèé ïåðèîä (G1) íàñòóïàåò ñðàçó ïîñëå äåëåíèÿ êëåòêè.  ýòî âðåìÿ â êëåòêå èíòåíñèâíî íàêàïëèâàþòñÿ
ðàçëè÷íûå âåùåñòâà (ôåðìåíòû, àìèíîêèñëîòû, íóêëåîòèäû
è ò. ä.). Ýòîò ïåðèîä êëåòêè ñàìûé äëèòåëüíûé. Äàëåå íàñòóïàåò ôàçà ñèíòåçà ÄÍÊ (S).  êëåòêå óäâàèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ÄÍÊ è ïðîèñõîäèò ñèíòåç ÐÍÊ è áåëêîâ. Çàòåì ñëåäóåò
ôàçà ïîñòñèíòåòè÷åñêàÿ (G2), êîòîðàÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ ïðîäîëæåíèåì ñèíòåçà ÐÍÊ è äðóãèõ ñîåäèíåíèé; êîëè÷åñòâî ÄÍÊ
íå ìåíÿåòñÿ, è èäåò ïðîöåññ íàêîïëåíèÿ êëåòêîé ýíåðãèè äëÿ
ïîñëåäóþùåãî äåëåíèÿ. Ãîòîâàÿ ê äåëåíèþ êëåòêà âñòóïàåò â
ìèòîç. Ìèòîç ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà ÷åòûðå ñòàäèè: ïðîôàçó,
ìåòàôàçó, àíàôàçó è òåëîôàçó.
 ïðîôàçå, îáû÷íî ñàìîé ïðîäîëæèòåëüíîé ôàçå êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ, ïðîèñõîäÿò ñëîæíûå ÿâëåíèÿ â öèòîïëàçìå è
ÿäðå. Õðîìîñîìû ñïèðàëèçóþòñÿ è êîíäåíñèðóþòñÿ, ñòàíîâÿòñÿ âèäèìûìè ñòðóêòóðàìè â âèäå äâóõ õðîìàòèä, ñîåäèíåííûõ öåíòðîìåðàìè. Õðîìàòèäû îáðàçîâàëèñü â ïðîöåññå
ðåäóïëèêàöèè õðîìîñîì. Ðåäóïëèêàöèÿ ïðîèñõîäèò òàê, ÷òî
â êàæäîé õðîìàòèäå èìååòñÿ îäíà «ñòàðàÿ» è îäíà âíîâü ñèíòåçèðîâàííàÿ íèòü ìîëåêóëû ÄÍÊ.
Ðåäóïëèêàöèÿ — óäâîåíèå, ïðîöåññ ñàìîâîñïðîèçâåäåíèÿ
ìîëåêóëû íóêëåèíîâûõ êèñëîò, ñîïðîâîæäàþùèéñÿ ïåðåäà÷åé ïî íàñëåäñòâó — îò êëåòêè ê êëåòêå òî÷íûõ êîïèé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.  öèòîïëàçìå ôîðìèðóåòñÿ ñïåöèàëüíûé àïïàðàò äåëåíèÿ — àõðîìàòèíîâîå âåðåòåíî, ñîñòîÿùåå èç áåëêîâ, êîòîðûå íàêîïèëèñü â ïåðèîä èíòåðôàçû.
Ïîñòåïåííî õðîìîñîìû óêîðà÷èâàþòñÿ íà 4% ïåðâîíà÷àëüíîé
äëèíû.  êîíöå ïðîôàçû èñ÷åçàåò ÿäðûøêî, ÿäåðíàÿ ìåìáðàíà ðàñòâîðÿåòñÿ è õðîìîñîìû îêàçûâàþòñÿ â öèòîïëàçìå.
Õðîìîñîìû äâèæóòñÿ ïî íàïðàâëåíèþ ê ýêâàòîðó. Ïðîôàçà
çàâåðøàåòñÿ, êàê òîëüêî öåíòðîìåðû âñåõ õðîìîñîì îêàçûâàþòñÿ â ýêâàòîðèàëüíîé ïëîñêîñòè.
 ìåòàôàçå õðîìîñîìû ðàñïîëàãàþòñÿ ñòðîãî â çîíå ýêâàòîðà äåëÿùåéñÿ êëåòêè, îáðàçóÿ òàê íàçûâàåìóþ ìåòàôàçíóþ
ïëàñòèíêó. Íà ñòàäèè ìåòàôàçû õðîìîñîìû èìåþò ñàìóþ ìàëóþ äëèíó, ïîñêîëüêó â ýòî âðåìÿ îíè ñèëüíî ñïèðàëèçîâàíû
è êîíäåíñèðîâàíû. Òîëùèíà æå õðîìîñîì ìàêñèìàëüíî óâå-
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
37
ëè÷èâàåòñÿ. Ïàðû õðîìàòèä ïðèêðåïëÿþòñÿ ñâîèìè öåíòðîìåðàìè ê íèòÿì âåðåòåíà è ïåðåìåùàþòñÿ ââåðõ è âíèç ïî âåðåòåíó äî òåõ ïîð, ïîêà èõ öåíòðîìåðû íå âûñòðîÿòñÿ ïî ýêâàòîðó âåðåòåíà ïåðïåíäèêóëÿðíî åãî îñè.
Àíàôàçà — ñàìàÿ êîðîòêàÿ ñòàäèÿ. Êàæäàÿ öåíòðîìåðà ðàñùåïëÿåòñÿ íà äâå, è íèòè âåðåòåíà îòòÿãèâàþò äî÷åðíèå öåíòðîìåðû ê ïðîòèâîïîëîæíûì ïîëþñàì. Öåíòðîìåðû òÿíóò çà
ñîáîé îòäåëèâøèåñÿ îäíà îò äðóãîé õðîìàòèäû, êîòîðûå òåïåðü íàçûâàþò õðîìîñîìàìè.
Òåëîôàçà — õðîìîñîìû äîñòèãàþò ïîëþñîâ êëåòêè, äåñïèðàëèçóþòñÿ, óäëèíÿþòñÿ è îïÿòü ïðåâðàùàþòñÿ â òîíêèå
íèòè õðîìàòèíà, íåâèäèìûå â ñâåòîâîé ìèêðîñêîï. Íèòè
âåðåòåíà ðàçðóøàþòñÿ, öåíòðèîëè ðåïëèöèðóþòñÿ. Âîêðóã
êàæäîé ãðóïïû äî÷åðíèõ õðîìîñîì îáðàçóåòñÿ ÿäåðíàÿ îáîëî÷êà, ïîÿâëÿþòñÿ ÿäðûøêè. Äåëåíèå öèòîïëàçìû â êëåòêàõ
æèâîòíûõ ïðåäâàðÿåòñÿ ïîÿâëåíèåì ïåðåòÿæêè öèòîïëàçìàòè÷åñêîé ìåìáðàíû. Çà òåëîôàçîé ìîæåò ñðàçó ñëåäîâàòü öèòîêèíåç (ðàçäåëåíèå âñåé êëåòêè íà äâå).
Ìèòîç çàêàí÷èâàåòñÿ îáðàçîâàíèåì äâóõ äî÷åðíèõ êëåòîê,
êàæäàÿ èç êîòîðûõ îáëàäàåò ïîëíûì îáúåìîì íàñëåäñòâåííîé
èíôîðìàöèè, èäåíòè÷íûì ïðåäøåñòâóþùåé ìàòåðèíñêîé
êëåòêå. Óäâîåíèå õðîìîñîì â èíòåðôàçå ìèòîòè÷åñêîãî öèêëà, ðàâíîìåðíîå ðàñïðåäåëåíèå õðîìàòèä ìåæäó äî÷åðíèìè
êëåòêàìè îáåñïå÷èâàþò ïîääåðæàíèå ïîñòîÿíñòâà ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè â ðÿäó ïîêîëåíèé êëåòîê, ñëóæàò îñíîâîé
ðîñòà è ðàçâèòèÿ îðãàíèçìà.
Ðàçëè÷íûå ôàêòîðû âíåøíåé ñðåäû ìîãóò íàðóøàòü ïðîöåññ ìèòîçà è ïðèâîäèòü ê ïîÿâëåíèþ àíîìàëüíûõ êëåòîê.
Âûäåëÿþò òðè òèïà íàðóøåíèé ìèòîçà:
1) Íàðóøåíèå öèòîòîìèè (öèòîêèíåçà), ò. å. îòñóòñòâèå
äåëåíèÿ öèòîïëàçìû êëåòêè â ïåðèîäå òåëîôàçû. Âñëåäñòâèå ýòîãî îáðàçóþòñÿ äâóõúÿäåðíûå êëåòêè. Ïàòîëîãèÿ ìèòîçà ìîæåò ïðèâîäèòü ê ïîÿâëåíèþ ìîçàèöèçìà.
 ñëó÷àå ìîçàèöèçìà â îäíîì îðãàíèçìå ìîæíî îáíàðóæèòü êëîíû êëåòîê ñ ðàçíûì íàáîðîì õðîìîñîì (íàïðèìåð, ÷àñòü êëåòîê ó ÷åëîâåêà ñîäåðæèò 46 õðîìîñîì,
38
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
â òî âðåìÿ êàê äðóãèå — 47). Ìîçàèöèçì ôîðìèðóåòñÿ íà
ðàííèõ ñòàäèÿõ äðîáëåíèÿ çàðîäûøåâûõ êëåòîê.
2) Èçìåíåíèå ñòðóêòóðû õðîìîñîì. Ïðè ýòîì âîçìîæíî ïîÿâëåíèå ðàçðûâîâ õðîìîñîì, íàëè÷èå îòäåëüíûõ ìåëêèõ õðîìîñîìíûõ ôðàãìåíòîâ. Ïîäîáíàÿ ïàòîëîãèÿ âîçíèêàåò ïîä äåéñòâèåì íåêîòîðûõ õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ,
âèðóñîâ, ðàäèàöèè, à òàêæå â ðàêîâûõ êëåòêàõ.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ îòäåëüíûå õðîìîñîìû ìîãóò îòñòàòü îò
äðóãèõ â àíàôàçå è ïîïàñòü íå â ñâîþ êëåòêó. Ýòî ïðèâîäèò ê èçìåíåíèþ êîëè÷åñòâà õðîìîñîì â äî÷åðíèõ
êëåòêàõ, ò. å. ê àíåóïëîèäèè.
3) Ïîâðåæäåíèå âåðåòåíà äåëåíèÿ. Ýòî íàðóøàåò åãî ôóíêöèþ ðàñïðåäåëåíèÿ õðîìîñîì ìåæäó äî÷åðíèìè êëåòêàìè.  ðåçóëüòàòå âîçìîæíî ïîÿâëåíèå êëåòîê, ñîäåðæàùèõ çíà÷èòåëüíûé èçáûòîê õðîìîñîì. Ïîäîáíîå äåéñòâèå
õàðàêòåðíî äëÿ ìíîãèõ ïðîòèâîîïóõîëåâûõ ïðåïàðàòîâ.
Òàêèì ïóòåì òîðìîçèòñÿ äåëåíèå êëåòîê îïóõîëåé.
Ìåéîç. Áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå ìåéîçà
Ìåéîç — ôîðìà äåëåíèÿ, ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ óìåíüøåíèåì ÷èñëà õðîìîñîì ñ äèïëîèäíîãî (2n) äî ãàïëîèäíîãî (n),
ñîñòîÿùàÿ èç äâóõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ äåëåíèé ÿäðà. Ïðè ýòîì
â ðîäèòåëüñêîé êëåòêå ïðîèñõîäèò îäíîêðàòíîå óäâîåíèå õðîìîñîì — ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ, êàê ïðè ìèòîçå, çà êîòîðûì ñëåäóþò äâà öèêëà êëåòî÷íûõ è ÿäåðíûõ äåëåíèé — ïåðâîå è âòîðîå. Òàêèì îáðàçîì, îäíà äèïëîèäíàÿ êëåòêà äàåò íà÷àëî ÷åòûðåì ãàïëîèäíûì êëåòêàì. Âî âðåìÿ ìåéîçà êëåòêà äåëèòñÿ
äâàæäû, íî õðîìîñîìû óäâàèâàþòñÿ òîëüêî îäèí ðàç ïî ñðàâíåíèþ ñ èñõîäíîé êëåòêîé, ò. å. îò äèïëîèäíîãî íàáîðà (46 ó
÷åëîâåêà) — äî ãàïëîèäíîãî (23 ó ÷åëîâåêà). Òîãäà ïðè ñëèÿíèè äâóõ ïîëîâûõ êëåòîê íîâûé îðãàíèçì îáðåòåò âíîâü äèïëîèäíîå ÷èñëî õðîìîñîì.
Îáðàçîâàíèå ïîëîâûõ êëåòîê (ãàìåò) ïðîèñõîäèò èíà÷å, ÷åì
ïðîöåññ ðàçìíîæåíèÿ ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê, ïîñëå îïëîäîòâîðåíèÿ (ñëèÿíèÿ æåíñêîé è ìóæñêîé ãàìåò) íå ïðîèñõîäèò
óäâàèâàíèÿ ÷èñëà õðîìîñîì. Êàæäîìó âèäó ñâîéñòâåííî
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
39
îïðåäåëåííîå ÷èñëî è ñâîé ñïåöèôè÷åñêèé íàáîð õðîìîñîì
(êàðèîòèï). Ïîääåðæàíèå ýòîãî ïðàâèëà âîçìîæíî òîëüêî òîãäà, êîãäà ïðè îáðàçîâàíèè ãàìåò ÷èñëî õðîìîñîì áóäåò óìåíüøàòüñÿ âäâîå (ðèñ. 2.7).
Ïðåìåéîòè÷åñêèé
ìèòîç
Ïîçäíÿÿ S-ôàçà.
Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ
Ëåïòîòåíà
Çèãîòåíà
Àíàôàçà I
Äèàêèíåç
Èíòåðêèíåç
Ìåòàôàçà II
Äèïëîòåíà
Ïàõèòåíà
Àíàôàçà II
Ðèñ. 2.7. Ñòàäèè ìåéîçà. Ïîâåäåíèå õðîìîñîì. Îòöîâñêèå
õðîìîñîìû îêðàøåíû â ÷åðíûé öâåò, ìàòåðèíñêèå — â áåëûé
40
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïîäîáíî ìèòîçó, ìåéîç — ïðîöåññ íåïðåðûâíûé, íî åãî
òîæå ìîæíî ðàçäåëèòü íà ïðîôàçó, ìåòàôàçó, àíàôàçó è òåëîôàçó. Ýòè ñòàäèè èìåþòñÿ â ïåðâîì äåëåíèè ìåéîçà è åùå ðàç
ïîâòîðÿþòñÿ âî âòîðîì.
Èíòåðôàçà, ïðåäøåñòâóþùàÿ ìåéîçó, àíàëîãè÷íà ìèòîòè÷åñêîé è âêëþ÷àåò óäâîåíèå õðîìîñîì â S-ïåðèîäå.  ñâîþ
î÷åðåäü, êàæäîå èç äâóõ äåëåíèé ìåéîçà ñîäåðæèò ÷åòûðå ñòàäèè: ïðîôàçó, ìåòàôàçó, àíàôàçó è òåëîôàçó.
Ïåðâîå êëåòî÷íîå äåëåíèå ìåéîçà — ìåéîç I, íà÷èíàåòñÿ ñ
ïðîôàçû I. Ýòî íàèáîëåå ñëîæíàÿ ñòàäèÿ ìåéîçà. Îíà ñîñòîèò, â ñâîþ î÷åðåäü, èç ïÿòè ïîäñòàäèé: ëåïòîòåíû, çèãîòåíû, ïàõèòåíû, äèïëîòåíû è äèàêèíåçà.
 ñàìîé ðàííåé ñòàäèè ïðîôàçû I — ëåïòîòåíå — ïðîèñõîäèò ñïèðàëèçàöèÿ è óïëîòíåíèå õðîìîñîì, êàê è â ïðîôàçå
ìèòîçà. Íà ýòîé ñòàäèè ïîÿâëÿþòñÿ òîíêèå ïåðåêðó÷åííûå
íèòè õðîìîñîì. Íèòè õðîìîñîì â ýòîò ïåðèîä â îñíîâíîì
îäèíî÷íûå, íî èíîãäà ìîãóò èìåòü íà êîíöàõ ðàçäâîåíèå.
Íà ñòàäèè çèãîòåíû ïðîèñõîäèò êîíúþãàöèÿ (ñîåäèíåíèå)
ñíà÷àëà îòäåëüíûõ ó÷àñòêîâ ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì, à çàòåì
îíè ñîåäèíÿþòñÿ ïî âñåé äëèíå. Äâå ñöåïëåííûå òàêèì îáðàçîì õðîìîñîìû íàçûâàþòñÿ áèâàëåíòîì, êîòîðûé ñîñòîèò èç
÷åòûðåõ õðîìàòèä. Ñîåäèíåíèå õðîìîñîì îáåñïå÷èâàåò î÷åíü
âàæíûé ïðîöåññ îáìåíà ó÷àñòêàìè õðîìàòèä ìåæäó ãîìîëîãè÷íûìè õðîìîñîìàìè, íàçûâàåìûé êðîññèíãîâåðîì. Êðîññèíãîâåð äåëàåò âîçìîæíûì îáðàçîâàíèå íîâûõ êîìáèíàöèé îòöîâñêèõ è ìàòåðèíñêèõ ãåíîâ â ïîëîâûõ êëåòêàõ. Ãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû ïîñëå êðîññèíãîâåðà íå ðàñõîäÿòñÿ, òàê êàê
ñåñòðèíñêèå õðîìàòèäû îáåèõ õðîìîñîì îñòàþòñÿ ïðî÷íî ñâÿçàííûìè âïëîòü äî àíàôàçû.
Ñòàäèÿ ïàõèòåíû íàñòóïàåò ê êîíöó êîíúþãàöèè è õàðàêòåðèçóåòñÿ ãàïëîèäíûì ÷èñëîì óòîëùåííûõ è óêîðî÷åííûõ áèâàëåíòîâ. Íà ñòàäèè ïàõèòåíû ìîæíî âèäåòü ÿäðûøêè, ïðèêðåïëåííûå ê îïðåäåëåííûì ó÷àñòêàì õðîìîñîì â îáëàñòè âòîðè÷íûõ ïåðåòÿæåê. Ïîñòåïåííî â êàæäîì áèâàëåíòå ïîÿâëÿåòñÿ ïðîäîëüíàÿ ùåëü, è íà ñòàäèè äèïëîòåíû ãîìîëîãè÷íûå
õðîìîñîìû ïî÷òè ðàñõîäÿòñÿ äðóã îò äðóãà. Òåïåðü âèäíî, ÷òî
êàæäàÿ õðîìîñîìà ñîñòîèò èç äâóõ õðîìàòèä, íî îíè îñòàþòñÿ
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
41
ñöåïëåííûìè â íåêîòîðûõ ó÷àñòêàõ, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ õèàçìàìè (îò ãðå÷. chiasma — ïåðåêðåñò). Êàæäûé áèâàëåíò
îáû÷íî ñîäåðæèò äâå èëè òðè õèàçìû, õîòÿ äëèííûå õðîìîñîìû ìîãóò èìåòü èõ áîëüøå, ÷åì êîðîòêèå.
Ìàêñèìàëüíîå óòîëùåíèå è óêîðî÷åíèå õðîìîñîì ïóòåì
ñïèðàëèçàöèè ðåãèñòðèðóåòñÿ âî âðåìÿ äèàêèíåçà.  ýòîò ïåðèîä õèàçìû íà÷èíàþò ñìåùàòüñÿ ê êîíöàì õðîìàòèä è ïîñòåïåííî èñ÷åçàòü. Áèâàëåíòû ïåðåìåùàþòñÿ â ýêâàòîðèàëüíóþ ïëîñêîñòü. Ê ìîìåíòó çàâåðøåíèÿ äèàêèíåçà ÿäåðíàÿ
ìåìáðàíà è ÿäðûøêè ðàñòâîðÿþòñÿ. Îêîí÷àòåëüíîå ôîðìèðîâàíèå âåðåòåíà äåëåíèÿ çàâåðøàåò ïðîôàçó I.
Âî âðåìÿ ìåòàôàçû I õðîìîñîìû (áèâàëåíòû) ðàñïîëàãàþòñÿ â ýêâàòîðèàëüíîé îáëàñòè, îáðàçóÿ ìåòàôàçíóþ ïëàñòèíêó. Íèòè âåðåòåíà äåëåíèÿ, êàæäàÿ èç êîòîðûõ íàïðàâëåíà
òîëüêî ê îäíîìó ïîëþñó, ïðèêðåïëÿþòñÿ ê öåíòðîìåðàì êàæäîãî áèâàëåíòà. Ãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû îòäåëÿþòñÿ äðóã
îò äðóãà è ðàñòÿãèâàþòñÿ ê ðàçíûì ïîëþñàì, íî íà êîíöàõ
õðîìàòèä åùå ñîõðàíÿþòñÿ õèàçìû. Îòëè÷èå àíàôàçû ìåéîçà
îò àíàôàçû ìèòîçà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â ðåäóöèðîâàííûé
ãàïëîèäíûé íàáîð ïîïàäàåò ïî îäíîé ãîìîëîãè÷íîé õðîìîñîìå èç êàæäîãî áèâàëåíòà.
Àíàôàçà I õàðàêòåðèçóåòñÿ îêîí÷àòåëüíûì ðàçäåëåíèåì ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì. Íèòè âåðåòåíà òÿíóò öåíòðîìåðû, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ñâÿçàíà ñ äâóìÿ õðîìàòèäàìè, ê ïðîòèâîïîëîæíûì ïîëþñàì âåðåòåíà êëåòêè, óâëåêàÿ çà ñîáîé ïî ïàðå
õðîìàòèä.  ðåçóëüòàòå õðîìîñîìû ðàçäåëÿþòñÿ íà äâà ãàïëîèäíûõ íàáîðà, ïîïàäàþùèõ â äî÷åðíèå êëåòêè.
Ïîñëå çàâåðøåíèÿ ïåðåìåùåíèÿ ãîìîëîãè÷íûõ öåíòðîìåð
è ñâÿçàííûõ ñ íèìè õðîìàòèä ê ïðîòèâîïîëîæíûì ïîëþñàì
íà÷èíàåòñÿ òåëîôàçà I, ÷òî îçíà÷àåò çàâåðøåíèå ïåðâîãî äåëåíèÿ ìåéîçà. Îíà î÷åíü êîðîòêàÿ. ×èñëî õðîìîñîì â îäíîì
íàáîðå ñòàëî âäâîå ìåíüøå, íî íàõîäÿùèåñÿ íà êàæäîì ïîëþñå õðîìîñîìû ñîñòîÿò èç äâóõ õðîìàòèä. Âñëåäñòâèå êðîññèíãîâåðà ïðè îáðàçîâàíèè õèàçì ýòè õðîìàòèäû ãåíåòè÷åñêè íå
èäåíòè÷íû.  ýòîò ïåðèîä îáðàçóþòñÿ ÿäåðíûå îáîëî÷êè âîêðóã âíîâü ñôîðìèðîâàâøèõñÿ íàáîðîâ õðîìîñîì, è êëåòêà äåëèòñÿ íà äâå ÷àñòè. Îáðàçóþòñÿ äâå íîâûå êëåòêè.
42
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ìåæäó äâóìÿ äåëåíèÿìè ìåéîçà ìîæåò áûòü êîðîòêàÿ èíòåðôàçà, èëè ñòàäèÿ èíòåðêèíåçà. Èíîãäà åå íåò ñîâñåì. Ãëàâíàÿ îñîáåííîñòü ýòîé èíòåðôàçû ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíà íå
ñîïðîâîæäàåòñÿ óäâîåíèåì õðîìîñîì è ñèíòåçà ÄÍÊ.
Çà èíòåðêèíåçîì íàñòóïàåò âòîðîå äåëåíèå ìåéîçà (ìåéîç
II) — ýêâàöèîííîå. Ýêâàöèîííîå äåëåíèå ñîñòîèò èç òàêèõ æå
ôàç, êàê è ìèòîç. Îíè âêëþ÷àþò ðàçäåëåíèå õðîìàòèä â îáåèõ äî÷åðíèõ êëåòêàõ, ïîëó÷èâøèõñÿ â ðåçóëüòàòå ïåðâîãî äåëåíèÿ ìåéîçà. Âòîðîå äåëåíèå ìåéîçà îòëè÷àåòñÿ îò ìèòîçà â
îñíîâíîì äâóìÿ îñîáåííîñòÿìè: 1) â ìåòàôàçå II ìåéîçà ñåñòðèíñêèå õðîìàòèäû ÷àñòî ñèëüíî îáîñîáëÿþòñÿ äðóã îò äðóãà;
2) ÷èñëî õðîìîñîì ãàïëîèäíîå.
Ê íà÷àëó âòîðîãî äåëåíèÿ ìåéîçà õðîìîñîìû óæå óäâîåíû,
ñîñòîÿò èç äâóõ õðîìàòèä, ñîåäèíåííûõ â îáëàñòè öåíòðîìåðû. Ïðè ýòîì êàæäàÿ êëåòêà ñîäåðæèò ãàïëîèäíûé íàáîð õðîìîñîì.
 ïðîôàçå II õðîìîñîìû ñïèðàëèçóþòñÿ, èñ÷åçàåò ÿäåðíàÿ
îáîëî÷êà è ÿäðûøêî è ôîðìèðóåòñÿ àõðîìàòèíîâîå âåðåòåíî
äåëåíèÿ. Âî âðåìÿ ìåòàôàçû II õðîìîñîìû ïðèêðåïëÿþòñÿ ê
íèòÿì âåðåòåíà äåëåíèÿ â îáëàñòè öåíòðîìåðû.
 àíàôàçå II ïîñëå ïðîäîëüíîãî äåëåíèÿ öåíòðîìåðû îäíà
õðîìàòèäà èäåò ê îäíîìó ïîëþñó, à äðóãàÿ — ê äðóãîìó, ïðåâðàùàÿñü òàêèì îáðàçîì â õðîìîñîìû.
 òåëîôàçå II îáðàçóþòñÿ ÷åòûðå ãàïëîèäíûõ ÿäðà.  êëåòêå ïðîèñõîäèò öèòîêèíåç, êîòîðûé çàâåðøàåòñÿ îáðàçîâàíèåì ÷åòûðåõ êëåòîê èç äâóõ ïðåäøåñòâóþùèõ. Êàæäàÿ èç âíîâü
îáðàçîâàâøèõñÿ êëåòîê ñîäåðæèò ãàïëîèäíûé íàáîð õðîìîñîì,
ñòðóêòóðà êîòîðûõ ñîñòîèò òîëüêî èç îäíîé õðîìàòèäû.
Áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå ìåéîçà:
1) Ïîëîâîå ðàçìíîæåíèå.
Ó îðãàíèçìîâ, ðàçìíîæàþùèõñÿ ïîëîâûì ïóòåì, â ðåçóëüòàòå ìåéîçà îáðàçóþòñÿ ÷åòûðå äî÷åðíèå êëåòêè, êàæäàÿ èç
êîòîðûõ ñîäåðæèò ïîëîâèííîå ÷èñëî õðîìîñîì ïî ñðàâíåíèþ
ñ ðîäèòåëüñêîé êëåòêîé. Òàêèì îáðàçîì ýòîò ïðîöåññ îáåñïå÷èâàåò ïîñòîÿíñòâî ÷èñëà õðîìîñîì â ðÿäó ïîêîëåíèé ðàçìíîæàþùèõñÿ ïîëîâûì ïóòåì îðãàíèçìîâ.
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
43
2) Ãåíåòè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü.
Ìåéîç ñîçäàåò òàêæå âîçìîæíîñòè äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ â
êëåòêàõ íîâûõ ãåííûõ êîìáèíàöèé. Ýòî âåäåò ê èçìåíåíèÿì â
ãåíîòèïå è ôåíîòèïå ïîòîìñòâà, ïîëó÷àåìîãî â ðåçóëüòàòå
ñëèÿíèÿ ãàìåò. Ìåõàíèçìû ìåéîçà, ó÷àñòâóþùèå â ñîçäàíèè
ýòîé èçìåí÷èâîñòè, ñëåäóþùèå:
— óìåíüøåíèå ÷èñëà õðîìîñîì îò äèïëîèäíîãî äî ãàïëîèäíîãî ñîïðîâîæäàåòñÿ ðàñõîæäåíèåì (ðàçäåëåíèåì àëëåëåé, òàê ÷òî êàæäàÿ ãàìåòà íåñåò òîëüêî îäèí àëëåëü
ïî äàííîìó ëîêóñó (ìåñòó);
— ðàñïîëîæåíèå áèâàëåíòîâ â ýêâàòîðèàëüíîé ïëàñòèíêå
âåðåòåíà â ìåòàôàçå I è õðîìîñîì â ìåòàôàçå II îïðåäåëÿåòñÿ ñëó÷àéíûì îáðàçîì. Ïîñëåäóþùåå èõ ðàçäåëåíèå
â àíàôàçàõ I è II ñîîòâåòñòâåííî ñîçäàåò íîâûå êîìáèíàöèè àëëåëåé â ãàìåòàõ. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ íåçàâèñèìûì ðàñïðåäåëåíèåì è ëåæèò â îñíîâå âòîðîãî çàêîíà Ìåíäåëÿ;
— â ðåçóëüòàòå îáðàçîâàíèÿ õèàçì ìåæäó ãîìîëîãè÷íûìè
õðîìîñîìàìè â ïðîôàçå I ÷àñòî ïðîèñõîäèò êðîññèíãîâåð, âåäóùèé ê âîçíèêíîâåíèþ íîâûõ êîìáèíàöèé àëëåëåé â õðîìîñîìàõ ïîëîâûõ êëåòîê. Ïðè ýòîì ðàñïàäàþòñÿ ñóùåñòâîâàâøèå ðàíåå ãðóïïû ñöåïëåíèÿ è âîçíèêàþò íîâûå.
 ïðîöåññå ìåéîçà I â ôîðìèðóþùèõñÿ êëåòêàõ îêàçûâàþòñÿ ñ ðàâíîé âåðîÿòíîñòüþ îòöîâñêèå è ìàòåðèíñêèå õðîìîñîìû îò ïðåäêîâ îðãàíèçìà, â êîòîðîì ïðîèñõîäèò ìåéîç. Âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî â îäíîé ïîëîâîé êëåòêå ÷åëîâåêà îêàæóòñÿ
òîëüêî ìàòåðèíñêèå èëè îòöîâñêèå õðîìîñîìû, ðàâíà (1/2)23,
ò. å. ìåíåå îäíîé ÷åòûðåõìèëëèîííîé. Òàêèì îáðàçîì, ïðîèñõîäèò ïåðåìåøèâàíèå â ïîòîìñòâå ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè, ïîëó÷åííîé îò ïðåäêîâ. Ïðîöåññ ìåéîçà ìîæåò íàðóøàòüñÿ ïîä âëèÿíèåì ðàçëè÷íûõ âíåøíèõ íåáëàãîïðèÿòíûõ
ôàêòîðîâ.
Ïàòîëîãèÿ ìåéîçà îáû÷íî ïðèâîäèò ê ñáîþ â ïðîöåññå ðàñïðåäåëåíèÿ õðîìîñîì â ãàìåòàõ.
Ñáàëàíñèðîâàííûå èçìåíåíèÿ õðîìîñîì â êàðèîòèïå íå
íàðóøàþò ñîñòîÿíèå çäîðîâüÿ ó ÷åëîâåêà.
44
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
2.7. Ðàçâèòèå ñïåðìàòîçîèäîâ è ÿéöåêëåòîê
ó ÷åëîâåêà
Êëåòêè çà÷àòî÷íîãî ýïèòåëèÿ â ìóæñêèõ è æåíñêèõ ïîëîâûõ æåëåçàõ (ãîíàäàõ) ïðåòåðïåâàþò ðÿä ïîñëåäîâàòåëüíûõ
ìèòîòè÷åñêèõ è ìåéîòè÷åñêèõ äåëåíèé, íàçûâàåìûõ ãàìåòîãåíåçîì, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îáðàçóþòñÿ çðåëûå ìóæñêèå ãàìåòû
(ñïåðìàòîãåíåç) è æåíñêèå ãàìåòû (îîãåíåç).  îáîèõ ñëó÷àÿõ ïðîöåññ äåëèòñÿ íà òðè ôàçû — ôàçó ðàçìíîæåíèÿ, ôàçó
ðîñòà è ôàçó ñîçðåâàíèÿ (ðèñ. 2.8).
Ôàçà ðàçìíîæåíèÿ âêëþ÷àåò ìíîãîêðàòíûå ìèòîòè÷åñêèå
äåëåíèÿ, ïðèâîäÿùèå ê îáðàçîâàíèþ ìíîæåñòâà ñïåðìàòîãîíèé. Êàæäàÿ èç íèõ ïðîõîäèò ïåðèîä ðîñòà â ïîðÿäêå ïîäãîÎâîãåíåç
Ñïåðìàòîãåíåç
Ñïåðìàòîãîíèè
â ñåìåííèêå
è îâîãîíèè
â ÿè÷íèêå
ìíîãîêðàòíî
äåëÿòñÿ
ìèòîòè÷åñêè
Îâîãîíèé
Ñïåðìàòîãîíèé
Ñïåðìàòîöèò
I ïîðÿäêà
Ñïåðìàòîöèò
II ïîðÿäêà
Ñïåðìàòèäû
Îâîöèò
I ïîðÿäêà
Ïåðâîå
ìåéîòè÷åñêîå
äåëåíèå
Îâîöèò
II ïîðÿäêà
Âòîðîå
ìåéîòè÷åñêîå
äåëåíèå
ßéöåêëåòêà
Ñïåðìàòîçîèä
Ïåðâîå
ïîëÿðíîå
òåëüöå
Âòîðîå
ïîëÿðíîå
òåëüöå
Ðèñ. 2.8. Ñõåìû îñíîâíûõ ýòàïîâ ñïåðìàòîãåíåçà è îâîãåíåçà
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
45
òîâêè ê ïåðâîìó äåëåíèþ ìåéîçà è ïîñëåäóþùåìó öèòîãåíåçó.
Çàòåì íà÷èíàåòñÿ ôàçà ñîçðåâàíèÿ, âî âðåìÿ êîòîðîé ïðîèñõîäÿò ïåðâîå è âòîðîå äåëåíèÿ ìåéîçà ñ ïîñëåäóþùåé äèôôåðåíöèðîâêîé ãàïëîèäíûõ êëåòîê è ôîðìèðîâàíèåì çðåëûõ ãàìåò.
Ïåðâè÷íûå ïîëîâûå êëåòêè âûäåëÿþòñÿ èç æåëòî÷íîãî
ìåøêà íà 27-é äåíü ðàçâèòèÿ ýìáðèîíà è ìèãðèðóþò ê ìåñòó,
ãäå áóäóò îáðàçîâûâàòüñÿ ïîëîâûå îðãàíû. Íà 46-é äåíü âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ ãîíàäû íà÷èíàþò äèôôåðåíöèðîâàòüñÿ
è ñòàíîâÿòñÿ ëèáî ÿè÷íèêàìè, ëèáî ñåìåííèêàìè.
 ýòîò ïåðèîä â ìóæñêèõ ãîíàäàõ ïåðâè÷íûå ïîëîâûå êëåòêè
ñòàíîâÿòñÿ ñïåðìàòîãîíèÿìè, êîòîðûå íåïðåðûâíî äåëÿòñÿ
ïóòåì ìèòîçà âïëîòü äî ïåðèîäà ïîëîâîé çðåëîñòè. Ïðèìåðíî
â 15–16 ëåò ñïåðìàòîãîíèè íà÷èíàþò âñòóïàòü â ìåéîç. Ñïåðìàòîçîèäû (ñïåðìèè) îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ðÿäà ïîñëåäîâàòåëüíûõ äåëåíèé, íàçûâàåìûõ â ñîâîêóïíîñòè ñïåðìàòîãåíåçîì, çà êîòîðûìè ñëåäóåò ñëîæíûé ïðîöåññ äèôôåðåíöèðîâêè — ñïåðìèîãåíåç. Ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ ñïåðìèé çàíèìàåò ïðèìåðíî 70 äíåé.
Ïåðåä äåëåíèåì îíè óâåëè÷èâàþòñÿ â ðàçìåðàõ, ïðåâðàùàÿñü
â ñïåðìàòîöèòû I ïîðÿäêà, ñîäåðæàùèå 46 óäâîåííûõ õðîìîñîì. Ñïåðìàòîöèòû I ïîðÿäêà âñòóïàþò â ïåðâîå äåëåíèå ìåéîçà, êîòîðîå çàêàí÷èâàåòñÿ îáðàçîâàíèåì ñïåðìàòîöèòîâ
II ïîðÿäêà. Ñïåðìàòîöèòû II ïîðÿäêà ñîäåðæàò ïî 23 õðîìîñîìû, ñîñòîÿùèå èç äâóõ õðîìàòèä. Ïîñëå âòîðîãî äåëåíèÿ ìåéîçà èç ñïåðìàòîöèòîâ II ïîðÿäêà îáðàçóþòñÿ ñïåðìàòèäû, ñîäåðæàùèå ïî 23 õðîìîñîìû.  ñïåðìàòèäàõ êàæäàÿ õðîìîñîìà óæå èìååò òîëüêî îäíó õðîìàòèäó. Ñïåðìàòèäû â äàëüíåéøåì ïðèîáðåòàþò íåêîòîðûå ñòðóêòóðíûå îñîáåííîñòè: èçìåíÿåòñÿ ñîñòîÿíèå êëåòî÷íîé îáîëî÷êè, ïîÿâëÿþòñÿ øåéêà è
õâîñò, êîòîðûå áóäóò îáåñïå÷èâàòü äâèæåíèå êëåòêè. Ïîëíîñòüþ ñôîðìèðîâàâøàÿñÿ ìóæñêàÿ ïîëîâàÿ êëåòêà ïîëó÷èëà
íàçâàíèå ñïåðìàòîçîèä.
Òàêèì îáðàçîì, â ðåçóëüòàòå ñïåðìàòîãåíåçà èç îäíîé äèïëîèäíîé ñïåðìàòîãîíèè ôîðìèðóþòñÿ ÷åòûðå ðàâíîöåííûõ
ãàïëîèäíûõ ñïåðìàòîçîèäà. Äåëåíèå ñïåðìàòîãîíèåâ è îáðàçîâàíèå ñïåðìàòîçîèäîâ ïðîäîëæàåòñÿ âïëîòü äî çàòóõàíèÿ
46
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
äåÿòåëüíîñòè ãîíàä â ñòàðîñòè. Çà âåñü ïåðèîä ïîëîâîé çðåëîñòè ìóæñêîé îðãàíèçì ïðîäóöèðóåò íå ìåíåå 500 ìëðä ãàìåò.
 îòëè÷èå îò îáðàçîâàíèÿ ñïåðìèåâ, êîòîðîå íà÷èíàåòñÿ
ó ìóæ÷èí òîëüêî ïðè ïîëîâîì ñîçðåâàíèè, îáðàçîâàíèå ÿéöåêëåòîê ó æåíùèí íà÷èíàåòñÿ åùå äî èõ ðîæäåíèÿ è çàâåðøàåòñÿ äëÿ êàæäîé äàííîé ÿéöåêëåòêè òîëüêî ïîñëå åå îïëîäîòâîðåíèÿ.
Ó ìóæ÷èí îáðàçîâàíèå è âûäåëåíèå ãàìåò — ïðîöåññ íåïðåðûâíûé, íà÷èíàþùèéñÿ ñ íàñòóïëåíèåì ïîëîâîé çðåëîñòè è ïðîäîëæàþùèéñÿ â òå÷åíèå âñåé æèçíè. Ó æåíùèí æå
ýòî öèêëè÷åñêèé ïðîöåññ, ïîâòîðÿþùèéñÿ ïðèìåðíî ÷åðåç
êàæäûå 28 äíåé è ñâÿçàííûé ñ èçìåíåíèÿìè â ñòðîåíèè è
ôóíêöèÿõ âñåé ðåïðîäóêòèâíîé ñèñòåìû. Ïðîöåññ ýòîò íàçûâàåòñÿ ìåíñòðóàëüíûì öèêëîì, è åãî ìîæíî ðàçäåëèòü íà ÷åòûðå ñòàäèè.  ñîáûòèÿõ, ïðîèñõîäÿùèõ âî âðåìÿ ìåíñòðóàëüíîãî öèêëà, ó÷àñòâóþò ÿè÷íèêè (îâàðèàëüíûé öèêë) è
ìàòêà (ìàòî÷íûé öèêë). Ìåíñòðóàëüíûé öèêë ðåãóëèðóåòñÿ
ãîðìîíàìè ÿè÷íèêîâ, ñåêðåöèÿ êîòîðûõ, â ñâîþ î÷åðåäü,
ðåãóëèðóåòñÿ ãèïîôèçàðíûìè ãîíàäîòðîïèíàìè.
Ó âçðîñëîé æåíùèíû îâàðèàëüíûé öèêë íà÷èíàåòñÿ ñ ðàçâèòèÿ íåñêîëüêèõ ïåðâè÷íûõ ôîëëèêóëîâ (ñîäåðæàùèõ îîöèòû I ïîðÿäêà) ïîä äåéñòâèåì ôîëëèêóëîñòèìóëèðóþùåãî ãîðìîíà, âûäåëÿåìîãî ïåðåäíåé äîëåé ãèïîôèçà. Ïðîöåññ ñîçðåâàíèÿ æåíñêèõ ïîëîâûõ êëåòîê (îîãåíåç) èìååò ñâîè îñîáåííîñòè. Ïîñëå ïåðâè÷íîé ïîëîâîé äèôôåðåíöèðîâêè â
æåíñêîì îðãàíèçìå îáðàçóþòñÿ îîãîíèè, êîòîðûå ïðåòåðïåâàþò íåñêîëüêî ìèòîòè÷åñêèõ äåëåíèé. Íà÷èíàÿ ñî âòîðîãî
ìåñÿöà âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ æåíñêîãî ïëîäà ðÿä îîãîíèé âñòóïàåò â ïåðâîå äåëåíèå ìåéîçà, ïðåâðàùàÿñü â îîöèòû I ïîðÿäêà. Èõ äåëåíèå îñòàíàâëèâàåòñÿ íà ñòàäèè ïðîôàçû, ñðàçó ïîñëå äèïëîòåíû. Íà ýòîé ñòàäèè ìåéîç â æåíñêèõ ãîíàäàõ ïðåêðàùàåòñÿ íà 7-ì ìåñÿöå âíóòðèóòðîáíîãî
ðàçâèòèÿ ïëîäà âïëîòü äî ïåðèîäà ïîëîâîãî ñîçðåâàíèÿ.
Ïëîä æåíñêîãî ïîëà íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä ðîæäåíèåì ñîäåðæèò îêîëî 2 ìëí îîãîíèé, íî ëèøü ïðèìåðíî 450 èç íèõ
äîñòèãàþò ñòàäèè îîöèòîâ II ïîðÿäêà è âûõîäÿò èç ÿè÷íèêà
(îâóëÿöèÿ).
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
47
Èç ýòèõ ôîëëèêóëîâ òîëüêî îäèí ïðîäîëæàåò ðàñòè, òîãäà
êàê îñòàëüíûå îîãîíèè ïîñëå ðîæäåíèÿ äåâî÷êè ðàçðóøàþòñÿ
â ðåçóëüòàòå äåãåíåðàòèâíîãî ïðîöåññà (àòðåçèÿ ôîëëèêóëîâ).
 ïåðèîäå ïîëîâîé çðåëîñòè êàæäûé ìåñÿö îäèí îîöèò
I ïîðÿäêà çàêàí÷èâàåò ïåðâîå äåëåíèå ìåéîçà, ïîñëå êîòîðîãî
îáðàçóþòñÿ äâå ðàçíûå êëåòêè: áîëüøàÿ, ñîäåðæàùàÿ ïî÷òè
âñþ öèòîïëàçìó îò îîöèòà I ïîðÿäêà, — îîöèò II ïîðÿäêà è
ìàëåíüêàÿ, ôàêòè÷åñêè âêëþ÷àþùàÿ òîëüêî ÿäðî ñ 23 õðîìîñîìàìè, — ïåðâîå ïîëÿðíîå òåëüöå.
Âòîðîå äåëåíèå ìåéîçà äîõîäèò äî ñòàäèè ìåòàôàçû, íî íå
ïðîäîëæàåòñÿ äàëüøå äî òåõ ïîð, ïîêà îîöèò íå ñîëüåòñÿ ñî
ñïåðìàòîçîèäîì. Ïðè îïëîäîòâîðåíèè îîöèò II ïîðÿäêà ñîâåðøàåò âòîðîå äåëåíèå ìåéîçà, îáðàçóÿ êðóïíóþ êëåòêó —
ÿéöî, à òàêæå âòîðîå ïîëÿðíîå òåëüöå. Âñå ïîëÿðíûå òåëüöà
ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìåëêèå êëåòêè. Îíè íå èãðàþò íèêàêîé
ðîëè â îîãåíåçå è â êîíå÷íîì ñ÷åòå ðàçðóøàþòñÿ.  îîãåíåçå
ìåéîç II çàêàí÷èâàåòñÿ â ìîìåíò îïëîäîòâîðåíèÿ, ò. å. ïðîíèêíîâåíèÿ ñïåðìàòîçîèäà â öèòîïëàçìó ÿéöåêëåòêè.
Ïîñëå îïëîäîòâîðåíèÿ â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ÷àñîâ íå ïðîèñõîäèò ñëèÿíèÿ æåíñêîãî è ìóæñêîãî ãàïëîèäíûõ íàáîðîâ
õðîìîñîì, õîòÿ îíè ñðàçó îêðóæàþòñÿ îáùåé ÿäåðíîé ìåìáðàíîé. Ýòîò ïåðèîä ÿâëÿåòñÿ î÷åíü ÷óâñòâèòåëüíûì êî âñåì
âíåøíèì íåáëàãîïðèÿòíûì âîçäåéñòâèÿì.
Ïîñëå ñëèÿíèÿ æåíñêîãî è ìóæñêîãî íàáîðîâ õðîìîñîì
îáðàçóåòñÿ êëåòêà, íàçûâàåìàÿ çèãîòîé. Çèãîòà íà÷èíàåò äåëèòüñÿ ïóòåì îáû÷íîãî ìèòîçà, îáðàçóåòñÿ áëàñòîöèñòà, êîòîðàÿ ÷åðåç 8 äíåé ïîñëå îâóëÿöèè ïîãðóæàåòñÿ â ñòåíêó ìàòêè. Íàðóæíûå êëåòêè áëàñòîöèñòû îáðàçóþò òðîôîáëàñò. Òàêèì îáðàçîì ôîðìèðóåòñÿ íîâûé îðãàíèçì.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1.
2.
3.
4.
5.
Êàêîâû ôóíêöèè è õèìè÷åñêàÿ îðãàíèçàöèÿ êëåòêè?
Íàçîâèòå îðãàíåëëû êëåòêè.
Äàéòå õàðàêòåðèñòèêó îñíîâíûì îðãàíîèäàì êëåòêè.
Äàéòå îïðåäåëåíèå ìèòîçà.
Íàçîâèòå ôàçû ìèòîçà.
48
6.
7.
8.
9.
10.
11.
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 ÷åì ñîñòîèò ãåíåòè÷åñêîå çíà÷åíèå ìèòîçà?
Äàéòå îïðåäåëåíèå ìåéîçà. Íàçîâèòå îñíîâíûå ñòàäèè ìåéîçà.
 ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ áèîëîãè÷åñêàÿ ðîëü ìèòîçà è àìèòîçà?
 ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå ìåéîçà?
Êàêîâà ôóíêöèÿ õðîìîñîì?
Îïèøèòå ìîðôîëîãè÷åñêîå ñòðîåíèå õðîìîñîì è íàçîâèòå èõ
òèïû.
12. Îõàðàêòåðèçóéòå ìîëåêóëÿðíóþ ñòðóêòóðó õðîìîñîì.
13. Êàêèå êëàññèôèêàöèè õðîìîñîì ñóùåñòâóþò?
14. Äàéòå îïðåäåëåíèå êàðèîòèïà.
Öèòîëîãè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
49
Ãëàâà 3
ÁÈÎÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ È ÌÎËÅÊÓËßÐÍÛÅ
ÎÑÍÎÂÛ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ
3.1. Õèìè÷åñêîå ñòðîåíèå è ãåíåòè÷åñêàÿ ðîëü
íóêëåèíîâûõ êèñëîò
Êàê òîëüêî áûëè îòêðûòû çàêîíû íàñëåäñòâåííîñòè, ñòàëî
î÷åâèäíî, ÷òî ãåíû èìåþò ÷åòêóþ õèìè÷åñêóþ ïðèðîäó. Èç çàêîíîâ íàñëåäñòâåííîñòè âûòåêàëî, ÷òî, ñ îäíîé ñòîðîíû, ïåðåäà÷à ýòèõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå
îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ, à ñ äðóãîé — íàñëåäñòâåííûå ñòðóêòóðû îáÿçàòåëüíî óäâàèâàþòñÿ ïðè ðàçìíîæåíèè êëåòîê.
 íà÷àëå XX â. ïðè îáñóæäåíèè ìàòåðèàëüíûõ íîñèòåëåé
íàñëåäñòâåííîñòè â ïåðâóþ î÷åðåäü ê íèì îòíîñèëè áåëêè.
 1927 ã. âûäàþùèéñÿ ðóññêèé áèîëîã Í.Ê. Êîëüöîâ ñôîðìóëèðîâàë ïðèíöèï ðåäóïëèêàöèè íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð.
Îäíàêî ñëîæíîñòü áåëêîâîé ìîëåêóëû, êîòîðóþ ó÷åíûé ðàññìàòðèâàë â êà÷åñòâå íîñèòåëÿ íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè,
íå ïîçâîëèëà åìó ÷åòêî äîâåñòè ñâîþ ãèïîòåçó äî îêîí÷àòåëüíîãî ðåøåíèÿ. Ëèøü ïîñëå îòêðûòèÿ â 1953 ã. ôèçèêî-õèìè÷åñêîé ñòðóêòóðû ÄÍÊ Äæ. Óîòñîíîì è Ô. Êðèêîì ñòàëî îêîí÷àòåëüíî ÿñíî, ÷òî ïåðåäà÷à íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ÄÍÊ.
Ãåíåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ñòðîåíèÿ õðîìîñîì ïîçâîëèëè
âûÿñíèòü: êàê îáåñïå÷èâàåòñÿ â êëåòêàõ ñîõðàíåíèå è ïåðåäà÷à
íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè è êàê ðåàëèçóåòñÿ íàñëåäñòâåííàÿ èíôîðìàöèÿ. ßâëåíèå íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ îñíîâàíî
íà ïåðåäà÷å èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè.
50
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Íîñèòåëÿìè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè ÿâëÿþòñÿ ïîëèìåðíûå õèìè÷åñêèå âåùåñòâà — íóêëåèíîâûå êèñëîòû (ÄÍÊ).
Èìåííî îíè ñîäåðæàò â ñåáå ñóììó ñâåäåíèé, íåîáõîäèìûõ
äëÿ ñóùåñòâîâàíèÿ îðãàíèçìà â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ âíåøíåé ñðåäû è ïåðåäà÷è ïðèçíàêîâ áèîëîãè÷åñêîãî âèäà îò ðîäèòåëüñêèõ îñîáåé ê ïîòîìêàì. Íóêëåèíîâûå êèñëîòû, êàê è
áåëêè, íåîáõîäèìû äëÿ æèçíè. Îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë âñåõ æèâûõ îðãàíèçìîâ âïëîòü äî ñàìûõ
ïðîñòûõ âèðóñîâ.
 1928 ã. áàêòåðèîëîã Ô. Ãðèôôèò ïðè èçó÷åíèè ïíåâìîêîêêîâ äîêàçàë, ÷òî íîñèòåëåì íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè
âèðóñîâ è áàêòåðèîôàãîâ ÿâëÿþòñÿ íóêëåèíîâûå êèñëîòû.
Ó÷àñòèå â ïåðåäà÷å íàñëåäñòâåííûõ îñîáåííîñòåé áûëî óñòàíîâëåíî è äëÿ äðóãîé íóêëåèíîâîé êèñëîòû — ÐÍÊ (ðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòû).
Íóêëåèíîâàÿ êèñëîòà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìàêðîìîëåêóëó,
ïîñòðîåííóþ èç ìîíîìåðíûõ åäèíèö, íàçûâàåìûõ íóêëåîòèäàìè. Âûÿñíåíèå ñòðóêòóðû è ôóíêöèè íóêëåèíîâûõ
êèñëîò ïîçâîëèëî ïîíÿòü, êàêèì îáðàçîì æèâûå êëåòêè, à
çíà÷èò, è îðãàíèçìû òî÷íî âîñïðîèçâîäÿò ñåáÿ è êàê îñóùåñòâëÿåòñÿ õðàíåíèå è êîäèðîâàíèå ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè,
íåîáõîäèìîé äëÿ ðåãóëÿöèè âñåõ æèçíåííûõ ïðîöåññîâ. Ïîñêîëüêó íóêëåèíîâûå êèñëîòû ñîñòîÿò èç ìíîãîêðàòíî ïîâòîðÿþùèõñÿ ìîíîìåðíûõ çâåíüå⠗ íóêëåîòèäîâ, èõ íàçûâàþò
òàêæå ïîëèíóêëåîòèäàìè.
Ìîëåêóëà íóêëåîòèäà ñîñòîèò èç òðåõ ÷àñòåé:
1) àçîòèñòîãî îñíîâàíèÿ;
2) ïÿòèóãëåðîäíîãî ñàõàðà;
3) îñòàòêà ôîñôîðíîé êèñëîòû.
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû — ýòî î÷åíü äëèííûå ìîëåêóëû,
êîòîðûå ìîãóò ñîäåðæàòü äî íåñêîëüêèõ ìèëëèàðäîâ íóêëåîòèäîâ. Ñîñòàâ íóêëåèíîâûõ êèñëîò ðàçëè÷àåòñÿ íå òîëüêî ó ðàçíûõ îðãàíèçìîâ, íî è â ðàçíûõ ìîëåêóëàõ îäíîé êëåòêè.
Àçîòèñòûå îñíîâàíèÿ â ñòðóêòóðå íóêëåîòèäà ïðåäñòàâëÿþò
ñîáîé ïðîèçâîäíûå îäíîãî èç äâóõ êëàññîâ ñîåäèíåíèé — ïóðèíîâîãî èëè ïèðèìèäèíîâîãî ðÿäà.  íóêëåèíîâûõ êèñëîòàõ ïðèñóòñòâóþò äâà ïóðèíîâûõ ïðîèçâîäíûõ — àäåíèí (À)
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
51
è ãóàíèí (Ã) è òðè ïèðèìèäèíîâûõ — öèòîçèí (Ö), òèìèí
(Ò), óðàöèë (Ó).  ñîñòàâ ÄÍÊ âõîäÿò àäåíèí, ãóàíèí, öèòîçèí è òèìèí. ÐÍÊ òîæå èìååò ÷åòûðå òèïà îñíîâàíèé, èç
êîòîðûõ òðè (àäåíèí, ãóàíèí è öèòîçèí) òàêèå æå, êàê â ÄÍÊ,
à òèìèí çàìåíåí çäåñü äðóãèì ïèðèìèäèíîì — óðàöèëîì.
Ðàáîòû áèîõèìèêà Ýðâèíà ×àðãàôôà âûÿâèëè îäíó çàìå÷àòåëüíóþ îñîáåííîñòü — êàêîé áû äëèíû íè áûëà ìîëåêóëà ÄÍÊ
è ê êàêîìó áû îðãàíèçìó îíà íè îòíîñèëàñü, â íåé âñåãäà ìîëÿðíîå ñîäåðæàíèå àäåíèíà ðàâíî ñîäåðæàíèþ òèìèíà, à ãóàíèíà — öèòîçèíó. Ýòî ðàâåíñòâî ïîëó÷èëî íàçâàíèå «ïðàâèëî
×àðãàôôà». Òàêèì îáðàçîì, â ëþáîé ìîëåêóëå ÄÍÊ êîëè÷åñòâî ïóðèíîâûõ ñîåäèíåíèé ñîîòâåòñòâóåò êîëè÷åñòâó ïèðèìèäèíîâûõ: À = Ò è à = Ö. Ìåíÿåòñÿ òîëüêî êîëè÷åñòâåííîå ñîîòíîøåíèå ýòèõ ïàð.
Ñàõàð, âõîäÿùèé â ñîñòàâ íóêëåîòèäà, ñîäåðæèò ïÿòü
óãëåðîäíûõ àòîìîâ, ò. å. ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïåíòîçó. Â çàâèñèìîñòè îò âèäà ïåíòîçû, ïðèñóòñòâóþùåé â íóêëåîòèäå,
ðàçëè÷àþò äâà òèïà íóêëåèíîâûõ êèñëîò — äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâóþ êèñëîòó (ÄÍÊ), ñîäåðæàùóþ äåçîêñèðèáîçó, è ðèáîíóêëåèíîâóþ êèñëîòó (ÐÍÊ), êîòîðàÿ ñîäåðæèò ðèáîçó.
 îáîèõ òèïàõ íóêëåèíîâûõ êèñëîò ñîäåðæàòñÿ îñíîâàíèÿ
÷åòûðåõ ðàçíûõ âèäîâ: äâà èç íèõ îòíîñÿòñÿ ê êëàññó ïóðèíîâ
è äâà — ê êëàññó ïèðèìèäèíîâ. Àçîò, ñîäåðæàùèéñÿ â êîëüöàõ, ïðèäàåò ìîëåêóëàì îñíîâíûå ñâîéñòâà. Ïóðèíû — ýòî
àäåíèí (À) è ãóàíèí (Ã), à ïèðèìèäèíû — öèòîçèí (Ö) è
òèìèí (Ò) èëè óðàöèë (Ó). Íóêëåèíîâûå êèñëîòû — ýòî î÷åíü
äëèííûå ìîëåêóëû, êîòîðûå ìîãóò ñîäåðæàòü äî íåñêîëüêèõ
ìèëëèàðäîâ íóêëåîòèäîâ.
Ôîñôîðíàÿ êèñëîòà. Íóêëåèíîâûå êèñëîòû ÿâëÿþòñÿ êèñëîòàìè ïîòîìó, ÷òî â èõ ìîëåêóëó âõîäèò îñòàòîê ôîñôîðíîé
êèñëîòû.
 íóêëåîòèäàõ ê ìîëåêóëå äåçîêñèðèáîçû (èëè ðèáîçû) ñ
îäíîé ñòîðîíû ïðèñîåäèíåíî àçîòèñòîå îñíîâàíèå, à ñ äðóãîé — îñòàòîê ôîñôîðíîé êèñëîòû. Íóêëåîòèäû ñîåäèíÿþòñÿ ìåæäó ñîáîé â äëèííûå öåïè. Îñòîâ òàêîé öåïè îáðàçóþò
ðåãóëÿðíî ÷åðåäóþùèåñÿ îñòàòêè ñàõàðà è ôîñôîðíîé êèñëîòû, à áîêîâûå ãðóïïû ýòîé öåïè — ÷åòûðå òèïà íåðåãóëÿðíî
52
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
÷åðåäóþùèõñÿ àçîòèñòûõ îñíîâàíèé. Èìåííî òàêàÿ ñïåöèôè÷íîñòü ñòðîåíèÿ ïîëèìåðíûõ ìîëåêóë íóêëåèíîâûõ êèñëîò îïðåäåëÿåò âîçìîæíîñòü õðàíåíèÿ â íèõ îáøèðíîé è ñëîæíîé
ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè (ðèñ. 3.1).
Ñîãëàñíî ïðåäëîæåííîé Äæ. Óîòñîíîì è Ô. Êðèêîì ìîäåëè, ìîëåêóëà ÄÍÊ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äâå ïàðàëëåëüíûå
íåðàçâåòâëåííûå ïîëèíóêëåîòèäíûå öåïè, çàêðó÷åííûå âîêðóã îáùåé îñè â äâîéíóþ ñïèðàëü (ðèñ. 3.2).
Öåïè àíòèïàðàëëåëüíû, íàïðàâëåíû â ïðîòèâîïîëîæíûå
ñòîðîíû, òàê ÷òî 3-é êîíåö îäíîé öåïè ðàñïîëàãàåòñÿ íàïðîòèâ 5-ãî êîíöà äðóãîé. Äâîéíàÿ ñïèðàëü ÄÍÊ ïðàâîñòîðîííÿÿ, ñ äèàìåòðîì 20 íì è øàãîì îêîëî 3,4 íì, êàæäûé âèòîê
êîòîðîé âêëþ÷àåò 10 ïàð íóêëåîòèäîâ (ðèñ. 3.3). Òàêîå ñòðîåíèå ìîëåêóëû ÄÍÊ îáåñïå÷èâàåò åå óíèêàëüíóþ ñïîñîáíîñòü
ê ñàìîâîñïðîèçâåäåíèþ (ðåïëèêàöèè), ñàìîâîññòàíîâëåíèþ
(ðåïàðàöèè), õðàíåíèþ è ðåàëèçàöèè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè.
Êàæäàÿ öåïü ñîñòîèò èç ñàõàðîôîñôàòíîãî îñòîâà, êîòîðûé îêàçûâàåòñÿ ñíàðóæè, âäîëü êîòîðîãî âíóòðè, ïåðïåíäèêóëÿðíî äëèííîé îñè ñïèðàëè ðàñïîëàãàþòñÿ àçîòèñòûå îñ5′
5′
3′
5′
3′
Ôîñôàò
Óãëåâîä
(ïåíòîçà)
5′
3′
3′
Îñíîâàíèå
Ðèñ. 3.1. Îáðàçîâàíèå ïîëèíóêëåîòèäà
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
3,4 íì
53
Áîëüøîé
æåëîáîê
Ìàëûé
æåëîáîê
1 íì
0,34 íì
Z-ÄÍÊ
Ðèñ. 3.2. Ìîäåëü
âòîðè÷íîé ñòðóêòóðû
ÄÍÊ Óîòñîíà — Êðèêà
Â-ÄÍÊ
Ðèñ. 3.3. Ïðîñòðàíñòâåííûå ìîäåëè
Z-ôîðìû è Â-ôîðìû ÄÍÊ
íîâàíèÿ, ìåæäó äâóìÿ ïîëèíóêëåîòèäíûìè íèòÿìè. Íàõîäÿùèåñÿ äðóã ïðîòèâ äðóãà îñíîâàíèÿ äâóõ ïðîòèâîïîëîæíûõ
öåïåé äâîéíîé ñïèðàëè ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé âîäîðîäíûìè
ñâÿçÿìè.
Ñàõàðîôîñôàòíûå îñòîâû äâóõ öåïåé äâîéíîé ñïèðàëè õîðîøî âèäíû íà ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðå ÄÍÊ (ðèñ. 3.3).
Âîäîðîäíûå ñâÿçè âîçíèêàþò ìåæäó ïóðèíîâûì îñíîâàíèåì îäíîé öåïè è ïèðèìèäèíîâûì îñíîâàíèåì äðóãîé öåïè.
 ñèëó ïðàâèëà ñïàðèâàíèÿ îñíîâàíèé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü â
îäíîé öåïè îïðåäåëÿåò ñîáîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ â äðóãîé öåïè. Ïîýòîìó ìû ãîâîðèì, ÷òî äâå öåïè äâîéíîé ñïèðàëè êîìïëåìåíòàðíû (îò ëàò. complementum — äîïîëíåíèå) äðóã ê äðóãó. Îáðàçîâàíèå âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó
êîìïëåìåíòàðíûìè ïàðàìè îñíîâàíèé (À ñ Ò è Ã ñ Ö) îáóñëîâëåíî èõ ïðîñòðàíñòâåííûì ñîîòâåòñòâèåì. Ïèðèìèäèíîâîå
54
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
5′
3′
5′
3′
5′
3′
3′
T
À
3′
5′
À
T
3′
5′
5′
3′
Ã
5′
3′
À
5′
3′
Ö
Ö
3′
5′
T
3′
5′
Ã
3′
5′
Ðèñ. 3.4. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû
ôðàãìåíòà äâóõöåïî÷å÷íîé ìîëåêóëû ÄÍÊ:
À — àäåíèí; à — ãóàíèí; Ò — òèìèí; Ö — öèòîçèí
îñíîâàíèå êîìïëåìåíòàðíî ïóðèíîâîìó îñíîâàíèþ. Âñëåäñòâèå òàêîé êîìïëåìåíòàðíîñòè àçîòèñòûõ îñíîâàíèé ïîðÿäîê ÷åðåäîâàíèÿ íóêëåîòèäîâ â îáåèõ íèòÿõ ÄÍÊ îêàçûâàåòñÿ
âçàèìîîáóñëîâëåííûì. Êîìïëåìåíòàðíîñòü äâóõ íèòåé ìîëåêóëû ÄÍÊ ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî ÷èñëî ïóðèíîâ â íåì ðàâíî
÷èñëó ïèðèìèäèíîâ [À = Ò; à = Ö èëè (À + Ã) / (Ò + Ö) = 1].
Èìåííî êîìïëåìåíòàðíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ òî÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé ïðè êîïèðîâàíèè
(ðåïëèêàöèè) ìîëåêóë ÄÍÊ (ðèñ. 3.5).
Ðàçìåðû ÄÍÊ ìîãóò ìåíÿòüñÿ â ãèãàíòñêèõ ïðåäåëàõ — îò
íåñêîëüêèõ íóêëåîòèäîâ äî ìèëëèàðäîâ ïàð îñíîâàíèé. Åäèíèöàìè èçìåðåíèÿ äëèíû ìîëåêóëû ÿâëÿþòñÿ: ïàðû îñíîâàíèé (ïî), òûñÿ÷è ïàð îñíîâàíèé — êèëîáàçû (êá), ìèëëèîíû
ïàð îñíîâàíèé — ìåãàáàçû (ìá).
Ìîëåêóëû ÄÍÊ áûâàþò ëèáî ëèíåéíûìè, ëèáî çàìêíóòûìè â êîëüöî. Ó ÷åëîâåêà áîëüøàÿ ÷àñòü ÄÍÊ (3,3 ìëðä ïàð
îñíîâàíèé â ãàïëîèäíîì íàáîðå) ïðèñóòñòâóåò â ÿäðàõ êëåòîê
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
55
Ðèñ. 3.5. Ïðèíöèï ïîëóêîíñåðâàòèâíîé ðåïëèêàöèè ÄÍÊ
(îíè äèïëîèäíû) â âèäå 46 ïëîòíî óïàêîâàííûõ, ñóïåðñêðó÷åííûõ íèòåé (õðîìîñîì). Ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøàÿ ÷àñòü
ÄÍÊ, îêîëî 5%, ëîêàëèçîâàíà â ìèòîõîíäðèÿõ — îðãàíåëëàõ
öèòîïëàçìû, îáåñïå÷èâàþùèõ ïðîöåññû äûõàíèÿ è ýíåðãåòè÷åñêîãî îáìåíà êëåòîê ýóêàðèîò.
 ÿäðå êëåòêè îíè âìåñòå ñ áåëêàìè îáðàçóþò õðîìîñîìû.
 õðîìîñîìàõ äâîéíàÿ ñïèðàëü ÄÍÊ, â ñâîþ î÷åðåäü, íàêðó÷åíà íà áåëêè — ãèñòîíû. Ýòè ñòðóêòóðû åùå íåñêîëüêî ðàç
óêëàäûâàþòñÿ â ñïèðàëü. ÄÍÊ ìèòîõîíäðèé ïðåäñòàâëåíà â
âèäå êîëüöåâûõ ìîëåêóë, íå ñâÿçàííûõ ñ ãèñòîíàìè, è êîäèðóåò îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî èíôîðìàöèè.
Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ — ýòî ïðîöåññ, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî ìîëåêóëà ÄÍÊ óäâàèâàåòñÿ è îáðàçóþòñÿ äâå åå êîïèè (ðèñ. 3.6).
56
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
5′
3′
Ìàòðèöà äëÿ ñèíòåçà
âåäóùåé öåïè
ÄÍÊ-òîïîèçîìåðàçà
ÄÍÊ-ãåëèêàçà
3′
5′
Äåñòàáèëèçèðóþùèé áåëîê
Ìàòðèöà äëÿ ñèíòåçà
îòñòàþùåé öåïè
Ðèñ. 3.6. Ñõåìà îáðàçîâàíèÿ ðåïëèêàöèîííîé âèëêè ÄÍÊ
Ðåïëèêàöèÿ êîíòðîëèðóåòñÿ öåëûì ðÿäîì ôåðìåíòîâ. Îíà
íà÷èíàåòñÿ ñ ðàçðûâà âîäîðîäíûõ ñâÿçåé â íåêîòîðûõ ó÷àñòêàõ
ÄÍÊ. Îáðàçóþòñÿ òàê íàçûâàåìûå «ðåïëèêàöèîííûå âçäóòèÿ», êîòîðûå ïîñòåïåííî ðàñøèðÿþòñÿ â îáå ñòîðîíû îò îäíîé òî÷êè èíèöèàöèè (íà÷àëà).
Ïî ìåðå ïðîäâèæåíèÿ âäîëü ìîëåêóëû ýòè âçäóòèÿ ñëèâàþòñÿ, ñïèðàëü ìîëåêóëû ÄÍÊ ðàñêðó÷èâàåòñÿ. Îáðàçîâàâøèåñÿ îòäåëüíûå ïîëèíóêëåîòèäíûå íèòè ñëóæàò ìàòðèöåé äëÿ
îáðàçîâàíèÿ íîâûõ öåïåé. Ïðè ó÷àñòèè ôåðìåíòà ÄÍÊ-ïîëèìåðàçû èç èìåþùèõñÿ â ñðåäå îòäåëüíûõ íóêëåîòèäîâ íà÷èíàþò ñòðîèòüñÿ íîâûå, êîìïëåìåíòàðíûå èñõîäíûì íèòÿì
öåïî÷êè. Îíè ñîåäèíÿþòñÿ âîäîðîäíûìè ñâÿçÿìè ñ íóêëåîòèäàìè ïåðâîíà÷àëüíîé ÄÍÊ òàêèì îáðàçîì, ÷òî àäåíèí âñåãäà îêàçûâàåòñÿ íàïðîòèâ òèìèíà, à ãóàíèí — öèòîçèíà.
 ðåçóëüòàòå âîñïðîèçâîäèòñÿ òî÷íàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïàð
íóêëåîòèäîâ èñõîäíîé ÄÍÊ (ðèñ. 3.7).
Ðåïëèêàöèÿ ñîâåðøàåòñÿ îäíîâðåìåííî, íà îáåèõ ïîëèíóêëåîòèäíûõ öåïî÷êàõ ïåðâîíà÷àëüíîé ìîëåêóëû, íî ñ ðàçíîé
ñêîðîñòüþ. Ôîðìèðîâàíèå îäíîé öåïè (ëèäèðóþùåé) èäåò
íåïðåðûâíî è áûñòðî. Äðóãàÿ, îòñòàþùàÿ, öåïü îáðàçóåòñÿ
ïåðâîíà÷àëüíî îòäåëüíûìè êîðîòêèìè ôðàãìåíòàìè (ôðàãìåíòû Îêàçàêè).  ïîñëåäóþùåì ýòè ôðàãìåíòû ñîåäèíÿþòñÿ
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
57
3′
5′
Âåäóùàÿ öåïü
Ôðàãìåíò Îêàçàêè 3′
Îòñòàþùàÿ öåïü
5′ 5′
5′ 5′ 3′
3′
5′
5′
3′
ÐÍÊ-ïðàéìåð
Ðèñ. 3.7. Ñèíòåç âåäóùåé è îòñòàþùåé öåïåé ÄÍÊ
â îáëàñòè ðåïëèêàöèîííîé âèëêè
ìåæäó ñîáîé ôåðìåíòîì ÄÍÊ-ëèãàçîé. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ðåïëèêàöèè èç îäíîé ðîäèòåëüñêîé ÄÍÊ îáðàçóþòñÿ äâå äî÷åðíèå, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ òî÷íûìè êîïèÿìè èñõîäíîé ìîëåêóëû è ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé äâîéíûå ñïèðàëè.
Îñíîâíîå çíà÷åíèå ïðîöåññà ðåïëèêàöèè çàêëþ÷àåòñÿ â
îáåñïå÷åíèè ïåðåäà÷è âíîâü îáðàçîâàâøèìñÿ ìîëåêóëàì ÄÍÊ
íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè, êîòîðàÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóêëåîòèäîâ. Ðåïëèêàöèÿ ïðîèñõîäèò â
S-ïåðèîäå ìèòîòè÷åñêîãî öèêëà êëåòêè.  ìîëåêóëàõ, ñôîðìèðîâàâøèõñÿ ïîñëå ðåïëèêàöèè, êîïèðóåòñÿ ñòðóêòóðà èñõîäíîé ÄÍÊ. Ïðè ýòîì õðîìîñîìû îêàçûâàþòñÿ ñîñòîÿùèìè
èç äâóõ õðîìàòèä.  ïðîöåññå äåëåíèÿ êàæäàÿ èç âíîâü îáðàçîâàâøèõñÿ êëåòîê ïîëó÷àåò ïî îäíîé õðîìàòèäå îò êàæäîé
õðîìîñîìû, ò. å. ïî êîïèè èñõîäíîé ÄÍÊ.  ðåçóëüòàòå íàñëåäñòâåííàÿ èíôîðìàöèÿ â âèäå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íóêëåîòèäîâ ïåðåäàåòñÿ îò ìàòåðèíñêîé êëåòêè ê äî÷åðíèì.
ÐÍÊ ñîäåðæèòñÿ âî âñåõ æèâûõ êëåòêàõ â âèäå îäíîöåïî÷å÷íûõ ìîëåêóë. Îíà îòëè÷àåòñÿ îò ÄÍÊ òåì, ÷òî ñîäåðæèò â
êà÷åñòâå ïåíòîçû ðèáîçó (âìåñòî äåçîêñèðèáîçû), à â êà÷åñòâå îäíîãî èç ïèðèìèäèíîâûõ îñíîâàíèé óðàöèë (âìåñòî òèìèíà). Àíàëèç ÐÍÊ, ñîäåðæàùåéñÿ â êëåòêàõ, ïîêàçàë, ÷òî
ñóùåñòâóåò òðè òèïà ÐÍÊ, ó÷àñòâóþùèõ â ñèíòåçå áåëêîâûõ
ìîëåêóë: ÐÍÊ-òðàíñêðèïòû — ìàòðè÷íûå ìÐÍÊ èëè èíôîðìàöèîííûå ìÐÍÊ, òðàíñïîðòíûå ÐÍÊ (òÐÍÊ) è ðèáîñîìàëüíûå
58
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÐÍÊ (ðÐÍÊ). Âñå ýòè òèïû ÐÍÊ ñèíòåçèðóþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà ÄÍÊ, êîòîðàÿ ñëóæèò ìàòðèöåé äëÿ ýòîãî ïðîöåññà. Êîëè÷åñòâî ÐÍÊ â êàæäîé êëåòêå íàõîäèòñÿ â ïðÿìîé
çàâèñèìîñòè îò êîëè÷åñòâà âûðàáàòûâàåìîãî ýòîé êëåòêîé áåëêà (ðèñ. 3.8).
ÎÍ 3′-êîíåö
Àêöåïòîðíûé
À
êîíåö
Ö
Ö
Ð
5′-êîíåö
Ã
Ö
Ã
Ã
À
Ó
Ó
Ó
À
Ïåòëÿ 1
ÃÀ
Ã
à à ÖÓÖ
à À à Ö
À
Ö
Ã
Ö
Ó
Ó
À
À
Ö
Ïåòëÿ 3
ÃÀÖÀÖ
ÓÃÓÃ
Ó
Ö
Ó
Ò
Ã
Ö
ÀÃ
Ö Ã
Ö Ã Ìîäèôèöèðîâàííûå
À Ó
Ã Ö íóêëåîòèäû
À
À
Ö
Ïåòëÿ 2
Ó
ÃÀÀ
Àíòèêîëîí
Ðèñ. 3.8. Ñòðóêòóðà ôåíèëàëàíèíîâîé òÐÍÊ äðîææåé
Ðàçìåðû ìîëåêóë ÐÍÊ î÷åíü ðàçëè÷íû, íî â îáùåì îíè
ìåíüøå ìîëåêóë ÄÍÊ. Ê ñàìûì ìåëêèì îòíîñÿòñÿ òÐÍÊ,
ìîëåêóëÿðíàÿ ìàññà ìîëåêóëû îêîëî 25 000, ñîñòîÿò îíè èç
75 íóêëåîòèäîâ.
3.2. Ãåíåòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå
ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêîâ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ õîðîøî èçâåñòíî, ÷òî èìåííî ÄÍÊ
íåñåò â ñåáå èíôîðìàöèþ îá îñîáåííîñòÿõ ñòðîåíèÿ è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ æèâîãî îðãàíèçìà. Åäèíñòâåííûå ìîëåêóëû,
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
59
êîòîðûå ñèíòåçèðóþòñÿ ïîä ïðÿìûì êîíòðîëåì ãåíåòè÷åñêîãî
ìàòåðèàëà êëåòêè è âûïîëíÿþò ãëàâíóþ ðîëü â ôóíêöèîíèðîâàíèè ëþáîãî æèâîãî îðãàíèçìà, — ýòî áåëêè.
Ñòðóêòóðà è ñâîéñòâà ýòèõ ñëîæíûõ ìîëåêóë îáåñïå÷èâàþò ìíîãîîáðàçèå æèâîé ìàòåðèè.
Ñòðóêòóðà ÐÍÊ â îòëè÷èå îò ÄÍÊ âî âñåõ æèâûõ îðãàíèçìàõ,
ïî áîëüøåé ÷àñòè, áûâàåò â âèäå îäíîöåïî÷å÷íûõ ìîëåêóë.
Áåëêè ìîãóò áûòü ñòðóêòóðíûìè (êåðàòèí, êîëëàãåí) èëè
èãðàòü ôóíêöèîíàëüíóþ ðîëü (èíñóëèí, ôèáðèíîãåí è, ãëàâíîå, ôåðìåíòû, îòâåòñòâåííûå çà ðåãóëÿöèþ êëåòî÷íîãî ìåòàáîëèçìà). Èìåííî íàáîð ñîäåðæàùèõñÿ â äàííîé êëåòêå
ôåðìåíòîâ îïðåäåëÿåò, ê êàêîìó òèïó êëåòîê îíà áóäåò îòíîñèòüñÿ. «Èíñòðóêöèè», íåîáõîäèìûå äëÿ ñèíòåçà ýòèõ ôåðìåíòîâ è âñåõ äðóãèõ áåëêîâ, çàêëþ÷åíû â ÄÍÊ, êîòîðàÿ ïî÷òè âñÿ íàõîäèòñÿ â ÿäðå, îäíàêî, êàê áûëî äîêàçàíî â íà÷àëå
50-õ ãã., ñèíòåç áåëêà ôàêòè÷åñêè ïðîèñõîäèò â öèòîïëàçìå è
â íåì ó÷àñòâóþò ðèáîñîìû. Ñòàëî ÿñíî, ÷òî äîëæåí ñóùåñòâîâàòü êàêîé-òî ìåõàíèçì, ïåðåíîñÿùèé ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ èç ÿäðà â öèòîïëàçìó.  1961 ã. äâà ôðàíöóçñêèõ
áèîõèìèêà Ô. Æàêîá è Æ. Ìîíî, èñõîäÿ èç òåîðåòè÷åñêèõ
ñîîáðàæåíèé, îòêðûëè ñóùåñòâîâàíèå îñîáîé ôîðìû ÐÍÊ,
âûïîëíÿþùåé â ñèíòåçå áåëêà ðîëü ïîñðåäíèêà. Âïîñëåäñòâèè
ýòîò ïîñðåäíèê ïîëó÷èë íàçâàíèå ìÐÍÊ.
Áåëêè — ýòî ñëîæíûå îðãàíè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, ñîñòîÿùèå èç óãëåðîäà, âîäîðîäà, êèñëîðîäà è àçîòà.  íåêîòîðûõ
áåëêàõ ñîäåðæèòñÿ åùå è ñåðà. Ìîëåêóëû áåëêî⠗ öåïè, ïîñòðîåííûå èç àìèíîêèñëîò, ÿâëÿþòñÿ áîëüøèìè ïîëèìåðíûìè ñîåäèíåíèÿìè. Ïðè ýòîì ñòðóêòóðà áåëêîâîé ìîëåêóëû,
ñîñòàâ åå àìèíîêèñëîò îïðåäåëÿþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóêëåîòèäîâ â ñîîòâåòñòâóþùåì ó÷àñòêå ìîëåêóëû ÄÍÊ.
Îáû÷íûìè êîìïîíåíòàìè áåëêà ìîæíî ñ÷èòàòü ëèøü 20 ðàçëè÷íûõ àìèíîêèñëîò. Àìèíîêèñëîòû — ýòî áåñöâåòíûå êðèñòàëëè÷åñêèå òâåðäûå âåùåñòâà, ðàñòâîðèìûå â âîäå.  îòëè÷èå îò ðàñòåíèé æèâîòíûå íå ìîãóò ñèíòåçèðîâàòü âñå íåîáõîäèìûå äëÿ ñåáÿ áåëêè, ïîýòîìó îíè äîëæíû èõ ïîëó÷àòü ãîòîâûìè ñ ïèùåé. Òàêèå àìèíîêèñëîòû íàçûâàþòñÿ íåçàìåíèìûìè. Îíè ÿâëÿþòñÿ âàæíûì êîìïîíåíòîì ïèùè æèâîòíûõ
60
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
è ìîãóò ïðåâðàùàòüñÿ â æèâîòíîì îðãàíèçìå êàê â æèðû, òàê è
â óãëåâîäû. Áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ áîëüøîãî ðàçíîîáðàçèÿ áåëêîâ â îðãàíèçìå âûïîëíÿåòñÿ ìíîæåñòâî ðàçëè÷íûõ ôóíêöèé.
Âñå àìèíîêèñëîòû, êðîìå ïðîëèíà, èìåþò îäèíàêîâóþ
ñòðóêòóðó, âêëþ÷àþùóþ àìèíîãðóïïó (–NH2), ïðèñîåäèíåííóþ ê óãëåðîäó, è êàðáîêñèëüíóþ ãðóïïó (–ÑÎÎÍ). Ê ýòîìó
àòîìó ïðèñîåäèíÿåòñÿ áîêîâàÿ ãðóïïà — ðàäèêàë, êîòîðûé èìååò ñïåöèôè÷åñêèå ñâîéñòâà äëÿ êàæäîé àìèíîêèñëîòû:
NH2
H
Ñ
ÑOOH
R
Ñóùåñòâóþò îñíîâíûå àìèíîêèñëîòû, èìåþùèå íåñêîëüêî àìèíîãðóïï, è êèñëûå àìèíîêèñëîòû — ñ áîëåå îäíîé êàðáîêñèëüíîé ãðóïïîé è R-ãðóïïîé.
Àìèíîêèñëîòû ìîãóò îáðàçîâûâàòü õèìè÷åñêèå ñâÿçè ñ ðàçëè÷íûìè ãðóïïàìè çà ñ÷åò âûäåëåíèÿ ìîëåêóëû âîäû ïðè âçàèìîäåéñòâèè àìèíîãðóïïû îäíîé àìèíîêèñëîòû ñ êàðáîêñèëüíîé ãðóïïîé äðóãîé àìèíîêèñëîòû. Òàêàÿ ñâÿçü íàçûâàåòñÿ
ïåïòèäíîé. Ñîåäèíåíèå èç äâóõ, òðåõ, ÷åòûðåõ àìèíîêèñëîò
íàçûâàåòñÿ äè-, òðè-, òåòðàïåïòèä, åñëè ñîåäèíÿåòñÿ ìíîãî
àìèíîêèñëîò, òî îáðàçóåòñÿ ïîëèïåïòèä:
H2N
= H2N
R1
R2
ÑH ÑOOH + H2N
ÑH ÑOOH =
ÑH
R1
ÑO
HN
ÑH
ÑOOH + H2O
R2
Ïåïòèäíàÿ ñâÿ-çü
Ïîëèïåïòèäû ìîãóò âêëþ÷àòü îò ñòà äî íåñêîëüêèõ òûñÿ÷
àìèíîêèñëîò. Áåëêîâàÿ ìîëåêóëà ìîæåò ñîñòîÿòü èç îäíîé èëè
íåñêîëüêèõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé. Áåëêè ðàçëè÷àþòñÿ ïî êîëè÷åñòâó è ñîñòàâó àìèíîêèñëîò. Âûäåëÿþò íåñêîëüêî âèäîâ
îðãàíèçàöèè áåëêîâûõ ìîëåêóë.
Ñëîæíîñòü ñòðîåíèÿ áåëêîâûõ ìîëåêóë è ðàçíîîáðàçèå èõ
ôóíêöèé çàòðóäíÿþò ñîçäàíèå åäèíîé êëàññèôèêàöèè áåëêîâ.
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
61
Êàæäûé áåëîê èìååò ñâîþ îñîáóþ ãåîìåòðè÷åñêóþ ôîðìó,
èëè êîíôîðìàöèþ. Ñòðóêòóðà áåëêîâ ðàññìàòðèâàåòñÿ îáû÷íî
â ÷åòûðåõ ðàçíûõ óðîâíÿõ — ïåðâè÷íàÿ, âòîðè÷íàÿ, òðåòè÷íàÿ è ÷åòâåðòè÷íàÿ.
Ïåðâè÷íàÿ ñòðóêòóðà áåëêà ïðåäñòàâëÿåò ÷èñëî è ïîñëåäîâàòåëüíîå ðàñïîëîæåíèå àìèíîêèñëîò, ñîåäèíåííûõ äðóã ñ
äðóãîì ïåïòèäíûìè ñâÿçÿìè â ïîëèïåïòèäíîé öåïè.  îðãàíèçìå ÷åëîâåêà ñâûøå 10 000 ðàçëè÷íûõ áåëêîâ, è âñå îíè
ïîñòðîåíû èç îäíèõ è òåõ æå 20 àìèíîêèñëîò. Àìèíîêèñëîòíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü áåëêà îïðåäåëÿåò åãî áèîëîãè÷åñêóþ
ôóíêöèþ.
Äëÿ âñÿêîãî áåëêà ôîðìèðîâàíèå âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó îòäåëüíûìè àìèíîêèñëîòíûìè îñòàòêàìè ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ ñïèðàëè — âòîðè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêà. Ýòî òàê
íàçûâàåìàÿ a-ñïèðàëü, ñôîðìèðîâàííàÿ ìíîæåñòâîì âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, îðãàíèçîâàííûõ ìåæäó íàõîäÿùèìèñÿ ïîáëèçîñòè äðóã îò äðóãà ÑÎ- è NH-ãðóïïàìè. Òàêóþ êîíôîðìàöèþ
èìååò áåëîê êåðàòèí, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ ñòðóêòóðíûì áåëêîì
âîëîñ, íîãòåé è äð.
Ó áîëüøèíñòâà áåëêîâ â ïîëèïåïòèäíîé öåïè àìèíîêèñëîòû ñ áîëüøèìè ðàäèêàëàìè ñâåðíóòû îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà
â êîìïàêòíóþ ãëîáóëó. Ïîäîáíûé ñïîñîá ñâåðòûâàíèÿ ñïèðàëè â ãëîáóëó íàçûâàåòñÿ òðåòè÷íîé ñòðóêòóðîé áåëêà.
Ìíîãèå áåëêè ñ îñîáî ñëîæíûì ñòðîåíèåì ñîñòîÿò èç íåñêîëüêèõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé, óäåðæèâàåìûõ â ìîëåêóëå çà
ñ÷åò ãèäðîôèëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé, à òàêæå ïðè ïîìîùè âîäîðîäíûõ è èîííûõ ñâÿçåé. Òàêîé ñïîñîá ñîâìåñòíîé óïàêîâêè è óêëàäêè ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé íàçûâàåòñÿ ÷åòâåðòè÷íîé
ñòðóêòóðîé áåëêà. Òàêàÿ ñòðóêòóðà èìååòñÿ ó ãåìîãëîáèíà.
Ôîðìà áåëêà, îïðåäåëÿþùàÿ åãî ñâîéñòâà, çàâèñèò îò ñîñòàâà àìèíîêèñëîò.
3.3. Ôóíêöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò
Íóêëåèíîâûå êèñëîòû âûïîëíÿþò âàæíåéøèå áèîëîãè÷åñêèå ôóíêöèè â îðãàíèçìå.  ÄÍÊ õðàíèòñÿ íàñëåäñòâåííàÿ
èíôîðìàöèÿ î ñâîéñòâàõ êëåòîê è âñåãî îðãàíèçìà, ðàçëè÷íûå
62
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
âèäû ÐÍÊ ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â ðåàëèçàöèè íàñëåäñòâåííîé
èíôîðìàöèè ÷åðåç ñèíòåç áåëêà.
Ïðèíöèï ðåàëèçàöèè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè — îò
ÄÍÊ ÷åðåç ÐÍÊ ê áåëêó ýêñïðåññèíã (ðèñ. 3.9):
ÄÍÊ
Òðàíñêðèïöèÿ
ÐÍÊ
Òðàíñëÿöèÿ
Áåëîê
Ðåïëèêàöèÿ
ÄÍÊ
ÄÍÊ
Ðèñ. 3.9. Îñíîâíûå íàïðàâëåíèÿ âíóòðèêëåòî÷íîãî
ïåðåíîñà ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè
(öåíòðàëüíàÿ äîãìà ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè)
Ðàñøèôðîâêà ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè, çàêëþ÷åííîé â
ìîëåêóëå ÄÍÊ, îñóùåñòâëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ öåíòðàëüíîé
ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîé äîãìîé.
3.4. Ñîõðàíåíèå èíôîðìàöèè
îò ïîêîëåíèÿ ê ïîêîëåíèþ
Ïðè ðàçìíîæåíèè ëþáûõ ôîðì æèçíè ïðîèñõîäèò óâåëè÷åíèå ÷èñëà ìîëåêóë ÄÍÊ. Èç îäíîé êëåòêè, îáðàçîâàâøåéñÿ â ðåçóëüòàòå ñëèÿíèÿ ãàìåò, ïîëó÷àþòñÿ òûñÿ÷è, ìèëëèîíû êëåòîê òåëà. Êàæäàÿ èñõîäíàÿ ìîëåêóëà ÄÍÊ äàåò íà÷àëî
îãðîìíîìó ÷èñëó íîâûõ ìîëåêóë ÄÍÊ ñ ñîõðàíåíèåì â íåèçìåííîì âèäå âñåõ îñîáåííîñòåé, ïðèñóùèõ ÄÍÊ. Ýòî ïðîèñõîäèò â ïðîöåññå ðåïëèêàöèè, ïðè êîòîðîé èíôîðìàöèÿ, çàêîäèðîâàííàÿ â ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé ìîëåêóëû ðîäèòåëüñêîé ÄÍÊ, ïåðåäàåòñÿ ñ ìàêñèìàëüíîé òî÷íîñòüþ äî÷åðíåé ÄÍÊ (ðèñ. 3.10).
Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ — åäèíñòâåííî âîçìîæíûé ñïîñîá óâåëè÷åíèÿ ÷èñëà ìîëåêóë ÄÍÊ, êîòîðûé ïîäñêàçûâàåò ñàìà
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
Íîâàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Ñòàðàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Ñòàðàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Ñòàðàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Ðîäèòåëüñêàÿ ÄÍÊ
Äî÷åðíÿÿ ÄÍÊ
ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ
63
Íîâàÿ öåïü
Ñòàðàÿ öåïü
Íîâàÿ öåïü
Äî÷åðíÿÿ ÄÍÊ
âòîðîãî ïîêîëåíèÿ
Ðèñ. 3.10. Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ
ñòðóêòóðà ýòèõ ìîëåêóë. Ñ ïîìîùüþ ôåðìåíòà ÄÍÊ-ïîëèìåðàçû ðàçðûâàþòñÿ ñëàáûå âîäîðîäíûå ñâÿçè ìåæäó äâóìÿ öåïÿìè ÄÍÊ, îáðàçóþòñÿ îäíîöåïî÷å÷íûå öåïè, êîòîðûå ìîãóò ðàñêðó÷èâàòüñÿ è ðàçäåëÿòüñÿ, ïîñëå ÷åãî êàæäàÿ èç íèõ
ñëóæèò ìàòðèöåé äëÿ ñèíòåçà êîìïëåìåíòàðíîé (äî÷åðíåé)
íèòè — äâå äâóõöåïî÷å÷íûå ìîëåêóëû ÄÍÊ.
Òàêèì îáðàçîì, èç êàæäîé èñõîäíîé ìîëåêóëû ÄÍÊ ïîëó÷àþòñÿ äâå êîïèè ñ èäåíòè÷íîé ñòðóêòóðîé. Óíèêàëüíàÿ ñòðóêòóðà êàæäîé áåëêîâîé ìîëåêóëû, åå àìèíîêèñëîòíûé ñîñòàâ
îïðåäåëÿþòñÿ îñîáûì ïðîöåññîì ñèíòåçà áåëêà, â ðåçóëüòàòå
êîòîðîãî ðåàëèçóåòñÿ èíôîðìàöèÿ î ïîñëåäîâàòåëüíîñòè àìèíîêèñëîò, çàïèñàííàÿ â ÄÍÊ.
Ñèíòåç íîâûõ íèòåé ÄÍÊ ïðîòåêàåò âñåãäà â íàïðàâëåíèè
îò 5' àòîìà óãëåðîäà ñàõàðà ê 3' àòîìó. Ðåïëèêàöèÿ èìååò ïîëóêîíñåðâàòèâíûé õàðàêòåð — â êàæäîé âíîâü îáðàçóåìîé ìîëåêóëå ÄÍÊ îäíà íèòü ïðîèñõîäèò îò ðîäèòåëüñêîé ìîëåêóëû, à
âòîðàÿ ñèíòåçèðóåòñÿ çàíîâî. Êàê èçâåñòíî, â ñîñòàâ ÄÍÊ
âõîäèò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èç 4 íóêëåîòèäîâ, áåëêîâûå ìîëåêóëû âêëþ÷àþò 20 àìèíîêèñëîò. Íàñëåäñòâåííàÿ èíôîðìàöèÿ, çàêîäèðîâàííàÿ ñ ïîìîùüþ íóêëåîòèäîâ, ïåðåíîñèòñÿ â
ïåðâè÷íóþ ñòðóêòóðó — ïîëèïåïòèäíóþ öåïü.
Ïðîöåññ ðåïëèêàöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò öåëèêîì çàâèñèò
îò ðàáîòû ðÿäà ôåðìåíòîâ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî â ýòîì ïðîöåññå
ó÷àñòâóþò ìèíèìóì ÷åòûðå ãðóïïû ôåðìåíòîâ: ÄÍÊ-ïîëèìåðàçû, ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû, ýíäîíóêëåàçû è ÄÍÊ-ëèãàçû:
64
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
1. Âïåðâûå ÄÍÊ-ïîëèìåðàçà áûëà ïîëó÷åíà â î÷èùåííîì
âèäå À. Êîðíáåðãîì èç E. coli â 1958 ã.  êëåòêàõ ñîäåðæàòñÿ òðè ðàçëè÷íûå ôîðìû ÄÍÊ-ïîëèìåðàç, âñå îíè
îáëàäàþò ñèíòåçèðóþùåé àêòèâíîñòüþ è ñïîñîáíû óäëèíÿòü öåïè ÄÍÊ â íàïðàâëåíèè 5′–3′, ïîñëåäîâàòåëüíî ïðèáàâëÿÿ ïî îäíîìó íóêëåîòèäó ê 3′-ÎÍ-êîíöó
öåïè. Ðåïëèêàöèþ ÄÍÊ îñóùåñòâëÿåò ÄÍÊ-ïîëèìåðàçà, à ðåïàðàöèþ (èñïðàâëåíèå) ïîâðåæäåííûõ ó÷àñòêîâ
ÄÍÊ îñóùåñòâëÿþò ÄÍÊ-ïîëèìåðàçû I, II.
2. ÐÍÊ-ïîëèìåðàçà — ôåðìåíò, îñóùåñòâëÿþùèé òðàíñêðèïöèþ ÐÍÊ.
3. Ýíäîíóêëåàçû — ôåðìåíòû, ðàçðåçàþùèå äâóõíèòåâóþ
ìîëåêóëó ÄÍÊ â ìåñòàõ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿì èç 4–12 íóêëåîòèäîâ.
4. ÄÍÊ-ëèãàçû — ôåðìåíòû, êàòàëèçèðóþùèå îáðàçîâàíèå
ôîñôîäèýôèðíîé ñâÿçè ìåæäó 3′- è 5′-êîíöàìè ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ.
Ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ íà÷èíàåòñÿ ñ ðàçðûâà â îäíîé èç äâóõ
öåïåé ÄÍÊ ïîä äåéñòâèåì ýíäîíóêëåàçû. Çàòåì ê ýòîìó ìåñòó ïðèñîåäèíÿåòñÿ ÄÍÊ-ïîëèìåðàçà è íà÷èíàåòñÿ íåïðåðûâíûé ñèíòåç íîâîãî îëèãîíóêëåîòèäà íà îäíîé èç äâóõ ðîäèòåëüñêèõ öåïåé â íàïðàâëåíèè 5′–3′. Èç âòîðîé öåïè ðîäèòåëüñêîé ÄÍÊ èäåò ïðåðûâèñòûé ñèíòåç, ñîïðîâîæäàþùèéñÿ îáðàçîâàíèåì ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ, òàêæå â íàïðàâëåíèè 5′–
3′ ñ ïîñëåäóþùèì îáúåäèíåíèåì ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ ïðè ó÷àñòèè ÄÍÊ-ëèãàç â åäèíóþ ïîëèíóêëåîòèäíóþ ìîëåêóëó.
Èíèöèàöèÿ áèîñèíòåçà äî÷åðíèõ öåïåé ÄÍÊ òðåáóåò
ïðåäâàðèòåëüíîãî ñèíòåçà íà ìàòåðèíñêîé ÄÍÊ çàòðàâî÷íîãî
îëèãîíóêëåîòèäíîãî ïðàéìåðà ñî ñâîáîäíîé ãèäðîêñèëüíîé
ãðóïïîé. Ýòîò îëèãîíóêëåîòèä, ñîäåðæàùèé îêîëî 50 íóêëåîòèäíûõ îñòàòêîâ, ñèíòåçèðóåòñÿ êîìïëåìåíòàðíî íà ìàòðèöå
ÄÍÊ ïðè ó÷àñòèè ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû.
Òàêèì îáðàçîì, ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ îáåñïå÷èâàåò âûñî÷àéøóþ òî÷íîñòü âîñïðîèçâåäåíèÿ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè â
ïîêîëåíèÿõ êëåòîê è îðãàíèçìîâ â öåëîì, ò. å. ðåàëèçóåò îäíó
èç îñíîâíûõ ôóíêöèé íóêëåèíîâûõ êèñëîò (ÄÍÊ) — ñîõðàíåíèå ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
65
Áåëêè-ôåðìåíòû âûïîëíÿþò î÷åíü âàæíóþ ðîëü â îáìåíå
âåùåñòâ â îðãàíèçìå. Îíè ÿâëÿþòñÿ êàòàëèçàòîðàìè õèìè÷åñêèõ ðåàêöèé, îáåñïå÷èâàÿ èõ â óñëîâèÿõ ãîìåîñòàçà. Ôåðìåíòû — ýòî áåëêîâûå ìîëåêóëû, ñèíòåçèðóåìûå æèâûìè
êëåòêàìè.  êàæäîé êëåòêå èìåþòñÿ ñîòíè ðàçëè÷íûõ ôåðìåíòîâ. Ñ èõ ïîìîùüþ îñóùåñòâëÿþòñÿ ìíîãî÷èñëåííûå õèìè÷åñêèå ðåàêöèè â îðãàíèçìå.
Íî êðîìå ýòîãî áåëêîâûå ìîëåêóëû âûïîëíÿþò è äðóãèå
çàäà÷è. Íàïðèìåð, îíè ÿâëÿþòñÿ ñòðóêòóðíîé îñíîâîé êàê
êëåòîê, òàê è îðãàíîâ. Ðåãóëÿòîðíûå áåëêè ðåãóëèðóþò îñíîâíûå ïðîöåññû â êëåòêå è â îðãàíèçìå â öåëîì. Ñîêðàòèòåëüíûå
áåëêè îáåñïå÷èâàþò äâèæåíèå êëåòîê è îðãàíèçìà. Òðàíñïîðòíûå áåëêè ïåðåíîñÿò ðàçëè÷íûå õèìè÷åñêèå âåùåñòâà èç îäíîãî îðãàíà â äðóãîé. Çàùèòíûå áåëêè îáåñïå÷èâàþò óñòîé÷èâîñòü îðãàíèçìà ê ðàçëè÷íûì âîçäåéñòâèÿì.
3.5. Ãåíû è èõ ñòðóêòóðà
Ñîãëàñíî ñîâðåìåííûì ïðåäñòàâëåíèÿì, ãåí — ýòî ó÷àñòîê ìîëåêóëû ãåíîìíîé ÄÍÊ, ñîñòîÿùèé èç íàáîðà íóêëåîòèäîâ, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé åäèíèöó ôóíêöèè, îòëè÷íîé îò ôóíêöèé äðóãèõ ãåíîâ, è ñïîñîáíûé èçìåíÿòüñÿ ïóòåì ìóòèðîâàíèÿ.
Ýòî íàèáîëåå òî÷íàÿ åãî õàðàêòåðèñòèêà, ïîçâîëÿþùàÿ
èäåíòèôèöèðîâàòü äàííûé ãåí, â êàêîì áû ìåñòå îí íè íàõîäèëñÿ. Èçìåíåíèå ìîëåêóëÿðíîé ñòðóêòóðû ÄÍÊ ãåíîâ, ò. å.
èçìåíåíèå íóêëåèíîâîé êèñëîòû, èç êîòîðîé îíè ñîñòîÿò,
âåäåò ê ïîÿâëåíèþ íîâûõ ôîðì ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè,
íîâûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñòðóêòóð â ìàòåðèàëüíîé ñòðóêòóðå íàñëåäñòâåííîñòè. Òàêèå èçìåíåíèÿ, êàê ìóòàöèè, ìîãóò ïðîèñõîäèòü â ëþáûõ òî÷êàõ â ïðåäåëàõ ãåíà. Íî â ôóíêöèîíàëüíîì
îòíîøåíèè ãåí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé öåëîñòíóþ åäèíèöó: âñÿêîå èçìåíåíèå íóêëåîòèäîâ â ãåíå èëè ïîòåðÿ åãî ÷àñòè ëèáî
ïîëíîñòüþ åãî èíàêòèâèðóåò, ëèáî èçìåíÿåò åãî ãåíåòè÷åñêóþ ôóíêöèþ.
Ýêçîí-èíòðîííàÿ îðãàíèçàöèÿ ãåíà. Ãåíû ÷åëîâåêà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ÷åðåäîâàíèå ñìûñëîâûõ ó÷àñòêîâ, êîäèðóþùèõ
66
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ïîëèïåïòèäíóþ öåïü, êîòîðûå íàçûâàþòñÿ ýêçîíàìè, è íåêîäèðóþùèõ — èíòðîíîâ è ôëàíêèðóþùèõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé,
ðàñïîëîæåííûõ äî (ñ 5′-êîíöà) è ïîñëå (ñ 3′-êîíöà) êîäèðóþùåé ÷àñòè (ðèñ. 3.11).
Èíòðîíû
Ôëàíêèðóþùèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
Ôëàíêèðóþùèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
5′
Ýêçîíû
3′
Ðèñ. 3.11. Îðãàíèçàöèÿ ãåíà
Êîäèðóþùàÿ ÷àñòü áîëüøèíñòâà ãåíîâ íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ
1–3 òûñ. ïàð îñíîâàíèé, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò áåëêîâîìó ïðîäóêòó èç 300–1 000 àìèíîêèñëîòíûõ îñòàòêîâ. Ó áîëüøèíñòâà ãåíîâ êîäèðóþùàÿ ÷àñòü ïîäåëåíà íà íåñêîëüêî ýêçîíîâ, ìåæäó
êîòîðûìè ðàñïîëîæåíû íåêîäèðóþùèå ó÷àñòêè (èíòðîíû).
Ìåæãåííûå ó÷àñòêè ÄÍÊ íàçûâàþòñÿ ñïåéñåðàìè. Ñïåéñåðû ñîñòîÿò èç ïîâòîðÿþùèõñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ ðàçëè÷íûõ òèïîâ è óíèêàëüíûõ íåòðàíñêðèáèðóåìûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, íå ÿâëÿþùèõñÿ ãåíàìè. Èõ ôóíêöèÿ íåèçâåñòíà. Ïåðâîíà÷àëüíî îáðàçîâàâøàÿñÿ ïóòåì òðàíñêðèïöèè ÐÍÊ
ñîäåðæèò êîïèè ýêçîíîâ è èíòðîíîâ. Çàòåì èç ýòîé ÐÍÊ óäàëÿþòñÿ ó÷àñòêè èíòðîíîâ, ïðîèñõîäèò ñïëàéñèí㠗 âûðåçàíèå. Ýêçîíû ñâÿçûâàþòñÿ ìåæäó ñîáîé è âîçíèêàåò âòîðè÷íûé òðàíñêðèïöèîííûé ïðîäóêò — ìàòðè÷íàÿ ÐÍÊ (ìÐÍÊ),
êîòîðàÿ íàïðàâëÿåòñÿ â öèòîïëàçìó äëÿ ñîåäèíåíèÿ ñ ðèáîñîìàìè. Ðàçìåðû ìÐÍÊ èíîãäà â íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ðàç ìåíüøå îáðàçîâàâøåéñÿ ïóòåì òðàíñêðèïöèè ïåðâè÷íîé ÐÍÊ.
Ìîëåêóëà ÄÍÊ ìîæåò ñîäåðæàòü ìíîæåñòâî ãåíîâ. Ïî ñîâðåìåííûì îöåíêàì, ó ÷åëîâåêà èìååòñÿ îêîëî 30–40 òûñ. ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ âûïîëíÿåò ñïåöèôè÷åñêóþ ôóíêöèþ — êîäèðóåò îïðåäåëåííûé ïîëèïåïòèä èëè ìîëåêóëó
ÐÍÊ. Ïðèíÿòî ñ÷èòàòü, ÷òî ñðåäíèé ðàçìåð ãåíîâ ñîñòàâëÿåò
îêîëî 30 000 ïàð îñíîâàíèé. Íî âåëè÷èíà êîíêðåòíîãî ãåíà
ìîæåò ñèëüíî îòëè÷àòüñÿ îò ýòîãî ñðåäíåãî ïîêàçàòåëÿ. Ñàìûé ìàëåíüêèé èç èçâåñòíûõ ãåíîâ ó ÷åëîâåêà ñîäåðæèò âñåãî
21 ïàðó îñíîâàíèé, à ñàìûé áîëüøîé — 2 200 000 ïàð îñíî-
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
67
âàíèé. Ãåíû îòäåëåíû äðóã îò äðóãà ôðàãìåíòàìè ÄÍÊ, ñîäåðæàùèìè íåòðàíñêðèáèðóåìûå ïîâòîðÿþùèåñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íóêëåîòèäîâ.
Èçâåñòíî, ÷òî îäèí è òîò æå ó÷àñòîê ÄÍÊ ìîæåò êîäèðîâàòü íåñêîëüêî ðàçíûõ áåëêîâ. Ïðè ýòîì îáðàçóþòñÿ ðàçíûå
ìÐÍÊ ïóòåì àëüòåðíàòèâíîãî ñïëàéñèíãà, ò. å. èç îäíîãî è
òîãî æå ïåðâè÷íîãî ÐÍÊ-òðàíñêðèïòà «âûðåçàþòñÿ» ðàçíûå
ó÷àñòêè — èíòðîíû.  ðåçóëüòàòå ðàçíûå ìÐÍÊ, îïðåäåëÿåìûå îäíèì ó÷àñòêîì ÄÍÊ, êîíòðîëèðóþò ñèíòåç ðàçíûõ ïîëèïåïòèäíûõ öåïåé.  ïîñëåäíèå ãîäû îáíàðóæåíû ãåíû, âõîäÿùèå â ñòðóêòóðó èíòðîíîâ äðóãèõ ãåíîâ (ãåí â ãåíå).
Êðîìå òîãî, ãåí êàê ôóíêöèîíàëüíàÿ åäèíèöà èìååò ðàçíûå îáëàñòè, êîòîðûå ðåãóëèðóþò åãî ðàáîòó. Ýòè ôðàãìåíòû
ÄÍÊ ìîãóò ðàñïîëàãàòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî ïåðåä ãåíîì, ñîñòàâëÿòü åãî ÷àñòü èëè äàæå ðàñïîëàãàòüñÿ äàëåêî îò òðàíñêðèáèðóåìîé îáëàñòè (ðèñ. 3.12).
α-ãåí
1 31 32 99100141
1 30 31
104
105 146
β-ãåí
Ðèñ. 3.12. Ñòðóêòóðà ãåíîâ α- è β-ãëîáèíà ÷åëîâåêà
Çàêðàøåííûå ó÷àñòêè — ðàéîíû ãåíîâ, êîäèðóþùèå ñòðóêòóðó ïîëèïåïòèäîâ (ýêçîíû), êîòîðûå ðàçäåëåíû èíòðîíàìè
(íåçàêðàøåííûå ó÷àñòêè). Öèôðû íàä ãåíàìè óêàçûâàþò àìèíîêèñëîòíûå îñòàòêè êîäèðóåìîãî ïîëèïåïòèäà (ïîñëå ñïëàéñèíãà). Çàøòðèõîâàíû ó÷àñòêè, êîòîðûå òðàíñêðèáèðóþòñÿ
â ìÐÍÊ, íî íå òðàíñëèðóþòñÿ â áåëîê (èõ ïðèíÿòî ðàññìàòðèâàòü êàê íåòðàíñëèðóåìûå ÷àñòè ïåðâîãî è ïîñëåäíåãî ýêçîíîâ).
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðîäîëæàåòñÿ èçó÷åíèå ãåíîâ ó ÷åëîâåêà, îáùåå êîëè÷åñòâî êîòîðûõ ïðåäïîëîæèòåëüíî ðàâíî
32 000. Óæå èññëåäîâàíû ãåíû ïðàêòè÷åñêè âñåõ ÷àñòûõ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé è îêîëî 200 ðàçíûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé.
68
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Âûäåëÿþò òðè îñíîâíûå ãðóïïû ãåíîâ:
1. ÐÍÊ-êîäèðóþùèå ãåíû, êîòîðûå êîäèðóþò îáðàçîâàíèå
òÐÍÊ è ðÐÍÊ, ïðîöåññû ñïëàéñèíãà è ðåãóëÿòîðíûå
ÐÍÊ, âëèÿþùèå íà ôóíêöèè äðóãèõ ãåíîâ.
2. Ãåíîìíûå ãåíû, êîòîðûå êîäèðóþò áåëêè. Îíè, â ñâîþ
î÷åðåäü, ïîäðàçäåëÿþòñÿ íà:
à) ãåíû, îáåñïå÷èâàþùèå æèçíåäåÿòåëüíîñòü êëåòêè;
á) ãåíû òåðìèíàëüíîé äèôôåðåíöèðîâêè, îïðåäåëÿþùèå ñïåöèôè÷åñêèå ñâîéñòâà êëåòîê â îïðåäåëåííûõ òêàíÿõ, êîäèðóþùèå áåëêè. Ýòè ãåíû õàðàêòåðíû äëÿ çðåëûõ, ôóíêöèîíàëüíî àêòèâíûõ êëåòîê
(íàïðèìåð, ãåìîãëîáèí â ýðèòðîöèòàõ);
â) ãåíû, îáåñïå÷èâàþùèå îáðàçîâàíèå áåëêîâ, ñïîñîáíûõ ðåãóëèðîâàòü ðàáîòó äðóãèõ ãåíîâ, ñîåäèíÿÿñü ñ
èõ ðåãóëÿòîðíûìè îáëàñòÿìè.
3. Ìèòîõîíäðèàëüíûå ãåíû.
Âñå ñîìàòè÷åñêèå êëåòêè îðãàíèçìà íåñóò îäèí è òîò æå
íàáîð ãåíîâ, ñîäåðæàò îäèíàêîâîå ÷èñëî õðîìîñîì, íåñóùèõ
îäíè è òå æå àëëåëè.
Òåì íå ìåíåå êëåòêè ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà î÷åíü ðàçíîîáðàçíû ïî ñòðóêòóðå è ñâîèì ôóíêöèÿì.  îäíîé è òîé
æå êëåòêå ñêîðîñòü ñèíòåçà áåëêîâûõ ìîëåêóë ìîæåò âàðüèðîâàòüñÿ â çàâèñèìîñòè îò îáñòîÿòåëüñòâ.
Äàííûå î ìåõàíèçìàõ, ðåãóëèðóþùèõ àêòèâíîñòü ãåíîâ â
êëåòêå, áûëè âïåðâûå ïîëó÷åíû â 1961 ã. Ô. Æàêîáîì è
Æ. Ìîíî. Íà îñíîâàíèè ñâîèõ íàáëþäåíèé îíè ïðåäëîæèëè
ìåõàíèçì, îáúÿñíÿþùèé èíäóêöèþ è ðåïðåññèþ, — ìåõàíèçì
«âêëþ÷åíèÿ» è «âûêëþ÷åíèÿ» ãåíîâ.
Ãåíåòè÷åñêèå èíñòðóêöèè, îïðåäåëÿþùèå àìèíîêèñëîòíóþ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü áåëêîâ, çàêëþ÷åíû â ñòðóêòóðíûõ ãåíàõ.
Àêòèâíîñòü ýòèõ ãåíîâ ðåãóëèðóåòñÿ åùå îäíèì ãåíîì, êîòîðûé íàçûâàþò ãåíîì-ðåãóëÿòîðîì, êîòîðûé ïðåïÿòñòâóåò ïåðåõîäó ñòðóêòóðíûõ ãåíîâ â àêòèâíîå ñîñòîÿíèå. Ãåí-ðåãóëÿòîð ñîäåðæèò ãåíåòè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ äëÿ ñèíòåçà ðåïðåññîðà, êîòîðûé ïðåïÿòñòâóåò àêòèâíîñòè ñòðóêòóðíûõ ãåíîâ.
Ðåïðåññîð äåéñòâóåò íà ñòðóêòóðíûå ãåíû íå ïðÿìî, à ïîñðåä-
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
69
ñòâîì îêàçàíèÿ âëèÿíèÿ íà ó÷àñòîê, ïðèìûêàþùèé ê ñòðóêòóðíûì ãåíàì, íàçûâàåìûé îïåðàòîðîì.
Ðåïðåññîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îñîáûé àëëîñòåðè÷åñêèé áåëîê, êîòîðûé ëèáî ñâÿçûâàåòñÿ ñ îïåðàòîðîì, ïîäàâëÿÿ åãî
àêòèâíîñòü, ëèáî íå ñâÿçûâàåòñÿ. Ðÿäîì ñ îïåðàòîðîì ðàñïîëàãàåòñÿ ïðîìîòîð, äåéñòâóþùèé ìåæäó íèì è ãåíîì-ðåãóëÿòîðîì, êîíòðîëèðóÿ ïðàâèëüíîñòü âçàèìîäåéñòâèÿ ôåðìåíòà
ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû ñ ÄÍÊ. Èíîãäà ïðîìîòîð êîíòðîëèðóåò
òðàíñêðèïöèþ íåñêîëüêèõ ãåíîâ. Îáû÷íî ïðîìîòîð âêëþ÷àåò
îêîëî 75 ïàð îñíîâàíèé.
Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îñíîâàíèé â ïðîìîòîðå îïðåäåëÿåò,
êàêàÿ èç öåïåé äâîéíîé ñïèðàëè ÄÍÊ ïðèñîåäèíèò ê ñåáå ÐÍÊïîëèìåðàçó è êàêàÿ èç öåïåé äâîéíîé ñïèðàëè ÄÍÊ áóäåò ñëóæèòü ìàòðèöåé äëÿ ñèíòåçà ìÐÍÊ.
Ðàáîòó ãåíîâ ðåãóëèðóþò åùå è ó÷àñòêè ìîëåêóëû ÄÍÊ,
êîòîðûå ìîãóò ñóùåñòâåííî âëèÿòü íà îáðàçîâàíèå ÐÍÊ. Òàê,
íà ðàññòîÿíèè ïðèìåðíî äî 1 000 ïàð íóêëåèíîâûõ îñíîâàíèé
îò íà÷àëà ãåíà îáû÷íî îáíàðóæèâàþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè,
ñïîñîáíûå çíà÷èòåëüíî óñêîðÿòü ïðîöåññ òðàíñêðèïöèè, — ýíõàíñåðû. Äëÿ íåêîòîðûõ ãåíîâ èäåíòèôèöèðîâàíû ó÷àñòêè
ÄÍÊ, ïîäàâëÿþùèå òðàíñêðèïöèþ, — àòòåíþàòîðû. Îáû÷íî îíè ïðåïÿòñòâóþò äâèæåíèþ ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû. Òàêèì
îáðàçîì, ñëîæíàÿ ñèñòåìà ðåãóëÿöèè äåéñòâèÿ ãåíîâ îáåñïå÷èâàåò òî÷íîñòü, ñâîåâðåìåííîñòü è ýôôåêòèâíîñòü ïðîöåññà
ñèíòåçà áåëêà â êëåòêå.
Ãåí êàê ôóíêöèîíàëüíàÿ åäèíèöà íàñëåäñòâåííîñòè õàðàêòåðèçóåòñÿ îïðåäåëåííûìè ñâîéñòâàìè (Ò.Ð. Ìóòîâèí, 2001):
1. Àëëåëüíîñòü. Èçâåñòíî, ÷òî îäèí ïðèçíàê ïðîÿâëÿåòñÿ
â íåñêîëüêèõ ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ, êîíòðîëèðóåìûõ òðåìÿ èëè áîëåå àëëåëÿìè, èç êîòîðûõ ëþáûå äâà ìîãóò
íàõîäèòüñÿ â ñîîòâåòñòâóþùèõ ëîêóñàõ ãîìîëîãè÷íûõ
õðîìîñîì.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ãîâîðÿò î ìíîæåñòâåííûõ
àëëåëÿõ. Îíè êîíòðîëèðóþò êàêîé-ëèáî ïðèçíàê, íî
ðåçóëüòàòû èõ äåéñòâèÿ ìîãóò ñèëüíî ðàçëè÷àòüñÿ: ñèíòåçèðîâàííûå íà ìàòðèöàõ ðàçíûõ àëëåëåé áåëêè îáû÷íî ÿâëÿþòñÿ íåîäèíàêîâûìè ïî ñâîåé àêòèâíîñòè èëè
70
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
áåëîê ìîæåò ñîâñåì íå ôîðìèðîâàòüñÿ íà îñíîâå îäíîãî
èç ýòèõ ãåíîâ.
2. Ñïåöèôè÷íîñòü. Êîíêðåòíûé ãåí êîíòðîëèðóåò âîçíèêíîâåíèå îïðåäåëåííîãî ïðèçíàêà èëè èõ ãðóïïû. ×àñòî
îäèí ãåí îáåñïå÷èâàåò ôîðìèðîâàíèå ñðàçó íåñêîëüêèõ
ïðèçíàêîâ (ïëåéîòðîïíîå äåéñòâèå ãåíà). Íàïðèìåð, ãåí
ñèíäðîìà Ðîáåðòñà îïðåäåëÿåò îáðàçîâàíèå ó ðåáåíêà
òÿæåëûõ ïîðîêîâ êîíå÷íîñòåé, ãëàç, ðàñùåëèí ãóáû è
í¸áà, ÷åðåïíî-ìîçãîâîé ãðûæè, ïîëèêèñòîçà ïî÷åê.
3. Äèñêðåòíîñòü. Ðàçíûå ïðèçíàêè îïðåäåëÿþòñÿ ðàçíûìè ãåíàìè, ðàñïîëîæåííûìè íà ðàçíûõ õðîìîñîìàõ.
Íåêîòîðûå ïðèçíàêè ïðåäñòàâëåíû îãðàíè÷åííûì ÷èñëîì âàðèàíòîâ.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ðàçëè÷èÿ ìåæäó îñîáÿìè ÷åòêî âûðàæåíû, à ïðîìåæóòî÷íûå ôîðìû îòñóòñòâóþò, íàïðèìåð, ãðóïïû êðîâè ó ëþäåé.
4. Äîçèðîâàííîñòü. Ãåí îïðåäåëÿåò ïðîÿâëåíèå ïðèçíàêà â
îïðåäåëåííûõ ïðåäåëàõ, â êîòîðûõ ïðèçíàê ìîæåò èçìåíÿòüñÿ ïîä âëèÿíèåì óñëîâèé âíåøíåé ñðåäû.
5. Ñòàáèëüíîñòü. Îáû÷íî ãåí íàñëåäóåòñÿ â ðÿäó ïîêîëåíèé â íåèçìåííîì âèäå.
Ïðåäïîëîæåíèå î ñâÿçè ìåæäó ãåíàìè è ôåðìåíòàìè âïåðâûå âûñêàçàë â 1908 ã. àíãëèéñêèé âðà÷ À. Ãýððîä. Ïðîøëî
ïî÷òè 40 ëåò, ïðåæäå ÷åì ïåðâûå ðàáîòû ïî ìîëåêóëÿðíîé
ãåíåòèêå ïîäòâåðäèëè ýòó ãèïîòåçó è ïðîäåìîíñòðèðîâàëè åå
çíà÷åíèå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ òâåðäî óñòàíîâëåíî, ÷òî ãåíû êîíòðîëèðóþò ïðîèñõîäÿùèå â êëåòêå ïðîöåññû ïóòåì ñèíòåçà ôåðìåíòîâ è äðóãèõ áåëêîâ. Ýòè ôåðìåíòû, â ñâîþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿþò ñèíòåç ïðî÷èõ âåùåñòâ êëåòêè. Ñ òå÷åíèåì âðåìåíè,
îäíàêî, îïðåäåëåíèå áûëî âèäîèçìåíåíî. Ðàáîòû ïî ñòðîåíèþ áàêòåðèîôàãà Ò4, ïðîâåäåííûå Áåíçåðîì â 1955 ã., ïðèâåëè ê ñîçäàíèþ êîíöåïöèè öèñòðîíà êàê åäèíèöû ôóíêöèè. Öèñòðîí — ýòî ó÷àñòîê ÄÍÊ, íecóùèé èíôîðìàöèþ,
íåîáõîäèìóþ äëÿ ñèíòåçà îäíîé ïîëèïåïòèäíîé öåïè; òàêàÿ
öåïü ìîæåò ôóíêöèîíèðîâàòü ñàìîñòîÿòåëüíî êàê áèîëîãè÷åñêè áåëêîâàÿ ìîëåêóëà èëè ñòàíîâèòñÿ ÷àñòüþ êðóïíîé ìàêðîìîëåêóëû.  íàñòîÿùåå âðåìÿ êîíöåïöèþ «îäèí ãåí — îäèí
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
71
ôåðìåíò» ñìåíèëà êîíöåïöèÿ «îäèí öèñòðîí — îäèí ïîëèïåïòèä».
3.6. Ðåàëèçàöèÿ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè
Âûøå ðàññìîòðåíû ðåïëèêàöèÿ — ìåõàíèçì, îáåñïå÷èâàþùèé ñîõðàíåíèå ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè, è ãåí — ìàòåðèàëüíàÿ åäèíèöà íàñëåäñòâåííîñòè. Ñóùåñòâóåò è äðóãîé ìåõàíèçì, îòâåòñòâåííûé çà ïðîÿâëåíèå çàïèñàííîé â íóêëåèíîâîé êèñëîòå ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè â ñïåöèôè÷íîé
ñòðóêòóðå ñèíòåçèðóåìûõ â êëåòêàõ áåëêîâ, îïðåäåëÿþùèé âñå
îñíîâíûå ñâîéñòâà îðãàíèçìà è îòâåòñòâåííîñòü çà ðåàëèçàöèþ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.
Ðåàëèçàöèÿ èíôîðìàöèè, ñîäåðæàùåéñÿ â ÄÍÊ, íà÷èíàåòñÿ ñ ýòàïà òðàíñêðèïöèè (ðèñ. 3.13)
Òðàíñêðèïöèÿ — «ïåðåïèñûâàíèå» — ïåðåíîñ ãåíåòè÷åñêîé
èíôîðìàöèè îò ÄÍÊ ê ÐÍÊ. Ýòî ñèíòåç îäíîöåïî÷å÷íîé ìîëåêóëû ÐÍÊ íà ìàòðèöå ÄÍÊ. Ýòîò ïðîöåññ ïðîèñõîäèò áëàãîäàðÿ êîìïëåìåíòàðíîñòè íóêëåèíîâûõ îñíîâàíèé, çà èñêëþ÷åíèåì òîãî, ÷òî â ìîëåêóëå ÐÍÊ âìåñòî òèìèíîâîãî íóêëåîòèäà âñòðàèâàåòñÿ óðàöèëîâûé, êîòîðûé òàêæå ñîîòâåòñòâóåò
àäåíèíó.
Îáðàçîâàíèå îäíîöåïî÷å÷íîé ÐÍÊ îáåñïå÷èâàþò ôåðìåíòû — ÐÍÊ-ïîëèìåðàçû.
5′
Ô 5′
3′
Ô 5′
3′
Ô 5′
3′
3′
Ô Ô Ô 5′
3′
Ó
À
À
Ò
Ã
À
Ö
3′
5′ Ô
3′
5′ Ô
3′
5′ Ô
3′
5′ Ô
Ðèñ. 3.13. Ñèíòåç ìîëåêóëû ÐÍÊ íà ìàòðè÷íîé íèòè ÄÍÊ
72
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ñòðåëêîé ïîêàçàíî íàïðàâëåíèå, â êîòîðîì èäåò ðîñò öåïè
ÐÍÊ.
Ó÷àñòîê ÄÍÊ, ïî êîòîðîìó ñèíòåçèðóåòñÿ ÐÍÊ, íàçûâàåòñÿ òðàíñêðèïöèîííîé åäèíèöåé.  çîíå ñèíòåçà ïðîèñõîäèò
ðàçðûâ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó íèòÿìè ÄÍÊ. Îáðàçîâàíèå
ÐÍÊ-òðàíñêðèïòà îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì ñâÿçûâàíèÿ â öåïü
îòäåëüíûõ íóêëåîòèäîâ, êîìïëåìåíòàðíûõ íóêëåîòèäàì ìàòðè÷íîé ÄÍÊ. Òðàíñêðèïöèÿ íà÷èíàåòñÿ ñ ó÷àñòêà èíèöèàöèè è çàêàí÷èâàåòñÿ íà ó÷àñòêå îñòàíîâêè — òåðìèíàòîðå.
Íóêëåîòèäíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè â ýòèõ ó÷àñòêàõ ÄÍÊ ðàñïîçíàþòñÿ ñïåöèàëüíûìè áåëêàìè, êîòîðûå êîíòðîëèðóþò
ðàáîòó ÐÍÊ-ïîëèìåðàç. Îáû÷íî ÐÍÊ îáðàçóåòñÿ íà ìàòðèöå
òîëüêî îäíîé èç äâóõ ïîëèíóêëåîòèäíûõ öåïåé ÄÍÊ. ÐÍÊïîëèìåðàçû êîíòðîëèðóþò òðàíñêðèïöèþ ó÷àñòêîâ ÄÍÊ, íåñóùèõ èíôîðìàöèþ î èìåþùèõñÿ êëàññàõ ìîëåêóë ÐÍÊ.
Ñîîòíîøåíèå ðàçëè÷íûõ êëàññîâ ÐÍÊ â êëåòêå â %-íîì
îòíîøåíèè è âûïîëíÿåìûå èìè ôóíêöèè ñëåäóþùèå:
1) Ðèáîñîìàëüíûå (ðÐÍÊ) — 80%, îáðàçóþò â êîìïëåêñå
ñ áåëêàìè ðèáîñîìó, ñëîæíóþ îðãàíåëëó, â êîòîðîé
ïðîèñõîäèò ñèíòåç ïîëèïåïòèäíîé öåïè — ïåðâè÷íîé
ñòðóêòóðû áåëêà (ðèñ. 3.14).
2) Òðàíñïîðòíûå (òÐÍÊ) — 15%, ïåðåíîñÿò àìèíîêèñëîòû â ðèáîñîìû, ñïåöèôè÷íîñòü òàêîãî ïåðåíîñà îáåñïå÷èâàåòñÿ íàëè÷èåì 20 òèïîâ
òÐÍÊ, ñîîòâåòñòâóþùèõ 20 àìèíîêèñëîòàì. Â òÐÍÊ íóêëåîòèäP
íàÿ öåïü èìååò ñïåöèôè÷åñêóþ
A
50S
ïðîñòðàíñòâåííóþ ñòðóêòóðó, êî30S
òîðàÿ ïîõîæà íà êëåâåðíûé ëèñò.
Äëÿ âñåõ ìîëåêóë õàðàêòåðíî íàÐèñ. 3.14. Ñòðîåíèå
ëè÷èå íà «ñòåáåëüêå» «ëèñòà» îïáàêòåðèàëüíîé
ðåäåëåííîé íóêëåîòèäíîé ïîñëåðèáîñîìû:
äîâàòåëüíîñòè, ê êîòîðîé ïðèñîÐ
—
ïåïòèäèëüíûé
åäèíÿåòñÿ àìèíîêèñëîòà. Ïðîòèó÷àñòîê;
âîïîëîæíàÿ ýòîìó êîíöó ÷àñòü
À
—
àìèíîàöèëüíûé
òÐÍÊ îáðàçóåò ïåòëþ. Îíà ñîäåðó÷àñòîê
æèò àíòèêîäîí — òðè íóêëåîòè-
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
73
äà, ñòðîãî ñïåöèôè÷íûõ äëÿ àìèíîêèñëîòû, êîòîðóþ
ïðèíîñèò ýòà ÐÍÊ. Àìèíîêèñëîòà êîâàëåíòíî ñâÿçûâàåòñÿ ñ òÐÍÊ ïðè ó÷àñòèè ôåðìåíòî⠗ àìèíîàöèëòÐÍÊ-ñèíòåòàç.
3) ÐÍÊ-òðàíñêðèïòû (ìàòðè÷íûå è èíôîðìàöèîííûå
(ìÐÍÊ èÐÍÊ)) — îêîëî 5%, ìÐÍÊ ïåðåíîñÿò èíôîðìàöèþ î ñòðóêòóðå áåëêà îò ÄÍÊ ê ìåñòó îáðàçîâàíèÿ
áåëêà — ðèáîñîìàì, ãäå îíè ñòàíîâÿòñÿ ìàòðèöåé äëÿ
ñèíòåçà ïîëèïåïòèäíîé öåïè.
4) Ãåòåðîãåííàÿ ÿäåðíàÿ ÐÍÊ (ãÿÐÍÊ) — îêîëî 1%,
ãÿÐÍÊ ó÷àñòâóþò â ïðîöåññå ñïëàéñèíãà (âûðåçàíèÿ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, êîìïëåìåíòàðíûõ èíòðîíàì, èç
ïåðâè÷íîãî ÐÍÊ-òðàíñêðèïòà).
Ñåé÷àñ èçâåñòíû åùå ïðåäøåñòâåííèêè ìÐÍÊ è ðÐÍÊ,
ïðå-ìÐÍÊ è ïðå-ðÐÍÊ, à òàêæå íèçêîìîëåêóëÿðíûå ÐÍʗ
íìÐÍÊ.
Âòîðîé ýòàï ðåàëèçàöèè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè íà÷èíàåòñÿ ïîñëå îòñîåäèíåíèÿ ìîëåêóë ÐÍÊ îò ÄÍÊ, íàçûâàåòñÿ ïðîöåññèí㠗 ñîçðåâàíèå, îáðàçîâàíèå ìîëåêóë ìÐÍÊ,
ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé íåïðåðûâíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ, êîìïëåìåíòàðíóþ òîëüêî ýêçîíàì — êîäèðóþùèì
ó÷àñòêàì ãåíà (ðèñ. 3.15).  ýòîò ïåðèîä èç ÐÍÊ âûðåçàþòñÿ ó÷àñòêè (ñïëàéñèíã), êîòîðûå íå íåñóò èíôîðìàöèþ î
ñòðóêòóðå áåëêà. ÐÍÊ ïðèîáðåòàåò ñïåöèàëüíûå îêîí÷àíèÿ:
ê îäíîìó êîíöó ïðèñîåäèíÿåòñÿ ìåòèëèðîâàííûé îñòàòîê
Ýêçîíû (1, 2, 3)
Ýíõàíñåð
ÄÍÊ
Èíòðîíû (1, 2)
5′
Òðàíñêðèïöèÿ
3′
Ìîäèôèêàöèÿ êîíöîâ
ÐÍÊ
ÐÍÊ Êýï
Ñïëàéñèíã
Êýï
Ðèñ. 3.15. Ïðîöåññèíã ìÐÍÊ β-ãëîáèíîâîãî ãåíà ÷åëîâåêà
74
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ãóàíîçèíà (ÑÀÐ), ñ äðóãîé ñòîðîíû îáðàçóåòñÿ öåïî÷êà èç îñòàòêîâ àäåíèíà.
 òàêîì ñîñòîÿíèè ìÐÍÊ âûõîäÿò èç ÿäðà â öèòîïëàçìó è
ñîåäèíÿþòñÿ ñ ðèáîñîìàìè, ãäå ïðîèñõîäèò ïðîöåññ òðàíñëÿöèè — ñèíòåç ïîëèïåïòèäíîé öåïè ïî ìîëåêóëå ìÐÍÊ.
Òðåòèé ýòàï — òðàíñëÿöèÿ, èëè «ïåðåâîä», — ýòî ïåðåíîñ
èíôîðìàöèè ñ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé ìÐÍÊ íà àìèíîêèñëîòíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü. Îñíîâíàÿ ðîëü ïðèíàäëåæèò ðèáîñîìàì — ðèáîíóêëåîïðîòåèíîâûì ÷àñòèöàì äèàìåòðîì 20–30 íì, â áîëüøîì êîëè÷åñòâå ïðèñóòñòâóþùèì â öèòîïëàçìå êëåòîê, ïðè ó÷àñòèè òðàíñïîðòíûõ ÐÍÊ. Ðèáîñîìà
îáðàçîâàíà äâóìÿ ñóáúåäèíèöàìè — áîëüøîé è ìàëîé, ñîñòîÿùèìè èç ðÐÍÊ è áåëêîâ.
 öèòîïëàçìå êëåòêè íàõîäèòñÿ 20 ðàçëè÷íûõ àìèíîêèñëîò è ñîîòâåòñòâóþùèå èì òÐÍÊ. Ñ ïîìîùüþ ôåðìåíòîâ àìèíîêèñëîòû óçíàþò ñîîòâåòñòâóþùèå òÐÍÊ, ïðèñîåäèíÿþòñÿ
ê íèì, è òÐÍÊ ïåðåíîñÿò èõ ê ìåñòó ñèíòåçà áåëêà â ðèáîñîìó. Âñå òÐÍÊ — ýòî òðè ôóíêöèîíàëüíûõ ó÷àñòêà â ñâîåé ìîëåêóëå:
à) ó÷àñòîê óçíàâàíèÿ ôåðìåíòà, îïðåäåëÿþùèé, êàêàÿ
èìåííî êèñëîòà ïðèñîåäèíÿåòñÿ ê äàííîé òÐÍÊ;
á) àêöåïòîðíûé ó÷àñòîê, ê êîòîðîìó ïðèñîåäèíÿåòñÿ êèñëîòà;
â) ó÷àñòîê, ñîñòîÿùèé èç òðåõ íóêëåîòèäîâ, — àíòèêîäîí,
îïðåäåëÿþùèé òî ìåñòî â ñèíòåçèðóåìîé ìîëåêóëå áåëêà, êàêîå äîëæíà çàíÿòü äàííàÿ àìèíîêèñëîòà.
Àêöåïòîðíûé ó÷àñòîê îäèíàêîâ ó âñåõ òÐÍÊ, îí èìååò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü Ö-Ö-À. Ó÷àñòêè óçíàâàíèÿ è àíòèêîäîíû
ðàçíûå ó ðàçëè÷íûõ òÐÍÊ.
Òðàíñëÿöèÿ ñîñòîèò èç òðåõ ñòàäèé: èíèöèàöèè, ýëîíãàöèè è òåðìèíàöèè.
Èíèöèàöèÿ íà÷èíàåòñÿ ñ ïðèêðåïëåíèÿ ìàëîé ñóáúåäèíèöû ðèáîñîìû ê ìÐÍÊ íà ó÷àñòêå ñâÿçûâàíèÿ, êîòîðûé ñîäåðæèò îáû÷íî 3 íóêëåîòèäà: ÀÓÃ. Êàæäîé àìèíîêèñëîòå â ìÐÍÊ
ñîîòâåòñòâóåò îïðåäåëåííàÿ òðîéêà — òðèïëåò-íóêëåîòèäîâ,
íàçûâàåìàÿ êîäîíîì ýòîé àìèíîêèñëîòû. Êîäîí êîìïëåìåíòàðåí òðèïëåòó, îáðàçóþùåìó àíòèêîäîí ñîîòâåòñòâóþùåé
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
75
òÐÍÊ. Åñëè â ðèáîñîìå íà ìÐÍÊ áóäåò êîäîí ÀÓÃ, òî ê íåìó
ïîäîéäåò òÐÍÊ ñ êîìïëåìåíòàðíûì àíòèêîäîíîì ÓÀÖ. Çàòåì òóäà æå ïðèñîåäèíÿåòñÿ òÐÍÊ, íåñóùàÿ ìåòèîíèí, ïîñêîëüêó åå àíòèêîäîí êîìïëåìåíòàðåí ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÀÓÃ
íà ìÐÍÊ. Ïîñëå ýòîãî áîëüøàÿ è ìàëàÿ ñóáúåäèíèöû îáúåäèíÿþòñÿ è îáðàçóåòñÿ àêòèâíàÿ ðèáîñîìà.  ðèáîñîìå, â áîëüøîé åå ñóáúåäèíèöå, ìåæäó àìèíîêèñëîòàìè îáðàçóþòñÿ ïåïòèäíûå ñâÿçè.  ñóáúåäèíèöå èìåþòñÿ 2 îáëàñòè: Ð-ó÷àñòîê
è À-ó÷àñòîê. Ïðè îáðàçîâàíèè ðèáîñîìû òÐÍÊ ñ ìåòèîíèíîì îêàçûâàåòñÿ â Ð-ó÷àñòêå, à â À-ó÷àñòêå ïðèñîåäèíÿåòñÿ
ñëåäóþùàÿ òÐÍÊ, àíòèêîäîí êîòîðîé êîìïëåìåíòàðåí íóêëåîòèäàì, ðàñïîëîæåííûì íà ìÐÍÊ ñëåäîì çà ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ ÀÓÃ.  áîëüøîé ñóáúåäèíèöå ðèáîñîìû ïðîèñõîäèò
ñîåäèíåíèå äâóõ àìèíîêèñëîò ñ îáðàçîâàíèåì ïåïòèäíîé ñâÿçè ñ ó÷àñòèåì ñïåöèàëüíîãî ôåðìåíòà — ïåïòèäèë-òðàíñôåðàçû.
Çàòåì ðèáîñîìà ñìåùàåòñÿ âäîëü ìÐÍÊ íà 3 íóêëåîòèäà,
è òÐÍÊ èç À-ó÷àñòêà îêàçûâàåòñÿ â Ð-ó÷àñòêå. Òàêèì îáðàçîì îñâîáîæäàåòñÿ À-ó÷àñòîê äëÿ äðóãîé òÐÍÊ, àíòèêîäîí
êîòîðîé áóäåò êîìïëåìåíòàðåí ñëåäóþùèì íóêëåîòèäàì íà
ìÐÍÊ. Òàê ïðîèñõîäèò ñ÷èòûâàíèå èíôîðìàöèè. Ìíîãîêðàòíîå ïîâòîðåíèå ïîäîáíîãî ïðîöåññà, âêëþ÷àþùåãî îáðàçîâàíèå ïåïòèäíîé ñâÿçè ìåæäó àìèíîêèñëîòàìè è ïðîäâèæåíèå ðèáîñîìû âäîëü ìÐÍÊ íà 1 ó÷àñòîê, ñîîòâåòñòâóþùèé òðåì íóêëåîòèäàì, ïðèâîäèò ê ïîñòîÿííîìó óäëèíåíèþ ïîëèïåïòèäíîé öåïè. Ïðè ýòîì ïîñëåäîâàòåëüíîñòü àìèíîêèñëîò â ýòîì áåëêå ÷åòêî îáóñëîâëåíà ñîñòàâîì íóêëåîòèäîâ â ìÐÍÊ.
Ñòàäèÿ óäëèíåíèÿ ïîëèïåïòèäíîé öåïè íà ýòàïå òðàíñëÿöèè ïîëó÷èëà íàçâàíèå ýëîíãàöèè.
Ïðè îñâîáîæäåíèè íà÷àëüíîãî ó÷àñòêà ìÐÍÊ ïî ìåðå ïðîäâèæåíèÿ ðèáîñîìû ê íåìó îïÿòü ïðèñîåäèíÿþòñÿ äðóãèå áîëüøàÿ è ìàëàÿ ñóáúåäèíèöû è îáðàçóåòñÿ íîâàÿ ñèñòåìà äëÿ ñèíòåçà áåëêà. Îáû÷íî íà îäíîé ìÐÍÊ ìîæåò íàõîäèòüñÿ äî
100 ðèáîñîì. Òàêàÿ ñòðóêòóðà íàçûâàåòñÿ ïîëèðèáîñîìîé, èëè
ïîëèñîìîé.
76
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Îáðàçîâàíèå ïîëèïåïòèäíîé öåïè ïðîäîëæàåòñÿ, ïîêà ðèáîñîìà íå äîñòèãíåò íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íà
ìÐÍÊ, êîòîðàÿ íå êîäèðóåò àìèíîêèñëîò, — «ñòîï-êîäîíà»
(ÓÀÃ, ÓÀÀ, ÓÃÀ), çàêàí÷èâàþùåãî ñèíòåç áåëêà. Êîãäà â
À-ó÷àñòêå ðèáîñîìû îêàçûâàåòñÿ «ñòîï-êîäîí», òóäà âõîäèò ñïåöèàëüíûé òåðìèíèðóþùèé áåëîê, êîòîðûé îñâîáîæäàåò ïîëèïåïòèä îò ñîåäèíåíèÿ ñ ðèáîñîìîé. Çàòåì òÐÍÊ âûòåñíÿåòñÿ â
öèòîïëàçìó, à ðèáîñîìà ïåðåäâèãàåòñÿ íà ñëåäóþùèé êîäîí,
ïðîèñõîäèò ñ÷èòûâàíèå èíôîðìàöèè. Òàêèì îáðàçîì, ïîÿâëåíèå ñòîï-êîäîíà íà ðèáîñîìå ïðåðûâàåò ïðîöåññ òðàíñëÿöèè.
Ýòà ñòàäèÿ òðàíñëÿöèè ïîëó÷èëà íàçâàíèå òåðìèíàöèè.
Íà ñëåäóþùåì ýòàïå ïîëèïåïòèäíûå öåïè òðàíñïîðòèðóþòñÿ ê ñïåöèôè÷åñêèì îðãàíåëëàì êëåòêè è ìîäèôèöèðóþòñÿ
ñ îáðàçîâàíèåì çðåëîãî, ôóíêöèîíàëüíî àêòèâíîãî áåëêà.
Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåññ ïåðåäà÷è è ðåàëèçàöèè íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè ñ ìîëåêóëû ÄÍÊ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïóòåì îáðàçîâàíèÿ ðàçëè÷íûõ áåëêîâ ñ ó÷àñòèåì ðàçëè÷íûõ òèïîâ ÐÍÊ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ óñïåõè ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè äîñòèãëè òàêîãî óðîâíÿ, ÷òî ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü îïðåäåëÿòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé â öåëûõ ãåíàõ è óäàëîñü äàæå ðàñøèôðîâàòü âåñü ãåíåòè÷åñêèé «òåêñò» îäíîãî îðãàíèçìà. Ýòî
ñåðüåçíàÿ âåõà â ðàçâèòèè íàóêè, ïîñêîëüêó òåïåðü ìîæíî èñêóññòâåííî ñèíòåçèðîâàòü öåëûå ãåíû, ÷òî óæå íàøëî ïðèìåíåíèå â ãåííîé èíæåíåðèè.
3.7. Ãåíåòè÷åñêèé êîä è åãî ñâîéñòâà
Íàó÷íûå èññëåäîâàíèÿ ñåðåäèíû ÕÕ â. ïîêàçàëè, ÷òî ñîäåðæàùàÿñÿ ãåíåòè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ â ÄÍÊ è ìÐÍÊ çàêëþ÷åíà â ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðàñïîëîæåíèÿ íóêëåîòèäîâ â
ìîëåêóëàõ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ÄÍÊ êîäèðóåò ñèíòåç áåëêîâûõ
ìîëåêóë, à ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îñíîâàíèé â íóêëåîòèäàõ ÄÍÊ
äîëæíà îïðåäåëÿòü àìèíîêèñëîòíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü áåëêîâ. Ïåðåíîñ èíôîðìàöèè ñ ÿçûêà íóêëåîòèäîâ íà ÿçûê àìèíîêèñëîò îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ãåíåòè÷åñêîãî êîäà. Ãåíåòè÷åñêèé êîä — ýòî ñïîñîá çàïèñè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè
àìèíîêèñëîò â áåëêå ñ ïîìîùüþ íóêëåîòèäîâ (òàáë. 3.1).
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
Òàáëèöà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà
Àìèíîêèñëîòà
Àëàíèí
Àðãèíèí
Àñïàðàãèí
Àñïàðàãèíîâàÿ êèñëîòà
Âàëèí
Ãèñòèäèí
Ãëèöèí
Ãëóòàìèí
Ãëóòàìèíîâàÿ êèñëîòà
Èçîëåéöèí
Ëåéöèí
Ëèçèí
Ìåòèîíèí
Ïðîëèí
Ñåðèí
Òèðîçèí
Òðåîíèí
Òðèïòîôàí
Ôåíèëàëàíèí
Öèñòåèí
Çíàêè ïðåïèíàíèÿ
77
Òàáëèöà 3.1
Êîäèðóþùèå òðèïëåòû — êîäîíû
ÃÖÓ ÃÖÖ ÃÖÀ ÃÖÃ
ÖÃÓ ÖÃÖ ÖÃÀ ÖÃÃ ÀÃÀ ÀÃÃ
ÀÀÓ ÀÀÖ
ÃÀÓ ÃÀÖ
ÃÓÓ ÃÓÖ ÃÓÀ ÃÓÃ
ÖÀÓ ÖÀÖ
ÃÃÓ ÃÃÖ ÃÃÀ ÃÃÃ
ÖÀÀ ÖÀÃ
ÃÀÀ ÃÀÃ
ÀÓÓ ÀÓÖ ÀÓÀ
ÖÓÓ ÖÓÖ ÖÓÀ ÖÓÃ ÓÓÀ ÓÓÃ
ÀÀÀ ÀÀÃ
ÀÓÃ
ÖÖÓ ÖÖÖ ÖÖÀ ÖÖÃ
ÓÖÓ ÓÖÖ ÓÖÀ ÓÖÃ ÀÃÓ ÀÃÖ
ÓÀÓ ÓÀÖ
ÀÖÓ ÀÖÖ ÀÖÀ ÀÖÃ
ÓÃÃ
ÓÓ ÓÓÖ
ÓÃÓ ÓÃÖ
ÓÃÀ ÓÀÃ ÓÀÀ
 1965 ã. áûë ðàñøèôðîâàí ïîëíîñòüþ âåñü ãåíåòè÷åñêèé
êîä. Èç 64 êîäîíîâ 3 êîäîíà — ÓÀÃ, ÓÀÀ, ÓÃÀ íå êîäèðóþò
àìèíîêèñëîò.
Ðàñøèôðîâêà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà — îäíî èç âåëèêèõ äîñòèæåíèé íàóêè. Ïåðâûå ðåçóëüòàòû ïî èçó÷åíèþ ãåíåòè÷åñêîãî êîäà áûëè äîëîæåíû â 1961 ã. íà Áèîõèìè÷åñêîì êîíãðåññå Ô. Êðèêîì è Ñ. Áðåííåðîì, êîòîðûå èçó÷àëè ðàçëè÷íûå ôîðìû ôàãà Ò4, ïîëó÷èâ ìóòàöèè, âûçâàííûå äîáàâëåíèåì èëè âûïàäåíèåì îñíîâàíèé. Ýòî äàëî èì âîçìîæíîñòü
ïðåäïîëîæèòü, ÷òî îäíó àìèíîêèñëîòó ìîæåò êîäèðîâàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èç 3 íóêëåîòèäîâ (êîäîí, èëè òðèïëåò).
Ïðè ýòîì îäèí êîäîí ñëåäóåò çà äðóãèì áåç ïåðåðûâîâ. Îíè
78
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
óñòàíîâèëè òàêæå, ÷òî îäíó àìèíîêèñëîòó ìîãóò êîäèðîâàòü
íåñêîëüêî òðèïëåòîâ. Íîñèòåëåì ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè
ÿâëÿåòñÿ ÄÍÊ, íî òàê êàê íåïîñðåäñòâåííîå ó÷àñòèå â ñèíòåçå
áåëêà ïðèíèìàåò ìÐÍÊ — êîïèÿ îäíîé èç íèòåé ÄÍÊ, òî
ãåíåòè÷åñêèé êîä çàïèñàí íà «ÿçûêå» ÐÍÊ.
Ðàñøèôðîâêà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà áûëà çàâåðøåíà â 1966 ã.,
ïîñëå ðàçðàáîòêè ñèñòåìû áåñêëåòî÷íîãî ñèíòåçà.  ýêñïåðèìåíòàõ Ì. Íèðåíáåðã è Ã. Ìàòòåíà â êà÷åñòâå ìÐÍÊ â òàêîé
ñèñòåìå èñïîëüçîâàëè íóêëåèíîâóþ êèñëîòó, ñîñòîÿâøóþ òîëüêî èç óðàöèëîâûõ íóêëåîòèäîâ.  ðåçóëüòàòå îíè ïîëó÷èëè
áåëîê, ñîäåðæàâøèé òîëüêî îäèí âèä àìèíîêèñëîòû — ôåíèëàëàíèí (ïîëèôåíèëàëàíèí), òðèïëåò ÓÓÓ êîäèðóåò àìèíîêèñëîòó ôåíèëàëàíèí.
Ãåíåòè÷åñêèé êîä îáîçíà÷àåòñÿ ÷åòûðüìÿ íà÷àëüíûìè áóêâàìè íàçâàíèé ÷åòûðåõ òèïîâ íóêëåîòèäîâ, â ñîñòàâ êîòîðûõ
âõîäÿò ÷åòûðå ðàçíûõ îñíîâàíèÿ: À — àäåíèí, Ò — òèìèí,
Ö — öèòîçèí, à — ãóàíèí.  áåëêàõ âñòðå÷àåòñÿ 20 ðàçëè÷íûõ àìèíîêèñëîò, äëèíà «ñëîâà», îïðåäåëÿþùàÿ àìèíîêèñëîòó, ñîñòîèò èç òðåõ íóêëåîòèäîâ.
×èñëî âîçìîæíûõ òðèïëåòîâ íóêëåîòèäî⠗ 64, òàê êàê â
ìîëåêóëå íóêëåèíîâîé êèñëîòû èìåþòñÿ òîëüêî ÷åòûðå ðàçíûõ âèäà íóêëåîòèäîâ, ðàçëè÷àþùèõñÿ ñâîèìè àçîòèñòûìè
îñíîâàíèÿìè, à ìîëåêóëà áåëêà ñîäåðæèò 20 ðàçëè÷íûõ àìèíîêèñëîò. Êîäèðîâàíèå âñåõ àìèíîêèñëîò îáåñïå÷èâàåòñÿ
êîäîíàìè ñ òðåìÿ íóêëåîòèäàìè è â ýòîì ñëó÷àå âîçìîæíî
43 = 64 ðàçíûõ òðåõíóêëåîòèäíûõ ñî÷åòàíèé.
Ñâîéñòâà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà:
1) Ãåíåòè÷åñêèé êîä òðèïëåòåí. Îäíó àìèíîêèñëîòó
êîäèðóåò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èç òðåõ íóêëåîòèäî⠗
òðèïëåò, èëè êîäîí.
2) Êîä ÿâëÿåòñÿ âûðîæäåííûì — âñå àìèíîêèñëîòû, êðîìå ìåòèîíèíà è òðèïòîôàíà, ìîãóò êîäèðîâàòüñÿ íå îäíèì, à íåñêîëüêèìè îïðåäåëåííûìè òðèïëåòàìè íóêëåîòèäîâ. ×èñëî âîçìîæíûõ òðèïëåòîâ = 64. Ýòè 64
òðèïëåòà íåîáõîäèìû òîëüêî äëÿ 20 àìèíîêèñëîò.
 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ îäíîé àìèíîêèñëîòå ñîîòâåòñòâóåò íåñêîëüêî êîäîíîâ.
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
79
3) Îäíîçíà÷íîñòü ãåíåòè÷åñêîãî êîäà. Êàæäîìó êîäîíó
ñîîòâåòñòâóåò òîëüêî îäíà àìèíîêèñëîòà, ò. å. òðèïëåò
øèôðóåò òîëüêî îäíó àìèíîêèñëîòó.
4) Íåïåðåêðûâàåìîñòü ãåíåòè÷åñêîãî êîäà — îäèí íóêëåîòèä ìîæåò âõîäèòü â ñîñòàâ òîëüêî îäíîãî òðèïëåòà. Íè
îäíî èç îñíîâàíèé, âõîäÿùèõ â äàííûé òðèïëåò, íå
ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ äðóãîãî òðèïëåòà. Íàïðèìåð, ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ìÐÍÊ, íà÷èíàþùàÿñÿ ñ íóêëåîòèäîâ
ÀÓÃÀÃÖÃÖÀ, íå ñ÷èòûâàåòñÿ êàê ÀÓÃ/ÓÃÀ/ÃÀà — ïåðåêðûâàíèå ïî äâóì îñíîâàíèÿì èëè ÀÓÃ/ÃÀÃ/ÃÖà —
ïåðåêðûâàíèå ïî îäíîìó îñíîâàíèþ. Ïðè âûïàäåíèè
îäíîãî èëè äâóõ íóêëåîòèäîâ èç öåïè ïðè ñ÷èòûâàíèè
îáðàçóåòñÿ áåëîê, íå èìåþùèé íè÷åãî îáùåãî ñ òåì áåëêîì, êîòîðûé êîäèðîâàëñÿ íîðìàëüíûì ãåíîì.
5) Óíèâåðñàëüíîñòü êîäà. Îäíè è òå æå òðèïëåòû êîäèðóþò îäíè è òå æå àìèíîêèñëîòû ó âñåõ îðãàíèçìîâ. Ãåíåòè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ äëÿ âñåõ îðãàíèçìîâ, îáëàäàþùèõ ðàçíûì óðîâíåì îðãàíèçàöèè (îò ðîìàøêè äî ÷åëîâåêà), êîäèðóåòñÿ îäèíàêîâî.
6) Ëèíåéíîñòü êîäà — êîäîíû ïðî÷èòûâàþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî â íàïðàâëåíèè çàêîäèðîâàííîé çàïèñè îò 5′-êîíöà ê 3′-êîíöó.
7) Íåïðåðûâíîñòü êîäà — òðèïëåòû â ÄÍÊ ñëåäóþò îäèí çà
äðóãèì áåç ïåðåðûâîâ.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
×òî òàêîå íóêëåîòèä?
Êàêèå íóêëåèíîâûå êèñëîòû âû çíàåòå, ÷åì îíè ðàçëè÷àþòñÿ?
Ïåðå÷èñëèòå ïóðèíîâûå è ïèðèìèäèíîâûå îñíîâàíèÿ.
×òî ñîáîé ïðåäñòàâëÿåò ìîëåêóëà ÄÍÊ?
 ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ ïðàâèëî êîìïëåìåíòàðíîñòè?
Ïåðå÷èñëèòå òèïû ÐÍÊ è èõ ôóíêöèè.
×òî òàêîå ðåïëèêàöèÿ ÄÍÊ?
Èçîáðàçèòå ñõåìàòè÷íî ðåïëèêàöèþ ÄÍÊ.
×òî òàêîå ãåí, ñêîëüêî ãåíîâ èìååò ÷åëîâåê?
Èçîáðàçèòå ñòðóêòóðó ãåíà.
80
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
11. ×òî òàêîå ýêçîí è ÷òî òàêîå èíòðîí?
12. Êàê ïðîèñõîäèò ðàñøèôðîâêà ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè?
Èçîáðàçèòå ñõåìó ýòîãî ïðîöåññà.
13. ×òî òàêîå òðàíñêðèïöèÿ è òðàíñëÿöèÿ?
14. ×òî òàêîå êîäîí?
15. Äàéòå îïðåäåëåíèå ãåíåòè÷åñêîãî êîäà.
16. Ïåðå÷èñëèòå ñâîéñòâà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà.
17. Ðàçëè÷àåòñÿ ëè ãåíåòè÷åñêèé êîä ó ðàçíûõ âèäîâ æèâûõ ñóùåñòâ?
Áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè
81
Ãëàâà 4
ÇÀÊÎÍÎÌÅÐÍÎÑÒÈ ÍÀÑËÅÄÎÂÀÍÈß
ÏÐÈÇÍÀÊÎÂ. ÃÅÍÛ Â ÑÅÌÜßÕ
4.1. Çàêîíû íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà
Ïðåäñòàâëåíèÿ î ïåðåäàâàåìûõ ïî íàñëåäñòâó ïðèçíàêàõ ó
÷åëîâåêà ñóùåñòâîâàëè óæå â àíòè÷íûå âðåìåíà. Òàêèå ñîîáùåíèÿ âñòðå÷àþòñÿ â òðóäàõ Ãèïïîêðàòà, Àðèñòîòåëÿ, Ïëàòîíà è äðóãèõ äðåâíåãðå÷åñêèõ âðà÷åé è ôèëîñîôîâ. Íåñìîòðÿ
íà íåìíîãî÷èñëåííîñòü óïîìèíàíèé î íàñëåäñòâåííîñòè â àíòè÷íîé ëèòåðàòóðå è èõ óïðîùåííóþ òðàêòîâêó, âñå æå ýòî
áûë íîâûé âçãëÿä íà ÷åëîâåêà.
Ïîñëå ýïîõè Âîçðîæäåíèÿ èíòåðåñ ê ïðèðîäå ÷åëîâåêà âîçðàñòàë. Òàê, â ðàáîòå èñïàíñêîãî âðà÷à Ìåðêàäî (1605 ã.) ñîäåðæèòñÿ óòâåðæäåíèå, ÷òî îáà ðîäèòåëÿ, à íå òîëüêî îòåö,
îïðåäåëÿþò, êàêèì áóäåò áóäóùèé ðåáåíîê. Óæå â XVIII —
íà÷àëå XIX ââ. ïîÿâèëèñü ðàáîòû, äàþùèå ïðàâèëüíóþ îöåíêó íàñëåäñòâåííûì çàáîëåâàíèÿì, õàðàêòåðó èõ ïåðåäà÷è.
 1752 ã. â ðàáîòå Ìîïåðòþè ñîîáùàëîñü î ñåìüå, ãäå â ÷åòûðåõ ïîêîëåíèÿõ èìåëà ìåñòî ïîëèäàêòèëèÿ. Íàáëþäåíèÿ çà
ýòîé ñåìüåé ïîçâîëèëè àâòîðó ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî äàííûé ïîðîê ðàçâèòèÿ â ðàâíîé ñòåïåíè ïåðåäàâàëñÿ è îòöîì è
ìàòåðüþ, à ðàñ÷åòû ïîêàçàëè, ÷òî âûñîêóþ ÷àñòîòó ýòîé ïàòîëîãèè íåëüçÿ îáúÿñíèòü òîëüêî ñëó÷àéíîñòüþ.
Ñðåäè ðàáîò, îòíîñÿùèõñÿ ê äàííîìó ïåðèîäó, îñîáîå
âíèìàíèå çàñëóæèâàåò «Òðàêòàò î ïðåäïîëàãàåìûõ íàñëåäñòâåííûõ ñâîéñòâàõ áîëåçíåé» àíãëèéñêîãî âðà÷à è èññëåäîâàòåëÿ
Ä. Àäàìñà, â êîòîðîì èì áûë ñäåëàí ðÿä çàìå÷àòåëüíûõ âûâîäîâ: î ñóùåñòâîâàíèè íàñëåäñòâåííûõ (äîìèíàíòíûõ) è ñåìåéíûõ (ðåöåññèâíûõ) ôàêòîðîâ. Äðóãîé âàæíûé âûâîä èç
åãî ðàáîòû — îäèíàêîâûå ïî ñâîèì êëèíè÷åñêèì ïðîÿâëåíèÿì çàáîëåâàíèÿ ìîãóò èìåòü ðàçíóþ ãåíåòè÷åñêóþ ïðèðîäó.
82
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 ðàáîòàõ íåìåöêîãî ïðîôåññîðà ìåäèöèíû Íàññå (1820 ã.)
áûëè îïðåäåëåíû íàèáîëåå âàæíûå ïðèçíàêè íàñëåäîâàíèÿ ãåìîôèëèè.
Ñðåäè èññëåäîâàòåëåé XIX â. îñîáî ñëåäóåò âûäåëèòü
Ô. Ãàëüòîíà, êîòîðûé îáîñíîâàë áëèçíåöîâûé, êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé è áèîìåòðè÷åñêèé ìåòîäû äëÿ èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè ÷åëîâåêà.  Ðîññèè â XIX â. íàñëåäñòâåííîñòü
ðàññìàòðèâàëàñü âðà÷àìè êàê ýòèîëîãè÷åñêèé è ïàòîãåíåòè÷åñêèé ôàêòîð; áûëî èçâåñòíî ìíîãî íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
Ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä âõîäèë â àíàìíåç.
Îäíàêî îòñóòñòâèå ïðàâèëüíûõ ïðåäñòàâëåíèé î çàêîíîìåðíîñòÿõ íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ ïðèâîäèëî ê ïóòàíèöå ïîíÿòèé è ïðîòèâîðå÷èâîñòè çàêëþ÷åíèé. Íàó÷íûé ïåðèîä ãåíåòèêè íà÷àëñÿ ñ 1900 ã., êîãäà áûëè ïåðåîòêðûòû çàêîíû
Ìåíäåëÿ.
Ðàçâèòèå ñîâðåìåííîé ãåíåòèêè íà÷àëîñü ñ îòêðûòèÿ Ãðåãîðîì Ìåíäåëåì îáùèõ çàêîíîìåðíîñòåé íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ, êîòîðûå â ïîòîìñòâå ãèáðèäîâ íå èñ÷åçàþò, à ïåðåêîìáèíèðóþòñÿ è ïåðåäàþòñÿ â îïðåäåëåííûõ ÷èñëåííûõ ñîîòíîøåíèÿõ ñëåäóþùèì ïîêîëåíèÿì.
Îïûòû Ã. Ìåíäåëÿ è âûâîäû, ñäåëàííûå èç íèõ, çàëîæèëè êîíöåïöèþ ãåíà, êîòîðàÿ áûëà ñôîðìóëèðîâàíà ïðè àíàëèçå îïðåäåëåííûõ ñêðåùèâàíèé. Êîãäà Ã. Ìåíäåëü ïðîâîäèë ñâîè ýêñïåðèìåíòû, íè÷åãî íå áûëî èçâåñòíî î âîçìîæíûõ ìàòåðèàëüíûõ íîñèòåëÿõ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè â çàðîäûøåâûõ êëåòêàõ.
Îäíàêî â ïîñëåäóþùèå äåñÿòèëåòèÿ äî êîíöà XIX â. áûëè
îáíàðóæåíû õðîìîñîìû è èññëåäîâàíû ìèòîç è ìåéîç. Âñêîðå
ïîñëå ïåðåîòêðûòèÿ çàêîíîâ Ìåíäåëÿ ïðè ñîïîñòàâëåíèè ìåíäåëåâñêîãî ðàñùåïëåíèÿ ïðèçíàêîâ è ðàñïðåäåëåíèÿ õðîìîñîì
â ìåéîçå áûë ñäåëàí îêîí÷àòåëüíûé âûâîä î òîì, ÷òî èìåííî
õðîìîñîìû ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè.
Çàêîíû íåçàâèñèìîãî íàñëåäîâàíèÿ
Îñíîâíûå çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ â
ïîêîëåíèÿõ áûëè îòêðûòû àâñòðèéñêèì èññëåäîâàòåëåì
Ã. Ìåíäåëåì.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
83
Îñíîâîïîëîæíèê ñîâðåìåííîé ãåíåòèêè ßí Ìåíäåëü ðîäèëñÿ 22 èþëÿ 1822 ã. â ìîðàâñêîé äåðåâíå. Â 1843 ã. îí
ïîñòóïèë ïîñëóøíèêîì â ìîíàñòûðü ñâÿòîãî Ôîìû â ãîðîäêå
Áðþííå â Áîãåìèè (íûíå Áðíî, ×åõîñëîâàêèÿ), ãäå ïðèíÿë
äóõîâíûé ñàí è ïîëó÷èë íîâîå èìÿ — Ãðåãîð.  ìîíàñòûðå
Ìåíäåëü ñàìîñòîÿòåëüíî çàíèìàëñÿ èçó÷åíèåì åñòåñòâåííûõ
íàóê, ïðåïîäàâàë â ðåàëüíîì ó÷èëèùå, ó÷èëñÿ â óíèâåðñèòåòå.
Ïðèìåðíî ñ 1856 ã. îí íà÷àë ñâîè êëàññè÷åñêèå îïûòû ñ
ãîðîõîì íà íåáîëüøîì ó÷àñòêå ïðè ìîíàñòûðå. Ãëàâíîé öåëüþ ýêñïåðèìåíòîâ áûëî óçíàòü, êàê ïåðåäàþòñÿ ïî íàñëåäñòâó ïðèçíàêè ýòîãî ðàñòåíèÿ.  1866 ã. îí îïóáëèêîâàë íà
44 ñòðàíèöàõ ñòàòüþ «Îïûòû íàä ðàñòèòåëüíûìè ãèáðèäàìè» î
ðåçóëüòàòàõ ñâîèõ ýêñïåðèìåíòîâ. Íî ñòàòüÿ, îïóáëèêîâàííàÿ
â æóðíàëå, íå ïðèâëåêëà âíèìàíèå ñîâðåìåííèêîâ.
Óñïåõ Ã. Ìåíäåëÿ îñíîâûâàëñÿ íà ñòðîãî íàó÷íîì ìåòîäîëîãè÷åñêîì ïîäõîäå ê ýêñïåðèìåíòàì, èñïîëüçîâàíèè ñòàòèñòè÷åñêîé îöåíêè ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ.  îòëè÷èå îò äðóãèõ èññëåäîâàòåëåé îí ïðîâîäèë ïðåäâàðèòåëüíûå èññëåäîâàíèÿ äëÿ îçíàêîìëåíèÿ ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûì îáúåêòîì, òùàòåëüíî ïëàíèðîâàë ïðîâåäåíèå âñåõ ýêñïåðèìåíòîâ, ñòðîãî
ñîáëþäàë âñå ìåòîäèêè, ÷åòêî ïðîâîäèë ðåãèñòðàöèþ âñåõ
ýêñïåðèìåíòîâ, ïîëó÷àë äîñòàòî÷íîå êîëè÷åñòâî ñòàòèñòè÷åñêèõ äàííûõ.
Ïðåæäå ÷åì ñêðåùèâàòü ðàñòåíèÿ ìåæäó ñîáîé, îí óáåæäàëñÿ, ÷òî îíè ïðèíàäëåæàò ÷èñòûì ëèíèÿì. Äëÿ ýòîãî
Ã. Ìåíäåëü â òå÷åíèå äâóõ ëåò ðàçâîäèë ðàçëè÷íûå ñîðòà ãîðîõà, ÷òîáû îòîáðàòü òå ëèíèè, ãäå ïðèçíàê âñåãäà âîñïðîèçâîäèëñÿ â ïîòîìñòâå èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå — îêðàñêà ñåìÿäîëåé, ðàñïîëîæåíèå öâåòêîâ, äëèíà ðàñòåíèÿ è äð.
 ïåðâûõ îïûòàõ Ã. Ìåíäåëü ïðèíèìàë âî âíèìàíèå òîëüêî îäíó ïàðó ïðèçíàêîâ. Òàêîå ñêðåùèâàíèå íîñèò íàçâàíèå
ìîíîãèáðèäíîãî.
Ìîíîãèáðèäíîå ñêðåùèâàíèå. Ïðè ñêðåùèâàíèè îñîáåé,
èìåþùèõ æåëòûå ñåìåíà, ñ îñîáÿìè, èìåþùèìè çåëåíûå ñåìåíà, â ïåðâîì ïîêîëåíèè ãèáðèäîâ áûëè ïîëó÷åíû ðàñòåíèÿ
òîëüêî ñ æåëòûìè ñåìåíàìè.  ïîòîìñòâå íå áûëî ïåðåõîäíûõ ôîðì. Îíè æå, â ñâîþ î÷åðåäü, áóäó÷è ñêðåùåíû ìåæäó
84
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñîáîé, äàëè ïîòîìñòâî, ñîñòîÿùåå èç ðàñòåíèé êàê ñ æåëòûìè, òàê è ñ çåëåíûìè ñåìåíàìè. Îòíîøåíèå æåëòûõ ñåìÿí ê
çåëåíûì áûëî 3 : 1. Ìåíäåëü â êàæäîì ýêñïåðèìåíòå êîíöåíòðèðîâàë âíèìàíèå íà îäíîì ïðèçíàêå, à íå íà ðàñòåíèè â öåëîì, îòáèðàë òå ïðèçíàêè, ïî êîòîðûì ðàñòåíèÿ ÷åòêî îòëè÷àëèñü. Ïóòåì îáîáùåíèÿ ðÿäà îïûòîâ ïî ðàçëè÷íûì ïðèçíàêàì
ãîðîõà áûëè ñôîðìóëèðîâàíû îñíîâíûå çàêîíû Ìåíäåëÿ.
Òîëüêî ÷åðåç 35 ëåò, â 1900 ã., çàêîíû Ìåíäåëÿ áûëè çàíîâî îòêðûòû òðåìÿ áîòàíèêàìè — Ê. Êîððåíñîì èç Ãåðìàíèè, Ã. äå Ôðèçîì èç Ãîëëàíäèè è Ý. ×åðìàêîì èç Àâñòðèè. Ïîçæå, â íà÷àëå ÕÕ â., ó÷åíûå Ë. Êåíî è Ó. Áýòñîí íà
îïûòàõ äîêàçàëè, ÷òî ìåíäåëåâñêèå ïðèíöèïû íàñëåäîâàíèÿ
ïðèìåíèìû è ê æèâîìó îðãàíèçìó. Ìåíäåëü ãåíèàëüíî ñôîðìóëèðîâàë òåîðèþ è ðàçðàáîòàë ýêñïåðèìåíòû äëÿ åå ïîäòâåðæäåíèÿ. Åãî ðàáîòà äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè ÿâëÿåòñÿ êëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì ìåòîäîëîãèè íàó÷íîãî èññëåäîâàíèÿ.
Îñíîâíûå çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ, îòêðûòûå Ã. Ìåíäåëåì, áûëè îïèñàíû â âèäå òðåõ çàêîíîâ:
1. Çàêîí äîìèíèðîâàíèÿ, èëè çàêîí åäèíîîáðàçèÿ ãèáðèäîâ
ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ. Ïðè ñêðåùèâàíèè îñîáåé, îòëè÷àþùèõñÿ
äðóã îò äðóãà ïî îäíîìó ïðèçíàêó, â ïåðâîì ïîêîëåíèè ãèáðèäîâ ïîëó÷àþòñÿ åäèíîîáðàçíûå ïîòîìêè, ñõîæèå òîëüêî ñ
îäíèì èç ðîäèòåëåé. Ñîîòâåòñòâóþùèé ïðèçíàê äðóãîãî ðîäèòåëÿ íå ïðîÿâëÿåòñÿ. Ïðîÿâèâøèéñÿ â ïåðâîì ïîêîëåíèè
ãèáðèäîâ ïðèçíàê íàçûâàåòñÿ äîìèíàíòíûì, à íåïðîÿâèâøèéñÿ — ðåöåññèâíûì ïðèçíàêîì.
Ó ÷åëîâåêà òèïè÷íûì ïðèìåðîì äîìèíàíòíîãî ïðèçíàêà
ÿâëÿåòñÿ áðàõèäàêòèëèÿ (ðàâíîìåðíîå óêîðî÷åíèå ïàëüöåâ),
à ðåöåññèâíîãî — îòñóòñòâèå ôåðìåíòà ôåíèëàëàíèíãèäðîêñèëàçû, ïðèâîäÿùåå ê ðàçâèòèþ òÿæåëîãî çàáîëåâàíèÿ — ôåíèëêåòîíóðèè.
Ã. Ìåíäåëü ïîêàçàë, ÷òî íàñëåäñòâåííûå çàäàòêè íå ñìåøèâàþòñÿ, à ïåðåäàþòñÿ îò ðîäèòåëåé â âèäå îáîñîáëåííûõ
(äèñêðåòíûõ) åäèíèö (ðèñ. 4.1).
2. Çàêîí ðàñùåïëåíèÿ — ïðèíöèï íåçàâèñèìîãî ðàçäåëåíèÿ,
ñîãëàñíî êîòîðîìó êàæäûé ïðèçíàê èç îäíîé ïàðû ïðèçíàêîâ
ìîæåò ñî÷åòàòüñÿ ñ ëþáûì ïðèçíàêîì èç äðóãîé ïàðû. Ìåí-
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
P: AA
½
aa
P:
A
a
F1 Aa
G
F1
Æåëòûå
ñåìåíà
½
aa
Ãëàäêèå Ìîðùèíèñòûå
ñåìåíà ñåìåíà
Æåëòûå Çåëåíûå
ñåìåíà
ñåìåíà
G
AA
85
A
a
Aa
Ãëàäêèå
ñåìåíà
Ðèñ. 4.1. Ôîðìèðîâàíèå äîìèíàíòíîãî ïðèçíàêà
äåëü ñêðåñòèë ìåæäó ñîáîé ãèáðèäû ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ. Ïîñëå ñîçðåâàíèÿ ñåìÿí âî âòîðîì ïîêîëåíèè îí çàìåòèë, ÷òî
îòíîøåíèå ÷èñëà îñîáåé ñ äîìèíàíòíûìè è ðåöåññèâíûìè
ïðèçíàêàìè ñîñòàâëÿåò 3 : 1. Ïîäîáíîå ðàñïðåäåëåíèå àëëåëüíûõ ãåíîâ â ãàìåòàõ îáóñëîâëåíî ðàñõîæäåíèåì ãîìîëîãè÷íûõ
õðîìîñîì â ìåéîçå, â ðåçóëüòàòå êîòîðîãî â êàæäîé ïîëîâîé
êëåòêå îêàçûâàåòñÿ òîëüêî îäíà õðîìîñîìà è, ñîîòâåòñòâåííî, îäèí àëëåëü èç ïàðû.  îäíîé ãàìåòå ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí ëèøü îäèí èç êàæäîé ïàðû òàêèõ ôàêòîðîâ. Ñëó÷àéíîå ñî÷åòàíèå ðîäèòåëüñêèõ ãàìåò ïðè îïëîäîòâîðåíèè ïðèâîäèò ê ðàçíîîáðàçíîìó ñî÷åòàíèþ àëëåëåé â çèãîòå.
Ôàêòîðû, äåòåðìèíèðóþùèå òàêèå ïðèçíàêè, êàê ðàñïîëîæåíèå öâåòêà, ñîîòâåòñòâóþò ó÷àñòêàì õðîìîñîìû, íàçûâàåìûì ãåíàìè.
Âûâîäû Ìåíäåëÿ î ïåðåäà÷å êàæäîé ãàìåòîé îäíîãî àëëåëÿ è î åãî ôåíîòèïè÷åñêîì ïðîÿâëåíèè ñîîòâåòñòâóþò âåðîÿòíîñòíûì çàêîíàì. Âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ãàìåòà, îáðàçîâàííàÿ ãåòåðîçèãîòíîé ðîäèòåëüñêîé îñîáüþ Fx, áóäåò íåñòè äîìèíàíòíûé àëëåëü À èëè ðåöåññèâíûé àëëåëü à, ðàâíà 50%,
èëè 1/2. Åñëè ñðåäè ãàìåò äàííîé ðîäèòåëüñêîé îñîáè ãàìåòû
êàæäîãî èç äâóõ òèïîâ âñòðå÷àþòñÿ ñ âåðîÿòíîñòüþ 1/2,
86
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
òî âåðîÿòíîñòü êàæäîé èç ÷åòûðåõ âîçìîæíûõ êîìáèíàöèé ãàìåò ïðè îïëîäîòâîðåíèé ñîñòàâèò 1/2 ½ 1/2 = 1/4 (ðèñ. 4.2.).
F1
6
Aa ½
7 Àà
G: 1/2 À, 1/2 à; 1/2 À, 1/2 à
1
F2: 1/4ÀÀ;
/2 Àà; 1/4 àà
æåëòûå
æåëòûå
æåëòûå
çåëåíûå
Ðèñ. 4.2. Âåðîÿòíîñòü ôîðìèðîâàíèÿ äîìèíàíòíîãî
èëè ðåöåññèâíîãî ïðèçíàêà
Äëÿ óäîáñòâà îöåíêè âñåõ âîçìîæíûõ ñî÷åòàíèé àëëåëåé ó
ïîòîìêîâ ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü ðåøåòêó Ïåííåòà (òàáë.
4.1). Ïðè çàïîëíåíèè ðåøåòêè ðåêîìåíäóåòñÿ ñíà÷àëà âíåñòè
âñå ìóæñêèå ãàìåòû ïî âåðòèêàëüíûì ñòîëáöàì, à çàòåì âñå
æåíñêèå — ïî ãîðèçîíòàëè. Ðåøåòêà âêëþ÷àåò ñòîëüêî ñòðîê
è ñòîëáöîâ, ñêîëüêî îáðàçóåòñÿ òèïîâ ãàìåò. Âîçìîæíûå ñî÷åòàíèÿ àëëåëüíûõ ãåíîâ, êîòîðûå ôîðìèðóþòñÿ íà ïåðåñå÷åíèè ïðÿìûõ ëèíèé, âïèñûâàþò â ÿ÷åéêè ðåøåòêè.
Òàáëèöà 4.1
Ðåøåòêà Ïåííåòà
1/2 À
1/2 à
1/2 À
1/4 — ÀÀ æåëòûå ñåìåíà
1/4 — Àà æåëòûå ñåìåíà
1/2 à
1/4 — Àà æåëòûå ñåìåíà
1/4 — àà çåëåíûå ñåìåíà
Ïðè ìîíîãèáðèäíîì ñêðåùèâàíèè ó ¾ ïîòîìêîâ F2 ïðîÿâëÿåòñÿ äîìèíàíòíûé àëëåëü, à ó 3/4 ¼ — ðåöåññèâíûé. Ïðè ñêðåùèâàíèè äâóõ ãåòåðîçèãîò ïîëîâèíà ãèáðèäîâ îêàçûâàþòñÿ
òîæå ãåòåðîçèãîòàìè, ÷åòâåðòü — ãîìîçèãîòàìè ïî äîìèíàí-
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
87
òíîìó àëëåëþ, ÷åòâåðòü — ãîìîçèãîòàìè ïî ðåöåññèâíîìó
àëëåëþ.
Òàêèì îáðàçîì, îïûòû Ã. Ìåíäåëÿ ïîêàçàëè, ÷òî àëëåëüíûå ãåíû ïðè ñêðåùèâàíèè íå ñëèâàþòñÿ äðóã ñ äðóãîì, íå
èçìåíÿþòñÿ, à ñîõðàíÿþò ñâîè ñâîéñòâà ïðè íàñëåäîâàíèè èç
ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå. Ó ÷åëîâåêà ïðèìåðîì ìîíîãèáðèäíîãî ñêðåùèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ áîëüøèíñòâî áðàêîâ ìåæäó ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè ðåöåññèâíûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ àëëåëåé, îòâå÷àþùèõ çà ðàçëè÷íûå ôîðìû îáìåííûõ íàðóøåíèé,
òàêèõ êàê ôåíèëêåòîíóðèÿ, ãàëàêòîçåìèÿ è äð.
3. Çàêîí íåçàâèñèìîãî ðàñïðåäåëåíèÿ — ïðè îáðàçîâàíèè
ìóæñêèõ è æåíñêèõ ãàìåò â êàæäóþ èç íèõ ìîæåò ïîïàñòü
ëþáîé àëëåëü èç îäíîé ïàðû âìåñòå ñ ëþáûì äðóãèì èç äðóãîé
ïàðû. Ïðè óñëîæíåíèè ñâîèõ îïûòîâ Ã. Ìåíäåëü èññëåäîâàë
ðàñïðåäåëåíèå â ïîòîìñòâå íåñêîëüêèõ ïàð îäèíàêîâûõ ïðèçíàêîâ ðîäèòåëåé ñ ïîìîùüþ äèãèáðèäíîãî è òðèãèáðèäíîãî
ñêðåùèâàíèÿ.
 ïåðâûõ îïûòàõ îí ïåðåêðåñòíî îïûëèë ãîðîõ, èìåâøèé
ãëàäêèå è æåëòûå ñåìåíà (ÀÀÂÂ), è ðàñòåíèå ñ çåëåíûìè è
ìîðùèíèñòûìè ñåìåíàìè (aabb). Â ðåçóëüòàòå âñå ãèáðèäû
ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ îêàçàëèñü ãåòåðîçèãîòàìè è áûëè èäåíòè÷íû ïî âíåøíåìó âèäó — ãëàäêèå è æåëòûå:
Ð:
G:
F 1:
ÀÀÂÂ
½
ààbb
æåëòûå, ãëàäêèå
çåëåíûå, ìîðùèíèñòûå
AB
àb
ÀàÂb
àb
æåëòûå, ãëàäêèå
Êàæäûé èç ãèáðèäîâ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ çàòåì îáðàçóåò
÷åòûðå òèïà ãàìåò (ÀÂ; Àb; àÂ; ab). Ýòî ñâÿçàíî ñ íåçàâèñèìûì ðàñõîæäåíèåì íåãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì â ïðîöåññå ìåéîçà ê ðàçíûì ïîëþñàì êëåòêè, à çàòåì è â ðàçíûå ãàìåòû.
Äëÿ àëëåëÿ À è àëëåëÿ à èìååòñÿ ðàâíàÿ âåðîÿòíîñòü ïîïàñòü â
îäíó ïîëîâóþ êëåòêó ñ ãåíîì  èëè b. Ñî÷åòàíèå ãàìåò ïðè
ñëó÷àéíîì îïëîäîòâîðåíèè ïðèâîäèò ê íåçàâèñèìîìó ðàñïðå-
88
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
äåëåíèþ àëëåëüíûõ ãåíîâ ñðåäè çèãîò, à òàêæå ïîÿâëåíèþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðèçíàêîâ ó ïîòîìêîâ. Ã. Ìåíäåëü ýòî ïîêàçàë ïðè äèãèáðèäíîì ñêðåùèâàíèè ãåòåðîçèãîòíûõ îñîáåé ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ.
Ó ãèáðèäîâ âòîðîãî ïîêîëåíèÿ îáùåå ÷èñëî âîçìîæíûõ êîìáèíàöèé âíåøíèõ ïðèçíàêîâ îêàçàëîñü ðàâíî ÷åòûðåì. Ïðè
ýòîì ñîîòíîøåíèå ÷àñòîòû âñòðå÷àåìîñòè îòäåëüíûõ òèïîâ
ñî÷åòàíèé áûëî ñëåäóþùèì: 9 (ãëàäêèõ è æåëòûõ) : 3 (æåëòûõ
è ìîðùèíèñòûõ) : 3 (çåëåíûõ è ãëàäêèõ) : 1 (çåëåíûõ è ìîðùèíèñòûõ). ×èñëî âèäîâ âîçìîæíûõ êîìáèíàöèé àëëåëåé
áûëî ðàâíî äåâÿòè (òàáë. 4.2).
Ð: ÀàÂb ½ ÀàÂb:
Òàáëèöà 4.2
Ãàìåòû
ÀÂ
Ab
àÂ
ab
ÀÂ
Ab
àÂ
ab
ÀÀÂÂ
ÀÀÂb
ÀàÂÂ
ÀàÂb
æåëòûå
æåëòûå
æåëòûå
æåëòûå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ÀÀÂb
Aabb
ÀàÂb
Aabb
æåëòûå
æåëòûå
æåëòûå
æåëòûå
ãëàäêèå
ìîðùèíèñòûå
ãëàäêèå
ìîðùèíèñòûå
ÀàÂÂ
ÀàÂb
ààÂÂ
ààÂb
æåëòûå
æåëòûå
çåëåíûå
çåëåíûå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ãëàäêèå
ÀàÂb
Aabb
ààÂb
aabb
æåëòûå
æåëòûå
çåëåíûå
çåëåíûå
ãëàäêèå
ìîðùèíèñòûå
ãëàäêèå
ìîðùèíèñòûå
Êàê âûÿñíåíî, òðåòèé çàêîí Ìåíäåëÿ íåçàâèñèìîãî íàñëåäîâàíèÿ è êîìáèíèðîâàíèÿ ïðèçíàêîâ ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè
ñêðåùèâàíèè îñîáåé, ðàçëè÷àþùèõñÿ ïî äâóì è áîëåå ïàðàì
àëëåëåé, âñå ãåíû ðàñïðåäåëÿþòñÿ â ïîòîìñòâå íåçàâèñèìî äðóã
îò äðóãà, â ðàçíûõ õðîìîñîìàõ (â ðàçíûõ ãðóïïàõ ñöåïëåíèÿ).
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
89
Îäíàêî ãåíû, íàõîäÿùèåñÿ â îäíîé õðîìîñîìå, ñöåïëåíû íå
àáñîëþòíî. Ïðè÷èíîé íåïîëíîãî ñöåïëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ êðîññèíãîâåð. Êàê óæå îòìå÷àëîñü âûøå, â êàæäîé ãðóïïå ñöåïëåíèÿ ãåíîâ ñîäåðæàòñÿ ñîòíè èëè äàæå òûñÿ÷è ãåíîâ.  ýêñïåðèìåíòàõ À. Ñòåðòåâàíòà â 1919 ã. áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ãåíû
âíóòðè õðîìîñîìû ðàñïîëîæåíû â ëèíåéíîì ïîðÿäêå. Ýòî
áûëî äîêàçàíî ïóòåì àíàëèçà íåïîëíîãî ñöåïëåíèÿ â ñèñòåìå
ãåíîâ, ïðèíàäëåæàùåé ê îäíîé ãðóïïå ñöåïëåíèÿ. Èçó÷åíèå
âçàèìîîòíîøåíèé ìåæäó òðåìÿ ãåíàìè ïðè êðîññèíãîâåðå
âûÿâèëî, ÷òî â ñëó÷àå, åñëè ÷àñòîòà ïåðåêðåñòà ìåæäó ãåíàìè
À è  ðàâíà âåëè÷èíå Ì, à ìåæäó ãåíàìè À è Ñ ÷àñòîòà îáìåíîâ ðàâíà âåëè÷èíå N, òî ÷àñòîòà ïåðåêðåñòà ìåæäó ãåíàìè Â
è Ñ ñîñòàâèò Ì + N èëè Ì – N â çàâèñèìîñòè îò òîãî, â êàêîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðàñïîëîæåíû ãåíû: ABC èëè ÀÑÂ. È òàêàÿ çàêîíîìåðíîñòü ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ íà âñå ãåíû ýòîé ãðóïïû ñöåïëåíèÿ. Îáúÿñíåíèå ýòîìó âîçìîæíî ëèøü ïðè ëèíåéíîì ðàñïîëîæåíèè ãåíîâ â õðîìîñîìå.
Ýòè ýêñïåðèìåíòû ÿâèëèñü îñíîâîé ñîçäàíèÿ ãåíåòè÷åñêèõ
êàðò õðîìîñîì ìíîãèõ îðãàíèçìîâ, â òîì ÷èñëå è ÷åëîâåêà.
Åäèíèöåé ãåíåòè÷åñêîé èëè õðîìîñîìíîé êàðòû ÿâëÿåòñÿ
ñàíòèìîðãàíèäà (ñÌ). Ýòî ìåðà ðàññòîÿíèÿ ìåæäó äâóìÿ ëîêóñàìè, ðàâíàÿ äëèíå ó÷àñòêà õðîìîñîìû, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî âåðîÿòíîñòü êðîññèíãîâåðà ñîñòàâëÿåò 1%.
Äëÿ èçó÷åíèÿ çàêîíîìåðíîñòåé íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ
íåîáõîäèìî ïîìíèòü îñíîâíûå òåðìèíû è ïîíÿòèÿ, èñïîëüçóåìûå â ãåíåòèêå.
Ïðèçíàê — ýòî âíåøíåå ïðîÿâëåíèå äåéñòâèÿ ãåíà, âîçíèêàþùåå â ðåçóëüòàòå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî áåëêà. Ïðèçíàêàìè ÿâëÿþòñÿ: ðîñò, öâåò âîëîñ, ãëàç è
ò. ä. Îêîí÷àòåëüíîå ôîðìèðîâàíèå ëþáîãî ïðèçíàêà çàâèñèò òàêæå îò äðóãèõ ãåíîâ, îò âëèÿíèÿ íà îðãàíèçì ôàêòîðîâ
âíåøíåé ñðåäû.
Ã. Ìåíäåëü ââåë ñèìâîëû: À — äëÿ äîìèíàíòíîãî è à —
äëÿ ðåöåññèâíîãî ïðèçíàêà, ïîäðàçóìåâàÿ, ÷òî ñàìè ïðèçíàêè
îïðåäåëÿþòñÿ äèñêðåòíûìè ôàêòîðàìè íàñëåäñòâåííîñòè —
ãåíàìè. Ãàìåòû êàæäîãî èç ðîäèòåëåé íåñóò ïî îäíîìó òàêîìó ãåíó. Â îïûòàõ ñ ãîðîõîì â ãàìåòàõ îäíîãî èç ðîäèòåëåé
90
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
íàõîäèòñÿ ãåí, îáóñëîâëèâàþùèé æåëòóþ îêðàñêó ñåìÿí,
à äðóãîãî — çåëåíóþ îêðàñêó ñåìÿí. Òàêèå ñîîòâåòñòâóþùèå
äðóã äðóãó ãåíû íàçûâàþòñÿ àëëåëüíûìè ãåíàìè.
Ïðèíÿòî îáîçíà÷àòü áóêâåííûìè ñèìâîëàìè Ð — ðîäèòåëüñêèå îðãàíèçìû, F1 — ïåðâîå ïîêîëåíèå ãèáðèäîâ, F2 — âòîðîå ïîêîëåíèå, ïîëó÷åííîå îò ñêðåùèâàíèÿ îñîáåé ïåðâîãî
ïîêîëåíèÿ ìåæäó ñîáîé.
Ìåíäåëü äîêàçàë â ñâîèõ èçâåñòíûõ ýêñïåðèìåíòàõ, ÷òî
êàæäûé ïðèçíàê îïðåäåëÿåòñÿ ïàðîé íàñëåäñòâåííûõ çàäàòêîâ,
ïîëó÷èâøèõ íàçâàíèå àëëåëüíûõ ãåíîâ.
Àëëåëü (îò ãðå÷. allelon — äðóãîé) — ýòî ãåíû, îòâå÷àþùèå çà ðàçëè÷íûå ïðîÿâëåíèÿ îäíîãî è òîãî æå ïðèçíàêà è
ðàñïîëîæåííûå â îäèíàêîâûõ ìåñòàõ.
 îðãàíèçìå çà ôóíêöèîíàëüíîå ñîñòîÿíèå êàêîãî-ëèáî
áåëêà è çà ïðèçíàê îòâå÷àþò äâà àëëåëüíûõ ãåíà. Àëëåëüíûå
ãåíû íàõîäÿòñÿ â îäèíàêîâûõ ëîêóñàõ ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì è êîäèðóþò îäèí è òîò æå ïðèçíàê. Îò îäíîé ïàðû îäèí
àëëåëü ïðîèñõîäèò îò îòöà, äðóãîé — îò ìàòåðè, òàê êàê âî
âðåìÿ ìåéîçà â ïîëîâóþ êëåòêó ïîïàäàåò òîëüêî îäíà èç êàæäîé ïàðû ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì, à âìåñòå ñ íåþ òîëüêî
îäèí ãåí èç àëëåëüíîé ïàðû. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò ãåíû
ïîëîâûõ õðîìîñîì, êîòîðûå ó ìóæ÷èí ÿâëÿþòñÿ â íîðìå íåïàðíûìè.
Îðãàíèçì íàçûâàåòñÿ ãîìîçèãîòíûì, êîãäà ïàðà àëëåëüíûõ
ãåíîâ ìîæåò áûòü îäèíàêîâà (ÀÀ èëè àà) è îïðåäåëÿåò îäíî è
òîæå ïðîÿâëåíèå ïðèçíàêà. Åñëè æå àëëåëüíûå ãåíû â ïàðå
ðàçíûå (íàïðèìåð, îäèí ãåí êîäèðóåò íîðìàëüíî ðàáîòàþùèé
áåëîê, à äðóãîé — àíîìàëüíûé), òî îðãàíèçì ïî äàííîìó ïðèçíàêó ãåòåðîçèãîòåí. Îðãàíèçì, ñîäåðæàùèé òîëüêî îäèí ãåí
èç ïàðû, ïîëó÷èë íàçâàíèå ãåìèçèãîòíîãî.  íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ ãåìèçèãîòíîñòü õàðàêòåðíà äëÿ ãåíîâ, ðàñïîëîæåííûõ ó
ìóæ÷èí â ïîëîâûõ õðîìîñîìàõ. Ñîâîêóïíîñòü ãåíîâ äàííîãî
îðãàíèçìà íàçûâàåòñÿ ãåíîòèïîì. Â áóêâåííîì èçîáðàæåíèè
ýòî âûãëÿäèò ñëåäóþùèì îáðàçîì:
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
Ð (ãîìîçèãîòû)
Ãàìåòû
F1 (ãåòåðîçèãîòû)
ÀÀ
À
½
Àà
91
àà
à
Åñëè ðàññìîòðåòü îêðàñêó ñåìÿí ãîðîõà, òî ðîäèòåëüñêèå
æåëòûå ñåìåíà áóäóò ãîìîçèãîòàìè, â òî âðåìÿ êàê æåëòûå
ñåìåíà, ïîëó÷åííûå â ðåçóëüòàòå ñêðåùèâàíèÿ, áóäóò ãåòåðîçèãîòàìè, ò. å. áóäóò îáëàäàòü ðàçíûìè ãåíîòèïàìè (Àà).
Ó ÷åëîâåêà ïðèìåðîì ìîíîãèáðèäíîãî ñêðåùèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ áîëüøèíñòâî áðàêîâ ìåæäó ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè
ðåöåññèâíûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ àëëåëåé, îòâå÷àþùèõ çà ðàçëè÷íûå ôîðìû îáìåííûõ íàðóøåíèé (ãàëàêòîçåìèÿ, ôåíèëêåòîíóðèÿ è äð.). Èìåÿ ãåíîòèï Àà ïî êîíêðåòíîìó ëîêóñó, ðîäèòåëè áóäóò òàê æå êëèíè÷åñêè çäîðîâû, êàê è íîðìàëüíûå ãîìîçèãîòû ÀÀ.
Ãåíîòèï — ñîâîêóïíîñòü ãåíîâ, õàðàêòåðèçóþùàÿ äàííûé
îðãàíèçì.
Ôåíîòèï — ñîâîêóïíîñòü ïðèçíàêîâ, ïðîÿâëÿþùèõñÿ â
ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ãåíîâ â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ñðåäû.
Èíàÿ êàðòèíà íàáëþäàåòñÿ ïðè îáðàçîâàíèè ãàìåò ó ãèáðèäîâ ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ:
F1 —
Àà
Ãàìåòû — À è à
½
Àà
Àèà
Êàæäûé ãèáðèäíûé îðãàíèçì äàåò äâà òèïà ãàìåò â ðàâíîì
ñîîòíîøåíèè (À è à). Ãåíîòèïû ïîòîìêîâ, îáðàçóþùèõñÿ ïðè
ñêðåùèâàíèè äâóõ ãåòåðîçèãîòíûõ îñîáåé, ëó÷øå âñåãî
ïðåäñòàâèòü â âèäå ðåøåòêè Ïåííåòà (òàáë. 4.3).
Òàáëèöà 4.3
Âàðèàíòû ãàìåò, îáðàçóþùèõñÿ
ïðè ñêðåùèâàíèè äâóõ ãåòåðîçèãîò
Ñïåðìèè
À
à
ßéöåêëåòêè
À
à
ÀÀ
Àà
Àà
àà
92
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
4.2. Âçàèìîäåéñòâèå ãåíîâ
Âçàèìîäåéñòâèå àëëåëüíûõ ãåíîâ
Ìåíäåëü ââåë ïîíÿòèÿ äîìèíàíòíûõ è ðåöåññèâíûõ ãåíîâ.
Òàêàÿ ôîðìà âçàèìîäåéñòâèÿ àëëåëüíûõ ãåíîâ, êàê äîìèíàíòíîñòü è ðåöåññèâíîñòü, ïðåäñòàâëÿåò ïðèìåð àëëåëüíûõ âçàèìîîòíîøåíèé.
Àëëåëè íàõîäÿòñÿ íà íå ñâÿçàííûõ ìåæäó ñîáîé ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîìàõ, äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïðèçíàêà âàæíî âëèÿíèå
ïðîäóêòîâ äåÿòåëüíîñòè îáîèõ ãåíîâ. Åñëè ôóíêöèÿ îäíîãî
àëëåëüíîãî ãåíà íå çàâèñèò îò äðóãîãî èç ýòîé ïàðû è îí ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ ïðèçíàêà, òî òàêîé ãåí íàçûâàþò äîìèíàíòíûì (îò ëàò. dominans — ãîñïîäñòâóþùèé). Îí êàê áû
«ïîäàâëÿåò» ïðîÿâëåíèå äðóãîãî àëëåëÿ. Äîìèíàíòíûå ãåíû
è ïðèçíàêè, êîòîðûå îíè êîäèðóþò, îáîçíà÷àþò ïðîïèñíûìè áóêâàìè ëàòèíñêîãî àëôàâèòà (À, Â, Ñ è ò. ä.).
Îïûòû Ã. Ìåíäåëÿ ïîêàçàëè, ÷òî êàæäûé ðàç â ïîêîëåíèè ñ äîìèíàíòíûì ïðèçíàêîì ðàñòåíèé áûëî ïðèìåðíî âòðîå
áîëüøå, ÷åì ñ ðåöåññèâíûì.
Äîìèíàíòíûé ãåí ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ ïðèçíàêà êàê
â ãîìîçèãîòíîì, òàê è ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè. Òàêèìè
ïðèçíàêàìè ÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ, â ÷àñòíîñòè, áåëîãî öâåòà
âîëîñû, êîðîòêèå ïàëüöû, êóð÷àâûå âîëîñû, óçêàÿ âûñòóïàþùàÿ âïåðåä íèæíÿÿ ÷åëþñòü ñ îòâèñëîé ãóáîé (ãàáñáóðãñêàÿ
ãóáà) è ò. ä.
Äðóãîé àëëåëü, äåéñòâèå êîòîðîãî ïðîÿâëÿåòñÿ â îòñóòñòâèè
äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ òîëüêî â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè, ïîëó÷èë íàçâàíèå ðåöåññèâíîãî (îò ëàò. recessivus — îòñòóïàþùèé). Ðåöåññèâíûå ãåíû è ïðèçíàêè, êîòîðûå îíè îïðåäåëÿþò, îáîçíà÷àþò ñòðî÷íûìè áóêâàìè ëàòèíñêîãî àëôàâèòà
(à, b, ñ è ò. ä.). Ïðèçíàêàìè ðåöåññèâíîãî òèïà ó ÷åëîâåêà
ÿâëÿþòñÿ, íàïðèìåð, àëüáèíèçì, ïåðâàÿ ãðóïïà êðîâè è ò. ä.
Ðåöåññèâíîñòü ãåíà îáû÷íî îáóñëîâëåíà ôóíêöèîíàëüíûì íåñîâåðøåíñòâîì áåëêà, êîòîðûé ñèíòåçèðóåòñÿ ïî åãî ìàòðèöå, èíîãäà îí âîîáùå íå ìîæåò îáðàçîâàòüñÿ. Åñëè îí íåîáõîäèì äëÿ æèçíè, òî òàêîé èíäèâèä ìîæåò ïðîñòî ïîãèáíóòü.  ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ðåöåññèâíûå ãåíû ìîãóò
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
93
ïåðåäàâàòüñÿ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå, ïî÷òè íèêàê ñåáÿ íå
ïðîÿâëÿÿ.
Ãîìîçèãîòíûå îðãàíèçìû, â êîòîðûõ îáà àëëåëÿ îáëàäàþò
îäèíàêîâûì äåéñòâèåì, îáîçíà÷àþòñÿ äâóìÿ îäèíàêîâûìè
ïðîïèñíûìè èëè ñòðî÷íûìè áóêâàìè (ÀÀ, ÂÂ, ÑÑ è ò. ä. èëè
àà, bb, cc è ò. ä.). Ãåòåðîçèãîòû, ñîäåðæàùèå àëëåëè ðàçíûõ
òèïîâ, îòìå÷àþòñÿ äâóìÿ ðàçíûìè áóêâàìè (Àà, Âb, Ññ è ò. ä.).
Ñêðåùèâàíèå äâóõ îðãàíèçìîâ íàçûâàþò ãèáðèäèçàöèåé, à
ïîòîìêîâ òàêîãî ñêðåùèâàíèÿ — ãèáðèäàìè. Åñëè ãèáðèäèçàöèè ïîäâåðãàþò îñîáè, ðàçëè÷àþùèåñÿ ìåæäó ñîáîé ïî îäíîé ïàðå îäèíàêîâûõ ïðèçíàêîâ, òî ãîâîðÿò î ìîíîãèáðèäíîì
ñêðåùèâàíèè. Ïðè äèãèáðèäíîì ñêðåùèâàíèè íàáëþäàþò çà
ðàñïðåäåëåíèåì â ïîòîìñòâå äâóõ ïàð ïðèçíàêîâ, ïðè òðèãèáðèäíîì — òðåõ è ò. ä. Ðîäèòåëüñêèõ îñîáåé ïðè ñêðåùèâàíèè
îòìå÷àþò îáùåïðèíÿòûìè îáîçíà÷åíèÿìè — áóêâîé Ð (îò ëàò.
parenta — ðîäèòåëè), ãàìåòû — G (îò ëàò. gamete — ïîëîâûå
êëåòêè), ãèáðèäû ïåðâîãî ïîêîëåíèÿ — F1 (îò ëàò. fifii — äåòè),
âòîðîãî — F2 è ò. ä., ñêðåùèâàíèå äâóõ îðãàíèçìîâ çíàêîì ½, æåíñêèå îñîáè — (çåðêàëî Âåíåðû), ìóæñêèå îñîáè — (ñòðåëà Ìàðñà).
Ìû ðàññìîòðåëè òèï íàñëåäîâàíèÿ, êîãäà â îäíîì ëîêóñå
ìîã áûòü ëèáî äîìèíàíòíûé, ëèáî ðåöåññèâíûé ãåí. Îäíàêî
âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ïðèçíàê ìîæåò îïðåäåëÿòüñÿ íå äâóìÿ, à
áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ãåíîâ. Áîëüøåå ÷èñëî ãåíîâ, êîòîðûå
ìîãóò íàõîäèòüñÿ â îäíîì è òîì æå ëîêóñå, ò. å. çàíèìàòü
îäíî è òî æå ïîëîæåíèå â ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîìàõ, íàçûâàåòñÿ ìíîæåñòâåííûìè àëëåëÿìè. Îäèí èíäèâèä ìîæåò èìåòü
òîëüêî äâà ãåíà èç ìíîæåñòâà, îäíàêî â ãðóïïå èíäèâèäîâ
ñîîòâåòñòâóþùèé ëîêóñ ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí òðåìÿ èëè
áîëüøèì ÷èñëîì àëëåëåé.  îòëè÷èå îò ãåíîòèïà îáùàÿ ñîâîêóïíîñòü ãåíîâ â ïîïóëÿöèè íàçûâàåòñÿ ãåíîôîíäîì.
Ïðèìåðîì ìíîæåñòâåííûõ àëëåëåé ìîæåò ñëóæèòü íàñëåäîâàíèå ãðóïï êðîâè — 0, À,  è ÀÂ. Ãåí IÀ êîäèðóåò ñèíòåç
â ýðèòðîöèòàõ ñïåöèôè÷åñêîãî áåëêà — àããëþòèíîãåíà À, ãåí
I îòâå÷àåò çà ñèíòåç àããëþòèíîãåíà Â, ãåí I íå êîäèðóåò íèêàêîãî áåëêà è ÿâëÿåòñÿ ðåöåññèâíûì ïî îòíîøåíèþ ê äâóì
äðóãèì; IÀ è IÂ íå äîìèíèðóþò äðóã íàä äðóãîì. Òàêèì
94
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
îáðàçîì, ãåíîòèï I0I0 îïðåäåëÿåò ãðóïïó êðîâè 0; IÀI0 èëè
IÀIÀ — ãðóïïó À; IÂI° èëè IÂI — ãðóïïó  è, íàêîíåö,
IÀI — ãðóïïó ÀÂ.
Åñëè ó îäíîãî èç ðîäèòåëåé ãðóïïà êðîâè 0, òî íè ïðè êàêèõ îáñòîÿòåëüñòâàõ (èñêëþ÷àÿ ìóòàöèþ, âåðîÿòíîñòü êîòîðîé
íèçêà) ó íåãî íå ìîæåò ðîäèòüñÿ ðåáåíîê ñ ãðóïïîé ÀÂ.
Êðîìå äîìèíàíòíîãî è ðåöåññèâíîãî òèïîâ íàñëåäîâàíèÿ
ñóùåñòâóþò ðàçíûå òèïû âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ: êîäîìèíèðîâàíèå, íåïîëíîå äîìèíèðîâàíèå è ñâåðõäîìèíèðîâàíèå.
Êîäîìèíèðîâàíèå — ýòî òàêîå âçàèìîäåéñòâèå ãåíîâ, ïðè
êîòîðîì îáà äîìèíàíòíûõ ãåíà ìîãóò â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè îïðåäåëÿòü ñâîè ïðèçíàêè. Íàïðèìåð, ëþäè ñ ÷åòâåðòîé ãðóïïîé (ÀÂ) ìîãóò ñëóæèòü ïðèìåðîì êîäîìèíèðîâàíèÿ,
ïîñêîëüêó ó íèõ ñèíòåçèðóþòñÿ è àããëþòèíîãåí À, è àããëþòèíîãåí Â. Ïî òèïó êîäîìèíèðîâàíèÿ íàñëåäóþòñÿ íåêîòîðûå
ôóíêöèîíàëüíûå áåëêè ÷åëîâåêà.
Íåïîëíîå äîìèíèðîâàíèå — ýòî ïðîìåæóòî÷íîå ïðîÿâëåíèå
ïðèçíàêà â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè. Íàïðèìåð, ïîÿâëåíèå
öâåòêîâ ëüâèíîãî çåâà ðîçîâîãî öâåòà ïðè ñêðåùèâàíèè êðàñíîãî è áåëîãî öâåòêîâ. Ïî òèïó íåïîëíîãî äîìèíèðîâàíèÿ ó
÷åëîâåêà ìîãóò íàñëåäîâàòüñÿ ðàçìåð íîñà, ðòà, ãëàç, ðàññòîÿíèå ìåæäó ãëàçàìè, âûïóêëîñòü ãóá.
Ïðè ñâåðõäîìèíèðîâàíèè äîìèíàíòíûå ãåíû â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ïðîÿâëÿþòñÿ ñèëüíåå, ÷åì â ãîìîçèãîòíîì.
Ýòî ñâÿçàíî ñ ýôôåêòîì ãåòåðîçèñà è ñ òàêèìè ïðèçíàêàìè,
êàê æèçíåñïîñîáíîñòü, ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè è ò. ä. Àêòèâíàÿ ìèãðàöèÿ íàñåëåíèÿ ìîæåò ïðèâåñòè ê çàêëþ÷åíèþ
áðàêîâ ìåæäó ëþäüìè èç ãåîãðàôè÷åñêè îòäàëåííûõ ðàéîíîâ.
Íî ãåòåðîçèñ íàáëþäàåòñÿ òîëüêî â ïåðâîì ïîêîëåíèè.
Âûÿñíåíî, ÷òî ó ÷åëîâåêà ìíîãèå çàáîëåâàíèÿ íàñëåäóþòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Ìåíäåëÿ.
Âçàèìîäåéñòâèå íåàëëåëüíûõ ãåíîâ
Ãåíû, îïðåäåëÿþùèå ðàçíûå ïðèçíàêè, ñëåäîâàòåëüíî,
ïðèíàäëåæàùèå ê ðàçíûì àëëåëÿì, òàêæå ìîãóò âçàèìîäåéñòâîâàòü ìåæäó ñîáîé. Îïèñàíî íåñêîëüêî òèïîâ âçàèìîäåé-
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
95
ñòâèÿ íåàëëåëüíûõ ãåíîâ: êîìïëåìåíòàðíîñòü, ýïèñòàç è ïîëèìåðèÿ.
Êîìïëåìåíòàðíîñòü — òèï âçàèìîäåéñòâèÿ, ïðè êîòîðîì
çà ôîðìèðîâàíèå ïðèçíàêà îòâå÷àþò íåñêîëüêî íåàëëåëüíûõ
ãåíîâ, êîãäà ðàçíîå ñî÷åòàíèå äîìèíàíòíûõ è ðåöåññèâíûõ
àëëåëåé â èõ ïàðàõ èçìåíÿåò ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå ïðèçíàêà. Êîãäà ãåíû ðàñïîëîæåíû â ðàçíûõ ïàðàõ õðîìîñîì, âî
âñåõ ñëó÷àÿõ ëåæàò çàêîíû Ìåíäåëÿ. Òàê, ÷òîáû ÷åëîâåê èìåë
íîðìàëüíîå çðåíèå, íåîáõîäèìà ñîâìåñòíàÿ äåÿòåëüíîñòü íåñêîëüêèõ ïàð ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí äîìèíàíòíûìè èëè ðåöåññèâíûìè àëëåëÿìè.
Êîìïëåìåíòàðíîå âçàèìîäåéñòâèå íàèáîëåå ÷åòêî ïðîÿâëÿåòñÿ, êîãäà ñêðåùèâàþòñÿ äâå áåëûå ôîðìû æèâîòíûõ (êóð)
èëè ðàñòåíèé, à â ïîòîìñòâå ïîÿâëÿþòñÿ îêðàøåííûå ôîðìû.  ýòîì ñëó÷àå ñóùíîñòü âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ ñîñòîèò â
òîì, ÷òî îêðàñêà ïîÿâëÿåòñÿ ïðè âçàèìîäåéñòâèè äâóõ äîìèíàíòíûõ íåàëëåëüíûõ ãåíîâ À è Â.
Ïðèìåðîì êîìïëåìåíòàðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ ó ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ îáðàçîâàíèå â èììóíîêîìïåòåíòíûõ êëåòêàõ
îðãàíèçìà ñïåöèôè÷åñêîãî áåëêà èíòåðôåðîíà, ñâÿçàííîãî ñ
âçàèìîäåéñòâèåì äâóõ íåàëëåëüíûõ ãåíîâ, ëîêàëèçîâàííûõ â
ðàçíûõ õðîìîñîìàõ.
Ýïèñòàç — ýòî òàêîé òèï âçàèìîäåéñòâèÿ íåàëëåëüíûõ ãåíîâ, ïðè êîòîðîì îäíà ïàðà àëëåëüíûõ ãåíîâ ïîäàâëÿåò äåéñòâèå äðóãîé ïàðû. Ðàçëè÷àþò äîìèíàíòíûé è ðåöåññèâíûé
ýïèñòàç. Ïîäàâëÿþùèé ãåí íàçûâàþò ñóïðåññîðîì, ïîäàâëÿåìûé ãåí — ãèïîñòàòè÷åñêèì. Òàêîå âçàèìîäåéñòâèå õàðàêòåðíî äëÿ ãåíîâ, ó÷àñòâóþùèõ â ðåãóëÿöèè îíòîãåíåçà è èììóííûõ ñèñòåì ÷åëîâåêà. Ïðèìåðîì ýïèñòàçà ó ÷åëîâåêà ìîæåò ÿâëÿòüñÿ «áîìáåéñêèé ôåíîòèï». Èçâåñòíî, ÷òî íàñëåäîâàíèå ãðóïï êðîâè ÀÂ0 ó ÷åëîâåêà íàõîäèòñÿ ïîä êîíòðîëåì
îäíîãî ãåíà (I), ó êîòîðîãî ðàçëè÷àþò 3 àëëåëÿ — IA, IB, I0.
Äëÿ ðåàëèçàöèè èíôîðìàöèè êàæäîãî àëëåëÿ íåîáõîäèìî ïðèñóòñòâèå äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ Í äðóãîãî ãåííîãî ëîêóñà.
Åñëè èíäèâèä ÿâëÿåòñÿ ðåöåññèâíîé ãîìîçèãîòîé ïî
Í-ñèñòåìå (ò. å. hh), òî àëëåëü IB ñèñòåìû ÀÂ0 íå ìîæåò ïðîÿâèòü ñâîå äåéñòâèå. ×åëîâåê ñ ãåíåòè÷åñêîé êîíñòèòóöèåé
96
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÂÂ è Â0 äîëæåí èìåòü III ãðóïïó êðîâè. Åñëè æå îí îäíîâðåìåííî ÿâëÿåòñÿ ãîìîçèãîòîé hh, òî â ðåàêöèè àããëþòèíàöèè ó
íåãî àëëåëü  íå ïðîÿâèòñÿ, è ÷åëîâåê áóäåò ðàñïîçíàí êàê
èìåþùèé I ãðóïïó êðîâè.
 ñëó÷àå ñîâìåñòíîãî äåéñòâèÿ íåñêîëüêèõ ïàð íåàëëåëüíûõ ãåíîâ, îäèíàêîâî âëèÿþùèõ íà ôîðìèðîâàíèå îäíîãî
ïðèçíàêà, ãîâîðÿò î ïîëèìåðèè. Èõ äåéñòâèå ÷àùå âñåãî áûâàåò ñóììèðóþùèìñÿ. Ïðîÿâëåíèå òàêîãî äåéñòâèÿ áóäåò çàâèñåòü îò ÷èñëà äîìèíàíòíûõ àëëåëåé. Êóìóëÿòèâíàÿ ïîëèìåðèÿ îïðåäåëÿåò ñòåïåíü âûðàæåííîñòè ïðèçíàêà. ×åì áîëüøå äîìèíàíòíûõ àëëåëåé, òåì èíòåíñèâíåå âûðàæåí ïðèçíàê.
Ïî òèïó êóìóëÿòèâíîé ïîëèìåðèè îáû÷íî íàñëåäóþòñÿ ïðèçíàêè, êîòîðûå ìîæíî âûðàçèòü êîëè÷åñòâåííî. Íàïðèìåð,
öâåò âîëîñ, öâåò êîæè, ðîñò. Öâåò âîëîñ, êîæè è ðàäóæíîé
îáîëî÷êè ãëàç îáåñïå÷èâàåò ïèãìåíò ìåëàíèí. Öâåò êîæè ÷åëîâåêà îïðåäåëÿþò òðè èëè ÷åòûðå ïàðû ãåíîâ.  ñëó÷àå áðàêà ìåæäó äâóìÿ ìóëàòàìè ÀàÀà ½ ÀàÀà äåòè ìîãóò ðîæäàòüñÿ ñ
ðàçíîé îêðàñêîé êîæè: íåãðû (ÀÀÀÀ), 1/16; ñâåòëîêîæèå íåãðû (ÀÀÀà), 4/16; ìóëàòû (ÀàÀà), 6/16; ñâåòëîêîæèå ìóëàòû
(Àààà), 4/16; áåëûå (àààà), 1/16. Ðàçíèöà â ïèãìåíòàöèè êîæè
áåëûõ è ÷åðíîêîæèõ ëþäåé îáóñëîâëåíà äåéñòâèåì òðåõ èëè
÷åòûðåõ ïàð íåàëëåëüíûõ ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ â êîëè÷åñòâåííîì îòíîøåíèè íà îêðàñêó êîæè âëèÿåò ïðèìåðíî îäèíàêîâî. Òàêèì îáðàçîì, âñå ãåíû òàê èëè èíà÷å âçàèìîñâÿçàíû â ñâîåì äåéñòâèè.
Ïëåéîòðîïíîå äåéñòâèå ãåíîâ
Äðóãèì òàêæå øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûì è èçâåñòíûì ïðèìåðîì ñëîæíîñòè âçàèìîîòíîøåíèé ãåíîâ è ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ ïëåéîòðîïèÿ — ìíîæåñòâåííîå íåçàâèñèìîå
èëè àâòîíîìíîå äåéñòâèå ãåíà â ðàçíûõ îðãàíàõ è òêàíÿõ. Ýòî
âëèÿíèå îäíîãî ãåíà íà ôîðìèðîâàíèå íåñêîëüêèõ ïðèçíàêîâ.
Òàêîå íàëè÷èå ìíîãèõ ñèìïòîìîâ õàðàêòåðíî äëÿ áîëüøèíñòâà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ÷åëîâåêà, ðàññìàòðèâàåìûõ êàê
ìîíîãåííûå ñîñòîÿíèÿ.
Ïëåéîòðîïèÿ óáåäèòåëüíî ïîêàçûâàåò íåñîñòîÿòåëüíîñòü
ñõåìû «îäèí ãåí — îäèí ôåí» íà óðîâíå ìîðôîëîãè÷åñêèõ
ïðèçíàêîâ.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
97
Ïëåéîòðîïíîå äåéñòâèå ãåíîâ èìååò ðàçëè÷íûå ìåõàíèçìû. Ïåðâè÷íàÿ ïëåéîòðîïèÿ îáóñëîâëåíà áèîõèìè÷åñêèìè
ìåõàíèçìàìè äåéñòâèÿ ìóòàíòíîãî áåëêà èëè ôåðìåíòà — ïåðâè÷íûõ ïðîäóêòîâ ìóòàíòíûõ àëëåëåé.
Ìóòàíòíûå àëëåëè ðàçëè÷íûõ ãåíîâ, êîíòðîëèðóþùèõ ñèíòåç êîëëàãåíà è ôèáðèëëèíà, ïðèâîäÿò ê íàðóøåíèþ ñâîéñòâ
ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè. Ñîåäèíèòåëüíàÿ òêàíü ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé âñåõ îðãàíîâ è òêàíåé, ïîýòîìó ïîíÿòíî ìíîæåñòâåííîå
âëèÿíèå ýòèõ ìóòàöèé íà êëèíè÷åñêóþ êàðòèíó (ôåíîòèï) ïðè
òàêèõ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèÿõ ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè.
Ïðèìåðîì ïëåéîòðîïíîãî äåéñòâèÿ ÿâëÿþòñÿ íàñëåäñòâåííûå
çàáîëåâàíèÿ ìîíîãåííîé ïðèðîäû, îáóñëîâëåííûå ìóòàöèåé
îäíîãî ãåíà, íî ïðîÿâëÿþùèåñÿ â íåñêîëüêèõ îðãàíàõ. Ðåöåññèâíûé ãåí ïðè ñèíäðîìå Öåëüâåãåðà îáóñëîâëèâàåò âîçíèêíîâåíèå ó îäíîãî ÷åëîâåêà íàðóøåíèé ôóíêöèè ìîçãà,
ïå÷åíè è ïî÷åê. Äëÿ ñèíäðîìà Ìàðôàíà, îïðåäåëÿåìîãî äîìèíàíòíûì ãåíîì, õàðàêòåðíî îäíîâðåìåííîå ïîðàæåíèå ó
áîëüíîãî ñêåëåòíî-ìûøå÷íîé ñèñòåìû, ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé
ñèñòåìû è ãëàç. Ïðè÷èíà òàêîãî ÿâëåíèÿ — íåîáõîäèìîñòü
ãåíà è ñîîòâåòñòâóþùåãî áåëêà äëÿ íîðìàëüíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ íåñêîëüêèõ îðãàíîâ èëè äàæå ñèñòåì îðãàíèçìà.
Ìîæíî íàáëþäàòü ìíîæåñòâåííîå ïîðàæåíèå îðãàíèçìà
ïðè íåéðîôèáðîìàòîçå, êîãäà ðåçóëüòàòîì ïåðâè÷íîãî ïëåéîòðîïíîãî äåéñòâèÿ ìóòàíòíîãî ãåíà áóäåò ïîðàæåíèå íåðâíîé è êîñòíîé ñèñòåì, êîæè è îðãàíà çðåíèÿ è äðóãèå
ñèìïòîìû.
Ïðè âòîðè÷íîé ïëåéîòðîïèè íàáëþäàåòñÿ ìíîæåñòâåííîñòü
ïîðàæåíèÿ îðãàíèçìà, îáóñëîâëåííàÿ îñëîæíåíèÿìè ïåðâè÷íûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ìåæäó êîòîðûìè èìååòñÿ âçàèìîñâÿçü. Íàïðèìåð, ïðè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíî íàñëåäóåìîì çàáîëåâàíèè — ìóêîâèñöèäîçå — íàáëþäàåòñÿ îøèáêà â
ñèíòåçå òðàíñìåìáðàííîãî áåëêà, îáåñïå÷èâàþùåãî èîííûé
òðàíñïîðò â êëåòêàõ ýêçîêðèííûõ æåëåç. Íàðóøåíèå èîííîãî òðàíñïîðòà Nà è Ñl âåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ ãóñòîé ñëèçè â
áðîíõàõ, â ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçå èëè äðóãèõ ýêçîêðèííûõ
æåëåçàõ, â ðåçóëüòàòå âîçíèêàþò âòîðè÷íûå âîñïàëèòåëüíûå
ïðîöåññû.
98
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïåíåòðàíòíîñòü è ýêñïðåññèâíîñòü
Ïðèçíàêè, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðíà äèñêðåòíàÿ èçìåí÷èâîñòü, îáû÷íî êîíòðîëèðóþòñÿ îäíèì èëè äâóìÿ ãëàâíûìè
ãåíàìè, ó êîòîðûõ ìîæåò áûòü äâà èëè íåñêîëüêî àëëåëåé, è
âíåøíèå óñëîâèÿ íà íèõ ìàëî âëèÿþò. Äèñêðåòíóþ èçìåí÷èâîñòü, îãðàíè÷åííóþ íåêîòîðûìè ÷åòêî âûðàæåííûìè ïðèçíàêàìè, íàçûâàþò êà÷åñòâåííîé èçìåí÷èâîñòüþ, â îòëè÷èå
îò êîëè÷åñòâåííîé èëè íåïðåðûâíîé.
Ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå ãåíà çàâèñèò íå òîëüêî îò åãî
äîìèíàíòíîñòè èëè ðåöåññèâíîñòè, íî è îò âëèÿíèÿ äðóãèõ
ãåíîâ èç ãåíîòèïà êîíêðåòíîãî îðãàíèçìà, à òàêæå ôàêòîðîâ
âíåøíåé ñðåäû. Âñå ýòî ìîæåò çíà÷èòåëüíî èçìåíèòü ïðèçíàê. Äëÿ îöåíêè ñòåïåíè ôåíîòèïè÷åñêîãî ïðîÿâëåíèÿ ãåíà
èñïîëüçóþò ïîêàçàòåëè ïåíåòðàíòíîñòè è ýêñïðåññèâíîñòè,
ïðåäëîæåííûå â 1926 ã. Î. Ôîãòîì è Í.Â. ÒèìîôååâûìÐåñîâñêèì.
Ïåíåòðàíòíîñòü — ïðîöåíòíàÿ äîëÿ îñîáåé, ó êîòîðûõ
ðàññìàòðèâàåìûé ïðèçíàê ïðîÿâèëñÿ õîòÿ áû â íåçíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè, ñðåäè îñîáåé äàííîãî ãåíîòèïà. Îòíîñèòñÿ ê
çàáîëåâàíèþ â öåëîì è îïðåäåëÿåò ÷àñòîòó ñîîòâåòñòâèÿ ôåíîòèïà îïðåäåëåííîìó ãåíîòèïó. Ïåíåòðàíòíîñòü — ÷àñòîòà
ïðîÿâëåíèÿ èëè êîëè÷åñòâåííûé ïîêàçàòåëü ãåíà ó çàâåäîìûõ
íîñèòåëåé äàííîãî ãåíà. Îíà âûðàæàåòñÿ â ïðîöåíòàõ. Íåêîòîðûå çàáîëåâàíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ 100%-íîé ïåíåòðàíòíîñòüþ. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî íàëè÷èå ãåíà â ãåíîòèïå ÷åëîâåêà îáÿçàòåëüíî ïðèâåäåò ê ïîÿâëåíèþ ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðèçíàêà.
Áîëüøèíñòâî ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé èìååò áîëåå íèçêóþ
ïåíåòðàíòíîñòü: 60–80%. ×àùå âñåãî ïåíåòðàíòíîñòü îïðåäåëÿåòñÿ äëÿ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ ïðèçíàêîâ. Åñëè îíà íèæå
100%, òî çäîðîâûé ïîòîìîê áîëüíîãî ðîäèòåëÿ ìîæåò èìåòü
ðåáåíêà ñ òàêèì æå çàáîëåâàíèåì. Åñëè äåéñòâèå ãåíà ïðîÿâëÿåòñÿ íå ó âñåõ íîñèòåëåé, ãîâîðÿò î íåïîëíîé ïåíåòðàíòíîñòè. Ïðè íåïîëíîé ïåíåòðàíòíîñòè â ðîäîñëîâíîé ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ ïàòîëîãèè îòìå÷àåòñÿ
ïðîïóñê ïîêîëåíèÿ, èíäèâèäû, èìåþùèå ïîðàæåííîãî ïðåäêà, èìåþò è ïîðàæåííûõ ïîòîìêîâ. Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ òðóäíî
âûÿâèòü âçàèìîñâÿçü ìåæäó ãåíîì è êîíêðåòíûì ïðèçíàêîì.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
99
Ýêñïðåññèâíîñòü — ýòî ïîíÿòèå îòíîñèòñÿ ê ñèìïòîìàì çàáîëåâàíèÿ è îòðàæàåò ñòåïåíü âûðàæåííîñòè ïðèçíàêà. Îíà
ÿâëÿåòñÿ êà÷åñòâåííîé õàðàêòåðèñòèêîé ïðîÿâëåíèÿ ãåíà â
ôåíîòèïå.  çàâèñèìîñòè îò ôåíîòèïè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé
ïðèçíàêà âûäåëÿþò íèçêóþ è âûñîêóþ ýêñïðåññèâíîñòü. Ïðè
îïèñàíèè ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ÷åëîâåêà ýòîò òåðìèí
ðàâíîçíà÷åí ñòåïåíè òÿæåñòè çàáîëåâàíèÿ. Ýêñïðåññèâíîñòü
çàáîëåâàíèÿ ìîæåò ðàçëè÷àòüñÿ äàæå ó ïðåäñòàâèòåëåé îäíîé
ñåìüè. Íàïðèìåð, âàðüèðóþùàÿñÿ ýêñïðåññèâíîñòü âûðàæåíà â ðàçëè÷íûõ ïðîÿâëåíèÿõ òÿæåñòè òå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîãî àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî çàáîëåâàíèÿ — íåéðîôèáðîìàòîçà. ×àñòî â îäíîé ñåìüå èìåþòñÿ áîëüíûå ñ ëåãêèì òå÷åíèåì,
òàêèì êàê íàëè÷èå ïèãìåíòíûõ ïÿòåí, íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà íåéðîôèáðîì, è òÿæåëûì òå÷åíèåì çàáîëåâàíèÿ — ïåðåðîæäåíèå íåéðîôèáðîì â çëîêà÷åñòâåííûå îáðàçîâàíèÿ, îïóõîëè ÖÍÑ.
Ñòåïåíü òÿæåñòè ýêñïðåññèâíîñòè çàâèñèò îò âëèÿíèÿ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû è äðóãèõ ãåíîâ îðãàíèçìà, à òàêæå èíîãäà
ñâÿçàíà ñ ïàòîëîãè÷åñêèìè èçìåíåíèÿìè ñòðóêòóðû ñàìîãî
àíîìàëüíîãî ãåíà â ïðîöåññå åãî íàñëåäîâàíèÿ îò ðîäèòåëÿ ê
ðåáåíêó.
4.3. Õðîìîñîìíàÿ òåîðèÿ íàñëåäñòâåííîñòè
 1902 ã. Ó. Ñýòòîí è áèîëîã Ò. Áîâåðè âûñêàçàëè ìíåíèå, ÷òî õðîìîñîìû ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè ìåíäåëåâñêèõ ôàêòîðîâ, è ñôîðìóëèðîâàëè òåîðèþ íàñëåäñòâåííîñòè.
 1906 ã. Ó. Áýòñîí è Ð. Ïåííåò îòêðûëè ÿâëåíèå ñöåïëåíèÿ ãåíîâ, íî íå ñìîãëè ïðàâèëüíî îöåíèòü ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû. Ïðàâèëüíîå îáúÿñíåíèå ýòîìó ÿâëåíèþ äàë àìåðèêàíñêèé èññëåäîâàòåëü Ò. Ìîðãàí, ïîäòâåðäèâøèé îòêðûòèÿ
Ìåíäåëÿ è áëåñòÿùå äîïîëíèâøèé èõ, ñîçäàâ õðîìîñîìíóþ
òåîðèþ. Áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ãåíû íå âñåãäà íàñëåäóþòñÿ
íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà, èíîãäà îíè ïåðåäàþòñÿ öåëûìè
ãðóïïàìè.
Ýêñïåðèìåíòû ãðóïïû Ò. Ìîðãàíà ñòàëè îñíîâíûìè äîêàçàòåëüñòâàìè õðîìîñîìíîé òåîðèè íàñëåäñòâåííîñòè,
100
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñôîðìóëèðîâàííîé â 1911–1926 ãã.  ñîçäàíèè ýòîé òåîðèè ïðèíèìàëè ó÷àñòèå çíàìåíèòûå îòå÷åñòâåííûå ó÷åíûå
Í.Ê. Êîëüöîâ è À.Ñ. Ñåðåáðîâñêèé.
Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåîðèè Ò. Ìîðãàíà:
1) Ãåíû ðàñïîëàãàþòñÿ â õðîìîñîìàõ, ðàçíûå õðîìîñîìû
ñîäåðæàò íåîäèíàêîâîå êîëè÷åñòâî ãåíîâ, íî íàáîð ãåíîâ ÿâëÿåòñÿ ñòðîãî ñïåöèôè÷íûì äëÿ êàæäîé õðîìîñîìû.
2) Ãåíû ðàñïîëîæåíû âäîëü õðîìîñîìû ëèíåéíî, îäèí çà
äðóãèì, íî êàæäûé ãåí íàõîäèòñÿ â ñâîåì, ÷åòêî îïðåäåëåííîì ìåñòå (ëîêóñå).
3) Ãåíû, ðàñïîëîæåííûå íà îäíîé õðîìîñîìå, ìîãóò ïåðåäàâàòüñÿ ïîòîìêàì ñöåïëåííî è îáðàçóþò ãðóïïó ñöåïëåíèÿ.
4) Âî âðåìÿ ìåéîçà ìåæäó ãîìîëîãè÷íûìè õðîìîñîìàìè
ïðîèñõîäèò îáìåí ãåíàìè.
Ó ÷åëîâåêà 24 ãðóïïû ñöåïëåíèé: 22 ïàðû àóòîñîì, X- è
Y-õðîìîñîìû.
Ñöåïëåííûå ãåíû
Çíàìåíèòûé ó÷åíèê Ò. Ìîðãàíà — Àëüôðåä Ñòåðòåâàíò
âïåðâûå îáíàðóæèë, ÷òî ÷åì áëèæå äðóã ê äðóãó ðàñïîëîæåíû
ãåíû íà õðîìîñîìå, òåì ñ áîëüøåé âåðîÿòíîñòüþ îíè áóäóò
ïåðåäàâàòüñÿ ïîòîìêàì ñîâìåñòíî, ò. å. ñöåïëåííî. Ñöåïëåíèå ãåíîâ íàáëþäàåòñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà äâà ðàçíûõ ãåíà
íàõîäÿòñÿ â îäíîé è òîé æå õðîìîñîìå è ñîâìåñòíî ïåðåäàþòñÿ ïî íàñëåäñòâó. Ñöåïëåíèå ãåíîâ ÿâëÿåòñÿ ñëåäñòâèåì ôèçè÷åñêîé öåëîñòíîñòè â ñòðóêòóðå õðîìîñîìû, íåñóùåé
ãåíû. Òàêîé ñòðóêòóðîé è ÿâëÿþòñÿ õðîìîñîìû.
Åñëè ãåíû îäíîé ãðóïïû ñöåïëåíèÿ íàõîäÿòñÿ äðóã îò äðóãà äàëåêî, òî îíè íàñëåäóþòñÿ íåçàâèñèìî — 3-é çàêîí Ìåíäåëÿ.
Ìîðãàí âûñêàçàë ìíåíèå, ÷òî êðîññèíãîâåð, ò. å. îáìåí
àëëåëÿìè õðîìàòèä ìåæäó ãîìîëîãè÷íûìè õðîìîñîìàìè â ïðîôàçå ïåðâîãî äåëåíèÿ ìåéîçà, ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé òàêîãî íåçàâèñèìîãî ðàñïðåäåëåíèÿ â ïîòîìñòâå ãåíîâ, ðàñïîëîæåííûõ íà îäíîé õðîìîñîìå. Êðîññèíãîâåð âåðîÿòåí ìåæäó ãåíà-
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
101
ìè, ðàñïîëîæåííûìè íà õðîìîñîìå äàëåêî äðóã îò äðóãà. Îáìåí
ãåíåòè÷åñêèì ìàòåðèàëîì â ìåéîçå ïðîèñõîäèò ïî÷òè ìåæäó
âñåìè ãîìîëîãè÷íûìè ñòðóêòóðàìè. Àëëåëè, âõîäÿùèå â ãðóïïó ñöåïëåíèÿ ó ðîäèòåëåé, ðàçäåëÿþòñÿ è îáðàçóþò íîâûå ñî÷åòàíèÿ, êîòîðûå ïîïàäàþò â ãàìåòû. Ýòîò ïðîöåññ íàçûâàåòñÿ ãåíåòè÷åñêîé ðåêîìáèíàöèåé.
Êðîññèíãîâåð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âàæíûé èñòî÷íèê ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè, îáåñïå÷èâàåò íåçàâèñèìîå ðàñïðåäåëåíèå â ïîòîìñòâå ãåíîâ, ðàñïîëîæåííûõ äàëåêî äðóã îò äðóãà, íå íàðóøàÿ ïîðÿäêà ãåíîâ íà õðîìîñîìàõ. Òàêèì îáðàçîì, êàæäûé ïîòîìîê ïîëó÷àåò ñîâåðøåííî íîâóþ êîìáèíàöèþ íàñëåäñòâåííûõ ïðèçíàêîâ (ðèñ. 4.3).  ãåíîòèïå ëþáîãî æèâîãî ñóùåñòâà, èìåþùåãî ïîëîâîå ðàçìíîæåíèå, ïðèñóòñòâóþò ãåíû âñåõ ÷åòûðåõ ïðàðîäèòåëåé (ó ÷åëîâåêà — äåäóøêè è áàáóøêè êàê ïî îòöó, òàê è ïî ìàòåðè).
À
B
C
a
A
b
c
b B
c C
a
À
a
b
c
B
C
A
A
a
a
B
C
b
c
B
C
b
c
Ðèñ. 4.3. Ñõåìà ðàñïðåäåëåíèÿ ãåíîâ ïðè êðîññèíãîâåðå
Òèïû íàñëåäîâàíèÿ ìåíäåëèðóþùèõ ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà
Ã. Ìåíäåëü îòêðûë ìåõàíèçì, îáåñïå÷èâàþùèé ïåðåäà÷ó
èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå ïðèçíàêîâ, ïî êîòîðûì âåäåòñÿ
îòáîð. Íàñëåäîâàíèå ïðèçíàêîâ ïî çàêîíàì Ã. Ìåíäåëÿ ïîëó÷èëî íàçâàíèå ìåíäåëèðóþùåå. Ìåíäåëèðóþùèå ïðèçíàêè
ó ÷åëîâåêà îïðåäåëÿþòñÿ äåéñòâèåì îäíîãî ãåíà.  êàòàëîãå
102
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
çíàìåíèòîãî àìåðèêàíñêîãî ãåíåòèêà V.A. McKusik ñîäåðæèòñÿ èíôîðìàöèÿ î 6 678 ìîíîãåííûõ ïðèçíàêàõ ÷åëîâåêà. Ïðàêòè÷åñêè óñòàíîâëåíû ãåíû âñåõ íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèõñÿ
çàáîëåâàíèé, ïåðåäàþùèõñÿ èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Ìåíäåëÿ.
Îñíîâíûå òèïû íàñëåäîâàíèÿ ìåíäåëèðóþùèõ ïðèçíàêîâ
ó ÷åëîâåêà ïðèíöèïèàëüíî íè÷åì íå îòëè÷àþòñÿ îò äðóãèõ
æèâûõ îðãàíèçìîâ. Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè âûäåëÿþò àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûé, àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûé, ñöåïëåííûå ñ
ïîëîì äîìèíàíòíûé è ðåöåññèâíûé òèïû íàñëåäîâàíèÿ.
Àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ ó ÷åëîâåêà âïåðâûå îïèñàí â 1905 ã. Ôàðàáè. Áûëà ñîñòàâëåíà ðîäîñëîâíàÿ
äëÿ ñåìüè ñ áðàõèäàêòèëèåé — óêîðî÷åíèåì è ÷àñòè÷íî ðåäóöèðîâàííûìè ôàëàíãàìè ïàëüöåâ ðóê è íîã è ñàìèõ êîíå÷íîñòåé, ñ õàðàêòåðíûì íèçêèì ðîñòîì. Ïðèçíàê ïåðåäàåòñÿ îò
îäíîãî èç ðîäèòåëåé ïðèìåðíî ïîëîâèíå äåòåé. Ïðè àíàëèçå
ðîäîñëîâíîé âûÿâëåíî, ÷òî áðàõèäàêòèëèÿ îòñóòñòâóåò ñðåäè
äåòåé, ðîäèòåëè êîòîðûõ íå ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè ïàòîëîãè÷åñêîãî ãåíà. Ïðèçíàê ñóùåñòâóåò â îòêðûòîì âèäå, çíà÷èò,
îí ÿâëÿåòñÿ äîìèíàíòíûì. Îí ïðîÿâëÿåòñÿ íåçàâèñèìî îò
ïîëà, ÷òî ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä — ïðèçíàê íå ñâÿçàí ñ
ïîëîì. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî áðàõèäàêòèëèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ãåíîì, íàõîäÿùèìñÿ â àóòîñîìàõ, è
ÿâëÿåòñÿ äîìèíàíòíîé ïàòîëîãèåé. Ñëåäîâàòåëüíî, àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ èìååò ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè:
1) Ïðèçíàê ÿâëÿåòñÿ äîìèíàíòíûì, ñîîòâåòñòâåííî ïðîÿâëÿåòñÿ êàê â ãîìîçèãîòíîì, òàê è â ãåòåðîçèãîòíîì
ñîñòîÿíèè. Çàáîëåâàíèå, îïðåäåëÿåìîå òàêèì ãåíîì,
ïåðåäàåòñÿ ïîòîìêàì èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå. Òàêèå
ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ îáû÷íî ðåãèñòðèðóþòñÿ ó ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé àíîìàëüíîãî ãåíà. Ãîìîçèãîòû
ïî àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì çàáîëåâàíèÿì âñòðå÷àþòñÿ
î÷åíü ðåäêî, èìåþò î÷åíü òÿæåëûå íàðóøåíèÿ è âûñîêèé ðèñê ëåòàëüíîñòè. Îòñóòñòâèå ó íèõ íîðìàëüíîãî ãåíà
ïðèâîäèò ê 100%-íîé âåðîÿòíîñòè ïàòîëîãè÷åñêîãî èçìåíåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî áåëêà.  òî æå âðåìÿ 50%
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
103
íîðìàëüíîãî áåëêà ó ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ìîãóò
÷àñòè÷íî îáåñïå÷èâàòü íåîáõîäèìóþ ôóíêöèþ. Ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ ó ãåòåðîçèãîò âûðàæåíû áåç óùåðáà
äëÿ çäîðîâüÿ, è ñîõðàíåíà ñïîñîáíîñòü ê äåòîðîæäåíèþ.
2) Ãåí ðàñïîëîæåí íà àóòîñîìå, ïîýòîìó è ìóæ÷èíû è
æåíùèíû ìîãóò èìåòü äàííûé ïðèçíàê ñ îäèíàêîâîé
âåðîÿòíîñòüþ.
3) Íàñëåäîâàíèå çàáîëåâàíèÿ ïîòîìñòâîì îò áîëüíîãî ÷åëîâåêà îáû÷íî ñîñòàâëÿåò 50%. Ïðè áðàêå ìåæäó áîëüíûì ãåòåðîçèãîòíûì íîñèòåëåì è çäîðîâûì ÷åëîâåêîì:
Ð: Àà ½ àà;
G: À, à; à, à;
F 1:
Òàáëèöà 4.4
Ãàìåòû
À
à
à
Àà
à
à
Àà
à
50% áîëüíû
50% çäîðîâû
Çäîðîâûå ÷ëåíû ñåìüè èìåþò çäîðîâîå ïîòîìñòâî.
4) Áðàêè äâóõ ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé àíîìàëüíîãî àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî ãåíà âñòðå÷àþòñÿ ðåäêî. Âåðîÿòíîñòü ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà ó òàêèõ ðîäèòåëåé ñîñòàâëÿåò 75%:
Ð: Àà ½ Àà;
G: À, à; À, à;
F 1:
Òàáëèöà 4.5
Ãàìåòû
À
à
À
ÀÀ
Àà
à
Àà
àà — 25%
5) Õàðàêòåðíà íåïîëíàÿ ïåíåòðàíòíîñòü. Ïåíåòðàíòíîñòü — ýòî ÷àñòîòà ïðîÿâëåíèÿ ãåíà ó íîñèòåëåé äàííîãî ãåíà. Ïåíåòðàíòíîñòü ìîæåò áûòü ïîëíîé (100%)
104
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
è íåïîëíîé, åñëè äåéñòâèå ãåíà ïðîÿâëÿåòñÿ íå ó âñåõ
åãî íîñèòåëåé. Îíà âûðàæàåòñÿ â ïðîöåíòàõ è âû÷èñëÿåòñÿ êàê ÷àñòü îñîáåé, ñòðàäàþùèõ êîíêðåòíûì çàáîëåâàíèåì, ïî îòíîøåíèþ ê ëþäÿì, ó êîòîðûõ ïðèñóòñòâóåò
ñîîòâåòñòâóþùèé ãåí. Ïåíåòðàíòíîñòü ðåäêî ñîñòàâëÿåò 100%. Â òàêîé ñèòóàöèè ó èìåþùåãî îïðåäåëåííûé
ãåí ÷åëîâåêà îáÿçàòåëüíî ðåãèñòðèðóåòñÿ êîíêðåòíîå ïàòîëîãè÷åñêîå èçìåíåíèå. Îäíàêî äëÿ áîëüøèíñòâà àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ çàáîëåâàíèé õàðàêòåðíà íåïîëíàÿ ïåíåòðàíòíîñòü. Íàïðèìåð, äëÿ ðåòèíîáëàñòîìû îíà ñîñòàâëÿåò 90%.  ñëó÷àå íåïîëíîé ïåíåòðàíòíîñòè çäîðîâûå
ëþäè, ðîäèòåëè êîòîðûõ ñòðàäàëè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì çàáîëåâàíèåì, ìîãóò èíîãäà èìåòü áîëüíûõ äåòåé.
6) Âàðüèðóþùàÿ ýêñïðåññèâíîñòü. Ýêñïðåññèâíîñòü — ýòî
êà÷åñòâåííàÿ õàðàêòåðèñòèêà ñòåïåíè âûðàæåííîñòè ïðèçíàêà, à â ñëó÷àå çàáîëåâàíèÿ îíà âûðàæàåò ñòåïåíü òÿæåñòè åãî òå÷åíèÿ. Îíà î÷åíü âàðüèðóåòñÿ ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ áîëåçíÿõ ó ðàçíûõ ïàöèåíòîâ, äàæå åñëè
îíè ÿâëÿþòñÿ ðîäñòâåííèêàìè. Òàê, ÷åëîâåê ñ î÷åíü
ëåãêèì òå÷åíèåì ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà ìîæåò èìåòü
òÿæåëîáîëüíîãî ðåáåíêà.
7) Ðàçëè÷íûé âîçðàñò íà÷àëà çàáîëåâàíèÿ. Ìíîãèå àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå çàáîëåâàíèÿ âîçíèêàþò íå ñ ìîìåíòà ðîæäåíèÿ, à ñïóñòÿ ãîäû, íåêîòîðûå äàæå ñ 40–
50 ëåò (íàïðèìåð, õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà).
Àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ ìåíäåëèðóþùèõ
ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà:
1) Ãåí ðàñïîëîæåí íà àóòîñîìå, ñëåäîâàòåëüíî, ìóæ÷èíû
è æåíùèíû ìîãóò èìåòü äàííûé ïðèçíàê ñ îäèíàêîâîé
âåðîÿòíîñòüþ.
2) Äåéñòâèå àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîãî ãåíà ðåàëèçóåòñÿ âî
âíåøíåì ïðèçíàêå, òîëüêî åñëè îí íàõîäèòñÿ â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè. Ïðè ýòîì íà ìàòðèöå òàêîãî ãåíà
ëèáî ñîâñåì íå îáðàçóåòñÿ áåëîê, ëèáî ýòîò ïîëèïåïòèä
íå â ñîñòîÿíèè îñóùåñòâëÿòü ñâîè ôóíêöèè. Ïîýòîìó
àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûå çàáîëåâàíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ
äåáþòîì â ðàííåì âîçðàñòå, òÿæåëûì òå÷åíèåì è âûñî-
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
105
êîé ëåòàëüíîñòüþ. Â îñíîâíîì ýòî áîëåçíè äåòñêîãî
âîçðàñòà, è òàêèå ïàöèåíòû ðåäêî ìîãóò èìåòü ïîòîìñòâî. Ãåòåðîçèãîòíûå íîñèòåëè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîãî ãåíà ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àþòñÿ îò ãîìîçèãîòû ïî
àëüòåðíàòèâíîìó äîìèíàíòíîìó àëëåëþ. Òîëüêî òùàòåëüíîå ñïåöèàëüíîå îáñëåäîâàíèå ìîæåò îáíàðóæèòü ó òàêèõ ëþäåé íåêîòîðûå ïàòîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè.
3)  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ðîæäåíèå ðåáåíêà ñ àóòîñîìíîðåöåññèâíûì çàáîëåâàíèåì ïðîèñõîäèò îò çäîðîâûõ ðîäèòåëåé, åñëè îíè îáà ÿâëÿþòñÿ ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè àíîìàëüíîãî ãåíà. Òàêèå ïàòîëîãè÷åñêèå íàðóøåíèÿ ôèêñèðóþòñÿ ó äåòåé â îäíîé ñåìüå. Ðèñê ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà â òàêîì áðàêå ñîñòàâëÿåò 25%,
à çäîðîâîãî — 75%:
Ð: Àà ½ Àà;
G: À, à; À, à;
F 1:
Òàáëèöà 4.6
Ãàìåòû
À
à
À
ÀÀ
Àà
à
Àà
àà — 25%
4) Äåòè ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûìè çàáîëåâàíèÿìè ÷àùå
ðåãèñòðèðóþòñÿ â ñåìüÿõ, â êîòîðûõ ðîäèòåëè ñîñòîÿò â
ðîäñòâåííîì áðàêå, òàê êàê ó íèõ çíà÷èòåëüíî âûøå âåðîÿòíîñòü ñîâïàäåíèÿ íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè, â
òîì ÷èñëå — àíîìàëüíûõ ãåíîâ.
5)  áðàêå ïàöèåíòà ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì çàáîëåâàíèåì ñî çäîðîâûì ÷åëîâåêîì, êîòîðûé íå ßÂëÿåòñÿ åãî
ðîäñòâåííèêîì, âñå äåòè îáû÷íî çäîðîâû. Ýòî ñâÿçàíî
ñ î÷åíü íèçêîé âåðîÿòíîñòüþ íîñèòåëüñòâà òàêîãî æå
àíîìàëüíîãî ãåíà ó çäîðîâîãî ñóïðóãà. Îáû÷íî îí áóäåò
ãîìîçèãîòîé ïî àëüòåðíàòèâíîìó äîìèíàíòíîìó íîðìàëüíîìó àëëåëþ. Âñå ïîòîìêè òàêîãî áðàêà îêàæóòñÿ
çäîðîâûìè ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè àíîìàëüíîãî
ãåíà:
106
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ð: àà ½ ÀÀ;
G: à; À;
F1: Àà.
Òàêæå åñëè ðîäèòåëü áîëüíîãî ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì
çàáîëåâàíèåì âñòóïèò â íîâûé áðàê ñ ÷åëîâåêîì, êîòîðûé íå
ÿâëÿåòñÿ åãî ðîäñòâåííèêîì, âñå äåòè â íîâîé ñåìüå îáû÷íî
îêàçûâàþòñÿ çäîðîâûìè. Íî ïîëîâèíà èç íèõ áóäóò ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè:
Ð: Àà ½ ÀÀ;
G: À, à; À, À;
F1 :
Òàáëèöà 4.7
Ãàìåòû
À
à
À
ÀÀ
Àà
À
ÀÀ
Àà
50%
50%
Òàêèì îáðàçîì, àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûé ãåí ìîæåò
ïåðåäàâàòüñÿ âî ìíîãèõ ïîêîëåíèÿõ, íå ïðîÿâëÿÿñü âî
âíåøíåì ïðèçíàêå. Êàæäûé ÷åëîâåê ÿâëÿåòñÿ ãåòåðîçèãîòíûì íîñèòåëåì 3–5 àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ ãåíîâ
òÿæåëûõ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, íå ïîäîçðåâàÿ
ýòîãî. Ñåãîäíÿ ÷àñòî òîëüêî ðîæäåíèå áîëüíîãî ðåáåíêà ïîêàçûâàåò, êàêîå çàáîëåâàíèå ñêðûòî â ãåíàõ ó ðîäèòåëåé, òàê êàê äî ýòîãî ñîáûòèÿ ïîäîáíàÿ ïàòîëîãèÿ
â òàêèõ ñåìüÿõ îáû÷íî íå ðåãèñòðèðóåòñÿ.
6) Êðàéíå ðåäêî âñòðå÷àþòñÿ áðàêè äâóõ ãîìîçèãîò ïî îäíîìó àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîìó àëëåëþ.  òàêîé ñåìüå
áóäóò ðîæäàòüñÿ òîëüêî èñêëþ÷èòåëüíî ïîðàæåííûå äåòè.
7) Èíîãäà âîçìîæíû áðàêè ìåæäó ãîìîçèãîòíûì è ãåòåðîçèãîòíûì íîñèòåëÿìè îäíîãî àíîìàëüíîãî ãåíà. ×àùå
ýòî ðåãèñòðèðóåòñÿ ïðè êðîâíîðîäñòâåííûõ áðàêàõ.  òàêèõ ñåìüÿõ âåðîÿòíîñòü ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà ñîñòàâèò 50%, êàê ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ çàáîëåâàíèÿõ. Ïîýòîìó òàêèå ñëó÷àè íàçûâàþò ïñåâäîäîìèíèðîâàíèåì:
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
Ð: àà ½ Àà;
G: à, à; À, à;
F 1:
107
Òàáëèöà 4.8
Ãàìåòû
à
à
À
Àà
Àà
à
àà
àà
8) Êëèíè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèé, êàê ïðàâèëî, äîñòàòî÷íî îäíîðîäíû ó áðàòüåâ
è ñåñòåð. Îäíàêî ýêñïðåññèâíîñòü òàêèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ
ñîñòîÿíèé ñèëüíî âàðüèðóåò ó ïàöèåíòîâ èç ðàçíûõ ñåìåé. Ïåíåòðàíòíîñòü àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèé ïðàêòè÷åñêè âñåãäà ñîñòàâëÿåò 100%.
Íàñëåäîâàíèÿ, ñöåïëåííûå ñ ïîëîì. Ãåíû ïðèçíàêîâ, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ ñöåïëåííûì ñ ïîëîì íàñëåäîâàíèåì, ðàñïîëàãàþòñÿ íà ïîëîâûõ õðîìîñîìàõ. Y-õðîìîñîìà ñîäåðæèò
19 ãåíîâ, áîëüøèíñòâî èç êîòîðûõ îòâå÷àåò çà ôîðìèðîâàíèå
ìóæñêèõ ïîëîâûõ îðãàíîâ. Íåìíîãî÷èñëåííûå ïðèçíàêè, êîíòðîëèðóåìûå ýòèìè ãåíàìè, ïåðåäàþòñÿ îòöîì âñåì åãî ñûíîâüÿì, íî íå äî÷åðÿì.
Õ-õðîìîñîìà âêëþ÷àåò áîëåå 400 ãåíîâ, îòâå÷àþùèõ çà
ðàçëè÷íûå ïðèçíàêè îðãàíèçìà. Ïîýòîìó îñíîâíîå çíà÷åíèå
äëÿ ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè èìååò íàñëåäîâàíèå, ñöåïëåííîå
ñ Õ-õðîìîñîìîé, êîòîðîå ðàçëè÷àåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò äîìèíàíòíîñòè èëè påöåññèâíîñòè àíàëèçèðóåìîãî ãåíà.
×àùå âñòðå÷àåòñÿ Õ-ñöåïëåííûé ðåöåññèâíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ, êîòîðûé èìååò ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè:
1) Ïðè ýòîì ðåöåññèâíûé ïàòîëîãè÷åñêèé ãåí ðàñïîëîæåí
â Õ-õðîìîñîìå.  òàêîé ñèòóàöèè áîëüíûìè â îñíîâíîì ÿâëÿþòñÿ òîëüêî ìóæ÷èíû, òàê êàê îíè èìåþò
òîëüêî îäíó Õ-õðîìîñîìó è îêàçûâàþòñÿ ãåìèçèãîòíûìè ïî àíîìàëüíîìó ãåíó. Æåíùèíû æå îáû÷íî îñòàþòñÿ
çäîðîâûìè, äàæå áóäó÷è ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëÿìè
àíîìàëüíîãî ãåíà. Ëèøü ïðè òùàòåëüíîì ëàáîðàòîðíîì îáñëåäîâàíèè ó íèõ ìîæíî âûÿâèòü ìèíèìàëüíûå
108
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ.  ðåçóëüòàòå â ñåìüÿõ, â
êîòîðûõ ðåãèñòðèðóåòñÿ Õ-ñöåïëåííîå ðåöåññèâíîå çàáîëåâàíèå, áîëüíûìè îêàçûâàþòñÿ ìóæ÷èíû, íî ïåðåäàåòñÿ îíî ïî ìàòåðèíñêîé ëèíèè.
2) Åñëè æåíùèíà, ÿâëÿþùàÿñÿ ãåòåðîçèãîòíûì íîñèòåëåì
àíîìàëüíîãî ãåíà, âñòóïàåò â áðàê ñî çäîðîâûì ìóæ÷èíîé, òî ïîëîâèíà åå ñûíîâåé áóäóò áîëüíû, à ïîëîâèíà
äî÷åðåé îêàæóòñÿ òîæå ãåòåðîçèãîòàìè:
Õ° — Õ-õðîìîñîìà ñ àíîìàëüíûì ðåöåññèâíûì ãåíîì;
X — Õ-õðîìîñîìà ñ íîðìàëüíûì ãåíîì;
Ð: TXX0 ½ UXY;
G: X, Õ0; X, Y
F1 :
Òàáëèöà 4.9
Ãàìåòû
X
X°
X
6XX çäîðîâà
7XY çäîðîâ
6XX çäîðîâà
7X0Y áîëåí
Y
0
3) Ó áîëüíîãî ìóæ÷èíû è æåíùèíû, íå èìåþùåé àíîìàëüíîãî ãåíà, âñå äåòè áóäóò çäîðîâû, íî äî÷åðè ñòàíóò
íîñèòåëüíèöàìè, òàê êàê îò ñâîåãî îòöà îíè îáÿçàòåëüíî óíàñëåäóþò åãî Õ-õðîìîñîìó. Ñûíîâüÿ ýòîãî ìóæ÷èíû, ïîëó÷àÿ îò íåãî òîëüêî Y-õðîìîñîìó, íå áóäóò
èìåòü äàííîãî çàáîëåâàíèÿ:
Ð: TXX ½ UX0Y;
G: X, X; Õ0, Y;
F1 :
Òàáëèöà 4.10
Ãàìåòû
X
Õ
6ÕÕ
7XY
0
Y
X
0
6ÕÕ0
7XY
4) Ðîæäåíèå áîëüíîé äåâî÷êè âîçìîæíî â ñëó÷àå çàáîëåâàíèÿ îòöà è ãåòåðîçèãîòíîãî íîñèòåëüñòâà ñîîòâåòñòâóþùåãî àíîìàëüíîãî ãåíà ó ìàòåðè. Ïîäîáíûå áðàêè
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
109
âñòðå÷àþòñÿ êðàéíå ðåäêî è îáû÷íî ÿâëÿþòñÿ ðîäñòâåííûìè. Íåçàâèñèìî îò ïîëà ïîëîâèíà äåòåé òàêèõ ðîäèòåëåé îêàçûâàþòñÿ áîëüíûìè:
Ð: TÕÕ0 ½ UX0Y;
G: X, Õ0; Õ0, Y;
F 1:
Òàáëèöà 4.11
Ãàìåòû
X
Õ
6 ÕÕ
7XY
6 Õ0 Õ 0
7X 0 Y
50% çäîðîâû
50% áîëüíû
0
Y
Õ°
0
Äåâî÷êè â òàêîé ñåìüå ëèáî áîëüíû èç-çà ãîìîçèãîòíîñòè
ïî àíîìàëüíîìó ãåíó, ëèáî çäîðîâû, íî ÿâëÿþòñÿ ãåòåðîçèãîòíûìè íîñèòåëüíèöàìè. Âåðîÿòíîñòü çàáîëåâàíèÿ äëÿ áðàòüåâ ýòèõ äåâî÷åê òàêæå ñîñòàâëÿåò 50%.
Ñöåïëåííûé ñ Õ-õðîìîñîìîé äîìèíàíòíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ ðåãèñòðèðóåòñÿ òîëüêî ïðè íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèÿõ è èìååò ñëåäóþùèå ïðèçíàêè:
1)  ýòîì ñëó÷àå àíîìàëüíûé ãåí òàêæå ðàñïîëîæåí â
Õ-õðîìîñîìå, íî ÿâëÿåòñÿ äîìèíàíòíûì. Ñëåäîâàòåëüíî, ïàòîëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå, êîòîðîå îí âûçûâàåò,
ïðîÿâëÿåòñÿ íå òîëüêî ó ãåìèçèãîòíûõ ìóæ÷èí, íî è ó
ãåòåðîçèãîòíûõ æåíùèí è ïåðåäàåòñÿ èç ïîêîëåíèÿ â
ïîêîëåíèå.
2) Åäèíñòâåííîå îòëè÷èå îò àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî òèïà
íàñëåäîâàíèÿ âûÿâëÿåòñÿ ïðè àíàëèçå ïîòîìñòâà áîëüíîãî îòöà.  òàêèõ ñåìüÿõ âñå äî÷åðè èìåþò ñîîòâåòñòâóþùåå çàáîëåâàíèå, òàê êàê îáÿçàòåëüíî ïîëó÷àò îò
îòöà Õ-õðîìîñîìó, ñîäåðæàùóþ àíîìàëüíûé ãåí. Â òî
æå âðåìÿ âñå ñûíîâüÿ áóäóò çäîðîâû, ïîñêîëüêó óíàñëåäóþò òîëüêî Y-õðîìîñîìó:
Õ0 — Õ-õðîìîñîìà ñ àíîìàëüíûì ãåíîì.
X — Õ-õðîìîñîìà ñ íîðìàëüíûì ãåíîì.
110
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ð: TÕÕ ½ UX0Y;
G: Õ, Õ; Õ0, Y;
F1 :
Òàáëèöà 4.12
Ãàìåòû
X
X
Õ
6 Õ0Õ áîëüíà
7 XY çäîðîâ
6 Õ0Õ áîëüíà
7 XY çäîðîâ
0
Y
3) Åñëè â ñåìüå áîëüíà ìàòü, òî çàáîëåâàíèå îáíàðóæèâàåòñÿ ó 50% äåòåé íåçàâèñèìî îò èõ ïîëà:
Ð: Õ0Õ ½ XY;
G: X0, X; X, Y;
F1 :
Òàáëèöà 4.13
Ãàìåòû
Õ°
Õ
X
0
XX
XX
Y
0
XY
XY
50% áîëüíûõ
50% çäîðîâû
 ðåçóëüòàòå â ñåìüÿõ, â êîòîðûõ íàñëåäóåòñÿ X-ñöåïëåííîå äîìèíàíòíîå çàáîëåâàíèå, áîëüíûõ æåíùèí îêàçûâàåòñÿ â äâà ðàçà áîëüøå, ÷åì áîëüíûõ ìóæ÷èí.
4) Ïðè ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ, ïåðåäàþùèõñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ Õ-ñöåïëåííûì äîìèíàíòíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ, ìóæ÷èíû ÷àñòî èìåþò áîëåå òÿæåëîå íàðóøåíèå ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ, òàê êàê ó íèõ îòñóòñòâóåò êîìïåíñèðóþùåå âëèÿíèå íîðìàëüíîãî àëëåëÿ.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïîðàæåíèå ïëîäîâ ìóæñêîãî ïîëà îêàçûâàåòñÿ íàñòîëüêî ñèëüíûì, ÷òî ýòî ïðèâîäèò ê èõ âíóòðèóòðîáíîé ãèáåëè.  òàêèõ ñåìüÿõ çàáîëåâàíèå îáíàðóæèâàåòñÿ òîëüêî ó æåíùèí, íî ðåãèñòðèðóþòñÿ ïîâòîðíûå ñëó÷àè ñïîíòàííûõ àáîðòîâ è ìåðòâîðîæäåíèé.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
111
Y-ñöåïëåííîå,
èëè ãîëàíäðè÷åñêîå, íàñëåäîâàíèå
Y-õðîìîñîìà èãðàåò ðåøàþùóþ ðîëü â ôîðìèðîâàíèè ïîëà
ó ÷åëîâåêà.  ñëó÷àå åå îòñóòñòâèÿ èëè îòñóòñòâèÿ â åå ñîñòàâå
äåòåðìèíèðóþùèõ ïîë ãåíîâ äàëüíåéøàÿ äèôôåðåíöèðîâêà
ïðîèñõîäèò ïî æåíñêîìó ïóòè íåçàâèñèìî îò ÷èñëà Õ-õðîìîñîì. Y-õðîìîñîìà ÷åëîâåêà ñîäåðæèò âñåãî ëèøü 1,6% ÄÍÊ
ãàïëîèäíîãî ãåíîìà.
Âñå ãåíû Y-õðîìîñîìû ìîæíî ðàçäåëèòü íà 3 ãðóïïû: ïåðâàÿ ãðóïïà – ãåíû ïñåâäîàóòîñîìíûõ îáëàñòåé, èäåíòè÷íûå â
X- è Y-õðîìîñîìàõ. Ìóòàöèè â ãåíàõ ýòîé ãðóïïû íàðóøàþò
êîíúþãàöèþ ãîíîñîì â ìóæñêîì ìåéîçå, ïðèâîäÿ ê áåñïëîäèþ; âòîðàÿ ãðóïïà — âêëþ÷àåò 10 X-Y ãîìîëîãè÷íûõ ãåíîâ,
ëîêàëèçîâàííûõ â íåðåêîìáèíèðóþùèõ îáëàñòÿõ Yp è Yq. Ýòè
ãåíû ýêñïðåññèðóþòñÿ âî ìíîãèõ òêàíÿõ, â òîì ÷èñëå â ÿè÷êàõ
è ïðîñòàòå; òðåòüÿ ãðóïïà — 11 Y-ñïåöèôè÷íûõ ãåíîâ, ðàñïîëàãàþùèõñÿ â íåðåêîìáèíèðóþùèõ îáëàñòÿõ Yp è Yq. Ïðîäóêòû ýòèõ ãåíîâ èãðàþò ðîëü â âûïîëíåíèè ôóíêöèè ïðîòåèíêèíàç è ôîñôàòàç.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â Y-õðîìîñîìå âûÿâëåíà ëîêàëèçàöèÿ
92 ãåíîâ, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ ãîëàíäðè÷åñêèì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ è îïðåäåëÿþùèõ ðàçâèòèå ñåìåííèêîâ, ïðîöåññû ñïåðìàòîãåíåçà, êîíòðîëèðóþùèõ èíòåíñèâíîñòü ðîñòà, îïðåäåëÿþùèõ îâîëîñåíèå óøíîé ðàêîâèíû, ôîðìèðîâàíèå ñðåäíèõ
ôàëàíã êèñòåé è äðóãèå ïðèçíàêè.Y-ñöåïëåííûå çàáîëåâàíèÿ
âîçíèêàþò âñëåäñòâèå íîâûõ ìóòàöèé. Ïðèçíàê, ãåíû êîòîðîãî ëîêàëèçîâàíû â Y-õðîìîñîìå, ïåðåäàåòñÿ îò îòöà ê ñûíîâüÿì è òîëüêî èì.
Íåìåíäåëåâñêîå íàñëåäîâàíèå
Ïðè ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîì êîíñóëüòèðîâàíèè âñòðå÷àþòñÿ
ñëó÷àè, êîãäà ìîíîãåííóþ ïàòîëîãèþ íåëüçÿ îáúÿñíèòü îñíîâíûìè çàêîíîìåðíîñòÿìè ìåíäåëåâñêîãî íàñëåäîâàíèÿ.
Íà äàííûé ïåðèîä âðåìåíè ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî íå áîëåå ïîëîâèíû
âñåõ ñëó÷àåâ ìîíîãåííîé ïàòîëîãèè ÷åòêî ñîîòâåòñòâóåò çàêîíàì Ã. Ìåíäåëÿ.
112
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Íåìåíäåëåâñêàÿ íàñëåäñòâåííîñòü îñíîâàíà íà ÿâëåíèÿõ ýïèãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè, ïðè êîòîðîé, â îòëè÷èå îò ìóòàöèîííîé èçìåí÷èâîñòè, íå èçìåíÿåòñÿ ãåíåòè÷åñêèé ìàòåðèàë, è èìååò íàñëåäóåìûå îáðàòèìûå èçìåíåíèÿ ãåíîòèïà.
Ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå íåìåíäåëåâñêîãî íàñëåäîâàíèÿ
èìååò îñîáîå çíà÷åíèå: ìèòîõîíäðèàëüíàÿ, èëè öèòîïëàçìàòè÷åñêàÿ, íàñëåäñòâåííîñòü; áîëåçíè, ñâÿçàííûå ñ ýêñïàíñèåé òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðîâ, è ôåíîìåí ãåíîìíîãî èìïðèíòèíãà.
Ìèòîõîíäðèàëüíàÿ, èëè öèòîïëàçìàòè÷åñêàÿ, íàñëåäñòâåííîñòü. Ìèòîõîíäðèàëüíûé ãåíîì ïðåäñòàâëåí â âèäå êîëüöåâîé ìîëåêóëû ÄÍÊ, ñîäåðæàùåé 16 569 òûñ. ïàð îñíîâàíèé.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ îïèñàíî îêîëî 30 ðàçëè÷íûõ çàáîëåâàíèé,
ïðè êîòîðûõ îáíàðóæåíû ìóòàöèè ìèòîõîíäðèàëüíîé ÄÍÊ.
Ïîñêîëüêó ìèòîõîíäðèè íàñëåäóþòñÿ ðåáåíêîì îò ìàòåðè ñ öèòîïëàçìîé îîöèòîâ (â çðåëûõ ñïåðìèÿõ ïðèñóòñòâóþò òîëüêî
4 ìèòîõîíäðèè), òî ìèòîõîíäðèàëüíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ áóäóò õàðàêòåðèçîâàòü äâà îñíîâíûõ ïðèçíàêà:
— çàáîëåâàíèå ïåðåäàåòñÿ òîëüêî îò ìàòåðè âñåì äåòÿì
íåçàâèñèìî îò ïîëà ðåáåíêà;
— áîëüíûå îòöû íå ïåðåäàþò çàáîëåâàíèå íè ñûíîâüÿì,
íè äî÷åðÿì — âñå äåòè áóäóò çäîðîâûìè è ïåðåäà÷à çàáîëåâàíèÿ ïðåêðàùàåòñÿ.
Ñîãëàñíî ýòîìó òèïó íàñëåäóþòñÿ àòðîôèÿ çðèòåëüíîãî íåðâà Ëåáåðà, ìèòîõîíäðèàëüíàÿ ìèîýíöåôàëîïàòèÿ, ñèíäðîì
Êåðíñà–Ñåéðà è íåêîòîðûå äðóãèå çàáîëåâàíèÿ. Ãåíû ìèòîõîíäðèé êîäèðóþò ðàçëè÷íûå ôåðìåíòû äûõàòåëüíîé öåïè â
êëåòêàõ. Òàêèì îáðàçîì, îíè ïðèíèìàþò ó÷àñòèå â ýíåðãåòè÷åñêèõ ïðîöåññàõ, ãäå âûïîëíÿþò äîâîëüíî óíèâåðñàëüíûå
ôóíêöèè è ýêñïðåññèðóþòñÿ âî ìíîãèõ òêàíÿõ, îñîáåííî â
íåðâíîé è ìûøå÷íîé ñèñòåìå, ÷åì è îáóñëîâëèâàåòñÿ ìíîãîîáðàçèå êëèíè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé ìèòîõîíäðèàëüíûõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé: ìèîïàòèÿ, ñóäîðîãè, îôòàëüìîïëåãèÿ,
íàðóøåíèå ñåðäå÷íîãî ðèòìà, à òàêæå ïîðàæåíèå ïå÷åíè è
ïî÷åê.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
113
Ãåíîòèï è ôåíîòèï
Ãåíîòèïîì íàçûâàþò ñîâîêóïíîñòü ãåíîâ îðãàíèçìà, õàðàêòåðèçóþùóþ äàííûé îðãàíèçì. Ãåíîòèï ïðîÿâëÿåòñÿ âî âíåøíèõ ïðèçíàêàõ, ôîðìèðóåòñÿ â ìîìåíò îáðàçîâàíèÿ çèãîòû
è íå ìåíÿåòñÿ â òå÷åíèå æèçíè. Ó ïðåäñòàâèòåëåé îäíîãî âèäà
èìååòñÿ áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå ãåíîòèïîâ, êîòîðîå îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðîöåññàìè íåçàâèñèìîãî ðàñïðåäåëåíèÿ õðîìîñîì â
ìåéîçå, êðîññèíãîâåðîì è ñëó÷àéíûì ñî÷åòàíèåì ïîëîâûõ
êëåòîê ïðè îïëîäîòâîðåíèè.
Ôåíîòèï — ñîâîêóïíîñòü âñåõ âíåøíèõ ïðèçíàêîâ îðãàíèçìà, ïðîÿâëÿþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ ãåíîâ â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ñðåäû, åãî ñòðóêòóðà è ôóíêöèè. Îí ÿâëÿåòñÿ
ðåçóëüòàòîì ñëîæíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ãåíîòèïîì è
âíåøíåé ñðåäîé. Ôåíîòèï ìîæåò ìåíÿòüñÿ ïîä âëèÿíèåì ñàìûõ ðàçíûõ ôàêòîðîâ. Ïðè ïîëíîì ãåíîòèïè÷åñêîì ñõîäñòâå
ëþäåé íå îáåñïå÷èâàåòñÿ èäåíòè÷íîñòü èõ ôåíîòèïîâ, åñëè
òàêèå ëþäè îêàçûâàþòñÿ ïîä âëèÿíèåì ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ
âíåøíåé ñðåäû. Ëþäè, îáëàäàþùèå îäèíàêîâûì, õîòÿ áû
ïî îäíîìó ïðèçíàêó, ôåíîòèïîì, ìîãóò èìåòü íåñîâïàäàþùèå ïî ñîîòâåòñòâóþùåìó ãåíó ãåíîòèïû. Òàê, âñå ãåòåðîçèãîòíûå íîñèòåëè ðåöåññèâíîãî àíîìàëüíîãî ãåíà è ãîìîçèãîòû ïî íîðìàëüíîìó àëëåëþ ýòîãî æå ãåíà áóäóò çäîðîâû.
Ãåíîòèï îðãàíèçìà íå îïðåäåëÿåò ôåíîòèï.
4.4. Ìíîæåñòâåííûå àëëåëè.
Íàñëåäîâàíèå ãðóïï êðîâè
 äèïëîèäíîì îðãàíèçìå êàæäûé ïðèçíàê êîíòðîëèðóåòñÿ îäíèì ãåíîì, êîòîðûé ïðåäñòàâëåí îäíîé èç äâóõ àëëåëüíûõ ôîðì. Èçâåñòíî íåìàëî ïðèìåðîâ, êîãäà îäèí ïðèçíàê
ïðîÿâëÿåòñÿ â íåñêîëüêèõ ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ, êîíòðîëèðóåìûõ òðåìÿ è áîëåå àëëåëÿìè.  òàêèõ ñëó÷àÿõ ãîâîðÿò î ìíîæåñòâåííûõ àëëåëÿõ — ðàçíîâèäíîñòÿõ îäíîãî ãåíà, îòâå÷àþùèõ
çà ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå îäíîãî ïðèçíàêà.
Öåëûé ðÿä ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà îïðåäåëÿåòñÿ ìíîæåñòâåííûìè àëëåëÿìè.
114
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Íàñëåäîâàíèå ñèñòåìû ãðóïï êðîâè ÀÂ0 ÷åëîâåêà êîíòðîëèðóåòñÿ ìíîæåñòâåííûìè àëëåëÿìè. Ãðóïïà êðîâè êîíòðîëèðóåòñÿ àóòîñîìíûì ãåíîì. Ëîêóñ ýòîãî ãåíà îáîçíà÷àåòñÿ áóêâîé I îò ñëîâà «èçîãåìàããëþòèíîãåí», à òðè åãî
àëëåëÿ áóêâàìè À, Â è 0. Àëëåëè IÀ è IÂ äîìèíàíòíû â
îäèíàêîâîé ñòåïåíè, à àëëåëü I0 ðåöåññèâåí ïî îòíîøåíèþ
ê íèì îáîèì, è íàñëåäóþòñÿ îíè êàê àóòîñîìíûå ìåíäåëèðóþùèå ïðèçíàêè.
Ãðóïïû êðîâè îïðåäåëÿþòñÿ àíòèãåíàìè, ðàñïîëîæåííûìè
íà ýðèòðîöèòàõ. Àíòèãåíû — ýòî âûñîêîìîëåêóëÿðíûå âåùåñòâà, õàðàêòåðèçóþùèå èíäèâèäóàëüíóþ ïðèíàäëåæíîñòü òêàíåé è ðàñïîëàãàþùèåñÿ íà ïîâåðõíîñòè êëåòîê. Ïîïàäàíèå â
îðãàíèçì ÷óæåðîäíûõ àíòèãåíîâ ïðîâîöèðóåò íà÷àëî èììóíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, âûðàáîòêó àíòèòåë.
Íàèáîëüøåå çíà÷åíèå äëÿ ìåäèöèíñêîé ïðàêòèêè èìåþò
àíòèãåíû ñèñòåì ãðóïï êðîâè ÀÂ0 è ðåçóñ-ôàêòîðà. Ñèñòåìó
ÀÂ0 ñîñòàâëÿþò 3 àíòèãåíà è 2 åñòåñòâåííûõ àíòèòåëà — àããëþòèíèíû àëüôà è áåòà.
Ñèñòåìà ãðóïï êðîâè ÀÂ0
Ãðóïïû êðîâè, âõîäÿùèå â ýòó ñèñòåìó, îïðåäåëÿþòñÿ ñî÷åòàíèåì ðàñïîëîæåííûõ íà ýðèòðîöèòàõ àíòèãåíîâ À èëè Â,
êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ãëèêîïðîòåèäàìè. Âûäåëÿþò ÷åòûðå ãðóïïû êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0:
Ãðóïïà 0(I) — â ýðèòðîöèòàõ íåò àããëþòèíîãåíîâ À è Â, íà
ýðèòðîöèòàõ èìåþòñÿ àããëþòèíèíû àëüôà è áåòà.
Ãðóïïà À(II) — íà ýðèòðîöèòàõ ñîäåðæèòñÿ àããëþòèíîãåí À,
â ñûâîðîòêå — àããëþòèíèí áåòà.
Ãðóïïà Â(III) — íà ýðèòðîöèòàõ ñîäåðæèòñÿ àããëþòèíîãåí
Â, â ñûâîðîòêå — àããëþòèíèí àëüôà.
Ãðóïïà AB(IV) — íà ýðèòðîöèòàõ ñîäåðæàòñÿ àããëþòèíîãåíû À è Â, â ñûâîðîòêå àããëþòèíèíîâ íåò (0).
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè èçâåñòíî îêîëî 300 ýðèòðîöèòàðíûõ àíòèãåíîâ. Ïîñëå àããëþòèíîãåíîâ À è Â âòîðîå ìåñòî ïî
ñâîåé àíòèãåííîñòè (ñïîñîáíîñòè âûçûâàòü âûðàáîòêó àíòèòåë) çàíèìàåò àíòèãåí D ñèñòåìû ðåçóñ.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
115
Ñèñòåìà ÀÂ0 îïðåäåëÿåòñÿ òðåìÿ àëëåëüíûìè ãåíàìè, êîòîðûå ðàñïîëîæåíû íà äëèííîì ïëå÷å 9-é õðîìîñîìû è îáîçíà÷àþòñÿ I0, IÀ, IÂ.
Ïåðâàÿ ãðóïïà êðîâè ÷åëîâåêà 0 (I) — ýòî ãîìîçèãîòà ïî
àëëåëþ I0(I0I0).
Âòîðàÿ ãðóïïà êðîâè À (II) — îáíàðóæèâàåòñÿ êàê ïðè ãîìîçèãîòíîñòè îðãàíèçìà ïî ãåíó IA (IAIA), òàê è ãåòåðîçèãîòíîñòè ñ ãåíîì I0 (IÀ I0).
Òðåòüÿ ãðóïïà  (III) — òàêæå âîçíèêàåò ïðè äâóõ âàðèàíòàõ ãåíîòèïà ÷åëîâåêà: I I è I I°.
×åòâåðòàÿ ãðóïïà êðîâè À (IV) — ôîðìèðóåòñÿ ïðè îäíîâðåìåííîì íàëè÷èè â îðãàíèçìå îáîèõ äîìèíàíòíûõ àëëåëüíûõ ãåíîâ: IÀ IÂ.
Ïðèìåðû íàñëåäîâàíèÿ ãðóïï êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0:
1. Åñëè ðîäèòåëè èìåþò: îäèí — 0 (I), à äðóãîé À (IV)
ãðóïïû êðîâè, òî ó äåòåé áóäåò èëè À (II), èëè Â (III)
ãðóïïà êðîâè:
— I0 I0 ½ IA IB;
— I0, I0; IA, IB;
— IAI0, IAI0, IBI0, IBI0;
À (II) A (II) Â (III) Â (III).
2. Åñëè ðîäèòåëè áóäóò ãåòåðîçèãîòàìè ïî À (II) è ïî Â
(III) ãðóïïå êðîâè, èõ äåòè óíàñëåäóþò ëþáóþ èç âîçìîæíûõ 4 ãðóïï ýòîé ñèñòåìû:
— IÀI0 ½ IÂI0;
— IÀ, I0;
— IÂ, I0;
— I0I0, IAI0, IBI0, IAIB;
0 (I) A (II) Â (III) AB (IV).
3. Åñëè ðîäèòåëè ÿâëÿþòñÿ ãîìîçèãîòàìè ïî À (II) è ïî
 (III) ãðóïïàì, òî âñå èõ äåòè îêàæóòñÿ ñ À (IV) ãðóïïîé:
— IÀ IÀ ½ IB IB;
— IÀ IÀ; I IÂ;
— IÀ IÂ;
ÀÂ (IV).
116
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 íàñëåäîâàíèè ãðóïï êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0 èñêëþ÷åíèåì
ÿâëÿåòñÿ «áîìáåéñêèé ôåíîìåí».  ýòèõ ñëó÷àÿõ ó ëþäåé, â
ãåíîòèïå êîòîðûõ ïðèñóòñòâóþò IÀ è I ãåíû, îíè ôåíîòèïè÷åñêè íå ïðîÿâëÿþòñÿ. Ïðè÷èíà ýòîãî ÿâëåíèÿ — íàëè÷èå ó
òàêèõ èíäèâèäîâ äðóãîé ïàðû ãåíî⠗ ñóïðåññîðîâ, ïîäàâëÿþùèõ ïðîÿâëåíèå àëëåëåé ñèñòåìû ÀÂ0. Ýòîò ôåíîìåí
âñòðå÷àåòñÿ â îñíîâíîì ñðåäè èíäóñîâ è î÷åíü ðåäêî ó ïðåäñòàâèòåëåé äðóãèõ íàöèîíàëüíîñòåé.
Ñèñòåìà ðåçóñ-ôàêòîðà êðîâè, îòêðûòàÿ â 1940 ã. Ê. Ëàíäøòåéíåðîì è À. Âèíåðîì, èìååò òàêæå áîëüøîå çíà÷åíèå.
Ðåçóñ-ôàêòîð — ýòî àíòèãåííûé áåëîê ëèïîïðîòåèä, ðàñïîëîæåííûé íà ìåìáðàíàõ ýðèòðîöèòîâ ó 85% ëþäåé. Èìåííî
ïî íàëè÷èþ èëè îòñóòñòâèþ àíòèãåíà D (ðåçóñ-ôàêòîð Rh0D)
òðàäèöèîííî âûäåëÿþò ðåçóñ-ïîëîæèòåëüíûõ (Rh+) è ðåçóñ-îòðèöàòåëüíûõ (Rh–). Ó 15% ëþäåé ðåçóñ-ôàêòîðà íåò, òàêàÿ êðîâü
íàçûâàåòñÿ ðåçóñ-îòðèöàòåëüíîé. Ðåçóñ-ïîëîæèòåëüíàÿ è ðåçóñ-îòðèöàòåëüíàÿ êðîâü ìîæåò áûòü ó ëèö ñ ëþáîé ãðóïïîé
êðîâè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíû òðè ïàðû íåàëëåëüíûõ ãåíîâ, ðàñïîëîæåííûõ áëèçêî äðóã ê äðóãó íà 1-é õðîìîñîìå è
êîíòðîëèðóþùèõ ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå ðåçóñ-ôàêòîðà. Îäíàêî äëÿ îïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ÷àñòî áûâàåò äîñòàòî÷íî ðàñöåíèâàòü ðåçóñ-ôàêòîð êàê ïðîñòîé
ìåíäåëèðóþùèé ïðèçíàê, çà êîòîðûé îòâå÷àåò îäíà ïàðà àëëåëüíûõ ãåíîâ. Òîãäà ÷åëîâåê ñ Rh– ãðóïïîé êðîâè áóäåò
ãîìîçèãîòîé ïî ðåöåññèâíîìó àëëåëþ (dd). Åñëè æå ðåãèñòðèðóåòñÿ Rh+ ïðèíàäëåæíîñòü êðîâè, òî âîçìîæíà êàê ãîìîçèãîòíîñòü ïî äîìèíàíòíîìó ãåíó (DD), òàê è ãåòåðîçèãîòíîñòü (Dd).
Íàïðèìåð, ïðè ðåçóñ-îòðèöàòåëüíîé êðîâè æåíùèíû è
ìóæ÷èíû, ãîìîçèãîòíîãî ïî ðåçóñ-ïîëîæèòåëüíîé ãðóïïå
êðîâè, ïîòîìêè îêàæóòñÿ ñ Rh+ êðîâüþ:
— dd ½ DD;
— d, d; D, D;
— Dd — (Rh+).
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
117
Åñëè îäèí èç ðîäèòåëåé ãåòåðîçèãîòíûé, à äðóãîé ñ ðåçóñîòðèöàòåëüíîé ãðóïïîé êðîâè, èõ äåòè ñ ðàâíîé âåðîÿòíîñòüþ
ìîãóò ðîäèòüñÿ êàê ñ Rh+, òàê è Rh– ãðóïïàìè êðîâè:
— dd ½ Dd;
— d, d; D, d;
— Dd, Dd, dd, dd;
Rh+ Rh+ Rh– Rh–.
4.5. Õðîìîñîìíûå êàðòû ÷åëîâåêà
Ðàñøèôðîâêà ãåíîìà ÷åëîâåêà ê 2003 ã. ïîçâîëèëà óïðîñòèòü ïðîöåäóðó êàðòèðîâàíèÿ è ïðîöåññ ïîñòðîåíèÿ ôèçè÷åñêèõ êàðò. Íî çíàíèÿ ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû ÄÍÊ íå äîñòàòî÷íî äëÿ îïðåäåëåíèÿ òîé èëè èíîé íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè. Ñôîðìèðîâàíà íîâàÿ ïðîãðàììà «Ãåíîì ÷åëîâåêà» — ôóíêöèîíàëüíàÿ ãåíîìèêà.
Äî êîíöà 60-õ ãã. XX â. ó ÷åëîâåêà áûëè èçâåñòíû ëèøü
òðè àóòîñîìíûå è Õ-õðîìîñîìíàÿ ãðóïïû ñöåïëåíèÿ. Ïîñëå
ïîÿâëåíèÿ íîâûõ ìåòîäîâ, òàêèõ êàê ãåíåòè÷åñêèé àíàëèç ñîìàòè÷åñêèõ ãèáðèäíûõ êëåòîê, ìîðôîëîãè÷åñêèå âàðèàíòû è
àíîìàëèè õðîìîñîì, ãèáðèäèçàöèÿ íóêëåèíîâûõ êèñëîò è äðóãèå, ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü îïèñàòü âñå 25 ãðóïï ñöåïëåíèÿ ó
÷åëîâåêà. Îòêðûòèÿ Ò. Ìîðãàíà ñîçäàëè îñíîâó äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìåñò ðàñïîëîæåíèÿ ãåíîâ è îöåíêè ðàññòîÿíèÿ ìåæäó
íèìè. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ãåíàìè èçìåðÿåòñÿ ÷àñòîòîé êðîññèíãîâåðà, âûðàæåííîé â ïðîöåíòàõ, ò. å. îòíîøåíèåì êîëè÷åñòâà îñîáåé, êîòîðûå óíàñëåäîâàëè òîëüêî îäèí ãåí, ê
÷èñëó òåõ, ó êîãî áûëè ïðåäñòàâëåíû ñîâìåñòíî îáà ãåíà.
Åñëè ÷àñòîòà ðåêîìáèíàöèé ìåæäó ãåíàìè ðàâíà 3% êðîññèíãîâåðà (3 ñàíòèìîðãàíèäû), òî îíè îáû÷íî ïåðåäàþòñÿ
ïîòîìêàì ñöåïëåííî. Åñëè ýòà öèôðà ðàâíà 40% êðîññèíãîâåðà, òî ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ãåíû íàñëåäóþòñÿ íåçàâèñèìî äðóã
îò äðóãà.
Îäíà èç îñíîâíûõ öåëåé èññëåäîâàíèÿ ãåíîìà ÷åëîâåêà —
ïîñòðîåíèå òî÷íîé è ïîäðîáíîé êàðòû êàæäîé õðîìîñîìû.
118
p
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
1 12
11
q 1
13
Ñèíäðîì êîøà÷èõ ãëàç
Ñèíäðîì Äè Ãåîðãå
Íåäîñòàòî÷íîñòü N-ÀÃÀ
Õðîíè÷åñêàÿ ìèåëîèäíàÿ ëåéêåìèÿ
Òðîìáîôëåáèÿ èç-çà íåäîñòàòî÷íîñòè
êîôàêòîðà II ãåïàðèíà
Íåéðîýïèòåëèìà
Ñàðêîìà Þèíòà
Àäåíèëñóêöèíàçû íåäîñòàòî÷íîñòü
Ñëóõîâàÿ íåâðîìà
Ìåíèíãíîìà
Ãëþêîçû/ãàëàêòîçû äåôåêò ïîãëîùåíèÿ
Íåäîñòàòî÷íîñòü òðàíñêîáàëàìèíà II
Ìåòòåìîãëîáèíåìèÿ ýíçèìîïàòè÷åñêàÿ
Ìåòàõðîìàòè÷åñêàÿ ëåéêîäèñòðîôèÿ
Ðèñ. 4.4. Êàðòà 22-é õðîìîñîìû ÷åëîâåêà
Õðîìîñîìíûå êàðòû ñòðîÿòñÿ ïóòåì îöåíêè ðàñïîëîæåíèÿ
è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ãåíàìè (ðèñ. 4.4).
Êàðòà ãåíîìà — ýòî ñõåìà, îïðåäåëÿþùàÿ õðîìîñîìíóþ ïðèíàäëåæíîñòü è âçàèìîðàñïîëîæåíèå (ïîðÿäîê è ðàññòîÿíèå)
ãåíîâ è äðóãèõ êîìïîíåíòîâ.
Íà ãåíåòè÷åñêîé êàðòå õðîìîñîìû, îòðåçêå ïðÿìîé, óêàçûâàåòñÿ ïîðÿäîê ðàñïîëîæåíèÿ ãåíîâ îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà è ðàññòîÿíèå ìåæäó íèìè â ñàíòèìîðãàíèäàõ.  çàâèñèìîñòè îò ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè âûäåëÿþò ìåëêîìàñøòàáíûå êàðòû ñ íèçêèì óðîâíåì ðàçðåøåíèÿ — êàðòèíà äèôôåðåíöèàëüíîãî îêðàøèâàíèÿ õðîìîñîì èëè ãåíåòè÷åñêèå êàðòû ñ ðàññòîÿíèì ìåæäó ñîñåäíèìè ìàðêåðàìè â 7–10 Ìá (ìåãàáàç), è êðóïíîìàñøòàáíûå — ïîëíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ãåíåòè÷åñêîé êàðòû ñíà÷àëà óñòàíàâëèâàþò ãðóïïû ñöåïëåíèÿ ãåíîâ ïî àíàëèçó ðàñïðåäåëåíèÿ
ïðèçíàêîâ â ñåìüÿõ. Äëÿ ñîñòàâëåíèÿ êàðòû ìîæíî âçÿòü ëþáîé ïðèçíàê — öâåò ãëàç èëè ðàçìåð ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ. Çàòåì
ãðóïïû ñöåïëåíèÿ ãåíîâ ñîîòíîñÿò ñ îïðåäåëåííûìè ó÷àñòêàìè íà õðîìîñîìàõ.
Ðàçìåð ãåíîìà ÷åëîâåêà ïðèìåðíî ðàâåí 3164,7 ì.ï.í. Ïðè
ñîïîñòàâëåíèè ýòîé âåëè÷èíû ñ îáùåé äëèíîé ãàïëîèäíîãî
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
119
íàáîðà ìîëåêóëû ÄÍÊ ìîæíî óñòàíîâèòü, ÷òî 1 ñÌ ïðèìåðíî
ðàâíà 1 000 000 ïàð íóêëåèíîâûõ îñíîâàíèé.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè äëÿ âñåõ õðîìîñîì ÷åëîâåêà ïîñòðîåíû ìåëêîìàñøòàáíûå ãåíåòè÷åñêèå êàðòû ñ ðàññòîÿíèåì ìåæäó
ñîñåäíèìè ìàðêåðàìè â 7–10 ìèëëèîíîâ ïàð îñíîâàíèé, èëè
7–10 Ìá, 1 Ìá = 1 ìëí ïàð îñíîâàíèé. Ñîâðåìåííûå ñâåäåíèÿ î ãåíåòè÷åñêèõ êàðòàõ ÷åëîâåêà ñîäåðæàò èíôîðìàöèþ î
áîëåå ÷åì 50 000 ìàðêåðîâ. Òàêèì îáðàçîì, îíè íàõîäÿòñÿ â
ñðåäíåì íà ðàññòîÿíèè äåñÿòêîâ òûñÿ÷ ïàð îñíîâàíèé äðóã îò
äðóãà è ìåæäó íèìè ðàñïîëîæåíî íåñêîëüêî ãåíîâ. Ïîäðîáíûå êàðòû èìåþòñÿ äëÿ ìíîãèõ ó÷àñòêîâ, íî âñå æå áîëüøàÿ
25
2
Ñèíäðîì ôîí Õèïïåëÿ–Ëàíäàó
Ðåçèñòåíòíîñòü ê òèðîèäíîìó ãîðìîíó
Ìåëêîêëåòî÷íàÿ êàðöèíîìà ëåãêèõ
Ïñåâäîñèíäðîì Öåëüâåãåðà
GMI-ãàíãëèîçèäîç
Ñèíäðîì Ìîðêèî, òèï Â
21
ð
Ïóçûð÷àòûé äèñòðîôè÷åñêèé ýïèäåðìîëèç
Êàðöèíîìà êëåòîê ïå÷åíè
14
1
12
Íåäîñòàòî÷íîñòü áåëêà S
Ãåìîëèòè÷åñêàÿ àíåìèÿ â ðåçóëüòàòå
íåäîñòàòî÷íîñòè ãëóòàòèîíïåðîêñèäàçû
11
Áîëåçíü Rh-íîëü
Îðîòèêàöèäóðèÿ
1
13
21
q
24
2
Ïðîïèîíàöèäåìèÿ, pccB-òèï
Àòðàíñôåððèíåìèÿ
[Ãèïîöåðóëîïëàçìèíåìèÿ, íàñëåäñòâåííàÿ]
Ïèãìåíòíûé ðåòèíèò-5
Ïîñòàíåñòåçè÷åñêîå àïíîý
Íåïåðåíîñèìîñòü ñàõàðîçû
26
Áëåôàðîôèìîç, îáðàòíûé ýïèêàíò è ïòîç
29
Ðèñ. 4.5. Êàðòà 3-é õðîìîñîìû ÷åëîâåêà
120
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
÷àñòü ãåíîâ åùå íå èäåíòèôèöèðîâàíà è íå ëîêàëèçîâàíà.
Ê 2005 ã. èäåíòèôèöèðîâàíî áîëåå 22 000 ãåíîâ è îêîëî
11 000 ãåíîâ êàðòèðîâàíû íà îòäåëüíûõ õðîìîñîìàõ.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè îïðåäåëåíî ðàñïîëîæåíèå îêîëî
6 000 ëîêóñîâ ãåíîìà ÷åëîâåêà, êîòîðûå ìîãóò íàñëåäîâàòüñÿ
â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Ìåíäåëÿ, èç íèõ 1 000 — ýòî ãåíû,
îïðåäåëÿþùèå çàáîëåâàíèÿ, 11 000 ãåíîâ îòíåñåíû ê ãðóïïàì ñöåïëåíèÿ. Íåîæèäàííûì îêàçàëîñü îáíàðóæåíèå íåîáû÷íî áîëüøîãî ÷èñëà ãåíîâ íà õðîìîñîìå 19 (áîëåå 1 400),
÷òî ïðåâûøàåò ÷èñëî ãåíîâ (800), èçâåñòíûõ íà ñàìîé áîëüøîé õðîìîñîìå ÷åëîâåêà 1.
Ìèòîõîíäðèàëüíàÿ ÄÍÊ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåáîëüøóþ
êîëüöåâóþ ìîëåêóëó äëèíîé 16 569 ïàð îñíîâàíèé.  îòëè÷èå îò ÄÍÊ ÿäåðíîãî ãåíîìà îíà íå ñâÿçàíà ñ áåëêàìè, à ñóùåñòâóåò â «÷èñòîì» âèäå.
 ìèòîõîíäðèàëüíûõ ãåíàõ îòñóòñòâóþò èíòðîíû, à ïðîìåæóòêè ìåæäó ãåíàìè íåâåëèêè. Òàêàÿ íåáîëüøàÿ ìîëåêóëà
ñîäåðæèò 13 ãåíîâ, êîäèðóþùèõ áåëêè, è 22 ãåíà òðàíñïîðòíûõ ÐÍÊ. Ìèòîõîíäðèàëüíàÿ ÄÍÊ ïîëíîñòüþ ðàñøèôðîâàíà, è íà íåé âûÿâëåíû âñå ñòðóêòóðíûå ãåíû.
Èññëåäîâàíèå ãåíîìà ÷åëîâåêà îòêðûâàåò ïóòü ìîëåêóëÿðíîé ìåäèöèíå, êîòîðàÿ îáåñïå÷èò äèàãíîñòèêó, ëå÷åíèå è
ïðîôèëàêòèêó íàñëåäñòâåííûõ è íåíàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
ñ ïîìîùüþ ãåíîâ. Îñíîâîé òàêîé ìåäèöèíû ÿâëÿþòñÿ: èíäèâèäóàëüíîñòü êàæäîãî ÷åëîâåêà, îáóñëîâëåííàÿ óíèêàëüíîñòüþ åãî ãåíîìà, ïðîôèëàêòè÷åñêàÿ íàïðàâëåííîñòü âñåõ ïðîãðàìì íà ðàííåå ïðåäóïðåæäåíèå çàáîëåâàíèÿ.
 1990 ã. áûëà ðàçðàáîòàíà ìåæäóíàðîäíàÿ ïðîãðàììà «Ãåíîì ÷åëîâåêà».  2003 ã. îíà áûëà çàâåðøåíà. Âûïîëíåíèå
ïðîãðàììû «Ãåíîì ÷åëîâåêà» ïîçâîëèëî ïîëíîñòüþ ðàñøèôðîâàòü ïåðâè÷íóþ ñòðóêòóðó ÄÍÊ, èäåíòèôèöèðîâàòü âñå ãåíû
÷åëîâåêà è íà÷àòü ðåøåíèå ãëîáàëüíûõ ïðîáëåì ÷åëîâå÷åñòâà,
ñâÿçàííûõ ñ îõðàíîé åãî ãåíîôîíäà.
Çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ. Ãåíû â ñåìüÿõ
121
Ïîíÿòèå î ïîëèãåííîì íàñëåäîâàíèè
Ìíîãèå ïðèçíàêè îðãàíèçìà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðåçóëüòàò
ñîâìåñòíîãî äåéñòâèÿ ðàçëè÷íûõ ãåíîâ. Ýòè ãåíû îáðàçóþò
îñîáûé ãåííûé êîìïëåêñ, íàçûâàåìûé ïîëèãåííîé ñèñòåìîé.
Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî âêëàä êàæäîãî ãåíà, âõîäÿùåãî â ýòó ñèñòåìó, î÷åíü ìàë, ÷òîáû îêàçàòü âëèÿíèå íà ôåíîòèï, áåñêîíå÷íîå ðàçíîîáðàçèå, ñîçäàâàåìîå ñîâìåñòíûì äåéñòâèåì
ýòèõ ãåíîâ, ñîñòàâëÿåò ãåíåòè÷åñêóþ îñíîâó íåïðåðûâíîé èçìåí÷èâîñòè.
Äëÿ îñíîâíîé ÷àñòè êàê íîðìàëüíûõ, òàê è ïàòîëîãè÷åñêèõ
ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà òèïè÷íî áîëüøîå êîëè÷åñòâî âîçìîæíûõ
âàðèàíòîâ ôåíîòèïà. Ïðè ýòîì î÷åíü òðóäíî çàôèêñèðîâàòü
îòäåëüíûé âàðèàíò ôåíîòèïà. Îáû÷íî ýòè ïðèçíàêè èìåþò
êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ, íàïðèìåð,
öâåò êîæè, ðîñò, ìàññà òåëà è ò. ä.
Åñëè âëèÿíèå êàæäîãî ãåíà èç òàêîé ãðóïïû íà ïðèçíàê
ÿâëÿåòñÿ ïðèìåðíî îäèíàêîâûì, òî ãîâîðÿò îá èõ àääèòèâíîì äåéñòâèè.  òàêîé ñèòóàöèè ðàñïðåäåëåíèå ôåíîòèïè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé ñðåäè ïðåäñòàâèòåëåé îäíîé ïîïóëÿöèè
îáû÷íî ñîîòâåòñòâóåò «íîðìàëüíîìó», ò. å. óíèìîäàëüíîìó,
â îòëè÷èå îò áèìîäàëüíîãî äëÿ ìåíäåëèðóþùèõ ãåíîâ. Îáû÷íî ñòåïåíü ôåíîòèïè÷åñêîé âûðàæåííîñòè ïðèçíàêà çàâèñèò
îò ÷èñëà äîìèíàíòíûõ àëëåëåé â ýòîé ãðóïïå ãåíîâ. ×åì èõ
áîëüøå, òåì ÿð÷å ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå. Íàïðèìåð,
îêðàñêà êîæè êîíòðîëèðóåòñÿ ñîâîêóïíîñòüþ èç 3 èëè 4 ïàð
ãåíîâ, êàæäàÿ èç êîòîðûõ èìååò ïðèìåðíî îäèíàêîâîå âëèÿíèå íà öâåò. ×åì áîëüøå äîìèíàíòíûõ àëëåëåé ñðåäè ýòèõ ãåíîâ, òåì òåìíåå êîæà ÷åëîâåêà. Åñëè âñå àëëåëè ÿâëÿþòñÿ
äîìèíàíòíûìè (A1A1, A2A2, À3À3), òî îêðàñêà ìîæåò îêàçàòüñÿ ÷åðíîé.  òî æå âðåìÿ ñî÷åòàíèå â îðãàíèçìå òîëüêî
ðåöåññèâíûõ àëëåëåé (à1à1, à2à2, à3à3) îïðåäåëÿåò î÷åíü ñâåòëóþ êîæó ÷åëîâåêà. Áîëüøèíñòâî ëþäåé èìåþò ïðîìåæóòî÷íóþ îêðàñêó êîæè, òàê êàê ÿâëÿþòñÿ ãåòåðîçèãîòàìè ïî ýòèì
àëëåëÿì.
Äîñòàòî÷íî ÷àñòî îòäåëüíûå ãåíû ìîãóò èìåòü áîëüøåå çíà÷åíèÿ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ïîëèãåííîãî ïðèçíàêà, ÷åì äðóãèå
122
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
èç ýòîé æå ãðóïïû. Òàêèå «ãëàâíûå ãåíû» ïåðåäàþòñÿ êàê ìåíäåëèðóþùèå ïðèçíàêè, íî ïðîÿâëÿþò ñâîå äåéñòâèå ñîâìåñòíî ñ äðóãèìè ãåíàìè. Âåðîÿòíîñòü íàñëåäîâàíèÿ ïîëèãåííîãî
ïðèçíàêà îáû÷íî çàâèñèò îò ñòåïåíè ðîäñòâà ìåæäó ëþäüìè.
Òàê, ðåáåíîê, ïîëó÷àÿ îò îòöà ïîëîâèíó åãî ãåíåòè÷åñêîãî
ìàòåðèàëà, èìååò áîëüøå âîçìîæíîñòè óíàñëåäîâàòü îò íåãî
ñïåöèôè÷åñêîå ñî÷åòàíèå ãåíîâ, îïðåäåëÿþùèõ ïîëèãåííûé
ïðèçíàê, ÷åì âíóê — îò ñâîåãî äåäà.
Âàæíåéøåé îñîáåííîñòüþ ïîëèãåííûõ ïðèçíàêîâ ÿâëÿåòñÿ çàâèñèìîñòü èõ ïðîÿâëåíèÿ îò äåéñòâèÿ ôàêòîðîâ âíåøíåé
ñðåäû, êîòîðûå ìîãóò çíà÷èòåëüíî èçìåíÿòü èõ ôåíîòèïè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Êàêîâà ñóùíîñòü çàêîíîâ íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà?
2. Ê êàêîìó ñêðåùèâàíèþ — ìîíîãèáðèäíîìó èëè äèãèáðèäíîìó —
îòíîñèòñÿ çàêîí íåçàâèñèìîãî íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ?
3. ×òî òàêîå ãåíîòèï è ôåíîòèï? Êàêîâî èõ âçàèìîîòíîøåíèå?
4. Êàêèå òèïû âçàèìîäåéñòâèÿ ñóùåñòâóþò ìåæäó ãåíàìè, îïðåäåëÿþùèìè îäèí è òîò æå ïðèçíàê?
5. Äàéòå îïðåäåëåíèå ïîëíîìó è íåïîëíîìó äîìèíèðîâàíèþ.
6. ×òî òàêîå êîäîìèíèðîâàíèå?
7. Êàê ïðîÿâëÿåòñÿ êîìïëåìåíòàðíîñòü è ýïèñòàç?
8. Êàê íàçûâàåòñÿ ôåíîìåí, ïðè êîòîðîì îäèí ãåí îêàçûâàåò âëèÿíèå íà ïðîÿâëåíèå íåñêîëüêèõ ïðèçíàêîâ?
9. ×òî òàêîå ïåíåòðàíòíîñòü?
10. Âñåãäà ëè ãåíû, ðàñïîëîæåííûå â îäíîé õðîìîñîìå, íàñëåäóþòñÿ âìåñòå (ñöåïëåííîå íàñëåäîâàíèå)?
11. ×åì õàðàêòåðèçóåòñÿ ìèòîõîíäðèàëüíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ?
12. Êàêîâû êðèòåðèè ãîëàíäðè÷åñêîãî òèïà íàñëåäîâàíèÿ?
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
123
Ãëàâà 5
ÃÅÍÛ Â ÏÎÏÓËßÖÈßÕ
5.1. Ïîíÿòèå î ïîïóëÿöèè
Ïîïóëÿöèîííàÿ ãåíåòèêà èçó÷àåò ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå â ïîïóëÿöèÿõ è çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäñòâåííûõ èçìåíåíèé, ïðîèñõîäÿùèõ â ðÿäó ïîêîëåíèé.
Îòäåëüíî âçÿòàÿ îñîáü èìååò íåèçìåííûé íà ïðîòÿæåíèè
æèçíè ãåíîòèï, ïîýòîìó îíà íå ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê
ýëåìåíòàðíàÿ ýâîëþöèîíèðóþùàÿ åäèíèöà.  êà÷åñòâå òàêîâîé âûñòóïàåò ïîïóëÿöèÿ — ãðóïïà îñîáåé îäíîãî âèäà, êîòîðàÿ â òå÷åíèå äëèòåëüíîãî âðåìåíè íàñåëÿåò àðåàë, ñêðåùèâàþùèõñÿ ìåæäó ñîáîé, íå èìåþùèõ âíóòðè ñåáÿ èçîëÿöèîííûõ
áàðüåðîâ è îòäåëåííàÿ îò ñîñåäíèõ ãðóïï ýòîãî âèäà òîé èëè
èíîé ôîðì èçîëÿöèè. Ýâîëþöèîííûå èçìåíåíèÿ, ïðîèñõîäÿùèå â îòäåëüíûõ ïîïóëÿöèÿõ, ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ ïî
âñåìó àðåàëó îáèòàíèÿ âèäà, íî íå çàòðàãèâàþò ïîïóëÿöèè
äðóãèõ âèäîâ.
Âèä — ýòî áîëåå âûñîêàÿ òàêñîíîìè÷åñêàÿ åäèíèöà, ïðåäñòàâëåííàÿ ñîâîêóïíîñòüþ ïîïóëÿöèé.  îñíîâå îïðåäåëåíèÿ
ïîíÿòèÿ «âèä» ëåæèò âîçìîæíîñòü ñêðåùèâàíèÿ. Ê ðàçíûì
âèäàì îòíîñÿòñÿ îñîáè, êîòîðûå ïîëíîñòüþ ãåíåòè÷åñêè èçîëèðîâàíû äðóã îò äðóãà ðåïðîäóêòèâíûìè áàðüåðàìè. Âñå ÷åëîâå÷åñòâî, íåñìîòðÿ íà ìåæðàñîâûå ðàçëè÷èÿ, îòíîñèòñÿ ê
îäíîìó áèîëîãè÷åñêîìó âèäó Homo sapiens.
Ãåíîôîíä — ñóììèðóåòñÿ èç âñåãî ìíîãîîáðàçèÿ ãåíîâ è àëëåëåé, èìåþùèõñÿ â ïîïóëÿöèè, ðàçìíîæàþùåéñÿ ïîëîâûì
ïóòåì. Ñîñòàâ ãåíîôîíäà èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå ìîæåò
ïîñòîÿííî èçìåíÿòüñÿ. Íîâûå ñî÷åòàíèÿ ãåíîâ îáðàçóþò óíèêàëüíûå ãåíîòèïû, êîòîðûå â ôîðìå ôåíîòèïîâ ïîäâåðãàþòñÿ
124
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
âëèÿíèþ ôàêòîðîâ ñðåäû, ïðîèçâîäÿùèõ íåïðåðûâíûé îòáîð, îïðåäåëÿþùèõ, êàêèå ãåíû áóäóò ïåðåäàíû ïîñëåäóþùåìó ïîêîëåíèþ. Òàêèì îáðàçîì, ïîïóëÿöèÿ, ãåíîôîíä êîòîðîé ïîñòîÿííî èçìåíÿåòñÿ, ïðåòåðïåâàåò ýâîëþöèîííîå èçìåíåíèå
 1908 ã. àíãëèéñêèé ìàòåìàòèê Ã. Õàðäè è àâñòðèéñêèé
âðà÷ Â. Âàéíáåðã íåçàâèñèìî äðóã îò äðóãà ïîêàçàëè, ÷òî ìåíäåëåâñêèå çàêîíîìåðíîñòè íàñëåäîâàíèÿ ñàìè ïî ñåáå íå èçìåíÿþò ÷àñòîò àëëåëåé â ïîïóëÿöèè. Ýòîò âûâîä íàçûâàåòñÿ
çàêîíîì Õàðäè–Âàéíáåðãà: â áåñêîíå÷íî áîëüøîé ïîïóëÿöèè
äèïëîèäíûõ îðãàíèçìîâ, â êîòîðîé íàñëåäîâàíèå îïðåäåëÿåòñÿ îäíèì àóòîñîìíûì äèàëëåëüíûì ëîêóñîì, îñóùåñòâëÿåòñÿ ñëó÷àéíîå ñêðåùèâàíèå (ïàíìèêñèÿ), ïðè îòñóòñòâèè
ìóòàöèé, îòáîðà è ìèãðàöèè ÷àñòîòû ãåíîâ îñòàþòñÿ íåèçìåííûìè èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå, ò. å. ïðè îïðåäåëåííûõ
óñëîâèÿõ, íå èçìåíÿþùèõ ÷àñòîòû àëëåëåé, ïîïóëÿöèÿ èìååò
îïðåäåëåííûå ñîîòíîøåíèÿ îñîáåé ñ äîìèíàíòíûìè è ðåöåññèâíûìè ïðèçíàêàìè, ïðè ýòîì ÷àñòîòû àëëåëåé îñòàþòñÿ
íåèçìåííûìè â ðÿäó ïîêîëåíèé.
 ïîïóëÿöèè âñå åå ÷ëåíû íå òîëüêî â òîé èëè èíîé ñòåïåíè ñâÿçàíû ðîäñòâåííûìè óçàìè, íî è â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè äîñòóïíû äðóã äðóãó êàê áðà÷íûå ïàðòíåðû. ×àñòè÷íàÿ
ðåïðîäóêòèâíàÿ èçîëÿöèÿ îòäåëüíûõ ïîïóëÿöèé îáóñëîâëåíà
èõ ãåîãðàôè÷åñêîé ðàçîáùåííîñòüþ. Ïðè ïîëíîé ñëó÷àéíîñòè âíóòðèïîïóëÿöèîííûõ ñêðåùèâàíèé ãîâîðÿò î ïàíìèêñèè,
÷òî îïðàâäàíî ñëó÷àéíîñòüþ ñêðåùèâàíèé äëÿ ïîñòðîåíèÿ òåîðèé ýâîëþöèè ÷àñòîò ìåíäåëèðóþùèõ ïðèçíàêîâ.
Äëÿ ïàíìèêòè÷åñêèõ ïîïóëÿöèé ñïðàâåäëèâû îïðåäåëåííûå ñîîòíîøåíèÿ, ñâÿçûâàþùèå ÷àñòîòû àëëåëüíûõ ãåíîâ (çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà). Áîëåå òîãî, ïðåäïîëîæåíèå î ñëó÷àéíîñòè ñêðåùèâàíèé ïîçâîëÿåò ðàññìàòðèâàòü ãåíîòèïû âñåõ
îñîáåé, îáðàçóþùèõ ïîïóëÿöèþ, êàê åäèíóþ ñîâîêóïíîñòü
ãåíîâ, îòâëåêàÿñü ïðè ýòîì îò èõ íîñèòåëåé. Ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî
ïàíìèêòè÷åñêàÿ ïîïóëÿöèÿ èìååò åäèíûé ãåíîôîíä.
Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò ïîëîâûå õðîìîñîìû è ëîêàëèçîâàííûå íà íèõ ãåíû, êîòîðûå ïðåäñòàâëåíû â îäíîì ýêçåìïëÿðå.
125
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
5.2. ×àñòîòû àëëåëåé è ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ
Èçâåñòíî, ÷òî êàæäûé ôèçè÷åñêèé ïðèçíàê îïðåäåëÿåòñÿ
îäíèì èëè íåñêîëüêèìè ãåíàìè. Êàæäûé ãåí ìîæåò ñóùåñòâîâàòü â íåñêîëüêèõ ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ, êîòîðûå íàçûâàþò
àëëåëÿìè. ×èñëî îðãàíèçìîâ â äàííîé ïîïóëÿöèè, íåñóùèõ
êîíêðåòíûé àëëåëü, îïðåäåëÿåò ÷àñòîòó äàííîãî àëëåëÿ (ãåíà).
Íàïðèìåð, ó ÷åëîâåêà ÷àñòîòà äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ, îïðåäåëÿþùåãî íîðìàëüíóþ îêðàñêó êîæè è âîëîñ ÷åëîâåêà, ðàâíà
99%, òîãäà êàê ðåöåññèâíûé àëëåëü, îïðåäåëÿþùèé îòñóòñòâèå ïèãìåíòàöèè (àëüáèíèçì), âñòðå÷àåòñÿ ñ ÷àñòîòîé 1%.
 ïîïóëÿöèîííîé ãåíåòèêå ÷àñòîòó àëëåëåé èëè ãåíîâ âûðàæàþò â äåñÿòè÷íûõ äðîáÿõ.  äàííîì ñëó÷àå ÷àñòîòà äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ ðàâíà 0,99, à ÷àñòîòà ðåöåññèâíîãî àëëåëÿ
àëüáèíèçìà — 0,01. Îáùàÿ ÷àñòîòà àëëåëåé ñîñòàâëÿåò 1,0.
Àëëåëè ìîæíî îáîçíà÷àòü áóêâàìè. Áóêâîé N îáîçíà÷àþò äîìèíàíòíûé àëëåëü (íîðìàëüíàÿ ïèãìåíòàöèÿ), à áóêâîé
n — ðåöåññèâíûé àëëåëü.
Äëÿ âûðàæåíèÿ ÷àñòîòû, ñ êîòîðîé äâà àëëåëÿ, äîìèíàíòíûé è ðåöåññèâíûé, âñòðå÷àþòñÿ â ãåíîôîíäå äàííîé ïîïóëÿöèè, çàèìñòâîâàíû ó ìàòåìàòèêè äâà ñèìâîëà — p è q,
ãäå p — ÷àñòîòà äîìèíàíòíîãî, à q — ÷àñòîòà ðåöåññèâíîãî
àëëåëÿ.
p + q = 1.
p = 0,99, à q = 0,01.
0,99 + 0,01 = 1.
Çíàÿ ÷àñòîòó îäíîãî àëëåëÿ, ìîæíî îïðåäåëèòü ÷àñòîòó äðóãîãî àëëåëÿ. Íàïðèìåð, ÷àñòîòà ðåöåññèâíîãî àëëåëÿ 20%,
èëè 0,20, òîãäà ÷àñòîòà äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ ñîñòàâèò:
p + q = 1.
p + 0,20 = 1
p = 1 – 0,20 = 0,80
p = 0,80
 èòîãå ÷àñòîòà äîìèíàíòíîãî àëëåëÿ ðàâíà 0,80, èëè 80%.
 ëþáîé ïîïóëÿöèè ñóùåñòâóåò èçìåí÷èâîñòü â îòíîøåíèè ìíîãèõ ïðèçíàêîâ è îïðåäåëÿþùèõ èõ ëîêóñîâ. Íàïðèìåð, êàæäûé ÷åëîâåê ìîæåò èìåòü îäèí èç òðåõ âîçìîæíûõ
ãåíîòèïîâ ïî ãðóïïå êðîâè MN:
1. Ãîìîçèãîòíûé ãåíîòèï ÌÌ.
126
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
2. Ãåòåðîçèãîòíûé ãåíîòèï MN.
3. Ãîìîçèãîòíûé ãåíîòèï NN.
×àùå âñåãî âñòðå÷àþòñÿ ëþäè ñ ãåòåðîçèãîòíûì ãåíîòèïîì MN, îáëàäàòåëè æå ãîìîçèãîòíûõ ãåíîòèïîâ ÌÌ èëè
NN âñòðå÷àþòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî â äâà ðàçà ðåæå. Âîò òî÷íûå
äàííûå (ïî Â.À. Øåâ÷åíêî), ïîëó÷åííûå ïðè îáñëåäîâàíèè
áåëîãî íàñåëåíèÿ ÑØÀ:
ÐMM = 0,292 (èëè 29,2%),
PMN = 0,496 (èëè 49,6%),
ÐNN = 0,212 (èëè 21,2%).
Áóêâà Ð îáîçíà÷àåò ÷àñòîòó âñòðå÷àåìîñòè ñîîòâåòñòâóþùåãî ãåíîòèïà. Äëÿ äðóãèõ ïîïóëÿöèé ñîîòíîøåíèå ÷àñòîò
ãåíîòèïîâ ìîæåò áûòü ñîâåðøåííî èíûì, íî îòíþäü íå ïðîèçâîëüíûì.
Íàïðèìåð, âðÿä ëè ñóùåñòâóåò ïîïóëÿöèÿ ñ ðàñïðåäåëåíèåì ÷àñòîò ãåíîòèïîâ 20%, 70%, 10%. Äåëî â òîì, ÷òî â
ïîïóëÿöèÿõ ñî ñëó÷àéíûì ñêðåùèâàíèåì äëÿ ëþáîãî ëîêóñà
õàðàêòåðíà çàêîíîìåðíîñòü:
PMN =
PMM ⋅ PNN .
Äåéñòâèòåëüíî, ðàññìàòðèâàÿ ðàñïðåäåëåíèå ëþäåé ïî
ãðóïïàì êðîâè, ìû âèäèì:
PMN = PMM ⋅ PNN =
0, 292 ⋅ 0, 212 = 0, 498 = PMN .
Ýòî ïðîÿâëåíèå òàê íàçûâàåìîãî çàêîíà Õàðäè–Âàéíáåðãà, ñîãëàñíî êîòîðîìó ïðè ñëó÷àéíîì ñêðåùèâàíèè ÷àñòîòû
ãåíîòèïîâ íåèçìåííû â ïîêîëåíèÿõ è óäîâëåòâîðÿþò ñîîòíîøåíèþ, èìåþùåìó âèä ïðîïîðöèè:
PMM : P MN : ÐNN = ð2 : 2pq : q2 ,
ãäå ð è q — ÷àñòîòû âñòðå÷àåìîñòè ãåíîâ Ì è N â ãåíîôîíäå
ïîïóëÿöèè. ×àñòîòû ãåíîâ (àëëåëåé) ìîæíî îöåíèòü ïî ÷àñòîòå ãåíîòèïîâ ñëåäóþùèì îáðàçîì. Âñå îñîáè ñ ãåíîòèïîì ÌÌ
ïðîèçâîäÿò ãàïëîèäíûå ïîëîâûå êëåòêè, íåñóùèå ãåí Ì. Êðîìå íèõ òàêèå æå ïîëîâûå êëåòêè ñ âåðîÿòíîñòüþ 1/2 ïðîèçâîäÿò ãåòåðîçèãîòíûå îñîáè MN. Ïîýòîìó ÷àñòîòà ãåíà Ì ðàâíà:
p = PMM + P
MN
/ 2 = 0,292 + 0,496 / 2 = 0,54.
127
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
×àñòîòà æå ãåíà N ðàâíà:
q = ÐNN + P
MN
/ 2 = 0,212 + 0,496 / 2 = 0,46.
Ïðàâèëüíîñòü âû÷èñëåíèé ìîæíî êîíòðîëèðîâàòü ðàâåíñòâîì:
p + q = 1.
Òàêîâû ÷àñòîòû ãåíîâ â òåêóùåì ïîêîëåíèè. Ïðè îáðàçîâàíèè ïîòîìñòâà ëþáàÿ ÿéöåêëåòêà ñ âåðîÿòíîñòüþ 0,54 íåñåò
ãåí Ì. Åñëè ñêðåùèâàíèÿ ñëó÷àéíû, òî îíà ñ âåðîÿòíîñòüþ
0,54 ñëèâàåòñÿ ñ ãàìåòîé òèïà Ì, è ñ âåðîÿòíîñòüþ 0,46 ñ ãàìåòîé òèïà N. Òàêèì îáðàçîì, ÷àñòîòà ãåíîòèïîâ ÌÌ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè ðàâíà:
ð2 = 0,542 = 0,292.
Òî÷íî òàê æå ÷àñòîòà ïîòîìêîâ òèïà NN ðàâíà:
q2 = 0,462 = 0,212.
Ãåòåðîçèãîòû â ïîòîìñòâå îáðàçóþòñÿ â äâóõ ñëó÷àÿõ: ÿéöåêëåòêà òèïà Ì îïëîäîòâîðÿåòñÿ ñïåðìàòîçîèäîì òèïà N,
ëèáî íàîáîðîò. Ýòî ñîîòâåòñòâóåò ñóììå âåðîÿòíîñòåé
pq + qp = 2pq = 2 · 0,54 · 0,46 = 0,496
Äëÿ ðàññìîòðåííîé ïîïóëÿöèè ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ ïîòîìñòâà â òî÷íîñòè ðàâíû ÷àñòîòàì ãåíîòèïîâ ðîäèòåëåé.
 ýòîé ñèòóàöèè ãîâîðÿò, ÷òî ïîïóëÿöèÿ íàõîäèòñÿ â
ðàâíîâåñèè, èìåÿ â âèäó íåèçìåííîñòü ÷àñòîò ãåíîòèïîâ â
ïîñëåäóþùèõ ïîêîëåíèÿõ. Ïîïóëÿöèÿ ÿâëÿåòñÿ ðàâíîâåñíîé, åñëè ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ ÌÌ, MN è NN íàõîäÿòñÿ â
ñîîòíîøåíèè ð2 : 2pq : q2. Äåéñòâèòåëüíî, â ýòîì ñëó÷àå ÷àñòîòû ãåíîâ Ì è N ðàâíû, ñîîòâåòñòâåííî:
PMM + P
MN
/ 2 = P2 : 2PQ / 2 = P (P + Q) = P
PMM + P
MN
/ 2 = P2 : 2PQ / 2 = Q (P + Q) = Q,
à ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè ïî-ïðåæíåìó
íàõîäÿòñÿ â ñîîòíîøåíèè ð2 : 2pq : q2.
128
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
5.3. Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà.
×àñòîòû ãåíîâ â ïîêîëåíèè ïîòîìêîâ
Ðàññìîòðèì ïîïóëÿöèþ, êîòîðóþ ìû ïðèâîäèëè â êà÷åñòâå ïðèìåðà «íåâîçìîæíîé» (ñì. ãë. 5.2). Ïóñòü â èñõîäíîì ïîêîëåíèè ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ MM, MN è NN ðàâíû
20%, 70% è 10% ñîîòâåòñòâåííî. Òîãäà ÷àñòîòû ãåíîâ Ì è N
ðàâíû:
ð = 0,2 + 0,7 / 2 = 0,55; q = 0,1 + 0,7 / 2 = 0,45.
×àñòîòû îñîáåé ñ ðàçëè÷íûìè ãåíîòèïàìè â ñëåäóþùåì
ïîêîëåíèè ñîñòàâÿò:
ÐMM = ð2 = 0,552 = 0,3025;
PMN = 2ðq = 2 · 0,55 · 0,45 = 0,495;
ÐNN = q2 – 0,452 = 0,2025.
Ìû âèäèì, ÷òî ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ â íåðàâíîâåñíîé ïîïóëÿöèè ðåçêî èçìåíÿþòñÿ çà îäíî ïîêîëåíèå (ïðè íåèçìåííîé
÷àñòîòå ãåíîâ), â ðåçóëüòàòå ÷åãî ïîïóëÿöèÿ ïðèõîäèò â ðàâíîâåñèå.  äàëüíåéøåì ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ íå èçìåíÿþòñÿ â
ïîêîëåíèÿõ.
Ïîäûòîæèâàÿ ñêàçàííîå, ìîæíî çàêëþ÷èòü, ÷òî ìåíäåëåâñêîå íàñëåäîâàíèå ñàìî ïî ñåáå íå èçìåíÿåò ÷àñòîòû ãåíîâ è â
óñëîâèÿõ ñëó÷àéíîãî ñêðåùèâàíèÿ çà îäíî ïîêîëåíèå ïðèâîäèò ïîïóëÿöèþ â ñîñòîÿíèå ðàâíîâåñèÿ.
Îòìåòèì, ÷òî çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà íå ÿâëÿåòñÿ çàêîíîì â òîì ñìûñëå, â êîòîðîì ìû ãîâîðèì î çàêîíàõ Íüþòîíà
èëè Ìåíäåëÿ. Ñêîðåå, ýòî íåñëîæíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ òåîðåìà, êîòîðàÿ âûòåêàåò èç ïðåäïîëîæåíèÿ î ñëó÷àéíîñòè ñêðåùèâàíèé. Ýòîò çàêîí íåîäíîêðàòíî îòêðûâàëñÿ è ïåðåîòêðûâàëñÿ â íà÷àëå XX â. Ïîìèìî íåìåöêîãî âðà÷à Â. Âàéíáåðãà è àíãëèéñêîãî ìàòåìàòèêà Ã. Õàðäè åãî ôîðìóëèðîâàëè Â. Êàñòë, Ê. Ïèðñîí è ìíîãèå äðóãèå.
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà ëåãêî îáîáùàåòñÿ â ñëó÷àÿõ ïðîèçâîëüíîãî ÷èñëà àëëåëüíûõ ãåíîâ. Çàìåòèì, ÷òî ïðè äâóõ àëëåëÿõ ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ âû÷èñëÿþòñÿ âîçâåäåíèåì â êâàäðàò
ñóììû ÷àñòîò ãåíîâ, êîòîðàÿ çàâåäîìî ðàâíà åäèíèöå:
(p + q)2 = p2 + 2pq + q2 = 1.
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
129
Àíàëîãè÷íîå ñîîòíîøåíèå ñïðàâåäëèâî äëÿ ñëó÷àÿ òðåõ è
áîëüøåãî ÷èñëà àëëåëåé. Ïóñòü ÷àñòîòû àëëåëåé A1, À2 è A3
äëÿ íåêîòîðîãî ëîêóñà ðàâíû ñîîòâåòñòâåííî ð, q è r. Òîãäà
÷àñòîòû âñåõ âîçìîæíûõ ãåíîòèïîâ (À1À1, À2À2, À3À3, A1A2,
À1A3, À2À3) ìîæíî âû÷èñëèòü âîçâåäåíèåì â êâàäðàò ñóììû
÷àñòîò àëëåëåé:
(ð + q + ã)2 = ð2 + q2 + r2 + 2pq + 2pr + 2qr = 1.
Ýòèìè ñîîòíîøåíèÿìè ìû âîñïîëüçóåìñÿ ïðè àíàëèçå ïîëèìîðôèçìà â ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà ïî ãðóïïàì êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0.
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà äëÿ äîìèíàíòíûõ ãåíîâ
Âûøå ìû ðàññìàòðèâàëè ñèòóàöèþ, êîãäà âñå ãåíîòèïû
èìåþò ðàçëè÷íîå ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå. Ýòî ïîçâîëÿåò íåïîñðåäñòâåííî îöåíèòü ÷àñòîòû âñåõ âîçìîæíûõ ãåíîòèïè÷åñêèõ êëàññîâ. Ýòî âîçìîæíî, íàïðèìåð, ïðè èññëåäîâàíèÿõ ïîëèìîðôèçìà áåëêîâ ìåòîäîì ýëåêòðîôîðåçà. Îäíàêî
âî ìíîãèõ âàæíûõ ñëó÷àÿõ íåâîçìîæíî îòëè÷èòü ãåòåðîçèãîòû
îò ãîìîçèãîò èç-çà äîìèíèðîâàíèÿ îäíèõ àëëåëüíûõ ãåíîâ íàä
äðóãèìè.  ðåçóëüòàòå ÷àñòîòû ãåíîâ íåëüçÿ îöåíèòü íåïîñðåäñòâåííî ïî ÷àñòîòå ãåíîòèïîâ, òàê ÷òî åäèíñòâåííîé
âîçìîæíîñòüþ ñòàíîâèòñÿ ïðèìåíåíèå çàêîíà Õàðäè–Âàéíáåðãà. Ðàññìîòðèì ïðèìåð. Àëüáèíèçì ó ÷åëîâåêà îáóñëîâëåí ðåäêèì ðåöåññèâíûì ãåíîì, êîòîðûé ìû îáîçíà÷èì êàê
à. Äîìèíèðóþùèé àëëåëü íîðìàëüíîé ïèãìåíòàöèè åñòåñòâåííî îáîçíà÷èòü êàê À. Òîãäà ãåíîòèï àëüáèíîñîâ áóäåò àà,
ãåíîòèïû íîðìàëüíî ïèãìåíòèðîâàííûõ — ÀÀ ëèáî àà (ãåòåðîçèãîòà íåîòëè÷èìà îò ãîìîçèãîòû).  åâðîïåéñêèõ ñòðàíàõ
íà êàæäûå 20 000 íîâîðîæäåííûõ ïðèõîäèòñÿ îäèí ñëó÷àé
ïîÿâëåíèÿ ðåáåíêà-àëüáèíîñà. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ÷àñòîòà ðåöåññèâíûõ ãîìîçèãîò ðàâíà Ðàà= 5 · 10–5. Ïóñòü q — ÷àñòîòà
ãåíà à. Ïî çàêîíó Õàðäè–Âàéíáåðãà â ðàâíîâåñíîì ñëó÷àå èìååì Ðàà = q2, îòêóäà:
q = Paa = 5 ⋅ 10−5 = 0,007.
130
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
×àñòîòà íîðìàëüíûõ ãåíîâ ðàâíà ð = 1 – q = 1 – 0,007 = 0,993.
Òåïåðü ìîæíî âû÷èñëèòü íåèçâåñòíîå ñîîòíîøåíèå ãîìî- è
ãåòåðîçèãîò ñðåäè ôåíîòèïè÷åñêè íîðìàëüíûõ ëþäåé:
Pàà = p2 = 0,9932
Pàà = 2pq = 2 • 0,993 • 0,007 = 0,014.
Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå, ÷òî äîëÿ ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ãåíà àëüáèíèçìà íå òàê óæ íèçêà è ñîñòàâëÿåò 1,4% îò
îáùåé ÷èñëåííîñòè ïîïóëÿöèè. Ýòî ïðîÿâëåíèå îáùåãî ïðàâèëà, ñîãëàñíî êîòîðîìó ðåäêèå àëëåëè ïðèñóòñòâóþò â ïîïóëÿöèè ãëàâíûì îáðàçîì â ãåòåðîçèãîòíîì, à íå â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè. Ýòî ïîëîæåíèå ïîäòâåðæäàåòñÿ è äðóãèì
ïðèìåðîì: ÷àñòîòà ëþäåé, ñòðàäàþùèõ àëüêàïòîíóðèåé, ðàâíà 1 íà 1 ìëí, â òî âðåìÿ êàê ÷àñòîòà íîñèòåëåé ýòîãî ãåíà â
ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ðàâíà 0,002 (ïðèáëèçèòåëüíî â
1 000 ðàç áîëüøå).
ßðêèé ïðèìåð ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè — ñèñòåìà ãðóïï
êðîâè ÀÂ0. Ïîëèìîðôèçì ïî ýòîìó ïðèçíàêó áûë âûÿâëåí â
íà÷àëå íàøåãî âåêà ïðè èçó÷åíèè ðåàêöèè àããëþòèíàöèè.
Àíòèãåííûå ãðóïïû êðîâè êîíòðîëèðóþòñÿ òðåìÿ àëëåëüíûìè ãåíàìè IÀ, I è I0. Îáîçíà÷èì ñîîòâåòñòâóþùèå àëëåëüíûå ÷àñòîòû êàê ð, q è r. Ãåíû IÀ è I êîäîìèíàíòíû ïî
îòíîøåíèþ äðóã ê äðóãó, íî ïîëíîñòüþ äîìèíèðóþò íàä ãåíîì I0. Â ðåçóëüòàòå òàêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ (ñì. òàáë. 5.1)
øåñòü âîçìîæíûõ ãåíîòèïîâ îêàçûâàþòñÿ ðàñïðåäåëåííûìè
ïî ÷åòûðåì ôåíîòèïè÷åñêèì êëàññàì (ãðóïïàì êðîâè) ñî ñëåäóþùèìè ÷àñòîòàìè.
Òàáëèöà 5.1
Ãåíåòè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü â ñèñòåìå ãðóïï êðîâè ÀÂ0
Ãðóïïà êðîâè
Ãåíîòèïû
Ðàâíîâåñíûå ÷àñòîòû
ôåíîòèïîâ
I (0)
00
r2
II (À)
AA : A0
ð2 + 2ðr
II (Â)
BB : B0
q2 + 2qr
IV (ÀÂ)
AB
2pq
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
131
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî â íåêîòîðîé ïîïóëÿöèè íàáëþäàþòñÿ
ñëåäóþùèå ÷àñòîòû ãðóïï êðîâè:
À = 0,45
 = 0,13
ÀÂ = 0,06
0 = 0,36
Ðàññ÷èòàåì ÷àñòîòû àëëåëåé, ïðåäïîëàãàÿ ïîïóëÿöèþ ðàâíîâåñíîé. Òàê êàê ÷àñòîòà ãðóïïû 0 ðàâíà r2, ÷àñòîòà ãåíà I0
ðàâíà r = 0,36 = 0,6. Äàëåå çàìåòèì, ÷òî ñóììàðíàÿ ÷àñòîòà
ãðóïï 0 è  ðàâíà r2 + (q2 + 2qr) – (r + q)2 = 0,36 + 0,13 = 0,49.
Îòêóäà r + q = 0,49 = 0,7. Òàêèì îáðàçîì, ÷àñòîòà ãåíà IÂ
ðàâíà q = 0,7 – 0,6 = 0,1. Íàêîíåö, ÷àñòîòà àëëåëÿ IÀ ðàâíà
ð = 1 – (r + q) = 1 – 0,7 = 0,3.
Âñòðå÷àåìîñòü ãåíà IB ðåçêî ðàçëè÷àåòñÿ â ïîïóëÿöèÿõ êîðåííîãî íàñåëåíèÿ èç ðàçíûõ ðåãèîíîâ ìèðà: îò 0,02 (àìåðèêàíñêèå èíäåéöû, àáîðèãåíû Àâñòðàëèè) äî 0,24 (æèòåëè
ïîëóîñòðîâà Èíäîñòàí). Ñóùåñòâóåò ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî ýòî
ñâÿçàíî ñ ïîâûøåííîé óñòîé÷èâîñòüþ ëþäåé ñ îïðåäåëåííûìè
ãðóïïàìè êðîâè ê òÿæåëûì èíôåêöèîííûì çàáîëåâàíèÿì, õàðàêòåðíûì äëÿ êîíêðåòíûõ ðåãèîíîâ.
5.4. Ïðîöåññû, íàðóøàþùèå ðàâíîâåñèå ÷àñòîò
ãåíîâ â ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà — ýòî íåñëîæíàÿ ìàòåìàòè÷åñêàÿ
ìîäåëü ãåíåòè÷åñêîé ñòðóêòóðû ïîïóëÿöèè, êîòîðàÿ âûòåêàåò
èç ïðåäïîëîæåíèÿ î ñëó÷àéíîñòè ñêðåùèâàíèé. Ýòîò çàêîí íåîäíîêðàòíî îòêðûâàëñÿ è ïåðåîòêðûâàëñÿ â íà÷àëå XX â.  ðåàëüíîé æèçíè ñóùåñòâóþùèå ïîïóëÿöèè ïîäâåðãàþòñÿ âîçäåéñòâèþ ôàêòîðîâ, èçìåíÿþùèõ ÷àñòîòû àëëåëåé è ãåíîòèïîâ â
ïîêîëåíèÿõ.
132
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
5.5. Åñòåñòâåííûé îòáîð.
Ïðèñïîñîáëåííîñòü ãåíîòèïîâ è âèäû îòáîðà
«Åñòåñòâåííûé îòáîð — ýòî âûæèâàíèå íàèáîëåå ïðèñïîñîáëåííûõ èíäèâèäóóìîâ». Ðàçâèâàÿ ýòî îïðåäåëåíèå ×. Äàðâèíà, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî åñòåñòâåííûé îòáîð — ýòî äèôôåðåíöèàëüíîå âîñïðîèçâåäåíèå ðàçëè÷íûõ ãåíîòèïè÷åñêèõ âàðèàíòîâ. Îòáîð ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøèì íàïðàâëÿþùèì ôàêòîðîì ýâîëþöèè ïîïóëÿöèé, âûðàæàþùèì íåêîòîðûé èíòåãðàëüíûé èòîã âçàèìîäåéñòâèÿ îñîáåé èëè èõ ãðóïï ñ îêðóæåíèåì. Êîëè÷åñòâåííîé ìåðîé èíòåíñèâíîñòè ïðîöåññîâ îòáîðà ìîæåò ñëóæèòü îòíîñèòåëüíàÿ ïðèñïîñîáëåííîñòü, êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ ìåðîé âêëàäà êàæäîãî ãåíîòèïà â ñëåäóþùåå ïîêîëåíèå.
Ïîíÿòèå ïðèñïîñîáëåííîñòè âêëþ÷àåò â ñåáÿ:
1. Æèçíåñïîñîáíîñòü, òî åñòü âåðîÿòíîñòü âûæèâàíèÿ äî
ðåïðîäóêòèâíîãî ïåðèîäà.
2. Îñòàâëåíèå ïîòîìñòâà íîñèòåëåì êîíêðåòíîãî ãåíîòèïà
ïî ñðàâíåíèþ ñî ñðåäíåé ïðèñïîñîáëåííîñòüþ äðóãèõ,
òî åñòü êîëè÷åñòâî ïðîèçâåäåííûõ ïîòîìêî⠗ ÷ëåíîâ
ïîïóëÿöèè.
Óïðîùàÿ ñèòóàöèþ, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî ïðèñïîñîáëåííîñòü
ïðîïîðöèîíàëüíà ïðîèçâåäåíèþ âûæèâàåìîñòè íà ïëîäîâèòîñòü. Åñòåñòâåííûé îòáîð îöåíèâàåò ëèøü ñóììàðíóþ èëè
îáùóþ ïðèñïîñîáëåííîñòü, íî íå åå îòäåëüíûå êîìïîíåíòû.
Ðàññìîòðèì íåñêîëüêî ñëó÷àåâ, â êîòîðûõ îïðåäåëåíèå
ïðèñïîñîáëåííîñòè äîñòàòî÷íî î÷åâèäíî.
1. Áîëåçíü Òýÿ–Ñàêñà, âûçûâàåìàÿ íàêîïëåíèåì â òêàíÿõ íåðâíîé ñèñòåìû ÷åëîâåêà íåêîòîðûõ ëèïèäîâ (ãàíãëèîçèäîâ), ïðèâîäèò ê óìñòâåííîé îòñòàëîñòè, ñëåïîòå è ðàííåé ñìåðòè. Ïðèñïîñîáëåííîñòü èíäèâèäóóìîâ
ñ ýòîé áîëåçíüþ ðàâíà íóëþ (êîýôôèöèåíò îòáîðà ðàâåí
åäèíèöå), ïîñêîëüêó îíè óìèðàþò â ðàííåì âîçðàñòå.
2. Àõîíäðîïëàñòè÷åñêèå êàðëèêè îñòàâëÿþò â ñðåäíåì â
5 ðàç ìåíüøå ïîòîìñòâà, ÷åì çäîðîâûå ëþäè.  ýòîì
ñëó÷àå ïðèñïîñîáëåííîñòü w = 1/5 = 0,2, à êîýôôèöèåíò îòáîðà s = 1 – 0,2 = 0,8.
133
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
 ñëó÷àå ïîëèìîðôèçìà ïîïóëÿöèè ïî íåêîòîðîìó ëîêóñó
ìû èìååì äåëî ñ òðåìÿ ãåíîòèïàìè, ïðèñïîñîáëåííîñòè êîòîðûõ â îáùåì ñëó÷àå ðàçëè÷íû:
Ãåíîòèïû: ÀÀ Àà àà
Ïðèñïîñîáëåííîñòè: w1 w2 w3
Î÷åâèäíî, ÷òî åñëè àëëåëü À äîìèíèðóåò, òî ñëåäóåò ïîëîæèòü w1 = w2. Åñëè ïðè ýòîì ðåöåññèâíàÿ àëëåëü ÿâëÿåòñÿ
ëåòàëüíîé, òî w3 = 0, è w1 = w2 = 1.
Äèíàìèêà ÷àñòîò ãåíîòèïîâ â ïîñëåäóþùèõ ïîêîëåíèÿõ áóäåò öåëèêîì çàâèñåòü îò ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó ïðèñïîñîáëåííîñòÿìè ãåíîòèïîâ.  çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêîé ãåíîòèï îáëàäàåò ìàêñèìàëüíîé ïðèñïîñîáëåííîñòüþ, ðàçëè÷àþò òðè
âàðèàíòà îòáîðà:
1. Íàïðàâëåííûé: wl > w2 > w3. Ýòî îòáîð ïðîòèâ ãåíà à
âî âñåõ åãî ïðîÿâëåíèÿõ. Ðåçóëüòàòîì áóäåò ïîñòåïåííîå âûòåñíåíèå (ýëèìèíàöèÿ) àëëåëÿ à èç ïîïóëÿöèè.
2. Ñòàáèëèçèðóþùèé: wl < w2 > w3. Â ýòîé ñèòóàöèè ãåòåðîçèãîòû îáëàäàþò ñåëåêòèâíûì ïðåèìóùåñòâîì, ÷òî
ïðèâîäèò ê ïîääåðæàíèþ óñòîé÷èâîãî ïîëèìîðôèçìà â
ïîïóëÿöèè.
3. Äèçðóïòèâíûé: wl > w2 < w3. Äëÿ ýòîãî ñëó÷àÿ õàðàêòåðíî âûòåñíåíèå îäíîãî èç àëëåëåé â çàâèñèìîñòè îò
ïåðâîíà÷àëüíîãî ñîîòíîøåíèÿ ÷àñòîò ãåíîâ.
Ìóòàöèîííûé ïðîöåññ
Ìóòàöèîííîå äàâëåíèå èç-çà íèçêîé ñêîðîñòè ïðîöåññà
ñïîíòàííîãî ìóòèðîâàíèÿ êðàéíå ñëàáî âëèÿåò íà ðàñïðåäåëåíèå ïîïóëÿöèîííûõ ÷àñòîò àëëåëåé. Ïîä ñêîðîñòüþ, èëè ÷àñòîòîé ìóòèðîâàíèÿ ïîíèìàåòñÿ äîëÿ ãàìåò, â êîòîðûõ ïðîèçîøëè èçìåíåíèÿ äàííîãî ãåíà. Äëÿ âûñøèõ îðãàíèçìîâ ýòà
âåëè÷èíà íå ïðåâûøàåò 105–106 íà ëîêóñ çà ïîêîëåíèå. Åñëè
çà îäíî ïîêîëåíèå ìóòèðóåò îäèí àëëåëü èç 100 òûñ. ïîäîáíûõ àëëåëåé, òî ÷àñòîòà ìóòèðîâàíèÿ ñîñòàâëÿåò 1 : 100 000,
èëè 10–5 íà îäíó ãàìåòó çà ïîêîëåíèå.
×àñòîòà àëëåëÿ óìåíüøàåòñÿ ïðîïîðöèîíàëüíî ÷àñòîòå ìóòàöèé è ÷àñòîòå ýòîãî àëëåëÿ â ïîïóëÿöèè. Ñëåäîâàòåëüíî,
134
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
èçìåíåíèå ÷àñòîòû çà ïîêîëåíèå áóäåò ïàäàòü ïî ìåðå óìåíüøåíèÿ ÷àñòîòû àëëåëÿ. Åñëè ñêîðîñòü ìóòèðîâàíèÿ àëëåëÿ
ñîñòàâëÿåò 10–5 íà îäíó ãàìåòó çà ïîêîëåíèå, òî äëÿ òîãî, ÷òîáû ÷àñòîòà àëëåëÿ óìåíüøèëàñü ñ 1 äî 0,99, ïîòðåáóåòñÿ 1 000 ïîêîëåíèé, à ñ 0,5 äî 0,49 — 2 000 ïîêîëåíèé.
Ýâîëþöèîííîå çíà÷åíèå ìóòàöèîííîãî ïðîöåññà çàêëþ÷àåòñÿ â ñîçäàíèè ðàçíîîáðàçèÿ àëëåëåé çà ñ÷åò ïîÿâëåíèè íîâûõ ãåíîâ. Îäíàêî ïî÷òè âñå âíîâü âîçíèêàþùèå ìóòàíòíûå
ãåíû ñåëåêòèâíî îòðèöàòåëüíû, íàïðèìåð, îíè îáóñëàâëèâàþò ðàçëè÷íûå çàáîëåâàíèÿ â ãîìî- èëè ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè.
Íåñìîòðÿ íà íèçêóþ ÷àñòîòó ìóòàöèé, îíè íåïðåðûâíî
ïîñòàâëÿþò â ãåíîôîíä íîâûå ìóòàíòíûå àëëåëè, äàæå åñëè
îíè âûçûâàþò çàáîëåâàíèÿ.  ðåçóëüòàòå ìóòàöèîííîãî ïðîöåññà ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå ÷àñòîò ãåíîâ.
Ïðè äîìèíàíòíûõ ëåòàëüíûõ ìóòàöèÿõ ó îñîáåé, íåñóùèõ
òàêèå ãåíû, íåò ñïîñîáíîñòè ê ðàçìíîæåíèþ, ïîýòîìó ýòè
àëëåëè áóäóò ïðèñóòñòâîâàòü â ãåíîòèïå ëèøü òåõ îðãàíèçìîâ,
ó êîòîðûõ îíè âîçíèêëè â ðåçóëüòàòå ìóòàöèè â äàííîì ïîêîëåíèè. Ïðè ýòîì ÷àñòîòà äîìèíàíòíûõ ëåòàëüíûõ ðàâíà ñêîðîñòè ìóòèðîâàíèÿ. Îäíàêî ÷àñòîòà çàáîëåâàíèé ïðè ýòîì
áóäåò âäâîå âûøå, òàê êàê çàáîëåâàíèÿ ïðîÿâëÿþòñÿ ó âñåõ
ãîìî- è ãåòåðîçèãîò ïî ìóòàíòíîìó àëëåëþ.
Ïðè ðåöåññèâíûõ ìóòàöèÿõ ñèòóàöèÿ íåñêîëüêî ñëîæíåå.
Ìóòàöèîííûé ïðîöåññ ïîñòîÿííî, ñ ìàëîé ÷àñòîòîé, èíäóöèðóåò ìóòàíòíûå àëëåëè, êîòîðûå ìîãóò ñîõðàíÿòüñÿ â ïîïóëÿöèè â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè. Îòáîð ýëèìèíèðóåò ýòè
ãåíû ëèøü ïðè îáðàçîâàíèè ãîìîçèãîò.  ðåçóëüòàòå ÷àñòîòà
ðåöåññèâíûõ ìóòàöèé áûñòðî äîñòèãàåò ðàâíîâåñíîãî çíà÷åíèÿ. Ïðè ýòîì ÷àñòîòà ñîîòâåòñòâóþùåãî çàáîëåâàíèÿ ðàâíà
÷àñòîòå ìóòàíòíûõ ãîìîçèãîò.
×àñòîòà ïîÿâëåíèÿ íîâîðîæäåííûõ ñ ôåíèëêåòîíóðèåé,
îáóñëîâëåííîé ðåöåññèâíûì ãåíîì, ñîñòàâëÿåò 4 íà 100 000,
òî åñòü q2 = 4 · 105. Ïîýòîìó ÷àñòîòà ýòîãî ãåíà â ïîïóëÿöèè
÷åëîâåêà ðàâíà q = 4 ⋅ 10−5 = 6,3 ·10–3. ×àñòîòà ñîîòâåòñòâóþùèõ ãåòåðîçèãîò ðàâíà 2pq = 2q = 2 · 6,3 · 10–3 = 1,26 · 10–3.
135
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
Òàêèì îáðàçîì, â ñðåäíåì îêîëî 13 ÷åëîâåê èç òûñÿ÷è ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè ýòîãî àëëåëÿ, õîòÿ ÷àñòîòà èíäèâèäóóìîâ,
ñòðàäàþùèõ ôåíèëêåòîíóðèåé, ñîñòàâëÿåò âñåãî 4 íà 100 000.
Ìèãðàöèè íàñåëåíèÿ
Äðóãèì ôàêòîðîì, ïðèâîäÿùèì ê èçìåíåíèþ ãåííûõ ÷àñòîò â ïîïóëÿöèè, ÿâëÿþòñÿ ìèãðàöèè íàñåëåíèÿ. Ìåæäó
ñóùåñòâóþùèìè ïîïóëÿöèÿìè ÷åëîâåêà ïîñòîÿííî ïðîèñõîäÿò ìèãðàöèîííûå ïðîöåññû. Ïðè ìèãðàöèè îñîáåé èç
îäíîé ïîïóëÿöèè â äðóãóþ ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè ïîïóëÿöèè è èçìåíåíèå ÷àñòîò ãåíîâ
è ãåíîòèïîâ.
Èçìåíåíèå ÷àñòîòû àëëåëÿ ïðîïîðöèîíàëüíî ðàçíîñòè ÷àñòîò â ñîñåäíèõ ïîïóëÿöèÿõ è äîëå ìèãðàíòîâ. Ýòè âåëè÷èíû
ìîãóò áûòü áîëüøèìè, è ÷àñòîòà àëëåëÿ âñëåäñòâèå ìèãðàöèè
ìîæåò çíà÷èòåëüíî èçìåíèòüñÿ.
Íàïðàâëåííûå ìèãðàöèè âûçûâàþò ïðèâíåñåíèå â ïîïóëÿöèþ «íîâûõ» àëëåëåé ñ èíäèâèäàìè-âûõîäöàìè èç äðóãèõ
ïîïóëÿöèé ëèáî îòòîê êîíêðåòíûõ àëëåëåé èç ïîïóëÿöèè ñ
ìèãðàíòàìè. Áîëåå èíòåíñèâíûé ïîòîê ãåíîâ, îñóùåñòâëÿåìûé ìèãðàíòàìè, ïðîèñõîäèò èç áëèæàéøèõ ïîïóëÿöèé. Åñëè
ìèãðàíòàìè ÿâëÿþòñÿ âûõîäöû èç óäàëåííûõ ïîïóëÿöèé, â
äîíîðñêóþ ïîïóëÿöèþ ìîãóò ïðèâíîñèòüñÿ ãåíû çàáîëåâàíèé,
ðàíåå â íåé íå âñòðå÷àâøèõñÿ.  ñâÿçè ñ ýòèì ïåðåä ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêîé ñòîèò ïðîáëåìà, ñâÿçàííàÿ ñ äèàãíîñòèêîé è ëå÷åíèåì «íîâûõ» äëÿ ïîïóëÿöèè çàáîëåâàíèé.
Äðåéô ãåíîâ
Äðåéôîì ãåíîâ, èëè ãåíåòè÷åñêèì äðåéôîì, íàçûâàþòñÿ
èçìåíåíèÿ ÷àñòîò àëëåëåé â ðÿäó ïîêîëåíèé, îáóñëîâëåííûå
ñëó÷àéíûìè ïðè÷èíàìè.
Èíòåíñèâíîñòü ýòèõ èçìåíåíèé çàâèñèò â ïåðâóþ î÷åðåäü
îò ÷èñëåííîñòè ïîïóëÿöèè, òî÷íåå, îò ÷èñëà ó÷àñòâóþùèõ â
ðàçìíîæåíèè îñîáåé.
 ïîïóëÿöèÿõ ïðè íåáîëüøèõ ÷èñëåííîñòÿõ òåîðåòè÷åñêè
îæèäàåìàÿ ÷àñòîòà (òî åñòü ÷àñòîòà àëëåëÿ â ðîäèòåëüñêîì
136
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ïîêîëåíèè) ìîæåò ñóùåñòâåííî îòëè÷àòüñÿ îò ðåàëüíî íàáëþäàåìîé (òî åñòü îò ÷àñòîòû àëëåëÿ ó ïîòîìñòâà). Èçìåíåíèå
÷àñòîòû àëëåëÿ áóäåò ïðîèñõîäèòü òåì áûñòðåå, ÷åì ìåíüøå
÷èñëåííîñòü ïîïóëÿöèè.
Äðåéô ãåíîâ îáóñëîâëèâàåò âûñîêóþ ÷àñòîòó àóòîñîìíîðåöåññèâíûõ ïàòîëîãèé, ñàìîïðîèçâîëüíîå ïðåðûâàíèå áåðåìåííîñòè è äðóãèå ïàòîëîãèè. Äëÿ ïîïóëÿöèé ýòà âåðîÿòíîñòü
èçìåíÿåòñÿ â êàæäîì ïîêîëåíèè: ÷àñòîòà àëëåëÿ â äàííîì ïîêîëåíèè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âåðîÿòíîñòü ïîÿâëåíèÿ ýòîãî àëëåëÿ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè. Åñëè, íàïðèìåð, ÷àñòîòà àëëåëÿ èçìåíèëàñü îò 0,5 äî 0,6, òî âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ýòîò
àëëåëü ïîÿâèòñÿ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè, ðàâíà 0,6. Òàêèì
îáðàçîì, èçìåíåíèÿ ÷àñòîò àëëåëåé çà ñ÷åò äðåéôà íàêàïëèâàþòñÿ â ïîêîëåíèÿõ. ßñíî, ÷òî ðàíî èëè ïîçäíî ýòî ïðèâåäåò ê òîìó, ÷òî ÷àñòîòà àëëåëÿ äîñòèãíåò çíà÷åíèÿ, ðàâíîãî
íóëþ (àëëåëü èñ÷åçíåò) èëè åäèíèöå (èñ÷åçíåò àëüòåðíàòèâíûé àëëåëü).  ïîñëåäíåì ñëó÷àå ãîâîðÿò î ôèêñàöèè àëëåëÿ. Íà ýòîì ïðîöåññ çàâåðøàåòñÿ, òàê êàê äàëüíåéøèå èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû àëëåëÿ íåâîçìîæíû. Ýôôåêò îñíîâàòåëÿ — îäíà
èç ôîðì äðåéôà ãåíîâ. Åñëè íåáîëüøàÿ ãðóïïà èíäèâèäóóìîâ ïîêèäàåò áîëüøóþ ïîïóëÿöèþ è îñíîâûâàåò íîâóþ ïîïóëÿöèþ, ñëó÷àéíî â íåé ìîæåò îêàçàòüñÿ ñîâåðøåííî èíàÿ ÷àñòîòà àëëåëÿ, ÷åì â èñõîäíîé ïîïóëÿöèè.  òå÷åíèå ïåðâûõ ïîêîëåíèé íà íîâîì ìåñòå ÷èñëåííîñòü ïîïóëÿöèè îñòàåòñÿ íåáîëüøîé, à â ýòîì ñëó÷àå ýôôåêòû äðåéôà ñêàçûâàþòñÿ íà íåé ñèëüíåå. Ýòî ìîæåò ïðèâåñòè ê òîìó, ÷òî ÷àñòîòà
àëëåëÿ â íîâîé ïîïóëÿöèè áóäåò çíà÷èòåëüíî îòëè÷àòüñÿ îò
÷àñòîòû â èñõîäíîé ïîïóëÿöèè. Ýôôåêòîì îñíîâàòåëÿ ìîæíî îáúÿñíèòü ïî÷òè ïîëíîå îòñóòñòâèå ãðóïïû êðîâè  ñðåäè
àìåðèêàíñêèõ èíäåéöåâ, êîãäà íåáîëüøàÿ ãðóïïà èõ ïðåäêîâ
ïåðåñåêëà Áåðèíãîâ ïðîëèâ è ïîñåëèëàñü îòäåëüíî.
 çàêëþ÷åíèå ïåðå÷èñëèì îñíîâíûå ÷åðòû ãåíåòè÷åñêîãî
äðåéôà:
n ïðèâîäèò ê ñëó÷àéíûì êîëåáàíèÿì ÷àñòîò àëëåëåé, êîòîðûå îñîáåííî çàìåòíû â ìàëûõ ïîïóëÿöèÿõ; íåóêëîííî ñíèæàåò ãåíåòè÷åñêóþ èçìåí÷èâîñòü ïîïóëÿöèé, óâåëè÷èâàÿ ÷àñòîòó ãîìîçèãîò. Îêîí÷àòåëüíûì èòîãîì äåé-
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
137
ñòâèÿ ãåíåòè÷åñêîãî äðåéôà ÿâëÿåòñÿ ýëèìèíàöèÿ ëèáî
ôèêñàöèÿ àëëåëÿ;
n ÷èñëî ïîêîëåíèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ ýëèìèíàöèè (èëè
ôèêñàöèè) àëëåëÿ çà ñ÷åò äðåéôà, ñîïîñòàâèìî ïî âåëè÷èíå ñ ÷èñëåííîñòüþ ïîïóëÿöèè.
Äðåéô ãåíîâ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê îñíîâíîé ìåõàíèçì
íàêîïëåíèÿ ðåäêèõ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèé â íåêîòîðûõ ïîïóëÿöèÿõ.
Áëèçêîðîäñòâåííûå áðàêè
Áëèçêîðîäñòâåííûå ñêðåùèâàíèÿ, èëè èíáðèäèíã, — îäíà
èç ôîðì àññîðòèâíîñòè ïðè îáðàçîâàíèè áðà÷íûõ ïàð. Ïðè
èíáðèäèíãå ñêðåùèâàíèå ðîäñòâåííûõ îñîáåé ïðîèñõîäèò
÷àùå, ÷åì ìîæíî áûëî áû îæèäàòü, ïðåäïîëàãàÿ ñëó÷àéíîñòü
ñêðåùèâàíèé. ×åì ìåíüøå ïîïóëÿöèÿ, òåì ñ áîëüøåé âåðîÿòíîñòüþ ÷àñòîòû àëëåëåé áóäóò ìåíÿòüñÿ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè òîëüêî â ñèëó âûáîðêè ãàìåò. ×åì îãðàíè÷åííåå ÷èñëåííîñòü ïîïóëÿöèè è áëèæå ïîòåíöèàëüíûå ïàðòíåðû, òåì
âåðîÿòíåå íåñëó÷àéíîå çàêëþ÷åíèå áðàêîâ.
Êðàéíåé ñòåïåíüþ íåñëó÷àéíîñòè çàêëþ÷åíèÿ áðàêîâ ÿâëÿþòñÿ ðîäñòâåííûå áðàêè.
Ïîñêîëüêó ðîäñòâåííûå îñîáè ñ áîëüøåé âåðîÿòíîñòüþ
èìåþò îäèíàêîâûå àëëåëè, ò. å. â ãåíåòè÷åñêîì îòíîøåíèè
áîëåå ñõîäíû ìåæäó ñîáîé, ÷åì íå ñîñòîÿùèå â ðîäñòâå, èíáðèäèíã âåäåò ê ïîâûøåíèþ ÷àñòîòû ãîìîçèãîò, îáóñëàâëèâàþùèõ ïàòîëîãèþ, è ñíèæåíèþ ÷àñòîòû ãåòåðîçèãîò ïî ñðàâíåíèþ ñ îæèäàåìîé ïî çàêîíó Õàðäè — Âàéíáåðãà.
Äåòè, ðîæäåííûå â ðîäñòâåííûõ áðàêàõ, èìåþò âðîæäåííûå àíîìàëèè, íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ è äð.
Èíáðèäèíã îáû÷íî ïðèâîäèò ê ïîíèæåíèþ ïðèñïîñîáëåííîñòè ïîòîìñòâà âñëåäñòâèå ïîâûøåíèÿ ñòåïåíè ãîìîçèãîòíîñòè ïî âðåäíûì ðåöåññèâíûì ãåíàì. Ýòî ÿâëåíèå ïðèíÿòî
íàçûâàòü èíáðåäíîé äåïðåññèåé.
Áðàêè ìåæäó ðîäñòâåííèêàìè ïåðâîé ñòåïåíè ðîäñòâà íàçûâàþòñÿ èíöåñòíûìè áðàêàìè. Òàêèå áðàêè âî ìíîãèõ ñòðàíàõ çàïðåùåíû çàêîíîì. Âî ìíîãèõ ñòðàíàõ Çàïàäíîé Åâðîïû
138
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ðàçðåøåíû ðîäñòâåííûå áðàêè, êðîìå áðàêîâ ìåæäó áðàòüÿìè è ñåñòðàìè è ðîäèòåëÿìè è äåòüìè.
 ïîïóëÿöèè ñðåäè âñåõ áðàêîâ âñòðå÷àþòñÿ ðàçëè÷íûå
òèïû ðîäñòâåííûõ áðàêîâ. ×òîáû îöåíèòü ðèñê ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé â ñåìüå êðîâíûõ ðîäñòâåííèêîâ, âàæíî óñòàíîâèòü, êàêàÿ ñòåïåíü ðîäñòâà ìåæäó ïàðîé
áðà÷óþùèõñÿ è êàêàÿ ÷àñòü ãåíîâ ó íèõ îáùàÿ.  ýòîì ñëó÷àå
îïðåäåëÿþò êîýôôèöèåíò èíáðèäèíãà, êîòîðûé îïðåäåëÿåòñÿ
êàê âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ó êàêîé-ëèáî îñîáè îáà ãåíà â äàííîì ëîêóñå ïðèíàäëåæàëè îäíîìó èç ïðåäêîâ â êàêîì-òî èç
ïðåäøåñòâîâàâøèõ ïîêîëåíèé. Êîýôôèöèåíò èíáðèäèíãà —
ýòî âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî äâà àëëåëÿ îäíîãî ãåíà èäåíòè÷íû
ïî ïðîèñõîæäåíèþ. ×åì âûøå ñòåïåíü ðîäñòâà ñóïðóãîâ, òåì
áîëüøå êîýôôèöèåíò èíáðèäèíãà èõ ïîòîìêîâ è, ñëåäîâàòåëüíî, áîëüøå âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî îáà àëëåëÿ îäíîãî ëîêóñà èäåíòè÷íû. Åñëè êîíêðåòíûå ðåöåññèâíûå àëëåëè «àíîìàëüíû», òî ãîìîçèãîòíîñòü ïî íèì è ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ.
Òàêèì îáðàçîì, â ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà ïîñòîÿííî äåéñòâóþò âñå ïåðå÷èñëåííûå ôàêòîðû, êîòîðûå ìîãóò èçìåíÿòü
÷àñòîòû ãåíîâ è ãåíîòèïîâ è, ñëåäîâàòåëüíî, íàðóøàòü âûïîëíåíèå çàêîíà Õàðäè–Âàéíáåðãà. Ðîäñòâåííûå áðàêè òàêæå íàðóøàþò ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòîò ãåíîâ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè,
÷òî èìååò âïîñëåäñòâèè ñåðüåçíûå ìåäèöèíñêèå ïîñëåäñòâèÿ.
Òàáëèöà 5.2
Çíà÷åíèÿ êîýôôèöèåíòîâ èíáðèäèíãà
ïðè ðàçíûõ òèïàõ ñêðåùèâàíèé
Òèïû ñêðåùèâàíèé
Ñàìîîïëîäîòâîðåíèå
Ñèáñû (áðàòüÿ è ñåñòðû)
Äÿäè õ ïëåìÿííèöà, òåòêà õ ïëåìÿííèê
Äâîþðîäíûå ñèáñû
Äâîþðîäíûå äÿäüÿ õ ïëåìÿííèöû
Òðîþðîäíûå ñèáñû
×åòâåðîþðîäíûå ñèáñû
F
50
25
0,125
0,06
0,03
0,01
0,003
139
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
Òàáëèöà 5.3
×àñòîòà ðåäêèõ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ áîëåçíåé
ñðåäè ïîòîìñòâà ðîäñòâåííûõ è íåðîäñòâåííûõ áðàêîâ
Áîëåçíè
×àñòîòà áîëüíûõ ñðåäè ×àñòü äâîþðîäíûõ
ïîòîìñòâà â áðàêàõ
ñèáñîâ ñðåäè
Ðîäñòâåí- Íåðîäñòâåí- ðîäèòåëåé áîëüíûõ
äåòåé
íèêîâ
íèêîâ
Ìèêðîöåôàëèÿ
1 : 4 200
1: 80 000
0,54
Âðîæäåííûé èõòèîç
1 : 16 000
1 : 1 000 000
0,80
Ôåíèëêåòîíóðèÿ
1 : 7 000
1 : 15 000
0,35
Àëüáèíèçì îáùèé
1 : 3 000
1 : 40 000
0,46
Èäèîòèÿ
(àìàâðîòè÷åñêàÿ)
1 : 8 600
1 : 300 000
0,70
Ãåíåòè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì ïîïóëÿöèé
êàê îñíîâà íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè
Èíäèâèäû, ñîñòàâëÿþùèå ïîïóëÿöèþ, ðàçëè÷àþòñÿ ïî
âíåøíåé, èëè ôåíîòèïè÷åñêîé, èçìåí÷èâîñòè ïî áîëüøèíñòâó êà÷åñòâåííûõ è êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ. Ïîïóëÿöèè
÷åëîâåêà ãåòåðîãåííû ïî ðîñòó, ïèãìåíòàöèè êîæè, ÷åðòàì
ëèöà, ãðóïïàì êðîâè è ìíîãèì äðóãèì ïðèçíàêàì. Êàæäûé
ýòàï ðàçâèòèÿ ãåíåòèêè ñîïðîâîæäàëñÿ âíåäðåíèåì íîâûõ ìåòîäîâ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà, èñïîëüçîâàíèå êîòîðûõ ïîçâîëÿëî âûÿâèòü íîâûå ïëàñòû ñêðûòîé ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè.
Åñòåñòâåííûé îòáîð èçìåíÿåò ãåíåòè÷åñêèé ñîñòàâ ïîïóëÿöèè çà ñ÷åò âûæèâàíèÿ íàèáîëåå ïðèñïîñîáëåííûõ ôåíîòèïîâ. Íî ïðè îòáîðå ìîãóò âûæèâàòü ðàçëè÷íûå ôåíîòèïû.
 äåéñòâèòåëüíîñòè â ïðèðîäå èìååòñÿ ðàçíîîáðàçèå ÷åòêî
ðàçëè÷àþùèõñÿ ìåæäó ñîáîé ôåíîòèïîâ.
Ïîä ãåíåòè÷åñêèì ïîëèìîðôèçìîì (îò ãðå÷. poly — ìíîãî, morphe — ôîðìà) ïîíèìàåòñÿ óñòîé÷èâîå ñîñóùåñòâîâàíèå â ïîïóëÿöèè äâóõ (èëè áîëåå) ãåíîòèïè÷åñêè ðàçëè÷àþùèõñÿ ôîðì, ïðè÷åì ÷àñòîòà íàèáîëåå ðåäêîé ôîðìû âñå æå
140
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
äîñòàòî÷íî âåëèêà, ÷òîáû åå ïîääåðæàíèå ìîæíî áûëî îáúÿñíèòü ñïîíòàííûì ìóòàöèîííûì ïðîöåññîì. Ãåíåòè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì — ýòî ïîíÿòèå, êîòîðîå êîíêðåòèçèðóåò òåðìèí
«ãåíåòè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü». Êàê ïðàâèëî, ôåíîìåí ïîëèìîðôèçìà ñâÿçûâàþò ñ ïîääåðæàíèåì íåñêîëüêèõ àëëåëüíûõ
ôîðì ãåíà, ÷òî îáíàðóæèâàåòñÿ ïðèñóòñòâèåì â ïîïóëÿöèè
ãîìî- è ãåòåðîçèãîòíûõ ãåíîòèïîâ ïî äàííîìó ëîêóñó. Åñëè
æå âñå îñîáè ãîìîçèãîòíû ïî îäíîìó è òîìó æå àëëåëþ, ãîâîðÿò, ÷òî ïîïóëÿöèÿ ìîíîìîðôíà ïî äàííîìó ëîêóñó. Ñîîòâåòñòâåííî, åñëè â äîñòàòî÷íî áîëüøîé âûáîðêå èç ïîïóëÿöèè îáíàðóæèâàåòñÿ åäèíñòâåííûé àëëåëüíûé âàðèàíò, ëîêóñ ìîíîìîðôåí.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå ãîâîðÿò, ÷òî ëîêóñ ïîääåðæèâàåòñÿ â ïîëèìîðôíîì ñîñòîÿíèè.
Ðàçëè÷àþò ïåðåõîäíûé ïîëèôîðìèçì è ñáàëàíñèðîâàííûé.
Ïåðåõîäíûé ïîëèôîðìèçì âîçíèêàåò ïðè ñèëüíîì äàâëåíèè
îòáîðà íà ðàçëè÷íûå ôîðìû, ñóùåñòâóþùèå â ïîïóëÿöèÿõ,
ñáàëàíñèðîâàííûé ïîëèôîðìèçì — ïðè ñóùåñòâîâàíèè â îäíîé ïîïóëÿöèè ðàçëè÷íûõ ôîðì â ñòàáèëüíûõ óñëîâèÿõ ñðåäû. Ïðèìåðîì òàêîãî ïîëèìîðôèçìà ó ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ ãðóïïà êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0, â êîòîðîé ÷åòêî ðàçëè÷àþòñÿ â ðåàêöèè àããëþòèíàöèè 4 ãðóïïû.
Åñëè ãåíû, îïðåäåëÿþùèå ðàçëè÷íûå ãðóïïû êðîâè, ñ÷èòàëèñü íå èìåþùèìè ïðèñïîñîáèòåëüíîãî ñâîéñòâà, òî â íàñòîÿùåå âðåìÿ äîêàçàíî èõ ïðèñïîñîáèòåëüíîå çíà÷åíèå. Èììóíîëîãè÷åñêèé êîíôëèêò ïðè íåñîâìåñòèìîñòè ìåæäó ïëîäîì ñ ãðóïïîé êðîâè À è ìàòåðèíñêèì îðãàíèçìîì ñ ãðóïïîé
êðîâè 0 èëè Â, ïðè íàëè÷èè ó ïëîäà ãðóïïû êðîâè  è ãðóïïû êðîâè ìàòåðè 0 èëè À, à òàêæå ïðè ãðóïïå êðîâè À ïëîäà è ìàòåðèíñêèì îðãàíèçìîì ñ ãðóïïîé êðîâè À èëè  ïðèâîäèò ê ýëèìèíàöèè ïëîäà è âìåñòå ñ ýòèì ê ïîñòîÿííîé óòðàòå àëëåëåé À è Â. Íî áëàãîäàðÿ ïðåäîñòàâëÿåìûì îðãàíèçìó àëëåëåì À è àëëåëåì  ïðèñïîñîáèòåëüíûì ñâîéñòâàì ÷àñòîòû ãðóïï êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0 â ïîïóëÿöèÿõ ïîääåðæèâàþòñÿ îòíîñèòåëüíî íà ïîñòîÿííîì è âûñîêîì óðîâíå.
×àñòîòû ðàçíûõ ãåíîòèïîâ â ðàçíûõ ïîïóëÿöèÿõ ìîãóò âàðüèðîâàòü, íî â äàííîé ïîïóëÿöèè îíè îñòàþòñÿ ïîñòîÿííûìè èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå. Îáúÿñíÿåòñÿ ýòî òåì, ÷òî íè
Ãåíû â ïîïóëÿöèÿõ
141
îäèí ãåíîòèï íå îáëàäàåò ñåëåêòèâíûì ïðåèìóùåñòâîì ïåðåä
äðóãèìè. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè ó ìóæ÷èí áåëîé ðàñû ñ
ãðóïïîé êðîâè 0 âûøå, ÷åì ó ìóæ÷èí ñ äðóãèìè ãðóïïàìè
êðîâè, íî ó íèõ ÷àùå, ÷åì ó äðóãèõ, ðàçâèâàåòñÿ ÿçâà äâåíàäöàòèïåðñòíîé êèøêè.
Òàêèì îáðàçîì, ïðèâåäåííûé ïðèìåð ïîêàçûâàåò, ÷òî ãåíåòè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì, ñ îäíîé ñòîðîíû, ïîäâåðæåí
ðàâíîíàïðàâëåííûì ïðèñïîñîáèòåëüíûì ïðîöåññàì, ñ äðóãîé
ñòîðîíû, ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ ãåíåòè÷åñêîé íàïðàâëåííîñòè ê ðàçâèòèþ áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ (ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ).
Ïî äàííûì ñîâðåìåííûõ èññëåäîâàíèé, ãåíîì ÷åëîâåêà
ñîäåðæèò ïðèìåðíî îò 26 000 äî 30 000 ãåíîâ è îäíà òðåòüÿ
÷àñòü èìåþò áîëåå ÷åì îäèí àëëåëü. Òàêèì îáðàçîì, ÿâëÿþòñÿ
ïîëèìîðôíûìè, è çà ñ÷åò êîìáèíàòèâíîé ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè âîçíèêàåò îãðîìíîå ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå ÷åëîâåêà.
Èñòîðè÷åñêè äëèòåëüíîå âðåìÿ ñóùåñòâîâàíèå îòäåëüíî
âçÿòûõ ïîïóëÿöèé â îäíèõ è òåõ æå óñëîâèÿõ ñðåäû îáèòàíèÿ
ïðèâåëî ê çàêðåïëåíèþ ñïåöèôè÷åñêèõ äëÿ êîíêðåòíîé ïîïóëÿöèè ñî÷åòàíèé íîðìàëüíûõ àëëåëåé, ïðèñïîñîáëåííûõ ê óñëîâèÿì ñðåäû. Äðóãîé èñòî÷íèê ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè
è ãåíåòè÷åñêîãî ïîëèôîðìèçìà ñâÿçàí ñ óñòîé÷èâîñòüþ ÷åëîâåêà ê íåêîòîðûì çàáîëåâàíèÿì. Íàïðèìåð, çàùèòó îðãàíèçìà ÷åëîâåêà îò ìàëÿðèéíîé èíôåêöèè îáåñïå÷èâàåò îñîáîå
ñâîéñòâî ãåìîãëîáèíà, ïðåäîòâðàùàÿ ðàçâèòèå ïàðàçèòà â ýðèòðîöèòå.
Ðàñøèðåíèå ãðàíèö îáèòàíèÿ, ïåðåñåëåíèå öåëûõ íàðîäîâ è ìèãðàöèÿ ëþäåé íå îáåñïå÷èâàþò îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà. Âñå ýòî ïðèâîäèò ê
íåáëàãîïðèÿòíîìó ñî÷åòàíèþ íîðìàëüíûõ ãåíîâ è ñîçäàþòñÿ
óñëîâèÿ äëÿ ðàçâèòèÿ áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ.
ßâëåíèå ïîëèôîðìèçìà ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ âûÿâëåíèÿ ãðóïï
ðèñêà ïî ðàçëè÷íûì çàáîëåâàíèÿì íà îñíîâàíèè äàííûõ î ñâÿçè
ïîëèôîðìèçìà è ÷àñòîòû çàáîëåâàíèé.
142
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. ×òî âû ïîíèìàåòå ïîä òåðìèíîì «ïîïóëÿöèÿ»?
2. Ñôîðìóëèðóéòå çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà.
3. Êàêèå óñëîâèÿ íåîáõîäèìû äëÿ âûïîëíåíèÿ çàêîíà Õàðäè– Âàéíáåðãà?
4. Îïðåäåëèòå îñíîâíîå óñëîâèå «ðàâíîâåñíîé ïîïóëÿöèè».
5. Ïåðå÷èñëèòå ïðîöåññû, íàðóøàþùèå çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà.
6. Âñåãäà ëè ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ ñîîòâåòñòâóþò ÷àñòîòàì ôåíîòèïîâ? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû.
7.  ïîïóëÿöèè ÷àñòîòà ðåöåññèâíîãî àëëåëÿ ñîñòàâëÿåò 0,01:
à) îïðåäåëèòå îòíîñèòåëüíûå ÷àñòîòû ãîìî- è ãåòåðîçèãîò â ïàíìèêñòíîé ïîïóëÿöèè;
á) ðàññ÷èòàéòå, âî ñêîëüêî ðàç ÷àùå âñòðå÷àåòñÿ ðåöåññèâíûé
àëëåëü â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ïî ñðàâíåíèþ ñ ãîìîçèãîòíûì.
8. Äàéòå îïðåäåëåíèå ïîíÿòèþ «èíöåñò».
9. ×òî îòðàæàåò êîýôôèöèåíò èíáðèäèíãà?
10. Ïî÷åìó â ðîäñòâåííûõ áðàêàõ ÷àùå, ÷åì â íåðîäñòâåííûõ, ðîæäàþòñÿ äåòè ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûìè çàáîëåâàíèÿìè?
11. ×åì îáúÿñíèòü ïîâûøåííóþ ÷àñòîòó êðîâíîðîäñòâåííûõ áðàêîâ ñðåäè ðîäèòåëåé äåòåé ñ ðåäêèìè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûìè çàáîëåâàíèÿìè?
12. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ïîëèìîðôíûõ ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà.
13. Êàêèå ïðîöåññû ñïîñîáñòâóþò ïîääåðæàíèþ ïîëèìîðôèçìîâ
â ïîïóëÿöèè?
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
143
Ãëàâà 6
ÌÅÒÎÄÛ ÈÇÓ×ÅÍÈß
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ È ÈÇÌÅÍ×ÈÂÎÑÒÈ
×ÅËÎÂÅÊÀ  ÍÎÐÌÅ È ÏÀÒÎËÎÃÈÈ
6.1. Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä èçó÷åíèÿ
íàñëåäñòâåííîñòè ÷åëîâåêà
Ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä — èçó÷åíèå ðîäîñëîâíûõ ñ óêàçàíèåì òèïà ðîäñòâåííûõ ñâÿçåé ìåæäó ÷ëåíàìè ðîäîñëîâíîé, ñ
ïîìîùüþ êîòîðîãî ïðîñëåæèâàåòñÿ ðàñïðåäåëåíèå áîëåçíåé â
ðîäó. Ãåíåàëîãèÿ — ýòî ó÷åíèå î ðîäîñëîâíûõ, ïðåäñòàâëÿþùåå ñîáîé ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðîäñòâåííûõ ñâÿçåé ìåæäó
÷ëåíàìè îäíîé ñåìüè â íåñêîëüêèõ ïîêîëåíèÿõ. Ïðèìåíåíèå
ñåìåéíîãî àíàëèçà äëÿ èçó÷åíèÿ çàáîëåâàíèé ÷åëîâåêà ñ äàâíèõ âðåìåí ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ôîðìèðîâàíèå ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà. Îêîí÷àòåëüíî ýòîò ìåòîä ñôîðìèðîâàëñÿ â
íà÷àëå XX â.
 ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêå ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä íàçûâàþò
êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèì, òàê êàê îí âêëþ÷àåò êëèíè÷åñêîå
îáñëåäîâàíèå áîëüíîãî è åãî ðîäñòâåííèêîâ.
Îí øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ ïðè ðåøåíèè òåîðåòè÷åñêèõ è ïðèêëàäíûõ ïðîáëåì:
1) Óñòàíîâëåíèå íàñëåäñòâåííîãî õàðàêòåðà ïðèçíàêà.
2) Îïðåäåëåíèå òèïà íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ è ïåíåòðàíòíîñòè ãåíà.
3) Àíàëèç ñöåïëåíèÿ è ëîêàëèçàöèè ãåíîâ íà õðîìîñîìàõ.
4) Èçó÷åíèå èíòåíñèâíîñòè èçìåíåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî
ìàòåðèàëà (÷àñòîòû ìóòàöèé) ó ÷åëîâåêà.
5) Ðàñøèôðîâêà ìåõàíèçìîâ âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ.
6) Ðàñ÷åò ðèñêà ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà ïðè ìåäèêîãåíåòè÷åñêîì êîíñóëüòèðîâàíèè.
144
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
7) Îöåíêà ïðîãíîçà çàáîëåâàíèÿ.
8) Ðàñ÷åò ðèñêà äëÿ ïîòîìñòâà.
Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä óñëîâíî âêëþ÷àåò äâà ýòàïà: ïåðâûé — ñîñòàâëåíèå ðîäîñëîâíîé è âòîðîé — ãåíåàëîãè÷åñêèé àíàëèç.
Ñîñòàâëåíèå ðîäîñëîâíîé
Ýòîò ïðîöåññ íà÷èíàåòñÿ ñî ñáîðà èíôîðìàöèè î ñåìüå áîëüíîãî — ïðîáàíäà, äëÿ êîòîðîãî îôîðìëÿåòñÿ ðîäîñëîâíàÿ.
Ðîäîñëîâíûå ñîñòàâëÿþò ñ ñîáëþäåíèåì îïðåäåëåííûõ ïðàâèë, êîòîðûå ïîçâîëÿþò ïðîâåñòè àíàëèç ðàñïðåäåëåíèÿ ïðèçíàêà èëè çàáîëåâàíèÿ â êîíêðåòíîé ñåìüå. ×àùå âñåãî ðîäîñëîâíûå âêëþ÷àþò ñâåäåíèÿ î òðåõ-÷åòûðåõ ïîêîëåíèÿõ îäíîé
ñåìüè, êàæäîå èç êîòîðûõ îáîçíà÷àåòñÿ ðèìñêîé öèôðîé,
ñâåðõó âíèç, íà÷èíàÿ ñ ñàìîãî ñòàðøåãî.
Ðîä — ýòî øèðîêèé êðóã êðîâíûõ ðîäñòâåííèêîâ.  îäíîé
ñåìüå íåñêîëüêî ÷åëîâåê ìîãóò ñòðàäàòü îäíèì çàáîëåâàíèåì.
Ñíà÷àëà ñîáèðàåòñÿ ïîäðîáíàÿ èíôîðìàöèÿ î ðàçâèòèè è òå÷åíèè çàáîëåâàíèÿ ó ïðîáàíäà, ïðîâîäèòñÿ åãî êëèíè÷åñêîå è
ëàáîðàòîðíîå îáñëåäîâàíèå. Çàòåì èññëåäóþòñÿ è äðóãèå ðîäñòâåííèêè áîëüíîãî, â ïåðâóþ î÷åðåäü åãî ðîäèòåëè è ñèáñû
(äåòè îäíîé ðîäèòåëüñêîé ïàðû). Îáÿçàòåëüíî óòî÷íÿåòñÿ èíôîðìàöèÿ î âîçìîæíûõ íåáëàãîïðèÿòíûõ èñõîäàõ áåðåìåííîñòåé ó æåíùèí, ïîâòîðíûõ ñëó÷àÿõ àíàëîãè÷íîãî çàáîëåâàíèÿ
ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ. Âñå ëè÷íî îáñëåäîâàííûå âðà÷îì ÷ëåíû ñåìüè îáîçíà÷àþòñÿ çíàêîì «!».
Îáû÷íî ðîäîñëîâíàÿ ñîáèðàåòñÿ ïî îäíîìó èëè íåñêîëüêèì ïðèçíàêàì. Èññëåäîâàíèå ðîäîñëîâíîé â çàâèñèìîñòè îò
öåëåé ìîæåò áûòü ïîëíûì èëè íåïîëíûì. Íóæíî ñòðåìèòüñÿ
ê íàèáîëåå ïîëíîìó ñîñòàâëåíèþ ðîäîñëîâíûõ ïî âîñõîäÿùåìó, íèñõîäÿùåìó è áîêîâûì íàïðàâëåíèÿì. Íåîáõîäèìî ñîáèðàòü ñâåäåíèÿ, êàñàþùèåñÿ íå òîëüêî íàëè÷èÿ êîíêðåòíîãî
çàáîëåâàíèÿ â ñåìüå, íî è èíôîðìàöèþ î âñåõ ñëó÷àÿõ çàáîëåâàíèé ñðåäè ÷ëåíîâ ñåìüè. Åñëè ïðèçíàê èëè ðîäîñëîâíàÿ
ìóæà, æåíû íå èññëåäîâàíû, èõ ìîæíî íå óêàçûâàòü íà ðèñóíêå.
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
145
Î êàæäîì ÷ëåíå ñåìüè ñîñòàâëÿåòñÿ êðàòêàÿ çàïèñü ñ òî÷íîé õàðàêòåðèñòèêîé åãî ðîäñòâà ñ ïðîáàíäîì, òàê íàçûâàåìàÿ ëåãåíäà ðîäîñëîâíîé. Ëåãåíäà ñîñòàâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíî
è ÿâëÿåòñÿ ýëåìåíòîì ðîäîñëîâíîé, îíà âêëþ÷àåò ñâåäåíèÿ î
ñîñòîÿíèè çäîðîâüÿ ðîäñòâåííèêîâ, èíôîðìàöèþ î õàðàêòåðå
íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ è îñîáåííîñòÿõ åãî ïðîÿâëåíèÿ, î
íà÷àëå è õàðàêòåðå òå÷åíèÿ çàáîëåâàíèÿ, î âîçðàñòå è ïðè÷èíå ñìåðòè.
Äëÿ àíàëèçà è íàãëÿäíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ñîáðàííîé èíôîðìàöèè ñîñòàâëÿþò ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðîäîñëîâíîé. Äëÿ
ýòîãî èñïîëüçóþò ñòàíäàðòíûå ñèìâîëû è ïðèåìû. Òàêèõ ñèìâîëîâ íàñ÷èòûâàåòñÿ î÷åíü ìíîãî (ðèñ. 6.1). Ïðè áîëüøîì
êîëè÷åñòâå ðàññìàòðèâàåìûõ ïðèçíàêîâ ìîæíî ïîëüçîâàòüñÿ
áóêâåííûìè èëè øòðèõîâûìè ðàçëè÷èÿìè âíóòðè ñèìâîëîâ.
Èçîáðàæåíèå, ñîñòàâëåííîå ñ ïîìîùüþ ñèìâîëîâ, ìîæåò
æåíùèíà
ìóæ÷èíà
Çäîðîâûå
ïðîáàíä
ïîë
íåèçâåñòåí
âûêèäûø
ìåäèöèíñêèé
àáîðò
ìåðòâîðîæäåííûé
áðàê
êðîâíîðîäñòâåííûé
áðàê
ïîâòîðíûé
áðàê
âíåáðà÷íàÿ
ñâÿçü
ñèáñû
ìîíîçèãîòíûå
áëèçíåöû
äèçèãîòíûå
áëèçíåöû
áåñïëîäíûé
áðàê
áîëüíûå
ãåòåðîçèãîòíàÿ íîñèòåëüíèöà ðåöåññèâíîãî ãåíà
â X-õðîìîñîìå
ëè÷íî îáñëåäîâàííûå
óìåðøèå
Ðèñ. 6.1. Ñèìâîëû, èñïîëüçóåìûå ïðè ñîñòàâëåíèè ðîäîñëîâíûõ
146
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ðàñøèôðîâàòü ëþáîé ñïåöèàëèñò, çíàêîìûé ñ êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèì ìåòîäîì. Èçîáðàæåíèå ðîäîñëîâíîé îáÿçàòåëüíî ñîïðîâîæäàåòñÿ îïèñàíèåì îáîçíà÷åíèé. Ðèìñêèìè öèôðàìè ñâåðõó âíèç îáîçíà÷àþò ïîêîëåíèÿ. Ïîòîìñòâî îäíîãî
ïîêîëåíèÿ íóìåðóþò àðàáñêèìè öèôðàìè ïîñëåäîâàòåëüíî ñëåâà íàïðàâî. Òàêèì îáðàçîì, ëþáîé ïðåäñòàâèòåëü ñåìüè ïîëó÷àåò ñâîé ïåðñîíàëüíûé íîìåð, íàïðèìåð: II-3, III-5. Áðàòüÿ è ñåñòðû â ðîäîñëîâíîé ðàñïîëàãàþòñÿ â ïîðÿäêå èõ ðîæäåíèÿ. Âñå èññëåäîâàííûå èíäèâèäû äîëæíû ðàñïîëàãàòüñÿ
ñòðîãî ïî ïîêîëåíèÿì ãîðèçîíòàëüíî. Ïðè áîëüøîé ðîäîñëîâíîé ìîæíî ðàñïîëàãàòü ðàçíûå ïîêîëåíèÿ êîíöåíòðè÷åñêèìè ðÿäàìè.
Ëþäåé, îáëàäàþùèõ àíàëèçèðóåìûì ïðèçíàêîì (çàáîëåâàíèåì), îáû÷íî âûäåëÿþò øòðèõîâêîé. Êðîìå òîãî, â ðîäîñëîâíîé æåëàòåëüíî óêàçûâàòü ìåñòà ïîñòîÿííîãî ïðîæèâàíèÿ
áàáóøåê è äåäóøåê, à òàêæå èõ äîáðà÷íûå ôàìèëèè, ÷òî ïîçâîëèò îïðåäåëèòü âåðîÿòíîñòü ðîäñòâåííîãî áðàêà ìåæäó ðîäèòåëÿìè ïðîáàíäà. Íà ðèñóíêå òàêæå ðåãèñòðèðóåòñÿ ãîä ðîæäåíèÿ ïðîáàíäà è åãî áëèæàéøèõ ðîäñòâåííèêîâ.
Ïîëó÷èòü ñâåäåíèÿ î çàáîëåâàíèÿõ ðîäñòâåííèêîâ èíîãäà
î÷åíü ñëîæíî, òàê êàê ïàöèåíòû íè÷åãî îá ýòîì íå çíàþò èëè
ìîãóò ñêðûâàòü ñëó÷àè çàáîëåâàíèÿ â ñåìüå. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ
òàêèõ ñâåäåíèé ìîæíî ïðèìåíÿòü àíêåòèðîâàíèå, ïðîâåñòè
äîïîëíèòåëüíîå îáñëåäîâàíèå ðîäñòâåííèêîâ áîëüíîãî è èñïîëüçîâàòü äàííûå èñòîðèé áîëåçíè.
Ãðàôè÷åñêîå èçîáðàæåíèå ðîäîñëîâíîé äîëæíî ñîïðîâîæäàòüñÿ «ëåãåíäîé ðîäîñëîâíîé», êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì ýëåìåíòîì îïèñàíèÿ ðîäîñëîâíîé è âêëþ÷àåò:
1) îïèñàíèå ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ ÷ëåíà ðîäîñëîâíîé, èíôîðìàöèÿ î êîòîðîì âàæíà äëÿ ïîíèìàíèÿ õàðàêòåðà íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ (ïðèçíàêà) èëè îñîáåííîñòåé
åãî êëèíè÷åñêîãî ïðîÿâëåíèÿ;
2) âîçðàñò íà÷àëà è õàðàêòåð òå÷åíèÿ çàáîëåâàíèÿ ó ïîðàæåííûõ;
3) ïðè÷èíó ñìåðòè è âîçðàñò íà ìîìåíò ñìåðòè ÷ëåíà ðîäîñëîâíîé;
147
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
4) îïèñàíèå ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè è èäåíòèôèêàöèè çàáîëåâàíèé, ïåðå÷åíü èñòî÷íèêîâ ìåäèöèíñêèõ è äðóãèõ ñâåäåíèé (ðèñ. 6.2).
Ïðè ïðèìåíåíèè ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà âàæíî îòìå÷àòü
â ðîäîñëîâíîé ëè÷íî îáñëåäîâàííûõ íà íàëè÷èå ïðèçíàêà (ê
ýòîìó òàêæå ìîæíî ïðèðàâíÿòü ïîëó÷åíèå ñâåäåíèé èç îáúåêòèâíîãî èñòî÷íèêà, íàïðèìåð èñòîðèè áîëåçíè) è íåîáñëåäîâàííûõ, ñâåäåíèÿ î êîòîðûõ ïîëó÷åíû èç îòâåòîâ ïðîáàíäà
èëè ðîäñòâåííèêîâ, à òàêæå èç àíêåò. Íóæíî ñòðåìèòüñÿ ê
ïîëó÷åíèþ íàèáîëåå ïîëíîãî è îáúåêòèâíîãî ïåðâè÷íîãî ìàòåðèàëà, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ îñíîâîé ñòàòèñòè÷åñêîãî è ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà è, ñîîòâåòñòâåííî, çàëîãîì ïðàâèëüíîñòè
è òî÷íîñòè ïîëó÷åííûõ â ðåçóëüòàòå âûâîäîâ.
I
II
III
IV
2
1
3
1
2
1
2
1
2
à
3
3
4
3
4
4
5
á
4
6
5
7
8
6
9 10
7
8
11
â
Ðèñ. 6.2. Ïðèìåð ðîäîñëîâíîé: à — áîëüíûå äèàáåòîì;
á — áîëüíûå íåéðîôèáðîìàòîçîì; ⠗ îáñëåäîâàííûå ëè÷íî
Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä îêàçûâàåò äîâîëüíî çíà÷èòåëüíóþ ïîìîùü â äèàãíîñòèêå íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè.
Ïîñëå îôîðìëåíèÿ èçîáðàæåíèÿ ðîäîñëîâíîé ïðèñòóïàþò
ê åå àíàëèçó, öåëüþ êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåíèå ãåíåòè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé. Ïðè àíàëèçå ðîäîñëîâíîé ïåðâîé
çàäà÷åé ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâëåíèå íàñëåäñòâåííîãî õàðàêòåðà ïðèçíàêà. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçóþòñÿ îñíîâíûå ïðèíöèïû íàñëåäîâàíèÿ, óñòàíîâëåííûå Ã. Ìåíäåëåì. Ó÷èòûâàåòñÿ íåçàâèñèìîå êîìáèíèðîâàíèå àëëåëåé â ãàìåòàõ, íàëè÷èå îáùèõ ãåíîâ
è ñòåïåíü ãåíåòè÷åñêîãî ðîäñòâà ó ïðåäñòàâèòåëåé îäíîé ñåìüè.
148
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Òàêîé ïîäõîä îáåñïå÷èâàåò ðåøåíèå çàäà÷ êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà. Ïîâòîðíûå ñëó÷àè îäíîãî è òîãî æå çàáîëåâàíèÿ â ñåìüå ïîçâîëÿþò ïðåäïîëàãàòü åãî íàñëåäñòâåííûé õàðàêòåð.
Ñëåäóþùåé çàäà÷åé ãåíåàëîãè÷åñêîãî àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåíèå òèïà íàñëåäîâàíèÿ. Äëÿ ýòîãî èçó÷àþò, êàê çàáîëåâàíèå ðàñïðåäåëÿåòñÿ ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ â îäíîé ñåìüå.
Ïðè àíàëèçå ïðèìåíÿþò îñíîâíûå ïðèíöèïû íàñëåäîâàíèÿ
ïðèçíàêîâ. Óòî÷íåíèå òèïà íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ ïî îäíîé ðîäîñëîâíîé èíîãäà îêàçûâàåòñÿ íåâîçìîæíûì èç-çà ìàëî÷èñëåííîñòè ñåìüè, íåâîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíîé
èíôîðìàöèè î ðîäñòâåííèêàõ, ñïîðàäè÷åñêèõ ñëó÷àåâ àíàëîãè÷íîé ïàòîëîãèè. Àíàëèç áîëüøîãî ÷èñëà ðîäîñëîâíûõ è
èñïîëüçîâàíèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ðàñ÷åòîâ îáåñïå÷èâàþò ðåøåíèå
ýòîé çàäà÷è ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà. Ýòîò ìåòîä ñîõðàíÿåò
ñâîå çíà÷åíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ñöåïëåíèÿ ãåíîâ è èõ ëîêàëèçàöèè, ÷àñòîòû è ïðè÷èí èçìåíåíèÿ ãåíåòè÷åñêèõ ñòðóêòóð,
âçàèìîäåéñòâèÿ ãåíîâ, ïîñêîëüêó äëÿ ÷åëîâå÷åñêîãî îáùåñòâà
íåïðèåìëåìû îïûòû ïî ñêðåùèâàíèþ îñîáåé ñ ðàçíûìè ãåíîòèïàìè.
Ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì â ïðàêòèêå ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ. Ñ åãî ïîìîùüþ óòî÷íÿåòñÿ ðèñê ðàçâèòèÿ çàáîëåâàíèÿ, âåðîÿòíîñòü íîñèòåëüñòâà
àíîìàëüíîãî ãåíà. Çà÷àñòóþ ïðè îïðåäåëåíèè ïðîãíîçà ïîòîìñòâà äðóãèå ñëîæíûå ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû äàþò çíà÷èòåëüíî ìåíüøå èíôîðìàöèè.
Íîâåéøèå èññëåäîâàíèÿ ñòðóêòóðû ÄÍÊ è õðîìîñîì òîëüêî ðàñøèðèëè ãðàíèöû åãî ïðèìåíåíèÿ, ïîçâîëèëè ðåøàòü
áîëåå ñëîæíûå çàäà÷è â ïðîôèëàêòèêå íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ó ÷åëîâåêà.
Ãåíû â ñåìüÿõ. Êðèòåðèè òèïîâ íàñëåäîâàíèÿ
Îñîáåííîñòè ðîäîñëîâíûõ ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîì íàñëåäîâàíèè. Ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîì íàñëåäîâàíèè â ðîäîñëîâíûõ îáû÷íî ðåãèñòðèðóåòñÿ íåñêîëüêî ñëó÷àåâ îäíîãî
çàáîëåâàíèÿ, êîòîðûì ñòðàäàþò ðîäñòâåííèêè â íåñêîëüêèõ
ïîêîëåíèÿõ (ðèñ. 6.3, 6.4).
149
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
I
II
1
1
III
VI
1
I
2
II
2
3
1
2
III 1
2
VI 1
Ðèñ. 6.3. Ðîäîñëîâíàÿ
ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì òèïîì
íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ
(íåñîâåðøåííûé îñòåîãåíåç)
1
1
2
2
2
3
4
5
3
4
5
2
Ðèñ. 6.4. Ðîäîñëîâíàÿ
ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì
òèïîì íàñëåäîâàíèÿ
(íåéðîôèáðîìàòîç 1-ãî òèïà)
Ïðè òàêîì òèïå íàñëåäîâàíèÿ äëÿ ðàçâèòèÿ áîëåçíè äîñòàòî÷íî íàñëåäîâàíèÿ îäíîãî ìóòàíòíîãî àëëåëÿ îò îäíîãî èç
ðîäèòåëåé. Òèïè÷íûìè ïðèçíàêàìè äëÿ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ ôîðì íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè óñòàíîâëåíî:
— ïåðåäà÷à áîëåçíè ïî âåðòèêàëè — áîëåçíü âñòðå÷àåòñÿ â
êàæäîì ïîêîëåíèè;
— êîëè÷åñòâåííîå ñîîòíîøåíèå áîëüíûõ è çäîðîâûõ ÷ëåíîâ ñåìüè ÿâëÿåòñÿ ïðèìåðíî ðàâíûì âíå çàâèñèìîñòè
îò ïîëà. Îäíàêî ñòåïåíü âûðàæåííîñòè ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðèçíàêà (ýêñïðåññèâíîñòü) îáû÷íî ñèëüíî âàðüèðóåò ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ.  îäíîé ñåìüå ìîæíî
âñòðåòèòü êàê î÷åíü òÿæåëûå, òàê è î÷åíü ëåãêèå ôîðìû çàáîëåâàíèÿ;
— áîëüíîé ÷åëîâåê ïåðåäàåò ïàòîëîãè÷åñêèé ïðèçíàê ïîëîâèíå ñâîèõ äåòåé, ïðè ýòîì ÷èñëî äåâî÷åê è ìàëü÷èêîâ ðàâíîå;
— â ðîäîñëîâíûõ ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ çäîðîâûå ðîäñòâåííèêè îáû÷íî èìåþò çäîðîâîå ïîòîìñòâî. Èñêëþ÷åíèå ñîñòàâëÿþò áîëåçíè ñ
íåïîëíîé ïåíåòðàíòíîñòüþ è ñïîðàäè÷åñêèå ñëó÷àè çàáîëåâàíèÿ. Ïðè íåïîëíîé ïåíåòðàíòíîñòè ïîòîìîê
150
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
áîëüíîãî ÷åëîâåêà, áóäó÷è âíåøíå çäîðîâûì, ïåðåäàåò
çàáîëåâàíèå ñâîèì äåòÿì;
— â íåêîòîðûõ ñåìüÿõ ìîæíî çàðåãèñòðèðîâàòü òîëüêî îäèí
ñëó÷àé àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî ïðèçíàêà. Òàêèå ïðèçíàêè ïðèíÿòî íàçûâàòü ñïîðàäè÷åñêèìè. Ñïîðàäè÷åñêèå ñëó÷àè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî çàáîëåâàíèÿ ÷àñòî
ñâÿçàíû ñ èçìåíåíèåì íîðìàëüíîãî ãåíà (ìóòàöèåé),
ñëó÷àéíî âîçíèêøèì â ïðîöåññå ôîðìèðîâàíèÿ ïîëîâûõ êëåòîê ó êîãî-òî èç ðîäèòåëåé áîëüíîãî.
Äëÿ íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèé õàðàêòåðíî áîëåå ðàííåå ðàçâèòèå è íàðàñòàíèå òÿæåñòè ïàòîëîãè÷åñêèõ íàðóøåíèé â ïîñëåäóþùèõ ïîêîëåíèÿõ. Òàêîå ÿâëåíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå àíòèöèïàöèÿ. Ðàíåå ïðåäïîëàãàëè, ÷òî åå ïðè÷èíîé ÿâëÿþòñÿ
äåôåêòû ñòàòèñòè÷åñêîãî ó÷åòà. Íî â ïîñëåäíèå ãîäû áûëî
äîêàçàíî, ÷òî àíòèöèïàöèÿ îáóñëîâëåíà óñóãóáëåíèåì èçìåíåíèé â ãåíå â êàæäîì ïîñëåäóþùåì ïîêîëåíèè. Â òàêèõ ãåíàõ
îáíàðóæåíî óâåëè÷åíèå êîëè÷åñòâà ïîâòîðÿþùèõñÿ êîðîòêèõ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, ñîñòîÿùèõ èç 3 íóêëåîòèäîâ (ýêñïàíñèÿ
òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðîâ). Ïðè ýòîì ÷åì áîëüøå èõ ÷èñëî,
òåì ðàíüøå íà÷èíàåòñÿ çàáîëåâàíèå è òåì òÿæåëåå îíî ïðîòåêàåò. Íàïðèìåð, ïðè õîðåå Ãåíòèíãòîíà êîëè÷åñòâî ïîâòîðÿþùèõñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ìîæåò áûòü áîëüøå ñîðîêà.
Àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûé òèï íàñëåäîâàíèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ
ðåãèñòðàöèåé áîëüíûõ â ðîäîñëîâíîé ñðåäè äåòåé îäíîé ñóïðóæåñêîé ïàðû.  ñåìüå íå îáíàðóæèâàåòñÿ íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ îò ïîêîëåíèÿ ê ïîêîëåíèþ, òàê êàê àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîå ïàòîëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå ìîæåò îáû÷íî ïðîÿâëÿòüñÿ òîëüêî ó ãîìîçèãîòíûõ íîñèòåëåé àíîìàëüíîãî ãåíà. Ãåòåðîçèãîòíûå ðîäèòåëè áîëüíûõ â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ôåíîòèïè÷åñêè çäîðîâû, íî ÷àñòî ñîñòîÿò â ðîäñòâåííîì áðàêå
(ðèñ. 6.5).
Îáùíîñòü ìåñò ïðîèñõîæäåíèÿ ïðåäêîâ ñóïðóãîâ òàêæå ìîæåò óêàçûâàòü íà âåðîÿòíîå ðîäñòâî ìåæäó íèìè, äàæå åñëè
îíè íå çíàþò îá ýòîì. Ñòàòèñòè÷åñêèé àíàëèç áîëüøîãî ÷èñëà ðîäîñëîâíûõ ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü, ÷òî áîëüíûìè ÿâëÿþòñÿ ïðèìåðíî
÷åòâåðòü âñåõ ïîòîìêîâ ãåòåðîçèãîòíûõ ðîäèòåëåé. Ïðè ýòîì
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
I
1
151
2
II
1
2
3
4
III
1
VI
2
3
5
4
1
2
3
6
7
8
9
10 11
4
Ðèñ. 6.5. Ðîäîñëîâíàÿ ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì òèïîì
íàñëåäîâàíèÿ áîëåçíè (áîëåçíü Òåÿ–Ñàêñà — ÎÌ2-ãàíãëèîçèäîç)
îäèíàêîâî ÷àñòî çàáîëåâàþò è ìóæ÷èíû, è æåíùèíû. Îñòàëüíûå 75% äåòåé â ýòèõ ñåìüÿõ îáû÷íî çäîðîâû.
Ìåäèöèíñêèé ðàáîòíèê â ïîâñåäíåâíîé ïðàêòèêå ÷àñòî
ñòàëêèâàåòñÿ ëèáî ñ îäíèì áîëüíûì â ñåìüå, ëèáî ñ îòñóòñòâèåì çäîðîâûõ ïîòîìêîâ ó òàêèõ ðîäèòåëåé. Ýòî íå ïðîòèâîðå÷èò çàêîíàì íàñëåäîâàíèÿ è îáúÿñíÿåòñÿ ñòàòèñòè÷åñêîé
íåäîñòîâåðíîñòüþ ïðè îáñëåäîâàíèè ìàëî÷èñëåííîé ñåìüè.
Ïîýòîìó ïîâòîðíûé ðèñê ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà ó ãåòåðîçèãîòíûõ ðîäèòåëåé ñîñòàâëÿåò 25%.
Áîëåçíè ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ
ïðîÿâëÿþòñÿ òîëüêî ó ãîìîçèãîò. Ãåòåðîçèãîòû ôåíîòèïè÷åñêè
îò çäîðîâûõ ëþäåé ñ äâóìÿ íîðìàëüíûìè àëëåëÿìè íå èìåþò
îòëè÷èé.
Õàðàêòåðíûìè îñîáåííîñòÿìè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèé ÿâëÿþòñÿ:
— ïîðàæàþòñÿ îäèíàêîâî è ìóæ÷èíû, è æåíùèíû;
— ðîäèòåëè êëèíè÷åñêè çäîðîâû;
— åñëè áîëüíû îáà ñóïðóãà, òî âñå äåòè áóäóò áîëüíûìè;
— â áðàêå áîëüíîãî îòöà ñî çäîðîâîé, íåãåòåðîçèãîòíîé
æåíùèíîé ðîæäàþòñÿ çäîðîâûå äåòè;
152
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
— ÷åì áîëüøå äåòåé â ñåìüå, òåì ÷èñëî áîëüíûõ äåòåé áóäåò áîëüøå;
— â áðàêå áîëüíîãî ñ íîñèòåëåì ìóòàíòíîãî àëëåëÿ ðîæäàåòñÿ 50% áîëüíûõ äåòåé;
— ÷åì ðåæå âñòðå÷àåòñÿ ìóòàíòíûé ãåí â ïîïóëÿöèè, òåì
÷àùå ðîäèòåëè áîëüíîãî ðåáåíêà ÿâëÿþòñÿ êðîâíûìè ðîäñòâåííèêàìè (ðèñ. 6.6).
×àùå âñòðå÷àþòñÿ áðàI
êè, êîãäà îáà ðîäèòåëÿ ãå1
2
òåðîçèãîòíû. Ðèñê ïîÿâëåíèÿ â òàêîé ñåìüå áîëüII
1
2
3
4
íîãî ðåáåíêà ñîñòàâëÿåò
25%. Ñåãðåãàöèÿ ïîòîìIII
ñòâà ñîîòâåòñòâóåò ìåíäå1
2
3
4
ëåâñêîìó ñîîòíîøåíèþ:
1 çäîðîâûé : 2 ãåòåðîçèãîVI
1
2
3
òû : 1 áîëüíîé. Âûñîêàÿ
âåðîÿòíîñòü àóòîñîìíîV
ðåöåññèâíîãî çàáîëåâàíèÿ
1
2 3
èìååòñÿ ïðè êðîâíîðîäÐèñ. 6.6. Ðîäîñëîâíàÿ ñ àóòîñîìíîñòâåííûõ áðàêàõ. Î÷åíü
ðåöåññèâíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ
ðåäêî âñòðå÷àþòñÿ áðàêè
çàáîëåâàíèÿ (ôåíèëêåòîíóðèÿ)
äâóõ ãîìîçèãîòíûõ ëþäåé. Â òàêèõ ñåìüÿõ âñå äåòè áóäóò ãîìîçèãîòàìè, à ïîòîìó
áîëüíûìè. Êîãäà ó áîëüíûõ ðîäèòåëåé ðîæäàþòñÿ çäîðîâûå
äåòè, òî ýòî îáúÿñíÿåòñÿ ìóòàöèÿìè â ðàçíûõ ãåíàõ. Òàêèå
äåòè ÿâëÿþòñÿ äâîéíûìè ãåòåðîçèãîòàìè. Áîëåçíÿìè ñ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ ôåíèëêåòîíóðèÿ, ìóêîâèñöèäîç, ãàëàêòîçåìèÿ, ìóêîïîëèñàõàðèäîç,
ãåïàòî-ëåíòèêóëÿðíàÿ äåãåíåðàöèÿ (áîëåçíü Óèëñîíà–Êîíîâàëîâà), àäðåíîãåíèòàëüíûé ñèíäðîì.
 áðàêå ïîðàæåííîãî èíäèâèäà è ãåòåðîçèãîòíîãî íîñèòåëÿ òîãî æå ìóòàíòíîãî àëëåëÿ ðèñê äëÿ áóäóùèõ ñåìåé ñîñòàâèò 50% êàê ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîì òèïå íàñëåäîâàíèÿ,
òàê è ïðè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîì íàñëåäîâàíèè. Ïîýòîìó ýòîò
âàðèàíò àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîãî íàñëåäîâàíèÿ íàçûâàåòñÿ
ïñåâäîäîìèíèðîâàíèåì.
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
153
 ðîäîñëîâíûõ ïðè íàñëåäîâàíèè äîìèíàíòíîãî ãåíà, ñöåïëåííîãî ñ Õ-õðîìîñîìîé, ïðèçíàê ïðîÿâëÿåòñÿ âî âñåõ ïîêîëåíèÿõ.
Ïðè Õ-ñöåïëåííîì ðåöåññèâíîì òèïå íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèå â àáñîëþòíîì áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ðåãèñòðèðóåòñÿ
òîëüêî ó ìóæ÷èí, íî ïåðåäàåòñÿ çäîðîâûìè æåíùèíàìè.
Ïðè÷èíà òàêîãî ðàñïðåäåëåíèÿ — â ãåìèçèãîòíîñòè ìóæ÷èí è
ãåòåðîçèãîòíîñòè æåíùèí, êîòîðûå êðîìå àíîìàëüíîãî ãåíà
îáû÷íî èìåþò åãî íîðìàëüíûé àëëåëü, ðàñïîëîæåííûé íà
Õ-õðîìîñîìå. Ìóæ÷èíû, îáëàäàþùèå òîëüêî îäíîé Õ-õðîìîñîìîé, îáÿçàòåëüíî ïðîÿâëÿþò â ôåíîòèïå ðàñïîëîæåííûå
íà íåé ãåíû, äàæå åñëè îíè ðåöåññèâíûå. Æåíùèíû, â êàðèîòèïå êîòîðûõ ñîäåðæèòñÿ äâå Õ-õðîìîñîìû, ïðè òàêîì òèïå
íàñëåäîâàíèÿ áóäóò çäîðîâû, íî ìîãóò ïåðåäàòü çàáîëåâàíèå
ñâîèì ïîòîìêàì (ðèñ. 6.7).
Îñîáåííîñòè íàñëåäîâàíèÿ ðîäîñëîâíîé ïðè ýòîì òèïå ñëåäóþùèå:
— ïîðàæàþòñÿ è ìóæ÷èíû è æåíùèíû, íî áîëüíûõ æåíùèí â 2 ðàçà áîëüøå, ÷åì ìóæ÷èí;
— áîëüíûå æåíùèíû ïåðåäàþò ïàòîëîãè÷åñêèé àëëåëü â
ñðåäíåì 50% ñûíîâåé è 50% äî÷åðåé.  ñëó÷àå áðàêà
òàêîé æåíùèíû è çäîðîâîãî ìóæ÷èíû 50% èõ ñûíîâåé
îêàæóòñÿ áîëüíûìè. Äðóãèå äåòè ýòèõ ðîäèòåëåé áóäóò çäîðîâû, íî ïîëîâèíà äî÷åðåé ñòàíóò íîñèòåëÿìè
àíîìàëüíîãî ãåíà;
I
II 1
III 1
VI
1
2
2
3
2
3
1
4
5
4
2 3
6
5
4
5
Ðèñ. 6.7. Ðîäîñëîâíàÿ ñ äîìèíàíòíûì Õ-ñöåïëåííûì òèïîì
íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ (âèòàìèí D-ðåçèñòåíòíûé ðàõèò)
154
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
— çàáîëåâàíèå ó æåíùèíû ìîæåò âîçíèêíóòü, åñëè îíà
îêàæåòñÿ äî÷åðüþ áîëüíîãî îòöà è ãåòåðîçèãîòíîé ìàòåðè. Ïîäîáíûå áðàêè âñòðå÷àþòñÿ î÷åíü ðåäêî è îáû÷íî
ÿâëÿþòñÿ ðîäñòâåííûìè;
— áîëüíîé ìóæ÷èíà ïåðåäàñò ñâîé ïàòîëîãè÷åñêèé ïðèçíàê
òîëüêî äî÷åðÿì, â òî âðåìÿ êàê âñå åãî ñûíîâüÿ áóäóò
çäîðîâû, òàê êàê îíè íàñëåäóþò îò îòöà òîëüêî Y-õðîìîñîìó. Îäíàêî âñå äî÷åðè îêàæóòñÿ ãåòåðîçèãîòíûìè
íîñèòåëÿìè àíîìàëüíîãî ãåíà;
— äîñòàòî÷íî ÷àñòî âûÿâëÿþòñÿ ñïîðàäè÷åñêèå ñëó÷àè
Õ-ñöåïëåííîé ðåöåññèâíîé ïàòîëîãèè. Îáû÷íî ïðè÷èíîé òàêîãî ÿâëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ èçìåíåíèå ñîîòâåòñòâóþùåãî ãåíà â ïîëîâîé êëåòêå äåäà ýòîãî áîëüíîãî ïî ìàòåðèíñêîé ëèíèè;
— äëÿ Õ-ñöåïëåííîãî äîìèíàíòíîãî íàñëåäîâàíèÿ õàðàêòåðíî íàëè÷èå ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðèçíàêà â íåñêîëüêèõ
ïîêîëåíèÿõ îäíîé ñåìüè;
— â ïîòîìñòâå áîëüíîé æåíùèíû ïîëîâèíà äåòåé íåçàâèñèìî îò ïîëà èìåþò àíàëîãè÷íîå çàáîëåâàíèå.
Íà Y-õðîìîñîìå íàõîäèòñÿ íåìíîãî ãåíîâ. Ïðèçíàêè, êîòîðûå êîíòðîëèðóþòñÿ èìè, ïåðåäàþòñÿ òîëüêî îò îòöà ê ñûíó,
÷òî è ïðîñëåæèâàåòñÿ â ñîîòâåòñòâóþùèõ ðîäîñëîâíûõ.
Áîëåçíè ñ Õ-ðåöåññèâíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ âñòðå÷àþòñÿ
ðåäêî. Æåíùèíû ïî÷òè âñåãäà ãåòåðîçèãîòíû, îíè ôåíîòèïè÷åñêè çäîðîâû è ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëÿìè. Áîëüíûìè áûâàþò òîëüêî
ìóæ÷èíû. Ïðè íàðóøåíèè ðåïðîäóêòèâíîé ôóíêöèè ó áîëüíûõ
(ðèñ. 6.8) ðîäîñëîâíàÿ èìååò ñëåäóþùèå îñîáåííîñòè:
I
1
II
III
1
1
2
2
3
2
3
4
4
5
5
Ðèñ. 6.8. Ðîäîñëîâíàÿ ñ ðåöåññèâíûì Õ-ñöåïëåííûì òèïîì
íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ (ãåìîôèëèÿ À)
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
155
— çàáîëåâàþò òîëüêî ìàëü÷èêè;
— îêîëî 2/3 ñëó÷àåâ ïåðåäàåòñÿ îò ìàòåðåé-íîñèòåëüíèö,
1/3 âîçíèêàåò â ðåçóëüòàòå íîâûõ ìóòàöèé â Õ-õðîìîñîìå ìàòåðè;
— ó áîëüíûõ ìàëü÷èêîâ ìîãóò áûòü áîëüíûå áðàòüÿ è äÿäè
ïî ìàòåðè;
— íîâûå ìóòàöèè ÿâëÿþòñÿ ñïîðàäè÷åñêèìè ñëó÷àÿìè;
— ñåñòðû áîëüíûõ áðàòüåâ ïðè óíàñëåäîâàííûõ ñëó÷àÿõ
èìåþò 50%-íóþ âåðîÿòíîñòü áûòü íîñèòåëÿìè ïàòîëîãè÷åñêîãî àëëåëÿ. Ñåñòðû ïåðåäàþò ãåí 50% ñûíîâåé (îíè áîëüíû) è 50% äî÷åðåé (îíè íîñèòåëüíèöû).
Åñëè ðåïðîäóêöèÿ íå íàðóøåíà, òî íàñëåäîâàíèå áóäåò ñëåäóþùèì (ðèñ. 6.9):
— çàáîëåâàíèå íàñëåäóåòñÿ â áîëåå 2/3 ñëó÷àåâ;
— áîëüíûå ìóæ÷èíû ïåðåäàþò ïàòîëîãè÷åñêèé àëëåëü âñåì
ñâîèì äî÷åðÿì è íèêîìó èç ñûíîâåé;
— â áðàêå æåíùèíû-íîñèòåëüíèöû ñ áîëüíûì ìóæ÷èíîé
ñðåäè äî÷åðåé 50% — áîëüíûå, 50% — íîñèòåëüíèöû,
ñðåäè ñûíîâåé 50% — áîëüíûå, 50% — çäîðîâûå;
— âñå ôåíîòèïè÷åñêè íîðìàëüíûå äî÷åðè áîëüíûõ ìóæ÷èí ÿâëÿþòñÿ íîñèòåëüíèöàìè;
— èíîãäà ãåòåðîçèãîòíûå æåíùèíû ìîãóò áûòü áîëüíûìè
â ñâÿçè ñî ñëó÷àéíîé ãåòåðîõðîìàòèíèçàöèåé õðîìîñîìû
ñ íîðìàëüíûì àëëåëåì âî âñåõ èëè ïî÷òè âî âñåõ êëåòêàõ.
I
II
III
1
2
1
2
1
2
3
3
4
5
Ðèñ. 6.9. Ðîäîñëîâíàÿ ñ ðåöåññèâíûì Õ-ñöåïëåííûì òèïîì
íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ (ïñåâäîãèïåðòðîôè÷åñêàÿ ìûøå÷íàÿ
äèñòðîôèÿ Äþøåííà)
156
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Y-ñöåïëåííîå, èëè ãîëàíäðè÷åñêîå, íàñëåäîâàíèå. Íà
Y-õðîìîñîìå íàõîäèòñÿ ðÿä
ãåíîâ: êîíòðîëèðóþùèé ðàçII
1
2
3
4
âèòèå ñåìåííèêîâ, îòâå÷àþùèé çà ñïåðìàòîãåíåç, êîíòðîëèðóþùèé èíòåíñèâíîñòü
III 1
2
3
4
5
ðîñòà òåëà, êîíå÷íîñòåé è çóÐèñ. 6.10. Ðîäîñëîâíàÿ
áîâ, îïðåäåëÿþùèé îâîëîñåñ Y-ñöåïëåííûì
íèå óøíîé ðàêîâèíû. Ïðè(ãîëàíäðè÷åñêèì) òèïîì
çíàêè ïåðåäàþòñÿ òîëüêî îò
ïåðåäà÷è íåéòðàëüíîãî
îòöà ê ñûíó. Ïàòîëîãè÷åñêèå
ïðèçíàêà (îâîëîñåíèå
ìóòàöèè, çàòðàãèâàþùèå
íàðóæíîãî êðàÿ óøíîé
ôîðìèðîâàíèå ÿè÷åê èëè
ðàêîâèíû ó ìóæ÷èí)
ñïåðìàòîãåíåç, íå íàñëåäóþòñÿ, òàê êàê òàêèå èíäèâèäû ñòåðèëüíû. Íà ïðèìåðå ïîñëåäíåãî ïðèçíàêà ìîæíî âèäåòü õàðàêòåðíûå ÷åðòû Y-ñöåïëåííîãî òèïà íàñëåäîâàíèÿ (ðèñ. 6.10).
I
1
2
6.2. Áëèçíåöîâûé ìåòîä
 íàñòîÿùåå âðåìÿ áëèçíåöîâûé ìåòîä — ýòî èçó÷åíèå
ãåíåòè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé íà èíäèâèäàõ, ðîæäåííûõ â
îäèí äåíü îò îäíèõ ðîäèòåëåé. Ìåòîä áàçèðóåòñÿ íà ñóùåñòâîâàíèè äâóõ òèïîâ áëèçíåöîâ: ìîíîçèãîòíûõ è äèçèãîòíûõ.
Ìîíîçèãîòíûå, èäåíòè÷íûå, èëè îäíîÿéöåâûå, áëèçíåöû — ýòî äåòè, ðàçâèâàþùèåñÿ èç îäíîé îïëîäîòâîðåííîé ÿéöåêëåòêè (çèãîòû), êîòîðàÿ íà ðàçíûõ ñòàäèÿõ äðîáëåíèÿ äåëèòñÿ íà íåñêîëüêî ÷àñòåé. Òàêèå îñîáè ÿâëÿþòñÿ ãåíåòè÷åñêè
îäèíàêîâûìè, èìåþò èäåíòè÷íûé íàáîð ãåíîâ, âñåãäà îäíîãî
ïîëà. Ïîýòîìó ôåíîòèïè÷åñêèå ðàçëè÷èÿ ìåæäó ìîíîçèãîòíûìè
áëèçíåöàìè âûçâàíû ôàêòîðàìè âíåøíåé ñðåäû.
Äèçèãîòíûå, äâóÿéöåâûå, èëè íåèäåíòè÷íûå, áëèçíåöû
ôîðìèðóþòñÿ ïðè îïëîäîòâîðåíèè íåñêîëüêèõ ÿéöåêëåòîê ðàçíûìè ñïåðìàòîçîèäàìè. Òàêèå îñîáè èìåþò òîëüêî 50% îáùèõ
ãåíîâ è ïîõîæè äðóã íà äðóãà, êàê îáû÷íûå áðàòüÿ è ñåñòðû.
Íî òàêèå áëèçíåöû èìåþò îäèíàêîâûå óñëîâèÿ âíóòðèóòðîáíîãî
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
157
ðàçâèòèÿ, ÷àñòî çíà÷èòåëüíîå ñõîäñòâî îêðóæàþùèõ ôàêòîðîâ
âíåøíåé ñðåäû, ÷òî îòëè÷àåò èõ îò äðóãèõ ñèáñîâ â ýòîé ñåìüå.
×àñòîòà ìíîãîïëîäíûõ áåðåìåííîñòåé îêîëî 1%, ïðè ýòîì
îáû÷íî ðîæäàåòñÿ ïàðà áëèçíåöîâ, íî ìîãóò áûòü òðîéíè,
÷åòâåðíè è áîëåå.
Áëèçíåöîâûé ìåòîä âêëþ÷àåò â ñåáÿ äèàãíîñòèêó çèãîòíîñòè áëèçíåöîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ ýòîé öåëè èñïîëüçóþò:
1. Àíàëèç ñõîäñòâà ìåæäó áëèçíåöàìè — ïîëèñèìïòîìàòè÷åñêèé ìåòîä. Ñðàâíèâàþòñÿ ïàðû áëèçíåöîâ ïî âíåøíèì
ìîíîãåííûì ïðèçíàêàì — ôîðìà íîñà è óøíûõ ðàêîâèí,
öâåò âîëîñ è äð. Òàêîé ìåòîä óäîáåí, íî äî èçâåñòíîé
ñòåïåíè ñóáúåêòèâíûé è ìîæåò äàâàòü îøèáêè.
2. Ìåòîä äåðìàòîãëèôèêè, çàêëþ÷àþùèéñÿ â èçó÷åíèè ïàïèëëÿðíûõ óçîðîâ ïàëüöåâ, ëàäîíåé è ñòîï. Ýòè ïðèçíàêè íå èçìåíÿþòñÿ â òå÷åíèå âñåé æèçíè ÷åëîâåêà è
ñòðîãî èíäèâèäóàëüíû. Ýòîò ìåòîä èñïîëüçóåòñÿ â êðèìèíàëèñòèêå è ñóäåáíîé ìåäèöèíå äëÿ îïîçíàíèÿ ëè÷íîñòè è óñòàíîâëåíèÿ îòöîâñòâà. Ó ìîíîçèãîòíûõ áëèçíåöîâ ñõîäñòâî äåðìàòîãëèôè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé çíà÷èòåëüíî âûøå, ÷åì ó äèçèãîòíûõ.
3. Èììóíîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä. Îí îñíîâàí íà àíàëèçå
ãðóïï êðîâè, áåëêîâ ñûâîðîòêè êðîâè è ò. ä.  ïîñëåäíèå ãîäû ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ñðàâíèâàíèÿ ñòðóêòóðû ÄÍÊ ó ðàçíûõ ëþäåé. Èññëåäîâàíèå òàêèõ ïîëèìîðôíûõ ïðèçíàêîâ ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ñòåïåíü ñîâïàäåíèÿ èõ ó ðàçíûõ èíäèâèäîâ. Ïðè ýòîì âîçìîæíî óñòàíîâëåíèå äèçèãîòíîñòè ïðè âûÿâëåíèè îòëè÷èé ìåæäó
áëèçíåöàìè ïî êàêèì-ëèáî ïîêàçàòåëÿì.
4. Äîñòîâåðíûì êðèòåðèåì çèãîòíîñòè áëèçíåöîâ ÿâëÿåòñÿ ïðèæèâëÿåìîñòü êóñî÷êîâ êîæè. Ó ìîíîçèãîòíûõ ïàð
îòìå÷àåòñÿ âûñîêàÿ ïðèæèâëÿåìîñòü, òîãäà êàê ó äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ çàêàí÷èâàåòñÿ îòòîðæåíèåì.
5. Áëèçíåöîâûé ìåòîä âêëþ÷àåò ñîïîñòàâëåíèå ãðóïï ìîíîè äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ ïî èçó÷àåìîìó ïðèçíàêó.
Âàæíûì ýòàïîì ïðè ïðîâåäåíèè èññëåäîâàíèé áëèçíåöîâûì ìåòîäîì ÿâëÿåòñÿ îöåíêà ñõîäñòâà ôåíîòèïè÷åñêèõ õàðàê-
158
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
òåðèñòèê â ãðóïïàõ ìîíîçèãîòíûõ è äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ.
Åñëè êàêîé-ëèáî ïðèçíàê ïðèñóòñòâóåò ó âñåõ èíäèâèäîâ èç
êîíêðåòíîé ãðóïïû áëèçíåöîâ, òî èõ íàçûâàþò êîíêîðäàíòíûìè ïî ýòîìó ïðèçíàêó. Åñëè æå áëèçíåöû îòëè÷àþòñÿ ïî
îïðåäåëåííîé ôåíîòèïè÷åñêîé îñîáåííîñòè, òî ãîâîðÿò îá èõ
äèñêîðäàíòíîñòè. Ñòåïåíü êîíêîðäàíòíîñòè âûðàæàåòñÿ â
ïðîöåíòàõ.
Ïðè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûõ è àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèÿõ êîíêîðäàíòíîñòü ìîíîçèãîòíûõ áëèçíåöîâ ñîñòàâëÿåò 100%, òàê êàê îíè èäåíòè÷íû ïî ñâîåìó ãåíîòèïó.  òî
æå âðåìÿ êîíêîðäàíòíîñòü äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ â ýòèõ ñëó÷àÿõ ðàâíà 50 è 25% ñîîòâåòñòâåííî, êàê äëÿ îáû÷íûõ áðàòüåâ
è ñåñòåð.
Ðàçâèòèå ïîëèãåííûõ áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ çàâèñèò íå òîëüêî îò ãåíåòè÷åñêèõ ôàêòîðîâ,
íî è îò äåéñòâèÿ íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèé âíåøíåé ñðåäû.
Ñîîòâåòñòâåííî, êîíêîðäàíòíîñòü ìîíîçèãîòíûõ áëèçíåöîâ
ïðè ýòèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ íå äîñòèãàåò 100%, à îáû÷íî ðàâíà 40–60% (òàáë. 6.1).
Òàáëèöà 6.1
Êîíêîðäàíòíîñòü áëèçíåöîâ ïðè íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèÿõ
ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ
Çàáîëåâàíèå
Êîíêîðäàíòíîñòü áëèçíåöîâ, %
Ìîíîçèãîòíûõ
Äèçèãîòíûõ
Êîñîëàïîñòü
22,9
2,3
Âðîæäåííûé âûâèõ áåäðà
41,4
2,8
Ðàñùåëèíà ãóáû è í¸áà
29,6
4,7
Ïñîðèàç
61,0
13,0
Æåë÷íîêàìåííàÿ áîëåçíü
26,6
6,5
Òóáåðêóëåç
51,6
22,2
Èøåìè÷åñêàÿ áîëåçíü ñåðäöà
19,0
8,5
Ñàõàðíûé äèàáåò
55,8
11,4
Øèçîôðåíèÿ
67,0
18,0
Ìåòîäû èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è èçìåí÷èâîñòè
159
 òî æå âðåìÿ çíà÷èòåëüíî áîëåå íèçêèé óðîâåíü ñîâïàäåíèÿ äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ ïî ýòîìó âèäó ïàòîëîãè÷åñêèõ íàðóøåíèé (4–18%), ïî ñðàâíåíèþ ñ ìîíîçèãîòíûìè, ïîêàçûâàåò ðîëü ãåíåòè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé îðãàíèçìà â ôîðìèðîâàíèè ýòèõ ïðèçíàêîâ.
Áëèçíåöîâûé ìåòîä ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ ìíîãèõ
øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé (ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòûõ,
æåëóäî÷íî-êèøå÷íûõ, ïñèõè÷åñêèõ, çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé è ò. ä.). Êàê ïîêàçàíî â òàáë. 6.1, ïðè ýòèõ çàáîëåâàíèÿõ
êîíêîðäàíòíîñòü ìîíîçèãîòíûõ áëèçíåöîâ áûëà çíà÷èòåëüíî
âûøå, ÷åì ó äèçèãîòíûõ. Ïîäîáíûå ðåçóëüòàòû äåìîíñòðèðóþò, ÷òî âîçíèêíîâåíèå ïîëèãåííûõ áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ çàâèñèò îò äåéñòâèÿ êàê íàñëåäñòâåííûõ, òàê è âíåøíåñðåäîâûõ ôàêòîðîâ.
Ïîíèìàíèå ãåíåòè÷åñêîé ïðèðîäû è çíàíèå ôàêòîðîâ ðèñêà äëÿ êîíêðåòíûõ çàáîëåâàíèé ïîçâîëÿåò ðàçðàáàòûâàòü è
ïðèìåíÿòü ìåðîïðèÿòèÿ ïî èõ ïðåäóïðåæäåíèþ. Èìåííî ïðîôèëàêòèêà äëÿ íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèé, îñíîâàííàÿ íà óñòðàíåíèè âíåøíèõ ôàêòîðîâ, ñíèæàåò ðèñê èõ ðàçâèòèÿ. Íàïðèìåð, ïðè ãèïåðòîíè÷åñêîé áîëåçíè íîðìàëèçàöèÿ ìàññû òåëà,
îòêàç îò êóðåíèÿ, îãðàíè÷åíèå óïîòðåáëåíèÿ ïîâàðåííîé ñîëè,
ôèçè÷åñêàÿ àêòèâíîñòü, ïðàâèëüíàÿ îðãàíèçàöèÿ òðóäà è îòäûõà ñïîñîáíû íàäîëãî çàäåðæàòü ðàçâèòèå áîëåçíè èëè ïðåäîòâðàòèòü òÿæåëûå åå ïðîÿâëåíèÿ.
Íåñìîòðÿ íà ñâîè î÷åâèäíûå äîñòîèíñòâà, ðåçóëüòàòû áëèçíåöîâûõ èññëåäîâàíèé ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî íåñïåöèôè÷åñêèìè è íå ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü òî÷íûå ìåõàíèçìû âëèÿíèÿ
ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû íà ôîðìèðîâàíèå êàêèõ-ëèáî ïðèçíàêîâ.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Êàêîâû îñîáåííîñòè íàñëåäñòâåííîñòè ÷åëîâåêà êàê ñïåöèôè÷åñêîãî îáúåêòà ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà?
2. ×òî òàêîå êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä?
3. Êàêèå âîïðîñû ìîæíî ðåøèòü ñ ïîìîùüþ êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà?
160
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
4. Ïåðå÷èñëèòå ýòàïû êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà.
5. ×òî îáîçíà÷àþò òåðìèíû «ïðîáàíä», «ñèáñû», «ðîäñòâåííûé
áðàê»?
6. Ïåðå÷èñëèòå êðèòåðèè àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîãî òèïà íàñëåäîâàíèÿ è ïðèâåäèòå ïðèìåðû çàáîëåâàíèé.
7. ×òî òàêîå ñïîðàäè÷åñêèé ñëó÷àé?
8. Ïåðå÷èñëèòå êðèòåðèè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîãî òèïà íàñëåäîâàíèÿ è íàçîâèòå çàáîëåâàíèÿ, íàñëåäóåìûå ïî ýòîìó òèïó.
9. ×òî ïîíèìàþò ïîä ïñåâäîäîìèíèðîâàíèåì?
10.  ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ áëèçíåöîâûé ìåòîä?
11. Îõàðàêòåðèçóéòå ðàçíèöó ìåæäó Õ-ñöåïëåííûì äîìèíàíòíûìè
Õ-ñöåïëåííûì ðåöåññèâíûì òèïàìè íàñëåäîâàíèÿ.
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
161
Ãëàâà 7
ÂÈÄÛ ÈÇÌÅÍ×ÈÂÎÑÒÈ
È ÂÈÄÛ ÌÓÒÀÖÈÉ Ó ×ÅËÎÂÅÊÀ.
ÔÀÊÒÎÐÛ ÌÓÒÀÃÅÍÅÇÀ
Èçìåí÷èâîñòü — ýòî ñîâîêóïíîñòü ðàçëè÷èé ïî òîìó èëè
èíîìó ïðèçíàêó ìåæäó îðãàíèçìàìè, ïðèíàäëåæàùèìè ê îäíîé è òîé æå ïîïóëÿöèè èëè âèäó, îíà ÿâëÿåòñÿ ïðåäìåòîì
ãåíåòèêè ÷åëîâåêà íà âñåõ óðîâíÿõ åãî îðãàíèçàöèè: êëåòî÷íîì,
õðîìîñîìíîì, ìîëåêóëÿðíîì, îðãàíèçìåííîì è ïîïóëÿöèîííîì.
Èçìåí÷èâîñòü — ñâîéñòâî æèâûõ îðãàíèçìîâ ïðèîáðåòàòü
â îíòîãåíåçå íîâûå ìîðôî-ôóíêöèîíàëüíûå ïðèçíàêè è ñâîéñòâà.
Ïðîãðåññ â ïîíèìàíèè ïðè÷èí è èñòî÷íèêîâ ÿâëåíèé èçìåí÷èâîñòè è íàñëåäñòâåííîñòè ó ÷åëîâåêà, âêëþ÷àÿ è ïàòîëîãè÷åñêóþ, â çíà÷èòåëüíîé ìåðå îáÿçàí ìåäèöèíñêîé è êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêå. Ãëàâíûì ôàêòîðîì, îïðåäåëÿþùèì ðàçâèòèå ëþáîãî ïðèçíàêà, ÿâëÿåòñÿ ãåíîòèï. Ãåíîòèï îðãàíèçìà ôîðìèðóåòñÿ â ìîìåíò îïëîäîòâîðåíèÿ, íî ñòåïåíü ïîñëåäóþùåãî ôîðìèðîâàíèÿ ãåíåòè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè çàâèñèò îò âîçäåéñòâóþùèõ íà îðãàíèçì
âíåøíèõ ôàêòîðîâ. Ïðèìåðîì ñâèäåòåëüñòâà âëèÿíèÿ óñëîâèé âíåøíåé ñðåäû íà ðàçâèòèå ãåíîòèïà ó ÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ
ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ áëèçíåöîâ: åñëè ðàçâèòèå îäíîãî èç
áëèçíåöîâ ïðîõîäèëî â áëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ ïî ñðàâíåíèþ
ñ äðóãèì áëèçíåöîì, òî åãî ôèçè÷åñêîå è èíòåëëåêòóàëüíîå
ðàçâèòèå áóäåò âûøå, ÷åì ó áëèçíåöà, âîñïèòàííîãî â íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ.
Îðãàíèçì ÷åëîâåêà, âêëþ÷àþùèé áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçíîîáðàçíûõ áåëêîâ, ôóíêöèîíèðóåò êàê åäèíàÿ ñèñòåìà, â êîòîðîé ðàçâèòèå îäíèõ ñòðóêòóð çàâèñèò îò ôóíêöèè äðóãèõ è
íåîáõîäèìîñòè ïðèñïîñîáëåíèÿ ê ðàçëè÷íûì ìåíÿþùèìñÿ
162
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
óñëîâèÿì âíåøíåé ñðåäû. Äàæå äëÿ íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèé,
ðàçâèòèå êîòîðûõ êîíòðîëèðóåòñÿ îäíèì êîíêðåòíûì ãåíîì,
óäàåòñÿ èçìåíèòü õàðàêòåð ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà, èçìåíÿÿ óñëîâèÿ ñðåäû.
Íàïðèìåð, ïðè íàñëåäñòâåííîì ìîíîãåííîì çàáîëåâàíèè
ãàëàêòîçåìèè îðãàíèçì ðåáåíêà íå ìîæåò íîðìàëüíî èñïîëüçîâàòü ãàëàêòîçó, êîòîðóþ îí ïîëó÷àåò â ñîñòàâå ìîëî÷íîãî
ñàõàðà ñ ìàòåðèíñêèì èëè êîðîâüèì ìîëîêîì. Îáû÷íîå âñêàðìëèâàíèå ðåáåíêà ñ ãàëàêòîçåìèåé ðàçâèâàåò ñëàáîóìèå, ïîðàæåíèå ïå÷åíè è ãëàç. Ïðè èñêëþ÷åíèè ãàëàêòîçû èç ïèòàíèÿ äåòè, íåñìîòðÿ íà àíîìàëüíóþ ãåíåòè÷åñêóþ êîíñòèòóöèþ, ìîãóò íîðìàëüíî ðàçâèâàòüñÿ. Òàêèì îáðàçîì, ôàêòîð
âíåøíåé ñðåäû, â äàííîì ñëó÷àå èñêëþ÷åíèå ãàëàêòîçû èç
ïèòàíèÿ, ìåíÿåò ôåíîòèïè÷åñêîå äåéñòâèå ãåíà.
Óñëîâèÿ, â êîòîðûõ ñóùåñòâóåò îðãàíèçì ÷åëîâåêà, ìîãóò
ìîäèôèöèðîâàòü ïîëèãåííîäåòåðìèíèðîâàííûå ïðèçíàêè.
Íàïðèìåð, ðîñò ðåáåíêà êîíòðîëèðóåòñÿ öåëûì ðÿäîì ïàð íîðìàëüíûõ ãåíîâ, ðåãóëèðóþùèõ îáìåí ãîðìîíîâ, ìèíåðàëîâ,
ïèùåâàðåíèå è ò. ä. Íî äàëåå åñëè èçíà÷àëüíî ãåíåòè÷åñêè
îïðåäåëåí âûñîêèé ðîñò, à ÷åëîâåê æèâåò â ïëîõèõ óñëîâèÿõ
(íåäîñòàòîê ñîëíöà, âîçäóõà, íåïîëíîöåííîå ïèòàíèå), òî ýòî
ïðèâîäèò ê íèçêîðîñëîñòè.
Îòäåëüíî òîëüêî ãåíîòèï èëè òîëüêî ôàêòîðû âíåøíåé ñðåäû íå ìîãóò îïðåäåëèòü ôîðìèðîâàíèå ôåíîòèïè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê êàêîãî-ëèáî ïðèçíàêà. ×òî êàñàåòñÿ ðàçâèòèÿ èíòåëëåêòà, òàëàíòà è èíäèâèäóàëüíîñòè, òî, ñóäÿ ïî èìåþùèìñÿ äàííûì, îíè çàâèñÿò êàê îò íàñëåäñòâåííîñòè, òàê è îò
ñðåäû, êîòîðàÿ âëèÿåò íà îêîí÷àòåëüíóþ âûðàæåííîñòü ïðèçíàêà. Âàæíîé çàäà÷åé ãåíåòèêè ÿâëÿåòñÿ óòî÷íåíèå ðîëè íàñëåäñòâåííûõ è âíåøíåñðåäîâûõ ôàêòîðîâ â ôîðìèðîâàíèè
òîãî èëè èíîãî ïðèçíàêà. Íåîáõîäèìî îöåíèòü ñòåïåíü îáóñëîâëåííîñòè êîëè÷åñòâåííûõ õàðàêòåðèñòèê îðãàíèçìà ãåíåòè÷åñêèìè ðàçëè÷èÿìè ìåæäó îñîáÿìè èëè ñðåäîâîé èçìåí÷èâîñòüþ. Äëÿ êîëè÷åñòâåííîé îöåíêè ýòèõ âîçäåéñòâèé àìåðèêàíñêèé ãåíåòèê Äæ. Ëàø ââåë òåðìèí «íàñëåäóåìîñòü».
Íàñëåäóåìîñòü îòðàæàåò âêëàä ãåíåòè÷åñêèõ ôàêòîðîâ â
ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå êîíêðåòíîãî ïðèçíàêà. Ýòîò
163
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
ïîêàçàòåëü ìîæåò èìåòü çíà÷åíèå îò 0 äî 1 (0–100%). ×åì íèæå
óðîâåíü íàñëåäóåìîñòè, òåì ìåíüøå ðîëü ãåíîòèïà â èçìåí÷èâîñòè äàííîãî ïðèçíàêà. Åñëè íàñëåäóåìîñòü ïðèáëèæàåòñÿ ê
100%, òî ôåíîòèïè÷åñêàÿ èçìåí÷èâîñòü ïðèçíàêà ïî÷òè ïîëíîñòüþ îïðåäåëÿåòñÿ íàñëåäñòâåííûìè ôàêòîðàìè.
7.1. Òèïû èçìåí÷èâîñòè
Áîëüøîå ðàçíîîáðàçèå ëþäåé îáóñëîâëåíî èõ ãåíåòè÷åñêèì
îòëè÷èåì. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ýâîëþöèè âèäà ðàçëè÷àþò äâà òèïà áèîëîãè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè: ãðóïïîâóþ èçìåí÷èâîñòü — ðàçëè÷èÿ
ìåæäó ïîïóëÿöèÿìè èëè ðàñàìè è èíäèâèäóàëüíóþ èçìåí÷èâîñòü — ðàçëè÷èÿ ìåæäó îñîáÿìè îäíîé ïîïóëÿöèè. Ïðèìåðîì ãðóïïîâîé èçìåí÷èâîñòè ìîãóò ñëóæèòü ðàçëè÷èÿ â îêðàñêå êîæíûõ ïîêðîâîâ ó åâðîïåéöåâ è àôðèêàíöåâ. Èíäèâèäóàëüíàÿ èçìåí÷èâîñòü âêëþ÷àåò âñå ðàçëè÷èÿ ìåæäó èíäèâèäàìè ïî õàðàêòåðó, âíåøíåìó îáëèêó, öâåòó ãëàç, òåëîñëîæåíèþ è äð.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ñ÷èòàåòñÿ, ÷òî âñÿ âèäîâàÿ èçìåí÷èâîñòü îáóñëîâëåíà ðàçëè÷íûìè ãåíîòèïàìè. Îäíà ÷àñòü
èçìåí÷èâîñòè ïðîÿâëÿåòñÿ â âèäå âàðèàöèè ïðèçíàêîâ, äðóãàÿ âëèÿåò íà ãåíåòè÷åñêèé àïïàðàò. Ðàçëè÷àþò ôåíîòèïè÷åñêóþ, èëè íåíàñëåäñòâåííóþ, è ãåíîòèïè÷åñêóþ, èëè íàñëåäñòâåííóþ, èçìåí÷èâîñòü (ðèñ. 7.1). Ïðè ôåíîòèïè÷åñêîé
Èçìåí÷èâîñòü
ôåíîòèïè÷åñêàÿ
ìîäèôèöèðîâàííàÿ
ñëó÷àéíàÿ
êîìáèíàòèâíàÿ
ãåíîòèïè÷åñêàÿ
â ãåíåðàòèâíûõ êëåòêàõ
ìóòàöèîííàÿ
â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ
êîìáèíàòèâíàÿ
ìóòàöèîííàÿ
Ðèñ. 7.1. Êëàññèôèêàöèÿ âèäîâ èçìåí÷èâîñòè
164
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
èçìåí÷èâîñòè íàñëåäñòâåííûé ìàòåðèàë íå èçìåíÿåòñÿ. Èçìåíåíèÿ êàñàþòñÿ òîëüêî ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà è ïðîèñõîäÿò ïîä
âîçäåéñòâèåì ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû — ïðîæèâàíèå â ðàçëè÷íûõ ãåîãðàôè÷åñêèõ çîíàõ, õàðàêòåð ïèòàíèÿ, èíòåíñèâíîñòü
ñîëíå÷íîé ðàäèàöèè.
Åñëè ïî âûðàæåííîñòè ýòè èçìåíåíèÿ â îðãàíèçìå íå âûõîäÿò çà ïðåäåëû íîðìû, îíè íàçûâàþòñÿ ìîäèôèêàöèîííûìè. Ñòåïåíü âàðèàáåëüíîñòè ïðèçíàêà ïîä âëèÿíèåì ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû õàðàêòåðèçóåòñÿ íîðìîé ðåàêöèè. Íîðìà ðåàêöèè îáîçíà÷àåò, â êàêèõ ïðåäåëàõ ìîæåò èçìåíÿòüñÿ
ïðèçíàê ïîä âîçäåéñòâèåì âíåøíåé ñðåäû ïðè îäíîì è òîì
æå ãåíîòèïå. Íîðìà ðåàêöèè íåîäèíàêîâà äëÿ ðàçíûõ ïðèçíàêîâ è áûâàåò øèðîêîé èëè óçêîé.
Óçêàÿ íîðìà ðåàêöèè õàðàêòåðíà äëÿ ïðèçíàêîâ, ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå êîòîðûõ ïðàêòè÷åñêè íå ìåíÿåòñÿ ïîä
âëèÿíèåì ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû. Íàïðèìåð, àíòèãåíû
ãðóïï êðîâè, îêðàñêà ãëàç è ò. ä.
Øèðîêàÿ íîðìà ðåàêöèè — ýòî áîëüøîé äèàïàçîí, â ïðåäåëàõ êîòîðîãî ïðèçíàê ìîæåò ìîäèôèöèðîâàòüñÿ ïðè ìåíÿþùèõñÿ ôàêòîðàõ. Íàïðèìåð, öâåò êîæè èçìåíÿåòñÿ ïîä äåéñòâèåì óëüòðàôèîëåòîâûõ ëó÷åé, ìàññà òåëà êîëåáëåòñÿ â çàâèñèìîñòè îò ðàçíîé êàëîðèéíîñòè ïèòàíèÿ è ò. ä.
Ñïîñîáíîñòü ïðèçíàêîâ èçìåíÿòüñÿ ïîä äåéñòâèåì âíåøíåé ñðåäû ïîâûøàåò ïðèñïîñîáëÿåìîñòü îðãàíèçìà ê íåáëàãîïðèÿòíûì óñëîâèÿì æèçíè.
Îäíèì èç ïðîÿâëåíèé ìîäèôèêàöèîííîé èçìåí÷èâîñòè
ÿâëÿåòñÿ ôåíîìåí ôåíîêîïèðîâàíèÿ, îáîçíà÷àþùèé ïðèçíàêè
èëè áîëåçíè, ðàçâèâàþùèåñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì îïðåäåëåííûõ óñëîâèé ñðåäû.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ âíåøíÿÿ ñðåäà òàê
âîçäåéñòâóåò íà ôåíîòèï ÷åëîâåêà, ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ äåéñòâèå
ãåíà, êîòîðîãî íà ñàìîì äåëå íåò â ãåíîòèïå. Íàïðèìåð, äëèòåëüíîå âîçäåéñòâèå ñîëíå÷íûõ ëó÷åé íà ñâåòëîêîæåãî ÷åëîâåêà ëåòîì äåëàåò îêðàñêó åãî êîæè ïîõîæåé íà òàêîâóþ íåêîòîðûõ íàðîäîâ Àôðèêè. Ñëåïîòà, îáóñëîâëåííàÿ ïîìóòíåíèåì õðóñòàëèêà, — êàòàðàêòà, ìîæåò áûòü âûçâàíà âîçäåéñòâèåì èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ. Ñëàáîóìèå ðåáåíêà ìîæåò ðàçâèòüñÿ ïðè îòñóòñòâèè éîäà â óïîòðåáëÿåìûõ èì ïðîäóêòàõ.
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
165
7.2. Íàñëåäñòâåííàÿ èçìåí÷èâîñòü
ßâëåíèå èçìåí÷èâîñòè îáåñïå÷èâàåò â ýâîëþöèè åñòåñòâåííûé îòáîð âèäîâ, äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìà íàñëåäóåìàÿ èçìåí÷èâîñòü, ÷òîáû èìåëàñü âîçìîæíîñòü ðàñïðîñòðàíèòü èëè óäàëèòü â ïîïóëÿöèè ïîëåçíûå èëè âðåäíûå äëÿ âèäà èçìåíåíèÿ.
Íàñëåäñòâåííàÿ, èëè ãåíîòèïè÷åñêàÿ, èçìåí÷èâîñòü, â çàâèñèìîñòè îò ïðèðîäû êëåòîê ïîäðàçäåëÿåòñÿ íà ãåíåðàòèâíóþ — èçìåíåíèÿ â íàñëåäñòâåííîì àïïàðàòå ãàìåò è ñîìàòè÷åñêóþ, åñëè èçìåíÿþòñÿ â íàñëåäñòâåííîì àïïàðàòå êëåòêè
òåëà.  ãåíåðàòèâíîé è ñîìàòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè âûäåëÿþò êîìáèíàòèâíóþ è ìóòàöèîííóþ èçìåí÷èâîñòü.
Êîìáèíàòèâíàÿ èçìåí÷èâîñòü âîçíèêàåò âñëåäñòâèå ñëó÷àéíîé ïåðåêîìáèíàöèè àëëåëåé â ãåíîòèïå ïîòîìêîâ, ïî ñðàâíåíèþ ñ ðîäèòåëüñêèìè ãåíîòèïàìè.
Îíà îáåñïå÷èâàåòñÿ íîâîé êîìáèíàöèåé, ïåðåìåøèâàíèåì ó ïîòîìêîâ ãåíîâ, êîòîðûå îíè ïîëó÷èëè îò ñâîèõ ðîäèòåëåé. Ñàìè ãåíû ïðè ýòîì íå èçìåíÿþòñÿ, ãåíîòèïû ðîäèòåëåé è ïîòîìêîâ ðàçëè÷íû.
Òàêàÿ êîìáèíàöèÿ ãåíîâ ìîæåò âîçíèêàòü êàê ñëåäñòâèå
íåñêîëüêèõ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ: ñëó÷àéíîé âñòðå÷åé ãàìåò ïðè ñëèÿíèè ÿéöåêëåòêè è ñïåðìàòîçîèäà, íåçàâèñèìûì
ðàñõîæäåíèåì õðîìîñîì â ãàìåòû ïðè ìåéîçå, à òàêæå ðåêîìáèíàöèåé ãåíîâ ïðè êðîññèíãîâåðå.
Êîìáèíàòèâíàÿ èçìåí÷èâîñòü ÿâëÿåòñÿ ãëàâíûì èñòî÷íèêîì ãåíåòè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ.
Ðàçíîîáðàçèå ãåíîòèïîâ îáåñïå÷èâàåò âûæèâàåìîñòü âèäîâ
â âàðèàáåëüíûõ óñëîâèÿõ âíåøíåé ñðåäû. Íåïîâòîðèìîñòü ãåíåòè÷åñêîé êîíñòèòóöèè âî ìíîãîì îïðåäåëÿåò îñîáåííîñòè
âîçíèêíîâåíèÿ è òå÷åíèÿ çàáîëåâàíèÿ ó êàæäîãî ÷åëîâåêà.
Ïðè÷èíû è ñóùíîñòü ìóòàöèîííîé
èçìåí÷èâîñòè
Ïðèñïîñîáëåíèå îðãàíèçìîâ ê ïîñòîÿííî ìåíÿþùèìñÿ óñëîâèÿì âíåøíåé ñðåäû îáåñïå÷èâàåòñÿ ìóòàöèîííîé èçìåí÷èâîñòüþ, îáóñëîâëåííîé ìóòàöèåé, ò. å. óñòîé÷èâûì èçìåíåíèåì
166
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà, âïîñëåäñòâèè íàñëåäñòâåííîãî ïðèçíàêà. ßâëåíèÿ, ïðèâîäÿùèå ê âîçíèêíîâåíèþ ìóòàöèé,
íàçûâàþòñÿ ìóòàöèîííûì ïðîöåññîì. Ìóòàöèè ïðèâîäÿò ê
âîçíèêíîâåíèþ íîâûõ àëëåëåé, ÷òî ñîçäàåò óñëîâèÿ äëÿ ôåíîòèïè÷åñêîãî ðàçíîîáðàçèÿ ÷åëîâåêà.
Ìóòàöèÿ — ýòî åñòåñòâåííîå ïðèðîäíîå ÿâëåíèå, çàêðåïëåííîå îòáîðîì. Òàêîå ñâîéñòâî æèâûõ îðãàíèçìîâ îáóñëîâëåíî ñòðóêòóðîé ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà è ìíîãîýòàïíîñòüþ îñíîâíûõ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, â êîòîðûõ ïðèíèìàþò ó÷àñòèå ôàêòîðû íàñëåäñòâåííîñòè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ
ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî êàæäûé ÷åëîâåê ïîëó÷àåò îò ðîäèòåëåé
2–3 íîâûå ìóòàöèè (Í.Ï. Áî÷êîâ, 2001).
Ìóòàöèè èçìåíÿþò êîëè÷åñòâî èëè ñòðóêòóðó ÄÍÊ, êîòîðûå îïðåäåëÿþòñÿ èçìåíåííûìè ãåíàìè. Îíè óâåëè÷èâàþò
ðàçíîîáðàçèå ÷åëîâå÷åñêîé ïîïóëÿöèè. Ìóòàöèÿ ïðèâîäèò ê
èçìåíåíèþ ãåíîòèïà, óíàñëåäîâàííîãî êëåòêàìè, ïðîèñõîäÿùèìè îò ìóòàíòíîé êëåòêè â ðåçóëüòàòå ìèòîçà èëè ìåéîçà.
Ìíîãèå ìóòàöèè íå íàðóøàþò ôóíêöèîíàëüíûå ñïîñîáíîñòè
áåëêîâ è ÿâëÿþòñÿ íåéòðàëüíûìè äëÿ æèçíåäåÿòåëüíîñòè îðãàíèçìà â öåëîì. Èçâåñòíî ìíîãî ðàçëè÷íûõ, íî ôóíêöèîíàëüíî
àêòèâíûõ ôîðì áåëêî⠗ ãåìîãëîáèíîâ, àíòèãåíîâ òêàíåé è
ò. ä. Èíäèâèäû, èìåþùèå ýòè íåéòðàëüíûå ìóòàöèè, íå ïîäâåðãàþòñÿ îòáîðó. Ðàçëè÷àþò ñïîíòàííûé è èíäóöèðîâàííûé
ìóòàãåíåç. Ñïîíòàííûå ìóòàöèè âîçíèêàþò áåç âèäèìîãî äîïîëíèòåëüíîãî âîçäåéñòâèÿ íà îðãàíèçì âíåøíèõ ôàêòîðîâ.
Èíäóöèðîâàííûé ìóòàãåíåç âîçíèêàåò ïðè íàïðàâëåííîì âîçäåéñòâèè âíóòðåííèõ èëè âíåøíèõ ôàêòîðîâ.
Ïðè èçìåíåíèÿõ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà èìåþòñÿ îòêëîíåíèÿ â ôóíêöèè áåëêà. Èíîãäà ýòî îêàçûâàåòñÿ ïîëåçíûì äëÿ îðãàíèçìà, ïîâûøàåò åãî ïðèñïîñîáëÿåìîñòü ê
îêðóæàþùèì óñëîâèÿì. Òàêèå ìóòàöèè ìîãóò íàñëåäîâàòüñÿ
è äàëåå ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ, óâåëè÷èâàÿ ðàçíîîáðàçèå áåëêîâ â
ïîïóëÿöèè ÷åëîâåêà. Åñëè èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà ñîïðîâîæäàåòñÿ ïàòîëîãè÷åñêèì íàðóøåíèåì ôóíêöèè,
òî ýòî ïðèâîäèò ëèáî ê ãèáåëè îðãàíèçìà, ëèáî ê ðàçâèòèþ
íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ. Ïîäîáíûå ìóòàöèè ÷àñòî óäàëÿþòñÿ èç ïîïóëÿöèè ïóòåì åñòåñòâåííîãî îòáîðà.
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
167
 íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ãåòåðîçèãîòíîå íîñèòåëüñòâî òàêîé
ìóòàöèè ñîçäàåò îïðåäåëåííûå ïðåèìóùåñòâà äëÿ îðãàíèçìà.
Ïî âëèÿíèþ íà îðãàíèçì ìîæíî âûäåëèòü: ïîëîæèòåëüíûå
ìóòàöèè, îáåñïå÷èâàþùèå îðãàíèçìó íîâûå ïîëåçíûå ñâîéñòâà; íåéòðàëüíûå ìóòàöèè, íå âëèÿþùèå ñóùåñòâåííûì îáðàçîì íà ïðîöåññû æèçíåäåÿòåëüíîñòè; ïîëóëåòàëüíûå ìóòàöèè, çíà÷èòåëüíî ñíèæàþùèå æèçíåñïîñîáíîñòü îðãàíèçìà,
è ëåòàëüíûå. Íàïðèìåð, íåêîòîðûå èçìåíåíèÿ ñòðóêòóðû ãåíà
ìîãóò ïðèâîäèòü ê ïîâûøåíèþ óñòîé÷èâîñòè ê äåéñòâèþ êàêîé-ëèáî èíôåêöèè. Âïåðâûå ýòî áûëî ïîêàçàíî äëÿ ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ìóòàöèè ãåíà, êîòîðûé â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ïðèâîäèò ê ðàçâèòèþ òÿæåëîãî çàáîëåâàíèÿ êðîâè — ñåðïîâèäíî-êëåòî÷íîé àíåìèè. Ýòè ëþäè îêàçàëèñü óñòîé÷èâûìè ê ìàëÿðèè, ò. å. ê äåéñòâèþ ìàëÿðèéíîãî ïëàçìîäèÿ. Ñåðïîâèäíî-êëåòî÷íàÿ àíåìèÿ ÷àùå âñåãî âûÿâëÿåòñÿ ó æèòåëåé Ñðåäèçåìíîìîðüÿ. Òàì æå äîñòàòî÷íî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ëþäåé — ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ãåíà ýòîãî çàáîëåâàíèÿ.  ýòîì æå ðåãèîíå îáû÷íî îáíàðóæèâàåòñÿ
ìàëÿðèéíûé ïëàçìîäèé.
Èçó÷åíèå ðàñïðåäåëåíèÿ îòäåëüíûõ ìóòàöèé â ðàçíûõ ïîïóëÿöèÿõ äàåò âîçìîæíîñòü îïðåäåëèòü ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ ýòèõ èçìåíåíèé íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà. Íàïðèìåð,
åñëè ìóòàöèÿ âûÿâëÿåòñÿ ó åäèíè÷íûõ áîëüíûõ, òî îíà ñ
íàèáîëüøåé âåðîÿòíîñòüþ ÿâëÿåòñÿ ðåçóëüòàòîì åñòåñòâåííîãî
ïðîöåññà. Åñëè ó ïðåäñòàâèòåëåé îäíîé ïîïóëÿöèè óâåëè÷èâàåòñÿ ÷àñòîòà ðàçëè÷íûõ ìóòàöèé, òî ýòî ìîæåò áûòü ñëåäñòâèåì âîçäåéñòâèÿ íåáëàãîïðèÿòíûõ ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé
ñðåäû. Ðàñïðîñòðàíåíèå êàêîé-ëèáî îäíîé ìóòàöèè â èçîëèðîâàííîé îò äðóãèõ ïîïóëÿöèè óêàçûâàåò íà ìíîæåñòâî ðîäñòâåííûõ áðàêîâ ñðåäè ëþäåé ýòîé ãðóïïû. Âûñîêàÿ ÷àñòîòà
êàêîé-ëèáî ìóòàöèè â íåñêîëüêèõ ïîïóëÿöèÿõ, ïðîæèâàþùèõ
â îäèíàêîâûõ ïðèðîäíûõ óñëîâèÿõ, äàåò îñíîâàíèå ïðåäïîëîæèòü íàëè÷èå îïðåäåëåííûõ ïðåèìóùåñòâ ãåòåðîçèãîòíûõ
íîñèòåëåé äëÿ ñîõðàíåíèÿ èõ æèçíè.
Ìóòàöèîííûé ïðîöåññ âûçûâàåòñÿ ðàçëè÷íûìè ôàêòîðàìè. Íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè ñóùåñòâîâàíèÿ ÷åëîâåêà
168
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
åãî ñðåäà îáèòàíèÿ ïîñòîÿííî ìåíÿåòñÿ. XX â. îõàðàêòåðèçîâàëñÿ âîçðàñòàíèåì îáúåìà ðàíåå ïðèñóòñòâîâàâøèõ è âîçíèêíîâåíèåì íîâûõ òîêñè÷åñêèõ ôàêòîðîâ, êîòîðûå ñïîñîáíû
âûçûâàòü ìóòàöèè. Ðàçâèòèå ïðîìûøëåííîñòè, ñåëüñêîãî
õîçÿéñòâà, òðàíñïîðòà ïðèâåëî ê çíà÷èòåëüíîìó óâåëè÷åíèþ
êîëè÷åñòâà íåáëàãîïðèÿòíûõ ôàêòîðîâ, êîòîðûå âëèÿþò íà ÷åëîâåêà â òå÷åíèå åãî æèçíè (çàãàçîâàííîñòü ãîðîäîâ âûáðîñàìè ïðîìûøëåííûõ îòõîäîâ â àòìîñôåðó, ïîâûøåíèå ðàäèàöèîííîãî ôîíà è äð.). Òàêèå ôàêòîðû íàçûâàþòñÿ ìóòàãåííûìè.
Ìóòàãåííûé ýôôåêò êàêîãî-ëèáî âîçäåéñòâèÿ îáû÷íî îöåíèâàåòñÿ íà îñíîâàíèè ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé íà
æèâîòíûõ. Íî ïîëó÷åííûå òàêèì îáðàçîì ðåçóëüòàòû íå ìîãóò ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâîâàòü îñîáåííîñòÿì ÷åëîâå÷åñêîãî
îðãàíèçìà. Ìóòàãåííûé ôàêòîð äëÿ ÷åëîâåêà ìîæíî îïðåäåëèòü, èçó÷àÿ ÷àñòîòó íåâûíàøèâàíèÿ áåðåìåííîñòè, ìåðòâîðîæäåíèé, äåòñêîé ñìåðòíîñòè, íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
è îïóõîëåé. Òàêîé ïîäõîä îñíîâàí íà ðåçóëüòàòàõ íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé, êîòîðûå äîêàçàëè, ÷òî çíà÷èòåëüíàÿ ÷àñòü íåáëàãîïðèÿòíûõ èñõîäîâ áåðåìåííîñòåé, äåòñêîé ñìåðòíîñòè è
çëîêà÷åñòâåííûõ íîâîîáðàçîâàíèé îáóñëîâëåíà ìóòàöèÿìè.
Ðàçëè÷àþò ôèçè÷åñêèå, õèìè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå ìóòàãåííûå ôàêòîðû. Èõ îáîçíà÷àþò êàê ìóòàãåíû (îò ëàò. mutatio + genos — ïðîèñõîæäåíèå)
Ê ôèçè÷åñêèì ìóòàãåíàì îòíîñÿòñÿ: èîíèçèðóþùåå ãàììàèçëó÷åíèå, ðàäèîàêòèâíîå, ëàçåðíîå, óëüòðàôèîëåòîâîå è ðåíòãåí-èçëó÷åíèå, ÷ðåçìåðíî âûñîêàÿ èëè íèçêàÿ òåìïåðàòóðà.
Ê õèìè÷åñêèì ìóòàãåíàì îòíîñÿòñÿ: ñèëüíûå îêèñëèòåëè è
âîññòàíîâèòåëè-íèòðàòû, ïåñòèöèäû, ïðîäóêòû ïåðåðàáîòêè
íåôòè, òàáà÷íûå èçäåëèÿ, ìíîãèå ïèùåâûå äîáàâêè, ëåêàðñòâåííûå ïðåïàðàòû, îðãàíè÷åñêèå ðàñòâîðèòåëè. Ýòèëåíèìèíîâûå ñîåäèíåíèÿ, ýôèðû ìåòèëñóëüôîíîâûõ êèñëîò îáëàäàþò ñàìûì ñèëüíûì ìóòàãåííûì ñâîéñòâîì. Èçìåíåíèå
íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð ìîãóò âûçûâàòü êèñëîòû, ñïèðòû,
ñîëè, öèêëè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ, òÿæåëûå ìåòàëëû. Õèìè÷åñêèå ìóòàãåíû ìîãóò íàðóøàòü äåëåíèå êëåòîê, ïðèâîäÿ ê èçìåíåíèþ ñîñòàâà èëè ñòðóêòóðû õðîìîñîì, à òàêæå âûçûâàòü
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
169
èçìåíåíèÿ ãåíîâ. Â ðåçóëüòàòå òàêîãî âîçäåéñòâèÿ êëåòêà
ìîæåò ëèáî ïîãèáíóòü, ëèáî âîçíèêíåò ìóòàöèÿ.
Áèîëîãè÷åñêèìè ìóòàãåíàìè ÿâëÿþòñÿ íåêîòîðûå âèðóñû
(ãðèïï, êîðü, ÑÏÈÄ, êðàñíóõà, êëåùåâîé ýíöåôàëèò è ò. ä.),
ïðîäóêòû îáìåíà âåùåñòâ è àíòèãåíû íåêîòîðûõ ìèêðîáîâ è
ïàðàçèòîâ. Îêîëî 20 âèäîâ âèðóñîâ âûçûâàþò ìóòàöèè ó ðàçíûõ âèäîâ æèâûõ îðãàíèçìîâ. Ìóòàãåííûìè ñâîéñòâàìè îáëàäàþò òàêæå íåêîòîðûå âàêöèíû, ñûâîðîòêè, ãîðìîíû.
7.3. Ýêçîãåííûå è ýíäîãåííûå ìóòàãåíû
Ýêçîãåííûå ìóòàãåíû — ýòî ôàêòîðû âíåøíåé ñðåäû, êîòîðûå ìîãóò âûçâàòü èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð.
Ê íèì îòíîñÿòñÿ ôèçè÷åñêèå, õèìè÷åñêèå è áèîëîãè÷åñêèå
âîçäåéñòâèÿ. Ýêçîãåííûå ôàêòîðû ïðîâîöèðóþò âîçíèêíîâåíèå òàê íàçûâàåìûõ èíäóöèðîâàííûõ ìóòàöèé.
Ëþáîé ÷åëîâåê â òå÷åíèå ñâîåé æèçíè ïîäâåðãàåòñÿ äåéñòâèþ ðàçíîîáðàçíûõ óñëîâèé îêðóæàþùåé ñðåäû. Ïîýòîìó
èçó÷åíèå ýêçîãåííûõ ìóòàãåíîâ è ðàçðàáîòêà ñîîòâåòñòâóþùèõ
çàùèòíûõ ìåð ïðîâîäÿòñÿ ðàçëè÷íûìè ìåæäóíàðîäíûìè îðãàíèçàöèÿìè: Âñåìèðíîé îðãàíèçàöèåé çäðàâîîõðàíåíèÿ,
Ìåæäóíàðîäíîé êîìèññèåé ïî çàùèòå îò ðàäèàöèè, Íàó÷íûì
êîìèòåòîì ïî äåéñòâèþ àòîìíîé ðàäèàöèè ÎÎÍ è äð.
Ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ ýíäîãåííûõ ìóòàöèé ÿâëÿþòñÿ
îïðåäåëåííûå îñîáåííîñòè ñàìîãî îðãàíèçìà ÷åëîâåêà, êîòîðûå ïðîâîöèðóþò èçìåíåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà. Îäíèì èç ýíäîãåííûõ ôàêòîðîâ, ïðåäðàñïîëàãàþùèõ ê âîçíèêíîâåíèþ ìóòàöèé, ÿâëÿåòñÿ âîçðàñò ÷åëîâåêà. Äàâíî óñòàíîâëåíî, ÷òî ÷åì ñòàðøå æåíùèíà, òåì âûøå ðèñê ðîæäåíèÿ ó
íåå ðåáåíêà ñ ïàòîëîãè÷åñêèìè èçìåíåíèÿìè õðîìîñîì. Òàê,
ñèíäðîì Äàóíà (òðèñîìèÿ ïî 21-é õðîìîñîìå) äèàãíîñòèðóåòñÿ â ñðåäíåì ó îäíîãî èç 700 íîâîðîæäåííûõ. Â òî æå âðåìÿ
ýòî çàáîëåâàíèå îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ó îäíîãî èç 1 800 äåòåé
20-ëåòíèõ ìàòåðåé. Íî óæå ó 40-ëåòíèõ æåíùèí ïðèìåðíî 1%
íîâîðîæäåííûõ èìåþò ñèíäðîì Äàóíà. Ðåçóëüòàòû ëàáîðàòîðíûõ èññëåäîâàíèé ïîêàçûâàþò, ÷òî ó êàæäîãî 5-ãî
170
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ðåáåíêà, ðîäèâøåãîñÿ îò ìàòåðåé âîçðàñòà 43 ëåò, âûÿâëÿåòñÿ õðîìîñîìíàÿ ïàòîëîãèÿ.
7.4. Òèïû ìóòàöèé
Ìóòàöèè ÿâëÿþòñÿ íà÷àëüíûì çâåíîì ïàòîãåíåçà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé. Ðàçëè÷àþò òèïû ìóòàöèé: ãåííûå, õðîìîñîìíûå, ãåíîìíûå.
Ãåííûå ìóòàöèè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìîëåêóëÿðíûå, íåâèäèìûå â ñâåòîâîì ìèêðîñêîïå èçìåíåíèÿ ÄÍÊ, ò. å. ýòî èçìåíåíèå ãåíà, ïðèâîäÿùåå ê âîçíèêíîâåíèþ íîâûõ âèäîâ åãî
àëëåëåé. Ìíîãî÷èñëåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî îäèí
è òîò æå ãåí ìîæåò èìåòü ìíîãî âàðèàíòîâ â ñòðóêòóðå åãî
ÄÍÊ. Ïðè íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèÿõ ìóòàöèè âûðàæåíû
â âèäå çàìåíû, óòðàòû, óäâîåíèÿ îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ íóêëåîòèäîâ. Ïðè ýòîì ìîæåò ìåíÿòüñÿ íå òîëüêî ñòðóêòóðà ýêçîíîâ, íî è íàðóøàòüñÿ ðàáîòà ðåãóëÿòîðíîé îáëàñòè èëè òî÷íîñòü «âûðåçàíèÿ» èíòðîíîâ èç ÐÍÊ. Èíîãäà èçìåíåíèå íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ «ñòîïêîäîíîâ» â êîäèðóþùåé îáëàñòè ãåíà.
Ãåííûå ìóòàöèè ïî-ðàçíîìó îòðàæàþòñÿ â ôåíîòèïå. Îïðåäåëåííàÿ ÷àñòü èç íèõ íå âëèÿåò íà ôóíêöèîíàëüíûå ñâîéñòâà ñîîòâåòñòâóþùåãî áåëêà è ìîæåò áûòü îòíåñåíà ê íåéòðàëüíûì ìóòàöèÿì. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, îäèí è òîò æå ãåí
ìîæåò ìóòèðîâàòü â íåñêîëüêî ðàçëè÷àþùèõñÿ ñîñòîÿíèÿõ.
Ãåí, êîíòðîëèðóþùèé ãðóïïó êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0, èìååò òðè
àëëåëÿ — 0, À, Â, èõ ñî÷åòàíèÿ ñîñòàâëÿþò ãðóïïó êðîâè,
êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ êëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì ãåíåòè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè íîðìàëüíûõ ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà. Èíîãäà, íåñìîòðÿ
íà èçìåíåíèå íóêëåîòèäíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè, àìèíîêèñëîòíûé ñîñòàâ áåëêà íå èçìåíÿåòñÿ èç-çà âûðîæäåííîñòè ãåíåòè÷åñêîãî êîäà.
Äðóãèå ìóòàöèè ïðèâîäÿò ê ñèíòåçó äåôåêòíîãî áåëêà, íå
ñïîñîáíîãî âûïîëíÿòü ñâîþ ôóíêöèþ, ê èçìåíåíèþ êîëè÷åñòâà ñîîòâåòñòâóþùèõ ìÐÍÊ è áåëêà, ôîðìèðîâàíèþ íîâîãî
áåëêà ñ èíûìè ñâîéñòâàìè, ÷àñòî âðåäíûìè äëÿ îðãàíèçìà.
Èìåííî ãåííûå ìóòàöèè îáóñëîâëèâàþò ðàçâèòèå áîëüøèí-
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
171
ñòâà íàñëåäñòâåííûõ ôîðì ïàòîëîãèè. Òàêèå áîëåçíè íàçûâàþòñÿ ãåííûìè èëè ìîíîãåííûìè. Ê ìîíîãåííûì çàáîëåâàíèÿì îòíîñÿòñÿ: ãåìîôèëèÿ, ôåíèëêåòîíóðèÿ, íåéðîôèáðîìàòîç, ìóêîâèñöèäîç, ìèîïàòèÿ Äþøåííà–Áåêêåðà è ìíîãèå äðóãèå.
Ïðèáëèçèòåëüíûå ïîäñ÷åòû ïîêàçûâàþò, ÷òî ê 28 ãîäàì
÷èñëî äåëåíèé ïîëîâûõ êëåòîê ó ìóæ÷èí â 15 ðàç áîëüøå, ÷åì
ó æåíùèí. Ñ óâåëè÷åíèåì âîçðàñòà ìóæ÷èíû âåðîÿòíîñòü
«îøèáêè» â ïðîöåññå ðåïëèêàöèè ÄÍÊ îêàçûâàåòñÿ äîñòàòî÷íî âûñîêîé.
Ïåðâè÷íî âîçíèêøèå ãåííûå ìóòàöèè ðåãèñòðèðóþòñÿ ó
÷åëîâåêà äîñòàòî÷íî ðåäêî (ïðèìåðíî 1 ⋅ 105–1010), òàê êàê
áîëüøèíñòâî ñëó÷àåâ íàðóøåíèé ñòðóêòóðû ÄÍÊ èñïðàâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ôåðìåíòíûõ ñèñòåì.
Õðîìîñîìíûå ìóòàöèè — ýòî ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ îòäåëüíûõ õðîìîñîì.  õðîìîñîìíóþ ìóòàöèþ âîâëåêàåòñÿ îò äåñÿòêà äî íåñêîëüêèõ ñîòåí ãåíîâ. Ïðè ýòîì ìîæåò ïðîèçîéòè
óâåëè÷åíèå èëè óìåíüøåíèå êîëè÷åñòâà íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà. Îòñóòñòâèå èëè èçáûòîê êàêèõ-ëèáî ó÷àñòêîâ ÄÍÊ
îáû÷íî òÿæåëî îòðàæàåòñÿ íà ñîñòîÿíèè çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà.
Òàêèå ìóòàöèè íàçûâàþòñÿ íåñáàëàíñèðîâàííûìè. Èçìåíåíèå
ñòðóêòóðû õðîìîñîì ìîæåò ñîïðîâîæäàòüñÿ ïåðåìåùåíèåì è
íåîáû÷íûì ñîåäèíåíèåì ó÷àñòêîâ èëè öåëûõ õðîìîñîì.
 ðåçóëüòàòå îáðàçóþòñÿ íîâûå ãðóïïû ñöåïëåíèÿ. Ïîäîáíûå
ìóòàöèè ìîãóò íå ïðèâîäèòü ê ïàòîëîãè÷åñêèì èçìåíåíèÿì
ôåíîòèïà, è òîãäà îíè ÿâëÿþòñÿ ñáàëàíñèðîâàííûìè. Íåñìîòðÿ íà õðîìîñîìíûå àááåðàöèè, êîòîðûå, êàê ïðàâèëî, íå èçìåíÿþò ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÄÍÊ â ãåíàõ, èçìåíåíèå ÷èñëà êîïèé ãåíîâ â ãåíîìå ïðèâîäèò ê ãåíåòè÷åñêîìó äèñáàëàíñó âñëåäñòâèå íåäîñòàòêà èëè èçáûòêà ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà. Õðîìîñîìíûå ìóòàöèè âñòðå÷àþòñÿ íåñêîëüêî ÷àùå, ÷åì ãåííûå.
Ðàçëè÷àþò íåñêîëüêî âàðèàíòîâ õðîìîñîìíûõ ìóòàöèé,
ñðåäè êîòîðûõ íàèáîëåå ÷àñòûìè ÿâëÿþòñÿ: äåëåöèè — óòðàòà
÷àñòè îäíîé õðîìîñîìû, èíâåðñèè — ïåðåâîðîò íà 180î êàêîãîëèáî ó÷àñòêà õðîìîñîìû, òðàíñëîêàöèè — ïåðåíîñ ÷àñòè õðîìîñîìû, ÷àùå íà íåãîìîëîãè÷íóþ ãðîìîñîìó, äóïëèêàöèè —
óäâîåíèå èëè óìíîæåíèå ÷àñòè õðîìîñîìû. Ýòè âíóòðèõðî-
172
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìîñîìíûå (äåëåöèè, èíâåðñèè, äóïëèêàöèè) è ìåæõðîìîñîìíûå (òðàíñëîêàöèè) àáåððàöèè ñâÿçàíû ñ ôèçè÷åñêèìè
èçìåíåíèÿìè ñòðóêòóðû è ìåõàíè÷åñêèìè «ðàçëîìàìè» õðîìîñîìû.
Ãåíîìíûå ìóòàöèè — ýòî ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ îòäåëüíûõ X-õðîìîñîì èëè ïëîèäíîñòè ñòðóêòóðíî íåèçìåíåííûõ õðîìîñîì. Îñíîâíûì ìåõàíèçìîì ÿâëÿåòñÿ íåðàñõîæäåíèå X-õðîìîñîì âî âðåìÿ êëåòî÷íîãî äåëåíèÿ ïðè îáðàçîâàíèè ïîëîâûõ
êëåòîê, êîãäà âî âðåìÿ äâèæåíèÿ ê ïîëþñó îäíà èç ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì ìîæåò îòñòàòü îò âñåõ äðóãèõ íåãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì. Íåðàñõîæäåíèå ÷àùå íàáëþäàåòñÿ âî âðåìÿ
ìåéîçà. Õ-õðîìîñîìû, êîòîðûå äîëæíû äåëèòüñÿ, îñòàþòñÿ
ñîåäèíåííûìè âìåñòå è â àíàôàçå îòõîäÿò ê îäíîìó ïîëþñó
êëåòêè. Â ðåçóëüòàòå âîçíèêàþò äâå ãàìåòû, îäíà èç êîòîðûõ
èìååò äîáàâî÷íóþ õðîìîñîìó, à äðóãàÿ íå èìååò ýòîé õðîìîñîìû, ïðîèñõîäèò óòðàòà õðîìîñîìû â ðåçóëüòàòå «àíàôàçíîãî îòñòàâàíèÿ», õàðàêòåðèçóþùåãîñÿ èçìåíåíèåì ÷èñëà õðîìîñîì. Ãåíîìíûå ìóòàöèè âñåãäà ÿâëÿþòñÿ íåñáàëàíñèðîâàííûìè, òàê êàê ñîïðîâîæäàþòñÿ çíà÷èòåëüíûì èçìåíåíèåì êîëè÷åñòâà íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà è ïðèâîäÿò ê òÿæåëîìó
çàáîëåâàíèþ ó ÷åëîâåêà. ×àñòîòà îòäåëüíûõ ôîðì ãåíîìíûõ
ìóòàöèé ìîæåò ñîñòàâëÿòü 1 ñëó÷àé íà 700 íîâîðîæäåííûõ.
Î÷åíü ÷àñòî îíè âñòðå÷àþòñÿ â ñðåäíåì ó 40% ñïîíòàííî àáîðòèðîâàííûõ ïëîäîâ. Óñòàíîâëåíî, ÷òî âåðîÿòíîñòü ðîæäåíèÿ
ðåáåíêà, èìåþùåãî õðîìîñîìíóþ èëè ãåíîìíóþ ìóòàöèþ, çàâèñèò îò âîçðàñòà ìàòåðè, íî îêîëî 20% ñëó÷àåâ ýòèõ çàáîëåâàíèé îáóñëîâëåíû íàðóøåíèåì ìåéîçà ó îòöà.
Ìóòàöèè â ïîëîâûõ è ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ, èõ ïîñëåäñòâèÿ.
Âûäåëÿþò ãåíåðàòèâíûå è ñîìàòè÷åñêèå ìóòàöèè, â çàâèñèìîñòè îò ðåçóëüòàòà äåéñòâèÿ ìóòàöèè íà òèï êëåòîê, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð.
Ãåíåðàòèâíûå ìóòàöèè, èëè èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííîãî
ìàòåðèàëà â ïîëîâûõ êëåòêàõ, ïðîèñõîäÿò â ïåðèîäå îâîãåíåçà
èëè ñïåðìàòîãåíåçà ïðè ðåïëèêàöèè ÄÍÊ è ðàñõîæäåíèè õðîìîñîì â ïðîöåññå ìåéîçà.  ýòîì ñëó÷àå ìîæåò îáðàçîâàòüñÿ
îäíà èëè íåñêîëüêî àíîìàëüíûõ ãàìåò.  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ýòî òîëüêî íåáîëüøàÿ ÷àñòü âñåõ ïîëîâûõ êëåòîê îðãàíèçìà
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
173
è îíà íå âëèÿåò íà ôåíîòèï ÷åëîâåêà, èìåþùåãî ýòè ãàìåòû.
Îäíàêî åñëè íåñóùàÿ ìóòàöèþ ïîëîâàÿ êëåòêà âñòóïèò â îïëîäîòâîðåíèå, òî îáðàçîâàâøèéñÿ èç òàêîé çèãîòû îðãàíèçì
ìîæåò èìåòü îïðåäåëåííûå ôåíîòèïè÷åñêèå îñîáåííîñòè.
 äàëüíåéøåì âîçìîæíî íàñëåäîâàíèå ýòîé ìóòàöèè â ðÿäó
ïîêîëåíèé. Äëÿ ìåäèöèíñêîé ïðàêòèêè áîëüøîå çíà÷åíèå èìåþò ãåíåðàòèâíûå ìóòàöèè, ïðèâîäÿùèå ê ðîæäåíèþ áîëüíîãî ðåáåíêà èëè âíóòðèóòðîáíîé ãèáåëè çàðîäûøà.
Ìîæíî ðåàëüíî êëèíè÷åñêè îáíàðóæèòü ïåðâè÷íî âîçíèêøèå íåñáàëàíñèðîâàííûå õðîìîñîìíûå, ãåíîìíûå, àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå è Õ-ñöåïëåííûå ìîíîãåííûå ìóòàöèè. Ïðè
ýòîì â ñåìüå ðåãèñòðèðóåòñÿ ðîæäåíèå ðåáåíêà ñ íàñëåäñòâåííûì çàáîëåâàíèåì, õîòÿ ó åãî ïðåäêîâ ýòà ïàòîëîãèÿ íå îáíàðóæèâàëàñü. Òàê, íàïðèìåð, 94% âñåõ ñëó÷àåâ ñèíäðîìà Äàóíà (òðèñîìèÿ 21-é õðîìîñîìû) è 80% àõîíäðîïëàçèé (âèä êàðëèêîâîñòè ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ è
100%-íîé ïåíåòðàíòíîñòüþ) ÿâëÿþòñÿ ðåçóëüòàòîì ïåðâè÷íîé
ìóòàöèè â ïîëîâûõ êëåòêàõ ðîäèòåëåé.
Ãåíåðàòèâíûå ìóòàöèè ÷àñòî îñëîæíÿþòñÿ ãèáåëüþ çàðîäûøà. Áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî ðîæäåíèåì ðåáåíêà çàêàí÷èâàåòñÿ òîëüêî 35% çà÷àòèé.  äðóãèõ ñëó÷àÿõ ïðîèñõîäèò ñïîíòàííûé àáîðò èëè âíóòðèóòðîáíàÿ ãèáåëü ïëîäà, îñîáåííî â
ïåðâûå òðè ìåñÿöà áåðåìåííîñòè. Ïðè ýòîì 65% çàðîäûøåé
èìåþò èçìåíåíèÿ ñòðóêòóðû èëè ÷èñëà õðîìîñîì.
Ñîìàòè÷åñêèå ìóòàöèè — èçìåíåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà â ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ. Òàêàÿ ìóòàöèÿ ïåðåäàåòñÿ
òîëüêî ïîòîìêàì ìóòàíòíîé êëåòêè â ïðîöåññå ìèòîçà.  ðåçóëüòàòå â îðãàíèçìå ÷åëîâåêà ìîãóò îêàçàòüñÿ êëåòî÷íûå
ïîïóëÿöèè ñ ðàçíûì íàáîðîì íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà. Åñëè
ìóòàöèÿ ïðîèñõîäèò íà ðàííèõ ñòàäèÿõ äðîáëåíèÿ çèãîòû,
ôîðìèðóåòñÿ ìîçàèöèçì. Ìîçàè÷íûé îðãàíèçì, íàïðèìåð,
ìîæåò èìåòü òêàíè êàê ñ íîðìàëüíûìè, òàê è èçìåíåííûìè ãåíîì èëè õðîìîñîìîé. Ìîçàèöèçì — äîñòàòî÷íî ðàñïðîñòðàíåííîå ÿâëåíèå. Ïðèìåðíî 1 èç 48 áîëüíûõ ñ ñèíäðîìîì Äàóíà ÿâëÿåòñÿ ìîçàèêîì. Äîëÿ êëåòîê, íåñóùèõ àíîìàëüíûé êëîí, çàâèñèò îò ñòàäèè ðàçâèòèÿ çàðîäûøà. ×åì
ïîçäíåå ïðîèñõîäèò ìóòàöèÿ, òåì ìåíüøå êëåòîê îðãàíèçìà
174
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñîäåðæàò ýòè èçìåíåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà. Ïðè
ìîçàèöèçìå ôåíîòèïè÷åñêèå íàðóøåíèÿ ó ÷åëîâåêà îáû÷íî
âûðàæåíû ñëàáåå, ÷åì ïðè ìóòàöèè âî âñåõ êëåòêàõ îðãàíèçìà. Ìîçàèöèçì óñòàíîâëåí äëÿ õðîìîñîìíûõ è ìîíîãåííûõ
ìóòàöèé, õîòÿ ìíîãèå ãåííûå ñîìàòè÷åñêèå ìóòàöèè îñòàþòñÿ íåäèàãíîñòèðîâàííûìè. Ïîäîáíîå èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà áûëî îáíàðóæåíî ïðèìåðíî ïðè 30 çàáîëåâàíèÿõ. Íàïðèìåð, áûëî ïîêàçàíî íàëè÷èå ó îäíîãî ÷åëîâåêà ðàçíûõ òèïîâ ôåðìåíòà ãëþêîçî-6-ôîñôàòäåãèäðîãåíàçû.
Ñïåöèôè÷åñêèå õðîìîñîìíûå èçìåíåíèÿ âûÿâëåíû è ïðè
äðóãèõ îïóõîëåâûõ çàáîëåâàíèÿõ ÷åëîâåêà (îñòðûõ ëåéêîçàõ,
êàðöèíîìàõ, íåéðîáëàñòîìå, ðåòèíîáëàñòîìå è ò. ä.).
Îäíèì èç ìåõàíèçìîâ, ïðèâîäÿùèõ ê ðàçâèòèþ çëîêà÷åñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, ÿâëÿþòñÿ ìóòàöèè òàê íàçûâàåìûõ
îíêîãåíîâ. Îíêîãåíû — ýòî ãåíû, ó÷àñòâóþùèå â ïðîöåññå
îïóõîëåâîãî ïåðåðîæäåíèÿ êëåòîê. Â íîðìå îíè îïðåäåëÿþò
ðàçëè÷íûå àñïåêòû æèçíåäåÿòåëüíîñòè êëåòêè. Òàê, íåêîòîðûå èç íèõ êîíòðîëèðóþò ôàêòîðû è ðåöåïòîðû ðîñòà, àêòèâíîå äåëåíèå êëåòîê íà ðàííèõ ñòàäèÿõ âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ îðãàíèçìà. Ìóòàöèè òàêèõ ãåíîâ ïðèâîäÿò ê òðàíñôîðìàöèè êëåòîê â îïóõîëåâûå, êîòîðûå ñïîñîáíû ê íåîãðàíè÷åííîìó äåëåíèþ. Ñîìàòè÷åñêèå ìóòàöèè îíêîãåíîâ îáíàðóæåíû, íàïðèìåð, ïðè êàðöèíîìå ìî÷åâîãî ïóçûðÿ, ëèìôîìå
Áåðêèòà è ò. ä.
Îäíàêî ðîëü ñîìàòè÷åñêèõ ìóòàöèé â êàíöåðîãåíåçå è âîçðàñòíûõ èçìåíåíèÿõ êëåòîê òðåáóåò äàëüíåéøåãî èçó÷åíèÿ.
7.5. Äèíàìèêà ãåíåòè÷åñêîãî ãðóçà ó ÷åëîâåêà
Íåêîòîðûå ïðèçíàêè è çàáîëåâàíèÿ ÷åëîâåêà íàñëåäóþòñÿ
â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Ìåíäåëÿ. Ìóòàöèè, ïðèâîäÿùèå
ê ïàòîëîãè÷åñêèì èçìåíåíèÿì â îðãàíèçìå, ìîãóò ðàçëè÷àòüñÿ ïî ñïîñîáíîñòè ñîõðàíÿòüñÿ â ïîïóëÿöèè. Òå èç íèõ, êîòîðûå âûçûâàþò î÷åíü òÿæåëûå ôåíîòèïè÷åñêèå íàðóøåíèÿ,
÷àñòî ñîïðîâîæäàþòñÿ âûñîêîé ëåòàëüíîñòüþ åùå âî âíóòðèóòðîáíîì ïåðèîäå èëè äåòñêîì âîçðàñòå. Äðóãèå, íå îêàçûâàþùèå ñóùåñòâåííîãî âëèÿíèÿ íà æèçíåñïîñîáíîñòü ÷åëîâå-
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
175
êà, ìîãóò íå îãðàíè÷èâàòü äåòîðîæäåíèå è íàñëåäîâàòüñÿ èç
ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå. Íåêîòîðûå ðåöåññèâíûå àëëåëè,
îáóñëîâëèâàþùèå â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè òÿæåëîå çàáîëåâàíèå ðåáåíêà, îáåñïå÷èâàþò ïðåèìóùåñòâî äëÿ âûæèâàíèÿ
ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ýòèõ ìóòàöèé. Òàêèå èçìåíåíèÿ
íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà ìîãóò ðàñïðîñòðàíÿòüñÿ â ïîïóëÿöèè, òîæå ïåðåäàâàÿñü îò ðîäèòåëåé ê ïîòîìêàì.
Óâåëè÷åíèå ÷èñëà èíäèâèäîâ, íåñóùèõ ïîäîáíûå ìóòàöèè,
ïðîäîëæàåòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà ÷àñòîòà ìóòèðîâàíèÿ íå óðàâíîâåøèâàåòñÿ åñòåñòâåííûì îòáîðîì. Îòáîð â òàêèõ ñèòóàöèÿõ íàïðàâëåí ïðîòèâ îñîáåé, ïàòîëîãè÷åñêîå ñîñòîÿíèå êîòîðûõ îáóñëîâëåíî íàëè÷èåì àíîìàëüíîãî ãåíîòèïà. Ìåíåå
ïðèñïîñîáëåííûå ê ñóùåñòâîâàíèþ èíäèâèäû, íåñóùèå
èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð, äëÿ êîòîðûõ âåðîÿòíîñòü
ïîãèáíóòü âñëåäñòâèå åñòåñòâåííîãî îòáîðà âåëèêà, ñîñòàâëÿþò ãåíåòè÷åñêèé ãðóç ïîïóëÿöèè.
Ðåçóëüòàòàìè äåéñòâèÿ ãåíåòè÷åñêîãî ãðóçà ó ÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ ñáàëàíñèðîâàííûé ïîëèìîðôèçì, ëåòàëüíîñòü è ñíèæåííàÿ ñïîñîáíîñòü ê äåòîðîæäåíèþ. Ñáàëàíñèðîâàííûé ïîëèìîðôèçì ôîðìèðóåòñÿ, åñëè â ïîïóëÿöèè ÷åëîâåêà èìååòñÿ
íåñêîëüêî òèïîâ àëëåëåé îäíîãî ãåíà ïðè ÷àñòîòå ñàìîãî ðåäêîãî èç íèõ íå ìåíåå 1%. Íàïðèìåð, ýòî ñèñòåìà ãðóïï êðîâè
ÀÂ0. Ïîäîáíîå ðàñïðîñòðàíåíèå îòäåëüíûõ ãåíîâ ìîæåò áûòü
ñâÿçàíî ñ áèîëîãè÷åñêèì ïðåèìóùåñòâîì íîñèòåëåé ýòèõ ìóòàöèé. Ïîëèìîðôèçì, ôîðìèðîâàâøèéñÿ â òå÷åíèå òûñÿ÷åëåòèé, îáåñïå÷èâàåò ãåíåòè÷åñêîå ìíîãîîáðàçèå ÷åëîâåêà.
Ëåòàëüíîñòü âûðàæàåòñÿ â ãèáåëè ãàìåò, çèãîò, ýìáðèîíîâ, ïëîäîâ, äåòåé. Îêîëî 60% îïëîäîòâîðåííûõ ÿéöåêëåòîê ïîãèáàþò íà ðàííèõ ñòàäèÿõ äðîáëåíèÿ, 15% çàðåãèñòðèðîâàííûõ áåðåìåííîñòåé çàêàí÷èâàåòñÿ ñàìîïðîèçâîëüíûì
âûêèäûøåì, êàæäûå 5 äåòåé èç 1 000 ðîäèâøèõñÿ óìèðàþò îò
íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé.
Íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ ñíèæàåò ñïîñîáíîñòü ÷åëîâåêà ê
äåòîðîæäåíèþ, òàê êàê ÷àñòî îñëîæíÿåòñÿ áåñïëîäèåì, íåâûíàøèâàíèåì áåðåìåííîñòåé è ìåðòâîðîæäåíèÿìè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ãåíåòè÷åñêèé ãðóç â ïîïóëÿöèè ÷åëîâåêà î÷åíü âûñîê è èìååò òåíäåíöèþ ê ðîñòó. Òàê, ïî äàííûì
176
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÂÎÇ, îêîëî 5–8% äåòåé ðîæäàþòñÿ ñ íàñëåäñòâåííûìè çàáîëåâàíèÿìè è âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ.
Ãåíåòè÷åñêèé ãðóç ÿâëÿåòñÿ áîëüøîé ïðîáëåìîé äëÿ îáùåñòâà, ïîñêîëüêó îáóñëîâëèâàåò èíâàëèäíîñòü è ñîêðàùåííóþ
ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè áîëüíûõ, ïîâûøàåò ïîòðåáíîñòü â
ìåäèöèíñêîé ïîìîùè.
7.6. Ôàêòîðû ìóòàãåíåçà
Ïðîöåññ âîññòàíîâëåíèÿ ñòðóêòóðû ÄÍÊ ïîñëå ìóòàöèé
íàçûâàåòñÿ ðåïàðàöèåé (ðèñ. 7.2). Âûäåëÿþò òðè îñíîâíûõ
ìåõàíèçìà ðåïàðàöèè: ôîòîðåàêòèâàöèÿ, ýêñöèçèîííàÿ, ïîñòðåïëèêàòèâíàÿ. Âîññòàíîâëåíèå ñòðóêòóðû ÄÍÊ îáåñïå÷èâàåòñÿ öåëûì ðÿäîì ôåðìåíòîâ.
1
1
2
Ñâåò
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã
Ö Ã À Ã
Ö
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã
À Ö Ò Ã
Ö Ã À Ã
Ö
À Ö Ò Ã
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã
Ö Ã À Ã
Ö
Ö Ã À Ã Ò
À Ö Ò Ã
Ã
Ò Ã Ö
À Ö
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã
3
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö Ã Ö Ã À Ã Ò Ò À Ö Ò Ã Ö
Ö Ã À Ã
Ö
À Ö Ò Ã
Ò Ö À À Ò Ã À
ÃÖ
Ö Ã
Ã Ö Ò Ö À À Ò Ã À Ö
Ö Ã
ÃÖ
Ö Ã À Ã Ò Ò À Ö Ò Ã
À Ã
Ò
À Ö
Ðèñ. 7.2. Îñíîâíûå ìåõàíèçìû ðåïàðàöèè ÄÍÊ:
1 — ôîòîðåàêòèâàöèÿ; 2 — ýêñöèçèîííàÿ ðåïàðàöèÿ;
3 — ïîñòðåïëèêàòèâíàÿ ðåïàðàöèÿ
Ïðèìåðîì îäíîé èç ëåòàëüíûõ ìóòàöèé, ïðèâîäÿùèõ ê ãèáåëè êëåòêè, ÿâëÿåòñÿ îáðàçîâàíèå «òèìèíîâûõ äèìåðîâ». Îíè
÷àñòî ôîðìèðóþòñÿ ïîä âîçäåéñòâèåì óëüòðàôèîëåòîâîãî îáëó÷åíèÿ. Ïðè ýòîì ðàçðûâàþòñÿ âîäîðîäíûå ñâÿçè ìåæäó òèìèíîì è àäåíèíîì êîìïëåìåíòàðíûõ öåïî÷åê ÄÍÊ. Åñëè
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
177
òèìèíîâûå íóêëåîòèäû ðàñïîëîæåíû ðÿäîì äðóã ñ äðóãîì íà
îäíîé íèòè ÄÍÊ, òî îíè ìîãóò îáðàçîâàòü âîäîðîäíûå ñâÿçè
ìåæäó ñîáîé. Ïîäîáíàÿ ìóòàöèÿ äåëàåò íåâîçìîæíîé ðåïëèêàöèþ ÄÍÊ.
Ôîòîðåàêòèâàöèÿ ïðîèñõîäèò ñ ó÷àñòèåì âèäèìîãî ñâåòà.
Ñïåöèàëüíûé ôîòîðåàêòèâèðóþùèé ôåðìåíò ïîä âëèÿíèåì
ñâåòîâûõ ëó÷åé ðàçðûâàåò ñâÿçè â òèìèíîâûõ äèìåðàõ è âîññòàíàâëèâàåò ñòðóêòóðó ÄÍÊ.
Ýêñöèçèîííàÿ ðåïàðàöèÿ íå òðåáóåò ñâåòà. Ïðèíöèï ýòîãî
ïðîöåññà çàêëþ÷àåòñÿ â âûðåçàíèè (ýêñöèçèè) èçìåíåííîãî
ó÷àñòêà íèòè ÄÍÊ. Óäàëÿåòñÿ òàêæå è ÷àñòü ðÿäîì ðàñïîëîæåííûõ íóêëåîòèäîâ. Ïî ìàòðèöå ñîõðàíèâøåéñÿ íåïîâðåæäåííîé íèòè ÄÍÊ âîññòàíàâëèâàåòñÿ íîðìàëüíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ. Ïîäîáíûé ìåõàíèçì ðåïàðàöèè
îáåñïå÷èâàåòñÿ öåëîé ãðóïïîé ñïåöèàëüíûõ ôåðìåíòîâ.
Ïîñòðåïëèêàòèâíàÿ ðåïàðàöèÿ âîçìîæíà â òåõ ñëó÷àÿõ,
êîãäà ñòðóêòóðà ÄÍÊ íå âîññòàíàâëèâàåòñÿ êàêèì-ëèáî äðóãèì ñïîñîáîì. Åñëè íà÷èíàåòñÿ ðåïëèêàöèÿ èçìåíåííîãî ó÷àñòêà ÄÍÊ, òî îáðàçóåòñÿ òîëüêî îäíà íîðìàëüíàÿ äî÷åðíÿÿ
ÄÍÊ ñ íåïîâðåæäåííîé íèòüþ. Äðóãàÿ ìîëåêóëà ÄÍÊ áóäåò
èìåòü ðàçðûâ, ñîîòâåòñòâóþùèé ìåñòó ìóòàöèè. Òîãäà íîâàÿ
íîðìàëüíàÿ öåïî÷êà ÄÍÊ ìîæåò ïîñëóæèòü ìàòðèöåé äëÿ çàêðûòèÿ «áðåøè» â äðóãîé ìîëåêóëå ïî ïðàâèëó êîìïëåìåíòàðíîñòè.
Äåôåêòû ôóíêöèè ôåðìåíòîâ ðåïàðàöèè ÄÍÊ ïðèâîäÿò ê
ïîâûøåíèþ âåðîÿòíîñòè ìóòàöèé â êëåòêàõ. Â íàñòîÿùåå
âðåìÿ óñòàíîâëåíî íåñêîëüêî ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ó ÷åëîâåêà, ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ íàðóøåíèÿ ìåõàíèçìîâ
ðåïàðàöèè. Íàïðèìåð, ïèãìåíòíàÿ êñåðîäåðìà, àòàêñèÿ-òåëåàíãèîýêòàçèÿ Ëóè–Áàð, àíåìèÿ Ôàíêîíè è ò. ä. Îíè íàñëåäóþòñÿ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíî, õîòÿ ïðè âñåõ ýòèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ ó áîëüíûõ îáíàðóæèâàåòñÿ ìíîæåñòâî èçìåíåíèé õðîìîñîì: ïðîáåëû, ðàçðûâû, ôðàãìåíòû áåç öåíòðîìåðû è ò. ä.
Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî ýòè çàáîëåâàíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè êëèíè÷åñêèìè ïðèçíàêàìè, îíè èìåþò è
îïðåäåëåííûå îáùèå ïðîÿâëåíèÿ. Òàê, ó áîëüíûõ îáû÷íî
178
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
îáíàðóæèâàåòñÿ ïîðàæåíèå êîæè, ïîñêîëüêó îíà ïåðâàÿ ñòàëêèâàåòñÿ ñ ìóòàãåííûìè ôàêòîðàìè (îñîáåííî óëüòðàôèîëåòîâûì îáëó÷åíèåì).
Ïðè ïèãìåíòíîé êñåðîäåðìå èçìåíåíèÿ êîæíûõ ïîêðîâîâ
ÿâëÿþòñÿ âåäóùèìè â êëèíè÷åñêîé êàðòèíå. Ïðè÷èíîé ýòîãî
çàáîëåâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ äåôåêò ôåðìåíòîâ ýêñöèçèîííîé è ïîñòðåïëèêàòèâíîé ðåïàðàöèè. Ó áîëüíûõ íà ñâîáîäíîé îò îäåæäû êîæå ïîä äåéñòâèåì ÓÔ-îáëó÷åíèÿ ïîÿâëÿþòñÿ ó÷àñòêè
àòðîôèè, ãèïåðïèãìåíòàöèè, ðàçðàñòàíèÿ êðîâåíîñíûõ ñîñóäîâ è ò. ä. Çàòåì ïðîèñõîäèò çëîêà÷åñòâåííîå ïåðåðîæäåíèå
òêàíåé, ôîðìèðóþòñÿ ðàêîâûå îïóõîëè, îñîáåííî ãóá è êîíúþíêòèâû ãëàç.
Áîëåçíè ðåïàðàöèè ÷àñòî ñîïðîâîæäàþòñÿ ïîðàæåíèåì íåðâíîé ñèñòåìû è íåäîñòàòî÷íîñòüþ èììóíèòåòà. Íàïðèìåð,
ïðè ñèíäðîìå Ëóè–Áàð îáíàðóæèâàþòñÿ íàðóøåíèå êîîðäèíàöèè äâèæåíèÿ, ðàçðàñòàíèå ñîñóäîâ êîæè è êîíúþíêòèâû è
íåäîñòàòî÷íîñòü IgA, ïðèâîäÿùàÿ ê õðîíè÷åñêèì èíôåêöèîííûì ïðîöåññàì. Íàðóøåíèå ìåõàíèçìîâ ðåïàðàöèè çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåò âåðîÿòíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ çëîêà÷åñòâåííûõ
íîâîîáðàçîâàíèé ó áîëüíûõ. Ïðè ýòîì âîçìîæíî ïåðåðîæäåíèå êëåòîê ëþáûõ òêàíåé, ôîðìèðóþòñÿ îíêîçàáîëåâàíèÿ.
 50-õ ãîäàõ XX âåêà áûë îòêðûò íîâûé êëàññ ñîåäèíåíèé —
àíòèìóòàãåíû, êîòîðûå áûëè ðàçäåëåíû íà äâå ãðóïïû â çàâèñèìîñòè îò ìåñòà äåéñòâèÿ: âíóòðèêëåòî÷íûå — çàùèùàþò íóêëåîôèëüíûå ó÷àñòêè ÄÍÊ, óëàâëèâàþò êèñëîðîäíûå ðàäèêàëû, óñêîðÿþò ïåðåõîä ìóòàãåíîâ â êëåòêè, íå ÿâëÿþùèåñÿ ìèøåíÿìè, èíäóöèðóþò ìåõàíèçìû äåòîêñèêàöèè, óâåëè÷èâàþò òî÷íîñòü ðåïëèêàöèè, ïîâûøàþò ýôôåêòèâíîñòü ðåïàðàöèè; âíåêëåòî÷íûå — ïðåïÿòñòâóþò ïðîíèêíîâåíèþ â îðãàíèçì èëè óñêîðÿþò âûâåäåíèå èç îðãàíèçìà ìóòàãåíîâ, èçìåíÿþò âíóòðèêèøå÷íóþ ôëîðó, òîðìîçÿò èëè ïðåäîòâðàùàþò
ðåàêöèè íèòðîçèðîâàíèÿ, ïîääåðæèâàþò îïðåäåëåííûé óðîâåíü pH â æèäêîñòÿõ òåëà.
Àíòèìóòàãåííûìè ñâîéñòâàìè îáëàäàþò áîëåå 25 âèäîâ ïðåâåíòîðîâ, ñîäåðæàùèõñÿ â ïèùåâûõ ïðîäóêòàõ, — âèòàìèíû, ìèêðîýëåìåíòû, ôëàâîíîèäû, ðàñòèòåëüíûå è æèðíûå
êèñëîòû, êàðîòèíîèäû è äð.
Âèäû èçìåí÷èâîñòè è âèäû ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
179
1. Äàéòå îïðåäåëåíèå òåðìèíó «èçìåí÷èâîñòü».
2. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû èíäèâèäóàëüíîé èçìåí÷èâîñòè ó ÷åëîâåêà.
3.  ÷åì ïðèíöèïèàëüíîå ðàçëè÷èå ìåæäó ôåíîòèïè÷åñêîé è ãåíîòèïè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòüþ?
4. Îáúÿñíèòå òåðìèí «ôåíîêîïèðîâàíèå».
5. Äàéòå îïðåäåëåíèå òåðìèíó «ìóòàöèÿ».
6. Ñóùåñòâóåò ëè ïðèíöèïèàëüíîå ðàçëè÷èå ìåæäó ñïîíòàííûì è
èíäóöèðîâàííûì ìóòàãåíåçîì?
7. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ôèçè÷åñêèõ, õèìè÷åñêèõ è áèîëîãè÷åñêèõ
ìóòàãåíîâ.
8. ×òî ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ãåííûå ìóòàöèè? Äàéòå îïðåäåëåíèå
ãåíîìíûì ìóòàöèÿì.
9. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû ãåíîìíûõ ìóòàöèé ó ÷åëîâåêà.
10. Äàéòå îïðåäåëåíèå õðîìîñîìíûì ìóòàöèÿì.
11. Ïðèâåäèòå ïðèìåðû õðîìîñîìíûõ ìóòàöèé.
12. Êàêèå ìåõàíèçìû ëåæàò â îñíîâå ãåíîìíûõ ìóòàöèé? Ïåðå÷èñëèòå îñíîâíûå ìåõàíèçìû, îáóñëîâëèâàþùèå êîìáèíàòèâíóþ
èçìåí÷èâîñòü.
180
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãëàâà 8
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÜ È ÏÀÒÎËÎÃÈß
8.1. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè
è èõ êëàññèôèêàöèÿ
Ãåíåòèêà è ïðîáëåìû çäîðîâüÿ òåñíî ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé. Ïî÷åìó îäíè ëþäè ïîäâåðæåíû ðàçëè÷íûì çàáîëåâàíèÿì, à äðóãèå, íàõîäÿñü äàæå â õóäøèõ óñëîâèÿõ, — çäîðîâû?
Âûÿñíåíî, ÷òî â îñíîâíîì ýòî ñâÿçàíî ñ íàñëåäñòâåííîñòüþ
êàæäîãî ÷åëîâåêà, ò. å. ñî ñâîéñòâàìè åãî ãåíîâ, íàõîäÿùèõñÿ â õðîìîñîìàõ.
Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè — ýòî ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ,
â îñíîâå êîòîðûõ ëåæèò èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà (ìóòàöèÿ). Â ðàçâèòèè òàêèõ çàáîëåâàíèé ãëàâíóþ ðîëü èãðàþò íàðóøåíèÿ â ñòðóêòóðå ãåíà èëè õðîìîñîìû.
Ïðàêòè÷åñêè âñå ðàçäåëû êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû âêëþ÷àþò íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè. Íàïðèìåð, îêîëî 70% ñëó÷àåâ
íàðóøåíèé çðåíèÿ è 45% òóãîóõîñòè îòíîñÿòñÿ ê ýòîé ïàòîëîãèè. Ñðåäè íåðâíûõ áîëåçíåé âûäåëÿþò ïðèìåðíî 350 çàáîëåâàíèé, îáóñëîâëåííûõ ãåííûìè ìóòàöèÿìè, â äåðìàòîëîãèè — 250 è ò. ä. Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî ïîíÿòèå «âðîæäåííûå áîëåçíè» íå ÿâëÿåòñÿ ñèíîíèìîì ïîíÿòèÿ «íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè». Âðîæäåííàÿ ïàòîëîãèÿ âûÿâëÿåòñÿ ó ðåáåíêà ïðè åãî ðîæäåíèè. Îíà ìîæåò áûòü âûçâàíà íå òîëüêî
ìóòàöèÿìè, íî è îäíèìè ôàêòîðàìè âíåøíåé ñðåäû, êîòîðûå ïîâðåæäàþò ïëîä (âíóòðèóòðîáíûå èíôåêöèè, òðàâìû è
ò. ä.). Íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ íå âñåãäà ïðîÿâëÿþòñÿ ñ
ìîìåíòà ðîæäåíèÿ èëè äàæå â äåòñêîì âîçðàñòå. Íåêîòîðûå
èç íèõ (íàïðèìåð, õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà) ìîãóò íà÷èíàòüñÿ â 40–
50 ëåò. Êðîìå òîãî, «ñåìåéíûå áîëåçíè» òîæå íå âñåãäà ÿâëÿþòñÿ íàñëåäñòâåííûìè, òàê êàê ÷ëåíû îäíîé ñåìüè îáû÷íî
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
181
ïîïàäàþò ïîä âëèÿíèå îäèíàêîâûõ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû
è ìîãóò èìåòü îäíîòèïíûå ïàòîëîãè÷åñêèå íàðóøåíèÿ.
Ìîíîãåííûå çàáîëåâàíèÿ — ýòî íàðóøåíèÿ, ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿþòñÿ ìóòàöèè îòäåëüíûõ ãåíîâ. Ïàòîëîãè÷åñêîå
ñîñòîÿíèå ó ÷åëîâåêà ìîæåò áûòü âûçâàíî èçìåíåíèåì íå òîëüêî
ÿäåðíûõ, íî è ìèòîõîíäðèàëüíûõ ãåíîâ. Áîëüøèíñòâî ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèé íàñëåäóåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè
Ìåíäåëÿ, ýòî áîëüøàÿ ãðóïïà çàáîëåâàíèé, âîçíèêàþùèõ â
ðåçóëüòàòå ïîâðåæäåíèÿ ÄÍÊ íà óðîâíå ãåíà. Â ãðóïïå ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèé âûäåëÿþò àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå,
àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûå, Õ-ñöåïëåííûå äîìèíàíòíûå,
Õ-ñöåïëåííûå ðåöåññèâíûå è ìèòîõîíäðèàëüíûå ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ.
Õðîìîñîìíûå ñèíäðîìû ñîïðîâîæäàþòñÿ àíîìàëèåé êîëè÷åñòâà èëè ñòðóêòóðû õðîìîñîì ó ÷åëîâåêà.
Ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå çàáîëåâàíèÿ — ýòî áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ, äëÿ ïðîÿâëåíèÿ êîòîðûõ íåîáõîäèìî ñîâìåñòíîå äåéñòâèå íàñëåäñòâåííûõ è
âíåøíåñðåäîâûõ ôàêòîðîâ. Ïðè÷èíîé íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè îáû÷íî ÿâëÿåòñÿ íåáëàãîïðèÿòíîå ñî÷åòàíèå â ãåíîòèïå íåñêîëüêèõ â ïðèíöèïå íîðìàëüíûõ ãåíîâ.
Íî ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ â îðãàíèçìå âîçíèêàþò òîëüêî
òîãäà, êîãäà ÷åëîâåê ïîäâåðãàåòñÿ âëèÿíèþ ïîâðåæäàþùèõ
ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû. Ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå çàáîëåâàíèÿ ðàçäåëÿþò â çàâèñèìîñòè îò òîãî, êàêîé îðãàí ïîðàæåí
ó áîëüíîãî ÷åëîâåêà. Íàïðèìåð, âûäåëÿþò çàáîëåâàíèÿ íåðâíîé, ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé, äûõàòåëüíîé, ýíäîêðèííîé ñèñòåì è ò. ä.
Íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ èìåþò ñâîè îñîáåííîñòè êëèíè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé, êîòîðûå ïîçâîëÿþò âûäåëèòü èõ ñðåäè
äðóãèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ó ÷åëîâåêà.
Îñîáåííîñòè êëèíè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé
íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè
Âðîæäåííûé õàðàêòåð çàáîëåâàíèÿ. Ðàííÿÿ ìàíèôåñòàöèÿ
íå ìåíåå 25% âñåõ ôîðì ãåííûõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé,
ïî÷òè âñå õðîìîñîìíûå çàáîëåâàíèÿ íà÷èíàþò ôîðìèðîâàòüñÿ
182
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
âíóòðèóòðîáíî è ïðîÿâëÿþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ïîñëå ðîæäåíèÿ ðåáåíêà è ê 3 ãîäàì — 70%; ê êîíöó ïóáåðòàòíîãî ïåðèîäà — 90%.
Ìíîæåñòâåííûå ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ îðãàíîâ èëè ñèñòåì. Î íàñëåäñòâåííîé ïðè÷èíå çàáîëåâàíèÿ ïîçâîëÿåò äóìàòü ïåðâè÷íîå âîâëå÷åíèå â ïàòîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ ìíîãèõ
îðãàíîâ èëè ñèñòåì.
Ýòî îñîáåííî õàðàêòåðíî äëÿ ìîíîãåííûõ è õðîìîñîìíûõ
ñèíäðîìîâ. Âîâëå÷åíèå â ïðîöåññ ìíîãèõ îðãàíîâ ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå ïëåéîòðîïíîãî ýôôåêòà, êîòîðûé äàåò áîëüøèíñòâî ìóòàíòíûõ ãåíîâ, âûçûâàþùèõ íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ. Êîíòðîëèðóþùèå ñèíòåç êîëëàãåíà è ôèáðèëëèíà ìóòàíòíûå àëëåëè íåñêîëüêèõ ãåíîâ ïðèâîäÿò ê íàðóøåíèþ
ñâîéñòâ ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè, ìíîæåñòâåííûå âëèÿíèÿ ýòèõ
ìóòàöèé íà êëèíèêó íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ïðè ñèíäðîìå
Ìàðôàíà, Ýëåðñà — Äàíëî: ïîäâûâèõ õðóñòàëèêà, íàðóøåíèå
ñòåíêè àîðòû, ïðîëàïñ ìèòðàëüíîãî êëàïàíà è äð.
Ñåìåéíûé õàðàêòåð çàáîëåâàíèÿ, êîãäà èìåþòñÿ ïîâòîðíûå
ñëó÷àè àíàëîãè÷íîé ïàòîëîãèè ó ÷ëåíîâ îäíîé ñåìüè, ýòî ïðÿìî
óêàçûâàåò íà èõ âîçìîæíóþ íàñëåäñòâåííîñòü. Ýòî îñîáåííî
õàðàêòåðíî äëÿ ìîíîãåííûõ èëè ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ
çàáîëåâàíèé. Îäíàêî õðîìîñîìíûå ñèíäðîìû îáû÷íî âûÿâëÿþòñÿ òîëüêî ó îäíîãî ÷åëîâåêà â ñåìüå.
Õðîíè÷åñêîå, ïðîãðåäèåíòíîå òå÷åíèå çàáîëåâàíèÿ, ïðèâîäèò ê ïîñòåïåííîìó óõóäøåíèþ êëèíè÷åñêîé êàðòèíû è ñîñòîÿíèÿ áîëüíîãî. Íàïðèìåð, äåòè ñ ìèîäèñòðîôèåé Äþøåííà ïîñòåïåííî òåðÿþò äâèãàòåëüíóþ àêòèâíîñòü èç-çà àòðîôèè
ìûøö. Ïàòîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ î÷åíü òðóäíî, à ïîä÷àñ è
íåâîçìîæíî ïðèîñòàíîâèòü. Õðîíè÷åñêèé ïðîöåññ ïðè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ðàçâèâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå ïîñòîÿííîãî äåéñòâèÿ ìóòàíòíîãî ãåíà, à òàêæå ïîä äåéñòâèåì âíåøíèõ
ôàêòîðîâ. Â ðåçóëüòàòå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ ñ áîëüøîé ñòåïåíüþ âåðîÿòíîñòè ìîãóò ñîïðîâîæäàòüñÿ èíâàëèäíîñòüþ è óõóäøåíèåì ñîñòîÿíèÿ áîëüíîãî.
Êëèíè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì èëè èõ ñî÷åòàíèÿ äàþò îñíîâàíèå
äóìàòü î íàñëåäñòâåííîé ïðèðîäå çàáîëåâàíèÿ. Íàïðèìåð, ãîëóáîé öâåò ñêëåðû, êîòîðûé íå âëèÿåò íà ôóíêöèþ îðãàíà
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
183
çðåíèÿ, áûâàåò ïðè íåñîâåðøåííîì îñòåîãåíåçå è íåêîòîðûõ
äðóãèõ áîëåçíÿõ ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè. Îò áîëüíûõ ôåíèëêåòîíóðèåé èñõîäèò ìûøèíûé çàïàõ. Ïðè êðîâîòî÷èâîñòè ìîæíî äóìàòü î ãåìîôèëèè èëè áîëåçíè ôîí Âèëëåáðàíòà. Áîëüíûå ñ ìóêîïîëèñàõàðèäîçàìè èìåþò ãðóáûå ÷åðòû ëèöà. Àñòåíè÷åñêîå òåëîñëîæåíèå ñ äåôîðìèðîâàííîé ãðóäíîé êëåòêîé âñòðå÷àåòñÿ ïðè ñèíäðîìå Ìàðôàíà. Êëèíè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îïèðàåòñÿ íå òîëüêî íà îïðåäåëåííûå ïàòîëîãè÷åñêèå ïðèçíàêè ó áîëüíîãî èëè èõ ñïåöèôè÷åñêîå ñî÷åòàíèå, íî è íà îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ ÷àñòåé
òåëà, êîòîðûå íå íàðóøàþò ôóíêöèè îðãàíèçìà.
Îòíîñèòåëüíàÿ óñòîé÷èâîñòü ê íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì
ìåòîäàì òåðàïèè. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè èìåþò îñîáåííîñòü — óñòîé÷èâîñòü ê ëå÷åíèþ. Äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè
ëå÷åíèå ìíîãèõ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé îêàçûâàåòñÿ
î÷åíü ñëîæíûì, ïîòîìó ÷òî èñïðàâèòü ïåðâè÷íûå çâåíüÿ íå
âñåãäà óäàåòñÿ (íåéðîôèáðîìàòîç, ìèîäèñòðîôèÿ Äþøåííà).
Ëå÷åíèå ïîðàæåíèÿ áðîíõîâ ó áîëüíîãî ìóêîâèñöèäîçîì òðåáóåò ïîñòîÿííîãî ïðèåìà ñîâðåìåííûõ ñèëüíîäåéñòâóþùèõ
ëåêàðñòâåííûõ ïðåïàðàòîâ, èñïîëüçîâàíèå êîòîðûõ, îäíàêî,
íå ïðèâîäèò ê âûçäîðîâëåíèþ ïàöèåíòà.
Íî íå âñå áîëåçíè óñòîé÷èâû ê òåðàïèè. Ïðè ðàñøèôðîâêå êëþ÷åâûõ çâåíüåâ ïàòîãåíåçà ðàçðàáàòûâàþòñÿ óñïåøíûå
ìåòîäû ëå÷åíèÿ.
8.2. Õðîìîñîìíûå áîëåçíè. Êîëè÷åñòâåííûå
è ñòðóêòóðíûå àíîìàëèè õðîìîñîì
Õðîìîñîìíûé êîìïëåêñ íîðìàëüíûõ ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê
ñîâðåìåííîãî ÷åëîâåêà ñîñòîèò èç 46 õðîìîñîì (2n = 46).
 êëåòêàõ èíäèâèäóóìà æåíñêîãî ïîëà êðîìå 44 àóòîñîì èìååòñÿ ïàðà ïîëîâûõ õðîìîñîì ÕÕ, à ó ëèö ìóæñêîãî ïîëà —
XY. Ïðèíÿòûå ôîðìóëû äëÿ èçîáðàæåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ êàðèîòèïîâ ïðåäñòàâëåíû ñëåäóþùèì îáðàçîì: 46, ÕÕ; 46, XY.
Õðîìîñîìíûå áîëåçíè — ýòî áîëüøàÿ ãðóïïà âðîæäåííûõ
ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé ñ ìíîæåñòâåííûìè âðîæäåííûìè
184
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ, ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ èçìåíåíèå
êîëè÷åñòâà èëè ñòðóêòóðû õðîìîñîì. Âîçíèêàþò îíè â ðåçóëüòàòå ìóòàöèé â ïîëîâûõ êëåòêàõ îäíîãî èç ðîäèòåëåé.
Òîãäà âñå êëåòêè îðãàíèçìà áîëüíîãî èìåþò àíîìàëüíûé êàðèîòèï. Èç ïîêîëåíèÿ â ïîêîëåíèå ïåðåäàþòñÿ íå áîëåå 3–
5% èç íèõ.
Îäíàêî èçìåíåíèå íàáîðà õðîìîñîì ìîæåò ïðîèçîéòè è âî
âðåìÿ ïåðâûõ äåëåíèé çèãîòû, äàæå åñëè îíà áûëà ñôîðìèðîâàíà èç íîðìàëüíûõ ãàìåò.  òàêèõ ñëó÷àÿõ îáðàçóåòñÿ ìîçàèöèçì, ò. å. ÷àñòü êëåòîê îðãàíèçìà èìååò äðóãîé íàáîð
õðîìîñîì.
Êëèíè÷åñêîå îïèñàíèå ýòèõ çàáîëåâàíèé ïîÿâèëîñü åùå äî
îòêðûòèÿ èõ õðîìîñîìíîé ïðèðîäû. Íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùàÿñÿ áîëåçíü, òðèñîìèÿ 21, îñîáûé âèä óìñòâåííîé îòñòàëîñòè ó äåòåé, áûëà îïèñàíà â 1866 ã. àíãëèéñêèì ïåäèàòðîì
Äàóíîì è ïîëó÷èëà íàçâàíèå «ñèíäðîìà Äàóíà». Í.À. Øåðåøåâñêèì â 1925 ã. äàíî ïåðâîå êëèíè÷åñêîå îïèñàíèå ñèíäðîìà ìîíîñîìèè ïî Õ-õðîìîñîìå, à çàòåì Ã. Òåðíåð â 1938 ã.
îïèñàë ýòîò ñèíäðîì. Ïî ôàìèëèè ýòèõ ó÷åíûõ ìèîñîìèþ
íàçûâàþò ñèíäðîì Øåðåøåâñêîãî –Òåðíåðà. Ã. Êëàéíôåëüòåð âïåðâûå îïèñàë àíîìàëèè â ñèñòåìå ïîëîâûõ õðîìîñîì ó
ìóæ÷èí — òðèñîìèÿ XXY. Èçó÷åíèå õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé
àêòèâíî íà÷àëîñü ñ 60-õ ãã. ÕÕ â. áëàãîäàðÿ øèðîêîìó ðàçâåðòûâàíèþ öèòîãåíåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, êîãäà ïîëíîñòüþ ñëîæèëàñü êëèíè÷åñêàÿ öèòîãåíåòèêà.
Ó÷åíèå î õðîìîñîìíîé ïàòîëîãèè ñëîæèëîñü â ðåçóëüòàòå
èíòåíñèâíîãî èçó÷åíèÿ õðîìîñîì ÷åëîâåêà è õðîìîñîìíûõ
áîëåçíåé.
Áûëà ïîêàçàíà ðîëü õðîìîñîìíûõ è ãåíîìíûõ ìóòàöèé â
ïàòîëîãèè ÷åëîâåêà, ðàñøèôðîâàíà õðîìîñîìíàÿ ïðè÷èíà
ìíîãèõ ñèíäðîìîâ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îïèñàíî îêîëî 1 000 ðàçëè÷íûõ âèäîâ àíîìàëèé
õðîìîñîì ó ÷åëîâåêà. Ïðèìåðíî 100 ôîðì èìåþò êëèíè÷åñêè
î÷åð÷åííóþ êàðòèíó è íàçûâàþòñÿ ñèíäðîìàìè.
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé îäèíàêîâà âî
âñåõ íàöèîíàëüíûõ è ýòíè÷åñêèõ ãðóïïàõ è ñîñòàâëÿåò â ñðåäíåì 7–8 áîëüíûõ íà êàæäóþ 1 000 íîâîðîæäåííûõ.  Ðîññèè
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
185
ýòà ïàòîëîãèÿ ðåãèñòðèðóåòñÿ ïðèìåðíî ó 12 000 íîâîðîæäåííûõ åæåãîäíî.
Õðîìîñîìíûå àáåððàöèè ó ïëîäà ÷àñòî ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé
íåáëàãîïîëó÷íîãî èñõîäà áåðåìåííîñòè. Îêîëî 90% ýìáðèîíîâ ÷åëîâåêà, èìåþùèõ ýòè àíîìàëèè, ïîãèáàþò åùå âíóòðèóòðîáíî. Ïðèìåðíî 50% âñåõ äèàãíîñòèðîâàííûõ ñàìîïðîèçâîëüíûõ àáîðòîâ îáóñëîâëåíû õðîìîñîìíûìè íàðóøåíèÿìè. Ïîäîáíûå íàðóøåíèÿ âûÿâëÿþòñÿ ó 7% ìåðòâîðîæäåííûõ. Ïðèìåðíî 45% âñåõ ñëó÷àåâ ìíîæåñòâåííûõ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ó äåòåé ñîñòàâëÿþò õðîìîñîìíûå ñèíäðîìû.
Ðàçëè÷àþò ãåíîìíûå ñèíäðîìû è ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ
õðîìîñîì.
Ãåíîìíûå ñèíäðîìû õàðàêòåðèçóþòñÿ èçìåíåíèåì ÷èñëà
õðîìîñîì. Ó ÷åëîâåêà îáíàðóæåíû òîëüêî òðè òèïà ãåíîìíûõ
ìóòàöèé: òåòðàïëîèäèÿ, òðèïëîèäèÿ è àíåóïëîèäèÿ.
Ïîëèïëîèäèÿ ðåäêî îáíàðóæèâàåòñÿ ó íîâîðîæäåííûõ, ó
êîòîðûõ çàðåãèñòðèðîâàíû ñëó÷àè òðèïëîèäèè (69 õðîìîñîì)
è òåòðàïëîèäèè (92 õðîìîñîìû). Ýòî íàðóøåíèå õðîìîñîìíîãî íàáîðà ÷àùå âûÿâëÿåòñÿ ó ýìáðèîíîâ ïðè âûêèäûøàõ â
ïåðâîì òðèìåñòðå áåðåìåííîñòè.
Àíåóïëîèäèÿ — ýòî óâåëè÷åíèå èëè óìåíüøåíèå ÷èñëà õðîìîñîì, íå êðàòíîå ãàïëîèäíîìó. ×àùå âñåãî ó ÷åëîâåêà ðåãèñòðèðóåòñÿ íàëè÷èå äîïîëíèòåëüíîé õðîìîñîìû — òðèñîìèÿ
ïî àóòîñîìàì. Ïðè ýòîì êàêàÿ-ëèáî õðîìîñîìà ïðåäñòàâëåíà
â îðãàíèçìå òðåìÿ êîïèÿìè, à êàðèîòèï âêëþ÷àåò 47 õðîìîñîì. Âîçìîæíî è áîëüøå êîïèé (4 èëè 5) îäíîé õðîìîñîìû â
îðãàíèçìå. Óâåëè÷èâàòüñÿ ìîæåò ÷èñëî êàê àóòîñîì, òàê è
ïîëîâûõ õðîìîñîì. Îòñóòñòâèå îäíîé õðîìîñîìû íàçûâàåòñÿ
ìîíîñîìèåé. Âñòðå÷àþòñÿ ïîëèñîìèè ïî ïîëîâûì õðîìîñîìàì — òðè-, òåòðà-, ïåíòàñîìèè. Êàðèîòèï ÷åëîâåêà â ýòîì
ñëó÷àå ñîäåðæèò 45 õðîìîñîì. Ñîâìåñòèìîé ñ æèçíüþ ÿâëÿåòñÿ òîëüêî ìîíîñîìèÿ ïî Õ-õðîìîñîìå (ñèíäðîì Øåðåøåâñêîãî –Òåðíåðà).
Âñå õðîìîñîìíûå áîëåçíè ïðèíÿòî äåëèòü íà äâå ãðóïïû:
1) Ñâÿçàííûå ñ àíîìàëèÿìè ÷èñëà õðîìîñîì.  ýòó ãðóïïó
âõîäÿò òðè ïîäãðóïïû:
— áîëåçíè, ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ íàðóøåíèå
÷èñëà õðîìîñîì;
186
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
— áîëåçíè, ñâÿçàííûå ñ óâåëè÷åíèåì èëè óìåíüøåíèåì ÷èñëà ïîëîâûõ X- è Y-õðîìîñîì;
— áîëåçíè, îáóñëîâëåííûå ïîëèïëîèäèåé — êðàòíûì
óâåëè÷åíèåì ãàïëîèäíîãî íàáîðà õðîìîñîì.
2) Ñâÿçàííûå ñî ñòðóêòóðíûìè íàðóøåíèÿìè (àáåððàöèÿìè)
õðîìîñîì.
Èõ ïðè÷èíàìè ÿâëÿþòñÿ:
— Òðàíñëîêàöèè — îáìåííûå ïåðåñòðîéêè ìåæäó íåãîìîëîãè÷íûìè õðîìîñîìàìè.
— Äåëåöèè — ïîòåðè ó÷àñòêà õðîìîñîìû.
— Èíâåðñèè — ïîâîðîòû ó÷àñòêà õðîìîñîìû íà 180°.
— Äóïëèêàöèè — óäâîåíèÿ ó÷àñòêà õðîìîñîìû.
— Èçîõðîìîñîìèÿ — õðîìîñîìû ñ ïîâòîðÿþùèìñÿ ãåíåòè÷åñêèì ìàòåðèàëîì â îáîèõ ïëå÷àõ.
— Âîçíèêíîâåíèå êîëüöåâûõ õðîìîñîì — ñîåäèíåíèå äâóõ
êîíöåâûõ äåëåöèé â îáîèõ ïëå÷àõ õðîìîñîìû (ðèñ. 8.1).
5à
5b
6à
6b
Ðèñ. 8.1. Îñíîâíûå òèïû ñòðóêòóðíûõ èçìåíåíèé õðîìîñîì:
1 — äåëåöèÿ; 2 — äóïëèêàöèÿ (÷àñòè÷íàÿ òðèñîìèÿ);
3 — êîëüöåâàÿ õðîìîñîìà; 4 — èíâåðñèÿ;
5à è 5b — èçîõðîìîñîìû; 6à è 6b — òðàíñëîêàöèè
187
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ó ÷åëîâåêà èçâåñòíî áîëåå 700 òàêèõ
çàáîëåâàíèé, âûçâàííûõ ñòðóêòóðíûìè íàðóøåíèÿìè õðîìîñîì. 25% ïðèõîäèòñÿ íà àóòîñîìíûå òðèñîìèè, 46% — íà
ïàòîëîãèþ ïîëîâûõ õðîìîñîì. Ñðåäè õðîìîñîìíûõ ïåðåñòðîåê íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþòñÿ òðàíñëîêàöèè è äåëåöèè.
Êðîìå êëàññèôèêàöèè õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé íà ãåíîìíûå
ñèíäðîìû è ñòðóêòóðíûå àáåððàöèè âûäåëÿþò ñáàëàíñèðîâàííûå è íåñáàëàíñèðîâàííûå íàðóøåíèÿ. Åñëè òðàíñëîêàöèÿ
âçàèìíàÿ, áåç ïîòåðè ó÷àñòêîâ âîâëå÷åííûõ â íåå õðîìîñîì,
òî îíà íàçûâàåòñÿ ñáàëàíñèðîâàííîé.
Ñáàëàíñèðîâàííûå õðîìîñîìíûå àíîìàëèè îáû÷íî íå ñîïðîâîæäàþòñÿ ôåíîòèïè÷åñêèìè íàðóøåíèÿìè. Ïðè ýòîì êîëè÷åñòâî íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà îñòàåòñÿ â íîðìå, õîòÿ ñòðóêòóðà õðîìîñîì èçìåíÿåòñÿ. Ñáàëàíñèðîâàííûìè àáåððàöèÿìè ìîãóò áûòü èíâåðñèè è òðàíñëîêàöèè (ðèñ. 8.2, 8.3).
1
2
3
6
7
8
13
14
15
19
20
9
10
16
21
22
4
5
11
12
17
18
xy
Ðèñ. 8.2. Êàðèîòèï ìóæ÷èíû — íîñèòåëÿ ñáàëàíñèðîâàííîé
òðàíñëîêàöèè 21-é õðîìîñîìû íà 13-þ õðîìîñîìó
188
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Íîñèòåëü òðàíñëîêàöèè
Âîçìîæíûå ãàìåòû
Çäîðîâûå
Ãèáåëü
Ïîòîìêè
Áîëüíûå
Ðèñ. 8.3. Âîçìîæíûå òèïû ãàìåò è êàðèîòèïû ïîòîìêîâ íîñèòåëÿ
ñáàëàíñèðîâàííîé òðàíñëîêàöèè
Íåñáàëàíñèðîâàííûå àíîìàëèè õðîìîñîì õàðàêòåðèçóþòñÿ
óòåðåé èëè óäâîåíèåì ÷àñòè èëè öåëîé õðîìîñîìû.  òàêèõ
ñèòóàöèÿõ ïðîèñõîäèò çíà÷èòåëüíîå èçìåíåíèå ñîñòàâà ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà, ÷òî îòðàæàåòñÿ íà ñîñòîÿíèè áîëüíîãî.
95% âñåõ ñëó÷àåâ íåñáàëàíñèðîâàííûõ íàðóøåíèé — ýòî ãåíîìíûå ñèíäðîìû (èç íèõ 75% — ýòî ñèíäðîì Äàóíà). Îñòàëüíûå 5% ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé âûçâàíû ñòðóêòóðíûìè àáåððàöèÿìè õðîìîñîì.
Çäîðîâûé ÷åëîâåê èìååò ïîâûøåííûé ðèñê ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ õðîìîñîìíûì ñèíäðîìîì. Ïðè÷èíîé òàêîãî ðèñêà
ÿâëÿåòñÿ ñëó÷àéíîå ðàñõîæäåíèå õðîìîñîì â ïðîöåññå ìåéîçà, ÷òî ìîæåò ïðèâåñòè ê íàðóøåíèþ áàëàíñà ãåíåòè÷åñêîãî
ìàòåðèàëà â ãàìåòàõ. Åñëè òàêàÿ ïîëîâàÿ êëåòêà âñòóïèò â
îïëîäîòâîðåíèå, òî ìîæåò ðîäèòüñÿ áîëüíîé ðåáåíîê.
Õðîìîñîìíûå ñèíäðîìû îáû÷íî ÿâëÿþòñÿ ñïîðàäè÷åñêèìè, ò. å. â ñåìüå ðåãèñòðèðóåòñÿ òîëüêî îäèí òàêîé áîëüíîé. Ïðè÷èíîé ýòîãî ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî áîëüøèíñòâî èçìåíåíèé õðîìîñîì ïðîèñõîäèò â ðåçóëüòàòå ñëó÷àéíîé ìóòàöèè.
Òàêèå ìóòàöèè ÷àùå ïðîèñõîäÿò ïðè îîãåíåçå, ÷åì ïðè ñïåðìàòîãåíåçå. Ðèñê âîçíèêíîâåíèÿ ãåíîìíûõ ìóòàöèé â ãàìåòàõ
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
189
çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ ñ âîçðàñòîì æåíùèíû, îñîáåííî
åñëè îíà ñòàðøå 35 ëåò.
Òî÷íî îõàðàêòåðèçîâàòü õðîìîñîìíóþ ïàòîëîãèþ è åå âàðèàíòû ïîçâîëÿþò òðè îñíîâíûõ ïðèíöèïà:
1) Òèï ìóòàöèè — õàðàêòåðèñòèêà õðîìîñîìíîé èëè ãåíîìíîé ìóòàöèè ñ ó÷åòîì êîíêðåòíîé õðîìîñîìû (òðèïëîèäèÿ, ïðîñòàÿ òðèñîìèÿ ïî õðîìîñîìå 21, ÷àñòè÷íàÿ ìîíîñîìèÿ è ò. ä.).
2) Îïðåäåëåíèå òèïà êëåòîê, â êîòîðûõ âîçíèêëà ìóòàöèÿ, — â ãàìåòàõ èëè çèãîòå. Ìóòàöèè â ãàìåòàõ âåäóò ê
ïîëíûì ôîðìàì õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé. Ó òàêèõ èíäèâèäîâ âñå êëåòêè íåñóò óíàñëåäîâàííóþ ñ ãàìåòîé õðîìîñîìíóþ àíîìàëèþ. Åñëè õðîìîñîìíàÿ àíîìàëèÿ âîçíèêàåò â çèãîòå èëè íà ðàííåé ñòàäèè äðîáëåíèÿ, òî
ðàçâèâàåòñÿ îðãàíèçì ñ êëåòêàìè õðîìîñîìíîé êîíñòèòóöèè. Òàêèå ôîðìû õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé íàçûâàþòñÿ ìîçàè÷íûìè.
3) Âûÿâëåíèå ïîêîëåíèÿ, â êîòîðîì âîçíèêëà ìóòàöèÿ. Âîçíèêëà îíà çàíîâî â ãàìåòàõ çäîðîâûõ ðîäèòåëåé, ñïîðàäè÷åñêè, èëè ðîäèòåëè óæå èìåëè òàêóþ àíîìàëèþ.
Ñòåïåíü òÿæåñòè ôèçè÷åñêèõ è ôóíêöèîíàëüíûõ îòêëîíåíèé â îðãàíèçìå áîëüíîãî îïðåäåëÿåòñÿ õàðàêòåðîì èçìåíåíèé õðîìîñîì. Íàïðèìåð, ãåíîìíûå ìóòàöèè ïðèâîäÿò ê áîëåå òÿæåëûì íàðóøåíèÿì ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ ðåáåíêà, ÷åì
ñòðóêòóðíûå àáåððàöèè. Ìîçàè÷íûå âàðèàíòû òðèñîìèé ñîïðîâîæäàþòñÿ ìåíåå âûðàæåííûìè èçìåíåíèÿìè ôåíîòèïà.
Äàííûå î ìåõàíèçìàõ íàðóøåíèé ïðè õðîìîñîìíûõ áîëåçíÿõ ïîêàçûâàþò, ÷òî ìîæíî âûäåëèòü òðè òèïà ãåíåòè÷åñêèõ
ýôôåêòîâ: ñïåöèôè÷åñêèå, ñâÿçàííûå ñ èçìåíåíèåì ÷èñëà
ñòðóêòóðíûõ ãåíîâ, êîäèðóþùèõ ñèíòåç áåëêà,— ïðè òðèñîìèè èõ ÷èñëî óâåëè÷èâàåòñÿ, ïðè ìîíîñîìèè óìåíüøàåòñÿ;
ïîëóñïåöèôè÷åñêèå ýôôåêòû, îáóñëîâëåííûå èçìåíåíèåì
÷èñëà ãåíîâ, è â íîðìå ïðåäñòàâëåííûõ â âèäå ìíîãî÷èñëåííûõ êîïèé. Ê òàêèì ãåíàì îòíîñÿòñÿ ãåíû ðèáîñîìíûõ è òðàíñïîðòíûõ ÐÍÊ, ðèáîñîìíûõ è ãèñòîíîâûõ áåëêîâ, ñîêðàòèòåëüíûõ áåëêîâ àêòèíà è òóáóëèíà. Ýòè áåëêè êîíòðîëèðóþò
ýòàïû ìåòàáîëèçìà êëåòîê, ïðîöåññîâ åå äåëåíèÿ, ìåæêëå-
190
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
òî÷íûõ âçàèìîäåéñòâèé; íåñïåöèôè÷åñêèå — ñâÿçûâàþò ñ èçìåíåííûì ñîäåðæàíèåì ãåòåðîõðîìàòèíà â êëåòêå.
Îáùèì äëÿ âñåõ ôîðì õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé ÿâëÿåòñÿ ìíîæåñòâåííîñòü ïîðàæåíèÿ. Äëÿ íèõ õàðàêòåðíû âðîæäåííûå
ïîðîêè ðàçâèòèÿ âíóòðåííèõ è íàðóæíûõ îðãàíîâ, çàìåäëåííûå âíóòðèóòðîáíûå è ïîñòíàòàëüíûå ðîñò è ðàçâèòèå, ÷åðåïíî-ëèöåâûå äèçìîðôèè, îòñòàâàíèå ïñèõè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ, íàðóøåíèÿ ôóíêöèé íåðâíîé, ýíäîêðèííîé è èììóííîé ñèñòåì.
Êîëè÷åñòâåííûå è ñòðóêòóðíûå àíîìàëèè àóòîñîì
Ñòåïåíü îòêëîíåíèé â ðàçâèòèè îðãàíèçìà çàâèñèò îò êà÷åñòâåííîé è êîëè÷åñòâåííîé õàðàêòåðèñòèêè óíàñëåäîâàííîé
õðîìîñîìíîé áîëåçíè. Íàðóøåíèÿ íåðâíî-ïñèõè÷åñêîãî è
ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ îñîáåííî õàðàêòåðíû äëÿ èçìåíåíèé,
çàòðàãèâàþùèõ êîëè÷åñòâî èëè ñòðóêòóðó àóòîñîìíûõ õðîìîñîì. Ñðåäè íèõ ÷àùå âñåãî âñòðå÷àþòñÿ òðèñîìèè, â ïåðâóþ
î÷åðåäü — 21-é õðîìîñîìû. Çíà÷èòåëüíî ðåæå ó íîâîðîæäåííûõ âûÿâëÿþòñÿ òðèñîìèè äðóãèõ õðîìîñîì. Áîëüøèíñòâî
ñëó÷àåâ ïîäîáíûõ èçìåíåíèé õðîìîñîì îáû÷íî íåñîâìåñòèìû ñ æèçíüþ, äàæå ïðè âíóòðèóòðîáíîì ðàçâèòèè ïëîäà.
Òàê, òðèñîìèè ñîñòàâëÿþò îêîëî 50% âñåõ ñëó÷àåâ õðîìîñîìíûõ àáåððàöèé ó ýìáðèîíîâ ïðè ñàìîïðîèçâîëüíîì ïðåðûâàíèè áåðåìåííîñòè.
Ìîíîñîìèè àóòîñîì íå âñòðå÷àþòñÿ ó íîâîðîæäåííûõ è
êðàéíå ðåäêî îáíàðóæèâàþòñÿ ïðè àáîðòàõ. Â ýêñïåðèìåíòàõ
íà ìëåêîïèòàþùèõ áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî îòñóòñòâèå öåëîé
àóòîñîìû ïðèâîäèò ê ãèáåëè çàðîäûøà â ïåðâûå äíè ïîñëå
îïëîäîòâîðåíèÿ. Ïîëíûå òðèñîìèè ó æèâîðîæäåííûõ íàáëþäàþòñÿ òîëüêî ïî àóòîñîìàì, áîãàòûì ãåòåðîõðîìàòèíîì.
×àñòè÷íûå òðèñîìèè è ìîíîñîìèè îáû÷íî íå ñîïðîâîæäàþòñÿ ñòîëü ãðóáûìè íàðóøåíèÿìè â æèçíåäåÿòåëüíîñòè îðãàíèçìà è ìîãóò âûÿâëÿòüñÿ ó æèâîðîæäåííûõ äåòåé. Ïîäîáíûå èçìåíåíèÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îïèñàíû äëÿ âñåõ àóòîñîì.
Ñáàëàíñèðîâàííûå ïåðåñòðîéêè àóòîñîì, êàê ïðàâèëî, íå
ïðèâîäÿò ê ôåíîòèïè÷åñêèì íàðóøåíèÿì. Îäíàêî â ïîòîìñòâå íîñèòåëåé òàêèõ àíîìàëèé ïîâûøåíà âåðîÿòíîñòü âîçíèê-
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
191
íîâåíèÿ ÷àñòè÷íûõ ìîíîñîìèè èëè òðèñîìèè, ò. å. íåñáàëàíñèðîâàííûõ èçìåíåíèé õðîìîñîì. Íàèáîëåå ñïåöèôè÷íûå
äëÿ òîãî èëè èíîãî ñèíäðîìà ïðîÿâëåíèÿ îáóñëîâëåíû îòêëîíåíèÿìè â ñîäåðæàíèè ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøèõ ñåãìåíòîâ õðîìîñîì. Íàïðèìåð, ñïåöèôè÷åñêèå êëèíè÷åñêèå ñèìïòîìû
ñèíäðîìà Äàóíà ïðîÿâëÿþòñÿ ïðè òðèñîìèè ïî ñåãìåíòó äëèííîãî ïëå÷à õðîìîñîìû 21q22.1. Õàðàêòåðíûå ÷åðòû ñèíäðîìà
Ýäâàðäñà ñâÿçàíû ñ òðèñîìèåé ñåãìåíòà õðîìîñîìû 18q11.
Êàæäîé õðîìîñîìíîé ïàòîëîãèè ñâîéñòâåí êëèíè÷åñêèé
ïîëèìîðôèçì. Ïðîÿâëåíèÿ ïàòîëîãèè ìîãóò áûòü î÷åíü øèðîêèìè — îò íåçíà÷èòåëüíûõ îòêëîíåíèé äî ëåòàëüíîãî ýôôåêòà. 60—70% ñëó÷àåâ òðèñîìèè 21 çàêàí÷èâàåòñÿ ãèáåëüþ
âî âíóòðèóòðîáíîì ïåðèîäå, â 30% ñëó÷àåâ ðîæäàþòñÿ äåòè ñ
ñèíäðîìîì Äàóíà. Ìîíîñîìèÿ ïî Õ-õðîìîñîìå ñðåäè íîâîðîæäåííûõ — ñèíäðîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà — ýòî 10% âñåõ
ìîíîñîìíûõ ïî Õ-õðîìîñîìå çàðîäûøåé, îñòàëüíûå ïîãèáàþò. Åñëè ó÷åñòü åùå äîèìïëàíòàöèîííóþ ãèáåëü çèãîò Õ0, òî
æèâîðîæäåííûå ñ ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà ñîñòàâëÿþò 1%.
Êëèíèêî-öèòîãåíåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûõ õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé
Ñèíäðîì Äàóíà (òðèñîìèÿ 21) — ÷àñòî âñòðå÷àþùååñÿ è
õîðîøî èçó÷åííîå õðîìîñîìíîå çàáîëåâàíèå. Âïåðâûå îíî
áûëî îïèñàíî â 1866 ã. àíãëèéñêèì ïåäèàòðîì À. Äàóíîì.
 1959 ã. J. Lejenne ñ ñîàâòîðàìè óñòàíîâèëè, ÷òî ïðè÷èíîé
ñèíäðîìà Äàóíà ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå äîïîëíèòåëüíîé 21-é õðîìîñîìû â êàðèîòèïå áîëüíîãî (ðèñ. 8.4).
Âñòðå÷àåòñÿ ó íîâîðîæäåííûõ ñ ÷àñòîòîé — 1 áîëüíîé íà
700–800 íîâîðîæäåííûõ. ×àñòîòà ðîæäåíèÿ äåòåé ñ áîëåçíüþ Äàóíà çàâèñèò îò âîçðàñòà æåíùèí-ìàòåðåé (äî 18 ëåò è
ñòàðøå 35 ëåò). 80–90% âñåõ ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ
ðåçóëüòàòîì íåðàñõîæäåíèÿ õðîìîñîì â ìåéîçå ó ìàòåðè èëè
äðîáëåíèÿ çèãîòû. Íî îñòàëüíûå 10–20% òðèñîìèé 21-é õðîìîñîìû âûçâàíû íàðóøåíèÿìè ñïåðìàòîãåíåçà ó îòöà áîëüíîãî.
192
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
1
2
3
6
7
8
13
14
15
19
20
4
9
10
16
21
5
11
12
17
18
22
ÕÕ
Ðèñ. 8.4. Êàðèîòèï äåâî÷êè ñ ñèíäðîìîì Äàóíà
(òðèñîìèÿ 21-é õðîìîñîìû)
Ñèíäðîì Äàóíà ìîæåò âîçíèêíóòü â ðåçóëüòàòå ðàçíûõ âàðèàíòîâ èçìåíåíèé õðîìîñîì, ïðèâîäÿùèõ ê óâåëè÷åíèþ ÷èñëà 21-é õðîìîñîìû:
1) Îñíîâíóþ äîëþ (94%) ñîñòàâëÿþò ñëó÷àè ïðîñòîé ïîëíîé òðèñîìèè 21-é õðîìîñîìû. Êàðèîòèï òàêèõ áîëüíûõ
ìîæíî çàïèñàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: 47, ÕY, +21 èëè
47, ÕÕ, +21.
2) Îêîëî 2% áîëüíûõ äåòåé èìåþò ìîçàè÷íûå âàðèàíòû
ñèíäðîìà Äàóíà. Ïðè ýòîì ÷àñòü êëåòîê îðãàíèçìà áîëüíîãî ñîäåðæèò äîïîëíèòåëüíóþ õðîìîñîìó, à äðóãèå
êëåòêè èìåþò íîðìàëüíûé êàðèîòèï. Ìîçàè÷íûå âàðèàíòû ñèíäðîìà Äàóíà îáû÷íî ñîïðîâîæäàþòñÿ ìåíåå
âûðàæåííûìè èçìåíåíèÿìè ôåíîòèïà ïî ñðàâíåíèþ ñ
ïðîñòîé òðèñîìèåé.
3) Ïî÷òè 50% òðàíñëîêàöèîííûõ ôîðì íàñëåäóþòñÿ îò ðîäèòåëåé-íîñèòåëåé, à 50% òðàíñëîêàöèé âîçíèêàþò
âíîâü. Èíîãäà çàáîëåâàíèå âîçíèêàåò ïðè òðàíñëîêàöèè íåáîëüøîãî ó÷àñòêà äëèííîãî ïëå÷à 21-é õðîìîñîìû. Ýòà ôîðìà çàáîëåâàíèÿ ðåãèñòðèðóåòñÿ ïðèìåðíî â
4% ñëó÷àåâ.
193
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
Êëèíè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ñèíäðîìà Äàóíà ðàçíîîáðàçíû è
çàìåòíû óæå ïðè ðîæäåíèè (ðèñ. 8.5).
Äëÿ ñèíäðîìà Äàóíà õàðàêòåðíû: ôîðìà ãîëîâû ñ óïëîùåííûì çàòûëêîì; òîëñòàÿ êîæíàÿ ñêëàäêà íà çàäíåé ïîâåðõíîñòè
øåè; ëîá ñêîøåííûé è óçêèé; ëèöî ïëîñêîå; ïåðåíîñèöà øèðîêàÿ è âäàâëåííàÿ; ÿçûê ó áîëüíûõ áîëüøîé è âèäåí ìåæäó
ãóáàìè; ïîñòîÿííî îòêðûòûé ðîò; òîëñòûå ãóáû; «ìîíãîëîèäíûé» ðàçðåç ãëàç; òèïè÷åí ýïèêàíò; óøíûå ðàêîâèíû óìåíüøåíû è äåôîðìèðîâàíû. Ñî ñòîðîíû êîñòíî-ìûøå÷íîé
à
á
â
Ðèñ. 8.5: à — äåòè ðàçíîãî âîçðàñòà ñ õàðàêòåðíûìè ÷åðòàìè
ñèíäðîìà Äàóíà (áðàõèöåôàëèÿ, êðóãëîå ëèöî, ìàêðîãëîññèÿ è
îòêðûòûé ðîò, ýïèêàíò, ãèïåðòåëîðèçì, øèðîêàÿ ïåðåíîñèöà,
«êàðïèé ðîò», êîñîãëàçèå); á — ðåçêàÿ ãèïîòîíèÿ ó ïàöèåíòà ñ
ñèíäðîìîì Äàóíà; ⠗ ëàäîíè âçðîñëîãî ìóæ÷èíû ñ ñèíäðîìîì
Äàóíà (óñèëåííàÿ ìîðùèíèñòîñòü, íà ëåâîé ðóêå ÷åòûðåõïàëüöåâàÿ,
èëè «îáåçüÿíüÿ», ñêëàäêà)
194
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñèñòåìû õàðàêòåðíû: íèçêèé ðîñò; êîðîòêàÿ øåÿ; âîðîíêîîáðàçíàÿ èëè êèëåâèäíàÿ ãðóäèíà; øèðîêèå êèñòè è ñòîïû ñ êîðîòêèìè ïàëüöàìè; ãëóáîêèè áîðîçäû íà ëàäîíÿõ; ïåðâûé ïàëåö íà ñòîïàõ øèðîêî îòñòîèò îò äðóãèõ ïàëüöå⠗ «ñàíäàëåâèäíûé ïðîìåæóòîê»; ìûøå÷íàÿ ãèïîòîíèÿ ñ ðàçáîëòàííîñòüþ ñóñòàâîâ.
Ïðè ñèíäðîìå Äàóíà îêîëî 50% áîëüíûõ èìåþò âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà. Îáû÷íî ýòî äåôåêòû ìåæïðåäñåðäíîé èëè
ìåææåëóäî÷êîâîé ïåðåãîðîäîê.
Äëÿ âñåõ áîëüíûõ ýòèì ñèíäðîìîì õàðàêòåðíà óìñòâåííàÿ
îòñòàëîñòü — äåáèëüíîñòü â 75% ñëó÷àåâ, èìáåöèëüíîñòü ó 20%
áîëüíûõ, èäèîòèÿ — â 5% ñëó÷àåâ. Ïðè ñèíäðîìå Äàóíà îòìå÷àåòñÿ çàäåðæêà ôèçè÷åñêîãî è óìñòâåííîãî ðàçâèòèÿ, ôîðìèðîâàíèÿ ìîòîðíûõ íàâûêîâ è ðå÷è. Äåòè ïîçæå íà÷èíàþò
õîäèòü è ãîâîðèòü. Ó íèõ ðåçêî íàðóøåíî àáñòðàêòíîå ìûøëåíèå. Îíè ëåã÷å îñâàèâàþò íàâûêè, ñâÿçàííûå ñ ôèçè÷åñêèìè äâèæåíèÿìè, ÷åì ðå÷åâûå. Äåòè ñ ñèíäðîìîì Äàóíà âíèìàòåëüíûå, ëàñêîâûå, ïîñëóøíûå è îáùèòåëüíûå, òåðïåëèâûå ïðè îáó÷åíèè.
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè ïðè ñèíäðîìå Äàóíà êîðî÷å, ÷åì
ó çäîðîâûõ ëþäåé. Âðîæäåííûå ïîðîêè âíóòðåííèõ îðãàíîâ,
ñíèæåííàÿ ïðèñïîñîáëÿåìîñòü äåòåé ñ ñèíäðîìîì Äàóíà ÷àñòî ïðèâîäÿò ê ñìåðòè â ïåðâûå 5 ëåò. Òàêèå äåòè çíà÷èòåëüíî
÷àùå ñòðàäàþò îñòðûìè èíôåêöèÿìè è çëîêà÷åñòâåííûìè çàáîëåâàíèÿìè êðîâè. Ñðåäíÿÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè áîëüíûõ ñîñòàâëÿåò 20 ëåò.
Ëå÷åíèå áîëüíûõ ñ ñèíäðîìîì Äàóíà äîëæíî áûòü êîìïëåêñíûì è íåñïåöèôè÷íûì:
1) Ðàçâèòèå ìîòîðíûõ íàâûêîâ è âñåõ îðãàíîâ ÷óâñòâ: çðåíèÿ, ñëóõà, îñÿçàíèÿ, îáîíÿíèÿ.
2) Ïîëíîöåííîå ïèòàíèå, ðàçâèâàþùèå çàíÿòèÿ, îáùåóêðåïëÿþùèå ìåðîïðèÿòèÿ — ìàññàæ è ãèìíàñòèêà.
3) Ñòèìóëÿöèÿ äâèãàòåëüíîé àêòèâíîñòè ðåáåíêà — â òå÷åíèå äíÿ íåñêîëüêî ðàç ïîâîðà÷èâàþò íà æèâîòèê, ïðè
ýòîì ïîä ãðóäü ïîäêëàäûâàþò íåáîëüøóþ ïîäóøå÷êó.
 âîçðàñòå îò 2 äî 6 ìåñÿöåâ íåîáõîäèìî ïîâîðà÷èâàòü
ðåáåíêà íà áî÷îê è æèâîòèê.
195
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
4) Èñïîëüçîâàíèå íîîòðîïíûõ ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ, óêðåïëÿþùèõ ÖÍÑ.
5)  âîçðàñòå îò 6 äî 12 ìåñÿöåâ íåîáõîäèìî îáó÷àòü ðåáåíêà ïðèñàæèâàòüñÿ è ñàìîñòîÿòåëüíî ñèäåòü.
Ìíîãèå áîëüíûå ñ òðèñîìèåé 21 ñïîñîáíû æèòü ñàìîñòîÿòåëüíî, ñîçäàâàòü ñåìüè, îâëàäåâàòü íåñëîæíûìè ïðîôåññèÿìè. Ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíûõ ìåòîäîâ îáó÷åíèÿ, óêðåïëåíèÿ
çäîðîâüÿ, ïðàâèëüíîãî ïèòàíèÿ è óõîäà, ïðîâåäåíèÿ íåîáõîäèìîãî ëå÷åíèÿ ìîæíî ïðîäëèòü æèçíü òàêèì áîëüíûì.
Ñèíäðîì Ïàòàó (òðèñîìèÿ ïî 13-é õðîìîñîìå) — áûë âïåðâûå îïèñàí â 1960 ã. Ê. Ïàòàó ñ ñîàâòîðàìè ó äåòåé ñ ìíîæåñòâåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ (ðèñ. 8.6). Ñèíäðîì Ïàòàó îêàçàëñÿ âòîðûì ïàòîëîãè÷åñêèì ñîñòîÿíèåì ÷åëîâåêà, ïðè êîòîðîì áûëè óñòàíîâëåíû èçìåíåíèÿ õðîìîñîì. Ýòî çàáîëåâàíèå âñòðå÷àåòñÿ ó äåòåé ñ ÷àñòîòîé â ñðåäíåì 1 áîëüíîé íà
6 000 íîâîðîæäåííûõ. Ìàëü÷èêè è äåâî÷êè ïîðàæàþòñÿ îäèíàêîâî ÷àñòî. ×àñòü äåòåé ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó ïîãèáàþò â ïðåíàòàëüíîì ïåðèîäå.
80–85% âñåõ ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ îáóñëîâëåíû íåðàñõîæäåíèåì õðîìîñîì â ìåéîçå â ïðîöåññå ôîðìèðîâàíèÿ ïîëîâûõ
êëåòîê ðîäèòåëåé, ò. å. ýòî ÿâëÿåòñÿ ðåçóëüòàòîì ñïîíòàííîé
1
2
6
7
13
14
19
20
3
4
8
9
10
15
16
21
5
22
11
17
12
18
ÕÕ
Ðèñ. 8.6. Êàðèîòèï äåâî÷êè ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó
(òðèñîìèÿ 13-é õðîìîñîìû)
196
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìóòàöèè. Âåðîÿòíîñòü âîçíèêíîâåíèÿ òàêèõ ìóòàöèé óâåëè÷èâàåòñÿ ñ âîçðàñòîì ìàòåðè, êàê è ïðè ñèíäðîìå Äàóíà. Êàðèîòèï òàêèõ áîëüíûõ: 47, XX, +13 èëè 47, ÕY, +13.
Ïðèìåðíî 15% ñëó÷àåâ ñèíäðîìà Ïàòàó ÿâëÿþòñÿ ðåçóëüòàòîì òðàíñëîêàöèè 13-é õðîìîñîìû íà êàêóþ-íèáóäü èç õðîìîñîì ãðóïïû D. Î÷åíü ðåäêî âñòðå÷àþòñÿ äðóãèå öèòîëîãè÷åñêèå ñëó÷àè ýòîãî ñèíäðîìà: ìîçàèöèçì, èçîõðîìîñîìû, äðóãèå òðàíñëîêàöèè è ò. ä.
Õðîìîñîìà 13 çíà÷èòåëüíî êðóïíåå 21-é õðîìîñîìû, è,
ñîîòâåòñòâåííî, åå òðèñîìèÿ âûçûâàåò çíà÷èòåëüíî áîëåå òÿæåëûå ñòðóêòóðíûå è ôóíêöèîíàëüíûå íàðóøåíèÿ â îðãàíèçìå ðåáåíêà.
Äëÿ áåðåìåííîñòè òàêèì ïëîäîì õàðàêòåðíû ìíîãîâîäèå è
óãðîçà âûêèäûøà. Ìàññà òåëà íîâîðîæäåííîãî ñ ñèíäðîìîì
Ïàòàó íèæå íîðìàëüíîãî âåñà.
Ñèíäðîì Ïàòàó ñîïðîâîæäàåòñÿ ìíîæåñòâåííûìè âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ ãîëîâíîãî ìîçãà è ëèöà. Îêðóæíîñòü ÷åðåïà óìåíüøåíà, ÷òî ïðèâîäèò ê ôîðìèðîâàíèþ
ìèêðîöåôàëèè.  òåìåííîé îáëàñòè âîëîñèñòîé ÷àñòè ãîëîâû
÷àñòî âûÿâëÿåòñÿ ó÷àñòîê îòñóòñòâèÿ êîæè äî 1 ñì â äèàìåòðå.
Ëîá ñêîøåííûé, ãëàçíûå ùåëè óçêèå, ïåðåíîñèöà çàïàâøàÿ,
ãëàçà íåäîðàçâèòû (ìèêðîôòàëüìèÿ) ñ ïîìóòíåíèåì ðîãîâèöû,
óøíûå ðàêîâèíû ðàñïîëîæåíû íèçêî è äåôîðìèðîâàíû. Òèïè÷íûì ïðèçíàêîì ñèíäðîìà Ïàòàó ó âñåõ áîëüíûõ ÿâëÿþòñÿ ðàñùåëèíû âåðõíåé ãóáû è í¸áà, ÷àñòî äâóõñòîðîííèå (ðèñ. 8.7).
Âñåãäà îáíàðóæèâàþòñÿ ïîðîêè íåñêîëüêèõ íàðóæíûõ è âíóòðåííèõ îðãàíîâ: ïîëèäàêòèëèÿ íà ðóêàõ, è ÷àùå äâóõñòîðîííÿÿ, äåôåêòû ïåðåãîðîäîê ñåðäöà, àíîìàëèè ìî÷åïîëîâûõ
îðãàíîâ, äåôåêòû ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû è ïå÷åíè. Òèïè÷íûìè äëÿ äåòåé ñ òðèñîìèåé 13-é õðîìîñîìû ÿâëÿþòñÿ ïîðîêè ðàçâèòèÿ ïîëîâûõ îðãàíîâ: íåîïóùåíèå ÿè÷åê (êðèïòîðõèçì) è íåäîðàçâèòèå ïîëîâîãî ÷ëåíà ó ìàëü÷èêîâ, óäâîåíèå
ìàòêè è âëàãàëèùà ó äåâî÷åê. Ïðè ïîäîçðåíèè íà ñèíäðîì
Ïàòàó ïîêàçàíî ÓÇÈ âñåõ âíóòðåííèõ îðãàíîâ.
 ñâÿçè ñ òÿæåëûìè âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ
áîëüøèíñòâî äåòåé ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó æèâóò íåäîëãî è 95%
òàêèõ áîëüíûõ óìèðàþò äî 1-ãî ãîäà æèçíè. Îäíàêî íåêîòîðûå
197
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
à
á
Ðèñ. 8.7. Íîâîðîæäåííûå ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó: á — òðèãîíîöåôàëèÿ;
äâóõñòîðîííÿÿ ðàñùåëèíà âåðõíåé ãóáû è í¸áà; óçêèå ãëàçíûå
ùåëè; íèçêî ðàñïîëîæåííûå; à — äåôîðìèðîâàííûå óøíûå
ðàêîâèíû; ìèêðîãåíèÿ; ôëåêñîðíîå ïîëîæåíèå êèñòåé
áîëüíûå ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó æèâóò íåñêîëüêî ëåò. Ó òàêèõ áîëüíûõ âûðàæåíà çàäåðæêà ïñèõîìîòîðíîãî ðàçâèòèÿ, èìååòñÿ
èäèîòèÿ.
Ëå÷åíèå äåòåé ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó íåñïåöèôè÷åñêîå. Ïðîâîäÿòñÿ îïåðàöèè ïî ïîâîäó âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ,
îáùåóêðåïëÿþùåå ëå÷åíèå, ïðîôèëàêòèêà èíôåêöèîííûõ è
ïðîñòóäíûõ çàáîëåâàíèé. Òùàòåëüíûé óõîä çà òàêèìè ïàöèåíòàìè îáëåã÷àåò èõ ñîñòîÿíèå, ïðåäóïðåæäàåò èíôåêöèîííûå îñëîæíåíèÿ. Êîëè÷åñòâî è ñîñòàâ îñíîâíûõ èíãðåäèåíòîâ
ïèùè äëÿ òàêèõ áîëüíûõ äîëæíû ñîîòâåòñòâîâàòü èõ âîçðàñòó.
Ñèíäðîì Ýäâàðäñà (òðèñîìèÿ 18) áûë îïèñàí â 1960 ã.
Äæ. Ýäâàðäñîì. Ïî÷òè âî âñåõ ñëó÷àÿõ ñèíäðîì Ýäâàðäñà îáóñëîâëåí ðåãóëÿðíîé òðèñîìèåé 18-é õðîìîñîìû. Êàðèîòèï
áîëüíûõ ïðè ýòîì çàáîëåâàíèè: 47, XX, +18 èëè 47, ÕY,
+18 (ðèñ. 8.8).
Ìîçàèöèçì è òðàíñëîêàöèîííûå ôîðìû âñòðå÷àþòñÿ ðåäêî. ×àñòîòà áîëüíûõ ñðåäè íîâîðîæäåííûõ — 1 áîëüíîé ðåáåíîê íà 7 000 íîâîðîæäåííûõ. Ñîîòíîøåíèå äåâî÷åê è ìàëü÷èêîâ ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà ñîñòàâëÿåò 1 : 3.
198
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
1
2
6
13
19
3
7
14
20
8
4
9
15
10
16
21
5
22
11
17
12
18
XY
Ðèñ. 8.8. Êàðèîòèï ìàëü÷èêà ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà
(òðèñîìèÿ 18-é õðîìîñîìû)
Áåðåìåííîñòü ïðè ñèíäðîìå Ýäâàðäñà òàêæå îñëîæíÿåòñÿ
óãðîçîé ïðåðûâàíèÿ è ìíîãîâîäèåì. Âåñüìà õàðàêòåðíî íåñîîòâåòñòâèå ðàçìåðîâ ïëîäà ñðîêó áåðåìåííîñòè. Ïðè ðîæäåíèè äåòè èìåþò î÷åíü íèçêóþ ìàññó òåëà, â ñðåäíåì 2 170 ã
ïðè äîíîøåííîé áåðåìåííîñòè. Ïðè ñèíäðîìå Ýäâàðäñà îòìå÷àåòñÿ âûðàæåííàÿ çàäåðæêà ïðåíàòàëüíîãî ðàçâèòèÿ ïðè
íîðìàëüíîé ïðîäîëæèòåëüíîñòè áåðåìåííîñòè.
Ñèíäðîì Ýäâàðäñà — ýòî ìíîæåñòâåííûå âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ ëèöåâîé ÷àñòè ãîëîâû, ñåðäöà, êîñòíîé ñèñòåìû, ïîëîâûõ îðãàíîâ. ×àùå âñåãî ðåãèñòðèðóþòñÿ äåôåêòû
ðàçâèòèÿ êîíå÷íîñòåé, íåäîðàçâèòèå áîëüøèõ ïàëüöåâ ðóê è
ëó÷åâûõ êîñòåé, íåïðàâèëüíî ñôîðìèðîâàííûå ñòîïû ñ âûñòóïàþùåé ïÿòêîé è ïðîâèñàíèåì ñâîäà («ñòîïà-êà÷àëêà»), óêîðî÷åíèå ïåðâîé ïëþñíåâîé êîñòè. Èíîãäà îáíàðóæèâàþòñÿ
ñïèííîìîçãîâûå ãðûæè è ðàñùåëèíû âåðõíåé ãóáû, íåäîðàçâèòèå ãëàç — ìèêðîôòàëüìèÿ.
×åðåï èìååò äîëèõîöåôàëè÷åñêèé, âûñòóïàþùèé çàòûëîê,
ãëàçíûå ùåëè êîðîòêèå, íèæíÿÿ ÷åëþñòü è îòâåðñòèå ðòà ìàëåíüêèå, ÷åëþñòü ñêîøåíà íàçàä, óøíûå ðàêîâèíû äåôîðìèðîâàíû è ðàñïîëîæåíû íèçêî, ñëóõîâîé ïðîõîä óçêèé, ãðóäèíà óêîðî÷åíà, ãðóäíàÿ êëåòêà øèðîêàÿ. Îòìå÷àåòñÿ ôëåêñîðíîå
199
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
ïîëîæåíèå êèñòåé ðóê. Èìååòñÿ àíîìàëüíàÿ ñòîïà — ïÿòêà
âûñòóïàåò, à ñâîä ñòîïû ïðîâèñàåò, ïåðâûé ïàëåö ñòîï êîðî÷å âòîðîãî ïàëüöà. Ìûøå÷íûé òîíóñ ó òàêèõ áîëüíûõ îáû÷íî
ïîâûøåí. Äåòè ëåæàò â êðîâàòêå, îòâåäÿ ãîëîâó íàçàä, ñ ñîãíóòûìè êîíå÷íîñòÿìè. Ó áîëüøèíñòâà ïàöèåíòîâ ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà îïðåäåëÿþòñÿ ïîðîêè ñåðäöà è ÷àùå âñåãî —
äåôåêò ìåææåëóäî÷êîâîé ïåðåãîðîäêè.
×àñòî âûÿâëÿþòñÿ ïîðîêè ðàçâèòèÿ æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî
òðàêòà: àòðåçèÿ (îòñóòñòâèå îòâåðñòèÿ) ïèùåâîäà, íåçàâåðøåííûé ïîâîðîò êèøå÷íèêà è ò. ä. Ó òàêèõ äåòåé îòìå÷àþòñÿ
íåäîðàçâèòèå (ãèïîïëàçèÿ) ëåãêèõ, ñðàùåíèå ïî÷åê, óäâîåíèå ìî÷åòî÷íèêîâ, íåîïóùåíèå ÿè÷åê (êðèïòîðõèçì) ó ìàëü÷èêîâ (ðèñ. 8.9).
à
â
á
ã
Ðèñ. 8.9: à — íîâîðîæäåííûé ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà
(âûñòóïàþùèé çàòûëîê, ìèêðîãåíèÿ, ôëåêñîðíîå ïîëîæåíèå
êèñòè); á — õàðàêòåðíîå äëÿ ñèíäðîìà Ýäâàðäñà ïîëîæåíèå
ïàëüöåâ (âîçðàñò ðåáåíêà 2 ìåñÿöà); ⠗ ñòîïà-êà÷àëêà (ïÿòêà
âûñòóïàåò, ñâîä ïðîâèñàåò); 㠗 ãèïîãåíèòàëèçì ó ìàëü÷èêà
(êðèïòîðõèçì, ãèïîñïàäèÿ)
200
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Äåòè ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà óìèðàþò äî 1 ãîäà îò îñëîæíåíèé, ñâÿçàííûõ ñ âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ, òàêèõ
êàê ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü, ïíåâìîíèÿ, êèøå÷íàÿ íåïðîõîäèìîñòü. Äëÿ áîëüíûõ ñòàðøåãî âîçðàñòà õàðàêòåðíà ãëóáîêàÿ óìñòâåííàÿ îòñòàëîñòü. Óõîä çà áîëüíûìè â
îñíîâíîì çàêëþ÷àåòñÿ â ïðåäóïðåæäåíèè èíôåêöèîííûõ
îñëîæíåíèé.
Êëèíè÷åñêèå ñèíäðîìû ïðè àíîìàëèÿõ ïîëîâûõ õðîìîñîì
Ïîëèñîìèè ïî ïîëîâûì õðîìîñîìàì ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé
áîëüøóþ ãðóïïó õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé, ñ ðàçëè÷íûìè êîìáèíàöèÿìè äîïîëíèòåëüíûõ Õ- èëè Y-õðîìîñîì è êîìáèíàöèÿìè ðàçíûõ êëîíîâ â ñëó÷àå ìîçàèöèçìà. Îáùàÿ ÷àñòîòà
ïîëèñîìèè ïî Õ- èëè Y-õðîìîñîìàì ñðåäè íîâîðîæäåííûõ ñîñòàâëÿåò 1,5 : 1000–2 : 1000.  îñíîâíîì ýòî ïîëèñîìèè ÕÕÕ,
ÕÕY è XYY. 25% ñîñòàâëÿþò ìîçàè÷íûå òèïû ïîëèñîìèé ïî
ïîëîâûì õðîìîñîìàì.
 îòëè÷èå îò àóòîñîìíûõ òðèñîìèé êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà
ýòèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé õàðàêòåðèçóåòñÿ íàðóøåíèåì
ïîëîâîãî ðàçâèòèÿ.
Ñèíäðîìû ïîëèñîìèè Õ-õðîìîñîìû âêëþ÷àþò â ñåáÿ òðèñîìèþ X (êàðèîòèï ïàöèåíòêè — 47, XXX), òåòðàñîìèþ X (48,
ÕÕÕÕ), ïåíòàñîìèþ X (49, ÕÕÕÕÕ). Äîïîëíèòåëüíûå
Õ-õðîìîñîìû ó òàêèõ ëþäåé èíàêòèâèðóþòñÿ, ïîýòîìó òàêèå
ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ ÿâëÿþòñÿ ñîâìåñòèìûìè ñ æèçíüþ,
íåñìîòðÿ íà âûðàæåííûé õðîìîñîìíûé äèñáàëàíñ.
Òðèñîìèÿ Õ-õðîìîñîìû ñðåäè íîâîðîæäåííûõ äåâî÷åê ñîñòàâëÿåò 1 : 1000. Îáû÷íî òàêàÿ ïàòîëîãèÿ îáíàðóæèâàåòñÿ
ïðè ñëó÷àéíîì ìàññîâîì îáñëåäîâàíèè äåòåé. Æåíùèíû ñ êàðèîòèïîì ÕÕÕ â ïîëíîì èëè ìîçàè÷íîì âàðèàíòå èìåþò íîðìàëüíîå ôèçè÷åñêîå è ïñèõè÷åñêîå ðàçâèòèå. Îáúÿñíÿåòñÿ ýòî
òåì, ÷òî â êëåòêàõ äâå Õ-õðîìîñîìû ãåòåðîõðîìàòèíèçèðîâàíû, à ôóíêöèîíèðóåò ëèøü îäíà, êàê ó íîðìàëüíîé æåíùèíû. Îäíàêî ïðè òðèñîìèè X ñ âîçðàñòîì óâåëè÷èâàåòñÿ ðèñê
âîçíèêíîâåíèÿ ïñèõè÷åñêèõ çàáîëåâàíèé. Èíòåëëåêòóàëüíîå
ðàçâèòèå íîðìàëüíîå èëè íà íèæíåé ãðàíèöå íîðìû. Ó íåêî-
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
201
òîðûõ æåíùèí èìåþòñÿ íàðóøåíèÿ ðåïðîäóêòèâíîé ôóíêöèè — àìåíîðåÿ, äèñìåíîðåÿ, ðàííÿÿ ìåíîïàóçà. Ðåäêî îáíàðóæèâàþòñÿ äðóãèå ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ: ìèêðîöåôàëèÿ,
êîñîãëàçèå, ñêîëèîç, âûñîêèé ðîñò, íàðóøåíèå ìåíñòðóàëüíîé ôóíêöèè è áåñïëîäèå.
Óâåëè÷åíèå ÷èñëà Õ-õðîìîñîì â êàðèîòèïå ñîïðîâîæäàåòñÿ
óñóãóáëåíèåì ïîðàæåíèÿ íåðâíîé ñèñòåìû, ôîðìèðîâàíèåì
ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ è íàðóøåíèåì ôóíêöèè ïîëîâûõ îðãàíîâ.
Ïðè òåòðàñîìèè è ïåíòàñîìèè Õ-õðîìîñîìû ó ïàöèåíòîê
îòìå÷àþòñÿ çíà÷èòåëüíàÿ óìñòâåííàÿ îòñòàëîñòü, ñóäîðîãè,
íåäîðàçâèòèå ãåíèòàëèé, ïîðîêè ðàçâèòèÿ êîíå÷íîñòåé (èõ
ìàëåíüêèå ðàçìåðû, ñðàùåíèå ëó÷åâîé è ëîêòåâîé êîñòåé),
âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà, íåîáû÷íûé âíåøíèé âèä. Âàðèàíòû ñèíäðîìà Õ-ïîëèñîìèè áåç Y-õðîìîñîìû ñ ÷èñëîì
áîëåå 3 âñòðå÷àþòñÿ ðåäêî. Ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà äîïîëíèòåëüíûõ Õ-õðîìîñîì íàðàñòàþò îòêëîíåíèÿ îò íîðìû.
Äèàãíîñòèêà ïîëèñîìèè Õ-õðîìîñîìû îñíîâûâàåòñÿ íà
èññëåäîâàíèè êàðèîòèïà. Çàêëþ÷åíèå îá èçáûòî÷íîì êîëè÷åñòâå Õ-õðîìîñîì ìîæíî ïðåäâàðèòåëüíî ñäåëàòü íà îñíîâàíèè èññëåäîâàíèÿ ïîëîâîãî õðîìàòèíà. Ñíèæåíèå èíòåëëåêòà îò ïîãðàíè÷íîé óìñòâåííîé îòñòàëîñòè äî ðàçëè÷íûõ ñòåïåíåé îëèãîôðåíèè, ÷åðåïíî-ëèöåâûå äèñôîðìèè, àíîìàëèè
çóáîâ, ñêåëåòà è ïîëîâûõ îðãàíîâ îïèñàíû ó 2/3 áîëüíûõ æåíùèí ñ òåòðà- è ïåíòàñîìèåé Õ.
Ìåòîäèêà òåðàïèè ïðè ñèíäðîìå ïîëèñîìèè ïî X-õðîìîñîìå äèêòóåòñÿ òåìè ïàòîëîãè÷åñêèìè íàðóøåíèÿìè, êîòîðûå
îòìå÷àþòñÿ ó ïàöèåíòîê.
Ñèíäðîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà (45, Õ) — ýòî åäèíñòâåííàÿ ôîðìà ó ðîæäåííûõ äåòåé, ñ êàðèîòèïîì 45, Õ, 90% çà÷àòèé àáîðòèðóåòñÿ ñàìîïðîèçâîëüíî. Âïåðâûå ýòîò ñèíäðîì
áûë îïèñàí ðóññêèì ó÷åíûì Í.À. Øåðåøåâñêèì â 1925 ã.
 1938 ã. Ã. Òåðíåð äàë ïîëíîå îïèñàíèå ýòîãî çàáîëåâàíèÿ,
êîòîðîå ïîëó÷èëî íàçâàíèå ñèíäðîìà Øåðåøåâñêîãî–
Òåðíåðà. Ïîçæå áûëà óñòàíîâëåíà ýòèîëîãèÿ çàáîëåâàíèÿ —
ìîíîñîìèÿ ïî Õ-õðîìîñîìå ó æåíùèí.
×àñòîòà ýòîãî ñèíäðîìà ñîñòàâëÿåò 1 : 3 000 íîâîðîæäåííûõ äåâî÷åê.
202
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
1
6
2
3
7
8
13
14
15
19
20
4
9
10
16
21
5
22
11
17
12
18
Õ
Ðèñ. 8.10. Êàðèîòèï äåâî÷êè ñ ñèíäðîìîì
Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà (ìîíîñîìèÿ Õ-õðîìîñîìû)
×àùå âñåãî ïðè ýòîì çàáîëåâàíèè ðåãèñòðèðóåòñÿ ïîëíàÿ
ìîíîñîìèÿ ïî Õ-õðîìîñîìå (60% âñåõ áîëüíûõ) (ðèñ. 8.10),
èç íèõ â 80–85% ñëó÷àåâ èìååò ìàòåðèíñêîå ïðîèñõîæäåíèå,
à â 15–20% — îòöîâñêîå.
Êàðèîòèï áîëüíûõ ïðè ýòîì çàáîëåâàíèè âêëþ÷àåò 45 õðîìîñîì ñ îäíîé Õ-õðîìîñîìîé (45, X). Êðîìå èñòèííîé ìîíîñîìèè âî âñåõ êëåòêàõ âñòðå÷àþòñÿ äðóãèå ôîðìû õðîìîñîìíûõ àíîìàëèé ïî ïîëîâûì õðîìîñîìàì. Ñðåäè íèõ äåëåöèè
êîðîòêîãî èëè äëèííîãî ïëå÷à Õ-õðîìîñîìû 46, X, Õð-;
46, X, Õq-). ×àñòî âûÿâëÿþòñÿ ôîðìû ìîçàèöèçìà, ïðèìåðíî â 20% âñåõ ñëó÷àåâ.
Áåðåìåííîñòü ïëîäîì ñ ýòèì çàáîëåâàíèåì ñîïðîâîæäàåòñÿ âûêèäûøåì.
Äëÿ ñèíäðîìà Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà õàðàêòåðíû: ãèïîãîíàäèçì, íåäîðàçâèòèå ïîëîâûõ îðãàíîâ è âòîðè÷íûõ ïîëîâûõ ïðèçíàêîâ; âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ; íèçêèé ðîñò.
Ïðîÿâëåíèåì çàáîëåâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ êîðîòêàÿ øåÿ ñ èçáûòêîì êîæè è êðûëîâèäíûìè ñêëàäêàìè, ëèìôàòè÷åñêèé îòåê
íà òûëüíûõ ïîâåðõíîñòÿõ êèñòåé ðóê, ïðåäïëå÷èé, ñòîï è ãîëåíåé. Ïîäîáíûå èçìåíåíèÿ ðàçâèâàþòñÿ íå ó âñåõ äåâî÷åê ñ
ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà. ×àñòî â ïåðâûå ãîäû
æèçíè ó äåòåé âñòðå÷àþòñÿ ðàçíûå âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà
203
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
è ïî÷åê, äî 20% ñëó÷àåâ.  ïîäðîñòêîâîì âîçðàñòå ìîæíî
çàìåòèòü çàäåðæêó ðîñòà ðåáåíêà. Íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü, ÷òî
80% âñåõ ñëó÷àåâ íèçêîðîñëîñòè ó äåâî÷åê îáóñëîâëåíû ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà. Ðîñò âçðîñëûõ äåâóøåê ñ ýòèì
çàáîëåâàíèåì ñîñòàâëÿåò â ñðåäíåì 135—140 ñì. Õàðàêòåðíûì äëÿ ñèíäðîìà Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà ÿâëÿåòñÿ çàäåðæêà ïîëîâîãî ðàçâèòèÿ ó äåâî÷åê 12–14 ëåò. Òåëîñëîæåíèå ó
òàêèõ ïàöèåíòîâ êîðåíàñòîå. Íà êîæå ÷àñòî ðàñïîëîæåíî ìíîæåñòâî ðîäèíîê. Ïîäáîðîäîê íåñêîëüêî âûñòóïàåò âíèç, óøè
ðàñïîëîæåíû íèçêî. Ãðóäíàÿ êëåòêà øèðîêàÿ, «ùèòîîáðàçíàÿ». Ñîñêè ðàññòàâëåíû øèðîêî äðóã îò äðóãà — ãèïåðòåëîðèçì ñîñêîâ. ×àñòî âûÿâëÿþòñÿ ðàçëè÷íûå äåôîðìàöèè ñêåëåòà: âîðîíêîîáðàçíàÿ ãðóäíàÿ êëåòêà, âàëüãóñíîå ïîëîæåíèå
ïðåäïëå÷èé è ãîëåíåé è äð. (ðèñ. 8.11). Èíòåëëåêòóàëüíîå
ðàçâèòèå ïàöèåíòîê ñ ýòèì çàáîëåâàíèåì áëèçêî ê íîðìå.
Îäíàêî äëÿ òàêèõ áîëüíûõ õàðàêòåðíû èíôàíòèëüíîñòü è ñíèæåíèå ïîçíàâàòåëüíûõ ñïîñîáíîñòåé.
à
á
Ðèñ. 8.11: à — ëèìôàòè÷åñêèé îòåê ñòîïû ó íîâîðîæäåííîãî
ñ ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà, ìàëåíüêèå âûïóêëûå íîãòè;
á — äåâî÷êà ñ ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà (øåéíûå
êðûëîâèäíûå ñêëàäêè, øèðîêî ðàñïîëîæåííûå è íåäîðàçâèòûå
ñîñêè ìîëî÷íûõ æåëåç)
204
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ó âçðîñëûõ ñ ñèíäðîìîì Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà îòìå÷àþò íàðóøåíèå ñêåëåòà, ÷åðåïíî-ëèöåâûå äèñôîðìèè, âàëüãóñíóþ äåâèàöèþ êîëåííûõ è ëîêòåâûõ ñóñòàâîâ, îñòåîïîðîç,
áî÷êîîáðàçíóþ ãðóäíóþ êëåòêó, ïòîç, ýïèêàíò, ðåòðîãåíèþ,
áåñïëîäèå. Íî áûëî èçâåñòíî íåñêîëüêî ñëó÷àåâ áåðåìåííîñòåé ó æåíùèí ñ ïîëíîé ìîíîñîìèåé ïî Õ-õðîìîñîìå.
Ëå÷åíèå ïðè ýòîì çàáîëåâàíèè êîìïëåêñíîå. Äî 12–14 ëåò
òàêèì äåâî÷êàì ïðîâîäèòñÿ òåðàïèÿ, êîððèãèðóþùàÿ çàäåðæêó ðîñòà. Ñ 13–14 ëåò ïðîâîäèòñÿ ãîðìîíàëüíîå ëå÷åíèå ïðåïàðàòàìè æåíñêèõ ïîëîâûõ ãîðìîíîâ, êîòîðûå âûçûâàþò ôîðìèðîâàíèå âòîðè÷íûõ ïîëîâûõ ïðèçíàêîâ è ìåíñòðóàëüíîãî
öèêëà. Îïåðàòèâíî èñïðàâëÿþòñÿ âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ. Ñîâðåìåííûå ìåòîäû ãîðìîíàëüíîé òåðàïèè è ýêñòðàêîðïîðàëüíîãî îïëîäîòâîðåíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì äîíîðñêîé
ÿéöåêëåòêè óæå äàëè âîçìîæíîñòü ðîæäåíèÿ çäîðîâîãî ðåáåíêà íåñêîëüêèì æåíùèíàì, èìåþùèì ìîíîñîìèþ ïî Õ-õðîìîñîìå. Ïðîâîäèòñÿ ïñèõîòåðàïèÿ. Ñâîåâðåìåííîå ïðèìåíåíèå âñåõ ìåòîäîâ ëå÷åíèÿ, ïðèìåíåíèå ãåííî-èíæåíåðíîãî
ãîðìîíà ðîñòà îáåñïå÷èâàþò ïî÷òè ïîëíóþ êîìïåíñàöèþ ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé ó ýòèõ áîëüíûõ.
Ñèíäðîì Êëàéíôåëüòåðà — íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèéñÿ
ñ òèïè÷íîé êàðòèíîé ñèíäðîì ñ íàáîðîì 47, ÕÕY. Áîëåþò
òîëüêî ìàëü÷èêè. Âêëþ÷àåò ñëó÷àè ïîëèñîìèè ïî ïîëîâûì
õðîìîñîìàì â êàðèîòèïå ó ìóæ÷èíû, ïðè êîòîðûõ èìååòñÿ íå
ìåíåå äâóõ Õ-õðîìîñîì è íå ìåíåå îäíîé Y-õðîìîñîìû. Âïåðâûå áûë îïèñàí â 1942 ã. (ðèñ. 8.12). ×àñòîòà ñèíäðîìà Êëàéíôåëüòåðà â ïîëíîì è ìîçàè÷íîì âàðèàíòàõ — 1 áîëüíîé ðåáåíîê íà 500–700 íîâîðîæäåííûõ. Îêîëî 80% âñåõ ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ ñâÿçàíû ñ ïðèñóòñòâèåì â êàðèîòèïå äîïîëíèòåëüíîé Õ-õðîìîñîìû (47, ÕÕY). Ó äðóãèõ ïàöèåíòîâ ñ ñèíäðîìîì Êëàéíôåëüòåðà â îñíîâíîì ðåãèñòðèðóþòñÿ ìîçàè÷íûå
ôîðìû, êîãäà, íàïðèìåð, ÷àñòü êëåòîê îðãàíèçìà áîëüíîãî
ìîæåò ñîäåðæàòü íîðìàëüíûé íàáîð õðîìîñîì.
Õàðàêòåðíàÿ êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà ôîðìèðóåòñÿ ïðèìåðíî
ê 12–15-ëåòíåìó âîçðàñòó, êîãäà îáû÷íî âïåðâûå îáíàðóæèâàåòñÿ íåäîðàçâèòèå ÿè÷åê è âòîðè÷íûõ ìóæñêèõ ïîëîâûõ ïðèçíàêîâ, óâåëè÷èâàþòñÿ ìîëî÷íûå æåëåçû — ãèíåêîìàñòèÿ.
205
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
1
2
6
7
13
14
19
20
3
8
4
9
15
10
16
21
5
22
11
12
17
Õ
18
Õ
Y
Ðèñ. 8.12. Êàðèîòèï ìàëü÷èêà ñ ñèíäðîìîì Êëàéíôåëüòåðà
Âòîðè÷íûå ïîëîâûå ïðèçíàêè âûðàæåíû ñëàáî. Òåëîñëîæåíèå — óçêèå ïëå÷è, øèðîêèé òàç.  ðåçêî óìåíüøåííûõ ÿè÷êàõ íå ïðîèñõîäèò ñïåðìàòîãåíåç (àçîîñïåðìèÿ, îëèãîñïåðìèÿ). Íàðóøåíèå ðàçâèòèÿ ãåíèòàëèé ñîïðîâîæäàåòñÿ ñòîéêèì áåñïëîäèåì.
Áîëüíûå ñ ñèíäðîìîì Êëàéíôåëüòåðà âûñîêîãî ðîñòà. ×àñòî âñòðå÷àþòñÿ äèñïðîïîðöèîíàëüíî äëèííûå íèæíèå êîíå÷íîñòè, ñêîëèîç, äåôîðìàöèÿ
ãðóäíîé êëåòêè. Ó íåêîòîðûõ áîëüíûõ
ñ ýòèì ñèíäðîìîì âûÿâëÿëèñü êàòàðàêòû, ñíèæåíèå ñëóõà, âðîæäåííûå
ïîðîêè ñåðäöà, âàðèêîçíîå ðàñøèðåíèå âåí.
Äîñòàòî÷íî ÷àñòî ó ìàëü÷èêîâ ñ ñèíäðîìîì Êëàéíôåëüòåðà ðåãèñòðèðóåòñÿ
óìñòâåííàÿ îòñòàëîñòü ëåãêîé ñòåïåíè
(ðèñ. 8.13).
Ñòåïåíü òÿæåñòè óìñòâåííîé îòñòàëîñòè íàðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà
Õ-õðîìîñîì â êàðèîòèïå áîëüíîãî.
Ðèñ. 8.13. Ñèíäðîì
Êëàéíôåëüòåðà
206
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Òàê, áîëüíûå ñ 49, ÕÕÕÕY ñòðàäàþò ãëóáîêîé îëèãîôðåíèåé. Â òî æå âðåìÿ èíòåëëåêò ó ëþäåé ñ 47, ÕÕY ìîæåò áûòü
íîðìàëüíûì.
 ëå÷åíèè òàêèõ ïàöèåíòîâ èñïîëüçóþò ïðåïàðàòû ìóæñêèõ ïîëîâûõ ãîðìîíîâ, êîòîðûå êîððåêòèðóþò âòîðè÷íûå ïîëîâûå ïðèçíàêè, íî ýòî íå ïðèâîäèò ê âîññòàíîâëåíèþ ñïåðìàòîãåíåçà, áîëüíûå èìåþò ñòîéêîå áåñïëîäèå.
Ñèíäðîì äèñîìèè ïî Y-õðîìîñîìå (êàðèîòèï 47, ÕYY) âñòðå÷àåòñÿ äîâîëüíî ÷àñòî. ×àñòîòà ýòîé ïàòîëîãèè ñîñòàâëÿåò
1 : 1000 íîâîðîæäåííûõ ìàëü÷èêîâ è âîçðàñòàåò äî 10% ó ìóæ÷èí âûøå 2 ì. Çíà÷èòåëüíî ðåæå ðåãèñòðèðóþòñÿ òðèñîìèè
Y-õðîìîñîìû (48, ÕYYY) è òåòðàñîìèè Y-õðîìîñîìû (49,
ÕYYYY).
Ïî ôèçè÷åñêîìó è óìñòâåííîìó ðàçâèòèþ îíè â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íå îòëè÷àþòñÿ îò íîðìàëüíûõ èíäèâèäîâ. Çàìåòíûõ îòêëîíåíèé â ïîëîâîé è ýíäîêðèííîé ñèñòåìàõ íåò. Òàêèå ìóæ÷èíû ìîãóò èìåòü äåòåé. Îäíàêî äëÿ 35% ïàöèåíòîâ ñ
ïîëèñîìèåé Y-õðîìîñîìû õàðàêòåðíû óñêîðåíèå ðîñòà â äåòñêîì âîçðàñòå, âûñîêèé ðîñò ó âçðîñëîãî íå íèæå 186 ñì, óäëèíåíèå êîíå÷íîñòåé, ãðóáûå ÷åðòû ëèöà, âûñòóïàþùèå íàäáðîâíûå äóãè è ïåðåíîñüå, óâåëè÷åííàÿ íèæíÿÿ ÷åëþñòü, íàðóøåíèå ïîâåäåíèÿ (àãðåññèâíîñòü, àñîöèàëüíûå ïîñòóïêè).
Ó íåêîòîðûõ áîëüíûõ ñ âîçðàñòîì ðàçâèâàåòñÿ øèçîôðåíèÿ è
ýïèëåïñèÿ. ×àñòî ðåãèñòðèðóåòñÿ óìñòâåííàÿ îòñòàëîñòü, ñòåïåíü òÿæåñòè êîòîðîé òàêæå çàâèñèò îò êîëè÷åñòâà Y-õðîìîñîì â êàðèîòèïå ìàëü÷èêà. ×åì èõ áîëüøå, òåì çíà÷èòåëüíåé
èíòåëëåêòóàëüíàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü.
8.3. Çàáîëåâàíèÿ, îáóñëîâëåííûå ñòðóêòóðíûìè
àíîìàëèÿìè õðîìîñîì
Ê ñèíäðîìàì, îáóñëîâëåííûì âíóòðèõðîìîñîìíûìè ïåðåñòðîéêàìè, îòíîñÿòñÿ ÷àñòè÷íûå òðèñîìèè è ìîíîñîìèè àóòîñîì, íàðÿäó ñ äåëåöèÿìè, èíâåðñèÿìè è äóïëèêàöèÿìè.
Ñòðóêòóðíûå àíîìàëèè õðîìîñîì îáû÷íî ñîïðîâîæäàþòñÿ
ìåíüøèì ãåííûì äèñáàëàíñîì, ÷åì ïîëíûå òðèñîìèè, ïî-
207
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
ýòîìó îíè îïèñàíû ó æèâîðîæäåííûõ äåòåé äëÿ âñåõ òèïîâ
àóòîñîì.
Ñèíäðîì «êîøà÷üåãî êðèêà» (5ð-) — ýòî ÷àñòè÷íàÿ ìîíîñîìèÿ ïî êîðîòêîìó ïëå÷ó õðîìîñîìû 5 (5ð-). Çàáîëåâàíèå
áûëî îïèñàíî â 1963 ã. Äæ. Ëåæåíîì. Ó äåòåé ñ óìñòâåííîé
îòñòàëîñòüþ è íåîáû÷íûì ëèöîì áûëî îáíàðóæåíî óìåíüøåíèå ðàçìåðà êîðîòêîãî ïëå÷à õðîìîñîìû èç ãðóïïû Â. Ïðè÷èíîé äàííîãî çàáîëåâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ äåëåöèÿ îò 1/3 ½ äëèíû
êîðîòêîãî ïëå÷à îäíîé èç 5-é ïàðû õðîìîñîì (ðèñ. 8.14).
Ñîîòíîøåíèå ìóæ÷èí è æåíùèí ñîñòàâëÿåò 1 : 1,3. Êàðèîòèï
áîëüíîãî ðåáåíêà 46, XX, 5ð- èëè 46, ÕY, 5ð-. Ñèíäðîì
ìîíîñîìèè 5ð- ÿâëÿåòñÿ ñàìûì ÷àñòûì ñðåäè çàáîëåâàíèé,
âûçâàííûõ ñòðóêòóðíûì èçìåíåíèåì õðîìîñîì. ×àñòîòà ñèíäðîìà äîñòàòî÷íî âûñîêàÿ äëÿ ñòðóêòóðíûõ ñèíäðîìî⠗
1 íîâîðîæäåííûé èç 45 000.
1
2
6
7
13
14
19
20
3
8
4
9
15
10
16
21
5
22
11
17
12
18
Õ Õ
Ðèñ. 8.14. Êàðèîòèï äåâî÷êè ñ ñèíäðîìîì «êîøà÷üåãî êðèêà»
(äåëåöèÿ êîðîòêîãî ïëå÷à 5-é õðîìîñîìû)
Ó äåâî÷åê äàííûé ñèíäðîì ðåãèñòðèðóåòñÿ íåñêîëüêî ÷àùå
(ðèñ. 8.15).
Íåêîòîðûå áîëüíûå ñ ñèíäðîìîì 5ð- äîñòèãàþò çðåëîãî
âîçðàñòà, õîòÿ âñå æå áîëüøèíñòâî èç íèõ ïîãèáàåò â ðàííåì
äåòñòâå îò ïíåâìîíèè èëè ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé íåäîñòàòî÷íîñòè.
208
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
à
á
Ðèñ. 8.15: à — ðåáåíîê ñ âûðàæåííûìè ïðèçíàêàìè ñèíäðîìà
«êîøà÷üåãî êðèêà» (ìèêðîöåôàëèÿ, ëóíîîáðàçíîå ëèöî, ýïèêàíò,
ãèïåðòåëîðèçì, øèðîêàÿ ïëîñêàÿ ñïèíêà íîñà, íèçêî ðàñïîëîæåííûå óøíûå ðàêîâèíû); á — ðåáåíîê ñ ìàëîâûðàæåííûìè
ïðèçíàêàìè ñèíäðîìà «êîøà÷üåãî êðèêà»
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà ñèíäðîìà 5ð- ó ãðóäíîãî ðåáåíêà õàðàêòåðèçóåòñÿ ñïåöèôè÷åñêèì êðèêîì, íàïîìèíàþùèì êîøà÷èé êðèê, îáóñëîâëåííûé ñóæåíèåì ãîðòàíè èëè ïàòîëîãèåé
ãîëîñîâûõ ñâÿçîê.
Ïî÷òè ó âñåõ áîëüíûõ èìåþòñÿ ðàçëè÷íûå èçìåíåíèÿ ìîçãîâîé ÷àñòè ëèöà è ÷åðåïà. Ó áîëüíûõ îòìå÷àåòñÿ ëóíîîáðàçíîå ëèöî, ãèïåðòåëîðèçì, ìèêðîöåôàëèÿ, ìèêðîãåíèÿ, ýïèêàíò, âûñîêîå í¸áî, ïëîñêàÿ ñïèíêà íîñà. Ñ óâåëè÷åíèåì
âîçðàñòà ðåáåíêà ñïåöèôè÷åñêèé êðèê è ìûøå÷íàÿ ãèïîòîíèÿ ïîñòåïåííî èñ÷åçàþò. Êðîìå òîãî, âñòðå÷àþòñÿ âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà è íåêîòîðûõ äðóãèõ âíóòðåííèõ îðãàíîâ.
Âìåñòå ñ òåì ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëåå çàìåòíûìè çàäåðæêà óìñòâåííîãî è ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ, ìèêðîöåôàëèÿ (ìàëûå
ðàçìåðû ÷åðåïà), îáíàðóæèâàþòñÿ êîñîãëàçèå, àòðîôèÿ çðèòåëüíûõ íåðâîâ, èçìåíåíèå ñåò÷àòêè.
Ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè áîëüíûõ ñ ñèíäðîìîì 5ð- çàâèñèò îò òÿæåñòè âðîæäåííûõ ïîðîêîâ âíóòðåííèõ îðãàíîâ, ìåäèöèíñêîé ïîìîùè. Áîëüøèíñòâî áîëüíûõ óìèðàþò â ïåðâûå ãîäû æèçíè, íåêîòîðûå äîñòèãàþò 10-ëåòíåãî âîçðàñòà.
Åäèíè÷íûå áîëüíûå äîñòèãàþò 50-ëåòíåãî âîçðàñòà.
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
209
8.4. Ãåííûå áîëåçíè
Ïðè÷èíû ãåííûõ çàáîëåâàíèé
Ãåííûå áîëåçíè — ðàçëè÷íàÿ ïî êëèíè÷åñêèì ïðîÿâëåíèÿì ãðóïïà çàáîëåâàíèé, îáóñëîâëåííûõ ìóòàöèÿìè íà ãåííîì
óðîâíå, êîòîðûå èçìåíÿþò ìîëåêóëÿðíóþ ñòðóêòóðó îòäåëüíûõ ãåíîâ è äåëàþò èõ ñïîñîáíûìè êîíòðîëèðîâàòü ðàçâèòèå
ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà. Ãåíû ïàòîëîãè÷åñêèõ
ïðèçíàêîâ ÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ àëëåëüíûìè âàðèàíòàìè ãåíîâ,
äåòåðìèíèðóþùèõ åãî íîðìàëüíûå ïðèçíàêè. ×àñòîòà ãåííûõ
áîëåçíåé ñîñòàâëÿåò 1–2%. ×àñòîòó ãåííûõ áîëåçíåé ñ÷èòàþò
âûñîêîé, åñëè âñòðå÷àåòñÿ 1 ñëó÷àé íà 10 000 íîâîðîæäåííûõ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî áîëåå 4 000–5 000 ãåííûõ áîëåçíåé ÷åëîâåêà, ñ ðàçëè÷íîé êëèíè÷åñêîé êàðòèíîé, ðàçëè÷èÿìè â âîçðàñòå, ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ ñèìïòîìîâ, òÿæåñòè
èõ ïðîÿâëåíèÿ è ïîñëåäñòâèÿìè. ×àñòîòà ýòèõ áîëåçíåé 1 : 500–
1 : 100 000 è ðåæå.
Èçìåíåíèå ñòðóêòóðû ãåíà îáû÷íî ÿâëÿåòñÿ óíàñëåäîâàííûì, à âîçðàñò ïðîÿâëåíèÿ äåéñòâèÿ àíîìàëüíîãî ãåíà ìîæåò
âàðüèðîâàòü. Çàáîëåâàíèÿ, îáóñëîâëåííûå òàêèìè ìóòàöèÿìè, îáíàðóæèâàþòñÿ êàê ïðè ðîæäåíèè ðåáåíêà, íàïðèìåð
ñèíäðîì Ìåêêåëÿ, òàê è â áîëåå ïîçäíèå âîçðàñòíûå ïåðèîäû, âïëîòü äî ñòàð÷åñêîãî — íàïðèìåð, õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà.
Ó ÷åëîâåêà îïèñàíû âèäû ãåííûõ ìóòàöèé, îáóñëîâëèâàþùèå íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè: äåëåöèè, èíñåðöèè (âñòàâêè),
ìèññåíñ, ñäâèã ðàìêè ñ÷èòûâàíèÿ, íàðóøåíèå ñïëàéñèíãà,
íîíñåíñ, óâåëè÷åíèå ÷èñëà òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðîâ. Ëþáîé èç ýòèõ âèäîâ ìîæåò ïðèâåñòè ê íàñëåäñòâåííûì áîëåçíÿì. Óñòàíîâëåíî, ÷òî ìóòàöèè â ðàçíûõ ÷àñòÿõ îäíîãî ãåíà
âåäóò ê ðàçëè÷íûì áîëåçíÿì. Ìóòàöèè, âûçûâàþùèå íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè, ìîãóò çàòðàãèâàòü ñòðóêòóðíûå, òðàíñïîðòíûå è ýìáðèîíàëüíûå áåëêè, ôåðìåíòû. Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî óðîâíåé ðåãóëÿöèè ñèíòåçà áåëêà: ïðåòðàíñêðèïöèîííûé, òðàíñêðèïöèîííûé è òðàíñëÿöèîííûé.
Ïåðâè÷íî âîçíèêøàÿ ãåííàÿ ìóòàöèÿ ôåíîòèïè÷åñêè ïðîÿâèòñÿ, òîëüêî åñëè ãåí ïðèîáðåòåò ñâîéñòâî äîìèíàíòíîñòè
210
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
èëè ðàñïîëàãàåòñÿ íà Õ-õðîìîñîìå ó ìóæ÷èíû, ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ ðîæäåíèå áîëüíîãî ðåáåíêà ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì
èëè Õ-ñöåïëåííûì çàáîëåâàíèåì â ñåìüÿõ, ãäå ðàíåå òàêîé
ïàòîëîãèè íå ðåãèñòðèðîâàëîñü. Î÷åíü òðóäíî îáíàðóæèòü
ìóòàöèþ, ïðèâåäøóþ ê ðåöåññèâíîñòè ãåíà. Â ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè òàêîé ãåí ìîæåò íàñëåäîâàòüñÿ èç ïîêîëåíèÿ â
ïîêîëåíèå, ïðàêòè÷åñêè íå âëèÿÿ íà ôåíîòèï. Ïîâåäåíèå
íåêîòîðûõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ãåíîâ ìîæåò îòêëîíèòüñÿ îò ìåíäåëåâñêî-ìîðãàíîâñêèõ ïðàâèë â ñâÿçè ñ ôåíîòèïè÷åñêèìè ýôôåêòàìè (ñòåðèëüíîñòü, ëåòàëüíîñòü). Íàïðèìåð, ìóòàöèè â
ðàçíûõ ÷àñòÿõ RET-îíêîãåíà âåäóò ê ÷åòûðåì êëèíè÷åñêè ðàçíûì íàñëåäñòâåííûì áîëåçíÿì. Òàêèìè ÿâëÿþòñÿ äâå ôîðìû
ïîëèýíäîêðèííîãî àäåíîìàòîçà ZA è ZB, ñåìåéíîé ìåäóëëÿðíîé òèðåîèäíîé êàðöèíîìû, ñåìåéíîé áîëåçíè Ãèðøïðóíãà.
Ìîíîãåííûå ôîðìû ãåííûõ çàáîëåâàíèé íàñëåäóþòñÿ â
ñîîòâåòñòâèè ñ çàêîíàìè Ìåíäåëÿ, ýòî ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ, ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ìóòàöèÿ ãåíîâ. Ïî òèïó
íàñëåäîâàíèÿ îíè äåëÿòñÿ íà àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå, àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûå è ñöåïëåííûå ñ Õ- èëè Y-õðîìîñîìàìè.
Ìîíîãåííàÿ ïàòîëîãèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïðèìåðíî ó 3% íîâîðîæäåííûõ è ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé 10% ìëàäåí÷åñêîé ñìåðòíîñòè.
 Ðîññèè çàðåãèñòðèðîâàíî îêîëî 1,5 ìëí ÷åëîâåê, ñòðàäàþùèõ ýòèìè áîëåçíÿìè.
 îáùåé ñóììå ÷àñòîòà âñåõ ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèé ñîñòàâëÿåò 2,5–30,0% íà 1 000 íîâîðîæäåííûõ. Èç íèõ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíàÿ ïàòîëîãèÿ ðåãèñòðèðóåòñÿ ó 0,2–0,85%
äåòåé, àóòîñîìíî-ðåöåññèâíàÿ — ó 0,2–0,5; Õ-ñöåïëåííàÿ —
ó 0,05–0,7%.
 îòëè÷èå îò õðîìîñîìíûõ ñèíäðîìîâ ÷àñòîòà ìîíîãåííûõ
çàáîëåâàíèé î÷åíü âàðüèðóåò â ðàçíûõ ïîïóëÿöèÿõ. Ýòî õàðàêòåðíî â ïåðâóþ î÷åðåäü äëÿ àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûõ ñèíäðîìîâ.
Ãåííûå ïàòîëîãèè îáóñëîâëåíû ìóòàöèÿìè â ñòðóêòóðíûõ
ãåíàõ, îñóùåñòâëÿþùèõ ñâîþ ôóíêöèþ ÷åðåç ñèíòåç ïîëèïåïòèäîâ. Íà÷àëî ëþáîé ãåííîé áîëåçíè ñâÿçàíî ñ ïåðâè÷íûì
ýôôåêòîì ìóòàíòíîãî àëëåëÿ. Ñõåìà ãåííûõ áîëåçíåé ñîñòîèò èç ðÿäà çâåíüåâ: ìóòàíòíûé àëëåëü → èçìåíåííûé ïåðâè÷-
211
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
Òàáëèöà 8.1
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü ãåííûõ áîëåçíåé
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü
Òèï
íàñëåäîâàíèÿ
Ôåíèëêåòîíóðèÿ
1 : 10 000
À-Ð
Àõîíäðîïëàçèÿ
1 : 100 000
À-Ä
1 : 500
À-Ð
1 : 200–1 : 2 000
À-Ä
1 : 1 600–1 : 3 000
À-Ð
1 : 4 000
À-Ä
Ìèîòîíè÷åñêàÿ äèñòðîôèÿ
1 : 8 000–1 : 10 000
À-Ä
Ìèîïàòèÿ
Äþøåííà–Áåêêåðà
1 : 3 000–1 : 5 000
(ìàëü÷èêè)
Ð-Õ-ñöåïëåííûé
1 : 5 000
À-Ä, À-Ð, Ð-Õñöåïëåííûé
1 : 10 000–1 : 15 000
À-Ä
Áîëåçíü
Ïåðâè÷íûé ãåìîõðîìàòîç
Íåïîëèïîçíûé ðàê òîëñòîé
êèøêè (ñèíäðîì Ëèí÷à)
Ìóêîâèñöèäîç
Íåéðîôèáðîìàòîç
Ñèíäðîì Ýëåðñà–Äàíëî
(âñå ôîðìû)
Ñèíäðîì Ìàðôàíà
Ïðèìå÷àíèå. À — àóòîñîìíûé, Ä —äîìèíàíòíûé, Ð — ðåöåññèâíûé
íûé ïðîäóêò → öåïü ïîñëåäóþùèõ áèîõèìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ
êëåòêè → îðãàíû → îðãàíèçì. Íà ìîëåêóëÿðíîì óðîâíå â ðåçóëüòàòå ìóòàöèè âîçìîæíû ñëåäóþùèå âàðèàíòû: ñèíòåç àíîìàëüíîãî áåëêà, âûðàáîòêà èçáûòî÷íîãî êîëè÷åñòâà ãåííîãî
ïðîäóêòà, îòñóòñòâèå âûðàáîòêè ïðîäóêòà, âûðàáîòêà óìåíüøåííîãî êîëè÷åñòâà ïðîäóêòà. Ïàòîãåíåç ãåííûõ áîëåçíåé
ïðîäîëæàåòñÿ íà êëåòî÷íîì óðîâíå. Ïðè ðàçëè÷íûõ áîëåçíÿõ
ìîãóò ïîðàæàòüñÿ êàê îòäåëüíûå ñòðóêòóðû êëåòêè — ìèòîõîíäðèè, ëèïîñîìû, ìåìáðàíû, òàê è îðãàíû ÷åëîâåêà.
Îñîáåííîñòüþ ãåííûõ áîëåçíåé ÿâëÿåòñÿ èõ ãåòåðîãåííîñòü — îäíî è òî æå ôåíîòèïè÷åñêîå ïðîÿâëåíèå áîëåçíè
ìîæåò áûòü îáóñëîâëåíî ìóòàöèÿìè â ðàçíûõ ãåíàõ èëè ðàçíûìè ìóòàöèÿìè âíóòðè îäíîãî ãåíà. Èçìåíåíèå ñòðóêòóðû
212
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ãåíà ïðèâîäèò ëèáî ê îòñóòñòâèþ êîäèðóþùåãî áåëêà, ëèáî ê
ïàòîëîãè÷åñêîìó èçìåíåíèþ åãî ñâîéñòâ. Ôåíîòèïè÷åñêè
ïîäîáíûå íàðóøåíèÿ ïðîÿâëÿþòñÿ êàê äåôåêò îáìåíà âåùåñòâ
èëè âðîæäåííûé ïîðîê ðàçâèòèÿ. Îäíàêî ÷àñòî ó áîëüíîãî
îáíàðóæèâàåòñÿ ñî÷åòàíèå êàê áèîõèìè÷åñêèõ èçìåíåíèé, òàê
è àíîìàëèé ñòðóêòóðû îðãàíîâ.
Ãåíåòè÷åñêàÿ ãåòåðîãåííîñòü îáóñëîâëåíà íå òîëüêî ìóòàöèÿìè ðàçíûõ ãåíîâ, íî è ìíîæåñòâåííûìè àëëåëÿìè îäíîãî
ãåíà. Ìíîæåñòâåííûé àëëåëèçì îáóñëîâëèâàåò âàðèàáåëüíîñòü
êëèíè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ ó ëþäåé èç ðàçíûõ ñåìåé. Ïðè ýòîì ðåãèñòðèðóþòñÿ ðàçíûå òèïû
íàñëåäîâàíèÿ îäíîãî çàáîëåâàíèÿ. Òàê, ìîòîñåíñîðíàÿ íåéðîïàòèÿ II òèïà ìîæåò ïåðåäàâàòüñÿ êàê àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûé, àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûé èëè Õ-ñöåïëåííûé ðåöåññèâíûé ïðèçíàê.
Ê ãåííûì áîëåçíÿì îòíîñÿòñÿ ìíîãî÷èñëåííûå áîëåçíè
îáìåíà âåùåñòâ, ñâÿçàííûå ñ íàðóøåíèåì îáìåíà óãëåâîäîâ,
áåëêîâ, æèðîâ, ñòåðîèäîâ, ïóðèíîâ, áèëèðóáèíîâ è äð.
Êðîìå òîãî, ðåçóëüòàò äåéñòâèÿ àíîìàëüíîãî ãåíà çàâèñèò
è îò äðóãèõ ãåíîâ, âõîäÿùèõ â ãåíîòèï. Ïðè ýòîì ãåíåòè÷åñêè îáóñëîâëåííûå îñîáåííîñòè îáìåíà âåùåñòâ ìîãóò ìîäèôèöèðîâàòü òå÷åíèå ìîíîãåííîãî çàáîëåâàíèÿ, ôîðìèðóÿ
èíäèâèäóàëüíîñòü êëèíè÷åñêîé êàðòèíû.
Êëèíè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ìîæåò èçìåíÿòüñÿ è ïîä âîçäåéñòâèåì ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû, êîòîðûå èëè ñïîñîáñòâóþò âîçíèêíîâåíèþ ïàòîëîãè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ, èëè ïðåïÿòñòâóþò ýòîìó.
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü ìíîãèõ äîìèíàíòíûõ áîëåçíåé îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâíîì íîâûìè ìóòàöèÿìè. Ó áîëüíûõ ñíèæåíà
ðåïðîäóêòèâíàÿ ôóíêöèÿ ïî áèîëîãè÷åñêèì èëè ñîöèàëüíûì
ïðè÷èíàì. Òàê, òîëüêî 10% ñëó÷àåâ àõîíäðîïëàçèè îòíîñÿòñÿ ê ñåìåéíûì. Ñåìåéíûå ôîðìû íåéðîôèáðîìàòîçà I òèïà
ñîñòàâëÿþò 50–70%. Ñíèæåíà ðåïðîäóêòèâíàÿ ñïîñîáíîñòü ïðè
ñèíäðîìå Ìàðôàíà. Ïîçäíî íà÷èíàþùèåñÿ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå áîëåçíè (õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà, áîëåçíü Àëüöãåéìåðà)
íå îòðàæàþòñÿ íà ðåïðîäóêòèâíîé ñïîñîáíîñòè (÷èñëî äåòåé).
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
213
Ê íà÷àëó áîëåçíè (ïîñëå 35–40 ëåò) äåòîðîæäåíèå óæå çàêàí÷èâàåòñÿ.
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü ðåöåññèâíûõ áîëåçíåé îïðåäåëÿåòñÿ ÷àñòîòîé ãåòåðîçèãîò â ïîïóëÿöèÿõ. Ïîïóëÿöèîííûå çàêîíîìåðíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ ãåíîâ è ãåíîòèïîâ òàêîâû, ÷òî ÷àñòîòà
ãåòåðîçèãîò âî ìíîãî ðàç âûøå ÷àñòîòû ãîìîçèãîò ïî ìóòàíòíîìó àëëåëþ. Íàêîïëåíèå ãåòåðîçèãîò â ïîïóëÿöèÿõ îáóñëîâëåíî îñòàâëåíèåì ïîòîìñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ ãîìîçèãîòàìè ïî
íîðìàëüíîìó è ïàòîëîãè÷åñêîìó àëëåëÿì. Ðàñïðîñòðàíåííîñòü
ãåííûõ áîëåçíåé îïðåäåëÿåòñÿ ïîïóëÿöèîííûìè çàêîíîìåðíîñòÿìè ïîâåäåíèÿ ãåíîâ.
Àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå çàáîëåâàíèÿ
Íåéðîôèáðîìàòîç (áîëåçíü Ðåêëèíãõàóçåíà). Ýòî îäíî èç
íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèõñÿ ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèé, òÿæåëàÿ ïîëèñèñòåìíàÿ áîëåçíü ñ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûì òèïîì íàñëåäîâàíèÿ. Èçâåñòíî ñåìü íîçîëîãè÷åñêèõ ôîðì, ñðåäè êîòîðûõ ïåðèôåðè÷åñêèé íåéðîôèáðîìàòîç ÍÔ-1 çàíèìàåò âåäóùåå ìåñòî. Åãî ãåíåòèêà è êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà ïîëíîñòüþ èçó÷åíû.  ãåíå ÍÔ-1 îáíàðóæåíî áîëåå 100 ìóòàöèé, îí ðàñïîëîæåí íà 17-é õðîìîñîìå. Çàáîëåâàíèå ïðîÿâëÿåòñÿ ñ ðîæäåíèÿ èëè â ïåðâîì äåñÿòèëåòèè. Íàèáîëåå òÿæåëî ïîðàæàåòñÿ íåðâíàÿ ñèñòåìà. Íà êîæå ïîÿâëÿþòñÿ ñâåòëî-êîðè÷íåâûå ïèãìåíòíûå ïÿòíà, ÷èñëî è ðàçìåð êîòîðûõ
íàðàñòàåò ñ âîçðàñòîì. Ôîðìà ïÿòåí îâàëüíàÿ, ðàñïîëàãàþòñÿ
îíè íà ñïèíå, ãðóäè è æèâîòå. Íàëè÷èå ó ðåáåíêà 5 ïÿòåí äèàìåòðîì 0,5 ñì, ó âçðîñëîãî 6 ñ äèàìåòðîì 1,5 ñì ïîçâîëÿåò
äóìàòü î íåéðîôèáðîìàòîçå. Ðåøàþùèì ïðèçíàêîì ÿâëÿåòñÿ
ïîÿâëåíèå äâóõ íåéðîôèáðîì. Êîëè÷åñòâî íåéðîôèáðîì ìîæåò áûòü ðàçëè÷íûì, äî íåñêîëüêî ñîòåí, à èõ ìàññà äîñòèãàòü 15 êã, îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ìÿãêèå óçåëêè, êîòîðûå
ïðè íàäàâëèâàíèè ïðîâàëèâàþòñÿ â ñåðåäèíå. Ó íåêîòîðûõ
áîëüíûõ ðàçâèâàþòñÿ ìàññèâíûå äèôôóçíûå îïóõîëåâèäíûå
îáðàçîâàíèÿ. Ðàñïîëàãàþòñÿ îíè íà ëþáîì ó÷àñòêå òåëà, ïî
õîäó íåðâíûõ ñòâîëîâ, èíîãäà çàõâàòûâàþò êðóïíûå íåðâû.
Ïî÷òè ó âñåõ íàáëþäàþòñÿ èçìåíåíèÿ êîñòíîé ñèñòåìû —
214
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñêîëèîç, êèôîç, ëîêàëüíûé ãèãàíòèçì, ÷åðåïíî-ëèöåâûå
àíîìàëèè. Äèñïëàçèÿ ãëàçíèöû ñî÷åòàåòñÿ ñ ïëåêñèôîðìíîé
íåéðîôèáðîìîé ãëàçíèöû. Ïîñëå ïîëîâîãî ñîçðåâàíèÿ íà
ðàäóæêå îáíàðóæèâàþòñÿ ìàëåíüêèå óçåëêè-íåéðîôèáðîìû
ïî÷òè ó âñåõ áîëüíûõ. Ê ÷àñòûì ñèìïòîìàì ýòîãî çàáîëåâàíèÿ îòíîñÿòñÿ âåñíóøêè â ïîäìûøå÷íîé è ïàõîâîé îáëàñòè è
ïÿòíèñòàÿ ãèïåðïèãìåíòàöèÿ êîæè âåðõíåé ÷àñòè ãðóäè è ïðîìåæíîñòè (ðèñ. 8.16).
à
á
Ðèñ. 8.16: à — òèïè÷íûå ñâåòëî-êîðè÷íåâûå ïÿòíà ó ìîëîäîãî
ìóæ÷èíû ñ íåéðîôèáðîìàòîçîì I òèïà; á — ìíîãî÷èñëåííûå
íåéðîôèáðîìû ðàçíûõ ðàçìåðîâ ó ìóæ÷èíû
ñ íåéðîôèáðîìàòîçîì I òèïà
Ñèíäðîì Ìàðôàíà (ÑÌ) — òèïè÷íàÿ àóòîñîìíî-äîìèíàíòíàÿ áîëåçíü, õîðîøî èçó÷åííàÿ â êëèíèêî-ãåíåòè÷åñêîì ïëàíå. Íàñëåäñòâåííàÿ äîìèíàíòíàÿ áîëåçíü ñîåäèíèòåëüíîé
òêàíè. Ïðè÷èíîé ñèíäðîìà Ìàðôàíà ÿâëÿþòñÿ ìóòàöèè â ãåíå
ôèáðèëëèíà (ëîêàëèçàöèÿ â õðîìîñîìå 15q21).
Ñèìïòîìàòèêà ÑÌ ìíîãîñèñòåìíàÿ è ðàçíîîáðàçíàÿ: îò
ëåãêèõ ôîðì, òðóäíîîòëè÷èìûõ îò íîðìû, äî èíâàëèäèçèðóþùåãî òå÷åíèÿ.
Íàèáîëåå ñïåöèôè÷íûìè äëÿ ÑÌ ÿâëÿþòñÿ íàðóøåíèÿ
ñêåëåòà, âûâèõ õðóñòàëèêà, ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòûå èçìåíåíèÿ,
ýêòàçèÿ òâåðäîé ìîçãîâîé îáîëî÷êè.
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
215
1. Ìûøå÷íî-ñêåëåòíàÿ ñèñòåìà: àðàõíîäàêòèëèÿ, äîëèõîñòåíîìåëèÿ, âûñîêèé ðîñò, äëèííûå êîíå÷íîñòè, äåôîðìàöèÿ ïîçâîíî÷íèêà (ñêîëèîç, ãðóäíîé ëîðäîç, ãèïåðêèôîç), äåôîðìàöèÿ ïåðåäíåé ñòåíêè ãðóäíîé êëåòêè (âäàâëåííàÿ ãðóäü, «êóðèíàÿ» ãðóäü èëè îáà âàðèàíòà), íåíîðìàëüíàÿ ïîäâèæíîñòü ñóñòàâîâ (ãèïåðïîäâèæíîñòü, âðîæäåííûå êîíòðàêòóðû èëè îáà âàðèàíòà),
ïëîñêàÿ ñòîïà, âûñîêîå àðêîâèäíîå í¸áî, íåäîðàçâèòèå âåðòëóæíîé âïàäèíû, ìûøå÷íàÿ ãèïîòîíèÿ.
2. Ãëàçà: âûâèõ õðóñòàëèêà, ìèîïèÿ, îòñëîåíèå ñåò÷àòêè,
áîëüøàÿ ðîãîâèöà, óäëèíåííàÿ îñü ãëàçíîãî ÿáëîêà, óïëîùåíèå ðîãîâèöû.
Ðèñ. 8.17. Äèàãíîñòè÷åñêèå êðèòåðèè àðàõíîäàêòèëèè
ïðè ñèíäðîìå Ìàðôàíà
3. Ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòàÿ ñèñòåìà: àîðòàëüíàÿ ðåãóðãèòàöèÿ,
àíåâðèçìà âîñõîäÿùåé ÷àñòè àîðòû, ðàññëîåíèå àîðòû,
ìèòðàëüíàÿ ðåãóðãèòàöèÿ, çàñòîéíûå ñåðäå÷íûå íàðóøåíèÿ, ïðîëàïñ ìèòðàëüíîãî êëàïàíà, êàëüöèôèêàöèÿ
ìèòðàëüíîãî îòâåðñòèÿ, àðèòìèÿ.
4. Íàðóæíûå ïîêðîâû: ïàõîâûå ãðûæè, àòðîôè÷åñêèå
ñòðèè.
5. Ëåãî÷íàÿ ñèñòåìà: ñïîíòàííûé ïíåâìîòîðàêñ.
6. Íåðâíàÿ ñèñòåìà: ýêòàçèÿ òâåðäîé ìîçãîâîé îáîëî÷êè,
âêëþ÷àÿ ïîÿñíè÷íî-êðåñòöîâîå ìåíèíãîöåëå, àíîìàëèè
ðàçâèòèÿ íåðâíîé ñèñòåìû.
Êëèíè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì âûðàæåí î÷åíü ÿðêî, íî åãî
ïðè÷èíû íåÿñíû. Ðàçíèöû â êëèíè÷åñêîé êàðòèíå ñëó÷àåâ,
216
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
óíàñëåäîâàííûõ îò áîëüíûõ ðîäèòåëåé, è ñïîðàäè÷åñêèõ ñëó÷àåâ íåò. Âåðîÿòíîñòü ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ ñèíäðîìîì Ìàðôàíà ïîâûøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì âîçðàñòà îòöà (îñîáåííî ïîñëå 35 ëåò).
Äèàãíîñòè÷åñêèå êðèòåðèè ÑÌ äîëæíû òùàòåëüíî ó÷èòûâàòüñÿ, ïîñêîëüêó ðÿä äðóãèõ âðîæäåííûõ äèñïëàçèé ñîåäèíèòåëüíîé òêàíè (íàñëåäñòâåííîé èëè åùå íå âûÿñíåííîé
ïðèðîäû) ìîãóò áûòü ïðèíÿòû çà ÑÌ.
Ïðè íåñîìíåííîì ÑÌ ó ðîäñòâåííèêà I ñòåïåíè ðîäñòâà
ýòîò äèàãíîç ìîæíî óñòàíîâèòü ó ïðîáàíäà, èìåþùåãî ïðîÿâëåíèÿ áîëåçíè â äâóõ ñèñòåìàõ (îðãàíàõ) è áîëåå. Íàèáîëåå
ñïåöèôè÷íûìè ïðîÿâëåíèÿìè äëÿ äèàãíîñòèêè ñ÷èòàþòñÿ
âûâèõ õðóñòàëèêà, ðàñøèðåíèå àîðòû, ðàññëîåíèå àîðòû, ýêòàçèÿ òâåðäîé ìîçãîâîé îáîëî÷êè. Ïðè îòñóòñòâèè áîëåçíè ó
ðîäñòâåííèêîâ I ñòåïåíè ðîäñòâà äèàãíîç ñèíäðîìà Ìàðôàíà
óñòàíàâëèâàþò ïðè îáíàðóæåíèè ó ïðîáàíäà íàðóøåíèé ñêåëåòà è âîâëå÷åíèè â ïàòîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ ïî ìåíüøåé ìåðå
äâóõ äðóãèõ ñèñòåì ñ íàèáîëåå ñïåöèôè÷åñêèìè ïðîÿâëåíèÿìè (ãëàçà, ñêåëåò, ñåðäöå) â îäíîé èç íèõ.
Ïðîãíîç æèçíè ïðè ÑÌ îïðåäåëÿåòñÿ ïðåæäå âñåãî ñîñòîÿíèåì ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòîé ñèñòåìû. Ïðè âûðàæåííîé ôîðìå
ÑÌ ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè îêîëî 26 ëåò, íî ÷àñòü áîëüíûõ
äîæèâàþò äî ãëóáîêîé ñòàðîñòè. Ñèíäðîì ìíîæåñòâåííûõ
ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ.
Ñèíäðîì Õîëò–Îðàìà. Çàáîëåâàíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìîíîãåííûé ñèíäðîì ìíîæåñòâåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ, îáóñëîâëåííûé ìóòàöèÿìè íà ãåííîì óðîâíå.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà — àíîìàëèè âåðõíèõ êîíå÷íîñòåé è
âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà. Ñî ñòîðîíû âåðõíèõ êîíå÷íîñòåé îòìå÷àþòñÿ ñëåäóþùèå ïîðîêè ðàçâèòèÿ: ãèïî- èëè àïëàçèÿ 1-ãî ïàëüöà êèñòè, òðåõôàëàíãîâûé 1-é ïàëåö êèñòè,
ãèïî- èëè àïëàçèÿ ëó÷åâîé êèñòè (÷àùå ñëåâà).
Ìîãóò íàáëþäàòüñÿ: ñêîëèîç, âîðîíêîîáðàçíàÿ äåôîðìàöèÿ ãðóäèíû, ñèíäàêòèëèÿ, êëèíîäàêòèëèÿ, ãèïîïëàçèÿ ëîïàòîê, êîñòåé êèñòè, çàïÿñòüÿ.
Âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà — äåôåêòû ìåæïðåäñåðäíîé è
ìåææåëóäî÷êîâîé ïåðåãîðîäîê, ïðîëàïñ ìèòðàëüíîãî êëàïàíà,
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
217
êîàðòàöèÿ àîðòû, ñòåíîç ëåãî÷íîé àðòåðèè, òåòðàäà Ôàëëî,
îòêðûòûé àîðòàëüíûé ïðîòîê è äð.
Òùàòåëüíîìó îáñëåäîâàíèþ ïîäëåæàò ðîäñòâåííèêè òàêèõ
áîëüíûõ — ðåíãåíîãðàôèÿ êèñòè, ýõîêàðäèîãðàôèÿ. Äèàãíîñòèêà îñíîâàíà íà êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèõ äàííûõ, à òàêæå
ïàðàêëèíè÷åñêîãî îáñëåäîâàíèÿ.
Àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûå çàáîëåâàíèÿ
Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè àìèíîêèñëîòíîãî îáìåíà — ñàìàÿ
ìíîãî÷èñëåííàÿ ãðóïïà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé. Ïî÷òè âñå
îíè íàñëåäóþòñÿ ïî àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîìó òèïó. Çàáîëåâàíèÿ îáóñëîâëåíû íåäîñòàòî÷íîñòüþ òîãî èëè èíîãî ôåðìåíòà, îòâåòñòâåííîãî çà ñèíòåç àìèíîêèñëîò. Áîëåçíè ñîïðîâîæäàþòñÿ ðâîòîé, ëåòàðãè÷åñêèì ñîñòîÿíèåì èëè âîçáóæäåíèåì è ñóäîðîãàìè, îáåçâîæèâàíèåì îðãàíèçìà. Ñ âîçðàñòîì
ïðîÿâëÿåòñÿ ñíèæåíèå óìñòâåííîãî è ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ.
Ôåíèëêåòîíóðèÿ (ÔÊÓ) — îäíî èç ñàìûõ ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé, âûçâàííîå íàðóøåíèåì àìèíîêèñëîòíîãî
îáìåíà. Â ìèðå îäèí áîëüíîé ÔÊÓ ðåáåíîê îáíàðóæèâàåòñÿ
ñ ÷àñòîòîé 1 : 1 000. Îäíàêî â ïîïóëÿöèÿõ èìåþòñÿ çíà÷èòåëüíûå ðàçëè÷èÿ: â Èðëàíäèè 1 : 4 500, Òóðöèè 1 : 2 600,
Øâåöèè 1 : 30 000, ßïîíèè 1 : 119 000 äåòåé. Â Ðîññèè
÷àñòîòà ÔÊÓ êîëåáëåòñÿ â ïðåäåëàõ 1 ñëó÷àÿ íà 7–10 òûñ. íîâîðîæäåííûõ. Î÷åíü ðåäêî ÔÊÓ âñòðå÷àåòñÿ ñðåäè íåãðîâ,
åâðååâ-àøêåíàçè. ×àñòîòà ãåòåðîçèãîòíîãî íîñèòåëüñòâà â
áîëüøèíñòâå åâðîïåéñêèõ ïîïóëÿöèé ñîñòàâëÿåò 1 : 100.
Îñíîâíîé ïðè÷èíîé áîëåçíè ÿâëÿåòñÿ ðåçêîå ñíèæåíèå
àêòèâíîñòè ôåðìåíòà ôåíèëàëàíèí-4-ãèäðîêñèëàçû, êîòîðûé
ñïîñîáñòâóåò ïðåâðàùåíèþ àìèíîêèñëîòû ôåíèëàëàíèíà â
òèðîçèí. Ôåíèëàëàíèí îòíîñèòñÿ ê æèçíåííî íåîáõîäèìûì
àìèíîêèñëîòàì. Òàêèå àìèíîêèñëîòû íå ñèíòåçèðóþòñÿ â
îðãàíèçìå, à ïîñòóïàþò ñ ïðîäóêòàìè ïèòàíèÿ, ñîäåðæàùèìè
áåëîê. Ôåíèëàëàíèí âõîäèò â ñîñòàâ ìíîãèõ áåëêîâ ÷åëîâåêà, èìååò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ ñîçðåâàíèÿ íåðâíîé ñèñòåìû. Ëîêóñ, îïðåäåëÿþùèé ñòðóêòóðó ôåíèëàëàíèíãèäðîêñèëàçû, ëîêàëèçîâàí íà äëèííîì ïëå÷å 12-é õðîìîñîìû.
218
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 12-ì ýêçîíå ãåíà R408W âìåñòî òèìèíà îêàçûâàåòñÿ öèòîçèí. Ýòî ïðèâîäèò ê çàìåíå àìèíîêèñëîòû àðãèíèíà íà òðèïòîôàí â 408-ì ïîëîæåíèè ïîëèïåïòèäíîé öåïè, ÷òî íàðóøàåò ôóíêöèþ ôåðìåíòà ôåíèëàëàíèíãèäðîêñèëàçû. Òàêàÿ ìóòàöèÿ âûÿâëÿåòñÿ ó 70% ðîññèéñêèõ ñåìåé, èìåþùèõ áîëüíûõ
ÔÊÓ.
Âñëåäñòâèå íàðóøåíèÿ ïðîöåññà ïðåâðàùåíèÿ ôåíèëàëàíèíà â òèðîçèí â îðãàíèçìå
áîëüíîãî ïðîèñõîäèò íàêîïëåíèå èçáûòî÷íîãî êîëè÷åñòâà
ôåíèëàëàíèíà (ôåíèëàëàíèíåìèÿ) è åãî ïðîèçâîäíûõ — ôåíèëïèðîâèíîãðàäíîé, ôåíèëìîëî÷íîé êèñëîò. Ýòè êèñëîòû
ÿâëÿþòñÿ íåéðîòðîïíûìè ÿäàìè, êîòîðûå íàðóøàþò ôîðìèðîâàíèå ìèåëèíîâîé îáîëî÷êè
àêñîíîâ â öåíòðàëüíîé íåðâíîé
ñèñòåìå. Â òî æå âðåìÿ â îðãàíèçìå áîëüíîãî ôîðìèðóåòñÿ
íåäîñòàòîê òèðîçèíà, ÿâëÿþùåÐèñ. 8.18. Áîëüíîé
ãîñÿ âàæíîé ÷àñòüþ îáìåíà íåéôåíèëêåòîíóðèåé. Ñëàáàÿ
ðîìåäèàòîðîâ (êàòåõîëàìèíîâ è
ïèãìåíòàöèÿ êîæè, âîëîñ,
ñåðîòîíèíà) è ìåëàíèíà, ïîðàäóæíîé îáîëî÷êè ãëàç;
ýòîìó ñíèæàåòñÿ ïèãìåíòàöèÿ
óìåðåííàÿ ñòåïåíü
îëèãîôðåíèè
êîæè è âîëîñ, ðàäóæíîé îáîëî÷êè ãëàç (ðèñ. 8.18).
Ðåáåíîê ñ ôåíèëêåòîíóðèåé ðîæäàåòñÿ çäîðîâûì. Ïîñëå
ðîæäåíèÿ îí íà÷èíàåò ïîëó÷àòü áåëîê ñ ìîëîêîì ìàòåðè,
è ôåíèëàëàíèí íà÷èíàåò ïîñòåïåííî íàêàïëèâàòüñÿ â îðãàíèçìå áîëüíîãî.  ïåðâûå æå íåäåëè â ñâÿçè ñ ïîñòóïëåíèåì
ôåíèëàëàíèíà â îðãàíèçì ó ðåáåíêà íàðóøàåòñÿ îáùåå ðàçâèòèå îðãàíèçìà, îñîáåííî ðàçâèòèå òêàíåé ãîëîâíîãî ìîçãà,
÷òî ïðèâîäèò ê ïîâûøåííîé âîçáóäèìîñòè, ñëàáîóìèþ, ïîÿâëåíèþ ñóäîðîæíîãî ñèíäðîìà, äåðìàòèòîâ. Ìî÷à è ïîò
èìåþò õàðàêòåðíûé «ìûøèíûé» çàïàõ. Ó 2–4-ìåñÿ÷íîãî
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
219
ðåáåíêà êîæà è âîëîñû íà÷èíàþò òåðÿòü ïèãìåíòàöèþ èç-çà
íåäîñòàòêà ñèíòåçà ìåëàíèíà. Áîëüøèíñòâî áîëüíûõ èìåþò
ñâåòëóþ êîæó è ãîëóáûå ãëàçà. Ðåáåíîê ñòàíîâèòñÿ âÿëûì,
òåðÿåò èíòåðåñ ê îêðóæàþùåìó. Ñ 4 ìåñÿöåâ ñòàíîâèòñÿ çàìåòíîé çàäåðæêà ìîòîðíîãî è ïñèõè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ. Ãëàâíûìè ñèìïòîìàìè ÔÊÓ ÿâëÿþòñÿ îëèãîôðåíèÿ è ñóäîðîæíûé ñèíäðîì. Ñòåïåíü ïîðàæåíèÿ íåðâíîé ñèñòåìû ðàçëè÷íàÿ. Ñóäîðîæíûé ñèíäðîì ðàçâèâàåòñÿ ó ÷åòâåðòîé ÷àñòè áîëüíûõ äåòåé âî âòîðîì ïîëóãîäèè æèçíè.
Äèàãíîç ÔÊÓ óñòàíàâëèâàåòñÿ íà êëèíè÷åñêèõ, ãåíåàëîãè÷åñêèõ äàííûõ è ðåçóëüòàòàõ áèîõèìè÷åñêîãî àíàëèçà ìî÷è
(íà ôåíèëïèðîâèíîãðàäíóþ êèñëîòó) è êðîâè (íà ôåíèëàëàíèí). Îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèÿ ôåíèëàëàíèíà — íåñêîëüêî
êàïåëü íà ôèëüòðîâàëüíîé áóìàãå ïîäâåðãàþò õðîìàòîãðàôèè.
 íîðìå ñîäåðæàíèå ôåíèëàëàíèíà â êðîâè íå áîëåå 4 ìã%.
Ó áîëüíîãî ÔÊÓ ýòà öèôðà ïðåâûøàåò 10 ìã%, à èíîãäà è
30 ìã%.
Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ôåíèëïèðîâèíîãðàäíîé êèñëîòû èñïîëüçóþò ïðîáó Ôåëèíãà — ïðè ñìåøèâàíèè 10 êàïåëü 5%-íîãî
ðàñòâîðà òðåõõëîðèñòîãî æåëåçà ñ 2,5 ìë ñâåæåé ìî÷è áîëüíîãî ðåáåíêà ïîÿâëÿåòñÿ ñèíå-çåëåíîå îêðàøèâàíèå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáîòàíû ìåòîäû äîðîäîâîé äèàãíîñòèêè. Âîçìîæíà ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà è
âûÿâëåíèå ãåòåðîçèãîòíîãî íîñèòåëüñòâà. Ðàííÿÿ äèàãíîñòèêà è ïðîôèëàêòè÷åñêîå ëå÷åíèå (èñêóññòâåííîå âñêàðìëèâàíèå) ïîçâîëÿþò íå òîëüêî ïîäòâåðäèòü äèàãíîç çàáîëåâàíèÿ,
íî è ïðåäóïðåäèòü ðàçâèòèå áîëåçíè.
Îãðàíè÷åíèå ïîñòóïëåíèÿ ôåíèëàëàíèíà ñ ïèùåé â îðãàíèçì áîëüíîãî äàåò âîçìîæíîñòü ïðåäóïðåäèòü ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ. Áîëüíîìó ðåáåíêó íàçíà÷àåòñÿ ñïåöèàëüíàÿ
äèåòà, îáåñïå÷èâàþùàÿ òîëüêî ìèíèìàëüíóþ âîçðàñòíóþ ïîòðåáíîñòü â ôåíèëàëàíèíå. Èç ðàöèîíà áîëüíîãî èñêëþ÷àþòñÿ âñå âûñîêîáåëêîâûå ïðîäóêòû: ìÿñî, ðûáà, òâîðîã, ÿè÷íûé áåëîê, õëåáîáóëî÷íûå èçäåëèÿ è äð. Ïèòàíèå ðåáåíêà
îãðàíè÷èâàåòñÿ îâîùàìè è ôðóêòàìè, êîòîðûå ñîäåðæàò îòíîñèòåëüíî ìàëî áåëêà.  ïèùó ââîäÿò ñïåöèàëüíûå íèçêîáåëêîâûå ïðîäóêòû.
220
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãàëàêòîçåìèÿ ñâÿçàíà ñ íàðóøåíèåì ñèíòåçà ôåðìåíòà ãàëàêòîçî-1-ôîñôàòóðèäèëòðàíñôåðàçû, ÷òî ïðèâîäèò ê íàêîïëåíèþ â òêàíÿõ ãàëàêòîçû è ãàëàêòîçîôîñôàòà, îêàçûâàþùåãî òîêñè÷åñêîå äåéñòâèå. Âïåðâûå áûëà îïèñàíà â 1908 ã.
A. Reuss. Ãåí ýòîãî çàáîëåâàíèÿ ëîêàëèçîâàí íà êîðîòêîì ïëå÷å
9-é õðîìîñîìû (9ð13).
Ýòî çàáîëåâàíèå íàñëåäóåòñÿ ïî àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîìó
òèïó è âñòðå÷àåòñÿ ñ ÷àñòîòîé 1 áîëüíîé íà 16 000 íîâîðîæäåííûõ.
Ñèìïòîìû áîëåçíè ïîÿâëÿþòñÿ ó íîâîðîæäåííûõ ïîñëå
ïðèåìà ìîëîêà, òàê êàê ãàëàêòîçà — ñîñòàâíàÿ ÷àñòü ìîëî÷íîãî ñàõàðà ëàêòîçû. Ïðè ãèäðîëèçå ëàêòîçû îáðàçóþòñÿ ãëþêîçà è ãàëàêòîçà, êîòîðàÿ íåîáõîäèìà äëÿ ìèåëèíîâûõ îáîëî÷åê
íåðâíûõ âîëîêîí. Â íîðìå ïðè èçáûòêå ãàëàêòîçû â îðãàíèçìå îíà ïðåâðàùàåòñÿ â ãëþêîçó ñ ïîìîùüþ ôåðìåíòà ãàëàêòîçî-1-ôîñôàòóðèäèëòðàíñôåðàçû.
Çàáîëåâàíèå ïðîÿâëÿåòñÿ ñ ïåðâûõ äíåé æèçíè ðàññòðîéñòâîì ïèùåâàðåíèÿ — ðâîòîé, äèàðååé, èíòîêñèêàöèåé, æåëòóøíîñòüþ êîæè.  äàëüíåéøåì óâåëè÷èâàþòñÿ ïå÷åíü è ñåëåçåíêà, ðàçâèâàåòñÿ ïå÷åíî÷íàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü. Ïðè ïðèåìå ìîëî÷íîé ïèùè ó ðåáåíêà ðåãèñòðèðóåòñÿ íèçêèé óðîâåíü
ãëþêîçû â êðîâè. Â ïåðâûå ìåñÿöû æèçíè ðåáåíêà ôîðìèðóåòñÿ ïîìóòíåíèå õðóñòàëèêîâ ãëàç (êàòàðàêòà), íàðóøàþòñÿ
ôóíêöèè ïî÷åê. Ñòàíîâèòñÿ çàìåòíîé çàäåðæêà óìñòâåííîãî
è ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ, âîçìîæíî âîçíèêíîâåíèå ñóäîðîã,
äàæå ñìåðòü ðåáåíêà íà ôîíå î÷åíü íèçêîãî óðîâíÿ ãëþêîçû â
êðîâè èëè öèððîçà ïå÷åíè.
Îñíîâíûì â ëå÷åíèè ýòîãî íàðóøåíèÿ îáìåíà ÿâëÿåòñÿ
íàçíà÷åíèå ðàííåé ñïåöèàëüíîé äèåòû, à òàêæå èñêëþ÷åíèå
èç ïèùè ìîëîêà è ïðîäóêòîâ, ñîäåðæàùèõ ãàëàêòîçó. Ðàííåå
íàçíà÷åíèå ïîäîáíîé òåðàïèè ïðåäóïðåæäàåò ïîðàæåíèå ïå÷åíè è ïî÷åê, òÿæåëûå íåâðîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ó òàêèõ
áîëüíûõ. Âîçìîæíî ðàññàñûâàíèå êàòàðàêòû. Óðîâåíü ãëþêîçû â êðîâè íîðìàëèçóåòñÿ.
Àäðåíîãåíèòàëüíûé ñèíäðîì (âðîæäåííàÿ ãèïåðïëàçèÿ êîðû
íàäïî÷å÷íèêîâ) îòíîñèòñÿ ê ãðóïïå íàñëåäñòâåííûõ íàðóøåíèé áèîñèíòåçà ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ. Õàðàêòåðíûìè îñîáåííîñòÿìè ýòîé ïàòîëîãèè ÿâëÿþòñÿ ñî÷åòàíèå ñèìïòîìîâ
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
221
ñíèæåííîé ôóíêöèè êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ è íàðóøåíèå ïîëîâîãî ðàçâèòèÿ.
Âñå çàáîëåâàíèÿ èç ýòîé ãðóïïû íàñëåäóþòñÿ àóòîñîìíîðåöåññèâíî.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èçâåñòíî ïÿòü ðàçíîâèäíîñòåé íàñëåäñòâåííûõ äåôèöèòîâ ôåðìåíòîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ
ñèíòåç ñòåðîèäîâ. ×àñòîòà àäðåíîãåíèòàëüíîãî ñèíäðîìà ðàâíà 1 : 12 000 íîâîðîæäåííûõ. Âñå ôîðìû àäðåíîãåíèòàëüíîãî ñèíäðîìà ñâÿçàíû ñ ãåíåòè÷åñêè îáóñëîâëåííûìè äåôåêòàìè ôåðìåíòîâ, ðåãóëèðóþùèõ ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ îäíîãî èëè
íåñêîëüêèõ ãîðìîíîâ êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ. Ïðè ýòîì ñíèæàåòñÿ óðîâåíü êîðòèçîëà — ãîðìîíà, êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò âçàèìîäåéñòâèå íàäïî÷å÷íèêîâ è ãèïîôèçà.  ðåçóëüòàòå ïðîèñõîäèò óñèëåíèå ïðîäóêöèè êîðòèêîòðîïíîãî ãîðìîíà ãèïîôèçà è ôîðìèðóåòñÿ ãèïåðïëàçèÿ êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ. Îäíîâðåìåííî óñèëèâàåòñÿ îáðàçîâàíèå òåõ âåùåñòâ â êîðå
íàäïî÷å÷íèêîâ, ÷üè ïóòè îáìåíà íå èçìåíåíû. Ýòî ïðèâîäèò ê íàðóøåíèþ ñîäåðæàíèÿ â îðãàíèçìå àíäðîãåíî⠗ ãîðìîíîâ, âëèÿþùèõ íà ôîðìèðîâàíèå ïîëîâûõ îðãàíîâ â ïåðèîäå âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ ïëîäà. Ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ
ñòåðîèäîâ ìíîãîñòóïåí÷àòûé. Êàæäàÿ ñòóïåíü êàòàëèçèðóåòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèì ôåðìåíòîì. Èçâåñòíû äâà êëàññè÷åñêèõ
êëèíè÷åñêèõ âàðèàíòà ýòîé áîëåçíè — ñîëüòåðÿþùàÿ è ïðîñòàÿ âèðèëüíàÿ ôîðìû.
Ïðèìåðíî 2/3 áîëüíûõ àäðåíîãåíèòàëüíûì ñèíäðîìîì ñòðàäàþò ñîëüòåðÿþùåé ôîðìîé. Ïðè ýòîì ðåãèñòðèðóåòñÿ ïîëíûé äåôèöèò 21-Ð-ãèäðîêñèëàçû, íàðóøàþùèé îáðàçîâàíèå
êàê ãëþêîêîðòèêîèäîâ, òàê è ìèíåðàëîêîðòèêîèäîâ.  ïàòîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ âîâëå÷åíà ðåíèíàëüäîñòåðîíîâàÿ ñèñòåìà. Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà âîçíèêàåò â ïåðâûå äíè ïîñëå ðîæäåíèÿ. Ðàçâèâàåòñÿ «ñèíäðîì ïîòåðè ñîëè»: ñðûãèâàíèå, ðâîòà
«ôîíòàíîì», äèàðåÿ, äåãèäðàòàöèÿ (îáåçâîæèâàíèå), ïðîãðåññèðóþùàÿ ïîòåðÿ ìàññû òåëà, ïàäåíèå àðòåðèàëüíîãî äàâëåíèÿ, ñèìïòîìû íåäîñòàòî÷íîñòè ïåðèôåðè÷åñêîãî êðîâîîáðàùåíèÿ, ñîíëèâîñòü. Îáåçâîæèâàíèå âûçûâàåò ïîâûøåííóþ æàæäó, ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ àêòèâíûì ñîñàíèåì. Áèîõèìè÷åñêîå èññëåäîâàíèå âûÿâëÿåò ãèïåðêàëèåìèþ, ãèïîíàòðèåìèþ,
àöèäîç. Ïðè îòñóòñòâèè àäåêâàòíîãî ëå÷åíèÿ ïîäîáíîå ñîñòîÿíèå ìîæåò ïðèâåñòè ê ãèáåëè áîëüíîãî.
222
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðîñòàÿ âèðèëüíàÿ ôîðìà ñîïðîâîæäàåòñÿ ïðîãðåññèðóþùåé âèðèëèçàöèåé, óñêîðåííûì ñîìàòè÷åñêèì ðàçâèòèåì,
ïîâûøåííîé ýêñêðåöèåé ãîðìîíîâ êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ.
Ó íîâîðîæäåííûõ äåâî÷åê ïðè êàðèîòèïå 46, XX îòìå÷àåòñÿ
ìàñêóëèíèçàöèÿ ðàçëè÷íîé âûðàæåííîñòè — îò óìåðåííîé
ãèïåðòðîôèè êëèòîðà (ðèñ. 8.19) äî ïîëíîãî ñðàñòàíèÿ ãóáíîìîøîíî÷íûõ ñêëàäîê ñ ôîðìèðîâàíèåì ìîøîíêè è ïåíèñà.
Âíóòðåííèå ïîëîâûå îðãàíû ñôîðìèðîâàíû ïðàâèëüíî ïî
æåíñêîìó òèïó. Ó ìàëü÷èêîâ âèðèëüíàÿ ôîðìà àäðåíîãåíèòàëüíîãî ñèíäðîìà ïðè ðîæäåíèè îáû÷íî íå ðàñïîçíàåòñÿ (ãåíèòàëèè íîðìàëüíûå). Äèàãíîç óñòàíàâëèâàþò ëèøü íà 5–
7-ì ãîäó æèçíè ïðè ïîÿâëåíèè ïåðâûõ ïðèçíàêîâ ïðåæäåâðåìåííîãî ïîëîâîãî ðàçâèòèÿ. Â äàëüíåéøåì ó áîëüíûõ äåòåé
äî 6–9 ëåò îòìå÷àåòñÿ óñêîðåíèå ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ, óâåëè÷åíèå ìûøå÷íîé ìàññû, ôèçè÷åñêîé ñèëû. Ñ 2–5 ëåò ïîÿâëÿþòñÿ ïîëîâîå îâîëîñåíèå, óãðåâûå âûñûïàíèÿ. Ïîëîâîå
ðàçâèòèå ïðîãðåññèðóåò ïî ìóæñêîìó òèïó êàê ó ìàëü÷èêîâ,
òàê è ó äåâî÷åê. Ãîëîñ ñòàíîâèòñÿ íèæå, îâîëîñåíèå ïîÿâëÿåòñÿ è íà ëèöå. Èç-çà ýòîãî äåâî÷åê èíîãäà îøèáî÷íî âîñïèòûâàþò êàê ìàëü÷èêîâ.
Ïîâûøåííîå ñîäåðæàíèå àíäðîãåíîâ ïðèâîäèò ê ïðåæäåâðåìåííîìó (â 8–10 ëåò) çàêðûòèþ êîñòíûõ çîí ðîñòà.  ðåçóëüòàòå âçðîñëûå áîëüíûå îêàçûâàþòñÿ íèçêîðîñëûìè (â ñðåäíåì
Ðèñ. 8.19. Âèðèëèçàöèÿ íàðóæíûõ ïîëîâûõ îðãàíîâ ó äåâî÷êè
ñ àäðåíîãåíèòàëüíûì ñèíäðîìîì
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
223
150 ñì) ñ íåñêîëüêî óêîðî÷åííûìè êîíå÷íîñòÿìè è øèðîêîé
ãðóäíîé êëåòêîé.
Íåêëàññè÷åñêàÿ ôîðìà äåôèöèòà 21-ãèäðîêñèëàçû, èëè
ïîçäíÿÿ ôîðìà, âûçâàíà ñíèæåíèåì àêòèâíîñòè ôåðìåíòà íà
40—80% ïî ñðàâíåíèþ ñ íîðìàëüíûìè çíà÷åíèÿìè è êëèíè÷åñêè ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî â ïîäðîñòêîâîì âîçðàñòå. Ó äåâî÷åê
íàáëþäàþòñÿ óìåðåííîå óâåëè÷åíèå êëèòîðà, ðàííåå ðàçâèòèå ìîëî÷íûõ æåëåç, áîëåå ðàííåå çàêðûòèå çîí ðîñòà ñêåëåòà, íàðóøåíèå ìåíñòðóàëüíîãî öèêëà, ãèðñóòèçì. Ñèìïòîìîì èçáûòêà àíäðîãåíîâ ó ìàëü÷èêîâ ìîæåò áûòü óñêîðåííîå
çàêðûòèå çîí ðîñòà êîñòåé. Ó äåòåé îáîåãî ïîëà íàèáîëåå ÷àñòûì ñèìïòîìîì íåêëàññè÷åñêîé ôîðìû çàáîëåâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ
ðàííåå îâîëîñåíèå íà ëîáêå è ïîä ìûøêàìè (àäðåíàðõå).
Ëàòåíòíàÿ ôîðìà íå èìååò êëèíè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèé, íî â
ñûâîðîòêå êðîâè óìåðåííî ïîâûøåí óðîâåíü ïðåäøåñòâåííèêîâ êîðòèçîëà. Íåêîòîðûå àâòîðû íå âûäåëÿþò òàêèå ñîñòîÿíèÿ â îòäåëüíóþ ôîðìó áîëåçíè.
Ëå÷åíèå àäðåíîãåíèòàëüíîãî ñèíäðîìà — çàìåñòèòåëüíàÿ
òåðàïèÿ ïðåïàðàòàìè ãëþêî- è ìèíåðàëîêîðòèêîèäîâ. Ïðè
ïðîñòîé (âèðèëüíîé) è ñòåðòîé ôîðìàõ çàáîëåâàíèÿ îáû÷íî
äîñòàòî÷íî íàçíà÷åíèÿ êîðòèçîíà èëè ïðåäíèçîëîíà, êîòîðûå ïðèíèìàþò ïðàêòè÷åñêè ïîñòîÿííî ïðè îáÿçàòåëüíîì êîíòðîëå çà ðàçâèòèåì ðåáåíêà è óðîâíåì ãîðìîíîâ.
 ëå÷åíèè ñîëüòåðÿþùåé ôîðìû çàáîëåâàíèÿ íà ïåðâûé
ïëàí êðîìå çàìåñòèòåëüíîé òåðàïèè ãëþêîêîðòèêîèäàìè è
ìèíåðàëîêîðòèêîèäàìè âûñòóïàåò êîððåêöèÿ âîäíî-ýëåêòðîëèòíûõ íàðóøåíèé — âíóòðèâåííîå ââåäåíèå ñîëåâûõ ðàñòâîðîâ ãëþêîçû, ãèäðîêîðòèçîíà, âíóòðèìûøå÷íî èñïîëüçóþò
äåçîêñèêîðòèêîñòåðîí àöåòàò. Ïîñëå óëó÷øåíèÿ ñîñòîÿíèÿ ðåáåíêà âîçìîæíî èñïîëüçîâàíèå òàáëåòèðîâàííûõ ëåêàðñòâåííûõ ñðåäñòâ. Ïèòàíèå áîëüíûõ äåòåé îáîãàùàþò õëîðèäîì
íàòðèÿ (ñîëüþ).
Ìóêîâèñöèäîç (ÌÂ) (îò ëàò. mucus — ñëèçèñòûé è viscidus — ëèïêèé) — ÷àñòî âñòðå÷àþùååñÿ ìîíîãåííîå çàáîëåâàíèå. Ñèíîíèì — êèñòîçíûé ôèáðîç.
 îñíîâå ïàòîãåíåçà çàáîëåâàíèÿ ëåæèò íàðóøåíèå òðàíñïîðòà èîíîâ õëîðà è íàòðèÿ ÷åðåç êëåòî÷íûå ìåìáðàíû.
224
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãåíåòèêà ìóêîâèñöèäîçà âñåñòîðîííå èçó÷åíà. Ãåí ìóêîâèñöèäîçà ëîêàëèçîâàí íà äëèííîì ïëå÷å â õðîìîñîìå 7 (7q31–32),
ñîäåðæèò 250 òûñ. ïàð íóêëåèíîâûõ îñíîâàíèé, âêëþ÷àåò
27 ýêçîíîâ. Ãåí äåòåðìèíèðóåò ñèíòåç áåëêà, íàçûâàåìîãî
ìóêîâèñöèäîçíûì òðàíñìåìáðàííûì ðåãóëÿòîðîì ïðîâîäèìîñòè. Çàáîëåâàíèå ïðîÿâëÿåòñÿ â ïåðèîä íîâîðîæäåííîñòè è ó
äåòåé ïåðâûõ ëåò æèçíè õðîíè÷åñêèìè èíôåêöèÿìè äûõàòåëüíûõ ïóòåé è æåëóäî÷íî-êèøå÷íîãî òðàêòà, ðåöèäèâèðóþùèìè
ïíåâìîíèÿìè è íàðóøåíèåì ñåêðåöèè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû.
×àñòîòà ìóêîâèñöèäîçà ñðåäè åâðîïåéñêèõ ñòðàí 1 : 2 500.
Ïàòîãåíåç çàáîëåâàíèÿ îáóñëîâëåí äåôåêòîì ãåíà, êîíòðîëèðóþùåãî ñèíòåç áåëêà, êîòîðûé ðåãóëèðóåò òðàíñìåìáðàííóþ ïðîâîäèìîñòü ýïèòåëèàëüíûõ êëåòîê — òðàíñïîðò
èîíîâ õëîðà, íàòðèÿ è âîäû. Ïðè îòñóòñòâèè ñèíòåçà ïåðâè÷íîãî ïðîäóêòà ãåíà íàðóøàåòñÿ òðàíñïîðò õëîðèäîâ â ýïèòåëèàëüíûõ êëåòêàõ. Ýòî ïðèâîäèò ê èçáûòî÷íîìó âûâåäåíèþ
õëîðèäîâ. Ïðè èññëåäîâàíèè îïðåäåëÿåòñÿ ïîâûøåíèå êîíöåíòðàöèè íàòðèÿ è õëîðà â ñëþíå è ïîòå â 3—5 ðàç áîëüøå
íîðìû. Âîçíèêàåò ãèïåðñåêðåöèÿ ãóñòîé ñëèçè â êëåòêàõ ýíäîêðèííîé ÷àñòè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû, ýïèòåëèè áðîíõîâ,
ñëèçèñòîé îáîëî÷êå ÆÊÒ. Âÿçêèé ñåêðåò çàêóïîðèâàåò ïðîòîêè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû è âûçûâàåò èõ êèñòîîáðàçíîå ðàñøèðåíèå. Îòñþäà âòîðîå íàçâàíèå ìóêîâèñöèäîçà — êèñòîçíûé ôèáðîç.  òî æå âðåìÿ òêàíü æåëåçû ïîñòåïåííî çàìåùàåòñÿ ôèáðîçíûìè è æèðîâûìè îòëîæåíèÿìè. Ôåðìåíòû
ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû íå ïîñòóïàþò â ïðîñâåò êèøå÷íèêà.
 ðåçóëüòàòå íàðóøàåòñÿ ôóíêöèÿ ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû, ÷òî
â ïåðâóþ î÷åðåäü ïðåïÿòñòâóåò íîðìàëüíîìó ïèùåâàðåíèþ.
 íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ îïðåäåëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå ïå÷åíè è ñåëåçåíêè, õîëåñòàòè÷åñêàÿ æåëòóõà, öèððîç ïå÷åíè, ñàõàðíûé
äèàáåò.
Ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ïðè ìóêîâèñöèäîçå ôèêñèðóþòñÿ â èììóííîé ñèñòåìå è äðóãèõ îðãàíàõ (êèøå÷íèêå, ïå÷åíè, óðîãåíèòàëüíîì òðàêòå, ñëþííîé æåëåçå), ÷òî çíà÷èòåëüíî
óñóãóáëÿåò ñîñòîÿíèå áîëüíîãî ðåáåíêà.
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
225
Ãèïåðïðîäóêöèÿ ñëèçè â áðîíõèàëüíîì äåðåâå âåäåò ê çàêóïîðêå ìåëêèõ áðîíõîâ è ïîñëåäóþùåìó ïðèñîåäèíåíèþ èíôåêöèè. Ïîäîáíûå ïðîöåññû ðàçâèâàþòñÿ â ïðèäàòî÷íûõ ïàçóõàõ, â êàíàëüöàõ ñåìåííèêîâ.
Ñîñòîÿíèå áîëüíîãî ñ òå÷åíèåì âðåìåíè íåóêëîííî óõóäøàåòñÿ. Íàðàñòàåò îäûøêà, ïîÿâëÿåòñÿ öèàíîç, ðàçâèâàåòñÿ
äûõàòåëüíàÿ, à çàòåì è ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü.
Êëèíè÷åñêè áîëåçíü ïðîÿâëÿåòñÿ â ÷åòûðåõ ôîðìàõ (èíîãäà
â îäíîé è òîé æå ðîäîñëîâíîé íàáëþäàåòñÿ íåñêîëüêî ôîðì
ïðîÿâëåíèÿ) ñ áîëüøèì êëèíè÷åñêèì ïîëèìîðôèçìîì — îò
âðîæäåííûõ ñîñòîÿíèé äî ëåãêèõ ôîðì ó âçðîñëûõ:
1) Ñìåøàííàÿ (ëåãî÷íî-êèøå÷íàÿ) ôîðìà — íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííàÿ ôîðìà.  êëèíè÷åñêîé êàðòèíå îòìå÷àåòñÿ ñî÷åòàíèå êèøå÷íûõ è áðîíõîëåãî÷íûõ ñèìïòîìîâ ñ ðàçíîé ñòåïåíüþ âûðàæåííîñòè òî îäíèõ, òî
äðóãèõ ïðèçíàêîâ. Âñòðå÷àåòñÿ â 65–75% âñåõ ñëó÷àåâ.
2) Áðîíõîëåãî÷íàÿ ôîðìà âûçâàíà ãèïåðïðîäóêöèåé âÿçêîãî ñåêðåòà â áðîíõîëåãî÷íîé ñèñòåìå. ×ðåçìåðíî ïîâûøåííàÿ ñåêðåöèÿ âÿçêîé ìîêðîòû ïðèâîäèò ê åå çàñòîþ
â áðîíõèàëüíîì äåðåâå, õðîíè÷åñêèì ðåöèäèâèðóþùèì
âîñïàëèòåëüíûì ïðîöåññàì, ñïîñîáñòâóåò ðîñòó áàêòåðèàëüíîé ôëîðû. Äåòè óìèðàþò îò òÿæåëîé äûõàòåëüíîé è ñåðäå÷íîé íåäîñòàòî÷íîñòè. Âñòðå÷àåòñÿ ó 15–20%
âñåõ áîëüíûõ ìóêîâèñöèäîçîì.
3) Êèøå÷íàÿ ôîðìà íà÷èíàåòñÿ â ðàííåì âîçðàñòå, ÷àñòî
ïîñëå ïåðåâîäà ðåáåíêà íà èñêóññòâåííîå âñêàðìëèâàíèå èç-çà íåäîñòàòî÷íîñòè ïàíêðåàòè÷åñêèõ ôåðìåíòîâ.
Æèâîò âçäóò, ðåáåíîê îòñòàåò â ðàçâèòèè, ïèòàíèå ñíèæåíî, îáèëüíûé çëîâîííûé, ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì
æèðà ñòóë. Ñî âðåìåíåì â ïàòîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ âîâëåêàåòñÿ ïå÷åíü (õîëåñòàòè÷åñêèé ãåïàòèò, æèðîâàÿ
èíôèëüòðàöèÿ, öèððîç). ×àñòîòà êèøå÷íîé ôîðìû
ñîñòàâëÿåò 5–10%.
4) Ìåêîíèåâûé èëåóñ íîâîðîæäåííûõ — âðîæäåííàÿ ôîðìà
áîëåçíè ñ èçáûòî÷íûì çàïîëíåíèåì êèøå÷íèêà ãóñòûì
ìåêîíèåì ê ìîìåíòó ðîæäåíèÿ. Â ïåðâûå äíè ó íîâîðîæäåííîãî ðåáåíêà ïîÿâëÿþòñÿ ïðèçíàêè ïîëíîé
226
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
êèøå÷íîé íåïðîõîäèìîñòè, ïðè êîòîðîé ÷àñòî òðåáóåòñÿ
îïåðàòèâíîå âìåøàòåëüñòâî. Ôîðìà âñòðå÷àåòñÿ ðåäêî —
1% âñåõ ñëó÷àåâ.
Ïðîãíîç ïðè ìóêîâèñöèäîçå ñåðüåçíûé. Òðåáóþòñÿ ïðèñòàëüíîå âíèìàíèå ñî ñòîðîíû âðà÷à è áîëüøîå òåðïåíèå ñî ñòîðîíû ïàöèåíòà (èëè ðîäñòâåííèêîâ). Ïî÷òè 50 ëåò íàçàä áîëüíûå óìèðàëè â ïåðâûå ãîäû æèçíè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ áëàãîäàðÿ ñèñòåìàòè÷åñêîìó ïðèìåíåíèþ ïèùåâàðèòåëüíûõ ôåðìåíòîâ, ýôôåêòèâíîé àíòèáàêòåðèàëüíîé òåðàïèè, ðåãóëÿðíîìó ëàâàæó áðîíõîëåãî÷íîé ñèñòåìû ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè áîëüíûõ â ñðåäíåì 30 ëåò.
Õ-ñöåïëåííûå çàáîëåâàíèÿ
Ïñåâäîãèïåðòðîôè÷åñêàÿ ìûøå÷íàÿ äèñòðîôèÿ Äþøåííà
âñòðå÷àåòñÿ ñ ÷àñòîòîé 3 : 10 000 æèâîðîæäåííûõ ìàëü÷èêîâ.
Ãåíåòè÷åñêè îíà îòíîñèòñÿ ê Õ-ñöåïëåííûì ðåöåññèâíûì ëåòàëüíûì íàðóøåíèÿì. Áîëåçíü ïðîÿâëÿåòñÿ ðàíî. Ïåðâûå
ñèìïòîìû ïîÿâëÿþòñÿ â âîçðàñòå äî 2 ëåò: äåòè ïîçäíåå íà÷èíàþò õîäèòü, íå óìåþò áåãàòü è ïðûãàòü. Ñèìïòîìû ñòàíîâÿòñÿ âûðàæåííûìè â 2–3-ëåòíåì âîçðàñòå. Ýòî èçìåíåíèÿ
ïîõîäêè («óòèíàÿ» ïîõîäêà), ïñåâäîãèïåðòðîôèÿ èêðîíîæíûõ
ìûøö (ðèñ. 8.20, à). Ïðîöåññ àòðîôèè ìûøö ïîñòåïåííî
ïðèîáðåòàåò âîñõîäÿùåå íàïðàâëåíèå: ìûøöû áåäðà — «òàçîâûé ïîÿñ — ïëå÷åâîé ïîÿñ — ðóêè». Íàáëþäàåòñÿ ïñåâäîãèïåðòðîôèÿ íå òîëüêî èêðîíîæíûõ ìûøö, íî è ÿãîäè÷íûõ,
äåëüòîâèäíûõ, ìûøö æèâîòà, ÿçûêà. Ó äåòåé ðàçâèâàþòñÿ
ïîÿñíè÷íûé ëîðäîç, êðûëîâèäíîñòü ëîïàòîê (ðèñ. 8.20, á).
Èç íàêëîíåííîãî ïîëîæåíèÿ áîëüíûå ñ òðóäîì ðàñïðÿìëÿþòñÿ, îïèðàÿñü íà êîëåíè (ðèñ. 8.21). Àòðîôè÷åñêèé ïðîöåññ
ðàçâèâàåòñÿ è â ñåðäöå (êàðäèîìèîïàòèÿ). Îñòðàÿ ñåðäå÷íàÿ
íåäîñòàòî÷íîñòü — ïðè÷èíà ëåòàëüíûõ èñõîäîâ. Íàðóøàåòñÿ
ìîòîðèêà ÆÊÒ. Îáíàðóæèâàþòñÿ âòîðè÷íûå èçìåíåíèÿ â
êîñòíîé ñèñòåìå. Èíòåëëåêò ó áîëüíûõ äåòåé ñíèæåí. Êîððåëÿöèè ìåæäó òÿæåñòüþ ìûøå÷íîãî äåôåêòà è ñòåïåíüþ ñíèæåíèÿ èíòåëëåêòà íåò. Íà ñàìîé ïîñëåäíåé ñòàäèè àòðîôèÿ
227
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
à
á
Ðèñ. 8.20: à — ïñåâäîãèïåðòðîôèÿ
èêðîíîæíûõ ìûøö; á — ëîðäîç,
ïñåâäîãèïåðòðîôèÿ èêðîíîæíûõ
ìûøö, àòðîôèÿ áåäðåííûõ ìûøö
Ðèñ. 8.21. Òðóäíîñòè ïðè ðàñïðÿìëåíèè ïîñëå íàêëîíà
228
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
(ñëàáîñòü) çàõâàòûâàåò ìûøöû ëèöà, ãëîòêè è äûõàòåëüíûå
ìûøöû. Áîëüíûå óìèðàþò íà 2—3-ì äåñÿòèëåòèè æèçíè.
Èç áèîõèìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé äëÿ ìèîäèñòðîôèè Äþøåííà
íàèáîëåå õàðàêòåðåí ðåçêî ïîâûøåííûé (â 10–100 ðàç) óðîâåíü êðåàòèíèíôîñôîêèíàçû â ñûâîðîòêå êðîâè. Àêòèâíîñòü
ýòîãî ôåðìåíòà ïîâûøåíà â ïåðâûå äíè âíåóòðîáíîé æèçíè
è, âîçìîæíî, äàæå âî âíóòðèóòðîáíîì ïåðèîäå. Ïðè êëèíè÷åñêîé êàðòèíå ìèîäèñòðîôèè Äþøåííà ó äåâî÷åê ñëåäóåò
èñêëþ÷èòü ìîíîñîìèþ ïî Õ-õðîìîñîìå (ñèíäðîì Òåðíåpa).
Ðåäêàÿ âîçìîæíîñòü ìèîäèñòðîôèè Äþøåííà ó äåâî÷åê ñ êàðèîòèïîì 46, ÕÕ íå èñêëþ÷àåòñÿ èç-çà èíàêòèâàöèè Õ-õðîìîñîìû ñ íîðìàëüíûì àëëåëåì âî âñåõ (èëè ïî÷òè âñåõ) êëåòêàõ
íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ (16–32-êëåòî÷íàÿ áëàñòîöèñòà).
Ãåòåðîçèãîòíûå íîñèòåëüíèöû ìèîäèñòðîôèè Äþøåííà
ìîãóò èìåòü ñóáêëèíè÷åñêèå ñèìïòîìû: óâåëè÷åííûå èêðîíîæíûå ìûøöû, ïîâûøåííóþ óòîìëÿåìîñòü ïðè ôèçè÷åñêîé íàãðóçêå, èçìåíåíèÿ ýëåêòðîìèîãðàììû. Áîëåå èëè ìåíåå âûðàæåííûå ñèìïòîìû ìèîäèñòðîôèè Äþøåííà îòìå÷àþòñÿ ó
70% ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé.
Ñèíäðîì ëîìêîé X-õðîìîñîìû, èëè ñèíäðîì Ìàðòèíà–
Áåëë (ÑÌÁ). ÑÌÁ ñàìûé ðàñïðîñòðàíåííûé ñèíäðîì, ñîïðîâîæäàþùèéñÿ óìñòâåííîé îòñòàëîñòüþ ó ìóæ÷èí. ×àñòîòà
çàáîëåâàíèÿ ñîñòàâëÿåò 1 : 2 000–1 : 5 000 áîëüíûõ ìàëü÷èêîâ, ÷òî â 2–3 ðàçà áîëüøå, ÷åì äåâî÷åê.
Òèï íàñëåäîâàíèÿ ýòîãî çàáîëåâàíèÿ áëèçîê ê Õ-ñöåïëåííîìó äîìèíàíòíîìó, íî âåðîÿòíîñòü ðàçâèòèÿ îñíîâíîãî ïðèçíàêà çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ èíäèâèäà â ðîäîñëîâíîé.
Ýòèîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì ÑÌÁ ÿâëÿåòñÿ óâåëè÷åíèå êîëè÷åñòâà òðèíóêëåîòèäíûõ CGG-ïîâòîðîâ â íåòðàíñëèðóåìîé
îáëàñòè ïåðâîãî ýêçîíà ãåíà FMR 1 (fragile mental retardation),
ñîäåðæàùåãî 17 ýêçîíîâ è ëîêàëèçîâàííîãî â õðîìîñîìå
Xq27.3. ×èñëî òàêèõ ïîâòîðîâ ìîæåò êîëåáàòüñÿ îò 6 äî 200.
Âîçíèêíîâåíèå ìóòàöèè â ãåíå ïðîèñõîäèò â äâà ýòàïà.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà âûðàæåíà ïðè 200 ïîâòîðàõ õðîìîñîìû è õàðàêòåðèçóåòñÿ òðèàäîé ïðèçíàêîâ:
1) óìåðåííîé èëè âûðàæåííîé óìñòâåííîé îòñòàëîñòüþ
(10–15% èìåþò ãëóáîêóþ îëèãîôðåíèþ); ó äåòåé îòìå÷àåòñÿ äâèãàòåëüíàÿ ðàñòîðìîæåííîñòü è àóòèçì;
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
229
2) äèñìîðôèåé — óäëèíåííîå ëèöî, âûñòóïàþùèé ëîá,
îòòîïûðåííûå óøè, ïðîãíàòèÿ, òîëñòûå ãóáû, êðóïíûå êèñòè è ñòîïû, ïåðåðàçãèáàåìîñòü ñóñòàâîâ;
3) ìàêðîîðõèäèçì ïîñëå ïîëîâîãî ñîçðåâàíèÿ.
Ó 80% áîëüíûõ îáíàðóæèâàåòñÿ ïðîëàïñ ìèòðàëüíîãî êëàïàíà. Ïîëíàÿ ôîðìà ÑÌÁ âñòðå÷àåòñÿ ó 60% ïîðàæåííûõ.
8.5. Áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ (ÁÍÏ)
Ðîëü ãåíîòèïà è ñðåäû â ïðîÿâëåíèè ïðèçíàêîâ øèðîêî
ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé
Áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ îáóñëîâëåíû êàê íàñëåäñòâåííûìè ôàêòîðàìè, òàê è âíåøíåñðåäîâûìè ôàêòîðàìè.
Ðàíåå ðàññìîòðåííûå çàáîëåâàíèÿ îáóñëîâëåííû ãåííûìè
èëè õðîìîñîìíûìè ìóòàöèÿìè êàê ôàêòîðàìè íàñëåäñòâåííîñòè. Âîçíèêíîâåíèå ýòèõ áîëåçíåé ïðàêòè÷åñêè íå çàâèñèò îò
îêðóæàþùåé ñðåäû.  òî æå âðåìÿ òå÷åíèå ãåííûõ èëè õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé ìîãóò èçìåíèòü óñëîâèÿ, â êîòîðûõ ñóùåñòâóåò áîëüíîé. Ââåäåíèå ãîðìîíîâ ïðè ñèíäðîìå Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà îáåñïå÷èâàåò óâåëè÷åíèå ðîñòà è ïîÿâëåíèå âòîðè÷íûõ ïîëîâûõ ïðèçíàêîâ, äèåòîòåðàïèÿ ïðè ôåíèëêåòîíóðèè ïðåäóïðåæäàåò ïîðàæåíèå íåðâíîé ñèñòåìû ó ðåáåíêà.
Çíà÷èòåëüíî ÷àùå âñòðå÷àþòñÿ áîëåçíè, ðàçâèòèå êîòîðûõ
çàâèñèò îò ñîâìåñòíîãî âëèÿíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû, âíîñÿùèõ îñíîâíîé âêëàä â ñòðóêòóðó
çàáîëåâàåìîñòè, èíâàëèäèçàöèè è ñìåðòíîñòè ÷åëîâåêà.
 âîçíèêíîâåíèè àðòåðèàëüíîé ãèïåðòåíçèè, àòåðîñêëåðîçà, ñàõàðíîãî äèàáåòà, ìíîãèõ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ ñóùåñòâåííóþ ðîëü èãðàþò ãåíåòè÷åñêèå ôàêòîðû. Áîëüøèíñòâî çàáîëåâàíèé ýòîé ãðóïïû èìåþò ìóëüòèôàêòîðèàëüíóþ ïðèðîäó, ïîñêîëüêó èõ êëèíè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ âîçíèêàþò â ðåçóëüòàòå ñîâìåñòíîãî äåéñòâèÿ ãåíåòè÷åñêîãî è ñðåäîâûõ ôàêòîðîâ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ýòà ãðóïïà ñîñòàâëÿåò 92% îò îáùåãî
÷èñëà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ÷åëîâåêà. Ñ âîçðàñòîì
230
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ïðîöåíò áîëüíûõ óâåëè÷èâàåòñÿ ñ 10 äî 25–30%.  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ â ôîðìèðîâàíèè íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
ïðèíèìàåò ó÷àñòèå ñïåöèôè÷åñêàÿ êîìáèíàöèÿ àëëåëåé íåñêîëüêèõ ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ âíîñèò, ïðè ïðîâîöèðóþùåì äåéñòâèè ôàêòîðîâ ñðåäû, ñâîé âêëàä â ðàçâèòèå êëèíè÷åñêîé êàðòèíû çàáîëåâàíèÿ. Ïîäîáíûå íàðóøåíèÿ ïîëó÷èëè íàçâàíèå áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ èëè ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé (ÌÔÁ). Êðîìå
òîãî, íà ãåíåòè÷åñêóþ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê ÌÔÁ îêàçûâàåò âëèÿíèå ãåíîòèï ÷åëîâåêà â öåëîì, ìîäèôèöèðóþùèé äåéñòâèå ãåíîâ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè. Ó÷àñòèå íåñêîëüêèõ ãåíîâ
â ãåíåòè÷åñêîì êîíòðîëå ìîæåò èìåòü ôîðìó àääèòèâíîãî äåéñòâèÿ, èëè îäèí èç íèõ áóäåò ãëàâíûì, îñòàëüíûå — èìåòü
ìîäèôèöèðóþùåå âëèÿíèå.
Ïðèçíàêè, ñïîñîáñòâóþùèå ðàçâèòèþ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, îáóñëîâëåíû ìíîãèìè ãåíåòè÷åñêèìè è ñðåäîâûìè ôàêòîðàìè, êîòîðûå âçàèìîäåéñòâóþò äðóã ñ äðóãîì ñóììàðíûì îáðàçîì.
Âûäåëÿþò 3 êëàññà ïðèçíàêîâ:
1. Ïðèçíàêè, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ ïîñòîÿííûìè ðàçëè÷èÿìè. Åñëè áîëüøèíñòâî ðàçëè÷èé êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ (ðîñò, ìàññà òåëà) èìååò íîðìàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå â ïîïóëÿöèè è ÿâëÿåòñÿ íîðìîé (94%), òî ìåíüøàÿ äîëÿ ðàçëè÷èé îòíîñèòñÿ ê ïðèçíàêàì, õàðàêòåðèçóþùèìñÿ ïîñòîÿííûìè ðàçëè÷èÿìè.
2. Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ (ÂÏÐ), íå ñîïðîâîæäàþùèåñÿ êëèíè÷åñêèì ýôôåêòîì.
3. Õðîíè÷åñêèå øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûå çàáîëåâàíèÿ
íåèíôåêöèîííîé ïðèðîäû. Ê íèì îòíîñÿòñÿ àðòåðèàëüíàÿ ãèïåðòåíçèÿ, èøåìè÷åñêàÿ áîëåçíü ñåðäöà, ñàõàðíûé äèàáåò, ÿçâåííàÿ áîëåçíü æåëóäêà è 12-ïåðñòíîé
êèøêè, ðåâìàòèçì, øèçîôðåíèÿ, ìíîãèå ôîðìû ðàêà,
áðîíõèàëüíàÿ àñòìà è äð.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè êàðòèðîâàíî ìíîæåñòâî ëîêóñîâ,
îáíàðóæèâàþùèõ ñöåïëåíèå ñ áîëåçíÿìè íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè — àòåðîñêëåðîç, áðîíõèàëüíàÿ àñòìà, àðòåðèàëüíàÿ ãèïåðòåíçèÿ è äð.  íàñòîÿùåå âðåìÿ åùå íå óäà-
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
231
ëîñòü âûÿâèòü âñå ãåíû, ó÷àñòâóþùèå â ôîðìèðîâàíèè ãåíåòè÷åñêîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè. Ñ ãåíåòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ
êàæäàÿ êëèíè÷åñêàÿ ôîðìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ãðóïïó íàñëåäñòâåííûõ äåôåêòîâ ñ îäèíàêîâûì êëèíè÷åñêèì ïðîÿâëåíèåì.
Ðàññìîòðèì êëèíèêî-ãåíåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ðÿäà
ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ.
Ãèïåðòîíè÷åñêàÿ áîëåçíü (ÃÁ) — ãåòåðîãåííàÿ ãðóïïà çàáîëåâàíèé, îñîáåíîñòüþ êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ïîâûøåíèå óðîâíÿ
àðòåðèàëüíîãî äàâëåíèÿ è ñâÿçàííûå ñ ýòèì îñëîæíåíèÿ —
èíñóëüòû, èíôàðêòû, ïî÷å÷íàÿ íåäîñòàòî÷íîñòü. Èçâåñòíî
áîëåå 100 ãåíîâ, ïðîäóêòû êîòîðûõ ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â ñëîæíîì ïàòîãåíåçå ðàçëè÷íûõ ôîðì ÃÁ. Ýòî êîìïîíåíòû ðåíèíàíãèîòåíçèíîâîé è êàëëèêðåèí-êèíèíîâîé ñèñòåì, ñòðóêòóðû ñîñóäîâ (ýëàñòèí, ôèáðèëëèí, êîëëàãåí-ñâÿçûâàþùèé áåëîê), ïðîäóêòû, îáåñïå÷èâàþùèå ñîñóäèñòûé òîíóñ, ðåöåïòîðû àäðåíåðãè÷åñêîé ñèñòåìû, ïðîäóêòû ìåòàáîëèçìà ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ è âîäíî-ñîëåâîãî ãîìåîñòàçà.
Äîêàçàíî, ÷òî ðÿä ãåíîâ, ôîðìèðóþùèõ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê ýññåíöèàëüíîé ãèïåðòåíçèè, îêàçûâàþò âëèÿíèå íà
ýòèîëîãèþ äðóãîãî øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííîãî çàáîëåâàíèÿ —
àòåðîñêëåðîçà. Ýòî ñâÿçàíî ñ ïàòîãåíåòè÷åñêèìè ìåõàíèçìàìè äàííûõ çàáîëåâàíèé, îáóñëîâëåííûõ íàðóøåíèåì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ðåíèí-àíãèîòåíçèíîâîé è êàëëèêðåèí-êèíèíîâîé ñèñòåì. Íî âåäóùåå çíà÷åíèå â ïàòîãåíåçå àòåðîñêëåðîçà îòâîäèòñÿ ïîâûøåíèþ êîíöåíòðàöèè ëèïèäîâ â ïëàçìå
êðîâè, öåëîñòíîñòè ñîñóäèñòîé ñòåíêè è íàðóøåíèþ ïðîöåññîâ ñâåðòûâàíèÿ êðîâè. Â ñâÿçè ñ ýòèì îñíîâíûìè ÿâëÿþòñÿ
ãåíû-êàíäèäàòû, ïðîäóêòû êîòîðûõ îáåñïå÷èâàþò íàðóøåíèå
ëèïèäíîãî îáìåíà.
Íàèáîëåå ÷åòêèå àññîöèàöèè ñ àíòèãåíàìè ðàçëè÷íûõ êëàññîâ HLA-êîìïëåêñà áûëè âûÿâëåíû äëÿ àóòîèììóííûõ è èíôåêöèîííûõ çàáîëåâàíèé, â ïàòîãåíåçå êîòîðûõ èìåþò çíà÷åíèå èììóíîëîãè÷åñêèå ðåàêöèè.
Ïðè ðåâìàòîèäíîì àðòðèòå àññîöèàöèè íàñòîëüêî äîñòîâåðíû, ÷òî ÷àñòî ðàññìàòðèâàþòñÿ êàê ìàðêåðû çàáîëåâàíèÿ è
èìåþò äèàãíîñòè÷åñêîå çíà÷åíèå. Ðèñê ðàçâèòèÿ ðåâìàòîèäíîãî
232
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
àðòðèòà ïðè íàëè÷èè àíòèãåíîâ HLA-êîìïëåêñà DR 4–6%.
Âûÿâëåí ðÿä ãåíîâ, îáíàðóæèâàþùèõ ñöåïëåíèå ñ äðóãèìè
ðàñïðîñòðàíåííûìè ìóëüòèôàêòîðèàëüíûìè çàáîëåâàíèÿìè:
ðåâìàòîèäíûé àðòðèò, ðàññåÿííûé ñêëåðîç, îñòåîïîðîç, îæèðåíèå, ýíäîìåòðèîç è äð.
Ïðè øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííîì çàáîëåâàíèè — áðîíõèàëüíîé àñòìå — âûÿâëåíî çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî ëîêóñîâ, ñöåïëåííûõ ñ áîëåçíüþ, ëîêàëèçîâàíû ãåíû-êàíäèäàòû, ïðîäóêòû
êîòîðûõ ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â òðåõ îñíîâíûõ çâåíüÿõ ïàòîãåíåçà
çàáîëåâàíèÿ: èììóíîëîãè÷åñêîì, âîñïàëèòåëüíîì è íåéðîãåííîì. Íàðóøåíèå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ èììóííîé ñèñòåìû ïðè
ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ áðîíõèàëüíîé àñòìû è äðóãèõ àòîïèé ñâÿçàíî ñ âûÿâëåíèåì àññîöèàöèé ýòèõ çàáîëåâàíèé ñ ãëàâíûì
êîìïëåêñîì ãèñòîñîâìåñòèìîñòè — HLA.
Âåðîÿòíûì «ãëàâíûì ãåíîì» ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê áðîíõèàëüíîé àñòìå ÿâëÿþòñÿ ãåíû èíòåðëåéêèíà-9 è èíòåðëåéêèíà-4, êàðòèðîâàííûå íà õðîìîñîìå 5q31-q33. Êðîìå ýòèõ äâóõ
ãåíîâ ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî â ôîðìèðîâàíèè ãåíåòè÷åñêîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê ýòîìó çàáîëåâàíèþ çíà÷èòåëüíóþ ðîëü èãðàþò åùå íåñêîëüêî ãåíîâ, ëîêàëèçîâàííûõ â õðîìîñîìíûõ
ðåãèîíàõ.
Ñóùåñòâóåò öåëûé ðÿä ãèïîòåç, êîòîðûå îáúÿñíÿþò ïðîèñõîæäåíèå áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì
(ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ èëè øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé). Ê ïðèçíàêàì, ñïîñîáñòâóþùèì ðàçâèòèþ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé, îòíîñÿòñÿ ïðèçíàêè, îáóñëîâëåííûå ìíîãèìè ãåíåòè÷åñêèìè è ñðåäîâûìè ôàêòîðàìè, êîòîðûå âçàèìîäåéñòâóþò ñóììàðíûì (àääèòèâíûì;
îò àíãë. additive — äîáàâêà) îáðàçîì.
Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèå äîêàçàòåëüñòâà íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè áîëåçíåé
Î ðîëè íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè áîëåçíåé çàñòàâëÿëî äóìàòü íàáëþäåíèå çà áîëüíûìè ñ ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòûìè, æåëóäî÷íî-êèøå÷íûìè, ïñèõè÷åñêèìè, àëëåðãè÷åñêèìè çàáîëåâàíèÿìè. Îñíîâîé íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ÿâëÿåòñÿ áîëüøîå ãåíåòè÷åñêîå ðàçíîîáðàçèå
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
233
(ãåíåòè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì) ïîïóëÿöèé ÷åëîâåêà ïî ñòðóêòóðíûì, òðàíñïîðòíûì áåëêàì, àíòèãåííûì ñèñòåìàì è ôåðìåíòàì. Íà ïðîÿâëåíèå øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé îêàçûâàåò âëèÿíèå âçàèìîäåéñòâèå íàñëåäñòâåííûõ ôàêòîðîâ è ðàçíîîáðàçíûõ âîçäåéñòâèé âíåøíåé ñðåäû.
Äàííûå î ðîëè íàñëåäñòâåííîñòè â âîçíèêíîâåíèè çàáîëåâàíèé ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì ïîëó÷åíû â ðàçëè÷íûõ èññëåäîâàíèÿõ.
Äðóãèå äîêàçàòåëüñòâà ìîæíî ïîëó÷èòü ñ ïîìîùüþ ïðèìåíåíèÿ:
1. Ãåíåàëîãè÷åñêèõ ìåòîäîâ: íàïðèìåð, ó ëèö ñ ãèïåðòîíè÷åñêîé áîëåçíüþ ñîáèðàþò ñâåäåíèÿ î íàëè÷èè ãèïåðòîíèè ó
æèâûõ èëè óìåðøèõ ðîäèòåëåé. Çàòåì âñåõ ïðîáàíäîâ ðàçäåëÿþò íà ãðóïïû:
à) èìåþùèõ ðîäèòåëåé áåç ãèïåðòîíè÷åñêîé áîëåçíè;
á) èìåþùèõ îäíîãî áîëüíîãî ðîäèòåëÿ;
â) èìåþùèõ äâóõ áîëüíûõ ðîäèòåëåé.
 çàêëþ÷åíèå ïðîâîäèòñÿ êîëè÷åñòâåííîå ñðàâíåíèå ãðóïï:
ñðàâíèâàþò ÷àñòîòó áîëüíûõ ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ â ãðóïïå
áîëüíûõ ïðîáàíäîâ è â ñïåöèàëüíî ïîäîáðàííîé êîíòðîëüíîé
ãðóïïå (ñ ó÷åòîì ïîëà, âîçðàñòà, ýòíè÷åñêîé ïðèíàäëåæíîñòè, áûòîâûõ óñëîâèé, ïðîèçâîäñòâåííûõ âðåäíîñòåé è ò. ä.).
Çàáîëåâàåìîñòü â ñåìüÿõ áîëüíûõ ìîæíî ñðàâíèâàòü ñ ïîïóëÿöèîííîé ÷àñòîòîé ýòîé æå áîëåçíè. Ìåòîä ïàð ñèáñîâ êàê
âàðèàíò ãåíåàëîãè÷åñêîãî ìåòîäà ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ áîëåå óãëóáëåííîãî è ïðèöåëüíîãî àíàëèçà ñöåïëåíèÿ ãåíîâ è àññîöèàöèé ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ áîëåçíåé ñ ãåíåòè÷åñêèìè ìàðêåðàìè. Âìåñòå ñ òåì íåâîçìîæíî òî÷íî ðàññ÷èòàòü âåðîÿòíîñòü
íàñëåäîâàíèÿ â ñåìüå ïàòîëîãè÷åñêîãî íàñëåäñòâåííîãî ïðèçíàêà, ïåðåäàþùåãîñÿ ïîòîìêàì, íà îñíîâå çàêîíîìåðíîñòåé,
óñòàíîâëåííûõ Ã. Ìåíäåëåì.
2. Ìîäåëè ïîëèãåííûõ áîëåçíåé — îïðåäåëåíèå êîýôôèöèåíòà íàñëåäóåìîñòè. Äëÿ ýòîãî íàäî ðàñïîëàãàòü ñâåäåíèÿìè î
÷àñòîòå áîëåçíåé â îáùåé ïîïóëÿöèè è ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ
I, II è III ñòåïåíåé ðîäñòâà. Ïðîïîðöèè èäåíòè÷íûõ ãåíîâ
ïðè ðàçíûõ ñòåïåíÿõ ðîäñòâà ïðåäñòàâëåíû â òàáëèöå 8.2.
234
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Òàáëèöà 8.2
Ïðîïîðöèè èäåíòè÷íûõ ãåíîâ ó ðîäñòâåííèêîâ
Ñòåïåíü ðîäñòâà
I (ðîäèòåëè, ñèáñû, äåòè)
II (äÿäè-òåòè, ïëåìÿííèêè-ïëåìÿííèöû, áàáóøêè-äåäóøêè, âíóêè-âíó÷êè, ïîëóñèáñû)
III (äâîþðîäíûå ñèáñû, ïðàäåäóøêèïðàáàáóøêè, ïðàâíóêè-ïðàâíó÷êè)
Äîëÿ èäåíòè÷íûõ ãåíîâ
1/2
1/4
1/8
3. Áëèçíåöîâûé ìåòîä äëÿ äîêàçàòåëüñòâà íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè äàåò âîçìîæíîñòü óñòàíîâèòü ðîëü íàñëåäñòâåííîñòè èíäèâèäóóìà è ôàêòîðîâ ñðåäû â âîçíèêíîâåíèè òîãî èëè èíîãî ìóëüòèôàêòîðèàëüíîãî çàáîëåâàíèÿ.
Ìåòîä îñíîâàí íà ñðàâíèòåëüíîì àíàëèçå âñòðå÷àåìîñòè
ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ ó äâóõ ãðóïï áëèçíåöîâ: îäíîçèãîòíûõ è ðàçíîçèãîòíûõ.
Ìîíîçèãîòíûå áëèçíåöû ðàçâèâàþòñÿ èç îïëîäîòâîðåííîé
êëåòêè â ðåçóëüòàòå ðàñõîæäåíèÿ çàðîäûøåâûõ êëåòîê. Ýòè
áëèçíåöû èìåþò îäèíàêîâûé ãåíîòèï è îäèíàêîâûé ïîë. Åñëè
âîçíèêíîâåíèå çàáîëåâàíèÿ çàâèñèò îò íàñëåäñòâåííîñòè, òî
äëÿ ìîíîçèãîòíûõ áëèçíåöîâ ÷àñòîòà âíóòðèïàðíîãî ñîâïàäåíèÿ âûøå, ÷åì äëÿ äèçèãîòíûõ áëèçíåöîâ.
4. Ïîïóëÿöèîííî-ãåíåòè÷åñêèé ìåòîä èñïîëüçóåòñÿ ñ öåëüþ
âûÿâëåíèÿ ÷àñòîòû âñòðå÷àåìîñòè â òîé èëè èíîé ïîïóëÿöèè
÷åëîâåêà èññëåäóåìûõ ïðèçíàêîâ.  êà÷åñòâå ïîïóëÿöèè ðàññìàòðèâàþò ðàçíûå ýòíè÷åñêèå ãðóïïû, ïðîæèâàþùèå â îäíîé è òîé æå ìåñòíîñòè è ñîõðàíÿþùèå áðà÷íóþ èçîëÿöèþ.
Äëÿ óñòàíîâëåíèÿ ÷àñòîòû âñòðå÷àåìîñòè èíòåðåñóþùåãî ìóëüòèôàêòîðèàëüíîãî ïðèçíàêà çàáîëåâàíèÿ â îïðåäåëåííîé ãðóïïå ïîïóëÿöèè íåîáõîäèìî ïðîâåñòè ìàññîâîå îáñëåäîâàíèå.
Äëÿ èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê êàêîé-ëèáî áîëåçíè íåîáõîäèìî ñîâìåñòíîå ïðèìåíåíèå ïîïóëÿöèîííî-ñòàòèñòè÷åñêîãî, êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêîãî è áëèçíåöîâîãî ìåòîäîâ äëÿ ïðîâåðêè ãèïîòåçû î ãåíåòè÷åñêîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè. Òàêîé ïîäõîä íàçûâàåòñÿ ãåíåòèêî-ýïèäåìèîëîãè÷åñêèì.
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
235
 ïîïóëÿöèîííûõ èññëåäîâàíèÿõ íåðåäêî ïðèìåíÿþò êîãîðòíûé ìåòîä. Ñðàâíèâàåòñÿ ÷àñòîòà èëè âåðîÿòíîñòü ïðîÿâëåíèÿ êàêîãî-ëèáî ïðèçíàêà çàáîëåâàíèÿ â äâóõ áîëüøèõ ãðóïïàõ ëþäåé îäíîé ïîïóëÿöèè, æèâóùèõ èëè ðàáîòàþùèõ â ðàçíûõ óñëîâèÿõ ëèáî ðàçëè÷àþùèõñÿ ïî îáðàçó æèçíè, æèëèùíûì óñëîâèÿì, ïðîôåññèîíàëüíûì âðåäíîñòÿì èëè êàêèìëèáî äðóãèì ïàðàìåòðàì.
Ìåòîä «ñëó÷àé-êîíòðîëü» îñíîâàí íà ñðàâíåíèè èçó÷àåìîé
ãðóïïû ïàöèåíòîâ è àäåêâàòíî ïîäîáðàííîé êîíòðîëüíîé ãðóïïû.  îáåèõ ãðóïïàõ èçó÷àþò îäèíàêîâûå ïîêàçàòåëè (ìóòàöèè â êîíêðåòíûõ ãåíàõ, áèîëîãè÷åñêèå ìàðêåðû, ôàêòîðû
ñðåäû, ïðèåì ëåêàðñòâ, çäîðîâüå äåòåé è ò. ï.) è èõ ÷àñòîòó
ñðàâíèâàþò ïî ãðóïïàì.
Ìåòîä ýêñïåðèìåíòàëüíîãî ñêðåùèâàíèÿ ìîäåëüíûõ æèâîòíûõ èñïîëüçóþò äëÿ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà çàáîëåâàíèÿ ïóòåì
ñêðåùèâàíèÿ ìîäåëüíûõ æèâîòíûõ îäíîé ãåíåòè÷åñêîé ëèíèè,
ïîñêîëüêó ó íåêîòîðûõ æèâîòíûõ îòìå÷àþòñÿ òàêèå æå çàáîëåâàíèÿ, êàê ó ÷åëîâåêà. Ïðè èõ ñêðåùèâàíèè óäàåòñÿ êàðòèðîâàòü ëîêóñû êîëè÷åñòâåííûõ ïðèçíàêîâ, ñâÿçàííûõ ñ îïðåäåëåííûì âèäîì íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Îñîáåííîñòè áîëåçíåé
ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì
 ðåçóëüòàòå èíòåíñèâíîãî ðàçâèòèÿ ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ óäàåòñÿ èäåíòèôèöèðîâàòü ãåíû, â êîòîðûõ
ìóòàöèè âíîñÿò ñâîé ïàòîëîãè÷åñêèé ïîòåíöèàë â ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê ðàçâèòèþ ðàçëè÷íûõ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé.
Àíàëèç ðîäîñëîâíûõ ïðè ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèÿõ ïîçâîëÿåò ïîíÿòü èõ íàñëåäñòâåííóþ ïðèðîäó.  îòëè÷èå îò íèõ
àíàëèç ðîäîñëîâíûõ ïðè çàáîëåâàíèÿõ ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì, ñîîòíîøåíèå çäîðîâûõ è áîëüíûõ, êàê ïðàâèëî, íå ñîîòâåòñòâóþò ìåíäåëåâñêîìó ðàñùåïëåíèþ, ïîñêîëüêó äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ ýòèõ áîëåçíåé íåîáõîäèìî åùå äåéñòâèå
ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû.
236
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ðàçíûå èíäèâèäû îäíîé ðîäîñëîâíîé ãåíåòè÷åñêè óíèêàëüíû ïî ñâîèì ôèçè÷åñêèì è ïñèõè÷åñêèì îñîáåííîñòÿì, ïîäâåðæåíû âîçäåéñòâèþ ðàçëè÷íûõ ôàêòîðîâ ñðåäû: ìîãóò ïðîæèâàòü â ðàçëè÷íûõ êëèìàòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ, ðàáîòàòü â ðàçëè÷íûõ ñôåðàõ íàðîäíîãî õîçÿéñòâà, ïîäâåðãàòüñÿ âîçäåéñòâèþ
ðàçëè÷íûõ ôèçè÷åñêèõ è õèìè÷åñêèõ âåùåñòâ è äð.
Êðîìå òîãî, îäèí è òîò æå ãåí ìîæåò â îäíèõ óñëîâèÿõ
âûçûâàòü ïîâûøåííóþ, à â äðóãèõ — ïîíèæåííóþ ñïîñîáíîñòü ê âîñïðîèçâåäåíèþ ïðèçíàêà èëè ïðèçíàêîâ.
Íàñëåäñòâåííàÿ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê ðàçëè÷íûì çàáîëåâàíèÿì ìîæåò èìåòü ðàçëè÷íóþ ãåíåòè÷åñêóþ îñíîâó.
 ïåðâîì ñëó÷àå ãîâîðÿò î ìîíîãåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè, êîãäà ðàçâèòèå ìîíîãåííîãî çàáîëåâàíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ
òîëüêî îäíèì ìóòàíòíûì ãåíîì, âî âòîðûõ ñëó÷àÿõ — î ïîëèãåííîì õàðàêòåðå áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì, ôîðìèðóþùèìñÿ ñî÷åòàíèåì àëëåëåé íåñêîëüêèõ ãåíîâ.
 áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íàñëåäñòâåííàÿ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ôîðìèðóåòñÿ ñïåöèôè÷åñêîé êîìáèíàöèåé àëëåëåé íåñêîëüêèõ ãåíîâ, îêàçûâàþùèõ âëèÿíèå íà âîçíèêíîâåíèå áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì, èëè èíà÷å —
ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé.
Êëèíè÷åñêàÿ êàðòèíà è òÿæåñòü òå÷åíèÿ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ áîëåçíåé ÷åëîâåêà ðàçëè÷íû, íî èìåþò ñëåäóþùèå îáùèå îñîáåííîñòè:
1) âûñîêàÿ ÷àñòîòà çàáîëåâàíèé â ïîïóëÿöèè ñîñòàâëÿåò îò
1 äî 30%;
2) ñóùåñòâîâàíèå êëèíè÷åñêèõ ôîðì, îáðàçóþùèõ â ïîïóëÿöèè íåïðåðûâíûé ðÿä îò ñêðûòûõ è äî ðåçêî âûðàæåííûõ ïðîÿâëåíèé;
3) áîëåå ðàííåå íà÷àëî è íåêîòîðîå óñèëåíèå êëèíè÷åñêèõ
ïðîÿâëåíèé â íèñõîäÿùèõ ïîêîëåíèÿõ;
4) ðîëü ñðåäû è ãåíåòè÷åñêèõ ôàêòîðîâ äëÿ êàæäîãî îòäåëüíîãî çàáîëåâàíèÿ ðàçëè÷íàÿ;
5) ìíîãèå ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå çàáîëåâàíèÿ èìåþò ñóáêëèíè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ, òîãäà êàê õðîìîñîìíûå è ìî-
237
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
×èñëî èíäèâèäîâ
íîãåííûå íàðóøåíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ ÷åòêèìè êëèíè÷åñêèìè ðàçëè÷èÿìè;
6) íåñîîòâåòñòâèå çàêîíîìåðíîñòåé íàñëåäîâàíèÿ ïðîñòûì
ìåíäåëåâñêèì ìîäåëÿì;
7) ðèñê äëÿ ðîäñòâåííèêîâ áîëüíîãî çàâèñèò îò ÷àñòîòû áîëåçíè â ïîïóëÿöèè;
8) ñõîäñòâî êëèíè÷åñêèõ è äðóãèõ ïðîÿâëåíèé áîëåçíè ó áëèæàéøèõ ðîäñòâåííèêîâ è ïðîáàíäà, ÷òî îòðàæàåò êîýôôèöèåíò íàñëåäóåìîñòè.
Ïîðîã
Áîëüíûå
Ïðåäðàñïîëîæåííîñòü
Ðèñ. 8.22. Ðàñïðåäåëåíèå ïðåäðàñïîëîæåííîñòè â ïîïóëÿöèè
ñðåäè ðîäñòâåííèêîâ 1-é ñòåïåíè ðîäñòâà ñ ðàñùåëèíîé ãóáû è í¸áà
Ìîíîãåííûå è ïîëèãåííûå ôîðìû íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè
Íàñëåäñòâåííàÿ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê áîëåçíÿì èìååò
ìîíîãåííóþ èëè ïîëèãåííóþ îñíîâó.
Ìîíîãåííàÿ — îïðåäåëÿåòñÿ îäíèì ãåíîì, íî äëÿ ýòîãî òðåáóåòñÿ îáÿçàòåëüíîå âîçäåéñòâèå âíåøíèõ ôàêòîðîâ, êîòîðîå
îáû÷íî òî÷íî îïðåäåëÿåòñÿ è ÿâëÿåòñÿ ñïåöèôè÷íûì ïî îòíîøåíèþ ê äàííîìó çàáîëåâàíèþ.
Ïîëèãåííàÿ íàñëåäñòâåííàÿ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü îïðåäåëÿåòñÿ ñî÷åòàíèåì àëëåëåé íåñêîëüêèõ ãåíîâ. Êàæäûé àëëåëü
238
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìîæåò áûòü íîðìàëüíûì, íî ê çàáîëåâàíèþ ïðåäðàñïîëàãàåò
èõ îïðåäåëåííàÿ êîìáèíàöèÿ. ßâëÿÿñü ìíîãîôàêòîðèàëüíûìè ñèñòåìàìè, îíè äîñòàòî÷íî ñëîæíû äëÿ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà. Íî óñïåõè â èçó÷åíèè ãåíîìà ÷åëîâåêà è êàðòèðîâàíèÿ
ãåíîâ îòêðûâàþò âîçìîæíîñòü âûÿâëåíèÿ ïðè÷èí. Êàæäàÿ
ôîðìà áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ãåíåòè÷åñêè ãåòåðîãåííóþ ãðóïïó.  äåéñòâèòåëüíîñòè ýòî íå îäíà áîëåçíü, à ãðóïïà áîëåçíåé ñ îäèíàêîâûì êîíå÷íûì ïðîÿâëåíèåì. Íàïðèìåð, â ãðóïïå èøåìè÷åñêîé áîëåçíè ñåðäöà âûäåëåíî íåñêîëüêî ìîíîãåííûõ ôîðì
ãèïåðõîëåñòåðèíåìèé.
Ê íàèáîëåå âñòðå÷àþùèìñÿ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûì çàáîëåâàíèÿì îòíîñÿòñÿ: èøåìè÷åñêàÿ áîëåçíü ñåðäöà, ãèïåðòîíè÷åñêàÿ áîëåçíü, ðåâìàòèçì, ñàõàðíûé äèàáåò, ÿçâåííàÿ áîëåçíü, áðîíõèàëüíàÿ àñòìà, öèððîç ïå÷åíè, øèçîôðåíèÿ è
äð. (òàáë. 8.3).
Ôàêòîðû âíåøíåé ñðåäû, ïðèâîäÿùèå ê ðàçâèòèþ áîëåçíè, ìîæíî, â ñâîþ î÷åðåäü, ðàçäåëèòü íà ñåìåéíûå è ïîïóëÿöèîííûå. Îñîáåííîñòè ïðèâû÷íîãî ïèòàíèÿ è óñëîâèé æèçíè
÷åëîâåêà â ñåìüå ìîãóò ïðîâîöèðîâàòü ïðîÿâëåíèå ãåíîâ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè. Íàïðèìåð, ïðåäïî÷òåíèå æèðíûõ, ñëàäêèõ ïðîäóêòîâ è ñèäÿ÷èé îáðàç æèçíè äàñò âîçìîæíîñòü ðåàëèçîâàòü äåéñòâèå ãåíîâ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê ñàõàðíîìó
äèàáåòó. Ñîñòîÿíèå çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà îïðåäåëÿåòñÿ òàêæå
ýêîëîãè÷åñêîé îáñòàíîâêîé, â êîòîðîé æèâåò åãî ïîïóëÿöèÿ,
íàöèîíàëüíûìè òðàäèöèÿìè ïèòàíèÿ è ïîâåäåíèÿ.
Ãåíåòè÷åñêèé ïðîãíîç è òÿæåñòü òå÷åíèÿ ïðè ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèÿõ çàâèñÿò îò ñëåäóþùèõ ôàêòîðîâ:
n ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ áîëåçíè çàâèñèò îò âîçðàñòà è ïîëà
áîëüíîãî, èíòåíñèâíîñòè ðàáîòû åãî ýíäîêðèííîé ñèñòåìû, íåáëàãîïðèÿòíûõ ôàêòîðîâ âíåøíåé è âíóòðåííåé ñðåäû (ÿçâåííîé áîëåçíüþ æåëóäêà íåñêîëüêî ÷àùå
ñòðàäàþò ìóæ÷èíû, à àóòîèììóííîé ïàòîëîãèåé ùèòîâèäíîé æåëåçû — æåíùèíû);
n ÷åì íèæå ÷àñòîòà ðàñïðîñòðàíåííîñòè çàáîëåâàíèÿ â ïîïóëÿöèè, òåì âûøå ðèñê äëÿ ðîäñòâåííèêîâ ïðîáàíäà
èìåòü òàêóþ æå ïàòîëîãèþ;
239
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
Òàáëèöà 8.3
Íàèáîëåå ÷àñòûå áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ
Ãðóïïû è íîçîëîãè÷åñêèå ôîðìû
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ:
ðàñùåëèíà ãóáû è í¸áà
âûâèõ áåäðà
ãèïîñïàäèÿ
êîñîëàïîñòü
ñòåíîç ïðèâðàòíèêà
Ñîìàòè÷åñêèå áîëåçíè ñðåäíåãî
âîçðàñòà:
ïñîðèàç
áðîíõèàëüíàÿ àñòìà
ÿçâåííàÿ áîëåçíü æåëóäêà è
äâåíàäöàòèïåðñòíîé êèøêè
ãèïåðòîíè÷åñêàÿ áîëåçíü
äèàáåò
èøåìè÷åñêàÿ áîëåçíü ñåðäöà
Ïñèõè÷åñêèå è íåðâíûå áîëåçíè:
øèçîôðåíèÿ
ýïèëåïñèÿ
ìàíèàêàëüíî-äåïðåññèâíûé ïñèõîç
ðàññåÿííûé ñêëåðîç
Ðàñïðîñòðàíåííîñòü
íà 1 000 ÷åëîâåê
(â ñîîòâåòñòâóþùåé
âîçðàñòíîé ãðóïïå)
1–2
2–5
3
5
0,5–3
10–20
2–5
20–50
100–200
10–20
50–100
10–20
8–10
2–5
0,02–0,7
÷åì ñèëüíåå ñòåïåíü âûðàæåííîñòè áîëåçíè ó áëèçêîãî
÷ëåíà ñåìüè, òåì âûøå âåðîÿòíîñòü óíàñëåäîâàíèÿ ãðóïïû ãåíîâ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ó åãî ðîäñòâåííèêîâ;
n ðèñê äëÿ ðîäñòâåííèêîâ ïðîáàíäà çàâèñèò îò ñòåïåíè
ðîäñòâà ñ ïîðàæåííûì ÷ëåíîì ñåìüè, ò. å. âåðîÿòíîñòü
óíàñëåäîâàòü ãðóïïó ãåíîâ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè, à ñîîòâåòñòâåííî, è ñàìó ïàòîëîãèþ âûøå, åñëè áëèçêèé
÷ëåí ñåìüè èìååò àíàëîãè÷íîå çàáîëåâàíèå;
n îò êîëè÷åñòâà áîëüíûõ â ñåìüå: ÷åì áîëüøå ðîäñòâåííèêîâ èìåþò îäèíàêîâûå íàðóøåíèÿ, òåì
âûøå âåðîÿòíîñòü èìåòü òàêóþ æå ïàòîëîãèþ è äëÿ çäîðîâûõ ÷ëåíîâ ñåìüè (òàáë. 8.4).
n
240
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Òàáëèöà 8.4
Ðîëü íàñëåäñòâåííîñòè â ðàçâèòèè íåêîòîðûõ
ðàñïðîñòðàíåííûõ ÌÔÁ
Çàáîëåâàíèå
Èøåìè÷åñêàÿ
áîëåçíü ñåðäöà
ßçâåííàÿ áîëåçíü
Ñàõàðíûé äèàáåò
Ðåâìàòèçì
Øèçîôðåíèÿ
19
×àñòîòà ïîâòîðíûõ
ñëó÷àåâ ñðåäè
ðîäñòâåííèêîâ I ñòåïåíè
(ðîäèòåëè, áðàòüÿ,
ñåñòðû, äåòè), %
30–60
0,6
0,6
2
1
10
10
10
14
×àñòîòà â
îáùåé
ïîïóëÿöèè
Äëÿ ìíîãèõ ÌÔÁ óñòàíîâëåíî èõ íåñëó÷àéíîå ñî÷åòàíèå ñ
íåêîòîðûìè ïîëèìîðôíûìè áåëêàìè ÷åëîâåêà. Ïîäîáíîå ñî÷åòàíèå ïîëó÷èëî íàçâàíèå àññîöèàöèè.  ïåðâîé ïîëîâèíå
XX âåêà óñòàíîâèëè, ÷òî ëþäè ñ 0 (I) ãðóïïîé êðîâè ÷àùå
ñòðàäàþò ÿçâåííîé áîëåçíüþ æåëóäêà è äâåíàäöàòèïåðñòíîé
êèøêè. Ó ëþäåé ñ ãðóïïîé êðîâè À (II) ÷àùå íàáëþäàåòñÿ ðàê
æåëóäêà, ÿè÷íèêà, ìàòêè, òîëñòîãî êèøå÷íèêà. Ïîçæå òàêàÿ âçàèìîñâÿçü ñ ãðóïïàìè êðîâè ñèñòåìû ÀÂ0 áûëà ïîêàçàíà è äëÿ ìíîãèõ äðóãèõ çàáîëåâàíèé. Îäíàêî ýòè àññîöèàöèè
îáóñëîâëèâàþò òîëüêî íåáîëüøîå ïîâûøåíèå ðèñêà çàáîëåâàíèÿ äëÿ íîñèòåëÿ îïðåäåëåííîé ãðóïïû êðîâè.
Àññîöèàöèÿ àíòèãåíîâ ãëàâíîãî êîìïëåêñà ãèñòîñîâìåñòèìîñòè èçó÷åíà â îñíîâíîì ïî ñèñòåìå àíòèãåíîâ (HLA). Àíòèãåíû HLA ðàñïîëîæåíû íà ëåéêîöèòàõ è îïðåäåëÿþòñÿ
4 ëîêóñàìè (À, Â, Ñ, D) êîðîòêîãî ïëå÷à 6-é õðîìîñîìû.
Äëÿ êàæäîãî èõ ýòèõ ãåíîâ èçâåñòíî ìíîãî àëëåëåé, áåëêè
êîòîðûõ èãðàþò âàæíóþ ðîëü â èììóííîì îòâåòå ÷åëîâåêà.
Àíòèãåíû HLA äåìîíñòðèðóþò ñèëüíûå àññîöèàöèè ñ öåëûì
ðÿäîì àóòîèììóííûõ èëè ñâÿçàííûõ ñ íàðóøåíèÿìè èììóíèòåòà çàáîëåâàíèé: ñàõàðíûé äèàáåò I òèïà, àíêèëîçèðóþùèé
ñïîíäèëèò, ðåâìàòîèäíûé ïîëèàðòðèò, òèðåîòîêñèîç, ìèàñòåíèÿ è ò. ä.
Ïðè÷èíû ïîäîáíûõ àññîöèàöèé ïîëíîñòüþ íå óñòàíîâëåíû. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî àíòèãåíû HLA ìîãóò ó÷àñòâîâàòü â
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
241
íåïîñðåäñòâåííîì êîíòàêòå ñ ïàòîëîãè÷åñêèì àãåíòîì èëè
ãåíû ýòèõ àíòèãåíîâ ðàñïîëàãàþòñÿ íà õðîìîñîìå áëèçêî ñ
äðóãèìè ãåíàìè, êîòîðûå îïðåäåëÿþò ðàçâèòèå êàêîãî-ëèáî
çàáîëåâàíèÿ.
Ìîæíî ïðåäóïðåäèòü âîçíèêíîâåíèå çàáîëåâàíèÿ, åñëè
îãðàíè÷èòü êîíòàêò ÷åëîâåêà ñ íåáëàãîïðèÿòíûìè âîçäåéñòâèÿìè. Âàæíåéøåå çíà÷åíèå èìååò çäîðîâûé îáðàç æèçíè: ïðàâèëüíûé ðåæèì äíÿ ñ ðàöèîíàëüíîé ôèçè÷åñêîé íàãðóçêîé è
äîñòàòî÷íûì ñíîì, ñáàëàíñèðîâàííîå ïèòàíèå, èñêëþ÷åíèå
àëêîãîëÿ, íàðêîòèêîâ è êóðåíèÿ, èñïîëüçîâàíèå çàùèòíûõ
ñðåäñòâ ïðè ðàáîòå ñ âðåäíûìè èçëó÷åíèÿìè è âåùåñòâàìè
ñîçäàþò óñëîâèÿ, ïðåäóïðåæäàþùèå âîçíèêíîâåíèå áîëüøèíñòâà ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé.
Ïðè ðàçðàáîòêå íàó÷íûõ çíàíèé î ñòðóêòóðå è ôóíêöèÿõ
ãåíîìà ÷åëîâåêà ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíûì îáíàðóæåíèå ãðóïï
ãåíîâ, îïðåäåëÿþùèõ ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ê ÌÔÁ. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàíû ãåííûå ñåòè äëÿ áðîíõèàëüíîé
àñòìû, îñòåîïîðîçà, ýíäîìåòðèîçà. Îáíàðóæåíû îñîáåííîñòè ñòðóêòóðû ãåíîâ è äëÿ òàêèõ çàáîëåâàíèé, êàê ñàõàðíûé äèàáåò, àòåðîñêëåðîç, ÈÁÑ, ãèïåðòîíèÿ, íåêîòîðûå çëîêà÷åñòâåííûå è ïñèõè÷åñêèå çàáîëåâàíèÿ. Îïðåäåëåíèå ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê çàáîëåâàíèþ ñäåëàåò äîñòóïíûì ðàçðàáîòêó
ñïåöèôè÷åñêèõ ïðîôèëàêòè÷åñêèõ ìåðîïðèÿòèé äëÿ êîíêðåòíîãî ÷åëîâåêà, ðàííþþ äèàãíîñòèêó ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìåíåíèé,
ïðåäóïðåæäåíèå îñëîæíåíèé è ýôôåêòèâíóþ òåðàïèþ.
Âñåìèðíîé îðãàíèçàöèåé çäðàâîîõðàíåíèÿ ñîçäàíû ìåòîäè÷åñêèå ðåêîìåíäàöèè äëÿ äîêëèíè÷åñêîãî âûÿâëåíèÿ òðîìáîôèëèè, ãèïåðõîëåñòåðèíåìèè, ãåìîõðîìàòîçà, äåôèöèòà
á-l-àíòèòðèïñèíà. Âíåäðåíèå ïðîãðàììû ãåíåòè÷åñêîãî òåñòèðîâàíèÿ ïîâëå÷åò çà ñîáîé îãðîìíûå ñîöèàëüíûå è íðàâñòâåííûå ïðîáëåìû. Ïîäîáíîå èññëåäîâàíèå äîëæíî ïðîâîäèòüñÿ ïî æåëàíèþ ïàöèåíòà.
Èçîëèðîâàííûå è ìíîæåñòâåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ
Ïîðîêè ðàçâèòèÿ, èëè âðîæäåííûå ïîðîêè, — ýòî ñòîéêèå
ìîðôîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ îðãàíà èëè îðãàíèçìà, âûõîäÿùèå çà ïðåäåëû âàðèàöèé èõ ñòðîåíèÿ, âîçíèêàþùèå âíóòðè-
242
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
óòðîáíî â ðåçóëüòàòå íàðóøåíèé ðàçâèòèÿ è ïðèâîäÿùèå ê íàðóøåíèþ ôóíêöèé îðãàíèçìà èëè óðîäñòâó.
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ (ÂÏÐ) — ýòî ïàòîëîãè÷åñêèå ñîñòîÿíèÿ, ñîïðîâîæäàþùèåñÿ âûñîêèì ðèñêîì äåòñêîé
èíâàëèäíîñòè è ñìåðòíîñòè. Ïî äàííûì Âñåìèðíîé îðãàíèçàöèè çäðàâîîõðàíåíèÿ, ýòè íàðóøåíèÿ ðåãèñòðèðóþòñÿ â ñðåäíåì ó 25–35 äåòåé íà 1000 íîâîðîæäåííûõ, ÷òî ñîñòàâëÿåò
2,5–3,5%.
 ðåçóëüòàòå ãåííûõ ìóòàöèé ðàçâèâàþòñÿ ìîíîìóòàíòíûå
ïîðîêè ðàçâèòèÿ (17–20%), õðîìîñîìíûõ è ãåíîìíûõ ìóòàöèé — õðîìîñîìíûå áîëåçíè (10–12%), âñëåäñòâèå êîìáèíèðîâàííîãî âîçäåéñòâèÿ ãåííûõ ìóòàöèé è ôàêòîðîâ âíåøíåé
ñðåäû — ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ (40–65%).
Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ ñâÿçàíî ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé è ëèøü â 3–5% ñëó÷àåâ îáóñëîâëåíî
òåðàòîãåííûìè (ýêçîãåííûìè) ôàêòîðàìè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ
íåêîòîðûå âèðóñû, ÂÈ×, êðàñíóõà, ïðîòîçîéíûå èíôåêöèè,
àëêîãîëü, ñàõàðíûé äèàáåò, èîíèçèðóþùèå èçëó÷åíèÿ.
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ ÷àñòî ïðèâîäÿò ê òÿæåëîìó
ñîñòîÿíèþ ðåáåíêà è çàíèìàþò òðåòüå ìåñòî â ìëàäåí÷åñêîé
ñìåðòíîñòè. Ïðè÷èíû ôîðìèðîâàíèÿ, ðàçâèòèÿ è ïðîÿâëåíèÿ ÂÏÐ èçó÷àåò íàóêà òåðàòîëîãèÿ (îò ëàò. teratos — óðîä).
Óðîäñòâàìè íàçûâàþò ïîðîêè ðàçâèòèÿ, êîòîðûå îáåçîáðàæèâàþò ÷àñòü òåëà èëè âñå òåëî è îáíàðóæèâàþòñÿ ïðè íàðóæíîì îñìîòðå.
Áîëüøèíñòâî ÂÏÐ âîçíèêàåò ïðè âíóòðèóòðîáíîì ôîðìèðîâàíèè çàðîäûøà â ïåðâûå 8–10 íåäåëü áåðåìåííîñòè.
Íî îíè ìîãóò ðàçâèòüñÿ è ïîñòíàòàëüíî â ðåçóëüòàòå íàðóøåíèÿ äàëüíåéøåãî ñîçðåâàíèÿ îðãàíîâ ðåáåíêà (íàïðèìåð, ïîðîêè çóáîâ, äëèòåëüíîå ñîõðàíåíèå îòêðûòîãî àðòåðèàëüíîãî
ïðîòîêà).
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ î÷åíü ðàçíîîáðàçíû.
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ êëàññèôèöèðóþòñÿ òàêæå â
çàâèñèìîñòè îò ïåðèîäà ðàçâèòèÿ ïëîäà, íà êîòîðûé ïðèõîäèòñÿ äåéñòâèå ïîâðåæäàþùåãî àãåíòà.
Ñîîòâåòñòâåííî ïåðèîäàì ðàçâèòèÿ ðàçëè÷àþò: ãàìåòîïàòèè — ýòî ðåçóëüòàò èçìåíåíèÿ íàñëåäñòâåííîãî ìàòåðèàëà
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
243
â ïîëîâûõ êëåòêàõ ðîäèòåëåé, ò. å. ÂÏÐ îáóñëîâëåíû ãåííûìè èëè õðîìîñîìíûìè ìóòàöèÿìè; áëàñòîïàòèè — íàðóøåíèÿ ôîðìèðîâàíèÿ çàðîäûøà â òå÷åíèå ïåðâûõ 15 äíåé åãî
ðàçâèòèÿ äî íà÷àëà ìàòî÷íî-ïëàöåíòàðíîãî êðîâîîáðàùåíèÿ.
 ýòîò ïåðèîä ïîâðåæäàþùåå âîçäåéñòâèå ìîæåò ïðèâåñòè ê
î÷åíü ãðóáûì äåôåêòàì (íàïðèìåð, ê ñðîñøèìñÿ áëèçíåöàì).
Âîçìîæíî âîçíèêíîâåíèå õðîìîñîìíîãî ìîçàèöèçìà; ýìáðèîïàòèè — íàðóøåíèÿ ôîðìèðóþòñÿ ïðè ïîðàæåíèè ïëîäà îò
16-ãî äíÿ äî êîíöà 8-é íåäåëè âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ.
 ýòîò ïåðèîä îáðàçóþòñÿ âñå îñíîâíûå îðãàíû, ÷àñòè ïëîäà. Ïîýòîìó áîëüøèíñòâî ÂÏÐ âîçíèêàåò èìåííî â ýòî âðåìÿ; ôåòîïàòèè âîçíèêàþò ñ 9-é íåäåëè áåðåìåííîñòè äî ðîäîâ.  ýòîò ïåðèîä ïîðîêè âîçíèêàþò ðåäêî, íàïðèìåð, ïîä
âîçäåéñòâèåì íåáëàãîïðèÿòíûõ ôàêòîðîâ âîçìîæíî ñîõðàíåíèå ýìáðèîíàëüíîãî ðàçâèòèÿ îðãàíà — ðàñïîëîæåíèå ÿè÷åê
â áðþøíîé ïîëîñòè, íåäîðàçâèòèå îòäåëüíîãî îðãàíà, ïëîäà.
Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ ðàçäåëÿþò íà èçîëèðîâàííûå, ñèñòåìíûå è ìíîæåñòâåííûå. Èçîëèðîâàííûå — õàðàêòåðèçóþòñÿ ïîðàæåíèåì òîëüêî îäíîãî îðãàíà è ðåãèñòðèðóþòñÿ â 80% ñëó÷àåâ âñåõ ÂÏÐ. ×àùå âñåãî îáíàðóæèâàþòñÿ
âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà, âðîæäåííûå âûâèõè òàçîáåäðåííûõ ñóñòàâîâ, äåôåêòû ñðàùåíèÿ íåðâíîé òðóáêè ýìáðèîíà
(íàïðèìåð, ñïèííîìîçãîâûå ãðûæè), óâåëè÷åíèå ïðèâðàòíèêà
æåëóäêà ñ ñóæåíèåì åãî êàíàëà, ðàñùåëèíû ãóáû è/èëè í¸áà,
ïîðîêè ïîëîâûõ îðãàíîâ ó ìàëü÷èêîâ.
Ïðè ñèñòåìíûõ ïîðîêàõ ðàçâèòèÿ âûÿâëÿåòñÿ ïîðàæåíèå
îäíîé ñèñòåìû. Íàïðèìåð, êîñòíîé ïðè àõîíäðîïëàçèè —
â âèäå êàðëèêîâîñòè ñ êîðîòêèìè êîíå÷íîñòÿìè.
Ìíîæåñòâåííûå ÂÏÐ (ÌÂÏÐ) îòìå÷àþòñÿ â 18% ñëó÷àåâ
âñåõ ÂÏÐ è äèàãíîñòèðóþòñÿ ïðè îáíàðóæåíèè ó ðåáåíêà
ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìåíåíèé â äâóõ è áîëåå ñèñòåìàõ îðãàíîâ.
ÌÂÏÐ ñîïðîâîæäàþòñÿ âûñîêèì ðèñêîì ëåòàëüíîãî èñõîäà äëÿ
áîëüíîãî. 80% äåòåé ñ äàííîé ïàòîëîãèåé ïîãèáàþò íà ïåðâîì ãîäó æèçíè.
 çàâèñèìîñòè îò ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ âûäåëÿþò ìîíîãåííûå, õðîìîñîìíûå, ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå è ýêçîãåííûå ÂÏÐ.
244
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ìîíîãåííûå ôîðìû. Îñíîâà ìîíîãåííûõ è õðîìîñîìíûõ
ÂÏÐ-ìóòàöèè èíäèâèäóàëüíûõ ãåíîâ. Îíè íàñëåäóþòñÿ ïî
àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîìó èëè Õ-ñöåïëåííîìó ðåöåññèâíîìó
òèïó. Ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå ïîðîêè îáóñëîâëåíû ñîâìåñòíûì
âîçäåéñòâèåì ãåíåòè÷åñêèõ è âíåøíåñðåäîâûõ ôàêòîðîâ.
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè èçâåñòíî áîëåå 40 ëîêóñîâ, ìóòàöèè â
êîòîðûõ ìîãóò âûçûâàòü áîëåçíè ïðè âîçäåéñòâèè ïðîÿâëÿþùåãî ôàêòîðà, äåéñòâóþùåãî íà êîíêðåòíûé ãåí. Ãåíåòè÷åñêîå îáúÿñíåíèå âûñîêèõ êîíöåíòðàöèé òàêèõ ìóòàöèé çàêëþ÷àåòñÿ â ïðèçíàíèè ñîõðàíåíèÿ ïîëíîé ãåíåòè÷åñêîé ïðèñïîñîáëåííîñòè ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé ê òàêèì ôàêòîðàì
ñðåäû è íàëè÷èÿ ó íèõ ñåëåêòèâíîãî ïðåèìóùåñòâà ïî ñðàâíåíèþ ñ íîðìàëüíûìè ãîìîçèãîòàìè.
Ðàçëè÷èå ïðîÿâëÿþùèõ âíåøíèõ ôàêòîðîâ ïðèâîäèò ê òîìó,
÷òî îäíî è òî æå çàáîëåâàíèå ïðîÿâëÿåòñÿ ïî-ðàçíîìó â ïðåäåëàõ îäíîé ñåìüè. Ïî çàêëþ÷åíèþ Íàó÷íîãî êîìèòåòà ÎÎÍ,
6% âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ âûçâàíû ìóòàöèÿìè ãåíîâ,
5% — àíîìàëèÿìè õðîìîñîì, 6% — âîçäåéñòâèåì ôàêòîðîâ
âíåøíåé ñðåäû. ×àùå âñåãî âûÿâëÿþòñÿ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå ÂÏÐ (50% ñëó÷àåâ). Ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ îñòàëüíûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ îñòàëèñü íåèçâåñòíûìè. Áîëüøèíñòâî
âñåõ èçîëèðîâàííûõ ÂÏÐ èìåþò ìóëüòèôàêòîðèàëüíóþ ïðèðîäó (61,2%). Ó áîëüíûõ ñ ýòîé ïàòîëîãèåé ðåäêî îáíàðóæèâàþòñÿ èçìåíåíèÿ õðîìîñîì.  òî æå âðåìÿ ïðè ÌÂÏÐ õðîìîñîìíûå àíîìàëèè âûÿâëÿþòñÿ â 47,8% ñëó÷àåâ, à ìóëüòèôàêòîðèàëüíîå íàñëåäîâàíèå çàáîëåâàíèÿ îáíàðóæèâàåòñÿ òîëüêî ó 3,5% ñåìåé.
Ïîëèãåííûå ôîðìû. Áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ èìåþò âñå ïðèçíàêè ïîëèãåííîãî íàñëåäîâàíèÿ. Äëÿ
äîêàçàòåëüñòâà ïîëèãåííîé ïðèðîäû íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê áîëåçíÿì ïðèìåíÿþò òðè îñíîâíûõ ìåòîäà:
êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé, áëèçíåöîâûé è ïîïóëÿöèîííî-ñòàòèñòè÷åñêèé.
Ïîñòîÿííî èçó÷àþòñÿ ôàêòîðû, êîòîðûå ìîãóò ñïðîâîöèðîâàòü ôîðìèðîâàíèå ÂÏÐ. Òàêèå ôàêòîðû ïîëó÷èëè íàçâàíèå òåðàòîãåííûõ. Âûäåëåíû ñëåäóþùèå ïðè÷èíû âîçíèêíîâåíèÿ ÂÏÐ:
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
245
1. Ýíäîãåííûå ôàêòîðû:
n èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóð. Ïðè÷èíîé áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ ÿâëÿþòñÿ
ìóòàöèè. Ïðè ýòîì ïîðîêè ðàçâèòèÿ ôîðìèðóþòñÿ â
ðåçóëüòàòå èçìåíåíèÿ ñòðóêòóðû ãåíà èëè àíîìàëèè õðîìîñîìû (ìóòàöèè);
n ýíäîêðèííûå èëè ìåòàáîëè÷åñêèå çàáîëåâàíèÿ ìàòåðè.
ÂÏÐ îáíàðóæèâàþòñÿ â ïîòîìñòâå æåíùèí, ñòðàäàþùèõ
ãèïîòèðåîçîì, ñàõàðíûì äèàáåòîì, íåêîòîðûìè ãîðìîíàëüíî àêòèâíûìè îïóõîëÿìè, ôåíèëêåòîíóðèåé è ò. ä.;
n «ïåðåçðåâàíèå» ïîëîâûõ êëåòîê — êîìïëåêñ èçìåíåíèé,
âîçíèêàþùèõ â íèõ ïðè çàäåðæêå îâóëÿöèè è îïëîäîòâîðåíèÿ ÿéöåêëåòêè, à òàêæå óâåëè÷åíèÿ âðåìåíè îò
ýÿêóëÿöèè äî ñëèÿíèÿ ÿéöåêëåòêè è ñïåðìàòîçîèäà.
Òàêàÿ ïàòîëîãèÿ â îñíîâíîì îáóñëîâëåíà ãîðìîíàëüíûìè íàðóøåíèÿìè. «Ïåðåçðåâàíèå» ïîëîâûõ êëåòîê ÷àùå
âñåãî ïðèâîäèò ê íàðóøåíèþ ìåéîçà è ðîæäåíèþ ðåáåíêà ñ õðîìîñîìíîé ïàòîëîãèåé;
n âîçðàñò ðîäèòåëåé ïîâûøàåò ðèñê ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ
ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ. Ó æåíùèí ñòàðøå 35 ëåò è ó þíûõ
ìàòåðåé ðîæäàþòñÿ äåòè ñ ïîäîáíîé ïàòîëîãèåé çíà÷èòåëüíî ÷àùå. Äëÿ ìóæ÷èí ñòàðøå 40 ëåò õàðàêòåðíî óâåëè÷åíèå ðèñêà âîçíèêíîâåíèÿ ó ïîòîìêîâ àóòîñîìíîäîìèíàíòíûõ è Õ-ñöåïëåííûõ ðåöåññèâíûõ çàáîëåâàíèé.
2. Ýêçîãåííûå ôàêòîðû:
n ôèçè÷åñêèå ôàêòîðû (ðàäèàöèîííûå, ìåõàíè÷åñêèå);
n õèìè÷åñêèå ôàêòîðû (ëåêàðñòâåííûå è õèìè÷åñêèå âåùåñòâà, ïðèìåíÿåìûå â áûòó è ïðîìûøëåííîñòè, ãèïîêñèÿ, íåïîëíîöåííîå ïèòàíèå);
n áèîëîãè÷åñêèå ôàêòîðû (âèðóñû, ïðîòîçîéíûå èíôåêöèè);
n ìåõàíè÷åñêèì ôàêòîðû — äåôîðìàöèè èëè îïóõîëè ìàòêè ó ìàòåðè, àìíèîòè÷åñêèå ñðàùåíèÿ, ìàëîâîäèå, ïðèâîäÿùèå ê ÷ðåçìåðíîìó ñäàâëåíèþ ïëîäà èëè åãî ÷àñòè.
Øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûì òåðàòîãåííûì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ àëêîãîëü — çàäåðæêà ôèçè÷åñêîãî è óìñòâåííîãî ðàçâèòèÿ, õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ ñêåëåòà (ìàëåíüêèé
÷åðåï, óçêèé ëîá, ìàëåíüêàÿ íèæíÿÿ ÷åëþñòü).
246
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Âðîæäåííûå ïîðîêè ñåðäöà, àíåìèè, òÿæåëûå çàáîëåâàíèÿ
ëåãêèõ ó áåðåìåííîé æåíùèíû, êóðåíèå ÷àñòî îñëîæíÿþòñÿ
êèñëîðîäíûì ãîëîäàíèåì ïëîäà (ãèïîêñèåé). Â ýòèõ ñèòóàöèÿõ ïîâûøàåòñÿ âåðîÿòíîñòü âíóòðèóòðîáíîé ãèáåëè ïëîäà,
íèçêîé ìàññû òåëà è ÂÏÐ ó íîâîðîæäåííîãî. Íåïîëíîöåííîå
ïèòàíèå ìàòåðè òîæå ìîæåò îòðàçèòüñÿ íà ðàçâèòèè íåðâíîé
ñèñòåìû ó åå ðåáåíêà ïðè íåäîñòàòêå ôîëèåâîé êèñëîòû è öèíêà â ïèùå æåíùèíû.
Ê áèîëîãè÷åñêèì òåðàòîãåííûì ôàêòîðàì îòíîñÿòñÿ âèðóñû êîðåâîé êðàñíóõè è öèòîìåãàëèè, âèðóñû ãðèïïà, ãåðïåñà, êîðè, ýïèäåìè÷åñêîãî ïàðîòèòà, ãåïàòèòà, ïîëèîìèåëèòà, âåòðÿíîé è íàòóðàëüíîé îñïû, Êîêñàêè. Âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ íåðâíîé ñèñòåìû ìîãóò áûòü âûçâàíû öèòîìåãàëîâèðóñîì è òîêñîïëàçìîçîì.
Îñîáåííîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðåðûâèñòûõ
ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé
Èñõîäíûì ôàêòîðîì, îïðåäåëÿþùèì ðàçâèòèå ëþáîãî ïðèçíàêà (áîëåçíè), ÿâëÿåòñÿ ãåíîòèï. Âîçíèêíîâåíèå øèðîêî
ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé (ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ) âñåãäà îïðåäåëÿåòñÿ âçàèìîäåéñòâèåì íàñëåäñòâåííûõ ôàêòîðîâ
è ðàçíîîáðàçíûõ ôàêòîðîâ âíåøíåé ñðåäû.
Ðàçëè÷àþò íåïðåðûâíûå è ïðåðûâíûå ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå
ïðèçíàêè. Â ïîïóëÿöèè ïî ìíîãèì ïðèçíàêàì â íàñåëåíèè
îòìå÷àåòñÿ íåïðåðûâíûé ðÿä ïåðåõîäîâ îò ìèíèìàëüíûõ çíà÷åíèé ïðèçíàêà äî ìàêñèìàëüíûõ åãî âåëè÷èí.
Ïðèçíàêè, äëÿ êîòîðûõ õàðàêòåðåí ïîäîáíûé òèï ðàñïðåäåëåíèÿ, îáóñëîâëåíû ñîâìåñòíûì äåéñòâèåì ìíîãèõ ãåíîâ è
ìíîãèõ ôàêòîðîâ ñðåäû.
Áîëüøèíñòâî íîðìàëüíûõ è ïàòîëîãè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê
÷åëîâåêà ÿâëÿþòñÿ íåïðåðûâíûìè ìóëüòèôàêòîðèàëüíûìè
ïðèçíàêàìè. Ïîäîáíûå ïðèçíàêè èìåþò íåïðåðûâíîå ðàñïðåäåëåíèå â ïîïóëÿöèè. Òàê, â íîðìå ïî ðîñòó â ïîïóëÿöèè
ñóùåñòâóåò íåïðåðûâíàÿ èçìåí÷èâîñòü: îò íèçêîãî ðîñòà äî
î÷åíü âûñîêîãî ñî ñðåäíèì çíà÷åíèåì. Òàêîå ðàñïðåäåëåíèå
çíà÷åíèé ëþáîãî ñâîéñòâà îðãàíèçìà (â äàííîì ñëó÷àå ðîñòà)
ÿâëÿåòñÿ õàðàêòåðèñòèêîé íåïðåðûâíîãî ìóëüòèôàêòîðèàëüíî
îáóñëîâëåííîãî ïðèçíàêà.
Íàñëåäñòâåííîñòü è ïàòîëîãèÿ
247
Èçâåñòåí öåëûé ðÿä àíîìàëèé è ðàçëè÷íûõ çàáîëåâàíèé,
êîòîðûå âîçíèêàþò ó ëèö ñ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì, ïðåâûøàþùèì íåêîòîðûé ïîðîã. Äëÿ ïîäîáíûõ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé îòìå÷àåòñÿ áîëåå âûñîêàÿ
÷àñòîòà ó áëèçêèõ ðîäñòâåííèêîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ îáùåé ïîïóëÿöèåé, çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû ðèñêà ðàçâèòèÿ çàáîëåâàíèÿ îò ñòåïåíè ðîäñòâà ñ çàáîëåâøèì è òÿæåñòüþ çàáîëåâàíèÿ ïðîáàíäà.
Îñîáåííîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðåðûâèñòûõ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé ìîæíî ïðîäåìîíñòðèðîâàòü íà ïðèìåðå
âðîæäåííîé ðàñùåëèíû ãóáû è í¸áà. Ðîäèòåëè ðåáåíêà ñ
äàííûì âðîæäåííûì ïîðîêîì çäîðîâû. Îäíàêî ðîæäåíèå
áîëüíîãî ðåáåíêà ñâèäåòåëüñòâóåò, ÷òî êàæäûé èç íèõ ÿâëÿåòñÿ íîñèòåëåì ìíîãèõ àääèòèâíûõ, óñëîâíî àíîìàëüíûõ ãåíîâ, êîëè÷åñòâà êîòîðûõ âñå æå íåäîñòàòî÷íî äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ äåôåêòà. Êîãäà ðåáåíîê ñëó÷àéíûì îáðàçîì óíàñëåäóåò
êðèòè÷åñêîå ÷èñëî «àíîìàëüíûõ» ãåíîâ, ò. å. ïðåâûñèò ïîðîã, ó íåãî âîçíèêàåò ïîðîê ðàçâèòèÿ.
×àñòü ïîïóëÿöèè, ðàñïîëàãàþùàÿñÿ ñïðàâà îò ïîðîãîâîãî
óðîâíÿ, ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòå çàáîëåâàíèÿ â ïîïóëÿöèè, ðàâíîé äëÿ äàííîãî ïîðîêà 0,1%. Äëÿ ðîäèòåëåé áîëüíîãî ðåáåíêà êðèâàÿ ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ñäâèãàåòñÿ âïðàâî.  ýòîì
ñëó÷àå äëÿ ðîäñòâåííèêîâ ïåðâîé ñòåïåíè ðîäñòâà ðèñê çàáîëåâàíèÿ ñîñòàâëÿåò óæå 4%. Áëèçîñòü ê ïîðîãó êîíêðåòíûõ
èíäèâèäîâ â ïîïóëÿöèè îòðàæàåòñÿ íàêîïëåíèåì ó íèõ ìèêðîïðèçíàêîâ èëè ìèêðîôîðì, îáíàðóæèâàåìûõ â çîíå ðàçâèòèÿ ïîðîêà.
Èíäèâèäû, ðàñïîëîæåííûå ëåâåå îò ëèíèè ïîðîãà, ðàñïðåäåëåíû ïî îòäåëüíûì ãåíåòè÷åñêèì êëàññàì. Åñëè â êëàññàõ, ðàñïîëîæåííûõ â ëåâîé ÷àñòè êðèâîé, áîëååò î÷åíü íåáîëüøàÿ äîëÿ ëèö, òî ïî ìåðå ñäâèãà âïðàâî ÷àñòîòà áîëüíûõ
óâåëè÷èâàåòñÿ.
Ïðè íèçêîé ãåíåòè÷åñêîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè äëÿ ðàçâèòèÿ çàáîëåâàíèÿ íåîáõîäèìî î÷åíü íåáëàãîïðèÿòíîå âîçäåéñòâèå ìíîãèõ ñðåäîâûõ ôàêòîðîâ. Ïðè âûñîêîé ãåíåòè÷åñêîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè çàáîëåâàíèå ìîæåò ðàçâèòüñÿ êàê áû áåç
âèäèìûõ ïðåäðàñïîëàãàþùèõ âîçäåéñòâèé âíåøíåé ñðåäû.
248
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Äëÿ ðåøåíèÿ ìíîãèõ ïðîáëåì è ïðàêòè÷åñêèõ ìåäèöèíñêèõ
çàäà÷, ñâÿçàííûõ ñ ìóëüòèôàêòîðèàëüíûìè çàáîëåâàíèÿìè,
òðåáóåòñÿ îïðåäåëèòü ìåðó ó÷àñòèÿ íàñëåäñòâåííîñòè è ñðåäû
â âîçíèêíîâåíèè íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Êàêàÿ ïàòîëîãèÿ íàçûâàåòñÿ íàñëåäñòâåííîé?
2. Íà êàêèå ãðóïïû ìîæíî ðàçäåëèòü âñå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ?
3. Íàçîâèòå áîëåçíè, îòíîñÿùèåñÿ ê êîëè÷åñòâåííûì è ñòðóêòóðíûì àíîìàëèÿì àóòîñîì?
4. Ïåðå÷èñëèòå ïàòîëîãè÷åñêèå íàðóøåíèÿ ïðè áîëåçíè Äàóíà.
5. Êàêîâà êëèíèêà ñèíäðîìà Ýäâàðäñà?
6. Êàêîâû êëèíè÷åñêèå ñèìïòîìû ïðè àíîìàëèÿõ ïîëîâûõ õðîìîñîì — ñèíäðîìå Øåðåøåâñêîãî–Òåðíåðà?
7. Ïåðå÷èñëèòå äèàãíîñòè÷åñêèå êðèòåðèè ñèíäðîìà Ìàðôàíà.
8. Ñ êàêîé ÷àñòîòîé âñòðå÷àåòñÿ íåéðîôèáðîìàòîç?
9. Íàçîâèòå äèàãíîñòè÷åñêèå êðèòåðèè ñèíäðîìà Õîëò–Îðàìà.
10. Íà îñíîâàíèè êàêèõ äàííûõ ñòàâèòñÿ äèàãíîç ìóêîâèñöèäîçà?
11. Ïî êàêîìó òèïó íàñëåäóåòñÿ àäðåíîãåíèòàëüíûé ñèíäðîì?
12. Ñ êàêîé ÷àñòîòîé ðîæäàþòñÿ äåòè ñ ôåíèëêåòîíóðèåé?
13. ×òî ÿâëÿåòñÿ ýòèîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé?
14. ×òî ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíàìè âîçíèêíîâåíèÿ òðèñîìèé?
15. Êàêîâà ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè ó äåòåé ñ ñèíäðîìîì Ïàòàó?
16. Ñ êàêîé ÷àñòîòîé âñòðå÷àþòñÿ ïàöèåíòû ñ ñèíäðîìîì Êëàéíôåëüòåðà?
17. ×òî íàçûâàåòñÿ íàñëåäñòâåííûì ïðåäðàñïîëîæåíèåì?
18. Êàêèå çàáîëåâàíèÿ îòíîñÿòñÿ ê áîëåçíÿì ñ ìóëüòèôàêòîðèàëüíî îáóñëîâëåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ?
19. Êàêîâû îñîáåííîñòè ìîíîãåííûõ áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ?
20. Êàêèå ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ äëÿ äîêàçàòåëüñòâà ìóëüòèôàêòîðèàëüíîé ïðèðîäû çàáîëåâàíèÿ?
21.  ÷åì ñîñòîÿò ðàçëè÷èÿ ìåæäó ìîíîçèãîòíûìè è äèçèãîòíûìè
áëèçíåöàìè?
22. Äàéòå îïðåäåëåíèå òåðìèíó «êîíêîðäàíòíîñòü».
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
249
Ãëàâà 9
ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ ÁÎËÅÇÍÅÉ
9.1. Ïðèíöèïû êëèíè÷åñêîé äèàãíîñòèêè
íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
Îêîëî îäíîé òðåòè âñåé äåòñêîé ñìåðòíîñòè â ðàçâèòûõ
ñòðàíàõ îáóñëîâëåíî íàñëåäñòâåííûìè çàáîëåâàíèÿìè è âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ. Íà ëå÷åíèå ýòèõ áîëüíûõ ðàñõîäóþòñÿ îãðîìíûå ìàòåðèàëüíûå ñðåäñòâà.  äåòñêèõ îòäåëåíèÿõ 10–20% äåòè ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé. Ýòî â
7 ðàç áîëüøå, ÷åì òàêèõ áîëüíûõ â ïîïóëÿöèè. Çàáîëåâàíèÿ ó
òàêèõ áîëüíûõ òðåáóåò áîëüøîãî îáúåìà ìåäèöèíñêîé ïîìîùè, à èíîãäà ïîñòîÿííîãî ëå÷åíèÿ.  ýòîé ñâÿçè ïåðåä èíäèâèäóóìîì, ñåìüåé è îáùåñòâîì âîçíèêàåò öåëûé ðÿä ìîðàëüíûõ, ýêîíîìè÷åñêèõ, ñîöèàëüíûõ è ïðàâîâûõ ïðîáëåì.
 ýòîé ñâÿçè äèàãíîñòèêà ïðèîáðåòàåò áîëüøîå çíà÷åíèå
è ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ñàìûõ âàæíûõ è ñëîæíûõ â íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Ñëîæíîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî øèðîêèé êëèíè÷åñêèé
ïîëèìîðôèçì íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, ÷àñòè÷íîå ñîâïàäåíèå ñèìïòîìîâ ðàçëè÷íûõ áîëåçíåé, íåîáõîäèìîñòü âûÿâëåíèÿ ãåòåðîçèãîòíûõ èëè íîñèòåëåé ñáàëàíñèðîâàííûõ òðàíñëîêàöèé òðåáóþò ïðèìåíåíèÿ ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè.
Ìåòîäû äèàãíîñòèêè ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè, â òîì ÷èñëå
è ëàáîðàòîðíûå, øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ ñ 50-õ ãîäîâ ÕÕ âåêà.
Ýòî áûëî ñâÿçàíî ñ ïðîãðåññîì êëèíè÷åñêîé áèîõèìèè,
öèòîëîãèè, öèòîõèìèè, èììóíîëîãèè, ãåìàòîëîãèè.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêå èñïîëüçóåòñÿ
öåëûé ðÿä ñïåöèàëüíûõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùèõ
250
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
óñòàíîâèòü ðîëü íàñëåäñòâåííûõ ôàêòîðîâ â âîçíèêíîâåíèè
òîãî èëè èíîãî çàáîëåâàíèÿ ÷åëîâåêà, èçó÷èòü åãî ýòèîïàòîãåíåç è ðàçðàáîòàòü ñïîñîáû äèàãíîñòèêè è ïðîôèëàêòèêè îòÿãîùåííîé íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè ìíîãî÷èñëåííû è ìíîãîîáðàçíû,
áîëüøèíñòâî ôîðì íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé âñòðå÷àþòñÿ
êðàéíå ðåäêî, ñëåäîâàòåëüíî, ñïåöèàëèñò äîëæåí çíàòü îáùèå ïðèíöèïû äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ îïèñàíî áîëåå 5000 íàñëåäñòâåííûõ
çàáîëåâàíèé è àíîìàëèé ÷åëîâåêà. ×åëîâåê ïðåäñòàâëÿåò
ñîáîé äîâîëüíî òðóäíûé îáúåêò äÿ ãåíåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé.
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé âêëþ÷àåò äàííûå
àíàìíåçà, âðà÷åáíîãî îñìîòðà, îáñëåäîâàíèÿ, ãåíåàëîãè÷åñêèé àíàëèç, ïàðàêëèíè÷åñêèå, ëàáîðàòîðíî-ãåíåòè÷åñêèå è
èíñòðóìåíòàëüíûå ìåòîäû èññëåäîâàíèÿ. Ïðè ïîäîçðåíèè íà
êàêóþ-ëèáî êîíêðåòíóþ íàñëåäñòâåííóþ áîëåçíü ïðîâîäèòñÿ
ñïåöèàëèçèðîâàííîå îáñëåäîâàíèå âìåñòå ñ âðà÷îì-ãåíåòèêîì.
Ïðè äèàãíîñòèêå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé íåîáõîäèìî
ïîìíèòü, ÷òî íà ïåðâûé âçãëÿä íåíàñëåäñòâåííîå çàáîëåâàíèå ìîæåò áûòü îñëîæíåíèåì èëè ñêðûòîé ïàòîëîãèåé. Íàïðèìåð, õðîíè÷åñêàÿ ïíåâìîíèÿ ìîæåò áûòü ïðîÿâëåíèåì
ìóêîâèñöèäîçà.
Ñ öåëüþ íå ïðîïóñòèòü íàñëåäñòâåííîå çàáîëåâàíèå íåîáõîäèìî ïðèäåðæèâàòüñÿ ñëåäóþùèõ ïðèçíàêîâ:
1. Íàðóøåíèå ðîñòà, ñêåëåòà, äèñïðîïîðöèîíàëüíîñòü îòäåëüíûõ ÷àñòåé òåëà ÿâëÿþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèìè ïðèçíàêàìè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé. Äëÿ äèàãíîñòèêè ýòèõ
ïðèçíàêîâ âàæíûì ýëåìåíòîì ÿâëÿåòñÿ àíòðîïîìåòðèÿ.
2. Î÷åâèäíûìè ïðèçíàêàìè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè
ÿâëÿþòñÿ âðîæäåííûå èçîëèðîâàííûå èëè ìíîæåñòâåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ.
3. Íàðÿäó ñ àíòðîïîìåòðèåé è âðîæäåííûìè ïîðîêàìè
ðàçâèòèÿ íåîáõîäèìî îáðàùàòü âíèìàíèå íà ìèêðîàíîìàëèè, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ïðèçíàêàìè ýìáðèîíàëüíîãî
äèñìîðôîãåíåçà.
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
251
4. Ïðèçíàêàìè, óêàçûâàþùèìè íà íàñëåäñòâåííóþ ïàòîëîãèþ, ìîãóò áûòü: íàðóøåíèå òå÷åíèÿ áåðåìåííîñòè,
ìàëàÿ ïîäâèæíîñòü ïëîäà, ìàëî- è ìíîãîâîäèå, âíóòðèóòðîáíàÿ çàäåðæêà ðàçâèòèÿ ïëîäà. Íî íå âñåãäà ýòè
ïðèçíàêè âñòðå÷àþòñÿ ïðè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Äëÿ äèôôåðåíöèàëüíîé äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé íåîáõîäèìî ðàñïîçíàâàòü ñëåäóþùèå íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå ïðèçíàêè ïðå- è ïîñòíàòàëüíîãî äèñìîðôîãåíåçà
(ñì. òàáë. 9.1).
Òàáëèöà 9.1
Íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå ïðèçíàêè
ïðå- è ïîñòíàòàëüíîãî äèñìîðôîãåíåçà
1
Êîæà
2
Íîãòè
3
Âîëîñû
4
Ïîäêîæíàÿ
æèðîâàÿ
êëåò÷àòêà
Ìûøöû
×åðåï
5
6
7
Óøíûå ðàêîâèíû
ïèãìåíòíûå ïÿòíà, äåïèãìåíòàöèÿ, àíãèîìû, òåëåàíãèýêòàçèè, âåñíóøêè òåìíûå
(áîëåå 20), ãèïåðòðèõîç, ãèðñóòèçì, ëèïîìû, ôèáðîìû, âåíîçíàÿ ñåòü, êåëîèäíûå
ðóáöû
øèðîêèå, êîðîòêèå, âîãíóòûå; äèñòðîôèÿ,
ãèïîïëàçèÿ, àïëàçèÿ
ðåäêèå, ñóõèå, øåðñòèñòûå; àëîïåöèÿ (òîòàëüíàÿ, ãíåçäíàÿ), ñåäàÿ ïðÿäü íàäî ëáîì,
«ìûñ âäîâû», íèçêèé ðîñò âîëîñ íà ëáó
è/èëè íà øåå
èçáûòî÷íîå îòëîæåíèå, óìåíüøåííîå êîëè÷åñòâî, ëèïîìû
ãèïåðòðîôèÿ, ãèïîòðîôèÿ, àïëàçèÿ
âûñòóïàþùèé ëîá, ìèêðîöåôàëèÿ, ãèäðîöåôàëèÿ, ìàêðîöåôàëèÿ, áðàõèöåôàëèÿ,
äîëèõîöåôàëèÿ, êîñòíûå âûñòóïû èëè äåôåêòû, ïëîñêèé çàòûëîê
îòòîïûðåííûå, ìèêðîòèÿ, ìàêðîòèÿ, äåôîðìèðîâàííûå, íèçêîïîñàæåííûå, îòêëîíåííûå íàçàä, ñãëàæåííûé óïðîùåííûé
ðèñóíîê çàâèòêîâ, ïðåäóøíûå ôèñòóëû,
ïðåäóøíûå ïàïèëëîìû
252
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðîäîëæåíèå òàáë. 9.1
8
Ãëàçà
9
Ëèöî
10
Íîñ
11
Ãóáû è ðîò
12
×åëþñòè
13
Çóáû
14
͸áî
15
Øåÿ
16
Ãðóäíàÿ
êëåòêà è ïîçâîíî÷íèê
17
Êîíå÷íîñòè è
ñóñòàâû
ïòîç, áëåôàðîôèìîç, êîðîòêàÿ ãëàçíàÿ
ùåëü, ãåòåðîõðîìèÿ ðàäóæåê, ñèíîôðèç,
ìèêðîôòàëüì, ýïèêàíò, êîñîãëàçèå, ìîíãîëîèäíûé ðàçðåç, àíòèìîíãîëîèäíûé ðàçðåç,
ãèïåðòåëîðèçì, ãèïîòåëîðèçì, òåëåêàíò,
êîëîáîìà ðàäóæêè, äâîéíîé èëè òðîéíîé
ðÿä ðåñíèö, ìèîïèÿ, ãèïåðìåòðîïèÿ
ïëîñêîå, êðóãëîå, òðåóãîëüíîå, âûòÿíóòîå,
ñ ãðóáûìè ÷åðòàìè
øèðîêàÿ ïëîñêàÿ ïåðåíîñèöà, ñåäëîâèäíàÿ
ïåðåíîñèöà, êîðîòêèé íîñ, îòêðûòûå âïåðåä íîçäðè, ïëîñêèå êðûëüÿ íîñà, êëþâîâèäíûé íîñ.
ãóáû (òîíêèå, òîëñòûå); ôèëüòð (äëèííûé,
êîðîòêèé, ïëîñêèé, ãëóáîêèé), ìàêðîñòîìèÿ, ìèêðîñòîìèÿ, êîðîòêàÿ óçäå÷êà ÿçûêà,
ìíîæåñòâåííûå óçäå÷êè ãóá, ìèêðîãëîññèÿ, ìàêðîãëîññèÿ
ìèêðî- è ìàêðîãåíèÿ, ïðîãåíèÿ, ðåòðîãåíèÿ, ìèêðî- è ìàêðîãíàòèÿ, äèàñòåìà
(âåðõíÿÿ, íèæíÿÿ)
ãèïîïëàçèÿ ýìàëè, íåïðàâèëüíàÿ ôîðìà,
íåïðàâèëüíîå ðàñïîëîæåíèå, âðîæäåííûé
èçáûòîê çóáîâ, âðîæäåííîå îòñóòñòâèå
îäíîãî èëè íåñêîëüêèõ çóáîâ
ïëîñêîå, âûñîêîå, àðêîâèäíîå, ãîòè÷åñêîå;
ðàñùåïëåíèå ÿçû÷êà
êîðîòêàÿ è äëèííàÿ, êðèâîøåÿ, íèçêàÿ ëèíèÿ ðîñòà âîëîñ, êðûëîâèäíûå ñêëàäêè
âîðîíêîîáðàçíàÿ, êèëåâèäíàÿ, äîïîëíèòåëüíûå ñîñêè, äîëèõîñòåíîìåëèÿ, ãèïåðòåëîðèçì ñîñêîâ, ñêîëèîç, êèôîç, ëîðäîç,
ïèëîìèäàëüíàÿ ÿìêà
óêîðî÷åííûå èëè óäëèíåííûå, Õ- èëè Ñîáðàçíûå, ïåðåðàçãèáàíèå ñóñòàâîâ, ïîëèäàêòèëèÿ, îëèãîäàêòèëèÿ, áðàõèäàêòèëèÿ,
àðàõíîäàêòèëèÿ, êëèíîäàêòèëèÿ, êàìïòîäàêòèëèÿ, ñèíäàêòèëèÿ, øèðîêèé ïåðâûé
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
253
Îêîí÷àíèå òàáë. 9.1
18
Ìî÷åïîëîâàÿ
ñèñòåìà
ïàëåö, ãèïîïëàçèÿ ïåðâîãî ïàëüöà, óêîðî÷åíèå îòäåëüíûõ ïàëüöåâ, ïîïåðå÷íàÿ ëàäîííàÿ ñêëàäêà, îäíà ñêëàäêà íà ïÿòîì
ïàëüöå, ïëîñêîñòîïèå, êîñîëàïîñòü, ïîëàÿ
ñòîïà, êîíñêàÿ ñòîïà
êðèïòîðõèçì, ãèïîñïàäèÿ, øàëåâèäíàÿ ìîøîíêà, óâåëè÷åííûé êëèòîð
9.2. Äåðìàòîãëèôè÷åñêèé ìåòîä
 ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêå äëÿ âûÿâëåíèÿ î÷åíü ðàííèõ ïðèçíàêîâ óæå èìåþùèõñÿ çàáîëåâàíèé è ïðîôèëàêòèêè ïðèìåíÿåòñÿ äåðìàòîãëèôè÷åñêèé ìåòîä.
Ñàìîé ïðîñòîé èç ãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ, äåøåâûé, íî ïîçâîëÿþùèé ïîëó÷èòü äîñòîâåðíûå ðåçóëüòàòû — äåðìàòîãëèôèêà, èññëåäîâàíèå êîæíûõ óçîðîâ.
Äåðìàòîãëèôèêà — ðàçäåë ìîðôîëîãèè, èçó÷àþùèé ïàïèëëÿðíûå ëèíèè è óçîðû.
Ïðåäìåòîì èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ãðåáíåâàÿ êîæà, èìåþùàÿñÿ íà ëàäîííûõ è ïîäîøâåííûõ ïîâåðõíîñòÿõ êèñòåé ðóê è
ñòîï. Ýòîò ìåòîä ïîçâîëÿåò äèàãíîñòèðîâàòü íåêîòîðûå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ.
Ðèñóíîê îòïå÷àòêà ó êàæäîãî ÷åëîâåêà ñòðîãî èíäèâèäóàëåí
è íàñëåäñòâåííî îáóñëîâëåí. Òåîðåòè÷åñêè âîçìîæíî ñîâïàäåíèå ëèøü ñ ÷àñòîòîé 1 : 10 (â ãåíåðàöèè, ñìåíå ïîêîëåíèé),
ò. å. íåâîçìîæíà âñòðå÷à äâóõ ëèö ñ îäèíàêîâûìè îòïå÷àòêàìè. Íåèçìåíÿåìîñòü ýòèõ óçîðîâ â òå÷åíèå æèçíè èíäèâèäà
áûëà íàó÷íî äîêàçàíà Ô. Ãàëüòîíîì â 1892 ã.
 ñëó÷àå âûÿâëåíèÿ çàáîëåâàíèé, ê êîòîðûì èìååò ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ïàöèåíò, îí ìîæåò áûòü ïîñòàâëåí íà ñâîåîáðàçíûé äèñïàíñåðíûé ó÷åò, åìó ìîãóò áûòü ðåêîìåíäîâàíû
îïðåäåëåííûå ìåðîïðèÿòèÿ èëè öåëûé êîìïëåêñ ìåðîïðèÿòèé, íàïðàâëåííûõ íà ïðåäóïðåæäåíèå âûÿâëåííûõ çàáîëåâàíèé. Öåëåíàïðàâëåííîå óñòðàíåíèå ïðè÷èí, ìîãóùèõ âûçâàòü
òî èëè èíîå çàáîëåâàíèå, áóäåò íåñîìíåííî áîëåå ýôôåêòèâíûì äëÿ ïîâûøåíèÿ óðîâíÿ çäîðîâüÿ íàñåëåíèÿ.
254
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ìåòîä äåðìàòîãëèôè÷åñêîãî àíàëèçà øèðîêî ïðèìåíèì â
ãåíåòèêå. Èçó÷àÿ îñîáåííîñòè ñòðîåíèÿ êèñòåé ðóê è èõ îòïå÷àòêè, ìîæíî ñîñòàâèòü õàðàêòåðèñòèêó îòäåëüíûõ ïîïóëÿöèé,
Ñ ïîìîùüþ ïîäîáíûõ ìàðêåðîâ ìîæíî, â ÷àñòíîñòè, ñëåäèòü
çà èñòîðèåé ãåîãðàôè÷åñêèõ ïåðåìåùåíèé íàðîäíîñòåé è ìèãðàöèé ïîïóëÿöèé ëþäåé â íàøå âðåìÿ.
Êðèìèíàëèñòû äàâíî óæå ñ ïîìîùüþ äàêòèëîñêîïè÷åñêîãî ðèñóíêà èäåíòèôèöèðóþò ëè÷íîñòü ïðåäïîëàãàåìîãî ïðåñòóïíèêà. Ñóäåáíûå ìåäèêè èñïîëüçóþò ýòîò ìåòîä â ðåøåíèè ñïîðíûõ âîïðîñîâ îá îòöîâñòâå. Äåðìàòîãëèôè÷åñêèé
àíàëèç ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ âûÿâëåíèÿ íîñèòåëåé ãåíåòè÷åñêîé
ïàòîëîãèè, ÷òî â êîìïëåêñå ñ òðàäèöèîííûìè ãåíåòè÷åñêèìè
ìåòîäàìè ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ ìàññîâîãî ñêðèíèíãà
(ïðîñåèâàíèÿ) íîñèòåëåé íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé ñðåäè
íàñåëåíèÿ ñ öåëüþ ðàííåé äèàãíîñòèêè è ïîìîùè â ïëàíèðîâàíèè ñåìüè.
Î âîçìîæíîñòè äèàãíîñòèêè çàáîëåâàíèé ìåòîäîì äåðìàòîãëèôèêè áûëî âïåðâûå çàÿâëåíî â ñåðåäèíå 20-õ ãîäîâ XX âåêà
àìåðèêàíñêèìè ó÷åíûìè Ã. Êàììèíñîì è ×. Ìèäëî. Ìåòîä
äåðìàòîãëèôèêè ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü ïðåäðàñïîëîæåííîñòü
ê çàáîëåâàíèÿì, à òàêæå ñâîåîáðàçíûé ãåíåòè÷åñêèé ôîí,
ñïîñîácòâóþùèé ïîâûøåíèþ âîñïðèèì÷èâîñòè, íàïðèìåð,
ê èíôåêöèîííûì çàáîëåâàíèÿì.  îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ ýòèì
ñïîñîáîì ìîãóò áûòü óòî÷íåíû êëèíè÷åñêèå äèàãíîçû, ÷òî
ìîæåò èìåòü îïðåäåëåííîå ïðàêòè÷åñêîå çíà÷åíèå.
Äèàãíîñòèêà çàáîëåâàíèé ïî êîæíûì óçîðàì îñíîâàíà íà
íàõîæäåíèè ó äàííîãî ïàöèåíòà ïðèçíàêîâ äåðìàòîãëèôèêè,
íàèáîëåå ÷àñòî âñòðå÷àþùèõñÿ ó ñòðàäàþùèõ äàííîé ïàòîëîãèåé ëþäåé. Ðåçóëüòàòû àíàëèçà äåðìàòîãëèôè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ èñïîëüçóþòñÿ îòå÷åñòâåííûìè è çàðóáåæíûìè èññëåäîâàòåëÿìè äëÿ èçó÷åíèÿ äåðìàòîãëèôè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé áîëåå
100 çàáîëåâàíèé.
Ãðåáíåâàÿ êîæà èìååò ïðåèìóùåñòâà ïåðåä ìíîãèìè àíàòîìè÷åñêèìè ïðèçíàêàìè, òàê êàê, âî-ïåðâûõ, ìîæåò áûòü âûðàæåíà êà÷åñòâåííûìè è êîëè÷åñòâåííûìè ñïîñîáàìè, âî-âòîðûõ, ñîäåðæèò â ñåáå îäíîâðåìåííî íåñêîëüêî ïðèçíàêîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ ìîæåò èìåòü äèàãíîñòè÷åñêîå çíà÷åíèå, è,
â-òðåòüèõ, øèðîêî äîñòóïíà äëÿ èññëåäîâàíèÿ.
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
255
Ïðèíÿòî ñ÷èòàòü, ÷òî â ôîðìèðîâàíèè ðèñóíêîâ êîæè ëàäîííûõ ïîâåðõíîñòåé êèñòåé ðóê è ïîäîøâåííûõ ïîâåðõíîñòåé
ñòîï ïðèíèìàþò ó÷àñòèå âñå ãåíû ÷åëîâåêà.
Íàñëåäñòâåííûå ñâîéñòâà ïðîÿâëÿþòñÿ â ñòðîåíèè ãðåáíåâîé êîæè ïðåæäå âñåãî ïîòîìó, ÷òî ïðèçíàêè äåðìàòîãëèôèêè íàñëåäóþòñÿ ïî ïîëèãåííîìó òèïó.  ýòîì ñëó÷àå íå ñîáëþäàåòñÿ ïðèíöèï «îäèí ãåí — îäèí ïðèçíàê», êàæäûé ïðèçíàê ãðåáíåâîé êîæè êîíòðîëèðóåòñÿ ãðóïïîé ãåíîâ. Ïðè÷åì
êàæäûé ãåí ìîæåò ó÷àñòâîâàòü â íåñêîëüêèõ ðàçíûõ ãðóïïàõ äëÿ
êîíòðîëÿ ðàçíûõ ïðèçíàêîâ. Ïîýòîìó êàæäûé ãåí òàê èëè èíà÷å
ïðîÿâëÿåò ñâîè îñîáåííîñòè â ðèñóíêàõ ãðåáíåâîé êîæè.
9.3. Ïîïóëÿöèîííî-ñòàòèñòè÷åñêèé ìåòîä.
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ èçìåíåíèé ÷àñòîò ãåíîòèïîâ è ãåíîâ â
ïîñëåäóþùåì ïîêîëåíèè èñïîëüçóåòñÿ çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà. Èçâåñòíî, ÷òî ãåíîòèïû êàæäîãî ïîñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ îáðàçóþòñÿ èç ãàìåò ïðåäûäóùåãî. Åñëè ïðåäïîëîæèòü,
÷òî íà ïîïóëÿöèþ íå äåéñòâóþò íèêàêèå ôàêòîðû, èçìåíÿþùèå ÷àñòîòó ãåíîâ, òîãäà ÷àñòîòó â ïîêîëåíèè ïîòîìêîâ ìîæíî îïðåäåëèòü ïî òèïó ñêðåùèâàíèÿ è ÷àñòîòå êàæäîãî òèïà, à
òàêæå ñîîòíîøåíèå ãåíîòèïîâ â ïîòîìñòâå îò êàæäîãî òèïà
ñêðåùèâàíèÿ.
Åñëè äîïóñòèòü ïðåäïîëîæåíèå î ñëó÷àéíîì îáúåäèíåíèè âñåõ
ãàìåò, òî âîçìîæåí äðóãîé ïóòü îïðåäåëåíèÿ ãåíîòèïè÷åñêîãî
ñîñòàâà ïîïóëÿöèè. Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà äîêàçûâàåò, ÷òî
â äîñòàòî÷íî áîëüøèõ ïîïóëÿöèÿõ ïðè ïàíìèêñèè, îòñóòñòâèè
îòáîðà è ëþáîì èñõîäíîì ñîîòíîøåíèè ÷àñòîò àëëåëåé îäíîãî
ëîêóñà â áëèæàéøèõ ïîêîëåíèÿõ óñòàíàâëèâàåòñÿ ðàâíîâåñèå ñîîòâåòñòâóþùèõ ãåíîòèïîâ. (Ïîäðîáíåå ñì. ãë. 5.)
9.4. Èììóíîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä
Èììóíîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä âêëþ÷àåò ñåðîëîãè÷åñêèå ìåòîäû, èììóíîýëåêòðîôîðåç è äð., êîòîðûå èñïîëüçóþò äëÿ
256
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
èçó÷åíèÿ ãðóïï êðîâè, áåëêîâ è ôåðìåíòîâ ñûâîðîòêè êðîâè
è òêàíåé. Ñ åãî ïîìîùüþ ìîæíî óñòàíîâèòü èììóíîëîãè÷åñêóþ íåñîâìåñòèìîñòü, âûÿâèòü èììóíîäåôèöèò, ìîçàèöèçì
áëèçíåöîâ è ò. ä.
Îäíèì èç íàèáîëåå èíôîðìàòèâíûõ ìåòîäîâ îöåíêè ñòåïåíè âçàèìíîé èììóíîãåíåòè÷åñêîé ñîâìåñòèìîñòè èíäèâèäîâ
ÿâëÿåòñÿ ðåàêöèÿ ñìåøàííîé êóëüòóðû ëèìôîöèòîâ (ÑÊË),
ñóòü êîòîðîé çàêëþ÷àåòñÿ â ðàñïîçíàâàíèè èììóíîêîìïåòåíòíûìè êëåòêàìè îäíîãî ÷åëîâåêà êëåòîê äðóãîãî ÷åëîâåêà, ýêñïðåññèðóþùèå HLA-àíòèãåíû ñîáñòâåííîãî ãåíîòèïà. ×åì
áîëüøå ñòåïåíü ðàçëè÷èÿ ìåæäó èíäèâèäàìè ïî HLA-àíòèãåíàì, îñîáåííî êëàññà HLA-DR, òåì èíòåíñèâíåå ïðîòåêàåò
ðåàêöèÿ àêòèâàöèè ïðîëèôåðàöèè êëåòîê â êóëüòóðå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ñâÿçè ñ øèðîêèì âíåäðåíèåì â ïðàêòèêó èììóíîãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ ÄÍÊ-òèïèðîâàíèÿ ïðîâîäèòñÿ ìàññîâûé ïåðåñìîòð è óòî÷íåíèå ñòåïåíè è õàðàêòåðà
àññîöèèðîâàííîñòè áîëåçíåé ÷åëîâåêà ñ âíîâü âûÿâëÿåìûìè
àëëåëÿìè HLA-ãåíîâ. Íàðÿäó ñ îáÿçàòåëüíûì ó÷åòîì ýòíè÷åñêîé ïðèíàäëåæíîñòè ïàöèåíòà è øèðîêèì ïðèìåíåíèåì
êîìïüþòåðèçèðîâàííûõ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîé îáðàáîòêè äàííûõ ýòî ïðèâåäåò ê çíà÷èòåëüíîìó ïîâûøåíèþ ðàííåé äèàãíîñòè÷åñêîé è îñîáåííî ïðîãíîñòè÷åñêîé çíà÷èìîñòè èììóíîãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ.
Çíà÷èòåëüíûå ïåðñïåêòèâû îòêðûâàþòñÿ â ñâÿçè ñ âíåäðåíèåì â ïðàêòèêó ìåòîäîëîãèè áèî÷èïîâûõ èññëåäîâàíèé.
Ïðèíöèïèàëüíûì ìîìåíòîì ýòîé ìåòîäîëîãèè ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü â àâòîìàòè÷åñêîì ðåæèìå àíàëèçèðîâàòü ïîëèìîðôèçìû äåñÿòêîâ òûñÿ÷ ãåíîâ ñ ïîìîùüþ ãèáðèäèçàöèè ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ ñ ñïåöèôè÷åñêèìè ìå÷åííûìè çîíäàìè, íàíîñèìûìè ëàáîðàòîðíûìè ðîáîòàìè (÷èï-ðàéòåðàìè) íà ñòåêëÿííûå èëè áóìàæíûå ïîäëîæêè. Èõ àíàëèç ñêàíèðóþùèìè
óñòðîéñòâàìè (÷èï-ðèäåðàìè) ïðè ëàçåðíîì îáëó÷åíèè ïîçâîëÿåò ñ ïîìîùüþ êîìïüþòåðíûõ ïðîãðàìì ïîëó÷àòü èíôîðìàöèþ îá àëëåëüíîì ïîðòðåòå èíòåðåñóþùåãî èññëåäîâàòåëÿ ôðàãìåíòà ãåíîìà ÷åëîâåêà. Äëÿ èììóíîãåíåòèêè âíåäðåíèå ýòîé
ìåòîäèêè äàñò âîçìîæíîñòü ïîëó÷àòü ïîëíóþ èíôîðìàöèþ îá
àëëåëüíûõ âàðèàíòàõ ãåíîâ ãëàâíîãî è ìèíîðíîãî êîìïëåêñîâ
ãèñòîñîâìåñòèìîñòè, ãåíîâ öèòîêèíîâ è ðåöåïòîðîâ ê íèì,
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
257
ãåíîâ èììóíîãëîáóëèíîâ, ãåíîâ ïðîöåññèíãà àíòèãåíîâ è î
äðóãèõ ãåíåòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ, êîäèðóþùèõ ñòðóêòóðó èììóíîëîãè÷åñêè çíà÷èìûõ áåëêîâ.
Èììóíîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû íàøëè ñâîå ïðèìåíåíèå è â
ëå÷åíèè íåêîòîðûõ ôîðì áåñïëîäíûõ áðàêîâ. Óñïåøíî ïðîéäåí ýòàï âíåäðåíèÿ â êëèíè÷åñêóþ ìåäèöèíó èììóíîãåíåòè÷åñêèõ ñïîñîáîâ ïðîãíîçà è ðàííåãî äèôôåðåíöèàëüíîãî äèàãíîçà áîëüøîãî ÷èñëà çàáîëåâàíèé, îñíîâàííûõ íà àññîöèèðîâàííîñòè ïðåäðàñïîëîæåííîñòè è ðåçèñòåíòíîñòè ÷åëîâåêà
ê çàáîëåâàíèÿì ñ HLA-àíòèãåíàìè. Ïåðñïåêòèâíîé íà ýòîì
ïóòè ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòêà êîìïüþòåðíûõ ñèñòåì äîñòîâåðíîãî
äèàãíîçà è ïðîãíîçà.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé â îáëàñòè êëèíè÷åñêîé èììóíîãåíåòèêè ïîçâîëèëè óæå ñåãîäíÿ ðåøèòü öåëûé ðÿä âîïðîñîâ
â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ åñòåñòâîçíàíèÿ è íàìåòèòü ïóòè ðåøåíèÿ åãî íàèáîëåå ñóùåñòâåííûõ ïðîáëåì.
9.5. Ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû äèàãíîñòèêè
íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
Èñòîðèÿ ïðèìåíåíèÿ ëàáîðàòîðíûõ ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè
áåðåò ñâîå íà÷àëî ïðèìåðíî 100 ëåò íàçàä, êîãäà äèàãíîñòèêà
îòäåëüíûõ áîëåçíåé ïðîâîäèëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì êà÷åñòâåííûõ áèîõèìè÷åñêèõ èëè ïàòîãèñòîëîãè÷åñêèõ ìåòîäîâ.
Ñ ïðîãðåññîì ëàáîðàòîðíîé äèàãíîñòèêè è ïîâûøåííûì
èíòåðåñîì ê íàñëåäñòâåííûì çàáîëåâàíèÿì ìíîãî÷èñëåííûå
ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû íàøëè øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ïðàêòèêå, òàêèå êàê öèòîëîãè÷åñêèå, èììóíîëîãè÷åñêèå, áèîõèìè÷åñêèå, ãåìàòîëîãè÷åñêèå, öèòîãåíåòè÷åñêèå, ìîëåêóëÿðíîáèîõèìè÷åñêèå.
Ëàáîðàòîðíàÿ äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ìîæåò
áûòü íàïðàâëåíà äëÿ èäåíòèôèêàöèè: ýòèîëîãèè, ïåðâè÷íîãî çâåíà ïàòîãåíåçà è âòîðè÷íûõ èçìåíåíèé ïàòîãåíåçà.
1. Âûÿâëåíèå ýòèîëîãèè áîëåçíè — õàðàêòåðèñòèêà ãåíîòèïà (âûÿâëåíèå ìóòàöèè ó îáñëåäóåìîãî èíäèâèäà). Õðîìîñîìíûå è ãåíîìíûå ìóòàöèè âûÿâëÿþòñÿ
258
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñ ïîìîùüþ öèòîãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ; ãåííûå ìóòàöèè — ìîëåêóëÿðíî-áèîëîãè÷åñêèìè.
2. Âûÿâëåíèå ïåðâîé ñòóïåíè ïàòîãåíåçà, ò. å. ïåðâè÷íîãî
ïðîäóêòà ïàòîëîãè÷åñêîãî ãåíà. Ñ ýòîé öåëüþ ïðèìåíÿþòñÿ
òî÷íûå áèîõèìè÷åñêèå, èììóíîëîãè÷åñêèå èëè èììóíîôåðìåíòíûå ìåòîäû.
3. Ðåãèñòðàöèÿ ñïåöèôè÷åñêèõ ìåòàáîëèòîâ èçìåíåííîãî
îáìåíà, âîçíèêàþùèõ â ïðîöåññå ðåàëèçàöèè ìóòàíòíîãî ïåðâè÷íîãî ïðîäóêòà èëè åãî îòñóòñòâèÿ. Èññëåäîâàíèå âûïîëíÿåòñÿ íà óðîâíå êëåòîê èëè æèäêîñòåé
(êðîâü, ìî÷à, ñåêðåò) ñ ïîìîùüþ áèîõèìè÷åñêèõ, öèòîëîãè÷åñêèõ è èììóíîëîãè÷åñêèõ ìåòîäîâ.
 ìåòîäèêè âñåõ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêèõ êîíñóëüòàöèé âõîäÿò íàèáîëåå ïðèìåíÿåìûå â äèàãíîñòè÷åñêîé ïðàêòèêå ìåòîäû — öèòîãåíåòè÷åñêèå, áèîõèìè÷åñêèå è ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû, êîòîðûå ïðîâîäÿò âðà÷ ñ ôåëüäøåðîìëàáîðàíòîì.
Öèòîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû
Öèòîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä — ìèêðîñêîïè÷åñêîå èçó÷åíèå
ñòðóêòóðû õðîìîñîìíîãî íàáîðà èëè îòäåëüíûõ õðîìîñîì ÷åëîâåêà, ïîçâîëÿþùåå âûÿâèòü èõ ÷èñëîâûå è ñòðóêòóðíûå èçìåíåíèÿ.  1959 ã. ôðàíöóçñêèå ó÷åíûå Æ. Ëåæåí, Ð. Òþðïåí è Ì. Ãîòüå óñòàíîâèëè õðîìîñîìíóþ ïðèðîäó áîëåçíè
Äàóíà. Â ïîñëåäóþùèå ãîäû áûëè îïèñàíû ìíîãèå äðóãèå
õðîìîñîìíûå ñèíäðîìû, ÷àñòî âñòðå÷àþùèåñÿ ó ÷åëîâåêà. Öèòîãåíåòèêà ñòàëà âàæíåéøèì ðàçäåëîì ïðàêòè÷åñêîé ìåäèöèíû.  íàñòîÿùåå âðåìÿ öèòîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ äèàãíîñòèêè õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé, ñîñòàâëåíèÿ ãåíåòè÷åñêèõ êàðò õðîìîñîì, èçó÷åíèÿ ìóòàöèîííîãî ïðîöåññà
è äðóãèõ ïðîáëåì ãåíåòèêè ÷åëîâåêà. Ðàçâèâàåòñÿ è öèòîãåíåòèêà çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé ÷åëîâåêà.
Äëÿ àíàëèçà êàðèîòèïà ÷åëîâåêà íåîáõîäèìû äåëÿùèåñÿ
ñîìàòè÷åñêèå è ïîëîâûå êëåòêè. Ïðè öèòîãåíåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ èñïîëüçóþò êóëüòóðó êëåòîê ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè — ëèìôîöèòîâ, êîñòíîãî ìîçãà è ôèáðîáëàñòîâ.
×àùå îáúåêòîì äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñëóæèò êóëüòóðà ëåéêîöèòîâ ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè.
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
259
Äëÿ àíàëèçà êàðèîòèïà ïëîäà èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå êëåòî÷íûå êóëüòóðû – êëåòêè âîðñèíîê õîðèîíà, êëåòêè ïëîäà,
âûäåëåííûå èç àìíèîòè÷åñêîé æèäêîñòè.
Èññëåäîâàíèå êàðèîòèïà ÷åëîâåêà ïðîâîäÿò ñ ïîìîùüþ
îáðàçöà ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè (1–2 ìë), âêëþ÷àþùåå òðè
îñíîâíûõ ýòàïà: 1) êóëüòèâèðîâàíèå êëåòîê; 2) îêðàñêó ïðåïàðàòà; 3) ìèêðîñêîïè÷åñêèé àíàëèç ïðåïàðàòà.
Êóëüòèâèðîâàíèå êëåòîê ïðîâîäèòñÿ ïîñëå çàáîðà îáðàçöà
êðîâè, êîòîðûé ïîìåùàþò â ïèòàòåëüíóþ ñîëåâóþ ñðåäó ñ
äîáàâëåíèåì öåëüíîé ñûâîðîòêè êðóïíîãî ðîãàòîãî ñêîòà è
áåëêà ðàñòåíèé. Ìåòîäû öèòîãåíåòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ
ìîæíî ðàçäåëèòü íà ïðÿìûå — ïîëó÷åíèå ïðåïàðàòîâ áåç êóëüòèâèðîâàíèÿ è íåïðÿìûå — ïîëó÷åíèå ïðåïàðàòîâ õðîìîñîì
èç êëåòîê, êóëüòèâèðîâàííûõ â èñêóññòâåííûõ ïèòàòåëüíûõ
ñðåäàõ.
Îáúåêòîì èññëåäîâàíèÿ ïðè îáîèõ ìåòîäàõ öèòîãåíåòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ õðîìîñîìû â ñòàäèè ìåòàôàçû
ìèòîçà, ïîñêîëüêó òîëüêî â ýòîé ñòàäèè âîçìîæíî òî÷íî èäåíòèôèöèðîâàòü õðîìîñîìû è âûÿâëåíèå èõ íàðóøåíèé. Èññëåäîâàíèå âîçìîæíî è â ñòàäèè ìåéîçà, íî ýòî ñîïðÿæåíî ñ
òðóäíîñòÿìè ïîëó÷åíèÿ áèîïòàòîâ èç ïîëîâûõ æåëåç.
Ïðÿìûå ìåòîäû â îñíîâíîì èñïîëüçóþòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ
êîñòíîãî ìîçãà, íî ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü àíàëèç õðîìîñîì îïóõîëåâûõ êëåòîê. Ïðîâîäÿò ñòåðíàëüíóþ ïóíêöèþ êîñòíîãî
ìîçãà, ïîìåùàþò åãî â ïèòàòåëüíóþ ñðåäó, äîáàâëÿþò â íåå
êîëõèöèí, êîòîðûé îñòàíàâëèâàåò äåëåíèå êëåòîê íà ñòàäèè
ìåòàôàçû ìèòîçà. Êëåòêè èíêóáèðóþò 2–3 ÷àñà ïðè 37 îÑ,
çàòåì ãîòîâÿò ïðåïàðàòû õðîìîñîì.
Ïðè íåïðÿìîì ìåòîäå ïðîâîäèòñÿ êóëüòèâèðîâàíèå. Íàèáîëåå äîñòóïíûì ìåòîäîì ÿâëÿåòñÿ àíàëèç õðîìîñîì ëåéêîöèòîâ ïåðèôåðè÷åñêîé êðîâè ÷åëîâåêà.
Ïîñëå çàáîðà îáðàçåö êðîâè ïîìåùàþò â ïèòàòåëüíóþ ñðåäó
ñ äîáàâëåíèåì öåëüíîé ñûâîðîòêè êðóïíîãî ðîãàòîãî ñêîòà è
áåëêà áîáîâûõ ðàñòåíèé — ôèòîãåìàããëþòèíèíà, ñòèìóëèðóþùåãî ïðîöåññ äåëåíèÿ êëåòîê. Çàòåì êóëüòóðà ïîìåùàåòñÿ â
òåðìîñòàò ïðè 37 îÑ íà 72 ÷àñà. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ ìåòàôàçíûõ
êëåòîê â êóëüòóðó çà 2 ÷àñà äî îêîí÷àíèÿ êóëüòèâèðîâàíèÿ
260
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ââîäÿò êîëõèöèí, êîòîðûé ïðèîñòàíàâëèâàåò äåëåíèå êëåòîê
íà ñòàäèè ìåòàôàçû è óâåëè÷èâàåò êîíäåíñàöèþ õðîìîñîì.
Ðàçðàáîòàíû ðàçëè÷íûå ìåòîäû ïðèãîòîâëåíèÿ ïðåïàðàòîâ
õðîìîñîì êóëüòèâèðîâàíèåì â òå÷åíèå 2–3 ñóòîê è â òå÷åíèå
íåñêîëüêèõ íåäåëü.
Âàæíûì ýòàïîì öèòîãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà ÿâëÿåòñÿ îêðàñêà
ïîëó÷åííûõ ïðåïàðàòîâ. Åå ïðîâîäÿò ïðîñòûìè, äèôôåðåíöèàëüíûìè è ôëþîðåñöåíòíûìè ìåòîäàìè.
Ïðîñòàÿ îêðàñêà îáåñïå÷èâàåò ãðóïïîâóþ èäåíòèôèêàöèþ
õðîìîñîì. Èñïîëüçóåòñÿ îíà äëÿ êîëè÷åñòâåííîãî ó÷åòà õðîìîñîìíûõ àíîìàëèé ïðè îïðåäåëåíèè ìóòàãåííîñòè ñðåäû (äåéñòâèÿ ðàäèàöèè, õèìè÷åñêèõ ìóòàãåíîâ è äð.). Ñ ïîìîùüþ
ýòîãî òèïà îêðàñêè áûëè îòêðûòû ìíîãèå õðîìîñîìíûå áîëåçíè, à òàêæå õðîìîñîìíûå àáåððàöèè, âûçûâàþùèå ñàìîïðîèçâîëüíûå àáîðòû, âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ, êàíöåðîãåíåç è ò. ï.
Ñ öåëüþ âûÿâëåíèÿ ñòðóêòóðíîé ðàçíîðîäíîñòè õðîìîñîì
ïî äëèíå, ÷òî âûðàæàåòñÿ â âèäå ÷åðåäîâàíèÿ ñâåòëûõ è òåìíûõ ïîëîñ (ýó- è ãåòåðîõðîìàòè÷åñêèõ ðàéîíîâ), ïðèìåíÿþòñÿ ìåòîäû äèôôåðåíöèàëüíîãî îêðàøèâàíèÿ. Îòìå÷àåòñÿ, ÷òî
ïðîòÿæåííîñòü è ðèñóíîê ïîëîñ ñïåöèôè÷íû äëÿ êàæäîé õðîìîñîìû.
Äèôôåðåíöèàëüíîå îêðàøèâàíèå õðîìîñîì ìîæíî ïðîâîäèòü ðÿäîì ñïîñîáîâ. Íàèáîëüøåå ïðèìåíåíèå ïîëó÷èëè ìåòîäû îêðàñêè êðàñèòåëåì Ãèìçà (G-îêðàñêà), êîãäà õðîìîñîìû ïðåäâàðèòåëüíî îáðàáàòûâàþòñÿ ðàñòâîðîì òðèïñèíà
è ôëþîðåñöèðóþùèì êðàñèòåëåì àêðèõèíîì èëè àêðèõèíèïðèòîì (Q-ìåòîä), äåéñòâèå êîòîðîãî îñíîâàíî íà ñïîñîáíîñòè ìåòàôàçíûõ õðîìîñîì äèôôåðåíöèàëüíî ñâÿçûâàòü
ôëþîðîõðîìû. Ïîñëå îêðàøèâàíèÿ àêðèõèí-èïðèòîì ñåãìåíòû ïðèîáðåòàþò ÿðêîå ôëþîðåñöèðóþùåå ñâå÷åíèå. Äëÿ
ïðîñìîòðà òàêèõ ïðåïàðàòîâ èñïîëüçóþò ëþìèíåñöåíòíûé
ìèêðîñêîï.
Ðàçðàáîòàíû ìíîãî÷èñëåííûå ìîäèôèêàöèè òåõíè÷åñêîãî
âûïîëíåíèÿ ýòàïîâ äëÿ êàæäîãî âèäà îêðàøèâàíèÿ. Â ýòèõ
ñëó÷àÿõ ïðèìåíÿåòñÿ òðåõáóêâåííàÿ ñèñòåìà îáîçíà÷åíèÿ äëÿ
êàæäîãî âèäà îêðàñêè: Q-ìåòîä ñ èñïîëüçîâàíèåì àêðèõèíà
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
261
è åãî ïðîèçâîäíûõ — QFQ, G-ìåòîä ñ ïðèìåíåíèåì òðèïñèíà
— GTG è äð. Ðåæå èñïîëüçóþòñÿ äðóãèå ìåòîäû îêðàñêè,
ÿâëÿþùèåñÿ ðàçíîâèäíîñòÿìè äèôôåðåíöèàëüíîãî îêðàøèâàíèÿ ïî ìåòîäó Ãèìçû — R-ìåòîä è C-ìåòîä, ââèäó èõ ñëîæíîñòè è óçêîé ñïåöèôè÷íîñòè.
Ðèñ. 9.1. Ñõåìàòè÷åñêîå èçîáðàæåíèå õðîìîñîì ÷åëîâåêà
ïðè äèôôåðåíöèàëüíîé îêðàñêå (G-ìåòîä)
262
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ìåòîäû äèôôåðåíöèàëüíîãî îêðàøèâàíèÿ ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ
äëÿ àíàëèçà õðîìîñîì, ïîëó÷åííûõ èç êóëüòóð ëþáûõ òêàíåé.
Îêðàøåííûå ñåãìåíòû — ýòî ãåòåðîõðîìàòèíîâûå ó÷àñòêè ñ ïîâòîðÿþùèìèñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè ÄÍÊ, à íåîêðàøåííûå — ýóõðîìàòèíîâûå ðàéîíû ñ êîäèðóþùèìè ïîñëåäîâàòåëüíîñòÿìè ÄÍÊ (ðèñ. 9.1).
Ïðè R-ìåòîäå ðàñïðåäåëåíèå îêðàøåííûõ è íåîêðàøåííûõ
ñåãìåíòîâ áóäåò îáðàòíûì òîìó, ÷òî íàáëþäàåòñÿ ïðè
G- è Q-îêðàøèâàíèè. Íà R-îêðàøåííûõ õðîìîñîìàõ ãåòåðîõðîìàòèíîâûå è îêîëîöåíòðîìåðíûå ðàéîíû îñòàþòñÿ ñâåòëûìè.  ñëó÷àå æå Ñ-îêðàøèâàíèÿ âûÿâëÿþòñÿ ðàéîíû
ñòðóêòóðíîãî ãåòåðîõðîìàòèíà, íàèáîëåå óñòîé÷èâîãî ê õèìè÷åñêèì è ôèçè÷åñêèì ïîâðåæäåíèÿì.  àóòîñîìàõ è Õ-õðîìîñîìàõ ÷åëîâåêà ýòè ðàéîíû ëîêàëèçîâàíû â îêîëîöåíòðîìåðíûõ ó÷àñòêàõ, à â Y-õðîìîñîìå — â äèñòàëüíîé ïîëîâèíå
äëèííîãî ïëå÷à. Íàèáîëåå êðóïíûå áëîêè Ñ-õðîìàòèíà èìåþòñÿ â àóòîñîìàõ 1, 9 è 16 â îáëàñòè èõ âòîðè÷íûõ ïåðåòÿæåê,
à òàêæå â Y-õðîìîñîìå. Ñàìûìè ìåëêèìè öåíòðîìåðíûìè
áëîêàìè îáëàäàþò Y-õðîìîñîìà è àóòîñîìà 2 (ðèñ. 9.2).
Îñîáåííîñòüþ õðîìîñîì ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ àñèíõðîííîñòü
(íåîäíîâðåìåííîñòü) ðåïëèêàöèè ïî äëèíå.  êàæäîé õðîìîñîìå åñòü ðàíî èëè ïîçäíî îáðàçóþùèåñÿ ðåïëèöèðóþùèåñÿ ó÷àñòêè. Áîëüøèíñòâî êðóïíûõ è ìàëûõ ñåãìåíòîâ ìåòàôàçíûõ õðîìîñîì, êàê ïîêàçàëè èññëåäîâàíèÿ, îáðàçóþòñÿ ïóòåì ñëèÿíèÿ ñóáñåãìåíòîâ, êîòîðûå áîëåå ÷åòêî âèäíû â ïðîôàçå è ïðîìåòàôàçå. Íà ýòèõ ñòàäèÿõ õðîìîñîìû èìåþò áîëüøóþ ëèíåéíóþ ïîäðàçäåëåííîñòü, ïîñêîëüêó ìåíåå êîíäåíñèðîâàíû è íåäîñïèðàëèçîâàíû.  äàëüíåéøåì áûëè ðàçðàáîòàíû ðàçëè÷íûå ìåòîäû ïîëó÷åíèÿ êëåòîê, äåëÿùèõñÿ íà ñòàäèÿõ ïðîôàçû
è ïðîìåòàôàçû. Ýòè ìåòîäû äàëè âîçìîæíîñòü áîëåå òî÷íî óñòàíàâëèâàòü òî÷êè ðàçðûâîâ â ïåðåñòðîåííûõ õðîìîñîìàõ, êîãäà
â ïåðåñòðîéêó âîâëå÷åíû íåáîëüøèå ó÷àñòêè õðîìîñîì — ìèêðîïåðåñòðîéêè.  ïðàêòèêå òàêîé ìåòîä ìîæíî ïðèìåíÿòü äëÿ
äèàãíîñòèêè áîëåçíåé ñ ìèêðîïåðåñòðîéêàìè â îäíîé èëè íåñêîëüêèõ õðîìîñîìàõ: äåëåöèè, òðàíñëîêàöèè, èíâåðñèè.
Äëÿ âûÿâëåíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ðåïëèêàöèè ïðèìåíÿåòñÿ 5-áðîìäåçîêñèóðèäèí, ÿâëÿþùèéñÿ àíàëîãîì òèìèíà.
263
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
1
2
3
4–5
6–12
13–15
19–20
16
21–22
17–18
XY
Ðèñ. 9.2. Ìåòàôàçíàÿ ïëàñòèíêà; îêðàøèâàíèå õðîìîñîì
êðàñèòåëåì Ãèìçà
 ýòîì ñëó÷àå âíîâü îáðàçóåìàÿ õðîìàòèäà âêëþ÷èò ýòîò àíàëîã òèìèíà è áóäåò îêðàøåíà ñëàáî, à äðóãàÿ (ñòàðàÿ) îêðàñèòñÿ èíòåíñèâíî. Ýòîò ìåòîä ïîçâîëÿåò âûÿâëÿòü ó÷àñòêè
îáìåíà ìåæäó ñåñòðèíñêèìè õðîìàòèäàìè (ÑÕÎ).
Ïðè âîçäåéñòâèè ðàçëè÷íûìè ìóòàãåííûìè ôàêòîðàìè
÷èñëî ÑÕÎ óâåëè÷èâàåòñÿ, ñëåäîâàòåëüíî, ýòîò ìåòîä ïðèãîäåí äëÿ èçó÷åíèÿ ìóòàöèîííîãî ïðîöåññà ó ÷åëîâåêà.
Ìîëåêóëÿðíî-öèòîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä
Ðàçðàáàòûâàþòñÿ íîâûå âûñîêîèíôîðìàòèâíûå ìîëåêóëÿðíî-öèòîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû èçó÷åíèÿ õðîìîñîì ÷åëîâåêà,
ãëàâíûé èç êîòîðûõ — ôëþîðåñöåíòíàÿ ãèáðèäèçàöèÿ in situ
(FISH-ìåòîä, îò àíãë. fluorescent in situ hybridization). Ýòîò
ìåòîä äàåò âîçìîæíîñòü ïðîâîäèòü ãèáðèäèçàöèþ ìåòàôàçíûõ
èëè èíòåðôàçíûõ õðîìîñîì ñ ðàçëè÷íûìè ÄÍÊ-çîíäàìè,
264
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìå÷åííûìè ôëþîðåñöèðóþùèìè âåùåñòâàìè. Çîíäû — êëîíèðîâàííûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè èëè âûäåëåííûå ó÷àñòêè
ÄÍÊ.
×àùå èñïîëüçóþò âûñîêîïîâòîðÿþùèåñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÄÍÊ öåíòðîìåðíûõ èëè ïåðèöåíòðîìåðíûõ ðàéîíîâ.
Èíîãäà âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü â ïðèìåíåíèè óíèêàëüíûõ
ÄÍÊ-ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, ñ ïîìîùüþ êîòîðûõ óäàåòñÿ íå
òîëüêî èäåíòèôèöèðîâàòü ðàçëè÷íûå òèïû ñòðóêòóðíûõ õðîìîñîìíûõ ïåðåñòðîåê, íî è ïðîâåñòè òî÷íûé ãåíåòè÷åñêèé
àíàëèç: òî÷êè ðàçðûâîâ ïðè òðàíñëîêàöèÿõ, äåëåöèÿõ, èíâåðñèÿõ è äð. Ïðè íåîáõîäèìîñòè èñïîëüçóåòñÿ áîëüøîå ÷èñëî ÄÍÊ-çîíäîâ, ïðîêðàøèâàþùèõ õðîìîñîìó ïî÷òè öåëèêîì.
Òàêàÿ ìîäèôèêàöèÿ FISH-ìåòîäà íàçûâàåòñÿ ñóïðåññîðíàÿ ãèáðèäèçàöèÿ.
 çàâèñèìîñòè îò öåëè èññëåäîâàíèÿ èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå âàðèàíòû ìåòîäà FISH. Îí ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ äèàãíîñòèêè àíåóïëîèäèé â èíòåðôàçíûõ ÿäðàõ, â îíêîöèòîãåíåòèêå èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä ñðàâíèòåëüíîé ãåíîìíîé ãèáðèäèçàöèè, îñíîâàííûé íà ãèáðèäèçàöèè ÄÍÊ ïàöèåíòà ñ êîíòðîëüíûìè ïðåïàðàòàìè õðîìîñîì.  ïîñëåäíèå ãîäû ïðè ïðîâåäåíèè FISH-àíàëèçà ÷àùå èñïîëüçóþò ÄÍÊ-çîíäû, ìå÷åííûå ðàçëè÷íûìè öâåòàìè, ÷òî ïîçâîëÿåò áîëåå áûñòðî è ýôôåêòèâíî ïðîâåñòè àíàëèç êîëè÷åñòâåííûõ è ñòðóêòóðíûõ ïåðåñòðîåê ïðè ïðåíàòàëüíîé ýêñïðåññ-äèàãíîñòèêå õðîìîñîì.
Öèòîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ íàóêè è êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêè íå òîëüêî äëÿ
äèàãíîñòèêè çàáîëåâàíèé, íî è â èõ ïðîôèëàêòèêå.
Äàâíî èçâåñòíî ïîâûøåíèå óðîâíÿ õðîìîñîìíûõ ïîâðåæäåíèé ó êóðèëüùèêîâ, ó ëèö, ïîäâåðãøèõñÿ äåéñòâèþ èîíèçèðóþùåé ðàäèàöèè, âðåäíûõ õèìè÷åñêèõ ôàêòîðîâ, ìóòàãåííûõ ôàêòîðîâ. Ïðè âîçäåéñòâèè õèìè÷åñêèõ ìóòàãåíîâ ÷àùå
âîçíèêàþò àáåððàöèè õðîìàòèäíîãî òèïà (ïîâðåæäàåòñÿ îäíà
õðîìàòèäà), à ïðè âîçäåéñòâèè èîíèçèðóþùåãî èçëó÷åíèÿ —
õðîìîñîìíîãî òèïà.
Áëàãîäàðÿ èçó÷åíèþ êîëè÷åñòâåííûõ çàêîíîìåðíîñòåé ñïîíòàííîãî è èíäóöèðîâàííîãî ìóòàãåíåçà ðàçðàáîòàíû ñèñòåìû
öèòîãåíåòè÷åñêîãî êîíòðîëÿ, ðàáîòàþùèå â íàøåé ñòðàíå è
äðóãèõ ñòðàíàõ. Îíè ïîçâîëÿþò ñëåäèòü çà óðîâíåì ìóòàãåí-
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
265
íûõ ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû è èõ âëèÿíèåì íà íàñëåäñòâåííîñòü ÷åëîâåêà.
Äëÿ îïèñàíèÿ íîðìàëüíîãî êàðèîòèïà ÷åëîâåêà, à òàêæå
äëÿ îáîçíà÷åíèÿ ñòðóêòóðíûõ è êîëè÷åñòâåííûõ ïåðåñòðîåê õðîìîñîì èñïîëüçóåòñÿ óíèâåðñàëüíàÿ ñõåìà è ñïåöèàëüíûå ñèìâîëû.
Îïèñàíèå êàðèîòèïà íà÷èíàþò ñ óêàçàíèÿ îáùåãî êîëè÷åñòâà õðîìîñîì â êëåòêå, çàòåì ñòàâèòñÿ çàïÿòàÿ è îáîçíà÷àåòñÿ íàáîð ïîëîâûõ õðîìîñîì, óêàçûâàþùèé ïîë îáñëåäóåìîãî. Çàïèñü 46, ÕÕ — íîðìàëüíûé êàðèîòèï æåíùèíû, à 46,
XY — íîðìàëüíûé êàðèîòèï ìóæ÷èíû. 47, ÕÕ, +18 — êàðèîòèï áîëüíîãî ñ ñèíäðîìîì Ýäâàðäñà. Èíîãäà ïðè îáñëåäîâàíèè îáíàðóæèâàåòñÿ íîðìàëüíûé ïîëèôîðìèçì, êîòîðûé â
áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ íå ïðèâîäèò ê âîçíèêíîâåíèþ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñèìòîìîâ, íî â ýòîì ñëó÷àå ìîæåò óâåëè÷èòüñÿ ðèñê
ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ õðîìîñîìíûìè àíîìàëèÿìè. Âûÿâëåíèå
ïîëèìîðôèçìà îáîçíà÷àåòñÿ ïðè çàïèñè êàðèîòèïà — 46, ÕÕ
17ps + pat îçíà÷àåò, ÷òî æåíùèíîé îò îòöà óíàñëåäîâàíû óâåëè÷åííûå ñïóòíèêè íà õðîìîñîìå 17, à çàïèñü 46, XY, 17qh
+ mat óêàçûâàåò íà ìàòåðèíñêîå íàñëåäîâàíèå óâåëè÷åííîãî â
ðàçìåðå ãåòåðîõðîìàòèíà õðîìîñîìû 17.
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû
Õàðàêòåðíûå èçìåíåíèÿ áèîõèìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé ïîçâîëÿþò îïðåäåëÿòü ñïåöèôè÷åñêèå ïðèçíàêè äëÿ êîíêðåòíîé
íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè è îöåíèòü ôåíîòèï îðãàíèçìà íà ìîëåêóëÿðíîì óðîâíå. Îöåíêà ôåíîòèïà îñóùåñòâëÿåòñÿ íà óðîâíÿõ îò ïîëèïåïòèäíîé öåïè äî ìåòàáîëèòîâ â áèîëîãè÷åñêèõ
æèäêîñòÿõ — ïëàçìå êðîâè, ñûâîðîòêå, ôîðìåííûõ ýëåìåíòàõ êðîâè, ìî÷å, êóëüòóðå êëåòîê.
Îòêëîíåíèÿ â áèîõèìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëÿõ, êàê ïðàâèëî,
îïåðåæàþò âîçíèêíîâåíèå êëèíè÷åñêèõ ñèìïòîìîâ è ÿâëÿþòñÿ íàèáîëåå èíôîðìàòèâíûìè â îïèñàíèè ôåíîòèïà.
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû èãðàþò âàæíåéøóþ ðîëü â äèàãíîñòèêå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé, îíè ïîçâîëÿþò ïðîâîäèòü
äîêëèíè÷åñêóþ äèàãíîñòèêó, ïîäòâåðæäàÿ äèàãíîç â ñëó÷àå
àòèïè÷íîé êëèíè÷åñêîé êàðòèíû, âûÿâëÿòü ãåòåðîçèãîòíûõ
266
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
íîñèòåëåé, äèôôåðåíöèðîâàòü ãåíåòè÷åñêè ðàçëè÷íûå ôîðìû áîëåçíåé è íà÷èíàòü ëå÷åíèå íà ðàííèõ ñòàäèÿõ çàáîëåâàíèÿ.
Ïåðâè÷íàÿ äèàãíîñòèêà îáúåäèíÿåò ìàññîâûå ïðîñåèâàþùèå è ñåëåêòèâíûå äèàãíîñòè÷åñêèå ïðîãðàììû. Ïîêàçàíèÿìè ê èñïîëüçîâàíèþ ïðîñåèâàþùèõ ïðîãðàìì ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëåííûé âîçðàñò ïðåäïîëàãàåìûõ ðîäèòåëåé (35 ëåò æåíùèíå è 45 è âûøå ó ìóæ÷èí), íàëè÷èå íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè â ñåìüå, ïîâòîðíûå ïðîèçâîëüíûå àáîðòû, ðÿä ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé — ñàõàðíûé äèàáåò, ýïèëåïñèÿ, îïðåäåëåíèå ó áåðåìåííûõ æåíùèí êîíöåíòðàöèè á-ôåòîïðîòåèíà (ÀÔÏ).
Èñïîëüçóþòñÿ ñîâðåìåííûå áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû: ýëåêòðîôîðåç, õðîìàòîãðàôèÿ, ñïåêòðîñêîïèÿ, à òàêæå ñîâðåìåííûå âûñîêîòî÷íûå òåõíîëîãèè — æèäêîñòíàÿ õðîìàòîãðàôèÿ,
ìàññ-ñïåêòðîñêîïèÿ, ìàãíèòíî-ðåçîíàíñíàÿ ñïåêòðîìåòðèÿ,
áîìáàðäèðîâêà áûñòðûìè íåéòðîíàìè. Èññëåäóþòñÿ ñïåöèôè÷åñêèå ìåòàáîëèòû, ýíçèìîïàòèè, ðàçëè÷íûå áåëêè. Äëÿ
áèîõèìè÷åñêîé äèàãíîñòèêè èñïîëüçóþò êàê ïðîñòûå êà÷åñòâåííûå ðåàêöèè, òàê è áîëåå òî÷íûå ìåòîäû. Ñ ïîìîùüþ
òîíêîñëîéíîé õðîìàòîãðàôèè ìî÷è è êðîâè ìîæíî äèàãíîñòèðîâàòü íàðóøåíèå îáìåíà âåùåñòâ. Äëÿ âûÿâëåíèÿ íàðóøåíèé îáìåíà îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò ïðèìåíÿåòñÿ ãàçîâàÿ õðîìàòîãðàôèÿ.
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ ó áîëüíûõ ñ íàñëåäñòâåííûì íàðóøåíèåì îáìåíà âåùåñòâ, äëÿ äèàãíîñòèêè ãåòåðîçèãîòíûõ ñîñòîÿíèé ó âçðîñëûõ. Ïîíÿòíî, ÷òî åñëè â áðàê
âñòóïàþò ãåòåðîçèãîòíûå íîñèòåëè êàêîãî-ëèáî çàáîëåâàíèÿ,
òî ðèñê ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà â òàêîé ñåìüå ñîñòàâèò
25%. Øàíñû íà âñòðå÷ó äâóõ íîñèòåëåé îäèíàêîâîãî ïàòîëîãè÷åñêîãî ãåíà âûøå, åñëè â áðàê âñòóïàþò ðîäñòâåííèêè,
òàê êàê îíè ìîãóò óíàñëåäîâàòü îäèí è òîò æå ðåöåññèâíûé ãåí
îò ñâîåãî îáùåãî ïðåäêà. Ïðåäïîëîæèòü ãåòåðîçèãîòíîå íîñèòåëüñòâî ó æåíùèíû ìîæíî â ñëó÷àå, êîãäà ó æåíùèíû ðîäèëèñü áîëüíûå ñûíîâüÿ; åå îòåö ïîðàæåí íàñëåäñòâåííîé áîëåçíüþ; æåíùèíà èìååò áîëüíîãî áðàòà èëè áðàòüåâ; ó äâóõ
äî÷åðåé æåíùèíû ðîäèëèñü áîëüíûå ñûíîâüÿ (èëè ñûí); ó
çäîðîâûõ ðîäèòåëåé ðîäèëñÿ áîëüíîé ñûí, à ó ìàòåðè â ðîäîñëîâíîé åñòü áîëüíûå ìóæ÷èíû.
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
267
Âûÿâëåíèå ãåòåðîçèãîòíûõ íîñèòåëåé òîãî èëè èíîãî çàáîëåâàíèÿ âîçìîæíî ïóòåì èñïîëüçîâàíèÿ áèîõèìè÷åñêèõ òåñòîâ (ïðèåì ôåíèëàëàíèíà äëÿ âûÿâëåíèÿ ôåíèëêåòîíóðèè,
ïðèåì ñàõàðà — ñàõàðíîãî äèàáåòà è ò. ä.), ìèêðîñêîïè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ êëåòîê êðîâè è òêàíåé, îïðåäåëåíèÿ àêòèâíîñòè ôåðìåíòà, èçìåíåííîãî â ðåçóëüòàòå ìóòàöèè.
Èçâåñòíî, ÷òî çàáîëåâàíèÿ, â îñíîâå êîòîðûõ ëåæèò íàðóøåíèå îáìåíà âåùåñòâ, ñîñòàâëÿþò çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè (ôåíèëêåòîíóðèÿ, ãàëàêòîçåìèÿ, àëêàïòîíóðèÿ, àëüáèíèçì è äð.). Òàê, ãåòåðîçèãîòíûå íîñèòåëè
ôåíèëêåòîíóðèè ðåàãèðóþò íà ââåäåíèå ôåíèëàëàíèíà áîëåå
ñèëüíûì ïîâûøåíèåì ñîäåðæàíèÿ àìèíîêèñëîòû â ïëàçìå,
÷åì íîðìàëüíûå ãîìîçèãîòû (áîëåçíü îáóñëîâëåíà ðåöåññèâíûì
àëëåëåì).
Áèîõèìè÷åñêèé ìåòîä øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîì êîíñóëüòèðîâàíèè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ðèñêà ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà. Óñïåõè â îáëàñòè áèîõèìè÷åñêîé ãåíåòèêè ñïîñîáñòâóþò áîëåå øèðîêîìó âíåäðåíèþ äèàãíîñòèêè
ãåòåðîçèãîòíîãî íîñèòåëüñòâà â ïðàêòèêó. Åùå íåäàâíî ìîæíî áûëî äèàãíîñòèðîâàòü íå áîëåå 10–15 ãåòåðîçèãîòíûõ ñîñòîÿíèé, â íàñòîÿùåå âðåìÿ — áîëåå 200. Îäíàêî ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî äî ñèõ ïîð èìååòñÿ íåìàëî íàñëåäñòâåííûõ
çàáîëåâàíèé, äëÿ êîòîðûõ ìåòîäû ãåòåðîçèãîòíîé äèàãíîñòèêè åùå íå ðàçðàáîòàíû.
Ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû
Óñïåõè ìîëåêóëÿðíîé áèîëîãèè, áèîõèìèè, áèîôèçèêè,
ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè ïðèâåëè ê âíåäðåíèþ â ïðàêòè÷åñêóþ ìåäèöèíó ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿ ãåíîìà ÷åëîâåêà. Íàèáîëåå òî÷íî îáåñïå÷èâàòü äèàãíîñòèêó ìíîãèõ çàáîëåâàíèé, ïðîâîäèòü äîðîäîâóþ äèàãíîñòèêó íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ïîçâîëÿþò ìåòîäû ÄÍÊäèàãíîñòèêè.
Ýòî áîëüøàÿ è ðàçíîîáðàçíàÿ ãðóïïà ìåòîäîâ. Ìåòîäû
ÄÍÊ-äèàãíîñòèêè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ èçó÷åíèÿ ñòðóêòóðû ó÷àñòêîâ ÄÍÊ-ãåíà èëè ó÷àñòêà õðîìîñîìû è ïîçâîëÿþò îñóùåñòâëÿòü òî÷íóþ äèàãíîñòèêó ìíîãèõ çàáîëåâàíèé. Îñíîâîé
ìåòîäîâ ÿâëÿþòñÿ íàó÷íûå äàííûå î ñòðîåíèè è ñâîéñòâàõ
268
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ìîëåêóë ÄÍÊ è ÐÍÊ, ãåíàõ, çàêîíîìåðíîñòÿõ íàñëåäîâàíèÿ
ïðèçíàêîâ.
Ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü
àíàëèç îñîáåííîñòåé äåçîêñèðèáîíóêëåèíîâîé êèñëîòû
(ÄÍÊ), â îñíîâå êîòîðîãî íàõîäÿòñÿ äâå õàðàêòåðèñòèêè:
1) ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ñîñòàâëÿþùèõ ÄÍÊ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå èìåþò èíäèâèäóàëüíûå îñîáåííîñòè ó êàæäîãî ÷åëîâåêà,
êðîìå îäíîÿéöåâûõ áëèçíåöîâ èëè êëîíîâ; 2) âî âñåõ ñîìàòè÷åñêèõ êëåòêàõ ó êàæäîãî ÷åëîâåêà ñòðóêòóðà ÄÍÊ ñîâåðøåííî
îäèíàêîâà.
ÄÍÊ ìîæåò áûòü ïîëó÷åíà èç ëþáîé êëåòêè, ñîäåðæàùåé
ÿäðî, è ìîæåò äîëãî õðàíèòüñÿ. Äëÿ ýòîé öåëè èñïîëüçóþò
ëåéêîöèòû êðîâè èëè âîðñèíêè õîðèîíà. Èíîãäà äîñòàòî÷íî
èìåòü îäíó êàïëþ êðîâè, íåñêîëüêî ëóêîâèö âîëîñ. Ïðè ïðîâåäåíèè ïðåíàòàëüíîé ÄÍÊ-äèàãíîñòèêè îáû÷íî íà 10–21-é
íåäåëå áåðåìåííîñòè ìàòåðèàëîì ÄÍÊ ñëóæàò áèîïòàòû ïëàöåíòû, õîðèîíà êëåòêè, àìíèîòè÷åñêîé æèäêîñòè, ïîëó÷àåìûå ïðè àìíèîöåíòåçå, èëè ëèìôîöèòû ïóïîâèííîé êðîâè.
Äëÿ èçó÷åíèÿ ãåíîìà ÷åëîâåêà è äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, òàêèõ êàê ôåíèëêåòîíóðèÿ, òàëàññåìèè, íåäîñòàòî÷íîñòü àëüôà-àíòèòðèïñèíà è äð., ïðîâîäèòñÿ îïðåäåëåíèå ñïåöèôè÷åñêèõ íóêëåîòèäíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ
è ÐÍÊ-ãåííîå çîíäèðîâàíèå èëè ãèáðèäèçàöèîííûé àíàëèç.
Ðåãèñòðàöèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé íåáîëüøîé äëèíû (30 ïàð)
íóêëåîòèäîâ ïðîâîäèòñÿ ñ ïîìîùüþ ìå÷åíûõ ðàäèîàêòèâíûõ
ó÷àñòêîâ ÄÍÊ, íàçâàíûìè çîíäàìè. Çîíäû ãèáðèäèçîâûâàþòñÿ ñ èçó÷àåìûìè ó÷àñòêàìè ÄÍÊ.
Ýòîò àíàëèç íàçûâàåòñÿ áëîò-ãèáðèäèçàöèåé. Ïðÿìàÿ è
êîñâåííàÿ ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà îñíîâàíà íà ìåòîäàõ, ïîçâîëÿþùèõ èäåíòèôèöèðîâàòü íåáîëüøîé ñòðîãî îïðåäåëåííûé
ôðàãìåíò ÄÍÊ ÷åëîâåêà. Äëÿ ýòîãî îáû÷íî èñïîëüçóþò áëîòãèáðèäèçàöèþ èëè àìïëèôèêàöèþ ñ ïîñëåäóþùèì àíàëèçîì
ïîëó÷åííûõ îáðàçöîâ ÄÍÊ ïðè ïîìîùè ýëåêòðîôîðåçà â àãàðîçíîì èëè ïîëèàêðèëàìèäíîì ãåëÿõ èëè ðàäèîàâòîãðàôèè.
Ñ ïîìîùüþ ðàäèîàâòîãðàôèè ñ÷èòûâàþò ðåçóëüòàò ãèáðèäèçàöèè êîìïëåìåíòàðíûõ öåïåé ðàäèîàêòèâíîãî ÄÍÊ-çîíäà
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
269
è ôðàãìåíòà ÄÍÊ: êàæäàÿ êîìïëåìåíòàðíàÿ çîíäó ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ÄÍÊ ïðîÿâëÿåòñÿ â âèäå ðàäèîàêòèâíîé ïîëîñû.
Ïðÿìàÿ ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà èñïîëüçóåòñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà èçâåñòåí ãåí, îòâåòñòâåííûé çà âîçíèêíîâåíèå íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ, è îñíîâíûå òèïû åãî ïàòîëîãè÷åñêèõ ìóòàöèé. Îí îáëàäàåò âûñîêîé òî÷íîñòüþ (100%). Ýòè ìåòîäû
èñïîëüçóþòñÿ ïðè òàêèõ çàáîëåâàíèÿõ, êàê ìóêîâèñöèäîç, ôåíèëêåòîíóðèÿ, õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà è äð.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ ïîëèìåðàçíàÿ
öåïíàÿ ðåàêöèÿ — ìåòîä, ïðåäëîæåííûé â 1983 ã. àìåðèêàíñêèì ó÷åíûì Êýðè Ìóëëèñîì, çà ÷òî îí áûë óäîñòîåí
Íîáåëåâñêîé ïðåìèè.
Ïîëèìåðàçíàÿ öåïíàÿ ðåàêöèÿ (ÏÖÐ) — ýòî ìåòîä, ïîçâîëÿþùèé îáíàðóæèòü è ìíîãîêðàòíî êîïèðîâàòü (àìïëèôèöèðîâàòü) îòíîñèòåëüíî êîðîòêèå ó÷àñòêè ÄÍÊ. Ìåòîä ÏÖÐ
êàê áû èìèòèðóåò íà îãðàíè÷åííîì ó÷àñòêå ãåíà åñòåñòâåííûé
ïðîöåññ ðåïëèêàöèè ÄÍÊ, èìåþùèé ìåñòî in vivo. Äëÿ ïðîâåäåíèÿ ðåàêöèè íåîáõîäèìî òî÷íîå çíàíèå íóêëåîòèäíîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ýòîãî ôðàãìåíòà ÄÍÊ. ÏÖÐ ìíîãîöèêëîâîé ïðîöåññ, íàïîìèíàþùèé åñòåñòâåííóþ ðåïëèêàöèþ
íóêëåèíîâîé êèñëîòû, è âêëþ÷àåò â ñåáÿ íåñêîëüêî ýòàïîâ.
Ïåðâûé ýòàï — äåíàòóðàöèÿ äâîéíîé ñïèðàëè ÄÍÊ-ìàòðèöû
(áåëêà) ïðè òåìïåðàòóðå 95 îÑ, èññëåäóåìàÿ ÄÍÊ íàãðåâàåòñÿ
äî òåìïåðàòóðû áîëåå 80 îÑ. Ïðè ýòîì ðàçðóøàþòñÿ âîäîðîäíûå ñâÿçè ìåæäó äâóìÿ ïîëèíóêëåîòèäíûìè öåïî÷êàìè è
íóêëåèíîâàÿ êèñëîòà ïðèñóòñòâóåò â ðàñòâîðå â âèäå îòäåëüíûõ öåïåé.
Âòîðîé ýòàï — ãèáðèäèçàöèÿ (îòæèã) îäíîöåïî÷å÷íîé
ÄÍÊ-ìàòðèöû è ïðàéìåðîâ ïðè òåìïåðàòóðå 45–60 îÑ,
ïðè êîòîðîé ïðàéìåðû ðàñïîçíàþò êîìïëåìåíòàðíûå ó÷àñòêè
ÄÍÊ-ìàòðèöû. Ïðàéìåðû îáû÷íî ñîñòîÿò èç 15–30 íóêëåîòèäîâ. Òðåòèé ýòàï — ïðîèñõîäèò îáðàçîâàíèå íîâûõ öåïåé
ïðè ó÷àñòèè ôåðìåíòà òåðìîñòàáèëüíîé ÄÍÊ ïîëèìåðàçû,
ò. å. ïðîèñõîäèò ãèáðèäèçàöèÿ. Ïðîöåññ ïðîõîäèò ïðè òåìïåðàòóðå 65–72 îÑ.  ðåçóëüòàòå óäâàèâàåòñÿ êîëè÷åñòâî èññëåäóåìîãî ãåíà, ñîäåðæàùåãîñÿ â ïåðâîíà÷àëüíîì ðàñòâîðå.
Çàòåì ÄÍÊ îïÿòü íàãðåâàþò, è âåñü öèêë ïîâòîðÿåòñÿ ñíîâà.
270
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðîèñõîäèò ìíîæåñòâåííîå êîïèðîâàíèå ñòàðûõ è íîâûõ îäíîöåïî÷å÷íûõ ìîëåêóë. ×èñëî óêàçàííûõ öèêëîâ â ÏÖÐ ñîñòàâëÿåò îò 25 äî 40, ïðè ýòîì â êàæäîì öèêëå ïðîèñõîäèò óäâîåíèå ÷èñëà êîïèé àìïëèôèöèðóåìîãî ó÷àñòêà ÄÍÊ. ÏÖÐ ïðîâîäèòñÿ â àâòîìàòè÷åñêîì ðåæèìå íà ñïåöèàëüíûõ ïðîãðàììèðóåìûõ ïðèáîðàõ, êîíòðîëèðóþùèõ òåìïåðàòóðó, äëèòåëüíîñòü ýòàïîâ, ÷èñëî öèêëîâ è ò. ä. Äàëåå àíàëèç ïðîäóêòîâ
ÏÖÐ â ïðîöåññå ïðÿìîé ÄÍÊ-äèàãíîñòèêè íàïðàâëåí íà èññëåäîâàíèå êîíêðåòíûõ îñîáåííîñòåé àìïëèôèöèðîâàííîãî
ó÷àñòêà ãåíà. Åñëè çàáîëåâàíèå îáóñëîâëåíî ýêñïàíñèåé òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðîâ, ïðîäóêòû àìïëèôèêàöèè ðàçëè÷àþòñÿ ïî äëèíå è ñêîðîñòè â ãåëå.  ðåçóëüòàòå ÄÍÃ-äèàãíîñòèêè äîñòèãàåòñÿ ÷åòêîå îïðåäåëåíèå ïàòîëîãè÷åñêè óäëèíåííîãî ôðàãìåíòà.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ èìåþòñÿ ðàçëè÷íûå ìåòîäû âûÿâëåíèÿ
ìóòàöèé, êîòîðûå ïðåîáëàäàþò â ñâîåì êîëè÷åñòâå è îáóñëîâëèâàþò çíà÷èòåëüíîå ÷èñëî âñåõ ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèé â äàííîé
ïîïóëÿöèè.
Ïðèìåðîì ìîæåò ñëóæèòü òÿæåëîå çàáîëåâàíèå íåðâíîé ñèñòåìû ó ÷åëîâåêà — õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà (ÕÃ), íàñëåäóåìàÿ ïî
àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîìó òèïó ñî 100%-íîé ïåíåòðàíòíîñòüþ.
Ãåí ëîêàëèçîâàí â êîðîòêîì ïëå÷å 4-é õðîìîñîìû. Âûÿñíèëîñü, ÷òî ãåí Õà ñîäåðæèò îáëàñòü, â êîòîðîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðåäñòàâëåíà ìíîãîêðàòíûì ïîâòîðåíèåì òðåõ íóêëåîòèäî⠗ ÖÀà (öèòîçèí-àäåíèí-ãóàíèí) ãåíîìíîé ÄÍÊ.
 íîðìå òàêèõ ïîâòîðîâ êîëåáëåòñÿ îò 11 äî 34, à ó áîëüíûõ
Õà èõ 37–86 (â ñðåäíåì 45). Ñëåäîâàòåëüíî, õîðåÿ Ãåíòèíãòîíà îòíîñèòñÿ ê íàñëåäñòâåííîìó çàáîëåâàíèþ, ïðè êîòîðîì
ìóòàöèÿ ãåíà ñîñòîèò â ýêñïàíñèè (ìíîãîêðàòíîì óâåëè÷åíèè
÷èñëà êîïèé) òðèíóêëåîòèäíûõ ÖÀÃ-ïîâòîðîâ.
Êîñâåííàÿ ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, ãåí êîòîðûõ ëîêàëèçîâàí â êîíêðåòíîì óçêîì ó÷àñòêå îïðåäåëåííîé õðîìîñîìû è äëÿ êîòîðûõ åùå íå óñòàíîâëåíû òèïè÷íûå ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ
ãåíà, à èíîãäà íå èäåíòèôèöèðîâàí è ñàì ãåí. Òîãäà èñïîëüçóþò àíàëèç ó÷àñòêîâ ÄÍÊ, ðàñïîëîæåííûõ íåïîñðåäñòâåííî
ðÿäîì ñ èññëåäóåìûì ãåíîì. Íàëè÷èå ïàòîëîãè÷åñêèõ èçìå-
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
271
íåíèé ïîäòâåðæäàåòñÿ ïóòåì ñðàâíåíèÿ ðåñòðèêöèîííûõ ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ ó áîëüíîãî è åãî ðîäñòâåííèêîâ. Êîñâåííàÿ
ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà èìååò íåêîòîðûå íåäîñòàòêè: ýòè ìåòîäû
òðóäîåìêèå, òðåáóþò äëèòåëüíîãî âðåìåíè è áîëüøèõ ýêîíîìè÷åñêèõ çàòðàò, äëÿ èõ ïðîâåäåíèÿ òðåáóåòñÿ íåñêîëüêèõ
÷ëåíîâ ñåìüè èç 2–3 ïîêîëåíèé, îíè íåïðèìåíèìû äëÿ ñïîðàäè÷åñêèõ ñëó÷àåâ çàáîëåâàíèÿ. Êîñâåííûé ìåòîä èìååò ñíèæåííóþ äîñòîâåðíîñòü ðåçóëüòàòîâ àíàëèçà. Ïðåèìóùåñòâîì
ýòèõ ìåòîäîâ ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü äèàãíîñòèðîâàòü ïðàêòè÷åñêè âñå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ, âûçâàííûå èçìåíåíèåì ãåíà.
Ìåòîäû ìîëåêóëÿðíîãî èññëåäîâàíèÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ
èñïîëüçóþò ïðè äèàãíîñòèêå 1 000 íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé,
÷èñëî êîòîðûõ ðàñòåò. ÄÍÊ-òåõíîëîãèè ïðèìåíÿþòñÿ â èññëåäîâàíèÿõ ïðîèñõîæäåíèÿ ïîïóëÿöèé, äëÿ îïðåäåëåíèÿ îòöîâñòâà èëè ñòåïåíè ðîäñòâà, äëÿ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà êëåòîê êîñòíîãî ìîçãà è ìóòàöèé, â äèàãíîñòèêå íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé è ðàñøèôðîâêå ãåíîìà ÷åëîâåêà, âûÿâëåíèè èçìåíåíèé â îïðåäåëåííûõ ó÷àñòêàõ ÄÍÊ, ãåíà èëè õðîìîñîìû.
Ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû ñîâåðøåíñòâóþòñÿ,
ïðîâîäèòñÿ ðàçðàáîòêà íîâûõ ìåòîäîâ àíàëèçà ìîëåêóëû ÄÍÊ,
÷òî ñîçäàåò óñëîâèÿ äëÿ äèàãíîñòèêè è ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé ÷åëîâåêà.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Íà ÷åì îñíîâûâàåòñÿ äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé?
2. Íà îñíîâàíèè êàêèõ ïðèçíàêîâ ìîæíî ðàñïîçíàòü íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûå áîëåçíè?
3. Ïåðå÷èñëèòå ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
4. ×åì îòëè÷àþòñÿ ïðÿìûå è íåïðÿìûå ìåòîäû öèòîãåíåòè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ?
5. Êàêèå áèîëîãè÷åñêèå ìàòåðèàëû ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïðåïàðàòîâ õðîìîñîì?
6. Íàçîâèòå îñíîâíûå ìåòîäû îêðàøèâàíèÿ õðîìîñîì.
272
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
7. Êàêèå ïðåèìóùåñòâà èìååò ìåòîä àíàëèçà ïðîôàçíûõ è ïðîìåòàôàçíûõ Õ-õðîìîñîì?
8. Íà ÷åì îñíîâàíû ìîëåêóëÿðíî-öèòîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû?
9. Íàçîâèòå îñíîâíûå ïîêàçàíèÿ äëÿ ïðèìåíåíèÿ öèòîãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ â êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå.
10. Äëÿ êàêèõ ãðóïï íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé èñïîëüçóþò
áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû äèàãíîñòèêè?
11. Êàêîâà îñíîâíàÿ öåëü ïåðâè÷íîãî óðîâíÿ áèîõèìè÷åñêîé äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé?
12. Êàêîâû ðàçëè÷èÿ ìåæäó ìàññîâûìè è ñåëåêòèâíûìè ïðîãðàììàìè ïåðâè÷íîé áèîõèìè÷åñêîé äèàãíîñòèêè?
13. Êàêèå îñíîâíûå ïîêàçàíèÿ äëÿ ïðèìåíåíèÿ áèîõèìè÷åñêèõ
ìåòîäîâ äèàãíîñòèêè âû çíàåòå?
14. ×òî ÿâëÿåòñÿ ìàòåðèàëîì èññëåäîâàíèÿ ïðè ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîì ìåòîäå?
15. ×òî ïðåäïîëàãàåò ïðÿìàÿ ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà?
16. Êîãäà èñïîëüçóåòñÿ êîñâåííàÿ ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà?
17. ×òî ÿâëÿåòñÿ ìàòåðèàëîì èññëåäîâàíèÿ ïðè ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîì ìåòîäå?
18. ×òî òàêîå ÏÖÐ?
19. Ñêîëüêî ñåãîäíÿ äèàãíîñòèðóåòñÿ íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé?
Äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
273
Ãëàâà 10
ÏÐÎÔÈËÀÊÒÈÊÀ È ËÅ×ÅÍÈÅ
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ ÇÀÁÎËÅÂÀÍÈÉ
10.1. Ãåíåòè÷åñêèå îñíîâû ïðîôèëàêòèêè
íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè
Êàæäàÿ ñåìüÿ õî÷åò èìåòü çäîðîâîå ïîòîìñòâî. Íàáëþäàåìîå âî âñåì ìèðå è â Ðîññèè óìåíüøåíèå ÷èñëà äåòåé â ñåìüå
(1–2 ðåáåíêà) îñîáåííî îáîñòðÿåò âîïðîñ î ðîæäåíèè òîëüêî
çäîðîâîãî ðåáåíêà.
Âñÿ íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ãåíåòè÷åñêèì
ãðóçîì, êîòîðûé âîçíèêàåò ïî ïðè÷èíå ñåãðåãàöèè, êîãäà ïàòîëîãè÷åñêèé ãåí íàñëåäóåòñÿ ïîòîìñòâîì îò áîëüíûõ ðîäèòåëåé èëè íîñèòåëåé ïàòîëîãè÷åñêîãî ãåíà è âíîâü âîçíèêøåé
ìóòàöèè.  ýòîì ñëó÷àå èçìåíåíèå íàñëåäñòâåííîãî àïïàðàòà
ïðîèñõîäèò â ïîëîâûõ êëåòêàõ çäîðîâûõ ðîäèòåëåé.  ðåçóëüòàòå ýòîãî ãàìåòà ñ íîâîé ìóòàöèåé äàåò íà÷àëî ðàçâèòèþ áîëüíîãî ðåáåíêà, õîòÿ ðîäèòåëè íå èìåëè ýòîé ìóòàöèè. Ýôôåêòû ìóòàöèîííîãî ïðîöåññà äëÿ ïîïóëÿöèé ÷åëîâåêà âûðàæàþòñÿ â ýâîëþöèîííî-ãåíåòè÷åñêîì, ìåäèöèíñêîì è ñîöèàëüíîì àñïåêòàõ. Ìåäèöèíñêèå ïîñëåäñòâèÿ ãðóçà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ó ÷åëîâåêà ïðîÿâëÿþòñÿ ïîâûøåííîé ïîòðåáíîñòüþ â ìåäèöèíñêîé ïîìîùè, ñîêðàùåíèåì ïðîäîëæèòåëüíîñòè æèçíè, óâåëè÷åíèåì ÷èñëà áîëüíûõ íàñëåäñòâåííûìè
çàáîëåâàíèÿìè, ñìåðòíîñòüþ. Îêîëî òðåòè âñåé äåòñêîé ñìåðòíîñòè â ðàçâèòûõ ñòðàíàõ îáóñëîâëåíî íàñëåäñòâåííûìè áîëåçíÿìè è âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ. Êàê ïðàâèëî,
íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè èìåþò õðîíè÷åñêîå òå÷åíèå. Áîëüíûå ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé íóæäàþòñÿ â ðàííåé è ïîñòîÿííîé ìåäèöèíñêîé ïîìîùè â 5 ðàç ÷àùå, ÷åì ïàöèåíòû
áåç íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè. Â äåòñêèõ îòäåëåíèÿõ îò 10 äî
20% äåòåé ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé. Ýòî â 7 ðàç áîëüøå,
274
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
÷åì áîëüíûõ äåòåé â ïîïóëÿöèè. Íàñëåäñòâåííîå çàáîëåâàíèå
òðåáóåò áîëüøîãî îáúåìà ìåäèöèíñêîé ïîìîùè, à èíîãäà ïîñòîÿííîãî ëå÷åíèÿ.  ýòîé ñâÿçè ïåðåä èíäèâèäóóìîì, ñåìüåé è îáùåñòâîì âîçíèêàåò öåëûé ðÿä ìîðàëüíûõ, ýêîíîìè÷åñêèõ, ñîöèàëüíûõ è ïðàâîâûõ ïðîáëåì.
Ìåäèöèíñêèå ïîñëåäñòâèÿ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ
è íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ïðåäñòàâëåíû â òàáë. 10.1 ïî ìàòåðèàëàì ÂÎÇ.
Òàáëèöà 10.1
Ïîñëåäñòâèÿ âðîæäåííûõ àíîìàëèé ðàçëè÷íûõ òèïîâ
â ðàçâèòûõ ñòðàíàõ
Àíîìàëèè
Ïðèìåðíàÿ
÷àñòîòà
ïðè ðîæäåíèè
íà 1 000
Ïîñëåäñòâèÿ
Ðàííÿÿ Õðîíè÷å- Óñïåøñìåðòñêîå ñîíîå
íîñòü, % ñòîÿíèå ëå÷åíèå
Âðîæäåííûå
ïîðîêè ðàçâèòèÿ
(ñåðüåçíûå)
30
22
24
54
Õðîìîñîìíûå
áîëåçíè
4
34
64
2
Ãåííûå áîëåçíè
10
58
31
11
Âñåãî
44
31,3
29,2
39,5
10.2. Âèäû ïðîôèëàêòèêè
Ïðîôèëàêòèêà — ýòî êîìïëåêñ ìåðîïðèÿòèé, íàïðàâëåííûõ íà ïðåäóïðåæäåíèå âîçíèêíîâåíèÿ è ðàçâèòèÿ íàñëåäñòâåííûõ è âðîæäåííûõ áîëåçíåé. Ðàçëè÷àþò ïåðâè÷íóþ,
âòîðè÷íóþ è òðåòè÷íóþ ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Ïåðâè÷íàÿ ïðîôèëàêòèêà ãåíåòè÷åñêîãî ãðóçà âêëþ÷àåò:
1) ïëàíèðîâàíèå äåòîðîæäåíèÿ ñ ó÷åòîì ðåïðîäóêòèâíîãî âîçðàñòà ìàòåðè, êîòîðûé äëÿ æåíùèí íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 21–
35 ëåò; 2) îòêàç îò äåòîðîæäåíèÿ â ñëó÷àÿõ âûñîêîãî ðèñêà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè; 3) ãåòåðîçèãîòíîå íîñèòåëüñòâî ðîä-
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
275
ñòâåííûõ áðàêîâ; 4) ìåðû ïî óëó÷øåíèþ îêðóæàþùåé ñðåäû
÷åëîâåêà, êîíòðîëü ñîäåðæàíèÿ â íåé ìóòàãåííûõ è òåðàòîãåííûõ ôàêòîðîâ.
Âòîðè÷íàÿ ïðîôèëàêòèêà — ïðè âûñîêîé âåðîÿòíîñòè çàáîëåâàíèÿ ó ïëîäà èëè ïîäòâåðæäåíèè äèàãíîçà íåîáõîäèìî
ïðåðûâàíèå áåðåìåííîñòè. Ïðåðûâàíèå ìîæåò ïðîèñõîäèòü
òîëüêî ñ ñîãëàñèÿ æåíùèíû â óñòàíîâëåííûå ñðîêè. Îñíîâàíèåì ÿâëÿåòñÿ íàñëåäñòâåííàÿ áîëåçíü.
Òðåòè÷íàÿ ïðîôèëàêòèêà ñâÿçàíà ñ âîçìîæíîñòüþ êîððåêöèè ôåíîòèïè÷åñêîãî ïðîÿâëåíèÿ ïàòîëîãè÷åñêîãî ãåíà; ïðîâåäåíèå ëå÷åáíûõ ìåðîïðèÿòèé äî ðîæäåíèÿ ðåáåíêà èëè ñðàçó
ïîñëå ðîæäåíèÿ, êîãäà ñòàíîâèòñÿ èçâåñòåí õàðàêòåð íàðóøåíèé (íàïðèìåð, ôåíèëêåòîíóðèÿ, ãèïîòèðåîç è äð). Ýòó ôîðìó
ïðîôèëàêòèêè ìîæíî íàçâàòü íîðìîêîïèðîâàíèåì, ò. å. ðàçâèòèå çäîðîâîãî ðåáåíêà ñ ïàòîëîãè÷åñêèì ãåíîòèïîì. Òèïè÷íûì ïðèìåðîì òðåòè÷íîé ïðîôèëàêòèêè ìîãóò áûòü ãàëàêòîçåìèÿ, ôåíèëêåòîíóðèÿ, öåëèàêèÿ, ãèïîòèðåîç è äð.
Äåòÿì ñ âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ â îñíîâíîì ïðîâîäÿòñÿ õèðóðãè÷åñêèå ìåòîäû ëå÷åíèÿ. Ïðè õðîìîñîìíûõ
áîëåçíÿõ îáåñïå÷èâàþò ñîöèàëüíóþ ïîääåðæêó, ïðè ãåííûõ
áîëåçíÿõ — ëå÷åíèå è ñîöèàëüíóþ ïîääåðæêó. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü æèçíè áîëüíûõ ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé çàâèñèò íå òîëüêî îò ñàìîé áîëåçíè, íî è îò óðîâíÿ ìåäèöèíñêîé
ïîìîùè. Î ñîöèàëüíîé è ìåäèöèíñêîé çíà÷èìîñòè ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ãîâîðÿò âûñîêèé óðîâåíü
èíâàëèäíîñòè áîëüíûõ è ýêîíîìè÷åñêèå çàòðàòû íà èõ ñîäåðæàíèå.
Íàðÿäó ñ ìåäèöèíñêîé è ñîöèàëüíîé ïðîôèëàêòèêîé âàæíû è ïñèõîëîãè÷åñêèå ôàêòîðû â ñåìüå ñ áîëüíûì ðåáåíêîì.
10.3. Îðãàíèçàöèîííûå ôîðìû ïðîôèëàêòèêè
Âåäóùèì ó÷ðåæäåíèåì ïî ãåíåòè÷åñêîìó êîíñóëüòèðîâàíèþ
â íàøåé ñòðàíå ÿâëÿåòñÿ Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêèé íàó÷íûé öåíòð
ÐÀÌÍ â Ìîñêâå.
Ïðîôèëàêòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé â ñåìüå îñóùåñòâëÿåòñÿ â íåñêîëüêèõ îðãàíèçàöèîííûõ ôîðìàõ: ìåäèêî-
276
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå; ïåðèêîíöåïöèîííàÿ, ïðåíàòàëüíàÿ è ïðåèìïëàíòàöèîííàÿ ïðîôèëàêòèêè; äèàãíîñòèêà ãåòåðîçèãîòíûõ ñîñòîÿíèé; ïðåêëèíè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà; ïðîâåðêà íà ìóòàãåííîñòü è ãèãèåíè÷åñêàÿ ðåãëàìåíòàöèÿ ôàêòîðîâ ñðåäû, à òàêæå ïðîïàãàíäà ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêèõ çíàíèé
ñðåäè ìåäèöèíñêîãî ïåðñîíàëà è íàñåëåíèÿ.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ â ïðàêòè÷åñêîì çäðàâîîõðàíåíèè íàøåé ñòðàíû ðåàëèçóþòñÿ ïðîãðàììû ïðîôèëàêòèêè âðîæäåííîé è íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè â ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêèì êîíñóëüòèðîâàíèè, ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêå, íåîíàòàëüíîì
ñêðèíèãå íà íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè îáìåíà.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ íàèáîëüøèõ óñïåõîâ óäàëîñü äîáèòüñÿ
ïðè ïðîâåäåíèè ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ.
Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå
Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
ñïåöèàëèçèðîâàííóþ ìåäèöèíñêóþ ïîìîùü è ÿâëÿåòñÿ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îñíîâíûì è íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì ìåòîäîì ïðîôèëàêòèêè âðîæäåííîé è íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå — âðà÷åáíàÿ äåÿòåëüíîñòü,
íàïðàâëåííàÿ íà ïðåäóïðåæäåíèå ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé, íà îñíîâå óòî÷íåííîãî äèàãíîçà, à òàêæå
êîíñóëüòèðîâàíèå ïî âîïðîñàì äàëüíåéøåãî ïëàíèðîâàíèÿ
ñåìüè.
Ãëàâíûìè çàäà÷àìè ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîé êîíñóëüòàöèè ÿâëÿþòñÿ:
1) Óñòàíîâëåíèå òî÷íîãî äèàãíîçà íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
2) Ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà âðîæäåííûõ è íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè (óëüòðàçâóêîâûìè, öèòîãåíåòè÷åñêèìè, áèîõèìè÷åñêèìè, ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèìè).
3) Îïðåäåëåíèå òèïà íàñëåäîâàíèÿ çàáîëåâàíèÿ.
4) Îöåíêà âåëè÷èíû ðèñêà ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà
è îêàçàíèå ïîìîùè â ïðèíÿòèè ðåøåíèÿ.
5) Ïðîïàãàíäà ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêèõ çíàíèé ñðåäè âðà÷åé
è íàñåëåíèÿ.
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
277
Ïîêàçàíèÿ äëÿ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ:
1) Óñòàíîâëåíèå òî÷íîãî äèàãíîçà èëè ïîäîçðåíèå íà íàñëåäñòâåííóþ áîëåçíü â ñåìüå â øèðîêîì ñìûñëå ñëîâà.
2) Ðîæäåíèå ðåáåíêà ñ âðîæäåííûì ïîðîêîì ðàçâèòèÿ.
3) Çàäåðæêà ôèçè÷åñêîãî ðàçâèòèÿ èëè óìñòâåííàÿ îòñòàëîñòü ó ðåáåíêà.
4) Ïîâòîðíûå ñïîíòàííûå àáîðòû, âûêèäûøè, ìåðòâîðîæäåíèÿ.
5) Âûÿâëåíèå ïàòîëîãèè â õîäå ïðîñåèâàþùèõ ïðîãðàìì:
— áëèçêîðîäñòâåííûå áðàêè;
— âîçäåéñòâèå èçâåñòíûõ èëè âîçìîæíûõ òåðàòîãåíîâ
â ïåðâûå 3 ìåñÿöà áåðåìåííîñòè;
— íåáëàãîïîëó÷íîå ïðîòåêàíèå áåðåìåííîñòè.
Ïðè íàëè÷èè ëþáîãî èç ïåðå÷èñëåííûõ ñîñòîÿíèé íåîáõîäèìî îáðàòèòüñÿ ê âðà÷ó-ãåíåòèêó.
 ïðèíöèïå, êàæäîé ñóïðóæåñêîé ïàðå æåëàòåëüíî ïðîéòè ïðîñïåêòèâíîå ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå äî
ïëàíèðîâàíèÿ äåòîðîæäåíèÿ è íåîáõîäèìî îáðàòèòüñÿ ê âðà÷ó
ïîñëå ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà (ðåòðîñïåêòèâíî).
Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå âêëþ÷àåò ÷åòûðå
ýòàïà: äèàãíîñòèêó, ïðîãíîçèðîâàíèå, çàêëþ÷åíèå è ñîâåò.
Ðàáîòà âðà÷à-ãåíåòèêà íà÷èíàåòñÿ ñ óñòàíîâëåíèÿ äèàãíîçà
çàáîëåâàíèÿ ñ ïîìîùüþ äðóãèõ óçêèõ ñïåöèàëèñòîâ, èñïîëüçóÿ
ïðè äèôôåðåíöèàëüíîé äèàãíîñòèêå ñïåöèàëüíûå ãåíåòè÷åñêèå, áèîõèìè÷åñêèå, èììóíîëîãè÷åñêèå è äðóãèå ìåòîäû.
Ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ äèàãíîçà âðà÷ îïðåäåëÿåò ïðîãíîç çäîðîâüÿ áóäóùåãî èëè óæå ðîäèâøåãîñÿ ïîòîìñòâà. Ïåðåä âðà÷îì
âñåãäà âîçíèêàþò âðà÷åáíûå, ãåíåòè÷åñêèå è äåîíòîëîãè÷åñêèå ïðîáëåìû.
Îáùåíèå âðà÷à-ãåíåòèêà ñ ñåìüåé áîëüíîãî äîëæíî áûòü
äîâåðèòåëüíûì è äîáðîæåëàòåëüíûì.
Äèàãíîñòèêà. Êîíñóëüòèðîâàíèå íà÷èíàåòñÿ ñ óòî÷íåíèÿ äèàãíîçà íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè. Ïåðåä òåì êàê íàïðàâèòü ïàöèåíòà â ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêóþ êîíñóëüòàöèþ,
ëå÷àùèé âðà÷ äîëæåí ñ ïîìîùüþ äîñòóïíûõ åìó ìåòîäîâ
ìàêñèìàëüíî óòî÷íèòü äèàãíîç è îïðåäåëèòü öåëü êîíñóëüòàöèè. Ïðè íåîáõîäèìîñòè äîïîëíèòåëüíî ïðèìåíèòü
278
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ãåíåàëîãè÷åñêèé, öèòîãåíåòè÷åñêèé, áèîõèìè÷åñêèé è äðóãèå ñïåöèàëüíûå ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû (íàïðèìåð, îïðåäåëèòü
ñöåïëåíèå ãåíîâ èëè èñïîëüçîâàòü ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå
ìåòîäû è ò. ï.). Çàòåì ïàöèåíòà íàïðàâëÿþò íà ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêóþ êîíñóëüòàöèþ äëÿ óñòàíîâëåíèÿ äèàãíîçà. Ïðè ýòîì
ìîæåò âîçíèêíóòü íåîáõîäèìîñòü íàïðàâëåíèÿ ïàöèåíòà èëè
åãî ðîäñòâåííèêîâ íà äîïîëíèòåëüíîå îáñëåäîâàíèå. Ñî ñâîåé ñòîðîíû âðà÷-ãåíåòèê ìîæåò ïîñòàâèòü ïåðåä äðóãèìè ñïåöèàëèñòàìè êîíêðåòíóþ çàäà÷ó — ðàñïîçíàòü ñèìïòîìû ïðåäïîëàãàåìîé íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè ó ïàöèåíòà èëè åãî ðîäñòâåííèêîâ.
Äèàãíîç óòî÷íÿþò â ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîé êîíñóëüòàöèè ñ
ïîìîùüþ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà. Äëÿ ýòîãî èñïîëüçóþòñÿ êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé, öèòîãåíåòè÷åñêèé è ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèé ìåòîäû, à òàêæå àíàëèçû ñöåïëåíèÿ ãåíîâ ìåòîäàìè ãåíåòèêè ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê. Èç íåãåíåòè÷åñêèõ ìåòîäîâ øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ áèîõèìè÷åñêèå, èììóíîëîãè÷åñêèå è äðóãèå ìåòîäû.
Ïðîãíîçèðîâàíèå äëÿ ïîòîìñòâà îïðåäåëÿþò ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ äèàãíîçà. Ïðîãíîç îñíîâûâàåòñÿ íà òåîðåòè÷åñêèõ ðàñ÷åòàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì ìåòîäîâ ãåíåòè÷åñêîãî àíàëèçà è âàðèàöèîííîé ñòàòèñòèêè èëè íà äàííûõ òàáëèöû ýìïèðè÷åñêîãî
ðèñêà.
Çàêëþ÷åíèå ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ è ñîâåòû ðîäèòåëÿì îáÿçàòåëüíî äîëæíû áûòü ïèñüìåííûìè, ïîòîìó ÷òî ÷ëåíû ñåìüè ìîãóò âåðíóòüñÿ ê îáäóìûâàíèþ ñèòóàöèè.
Íàðÿäó ñ ýòèì íåîáõîäèìî óñòíî â äîñòóïíîé ôîðìå îáúÿñíèòü
ñìûñë ãåíåòè÷åñêîãî ðèñêà è ïîìî÷ü ñåìüå ïðèíÿòü ðåøåíèå.
Çàêëþ÷èòåëüíûå ýòàïû êîíñóëüòèðîâàíèÿ òðåáóþò ñàìîãî
ïðèñòàëüíîãî âíèìàíèÿ. Íàïðèìåð, äàæå ïðè óñòàíîâëåííîì
â ïðåíàòàëüíîì ïåðèîäå äèàãíîçå ó ïëîäà íå âñå æåíùèíû
ïðèíèìàþò ðåøåíèå î ïðåðûâàíèè áåðåìåííîñòè. Ïðè òÿæåëûõ õðîìîñîìíûõ áîëåçíÿõ (òðèñîìèè 13, 18, 21) ïðåðûâàþò
áåðåìåííîñòü 83% æåíùèí, ïðè ïîðîêàõ íåðâíîé òðóáêè —
76, ïðè ñèíäðîìå Òåðíåðà — 70, ïðè äðóãèõ ôîðìàõ õðîìîñîìíûõ àíîìàëèé — 30%.
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
279
Ïðè áåñåäå ñ ïàöèåíòàìè íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü óðîâåíü èõ
îáðàçîâàíèÿ, ñîöèàëüíîå è ýêîíîìè÷åñêîå ïîëîæåíèå ñåìüè,
âçàèìîîòíîøåíèÿ ñóïðóãîâ. Ìíîãèå ïàöèåíòû íå ïîäãîòîâëåíû ê âîñïðèÿòèþ èíôîðìàöèè î íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíÿõ è
ãåíåòè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòÿõ. Îäíè ÷óâñòâóþò âèíó çà ñëó÷èâøååñÿ íåñ÷àñòüå, äðóãèå äîâåðÿþò ðàññêàçàì çíàêîìûõ,
òðåòüè ïðèõîäÿò â êîíñóëüòàöèþ ñ íåðåàëüíûìè çàïðîñàìè èëè
îæèäàíèÿìè. Èçëîæåíèå ñâåäåíèé î ðèñêå äîëæíî áûòü èíäèâèäóàëüíî ïðèñïîñîáëåíî ê êàæäîìó ñëó÷àþ.  îäíèõ ñëó÷àÿõ ñëåäóåò ãîâîðèòü î 25% øàíñîâ èìåòü áîëüíîãî ðåáåíêà, â
äðóãèõ — î 75% âåðîÿòíîñòè ðîæäåíèÿ çäîðîâîãî ðåáåíêà.
Îäíàêî âñåãäà íóæíî óáåäèòü ïàöèåíòîâ â ñëó÷àéíîì ðàñïðåäåëåíèè íàñëåäñòâåííûõ ôàêòîðîâ, ÷òîáû óñòðàíèòü ÷óâñòâî
âèíû çà ðîæäåíèå áîëüíîãî ðåáåíêà. Èíîãäà ýòî ÷óâñòâî áûâàåò î÷åíü ñèëüíûì.
Íà ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêóþ êîíñóëüòàöèþ öåëåñîîáðàçíî
íàïðàâëÿòü ñóïðóãîâ íå ðàíüøå ÷åì ÷åðåç 3–6 ìåñÿöåâ ïîñëå
óñòàíîâëåíèÿ äèàãíîçà íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè, òàê êàê â
ýòîò ïåðèîä ïðîèñõîäèò àäàïòàöèÿ ê ñèòóàöèè â ñåìüå, à ðàíüøå êàêàÿ-ëèáî èíôîðìàöèÿ î áóäóùèõ äåòÿõ âîñïðèíèìàåòñÿ
ïëîõî.
×àùå âñåãî â êîíñóëüòàöèè îáðàùàþòñÿ:
n ñåìüè çäîðîâûõ äåòåé, ó êîòîðûõ ïî ëèíèè ðîäèòåëåé
èìåþòñÿ ðîäñòâåííèêè ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé;
n çäîðîâûå ðîäèòåëè, ó êîòîðûõ ðîäèëñÿ áîëüíîé ðåáåíîê;
n ñåìüè, ó êîòîðûõ áîëåí îäèí èç ðîäèòåëåé;
n êîãäà ðîäèòåëè ÿâëÿþòñÿ êðîâíûìè ðîäñòâåííèêàìè;
n áåðåìåííûå æåíùèíû ñ ïîâûøåííûì ðèñêîì ðîæäåíèÿ áîëüíîãî ðåáåíêà;
n ñ íåðâíî-ïñèõè÷åñêèìè çàáîëåâàíèÿìè â ñåìüå.
Ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà
Ïðåíàòàëüíàÿ (äîðîäîâàÿ) äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé — ýòî äîðîäîâîå îïðåäåëåíèå âðîæäåííîé èëè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ó ïëîäà, ýòî êîìïëåêñíàÿ áûñòðî ðàçâèâàþùàÿñÿ îáëàñòü ìåäèöèíû, èñïîëüçóþùàÿ ÓÇÈ, îïåðàòèâíóþ
280
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
òåõíèêó (õîðèîíáèîïñèÿ, àìíèî- è êîðäîöåíòåç, áèîïñèÿ
ìûøö è êîæè ïëîäà) è ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû (öèòîãåíåòè÷åñêèå, áèîõèìè÷åñêèå, ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå).
Ýôôåêòèâíîñòü ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîãî êîíñóëüòèðîâàíèÿ
çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàåò áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ ñîâðåìåííûõ ìåòîäîâ ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè. Ïðè åå ïîìîùè âîçìîæíî çàäîëãî äî ðîæäåíèÿ ðåáåíêà îïðåäåëèòü çàáîëåâàíèå
è, åñëè íåîáõîäèìî, ïðåðâàòü áåðåìåííîñòü.
Çàáîòà ñåìüè î çäîðîâüå áóäóùåãî ðåáåíêà òðåáóåò îöåíêè
ãåíåòè÷åñêèõ è ñðåäîâûõ ôàêòîðîâ ðèñêà èñõîäà áåðåìåííîñòè
è èñïîëüçîâàíèÿ ìåòîäîâ ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè.
Îñíîâíûìè ïîêàçàòåëÿìè ê ïðîâåäåíèþ ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè ÿâëÿþòñÿ:
1) òî÷íî óñòàíîâëåííîå íàñëåäñòâåííîå çàáîëåâàíèå â
ñåìüå;
2) âîçðàñò ìàòåðè âûøå 35 ëåò, îòöà — îò 40 ëåò;
3) íàëè÷èå â ñåìüå çàáîëåâàíèÿ, ñöåïëåííîãî ñ ïîëîì;
4) íàëè÷èå ñòðóêòóðíûõ ïåðåñòðîåê õðîìîñîì ó îäíîãî èç
ðîäèòåëåé (îñîáåííî òðàíñëîêàöèé è èíâåðñèé);
5) ãåòåðîçèãîòíîñòü îáîèõ ðîäèòåëåé ïî îäíîé ïàðå àëëåëåé ïðè àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîì çàáîëåâàíèè;
6) íàëè÷èå â àíàìíåçå áåðåìåííîé äëèòåëüíîé ðàáîòû íà
âðåäíûõ äëÿ çäîðîâüÿ ïðîèçâîäñòâàõ èëè ïðîæèâàíèÿ â
ìåñòàõ ñ ïîâûøåííûì ðàäèàöèîííûì ôîíîì è äð.;
7) ïîâòîðíûå ñïîíòàííûå ïðåðûâàíèÿ áåðåìåííîñòè èëè
ðîæäåíèå ðåáåíêà ñ âðîæäåííûìè ïîðîêàìè ðàçâèòèÿ;
ñàõàðíûé äèàáåò, ýïèëåïñèÿ, èíôåêöèè ó áåðåìåííîé,
ëåêàðñòâåííàÿ òåðàïèÿ.
 ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêå èñïîëüçóþò íåèíâàçèâíûå è
èíâàçèâíûå ìåòîäû.
1) Íåèíâàçèâíûå:
— óëüòðàçâóêîâîå èññëåäîâàíèå ïëîäà (ÓÇÈ).
2) Èíâàçèâíûå:
— áèîïñèÿ õîðèîíà è ïëàöåíòû;
— èññëåäîâàíèå îêîëîïëîäíîé æèäêîñòè;
— êîðäîöåíòåç (âçÿòèå êðîâè èç ïóïîâèíû);
— ôåòîñêîïèÿ (ââåäåíèå çîíäà è îñìîòð ïëîäà).
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
281
Äëÿ êàæäîãî ìåòîäà åñòü ïîêàçàíèÿ è ïðîòèâîïîêàçàíèÿ,
ðàçðåøàþùèå âîçìîæíîñòè è îñëîæíåíèÿ. Âûáîð ìåòîäà è
âñÿ òàêòèêà ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè äîëæíû áûòü ñòðîãî
èíäèâèäóàëèçèðîâàíû â ñîîòâåòñòâèè ñ êîíêðåòíîé ñèòóàöèåé â ñåìüå è ñîñòîÿíèåì áåðåìåííîé.
Íåèíâàçèâíûå ìåòîäû — ýòî ìåòîäû îáñëåäîâàíèÿ ïëîäà
áåç îïåðàòèâíîãî âìåøàòåëüñòâà. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ê íèì
îòíîñèòñÿ ÓÇÈ. Â ïîñëåäíèå ãîäû ïîñòåïåííî ñòàíîâèòñÿ
âîçìîæíûì ïðèìåíåíèå ñ öåëüþ âèçóàëèçàöèè ïëîäà ÌÐÒ.
Íî öåííîñòü ìåòîäà çíà÷èòåëüíî ñíèæàåòñÿ èç-çà íåáîëüøîé
ñêîðîñòè ôîðìèðîâàíèÿ èçîáðàæåíèÿ (ñåêóíäû è äåñÿòêè ñåêóíä), ÷òî ïðè ïîäâèæíîñòè ïëîäà ìîæåò ïðèâîäèòü ê íåâåðíûì ðåçóëüòàòàì. ÓÇÈ ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü ñòðîåíèå ïëîäà, âûÿâèòü ïîðàæåíèå ãîëîâíîãî ìîçãà, âðîæäåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ ñêåëåòà è âíóòðåííèõ îðãàíîâ, çàäåðæêó ðîñòà
ïëîäà ñ 6–8-é íåäåëè è ôóíêöèîíàëüíîå ñîñòîÿíèå ïëîäà, ïëàöåíòû, ïóïîâèíû, îáîëî÷åê. Ñðîêè ïðîâåäåíèÿ ÓÇÈ â Ðîññèè
îïðåäåëåíû ïðèêàçîì Ìèíèñòåðñòâà çäðàâîîõðàíåíèÿ — ýòî 10–
13-ÿ, 20–22-ÿ è 30–32-ÿ íåäåëè áåðåìåííîñòè.
ÓÇÈ ìîæíî ïðèìåíÿòü êàê ïðè ïðîñåèâàþùåì, òàê è ïðè
óòî÷íÿþùåì ìåòîäàõ. Íàêîïëåííûå äàííûå ïîêàçûâàþò, ÷òî
ÓÇÈ íå ïðèíîñèò âðåäà ïëîäó.
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû âêëþ÷àþò îïðåäåëåíèå óðîâíÿ
á-ôåíîïðîòåèíà, íåñâÿçàííîãî ýñòðàäèîëà, õîðèîíè÷åñêîãî
ãîíàäîòðîïèíà, ñûâîðîòî÷íîãî àêòèâèíà-À â ñûâîðîòêå áåðåìåííûõ, àññîöèèðîâàííîãî ñ áåðåìåííîñòüþ ïëàçìåííîãî
áåëêà-À.
Ýòè ïðîñåèâàþùèå ìåòîäû ÿâëÿþòñÿ ïðåäâàðèòåëüíûìè äëÿ
âûÿâëåíèÿ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ, òàêèõ êàê äåôåêòû
íåâðàëüíîé òðóáêè è ïåðåäíåé áðþøíîé ñòåíêè, à òàêæå ïðè
ìíîãîïëîäíîé áåðåìåííîñòè, ìàëîâîäèè, óãðîçå ïðåðûâàíèÿ
áåðåìåííîñòè, õðîìîñîìíûõ çàáîëåâàíèÿõ ïëîäà è äðóãèõ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèÿõ.
Ê èíâàçèâíûì ìåòîäàì îòíîñÿòñÿ: õîðèîí- è ïëàöåíòîáèîïñèè, àìíèîöåíòåç (ïîëó÷åíèå àìíèîòè÷åñêîé æèäêîñòè),
áèîïñèè òêàíåé ïëîäà, êîðäîöåíòåç (âçÿòèå êðîâè èç ïóïîâèíû) è ôåòîñêîïèÿ.
282
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Õîðèîí- è ïëàöåíòîáèîïñèè ïðèìåíÿþòñÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ
íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà âîðñèíîê õîðèîíà èëè êóñî÷êîâ ïëàöåíòû â ïåðèîä ñ 7-é ïî 16-þ íåäåëþ áåðåìåííîñòè. Ïðîöåäóðà îñóùåñòâëÿåòñÿ òðàíñàáäîìèíàëüíî èëè òðàíñöåðâèêàëüíî ïîä êîíòðîëåì ÓÇÈ (ðèñ. 10.1, 10.2).
Óëüòðàçâóê
Ðèñ. 10.1. Òðàíñàáäîìèíàëüíàÿ õîðèîí- èëè ïëàöåíòîáèîïñèÿ
Áðþøíàÿ ñòåíêà
Ïëîä
Ìî÷åâîé ïóçûðü
Âîðñèíêè
õîðèîíà
Êàòåòåð
Ìàòêà
Îãðàíè÷èòåëü Âëàãàëèùå Øïðèö
Ðèñ. 10.2. Òðàíñöåðâèêàëüíàÿ õîðèîí- èëè ïëàöåíòîáèîïñèÿ
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
283
Õîðèîíáèîïñèþ ðåêîìåíäóåòñÿ ïðîâîäèòü ïîñëå 8-é íåäåëè áåðåìåííîñòè, à ïîñëå 12-é íåäåëè äåëàþò ïëàöåíòîáèîïñèþ.
Âîðñèíêè õîðèîíà ïîäëåæàò öèòîãåíåòè÷åñêîìó, ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîìó, áèîõèìè÷åñêîìó èññëåäîâàíèþ íà ïðåäìåò íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
Àìíèîöåíòåç — ýòî ïðîêîë ïëîäíîãî ïóçûðÿ äëÿ âçÿòèÿ
15–20 ìë îêîëîïëîäíîé æèäêîñòè ñ íàõîäÿùèìèñÿ â íåé ñëóùåííûìè êëåòêàìè àìíèîíà è ïëîäà.
Ýòîò ìåòîä ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì è äîñòóïíûì. Îáû÷íî ïðîöåäóðà îñóùåñòâëÿåòñÿ íà 16–20-é íåäåëå áåðåìåííîñòè, ðàííèé àìíèîöåíòåç ïðîâîäÿò íà 12–
15-é íåäåëå áåðåìåííîñòè. Ðèñê îñëîæíåíèé áåðåìåííîñòè
ïðè àìíèîöåíòåçå âñåãî 0,2%. Ïî ýòîé ïðè÷èíå âî ìíîãèõ öåíòðàõ ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè ïðåäïî÷èòàþò äåëàòü àìíèîöåíòåç, à íå õîðèîíáèîïñèþ. Àìíèîöåíòåç äåëàþò ÷åðåç ïåðåäíþþ
áðþøíóþ ñòåíêó æåíùèíû ïîä êîíòðîëåì ÓÇÈ (ðèñ. 10.3).
Ðèñ. 10.3. Àìíèîöåíòåç
Èç áèîõèìè÷åñêèõ ïîêàçàòåëåé æèäêîñòè òîëüêî êîíöåíòðàöèÿ ÀÔÏ èìååò äèàãíîñòè÷åñêîå çíà÷åíèå. Óðîâåíü ÀÔÏ
ñóùåñòâåííî ïîâûøàåòñÿ ïðè àíîìàëèÿõ íåðâíîé òðóáêè è äåôåêòàõ ïåðåäíåé áðþøíîé ñòåíêè.
284
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Êëåòêè ïëîäà, ñîäåðæàùèåñÿ â ïëîäíîé æèäêîñòè, âûðàùèâàþòñÿ íà ñïåöèàëüíûõ ñðåäàõ äëÿ ïîñëåäóþùåé äèàãíîñòèêè
ìíîãèõ õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé, ñöåïëåííûõ ñ ïîëîì; áîëåçíåé
îáìåíà âåùåñòâ (ôåíèëêåòîíóðèÿ, ìóêîïîëèñàõàðèäîçû è äð.).
Äëÿ äèàãíîñòèêè õðîìîñîìíûõ çàáîëåâàíèé èñïîëüçóþòñÿ
ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû — ôëþîðåñöåíòíàÿ ãèáðèäèçàöèÿ in situ — FISH.
Ïðè ïðîâåäåíèè àìíèîöåíòåçà ìîãóò áûòü îñëîæíåíèÿ —
èíôèöèðîâàíèå ïîëîñòè ìàòêè, ãèáåëü ïëîäà. Îäíàêî ðèñê
íå ïðåâûøàåò 0,3–1%.
Êîðäîöåíòåç (âçÿòèå êðîâè èç ïóïîâèíû) ñòàë èñïîëüçîâàòüñÿ øèðå ïîñëå òîãî, êàê ýòó ïðîöåäóðó íà÷àëè îñóùåñòâëÿòü ïîä êîíòðîëåì ÓÇÈ, ò. å. áåç ôåòîñêîïèè (ðèñ. 10.4),
ñ 15–20-é íåäåëü áåðåìåííîñòè. Áåðóòñÿ îáðàçöû êðîâè èç
ïóïîâèííûõ ñîñóäîâ è èñïîëüçóþòñÿ äëÿ öèòîãåíåòè÷åñêîé,
ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêîé è áèîõèìè÷åñêîé äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
Ðèñ. 10.4. Êîðäîöåíòåç
Êîðäîöåíòåç ïðèìåíÿþò äëÿ äèàãíîñòèêè õðîìîñîìíûõ
áîëåçíåé, íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé êðîâè (ãåìîãëîáèíîïàòèè,
êîàãóëîïàòèè, òðîìáîöèòîïåíèè), èììóíîäåôèöèòîâ, ãåìàòîëîãè÷åñêîãî ñòàòóñà ïðè ðåçóñ-ñåíñèáèëèçàöèè, âíóòðèóòðîáíûõ èíôåêöèé.
×àñòîòà îñëîæíåíèé ïðè êîðäîöåíòåçå ñóììàðíî ïî 16 ðîññèéñêèì öåíòðàì ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè íå ïðåâûøàåò 2%.
Ïðåèìóùåñòâî êîðäîöåíòåçà ïî ñðàâíåíèþ ñ àìíèîöåíòåçîì
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
285
çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ëèìôîöèòû êóëüòèâèðóþòñÿ áûñòðåå
(2—3 äíÿ) è íàäåæíåå, ÷åì àìíèîöèòû.
Áèîïñèÿ òêàíåé ïëîäà êàê äèàãíîñòè÷åñêàÿ ïðîöåäóðà îñóùåñòâëÿåòñÿ âî II òðèìåñòðå áåðåìåííîñòè ïîä êîíòðîëåì ÓÇÈ.
Äëÿ äèàãíîñòèêè òÿæåëûõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé êîæè (èõòèîç, ýïèäåðìîëèç) äåëàþò áèîïñèþ êîæè ïëîäà. Ìîðôîëîãè÷åñêèå êðèòåðèè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé êîæè ïîçâîëÿþò
óñòàíîâèòü òî÷íûé äèàãíîç èëè óâåðåííî îòâåðãíóòü åãî.
Ôåòîñêîïèÿ — ìåòîä, îñíîâàííûé íà ïðÿìîì ðàññìîòðåíèè ïëîäà ÷åðåç ñïåöèàëüíûé ïðèáîð — ôåòîñêîï. Çîíä ââîäèòñÿ â ïëîñêîñòü àìíèîíà ÷åðåç áðþøíóþ ñèñòåìó è îñìàòðèâàåòñÿ ïëîä. Ïðîâîäèòñÿ ïîä êîíòðîëåì ÓÇÈ íà 18–22-é íåäåëå áåðåìåííîñòè. Âèçóàëüíîå îáñëåäîâàíèå ïëîäà äëÿ âûÿâëåíèÿ âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ èñïîëüçóåòñÿ ðåäêî,
òîëüêî ïî îñîáûì ïîêàçàíèÿì. Ïðîöåäóðà ÓÇÈ ïðîùå è áåçîïàñíåå. Ôåòîñêîïèÿ ìîæåò âûçâàòü îñëîæíåíèÿ. Âûêèäûøè
îòìå÷àþòñÿ â 7—8% ñëó÷àåâ ôåòîñêîïèè.
Çàêëþ÷åíèå ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè îïðåäåëÿåò ãðóïïà
âðà÷åé: âðà÷-ãåíåòèê, àêóøåð-ãèíåêîëîã è ëàáîðàíò-ãåíåòèê.
Ïðåèìïëàíòàöèîííàÿ äèàãíîñòèêà
Ïðåèìïëàíòàöèîííàÿ äèàãíîñòèêà — èññëåäîâàíèå íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ó çàðîäûøà íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ çàðîäûøà íà 5–7-é äåíü îïëîäîòâîðåíèÿ.
Òàêàÿ äèàãíîñòèêà îòíîñèòñÿ ê ìåòîäàì ïåðâè÷íîé ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé.
Áëàãîäàðÿ óñïåõàì áèîëîãèè è ìåäèöèíû ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü íåõèðóðãè÷åñêîãî ëàâàæà ÿéöåêëåòîê ÷åëîâåêà, îïëîäîòâîðåíèÿ è ðàçâèòèÿ çèãîòû äî ñòàäèè áëàñòîöèñòû â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ in vitro (â ïðîáèðêå). Îò çàðîäûøà îòäåëÿþò 1–2 êëåòêè, ïðîâîäÿò àíàëèçû ñ ïîìîùüþ ìåòîäîâ ÏÖÐ,
FISH è äðóãèõ. Çàòåì òàêîé çàðîäûøåâûé ïóçûðåê èìïëàíòèðóþò â ìàòêó, ãäå ïðîõîäèò åãî äàëüíåéøåå íîðìàëüíîå ðàçâèòèå.
Ýòîò ìåòîä øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ â àêóøåðñêîé ïðàêòèêå,
ïîñêîëüêó ïîçâîëÿåò äèàãíîñòèðîâàòü íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè
íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ è ïîìîãàåò èçáåæàòü ïîâòîðíûõ
286
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
àáîðòîâ ïîñëå îáû÷íîé ïðåíàòàëüíîé äèàãíîñòèêè â ñåìüÿõ ñ
âûñîêèì ðèñêîì íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Íåäîñòàòîê ýòîãî ìåòîäà — íèçêèé ïðîöåíò óñïåøíûõ èìïëàíòàöèé — 10–20% è âîçìîæíûå íàðóøåíèÿ òå÷åíèÿ áåðåìåííîñòè ïîñëå èìïëàíòàöèè çàðîäûøà.
Ýêñòðàêîðïîðàëüíîå îïëîäîòâîðåíèå è äðîáëåíèå çèãîòû —
ìåòîä, ïðèìåíÿåìûé äëÿ ïðåîäîëåíèÿ áåñïëîäèÿ ïðè íåïðîõîäèìîñòè òðóá. Íåñìîòðÿ íà òî ÷òî òîëüêî 10–20% ïîäñàäîê
óñïåøíû, ìåòîä èñïîëüçóåòñÿ âñå øèðå.
Ñ ïîìîùüþ ìèêðîìàíèïóëÿòîðà (ðèñ. 10.5) îò çàðîäûøà
íà ñòàäèè 8–16 êëåòîê ìîæíî îòäåëèòü 1–2 êëåòêè. Çàðîäûø
ñîõðàíÿþò â óñëîâèÿõ ãëóáîêîé çàìîðîçêè èëè îí ïðîäîëæàåò
ðàçâèâàòüñÿ â èñêóññòâåííûõ óñëîâèÿõ, ïîêà ïðîâîäèòñÿ àíàëèç êëåòêè.
Ïîäñàäêà ïîñëå çàìîðîçêè âîçìîæíà âî âðåìÿ ëþáîãî äðóãîãî îâàðèàëüíîãî öèêëà.
Ðèñ. 10.5. Ñ ïîìîùüþ ìèêðîìàíèïóëÿòîðà óäàëÿåòñÿ îäíà êëåòêà
(ñ ÿäðîì) èç ÷åëîâå÷åñêîãî ýìáðèîíà íà ñòàäèè 12 êëåòîê.
Ôîòî ñ âèäåîçàïèñè
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
287
Äèàãíîñòèêà íà óðîâíå îäíîé èëè íåñêîëüêèõ êëåòîê â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðåàëüíà ïðè íåêîòîðûõ áîëåçíÿõ. Åå ïðîâîäÿò
ñ èñïîëüçîâàíèåì ÏÖÐ, ìîíîêëîíàëüíûõ àíòèòåë, óëüòðàìèêðîàíàëèòè÷åñêèõ ìåòîäîâ.
Íåîíàòàëüíûé ñêðèíèíã íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îáìåíà
Îñíîâîé âòîðè÷íîé ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ÿâëÿåòñÿ áèîõèìè÷åñêèé ñêðèíèíã (îò àíãë. screening —
ïðîñåèâàíèå). Èñïîëüçóþòñÿ äâà îñíîâíûõ òèïà ïðîãðàìì: ìàññîâûé (òîòàëüíûé) è ñåëåêòèâíûé.
Íàèáîëåå óñïåøíûå ïðîãðàììû ðàííåé äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îáìåíà âåùåñòâ áûëè èñïîëüçîâàíû
ó íîâîðîæäåííûõ.
Ìàññîâîìó ñêðèíèíãîâîìó ìåòîäó ïîäëåæàò çàáîëåâàíèÿ
ïî ñëåäóþùèì óñëîâèÿì:
1) çíà÷èòåëüíàÿ ðàñïðîñòðàíåííîñòü — ñ ÷àñòîòîé íå ðåæå
÷åì 1 : 20 000 íîâîðîæäåííûõ;
2) òÿæåëîå ïðîãðåññèðóþùåå òå÷åíèå, ïðèâîäÿùåå ê èíâàëèäèçàöèè èëè ïîòðåáíîñòè â ïîìîùè;
3) íàëè÷èå ýôôåêòèâíîãî ìåòîäà äèàãíîñòèêè è ëå÷åíèÿ,
ðåàáèëèòàöèè è àäàïòàöèè;
4) äëÿ êîòîðûõ ðàçðàáîòàíû ýêîíîìè÷íûå ìåòîäû ïðåäâàðèòåëüíîãî ñêðèíèíãà è ïîäòâåðæäàþùèå ìåòîäû.
Ñîãëàñíî ïðèêàçó Ìèíçäðàâñîöðàçâèòèÿ ¹ 185 îò 22 ìàðòà
2006 ãîäà, ìàññîâûé ñêðèíèíã ïðîâîäèòñÿ äëÿ äîêëèíè÷åñêîãî âûÿâëåíèÿ ôåíèëêåòîíóðèè, ãèïîòèðåîçà, âðîæäåííîé ãèïåðïëàçèè íàäïî÷å÷íèêîâ, ãàëàêòîçåìèè è ìóêîâèñöèäîçà.
Îñíîâíàÿ çàäà÷à ïðîñåèâàþùèõ ïðîãðàìì, ñîãëàñíî äàííîìó ïðèêàçó, çàêëþ÷àåòñÿ â îðãàíèçàöèè è ïðîâåäåíèè â ãîñóäàðñòâåííûõ è ìóíèöèïàëüíûõ ó÷ðåæäåíèÿõ çäðàâîîõðàíåíèÿ ìàññîâîãî îáñëåäîâàíèÿ íîâîðîæäåííûõ äåòåé íà íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèé ñ öåëüþ èõ ðàííåãî âûÿâëåíèÿ íà äîêëèíè÷åñêîé ñòàäèè, êîãäà èõ òåðàïèÿ ìîæåò îêàçàòüñÿ îñîáåííî ýôôåêòèâíîé.
Îáùèìè ñâîéñòâàìè òàêèõ ïðîãðàìì ÿâëÿþòñÿ áåçâûáîðî÷íîå îáñëåäîâàíèå, ìàññîâûé õàðàêòåð, òàê êàê òîëüêî â
òàêîé ñèòóàöèè âîçìîæíî âûÿâëåíèå áîëüøèíñòâà áîëüíûõ
288
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñ îïðåäåëåííîé ïàòîëîãèåé è îáåñïå÷åíèå ýôôåêòèâíîñòè
ñêðèíèíãà. Ïðîôèëàêòè÷åñêàÿ íàïðàâëåííîñòü, ïîñêîëüêó
ðàííÿÿ äîêëèíè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà çàáîëåâàíèÿ ñîçäàåò óñëîâèÿ äëÿ íàèáîëåå óñïåøíîé êîððåêöèè èìåþùèõñÿ íàðóøåíèé è äàæå ïðåäóïðåæäåíèÿ ïîâòîðíîãî ñëó÷àÿ ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ àíàëîãè÷íûì äåôåêòîì â ñåìüå. Äâóõýòàïíîñòü îáñëåäîâàíèÿ.
Ïî çàêëþ÷åíèþ ÂÎÇ, ñêðèíèíã ÿâëÿåòñÿ òîëüêî íà÷àëüíûì ýòàïîì â öåëîì êîìïëåêñå äàëüíåéøèõ äèàãíîñòè÷åñêèõ
è ëå÷åáíûõ ìåðîïðèÿòèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ êîððåêöèè ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ ëþäåé, ñòðàäàþùèõ òåñòèðóåìûì çàáîëåâàíèåì.
Òàêèå ïðîãðàììû ìàññîâîãî îáñëåäîâàíèÿ íà íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè, ïîääàþùèåñÿ ïðîôèëàêòè÷åñêîìó ëå÷åíèþ,
ìîãóò ó÷ðåæäàòüñÿ òîëüêî â ðàìêàõ ôåäåðàëüíîãî èëè ðåãèîíàëüíîãî (â òîì ÷èñëå ãîðîäñêîãî) çäðàâîîõðàíåíèÿ. Ýêîíîìè÷åñêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðîñåèâàþùèõ ïðîãðàìì äàåò ãîñóäàðñòâó 5–10-êðàòíóþ ýêîíîìè÷åñêóþ âûãîäó.
Ðåêîìåíäàöèè ïî çàáîðó îáðàçöîâ êðîâè ïðè ïðîâåäåíèè
ìàññîâîãî îáñëåäîâàíèÿ íîâîðîæäåííûõ íà íàñëåäñòâåííûå
çàáîëåâàíèÿ:
n çàáîð îáðàçöîâ êðîâè îñóùåñòâëÿåòñÿ ñðåäíèì ìåäèöèíñêèì ïåðñîíàëîì;
n îáðàçåö êðîâè áåðóò èç ïÿòêè íîâîðîæäåííîãî ðåáåíêà
÷åðåç 3 ÷àñà ïîñëå êîðìëåíèÿ íà 4-é äåíü æèçíè ó äîíîøåííîãî è íà 7-é äåíü — ó íåäîíîøåííîãî ðåáåíêà;
n çàáîð îáðàçöîâ êðîâè îñóùåñòâëÿåòñÿ íà ñïåöèàëüíûå
ôèëüòðîâàëüíûå áóìàæíûå òåñò-áëàíêè, êîòîðûå âûäàþòñÿ ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîé êîíñóëüòàöèåé;
n ïåðåä çàáîðîì îáðàçöà êðîâè ïÿòêó íîâîðîæäåííîãî ðåáåíêà ïðîòèðàþò ñòåðèëüíîé ñàëôåòêîé, ñìî÷åííîé
70-ãðàäóñíûì ñïèðòîì;
n ïðîêîë ïÿòêè íîâîðîæäåííîãî ðåáåíêà îñóùåñòâëÿåòñÿ
îäíîðàçîâûì ñêàðèôèêàòîðîì, ïåðâàÿ êàïëÿ êðîâè ñíèìàåòñÿ ñòåðèëüíûì ñóõèì òàìïîíîì;
n âòîðàÿ êàïëÿ êðîâè ïåðïåíäèêóëÿðíî ïðèêëàäûâàåòñÿ ê
òåñò-áëàíêó, ïðîïèòûâàåìîìó êðîâüþ ïîëíîñòüþ è íà-
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
289
ñêâîçü â ñîîòâåòñòâèè ñ óêàçàííûìè íà òåñò-áëàíêå ðàçìåðàìè. Âèä ïÿòåí êðîâè äîëæåí áûòü îäèíàêîâûì ñ
îáåèõ ñòîðîí òåñò-áëàíêà;
n òåñò-áëàíê âûñóøèâàåòñÿ â ãîðèçîíòàëüíîì ïîëîæåíèè
íà ÷èñòîé îáåçæèðåííîé ïîâåðõíîñòè íå ìåíåå 2 ÷àñîâ
áåç ïðèìåíåíèÿ äîïîëíèòåëüíîé òåïëîâîé îáðàáîòêè.
Çàòåì ìåäèöèíñêèé ñîòðóäíèê íà òåñò-áëàíêå, íå çàòðàãèâàÿ ïÿòåí êðîâè, øàðèêîâîé ðó÷êîé, ðàçáîð÷èâî, çàïèñûâàåò âñå íåîáõîäèìûå ñâåäåíèÿ.
Òåñò-áëàíêè åæåäíåâíî ñîáèðàþòñÿ è ïðîâåðÿþòñÿ íà êà÷åñòâî çàáîðà êðîâè è ïðàâèëüíîñòü èõ çàïîëíåíèÿ ìåäèöèíñêèì ðàáîòíèêîì.
Òåñò-áëàíêè óïàêîâûâàþòñÿ, íå ñîïðèêàñàÿñü ïÿòíàìè êðîâè, ãåðìåòè÷íî, â ÷èñòûé êîíâåðò è â ñïåöèàëüíîé óïàêîâêå
ñ ñîáëþäåíèåì òåìïåðàòóðíîãî ðåæèìà (+2...+8 °Ñ) äîñòàâëÿþòñÿ äëÿ ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé â ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêóþ
êîíñóëüòàöèþ íå ðåæå îäíîãî ðàçà â 3 äíÿ. Ðåçóëüòàò èññëåäîâàíèÿ âûäàåòñÿ â ñðîê äî 10 äíåé ïîñëå çàáîðà îáðàçöà êðîâè.
Çàïîëíÿòü áëàíê íåîáõîäèìî ïðàâèëüíî, àêêóðàòíî è ðàçáîð÷èâî, ÷òîáû íå ïåðåïóòàòü ôàìèëèè, àäðåñ è äðóãèå ñâåäåíèÿ.
 Ðîññèè â ïîñëåäíèå äåñÿòèëåòèÿ ââåäåíà ôåäåðàëüíàÿ
ïðîãðàììà ñêðèíèíãà, îñíîâàííàÿ íà ôëþîðèìåòðè÷åñêîì
êîëè÷åñòâåííîì ìåòîäå îïðåäåëåíèÿ ôåíèëàëàíèíà â êðîâè.
 ñëó÷àå ïîëîæèòåëüíîãî ðåçóëüòàòà ïðîâîäÿò óòî÷íÿþùóþ
áèîõèìè÷åñêóþ äèàãíîñòèêó. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ïîäòâåðäèòü ãèïåðôåíèëàëàíèíåìèþ è ðàçîáðàòüñÿ â åå ïðè÷èíå. Îíà
ìîæåò áûòü îáóñëîâëåíà òèïè÷íîé ôåíèëêåòîíóðèåé, âàðèàíòíûìè èëè àòèïè÷íûìè ôîðìàìè ýòîé áîëåçíè èëè äðóãèìè ôîðìàìè íàðóøåíèÿ ìåòàáîëèçìà.
Ïðîãðåññ ìîëåêóëÿðíîé è êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû ïîçâîëÿåò èäòè äàëüøå ïî ïóòè íîðìîêîïèðîâàíèÿ ïàòîëîãè÷åñêèõ
ãåíåòè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé. Ðàçðàáàòûâàþòñÿ ìåòîäû ïðåíàòàëüíîãî ëå÷åíèÿ, èìååòñÿ îïûò ëå÷åíèÿ ìåòèëìàëîíîâîé àöèäóðèè íà âíóòðèóòðîáíîé ñòàäèè áîëüøèìè äîçàìè âèòàìèíà Â12.
Íåäîñòàòî÷íîñòü êàðáîêñèëàçû ëå÷àò ïðåíàòàëüíî ââåäåíèåì áèîòèíà. Ëå÷åíèå äåêñàìåòàçîíîì âðîæäåííîé íåäîñòàòî÷íîñòè
290
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
21-ãèäðîêñèëàçû ìîæíî íà÷èíàòü ñî II òðèìåñòðà áåðåìåííîñòè è äàæå ñ 9-é íåäåëè, åñëè ïðîâåäåíà ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà. Çíàíèå ìåõàíèçìîâ âîçäåéñòâèÿ ìàòåðèíñêîãî îðãàíèçìà íà ïðîÿâëåíèå ðàçëè÷íûõ àëëåëåé è èõ êîìáèíàöèé ó
çàðîäûøà ïîçâîëÿåò èñêàòü íîâûå ïóòè ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Ïåðèêîíöåïöèîííàÿ ïðîôèëàêòèêà
Ïåðèêîíöåïöèîííàÿ ïðîôèëàêòèêà — ýòî êîìïëåêñ ìåðîïðèÿòèé äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îïòèìàëüíûõ óñëîâèé äëÿ ñîçðåâàíèÿ çàðîäûøåâûõ êëåòîê, îáðàçîâàíèÿ çèãîòû, èìïëàíòàöèè çàðîäûøà è åãî ðàííåãî ðàçâèòèÿ
Ïîêàçàíèÿìè äëÿ ïåðèêîíöåïöèîííîé ïðîôèëàêòèêè ÿâëÿþòñÿ:
n íàëè÷èå â ñåìüå ðèñêà ðàçâèòèÿ âðîæäåííîãî ïîðîêà —
äåôåêòû íåâðàëüíîé òðóáêè, ðàñùåëèíû ãóáû è í¸áà,
ïîðîêè ñåðäöà è äð.;
n õðîíè÷åñêàÿ ñîìàòè÷åñêàÿ ïàòîëîãèÿ ó îäíîãî èç ðîäèòåëåé;
n ïðèâû÷íîå íåâûíàøèâàíèå áåðåìåííîñòè, ðîæäåíèå
äåòåé ñ ãèïîòðîôèåé;
n ñàõàðíûé äèàáåò è íåêîòîðûå äðóãèå ýíäîêðèíîïàòèè;
n ðàáîòà îäíîãî èç ñóïðóãîâ íà âðåäíîì ïðîèçâîäñòâå.
Òàêàÿ ïðîôèëàêòèêà âêëþ÷àåò íåñêîëüêî ìåñÿöåâ äî çà÷àòèÿ è ðàííèå ñðîêè ðàçâèòèÿ çàðîäûøà. Ïîäãîòîâêà îðãàíèçìà æåíùèíû íàçíà÷åíèåì ïîëíîöåííîé âèòàìèíèçèðîâàííîé äèåòû, àíòèîêñèäàíòíîé òåðàïèè, ïîâûøåíèå èììóíèòåòà äî çà÷àòèÿ è íà ðàííèõ ñòàäèÿõ ðàçâèòèÿ çàðîäûøà ñïîñîáñòâóþò óìåíüøåíèþ ÷àñòîòû âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ ìóëüòèôàêòîðèàëüíîé ïðèðîäû. Îñîáåííî ýòî âûðàæåíî
ïðè ñïèííîìîçãîâûõ ãðûæàõ è âðîæäåííûõ ïîðîêàõ ñåðäöà.
×àñòîòà ïîâòîðíîãî ðîæäåíèÿ ðåáåíêà ñ òàêèì ïîðîêîì â ñðåäíåì ðàâíà 4,6%, à ó æåíùèí, êîòîðûå ïðèíèìàëè ôîëèåâóþ
êèñëîòó è âèòàìèí Ñ, — 0,7%. Êëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì ïåðèêîíöåïöèîííîé ïðîôèëàêòèêè âðîæäåííîé ïàòîëîãèè ÿâëÿåòñÿ ëå÷åíèå ñàõàðíîãî äèàáåòà ó æåíùèíû äî çà÷àòèÿ è âî
Ïðîôèëàêòèêà è ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
291
âðåìÿ áåðåìåííîñòè.  ýòîì ñëó÷àå ÷àñòîòà âðîæäåííûõ ïîðîêîâ ðàçâèòèÿ ó ðåáåíêà ïðèáëèæàåòñÿ ê îáùåïîïóëÿöèîííîìó óðîâíþ: îêîëî 2% âìåñòî 7–9% ó áîëüíûõ äèàáåòîì æåíùèí áåç ëå÷åíèÿ.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Äàéòå îïðåäåëåíèå òåðìèíó «ïðîôèëàêòèêà».
2. Ïåðå÷èñëèòå âèäû ïðîôèëàêòèêè.
3. Êàêèå ìåðîïðèÿòèÿ èñïîëüçóþò äëÿ âòîðè÷íîé ïðîôèëàêòèêè?
4. Êàê ïðîÿâëÿåòñÿ íàñëåäñòâåííàÿ ïàòîëîãèÿ?
5. ×òî òàêîå ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîñóëüòèðîâàíèå?
6. Ïåðå÷èñëèòå ïðèçíàêè, íà îñíîâàíèè êîòîðûõ ìîæíî çàïîäîçðèòü íàñëåäñòâåííóþ ïàòîëîãèþ.
7. ×òî òàêîå ïðåíàòàëüíàÿ ïàòîëîãèÿ?
8. ×òî â ñåáÿ âêëþ÷àþò íåèíâàçèâíûå è èíâàçèâíûå ìåòîäû äèàãíîñòèêè?
9. Êàêèå íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ ïîäëåæàò ìàññîâîìó íåîíàòàëüíîìó ñêðèíèíãó?
10. Íàçîâèòå ïîêàçàíèÿ äëÿ ïåðèêîíöåïöèîííîé ïðîôèëàêòèêè.
 ÷åì îíà çàêëþ÷àåòñÿ?
292
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãëàâà 11
ËÅ×ÅÍÈÅ
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ ÇÀÁÎËÅÂÀÍÈÉ
11.1. Ïðèíöèïû ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
Íåêîòîðûå ïîïûòêè ëå÷èòü áîëüíûõ ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé, ïðåäïðèíèìàâøèåñÿ â òå÷åíèå 200 ëåò âïëîòü äî
30-õ ãîäîâ XX âåêà, íå äàëè ïîëîæèòåëüíûõ ðåçóëüòàòîâ. Ñåðåäèíó 20-õ ãîäîâ ìîæíî ñ÷èòàòü ïåðåëîìíûì ïåðèîäîì, â
ýêñïåðèìåíòàõ íà äðîçîôèëå áûëè ïîëó÷åíû ôàêòû, ïîêàçûâàþùèå ðàçíóþ ñòåïåíü ïðîÿâëåíèÿ äåéñòâèÿ ãåíîâ â çàâèñèìîñòè îò ãåíîòèïè÷åñêîé èëè âíåøíåé ñðåäû.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ áëàãîäàðÿ óñïåõàì ãåíåòèêè è ñóùåñòâåííîìó ïðîãðåññó òåîðåòè÷åñêîé è êëèíè÷åñêîé ìåäèöèíû
ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî óæå ìíîãèå íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè
óñïåøíî ëå÷àòñÿ. Îáùèå ïîäõîäû ê ëå÷åíèþ íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé òàêèå æå, êàê ïðè ëå÷åíèè äðóãèõ çàáîëåâàíèé. Ïðè
ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ìîæíî âûäåëèòü 3 ïîäõîäà:
ñèìïòîìàòè÷åñêèé, ïàòîãåíåòè÷åñêèé, ýòèîëîãè÷åñêèé.
Ïðè ñèìïòîìàòè÷åñêîì è ïàòîãåíåòè÷åñêîì ïîäõîäàõ èñïîëüçóþòñÿ âñå âèäû ñîâðåìåííîãî ëå÷åíèÿ — ëåêàðñòâåííîå,
äèåòè÷åñêîå, ðåíòãåíîðàäèîëîãè÷åñêîå, ôèçèîòåðàïåâòè÷åñêîå, êëèìàòè÷åñêîå è ò. ä.
Ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå
Ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå ïðèìåíÿåòñÿ ïðè âñåõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíÿõ, äàæå åñëè âðà÷ ðàñïîëàãàåò ìåòîäàìè ïàòîãåíåòè÷åñêîé òåðàïèè. Äëÿ ìíîãèõ ôîðì íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèè ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå ÿâëÿåòñÿ åäèíñòâåííûì.
Ëåêàðñòâåííàÿ ñèìïòîìàòè÷åñêàÿ òåðàïèÿ î÷åíü ðàçíîîáðàçíà
è çàâèñèò îò ôîðìû íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé. Îíà íàïðàâëåíà íà êîððåêöèþ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñèìïòîìîâ, ïðèâîäèò ê îá-
Ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
293
ëåã÷åíèþ ñîñòîÿíèÿ áîëüíîãî, íå âîçäåéñòâóÿ íà ïðè÷èíó áîëåçíè.
 êà÷åñòâå ñèìïòîìàòè÷åñêîãî ëå÷åíèÿ èñïîëüçóþòñÿ ëåêàðñòâåííûå ïðåïàðàòû, ðåíòãåíîëîãè÷åñêèå è ôèçèîòåðàïåâòè÷åñêèå ìåòîäû.
Ñèìïòîìàòè÷åñêàÿ òåðàïèÿ äàåò, êàê ïðàâèëî, êðàòêîâðåìåííûé ýôôåêò. Ïðè íàñëåäñòâåííûõ ôîðìàõ ìèãðåíè ñèìïòîìàòè÷åñêèì ëå÷åíèåì ìîæåò áûòü ïðèìåíåíèå àíàëüãåòèêîâ,
ñïåöèôè÷åñêèõ òðàíêâèëèçàòîðî⠗ ïðè ïñèõè÷åñêèõ ïðîÿâëåíèÿõ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé, ïðîòèâîñóäîðîæíûõ ïðåïàðàòîâ ïðè ñóäîðîæíûõ ñèìïòîìàõ è ò. ä.
Ðàñøèôðîâêà ïàòîãåíåçà êàæäîé áîëåçíè ïîçâîëÿåò ïîíÿòü
ïðè÷èíó âîçíèêíîâåíèÿ ñèìïòîìà, à íà ýòîé îñíîâå ñòàíîâèòñÿ âîçìîæíîé áîëåå òîíêàÿ ëåêàðñòâåííàÿ êîððåêöèÿ ñèìïòîìîâ. Íàïðèìåð, ìíîãîêîìïîíåíòíîå ñèìïòîìàòè÷åñêîå
ëå÷åíèå ìóêîâèñöèäîçà.
1. Äåòÿì ñ ìóêîâèñöèäîçîì â æàðêîì ñóõîì êëèìàòå ðåêîìåíäóåòñÿ äîïîëíèòåëüíî äîáàâëÿòü ïîâàðåííóþ ñîëü â
ïèùó â ñâÿçè ñ âûäåëåíèåì áîëüøîãî êîëè÷åñòâà õëîðèäà íàòðèÿ ñ ïîòîì.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå èíîãäà ìîæåò íàñòóïèòü êîëëàïñ ñ òåïëîâûì óäàðîì.
2. Ïðè íåäîñòàòî÷íîñòè ôóíêöèè ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû
ó áîëüíûõ íàçíà÷àþòñÿ ïðåïàðàòû ñóõèõ ýêñòðàêòîâ ïîäæåëóäî÷íîé æåëåçû æèâîòíûõ èëè ôåðìåíòîâ â êàïñóëàõ (ïàíêðåàòèí, ïàíçèíîðì, ôåñòàë) è æåë÷åãîííûõ
ñðåäñòâ.
3. Çàêóïîðêà ïðîñâåòîâ ìàëûõ áðîíõîâ ãóñòîé ñëèçüþ îáóñëîâëèâàåò ðàçâèòèå èíôåêöèè â ëåãî÷íîé òêàíè. Äëÿ
óìåíüøåíèÿ îáñòðóêöèè ïðèìåíÿþò áðîíõîñïàçìîëèòè÷åñêèå è îòõàðêèâàþùèå ñðåäñòâà.
Äëÿ êàæäîé ãðóïïû íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé ðàçðàáîòàíî ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå.
Ïàòîãåíåòè÷åñêîå ëå÷åíèå
Ïàòîãåíåòè÷åñêîå ëå÷åíèå âñåãäà ýôôåêòèâíåå, ÷åì ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå, è íàïðàâëåíî íà êîððåêöèþ áèîõèìè÷åñêèõ è ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, íàðóøåííûõ â ðåçóëüòàòå
èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè áåëêîâîãî ïðîäóêòà ìóòàíòíîãî ãåíà.
294
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
 íàñòîÿùåå âðåìÿ áëàãîäàðÿ çíàíèÿì ìîëåêóëÿðíîé è
áèîõèìè÷åñêîé ãåíåòèêè ïðèìåíÿþòñÿ ïðèíöèïèàëüíî íîâûå
ïîäõîäû ê èçó÷åíèþ ïàòîãåíåçà êàæäîãî çàáîëåâàíèÿ è âîçìîæíîñòè ðàçðàáîòêè è ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ìåòîäîâ ïàòîãåíåòè÷åñêîé òåðàïèè.
Ïàòîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä íàèáîëåå ýôôåêòèâåí ïðè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíÿõ îáìåíà, ïàòîãåíåòè÷åñêèì ìåõàíèçìîì
êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ íàðóøåíèå óòèëèçàöèè ñóáñòðàòà.
Äëÿ ðàçëè÷íûõ áîëåçíåé ìîãóò áûòü ðàçíûå ïóòè êîððåêöèè. Äëÿ îäíîé è òîé æå áîëåçíè ìîæíî èñïîëüçîâàòü âìåøàòåëüñòâà â ðàçíûõ çâåíüÿõ è íà ðàçëè÷íûõ ýòàïàõ ðàçâèòèÿ
ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà.
Ïàòîãåíåòè÷åñêîå ëå÷åíèå ñõåìàòè÷íî ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó: åñëè ãåí íå ðàáîòàåò, òî íåîáõîäèìî âîçìåñòèòü åãî
ïðîäóêò; åñëè ãåí ïðîèçâîäèò íå òî, ÷òî íóæíî, è îáðàçóþòñÿ
òîêñè÷íûå ïðîäóêòû, òî íåîáõîäèìî óäàëåíèå òàêèõ ïðîäóêòîâ è âîçìåùåíèå îñíîâíîé ôóíêöèè; åñëè ãåí ïðîèçâîäèò
ñëèøêîì ìíîãî ïðîäóêòà, òî åãî èçáûòîê óäàëÿþò.
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ñóáñòðàòà îáåñïå÷èâàåòñÿ ðàçíûìè ïóòÿìè.
Ñóáñòðàò — ýòî òîò êîìïîíåíò ïèùè, êîòîðûé ïîäâåðãàåòñÿ ìåòàáîëèçìó ñ ïîìîùüþ ãåíåòè÷åñêè äåòåðìèíèðóåìîãî
ôåðìåíòà (íàïðèìåð, ôåíèëàëàíèí, ãàëàêòîçà), à ïðè íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè îí ÿâëÿåòñÿ ó÷àñòíèêîì ïàòîëîãè÷åñêîé ðåàêöèè.
Äèåòè÷åñêîå îãðàíè÷åíèå îïðåäåëåííûõ âåùåñòâ â ïèùå —
ìåðà â ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îáìåíà, ïðè êîòîðûõ îòñóòñòâóþò ñîîòâåòñòâóþùèå ôåðìåíòû äëÿ íîðìàëüíîãî
ïðåâðàùåíèÿ ñóáñòðàòîâ â ïðîäóêòàõ ïèòàíèÿ. Íàêîïëåíèå íåêîòîðûõ òîêñè÷íûõ ñîåäèíåíèé èëè ïðîäóêòîâ èõ îáìåíà ïðèâîäèò ê ïîñòåïåííîìó ðàçâèòèþ áîëåçíè.
Óñèëåííîå âûâåäåíèå ñóáñòðàòà ïàòîëîãè÷åñêîé ðåàêöèè ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ëåêàðñòâåííûìè, èíñòðóìåíòàëüíûìè ïóòÿìè, ñíèæàþùèìè êîíöåíòðàöèþ òîêñè÷íîãî ñóáñòðàòà.
Ïîëíîãî îñâîáîæäåíèÿ îò ïàòîëîãè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ îáìåíà
äîáèòüñÿ òðóäíî.
295
Ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
Ïðè ãåìîãëîáèíîïàòèÿõ íåîáõîäèìî óñèëåííîå âûâåäåíèå
æåëåçà, ÷òîáû íå ðàçâèâàëñÿ ãåìîñèäåðîç ïàðåíõèìàòîçíûõ
îðãàíîâ. Ïðèìåíÿåìûé äëÿ ýòèõ öåëåé äåñôåðàë (äåñôåðîêñàìèí) íàêàïëèâàåò ôåððèòèíû è îñâîáîæäàåò îðãàíèçì îò
èçëèøíåãî æåëåçà.
Êîôåðìåíò
Èçìåíåííûé ôåðìåíò Â
Ôåðìåíò À
À
B
Ñóáñòðàò
Ôåðìåíò Ñ
C
Ïðîäóêò
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ñóáñòðàòà
Äèåòè÷åñêîå îãðàíè÷åíèå
Äèåòè÷åñêîå äîáàâëåíèå
Óñèëåííîå âûâåäåíèå ñóáñòðàòà
ïàòîëîãè÷åñêîé ðåàêöèè
Àëüòåðíàòèâíûå ïóòè îáìåíà
Ìåòàäîëè÷åñêàÿ èíãèáèöèÿ
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ïðîäóêòà ãåíà
Âîçìåùåíèå èëè äîáàâëåíèå íåäîñòàþùåãî ïðîäóêòà
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ôåðìåíòà
Äîáàâëåíèå êîôàêòîðà
Ìîäèôèêàöèÿ ôåðìåíòàòèâíîé
àêòèâíîñòè
Âîçìåùåíèå ôåðìåíòà
Ðèñ. 11.1. Âîçìîæíûå ïîäõîäû ê ëå÷åíèþ íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé (ïî Í.Ï. Áî÷êîâó)
D
296
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðèìåíÿþòñÿ è íåïðÿìûå ìåòàáîëè÷åñêèå ïóòè äëÿ âûâåäåíèÿ ñóáñòðàòà. Íàïðèìåð, íîðìàëüíûé óðîâåíü ìî÷åâîé
êèñëîòû â êðîâè ìîæíî îáåñïå÷èòü âûâåäåíèåì îñòàòî÷íîãî
àçîòà ñ ïîìîùüþ ìî÷åâèíû è åå ìåòàáîëèòîâ. Ýòèõ æå ðåçóëüòàòîâ ìîæíî äîáèòüñÿ ñ ïîìîùüþ ïëàçìàôåðåçà è ãåìîñîðáöèè. Ãåìîñîðáöèÿ ïîìîãàåò óäàëÿòü âåùåñòâà èëè íåñêîëüêî âåùåñòâ ïóòåì èõ ñâÿçûâàíèÿ ñ ðîäñòâåííûìè âåùåñòâàìè.
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ïðîäóêòà ãåíà ïðèìåíÿåòñÿ óæå
äàâíî. Äîáàâëåíèå ïðîäóêòà äëÿ êîððåêöèè îáìåíà ïðèìåíÿåòñÿ ïðè òàêèõ íàðóøåíèÿõ, ïàòîãåíåç êîòîðûõ îáóñëîâëåí àíîìàëüíûì ôåðìåíòîì, íå îáåñïå÷èâàþùèì âûðàáîòêó
ïðîäóêòà.
 ñâÿçè ñ óñïåõàìè ôèçèêî-õèìè÷åñêîé áèîëîãèè, ãåííîé èíæåíåðèè è áèîòåõíîëîãèè óæå ïîëó÷àþò ñïåöèôè÷åñêèå áåëêè è ãîðìîíû ÷åëîâåêà, íåîáõîäèìûå äëÿ âîñïîëíåíèÿ íàðóøåííîãî çâåíà îáìåíà ïðè ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííûõ
áîëåçíåé (èíñóëèí, ñîìàòîòðîïèí, èíòåðôåðîí è äð.).
Õîðîøî èçâåñòíû óñïåõè â ïîëó÷åíèè è ðàçâåäåíèè òðàíñãåííûõ ëàáîðàòîðíûõ æèâîòíûõ. Ñîçäàíèå òðàíñãåííûõ æèâîòíûõ íà÷èíàåòñÿ ñî ñøèâêè äâóõ ãåíîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ
êëîíèðîâàí îòäåëüíî. Îäèí ãåí êîäèðóåò íóæíûé áåëîê, äðóãîé âçÿò èç æåëåçû èëè äðóãîãî îðãàíà, êîòîðûé áóäåò ïðîèçâîäèòü ýòîò áåëîê.
Îäíèì èç ïðèìåðîâ æèâûõ áèîðåàêòîðîâ ÿâëÿåòñÿ ñâèíüÿ,
ïðîäóöèðóþùàÿ ÷åëîâå÷åñêèé ãåìîãëîáèí. Äðóãèì òðàíñãåííûì æèâîòíûì ñòàëà êîðîâà, êîòîðàÿ ïðîèçâîäèò ÷åëîâå÷åñêèé ëàêòîôåððèí, âûäåëÿåìûé ñ ìîëîêîì.
Êîððåêöèÿ îáìåíà íà óðîâíå ôåðìåíòîâ ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ êîððåêöèè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îáìåíà âåùåñòâ, ïðè êîòîðûõ èçâåñòåí ôóíêöèîíàëüíî àíîìàëüíûé ôåðìåíò.
Ñëîæíûé ïóòü ïðåâðàùåíèÿ ñóáñòðàòà â ïðîöåññå îáìåíà
îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ ôåðìåíòîâ. Áîëüøàÿ ãðóïïà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé îáóñëîâëåíà ìóòàöèÿìè â ãåíàõ, äåòåðìèíèðóþùèõ ñèíòåç ôåðìåíòîâ. Äëÿ òàêîãî ëå÷åíèÿ ìîæíî ââîäèòü êîôàêòîð èëè óãíåòàòü ñèíòåç ôåðìåíòà ñ ïîìîùüþ ëåêàðñòâ ëèáî âîçìåùàòü íåäîñòàòîê ôåðìåíòà.
Ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
297
Âîçìåùåíèå ôåðìåíòà èëè ôåðìåíòîòåðàïèÿ — ýòî ìåòîäû äîñòàâêè ôåðìåíòà â êëåòêè è ñóáêëåòî÷íûå îáðàçîâàíèÿ,
âîâëå÷åííûå â ïàòîëîãèþ îáìåíà. Ôåðìåíòû, ââåäåííûå â
êóëüòóðàëüíóþ ñðåäó, óëó÷øàëè îáìåí ñîîòâåòñòâóþùåãî ñîåäèíåíèÿ. Òàêàÿ êîððåêöèÿ ïðèìåíÿåòñÿ ïðè ðàçëè÷íûõ ãëèêîñôèíãîëèïèäîçàõ, ìóêîïîëèñàõàðèäîçàõ, ãëèêîãåíîçàõ è
ãëèêîïðîòåèíîçàõ.
Åñëè ïðîâåäåíèå êîððåêöèè ôåðìåíòàòèâíîãî äåôåêòà íåâîçìîæíî, òåðàïèÿ äîëæíà áûòü íàïðàâëåíà íà âûâåäåíèå
íàêàïëèâàþùåãîñÿ ñóáñòðàòà è åãî ïðîäóêòîâ-ìåòàáîëèòîâ äëÿ
ïðåäîòâðàùåíèÿ èõ òîêñè÷åñêîãî äåéñòâèÿ.  ýòîì ñëó÷àå
ïðèìåíÿþò ïðåïàðàòû, êîòîðûå îáðàçóþò íåòîêñè÷åñêèå ñîåäèíåíèÿ ñ ïðîäóêòîì, ïîäëåæàùèì âûâåäåíèþ. Òàêèå ñîåäèíåíèÿ âûâîäÿòñÿ ÷åðåç æåëóäî÷íî-êèøå÷íûé òðàêò èëè
ïî÷êè.
Ýòèîëîãè÷åñêîå ëå÷åíèå
Ýòèîëîãè÷åñêîå ëå÷åíèå íàïðàâëåíî íà óñòðàíåíèå îñíîâíîé ïðè÷èíû çàáîëåâàíèÿ è â ðåçóëüòàòå ïîëíîñòüþ åãî èçëå÷èâàåò. Íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ñïîñîáîì ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè ÷åëîâåêà ÿâëÿåòñÿ êîððåöèÿ ãåíåòè÷åñêîãî
äåôåêòà íà óðîâíå ãåíî⠗ òàêîå ñåðüåçíîå ìàíåâðèðîâàíèå ñ
ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèåé ó ÷åëîâåêà, êàê ïåðåíîñ íîðìàëüíîãî ãåíà â êëåòêó, âûêëþ÷åíèå ìóòàíòíîãî ãåíà â ÷óæåðîäíûå êëåòêè, îáðàòíàÿ ìóòàöèÿ ïàòîëîãè÷åñêîãî àëëåëÿ.
Äëÿ ïðîâåäåíèÿ ýòèîëîãè÷åñêîãî ëå÷åíèÿ êàêîé-ëèáî íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè íàäî èçìåíèòü ñòðóêòóðó ÄÍÊ íå â îäíîé êëåòêå, à âî ìíîãèõ ôóíêöèîíèðóþùèõ êëåòêàõ. Ýòî íàïðàâëåíèå â ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè íàçûâàåòñÿ
ãåííîé òåðàïèåé.
Ãåííóþ òåðàïèþ âîçìîæíî îñóùåñòâèòü ëèáî ÷åðåç òðàíñãåíîç (ïåðåíîñ ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà) èçîëèðîâàííûõ èç
îðãàíèçìà ñîìàòè÷åñêèõ êëåòîê in vitro èëè ÷åðåç ïðÿìîé òðàíñãåíîç êëåòîê â îðãàíèçìå.
Ïîñðåäñòâîì ãåíîòåðàïèè ðàçðàáàòûâàþòñÿ òðè îñíîâíûõ
ïîäõîäà ê êîððåêöèè äåôåêòîâ: 1) êîìïåíñàöèÿ ýêñïðåññèè
298
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ôóíêöèîíàëüíî íåàêòèâíûõ àëëåëåé ñ âåäåíèåì â êëåòêó äîïîëíèòåëüíûõ êîïèé ãåíà; 2) óãíåòåíèå èçáûòî÷íîé ýêñïðåññèè ãåíà; 3) ïîâûøåíèå èììóííîãî îòâåòà îðãàíèçìà.
Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ïðîâåäåíî óæå áîëåå 600 êëèíè÷åñêèõ èñïûòàíèé ïî ãåíîòåðàïèè ðÿäà ìîíîãåííûõ è îíêîëîãè÷åñêèõ çàáîëåâàíèé ÷åëîâåêà.
Íî â êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå äî íàñòîÿùåãî âðåìåíè ãåíîòåðàïåâòè÷åñêàÿ êîððåöèÿ íàñëåäñòâåííûõ äåôåêòîâ íå íàøëà
ïðèìåíåíèÿ, ÷òî ñâÿçàíî ñ ïðîáëåìîé äîñòàâêè ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà è íåâîçìîæíîñòüþ ñóùåñòâóþùèìè ìåòîäàìè
äîáèòüñÿ ýêñïðåññèè òðàíñäóöèðîâàííîãî ãåíà â êëåòêàõ è òêàíÿõ
áîëüíîãî.
Ñîâåðøåíñòâîâàíèå ïîäõîäîâ ê ãåííîé òåðàïèè ïðîäîëæàåòñÿ.
Ñðåäè íîâûõ ïåðñïåêòèâíûõ ïîäõîäîâ ê êîððåêöèîííîé
ãåíîòåðàïèè — ìåòîä õèìåðîïëàñòèêè, îñíîâàííûé íà ãåííîé
êîíâåðñèè â êëåòêàõ, ïîëó÷åííûõ îò áîëüíîãî. Ïðè äîáàâëåíèè â êóëüòóðó äåëÿùèõñÿ êëåòîê ðàçëè÷íûõ ôðàãìåíòîâ ãåíîìíîé ÄÍÊ-õèìåðîïëàñòîâ ìîæíî äîáèòüñÿ èõ ãîìîëîãè÷íîé ðåêîìáèíàöèè ñ íàòèâíîé ÄÍÊ.
Ðàçðàáàòûâàåòñÿ òàêæå äðóãîé íîâûé ïîäõîä ê êîððåêöèè
ãåíåòè÷åñêîãî äåôåêòà ïðè ìîíîãåííûõ çàáîëåâàíèÿõ, îñíîâàííûé íà ñïåöèôè÷åñêîé àêòèâàöèè íîðìàëüíûõ ãåíîâ, ÿâëÿþùèõñÿ ãîìîëîãàìè ìóòàíòíûõ ãåíîâ, ïóòåì ââåäåíèÿ õèìè÷åñêèõ ñòèìóëÿòîðîâ.
Õèðóðãè÷åñêîå ëå÷åíèå
Õèðóðãè÷åñêîå ëå÷åíèå áîëüíûõ ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé çàíèìàåò ñóùåñòâåííîå ìåñòî â ïîìîùè áîëüíûì ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé è âêëþ÷àåò: óäàëåíèå, êîððåêöèþ,
òðàíñïëàíòàöèþ. Õèðóðãè÷åñêîå âìåøàòåëüñòâî íåðåäêî íåîáõîäèìî ñðàçó ïîñëå ðîæäåíèÿ ðåáåíêà è íàïðàâëåíî íà óñòðàíåíèå ïàòîëîãèé: ñòåíîçîâ è àòðåçèé ïèùåâîäà, óäàëåíèå
êèøêè, àòðåçèè àíóñà è äð.
Äëÿ èçìåíåíèÿ ïóòè ïàòîëîãè÷åñêîãî ïðåâðàùåíèÿ ñóáñòðàòîâ ïàòîëîãè÷åñêèõ ðåàêöèé ìîæíî èñïîëüçîâàòü õèðóðãè÷å-
Ëå÷åíèå íàñëåäñòâåííûõ çàáîëåâàíèé
299
ñêîå øóíòèðîâàíèå. Ïðè ãëèêîãåíîçàõ I è III òèïîâ äåëàþò
àíàñòîìîç ìåæäó âîðîòíîé è íèæíåé ïîëîé âåíàìè. Ýòî ïîçâîëÿåò ÷àñòè ãëþêîçû ïîñëå âñàñûâàíèÿ â êèøå÷íèêå îáõîäèòü ïå÷åíü è íå îòêëàäûâàòüñÿ â íåé â âèäå ãëèêîãåíà. Àíàëîãè÷íûé îáõîäíîé ïóòü ïðåäëîæåí ïðè ñåìåéíîé ãèïåðõîëåñòåðèíåìèè (òèï Èà) — àíàñòîìîç ìåæäó òîùåé è ïîäâçäîøíîé
êèøêàìè. Ýòî ïðèâîäèò ê ñíèæåíèþ âñàñûâàíèÿ õîëåñòåðèíà.
Ðåêîíñòðóêòèâíàÿ õèðóðãèÿ øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ â ëå÷åíèè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé: ïðè íåçàðàùåíèè âåðõíåé ãóáû,
âðîæäåííûõ ïîðîêàõ ñåðäöà, àòðåçèè îòäåëîâ ÆÊÒ, ãèïîñïàäèè, äëÿ êîððåêöèè êîñòíî-ìûøå÷íîé ñèñòåìû è ò. ä.
Êàê ìåòîä ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé õèðóðãè÷åñêîå ëå÷åíèå âñå áîëüøå âõîäèò â ïðàêòèêó.
Òðàíñïëàíòàöèÿ îðãàíîâ. Àëëîòðàíñïëàíòàöèÿ — ýòî ïåðåäà÷à íîðìàëüíîé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè ïàöèåíòó ñ íàðóøåíèåì îáìåíà âåùåñòâ. Òàêîé ïîäõîä ïðåäïîëàãàåò ïåðåñàäêó êëåòîê, òêàíåé è îðãàíîâ, ñîäåðæàùèõ íîðìàëüíóþ ÄÍÊ,
äëÿ ïðîäóêöèè àêòèâíûõ ôåðìåíòîâ èëè äðóãèõ ïðîäóêòîâ ãåíà
ó ðåöèïèåíòà.
Øèðîêî ïðèìåíÿþòñÿ ìèêðîõèðóðãèÿ, ïëàñòè÷åñêàÿ è ýíäîñêîïè÷åñêàÿ õèðóðãèÿ.
Îñîáåííîñòè óõîäà çà áîëüíûìè
ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé
Ïàöèåíòû, èìåþùèå íàñëåäñòâåííóþ ïàòîëîãèþ, íóæäàþòñÿ â ïîñòîÿííîì íàáëþäåíèè ìåäèöèíñêèõ ðàáîòíèêîâ.
Õðîíè÷åñêîå ïðîãðåññèðóþùåå òå÷åíèå çàáîëåâàíèÿ äåëàåò
íåîáõîäèìûì äëèòåëüíîå ïðåáûâàíèå â ñòàöèîíàðàõ ðàçíîãî
ïðîôèëÿ, ÷àñòûå îáðàùåíèÿ â àìáóëàòîðíûå ó÷ðåæäåíèÿ.
Óõîä çà òàêèìè áîëüíûìè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëîæíóþ çàäà÷ó. ×àñòî ïðèõîäèòñÿ èìåòü äåëî íå ñ îäíèì ÷åëîâåêîì, à ñ
öåëîé ñåìüåé, òàê êàê äàæå ôèçè÷åñêè çäîðîâûå ðîäñòâåííèêè ìîãóò íóæäàòüñÿ â ïñèõîëîãè÷åñêîé ïîääåðæêå, ïîìîùè,
à èíîãäà è â ïðåâåíòèâíîì ëå÷åíèè.
Ðåæèì äíÿ áîëüíîãî ñ íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèåé äîëæåí
áûòü ïî âîçìîæíîñòè ïðèáëèæåí ê îáû÷íîìó äëÿ ñîîòâåò-
300
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ñòâóþùåãî âîçðàñòà. Ôîðìèðîâàíèþ ìîòîðíûõ íàâûêîâ ïîìîãàþò ðåãóëÿðíûå çàíÿòèÿ ëå÷åáíîé ôèçêóëüòóðîé è ìàññàæåì.
Ïèòàíèå áîëüíûõ äîëæíî áûòü ñáàëàíñèðîâàíî ïî îñíîâíûì èíãðåäèåíòàì è ñîîòâåòñòâîâàòü âîçðàñòó. Îñîáîãî âíèìàíèÿ çàñëóæèâàåò ñïåöèàëüíàÿ äèåòîòåðàïèÿ ïðè íåêîòîðûõ
çàáîëåâàíèÿõ îáìåíà âåùåñòâ (ôåíèëêåòîíóðèè, ãàëàêòîçåìèè, ãèïåðõîëåñòåðèíåìèè è ò. ä.). Íåîáõîäèìà ïîñòîÿííàÿ
ïîìîùü ðîäèòåëÿì è ñåìüÿì áîëüíûõ â îðãàíèçàöèè ïèòàíèÿ.
Êðîìå òîãî, ïîäîáíàÿ äèåòîòåðàïèÿ äîëæíà ñîïðîâîæäàòüñÿ
ðåãóëÿðíûì êîíòðîëåì ïîêàçàòåëåé ìàññû è äëèíû òåëà ðåáåíêà: íà 1-ì ãîäó æèçíè — åæåìåñÿ÷íî, äî 3-õ ëåò — 1 ðàç â
3 ìåñÿöà, äî ïîäðîñòêîâîãî âîçðàñòà — êàæäîå ïîëóãîäèå.
Íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ ìîãóò ñîïðîâîæäàòüñÿ çàïîðàìè, íàðóøåíèåì ìî÷åèñïóñêàíèÿ.
Âàæíåéøåé ÷àñòüþ óõîäà çà ïàöèåíòàìè ñ íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèåé ÿâëÿåòñÿ ðàáîòà ñ èõ ðîäñòâåííèêàìè. Äîáðîæåëàòåëüíîå îòíîøåíèå ê áîëüíîìó, ðàçúÿñíåíèå ðîäèòåëÿì ñóùíîñòè çàáîëåâàíèÿ, îñâîáîæäåíèå èõ îò ÷óâñòâà âèíû ïåðåä
ðåáåíêîì, ñîçäàíèå ïîëîæèòåëüíîé óñòàíîâêè íà ëå÷åíèå —
âñå ýòî ñíèæàåò òðåâîæíîñòü â ñåìüå è óëó÷øàåò ðåçóëüòàòû
ðåàáèëèòàöèîííûõ ìåðîïðèÿòèé.
´Êîíòðîëüíûå âîïðîñû è çàäàíèÿ
1. Êàêàÿ òåðàïèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé â íàñòîÿùåå âðåìÿ
íàèáîëåå ÷àñòî ïðèìåíÿåòñÿ?
2. ×òî â ñåáÿ âêëþ÷àåò ñèìòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå?
3. Êàêîâû ïîäõîäû ê ïàòîãåíåòè÷åñêîìó âèäó ëå÷åíèÿ?
4. Êàêèìè ïóòÿìè îñóùåñòâëÿåòñÿ ãåííàÿ òåðàïèÿ?
5. Êàêîå íàñëåäñòâåííîå çàáîëåâàíèå ïîääàåòñÿ êîððåêöèè ñïåöèàëüíûìè äèåòàìè?
6.  ÷åì çàêëþ÷àåòñÿ õèðóðãè÷åñêàÿ êîððåêöèÿ íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèè?
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
301
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
Àáåððàöèÿ õðîìîñîìíàÿ (èëè õðîìîñîìíàÿ àíîìàëèÿ) — îáîáùåííîå íàçâàíèå ëþáîãî èç òèïîâ õðîìîñîìíûõ ìóòàöèé: äåëåöèé,
òðàíñëîêàöèé, èíâåðñèé, äóïëèêàöèé. Èíîãäà îáîçíà÷àþò è ãåíîìíûå ìóòàöèè (àíåóïëîèäèè, òðèñîìèè è ò. ä.).
Àëëåëü — îäíà èç äâóõ èëè áîëåå àëüòåðíàòèâíûõ ôîðì ãåíà,
êàæäàÿ èç êîòîðûõ õàðàêòåðèçóåòñÿ óíèêàëüíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ íóêëåîòèäîâ.
Àëëåëüíàÿ ãåòåðîãåííîñòü — íàëè÷èå â ðàìêàõ åäèíîé íîçîëîãè÷åñêîé ôîðìû ðàçëè÷íûõ âàðèàíòîâ çàáîëåâàíèÿ, îáóñëîâëåííûõ
ðàçëè÷íûìè ìóòàíòíûìè àëëåëÿìè îäíîãî ãåíà.
Àëëåëüíûå çàáîëåâàíèÿ — ôåíîòèïè÷åñêè ðàçëè÷íûå çàáîëåâàíèÿ, îáóñëîâëåííûå ðàçíûìè ìóòàöèÿìè â îäíîì è òîì æå ëîêóñå
(ãåíå).
Àëüôà-ôåòîïðîòåèí (îñ-ôåòîïðîòåèí — ÀÔÏ) — ýìáðèîíàëüíûé áåëîê, îáíàðóæèâàåìûé â êðîâè ïëîäà, íîâîðîæäåííîãî,
áåðåìåííîé, à òàêæå â àìíèîòè÷åñêîé æèäêîñòè.
Àìíèîöåíòåç — ïðîêîë àìíèîòè÷åñêîãî ìåøêà ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ àìíèîòè÷åñêîé æèäêîñòè.
Àìïëèôèêàöèÿ — óâåëè÷åíèå ÷èñëà êîïèé îïðåäåëåííîãî ôðàãìåíòà ÄÍÊ.
Àíåóïëîèäèÿ — èçìåíåííûé íàáîð õðîìîñîì, â êîòîðîì îäíà
èëè íåñêîëüêî õðîìîñîì èç îáû÷íîãî íàáîðà èëè îòñóòñòâóþò,
èëè ïðåäñòàâëåíû äîïîëíèòåëüíûìè êîïèÿìè.
Àíòèìóòàãåíåç — ïðîöåññ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàêðåïëåíèÿ (ñòàíîâëåíèÿ) ìóòàöèè, ò. å. âîçâðàò ïåðâè÷íî ïîâðåæäåííîé õðîìîñîìû èëè ãåíà â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå.
Àíòèöèïàöèÿ — áîëåå ðàííåå ïîÿâëåíèå è áîëåå òÿæåëîå òå÷åíèå çàáîëåâàíèÿ â êàæäîì ïîñëåäóþùåì ïîêîëåíèè.
Àññîðòàòèâíûå áðàêè — áðàêè, ïðè êîòîðûõ âûáîð áðà÷íîãî
ïàðòíåðà ïî îäíîìó èëè íåñêîëüêèì ïðèçíàêàì íåñëó÷àåí.
Àóòîñîìà — ëþáàÿ íåïîëîâàÿ õðîìîñîìà. Ó ÷åëîâåêà èìååòñÿ
22 ïàðû àóòîñîì.
302
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Àóòîñîìíî-äîìèíàíòíîå íàñëåäîâàíèå — òèï íàñëåäîâàíèÿ, ïðè
êîòîðîì îäíîãî ìóòàíòíîãî àëëåëÿ, ëîêàëèçîâàííîãî â àóòîñîìå,
äîñòàòî÷íî, ÷òîáû áîëåçíü (èëè ïðèçíàê) ìîãëà áûòü âûðàæåíà.
Àóòîñîìíî-ðåöåññèâíîå íàñëåäîâàíèå — òèï íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêà èëè áîëåçíè, ïðè êîòîðîì ìóòàíòíûé àëëåëü, ëîêàëèçîâàííûé â àóòîñîìå, äîëæåí áûòü óíàñëåäîâàí îò îáîèõ ðîäèòåëåé.
Áèîïñèÿ õîðèîíà — ïðîöåäóðà, îñóùåñòâëÿåìàÿ íà 7–11-é íåäåëå áåðåìåííîñòè, ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ êëåòîê äëÿ ïðåíàòàëüíîé
äèàãíîñòèêè.
Áëîò-ãèáðèäèçàöèÿ ïî Ñàóçåðíó — èäåíòèôèêàöèÿ ó÷àñòêà ÄÍÊ,
ñîäåðæàùåãî èñêîìóþ íóêëåîòèäíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü, ïóòåì
ãèáðèäèçàöèè ðàçäåëåííûõ ãåëü-ýëåêòðîôîðåçîì è ôèêñèðîâàííûõ
íà òâåðäîì ìàòåðèêñå ôðàãìåíòîâ ÄÍÊ ñ ìå÷åíûì êîìïëåìåíòàðíûì ÄÍÊ-çîíäîì.
Âåêòîð — ìàòåðèàë, ïðèìåíÿåìûé äëÿ ïåðåíîñà â êëåòêó ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè. Íàèáîëåå ÷àñòî ïðèìåíÿþò âèðóñû (ðåòðîâèðóñû, àäåíîâèðóñû è äð.). Âîçìîæíî ïðèìåíåíèå ñèíòåòè÷åñêèõ êîíñòðóêöèé.
Âåêòîð äëÿ êëîíèðîâàíèÿ — ëþáàÿ íåáîëüøàÿ ïëàçìèäà, ôàã
èëè ÄÍÊ-ñîäåðæàùèé âèðóñ æèâîòíûõ, â êîòîðûå ìîæåò áûòü
âñòðîåíà ÷óæåðîäíàÿ ÄÍÊ.
Âðîæäåííûå áîëåçíè — áîëåçíè, èìåþùèåñÿ ïðè ðîæäåíèè.
Âñòàâêà — ñì. Èíñåðöèÿ.
Ãàìåòà — çðåëàÿ ïîëîâàÿ êëåòêà.
Ãàïëîèäíûé — ñîäåðæàùèé îäèíàðíûé íàáîð õðîìîñîì.
Ãàïëîòèï — êîìáèíàöèÿ êîíêðåòíûõ àëëåëåé ñöåïëåííûõ ëîêóñîâ (ãåíîâ) íà îäíîé õðîìîñîìå.
Ãåìèçèãîòíîñòü — ñîñòîÿíèå îðãàíèçìà, ïðè êîòîðîì êàêîéòî ãåí ïðåäñòàâëåí â îäíîé õðîìîñîìå.
Ãåí — ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íóêëåîòèäîâ â ÄÍÊ, êîòîðàÿ îáóñëîâëèâàåò îïðåäåëåííóþ ôóíêöèþ â îðãàíèçìå èëè îáåñïå÷èâàåò
òðàíñêðèïöèþ äðóãîãî ãåíà.
Ãåí-óñèëèòåëü (ýíõàíñåð) — êîðîòêèé ñåãìåíò ÄÍÊ, êîòîðûé
âëèÿåò íà óðîâåíü ýêñïðåññèè ïðèìûêàþùèõ ê íåìó ãåíîâ, óâåëè÷èâàÿ ÷àñòîòó èíèöèàöèè è òðàíñêðèïöèè.
Ãåíåòè÷åñêàÿ àññîöèàöèÿ — äîñòîâåðíàÿ âçàèìîñâÿçü ìåæäó
çàáîëåâàíèåì è îïðåäåëåííûì àëëåëåì èçó÷àåìîãî ãåíà.
Ãåíåòè÷åñêèé ìàðêåð — ïîëèìîðôíûé ó÷àñòîê ÄÍÊ ñòðîãî
îïðåäåëåííîé ëîêàëèçàöèè, ðàçíûå àëëåëè êîòîðîãî ïîçâîëÿþò
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
303
äèôôåðåíöèðîâàòü ðàçëè÷íûå ïî ïðîèñõîæäåíèþ õðîìîñîìû è
àíàëèçèðîâàòü èõ ñåãðåãàöèþ â ðîäîñëîâíîé.
Ãåíåòè÷åñêèé ðèñê — âåðîÿòíîñòü ïîÿâëåíèÿ îïðåäåëåííîãî
íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ.
Ãåííàÿ èíæåíåðèÿ — ñîâîêóïíîñòü ïðèåìîâ, ìåòîäîâ è òåõíîëîãèé ïîëó÷åíèÿ ðåêîìáèíàíòíûõ ÐÍÊ è ÄÍÊ, âûäåëåíèÿ ãåíîâ
èç îðãàíèçìà (êëåòîê), îñóùåñòâëåíèÿ ìàíèïóëÿöèé ñ ãåíàìè è
ââåäåíèÿ èõ â äðóãèå îðãàíèçìû.
Ãåííàÿ òåðàïèÿ (ãåíîòåðàïèÿ) — ââåäåíèå ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà (ÄÍÊ èëè ÐÍÊ) â êëåòêó, ôóíêöèþ êîòîðîé (èëè ôóíêöèþ îðãàíèçìà) èçìåíÿåò äàííûé ãåí.
Ãåíîäèàãíîñòèêà (ÄÍÊ-äèàãíîñòèêà) — ñîâîêóïíîñòü ìåòîäîâ
ïî âûÿâëåíèþ ìóòàöèé, ïðèâîäÿùèõ ê íàñëåäñòâåííîé ïàòîëîãèè.
Ãåíîêîïèÿ — êëèíè÷åñêèé ñèíäðîì, ìàíèôåñòèðóþùèé ïîä
ìàñêîé èçâåñòíîãî íàñëåäñòâåííîãî çàáîëåâàíèÿ ñ óñòàíîâëåííîé
ãåíåòè÷åñêîé ïðèðîäîé, íî îáóñëîâëåííûé ìóòàöèåé â äðóãîì ãåíå
(ëîêóñå).
Ãåíîì — ïîëíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ÄÍÊ îðãàíèçìà; îáùàÿ
ãåíåòè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ, ñîäåðæàùàÿñÿ â êëåòêàõ îðãàíèçìà,
èëè ãåíåòè÷åñêèé ñîñòàâ êëåòêè. Òåðìèí «ãåíîì» èíîãäà óïîòðåáëÿåòñÿ äëÿ îáîçíà÷åíèÿ ãàïëîèäíîãî íàáîðà õðîìîñîì.
Ãåíîòèï: 1) íàáîð ãåíîâ èíäèâèäà èëè âñÿ ãåíåòè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ îðãàíèçìà; 2) êîíêðåòíàÿ ïàðà àëëåëåé, êîòîðûå èíäèâèä
èìååò â äàííîì ó÷àñòêå ãåíîìà.
Ãåòåðîçèãîòà — êëåòêà (èëè îðãàíèçì), ñîäåðæàùàÿ äâà ðàçëè÷íûõ àëëåëÿ â êîíêðåòíîì ëîêóñå ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì.
Ãåòåðîçèãîòíûé îðãàíèçì — îðãàíèçì, èìåþùèé äâå ðàçëè÷íûå ôîðìû äàííîãî ãåíà (ðàçíûå àëëåëè) â ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîìàõ.
Ãåòåðîïëàçìèÿ — íàëè÷èå â êëåòêàõ íîðìàëüíûõ è ìóòàíòíûõ
ìîëåêóë ìèòîõîíäðèàëüíîé ÄÍÊ.
Ãåòåðîõðîìàòèí — áåäíàÿ ãåíàìè îáëàñòü õðîìîñîìû (èíîãäà
äàæå öåëàÿ õðîìîñîìà), èìåþùàÿ ïëîòíóþ êîìïàêòíóþ ñòðóêòóðó
â èíòåðôàçå.
Ãèáðèäèçàöèÿ (ðåíàòóðàöèÿ) — âçàèìîäåéñòâèå êîìïëåìåíòàðíûõ öåïåé ÄÍÊ (èëè ÄÍÊ è ÐÍÊ), ïðèâîäÿùåå ê îáðàçîâàíèþ
äâóõöåïî÷å÷íîé ìîëåêóëû.
Ãèáðèäèçàöèÿ in situ — ãèáðèäèçàöèÿ ìåæäó äåíàòóðèðîâàííîé ÄÍÊ
êëåòîê íà ïðåäìåòíîì ñòåêëå è ìå÷åíîé ðàäèîíóêëèäàìè èëè èììóíîôëþîðåñöåíòíûìè ñîåäèíåíèÿìè îäíîöåïî÷å÷íîé ÐÍÊ èëè ÄÍÊ.
304
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ãîëàíäðè÷åñêîå íàñëåäîâàíèå — íàñëåäîâàíèå, ñöåïëåííîå ñ
Y-õðîìîñîìîé.
Ãîìîçèãîòà — êëåòêà (èëè îðãàíèçì), ñîäåðæàùàÿ äâà îäèíàêîâûõ àëëåëÿ â êîíêðåòíîì ëîêóñå ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì.
Ãîìîçèãîòíûé îðãàíèçì — îðãàíèçì, èìåþùèé äâå èäåíòè÷íûå
êîïèè äàííîãî ãåíà â ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîìàõ.
Ãîìîëîãè÷íûå õðîìîñîìû — õðîìîñîìû, îäèíàêîâûå ïî íàáîðó ñîñòàâëÿþùèõ èõ ãåíîâ.
Ãîìîïëàçìèÿ — íàëè÷èå â êëåòêàõ îäíîãî âèäà ìèòîõîíäðèàëüíîé ÄÍÊ (íîðìàëüíîé èëè ìóòàíòíîé).
Ãðóïïà ñöåïëåíèÿ — âñå ãåíû, ëîêàëèçîâàííûå â îäíîé õðîìîñîìå.
Äàêòèëîñêîïèÿ ãåííàÿ — âûÿâëåíèå âàðèàöèé â ÷èñëå è äëèíå
òàíäåìíûõ ïîâòîðîâ ÄÍÊ.
Äåëåöèÿ — òèï õðîìîñîìíîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé óòðà÷èâàåòñÿ ó÷àñòîê õðîìîñîìû; òèï ãåííîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé âûïàäàåò ó÷àñòîê ìîëåêóëû ÄÍÊ.
Äåíàòóðàöèÿ — ïåðåõîä ìîëåêóëû ÄÍÊ èç äâóõöåïî÷å÷íîé ôîðìû â îäíîöåïî÷å÷íóþ âñëåäñòâèå ðàçðûâà âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó êîìïëåìåíòàðíûìè îñíîâàíèÿìè.
Äèïëîèäíûé — ñîäåðæàùèé äâîéíîé íàáîð õðîìîñîì.
ÄÍÊ-ïîëèìåðàçà — ôåðìåíò, îñóùåñòâëÿþùèé êîìïëåìåíòàðíûé ñèíòåç (ðåïëèêàöèþ) ÄÍÊ.
Äîìåí — ó÷àñòîê àìèíîêèñëîòíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè áåëêà,
ñâÿçàííûé ñ îïðåäåëåííîé ôóíêöèåé.
Äîìèíàíòíûé — ïðèçíàê èëè ñîîòâåòñòâóþùèé àëëåëü,
ïðîÿâëÿþùèéñÿ ó ãåòåðîçèãîò.
Äðåéô ãåíî⠗ èçìåíåíèå ÷àñòîò ãåíîâ â ðÿäó ïîêîëåíèé,
îáóñëîâëåííîå ñëó÷àéíûìè ñîáûòèÿìè ìèòîçà, îïëîäîòâîðåíèÿ è
ðàçìíîæåíèÿ.
Äóïëèêàöèÿ — òèï õðîìîñîìíîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé óäâîåí
êàêîé-ëèáî ó÷àñòîê õðîìîñîìû; òèï ãåííîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé óäâîåí êàêîé-ëèáî ó÷àñòîê ÄÍÊ.
Çîíä ãåíåòè÷åñêèé — êîðîòêèé îòðåçîê ÄÍÊ èëè ÐÍÊ (16–
30 ï. í.) èçâåñòíîé ñòðóêòóðû èëè ôóíêöèè, ìå÷åíûé êàêèì-ëèáî
ðàäèîàêòèâíûì èëè ôëþîðåñöåíòíûì ñîåäèíåíèåì.
Èììóíîôëþîðåñöåíòíûå çîíäû — ñì. Çîíä ãåíåòè÷åñêèé.
Èìïðèíòèíã ãåíîìíûé (ãåííûé èëè õðîìîñîìíûé) — ìåõàíèçì,
ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî ðàçëè÷àåòñÿ àêòèâíîñòü ãîìîëîãè÷íûõ ãåíîâ
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
305
(èëè ó÷àñòêîâ õðîìîñîì) ó èíäèâèäà â çàâèñèìîñòè îò õðîìîñîìû, óíàñëåäîâàííîé îò ìàòåðè èëè îòöà.
Èíáðåäíûå áðàêè — áðàêè ìåæäó êðîâíûìè ðîäñòâåííèêàìè
II è äðóãèõ ñòåïåíåé ðîäñòâà.
Èíâåðñèÿ — òèï õðîìîñîìíîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ãåíîâ â ó÷àñòêå õðîìîñîì èçìåíåíà íà îáðàòíóþ;
òèï ãåííîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé â îïðåäåëåííîì ó÷àñòêå ÄÍÊ
ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îñíîâàíèé èçìåíåíà íà îáðàòíóþ.
Èíñåðöèÿ (èëè âñòàâêà) — òèï ãåííîé ìóòàöèè, ïðè êîòîðîé
èìååòñÿ âñòàâêà îòðåçêà ÄÍÊ â ñòðóêòóðó ãåíà.
Èíòðîí — ñåãìåíò ÄÍÊ â ãåíå, íå ñîäåðæàùèé èíôîðìàöèþ
î ñòðóêòóðå áåëêîâîãî ïðîäóêòà ãåíà.
Èíôîðìàòèâíàÿ ñåìüÿ — ñåìüÿ ñ íàñëåäñòâåííûì çàáîëåâàíèåì, â êîòîðîé èìååòñÿ äîñòàòî÷íîå ÷èñëî áîëüíûõ è çäîðîâûõ ðîäñòâåííèêîâ èç ðàçíûõ ïîêîëåíèé (èíôîðìàòèâíûå ìåéîçû), ÷òî
ïîçâîëÿåò îöåíèâàòü ðàñõîæäåíèå ïðèçíàêîâ â èçó÷àåìîé ðîäîñëîâíîé ïðè àíàëèçå ãåíåòè÷åñêîãî ñöåïëåíèÿ.
Êàðèîòèï — õðîìîñîìíûé íàáîð êëåòêè èëè îðãàíèçìà.
Êàðòèðîâàíèå — îïðåäåëåíèå ëîêàëèçàöèè ãåíà íà õðîìîñîìå:
— ãåíåòè÷åñêîå — îïðåäåëåíèå ðàñïîëîæåíèÿ èçó÷àåìîãî ãåíà
ïî îòíîøåíèþ ê äðóãèì ãåíàì â îïðåäåëåííîé õðîìîñîìíîé îáëàñòè;
— ôèçè÷åñêîå — óñòàíîâëåíèå òî÷íîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ñàéòîâ (ñì.) è ôèçè÷åñêîãî ðàññòîÿíèÿ ìåæäó íèìè (èñ÷èñëÿåìîãî â ïàðàõ îñíîâàíèé) â èçó÷àåìîé õðîìîñîìíîé îáëàñòè.
Êëîí — ãåíåòè÷åñêè îäíîðîäíîå ïîòîìñòâî îäíîé êëåòêè.
Êëîíèðîâàíèå ãåíà — ïîëó÷åíèå íåîáõîäèìîãî ÷èñëà (ìèëëèîíîâ) èäåíòè÷íûõ êîïèé îïðåäåëåííîãî ó÷àñòêà ÄÍÊ ñ èñïîëüçîâàíèåì äëÿ ýòèõ öåëåé ìèêðîîðãàíèçìîâ.
Êîäîìèíàíòíûå àëëåëè — àëëåëè, êàæäûé èç êîòîðûõ ïðîÿâëÿåòñÿ â ãåòåðîçèãîòå (íàïðèìåð, ãðóïïà êðîâè ïî ñèñòåìå ÀÂ0).
Êîäîí — ýëåìåíòàðíàÿ åäèíèöà ãåíåòè÷åñêîãî êîäà, ñîñòîÿùàÿ
èç òðåõ ðÿäîì íàõîäÿùèõñÿ îñíîâàíèé, îáåñïå÷èâàþùèõ âêëþ÷åíèå îäíîãî àìèíîêèñëîòíîãî îñòàòêà â ïîëèïåïòèäíóþ öåïü, ëèáî
ñèãíàë íà÷àëà èëè çàâåðøåíèÿ òðàíñêðèïöèè.
Êîìïàóíä-ãåòåðîçèãîòíîñòü — ñîñòîÿíèå îðãàíèçìà, ïðè êîòîðîì îäèí è òîò æå ëîêóñ íà ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîìàõ ïðåäñòàâëåí
ðàçíûìè ìóòàíòíûìè àëëåëÿìè.
Êîìïëåìåíòàðíàÿ ÄÍÊ (êÄÍÊ) — ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ÄÍÊ,
ïîëó÷åííàÿ ñ ïîìîùüþ îáðàòíîé òðàíñêðèïòàçû ñ èíôîðìàöèîííîé ÐÍÊ.
306
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Êîìïëåìåíòàðíîñòü — ñïîñîáíîñòü íóêëåîòèäîâ îáðàçîâûâàòü
ïàðû ïî ïðàâèëó À-Ò, C-G â ðåçóëüòàòå ôîðìèðîâàíèÿ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó íèìè â äâóõöåïî÷å÷íîé ìîëåêóëå ÄÍÊ èëè â
ãèáðèäíîé ìîëåêóëå ÄÍÊ / ÐÍÊ.
Êîðäîöåíòåç — ïðîöåäóðà âçÿòèÿ êðîâè èç ïóïî÷íîé âåíû ïëîäà.
Êîýôôèöèåíò èíáðèäèíãà — âåðîÿòíîñòü òîãî, ÷òî ó îäíîãî
èíäèâèäà äâà àëëåëÿ â äàííîì ëîêóñå ïðîèñõîäÿò îò îäíîãî ïðåäêà.
Êðîññèíãîâåð — îáìåí ó÷àñòêàìè ìåæäó ãîìîëîãè÷íûìè (íå
ñåñòðèíñêèìè!) õðîìàòèäàìè â ïðîöåññå ìåéîçà.
Ëàéîíèçàöèÿ — ñëó÷àéíàÿ èíàêòèâàöèÿ îäíîé èç äâóõ Õ-õðîìîñîì â æåíñêîé ñîìàòè÷åñêîé êëåòêå, áëàãîäàðÿ êîòîðîé îáåñïå÷èâàåòñÿ ñáàëàíñèðîâàííîñòü ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà ó èíäèâèäîâ ìóæñêîãî è æåíñêîãî ïîëà.
Ëåòàëü — ìóòàöèÿ, âûçûâàþùàÿ ãèáåëü êëåòêè èëè îñîáè äî
äîñòèæåíèÿ ðåïðîäóêòèâíîãî âîçðàñòà. Ãåíåòè÷åñêàÿ ëåòàëü — èíäèâèä, íå ñïîñîáíûé ê ðàçìíîæåíèþ.
Ëèçîñîìíûå áîëåçíè — ãðóïïà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ñ
óíàñëåäîâàííîé íåäîñòàòî÷íîé ïðîäóêöèåé ëèçîñîìíûõ ôåðìåíòîâ.
Ëèïîñîìû — ñôåðè÷åñêèå ÷àñòèöû, èñêóññòâåííî ïîëó÷àåìûå
íà îñíîâå áèìîëåêóëÿðíîãî ñëîÿ ëèïèäîâ.
Ëîêóñ — îáëàñòü ëîêàëèçàöèè îïðåäåëåííîãî ãåíåòè÷åñêîãî ýëåìåíòà íà õðîìîñîìå.
Ëîêóñíàÿ ãåòåðîãåííîñòü — íàëè÷èå â ðàìêàõ åäèíîé íîçîëîãè÷åñêîé ôîðìû ðàçëè÷íûõ ãåíåòè÷åñêèõ âàðèàíòîâ çàáîëåâàíèÿ,
âûçûâàåìûõ ìóòàöèÿìè ñàìîñòîÿòåëüíûõ ãåíîâ â ðàçíûõ õðîìîñîìíûõ ëîêóñàõ.
Ìàðêåð — àëëåëü (èëè ïðèçíàê), íàñëåäîâàíèå êîòîðîãî
ïðîñëåæèâàåòñÿ â ïîòîìñòâå.
Ìåéîç — äâà ïîñëåäîâàòåëüíûõ (1-å è 2-å) äåëåíèÿ ÿäðà çàðîäûøåâîé (ïîëîâîé) êëåòêè ïðè îäíîì öèêëå ðåïëèêàöèè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îáðàçóþòñÿ ãàïëîèäíûå êëåòêè.
Ìèññåíñ-ìóòàöèè — ñì. Ìóòàöèÿ.
Ìèòîõîíäðèàëüíîå íàñëåäîâàíèå — íàñëåäîâàíèå ïðèçíàêîâ,
ïåðåäàâàåìûõ ÷åðåç ÄÍÊ ìèòîõîíäðèé.
Ìíîæåñòâåííûå àëëåëè — íàëè÷èå â ïîïóëÿöèè (èëè ó âèäà)
áîëåå äâóõ àëëåëåé îäíîãî è òîãî æå ëîêóñà.
Ìîçàèê — èíäèâèä, ó êîòîðîãî åñòü êëåòêè ñ ðàçëè÷íûìè
õðîìîñîìíûìè íàáîðàìè.
Ìîçàèöèçì — íàëè÷èå ó èíäèâèäà êëåòîê ñ äâóìÿ è áîëåå âàðèàíòàìè õðîìîñîìíûõ íàáîðîâ èëè ãåííûõ ìóòàöèé.
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
307
Ìîíîñîìèÿ — ñîñòîÿíèå êëåòêè, ïðè êîòîðîì êàêàÿ-ëèáî õðîìîñîìà ïðåäñòàâëåíà â åäèíñòâåííîì ÷èñëå, à íå ïàðîé ãîìîëîãè÷íûõ õðîìîñîì.
Ìîðôîãåíåòè÷åñêèå âàðèàíòû âðîæäåííûå (ìèêðîàíîìàëèè ðàçâèòèÿ, ïðèçíàêè èëè ñòèãìû äèñýìáðèîãåíåçà) — îòêëîíåíèÿ â
ðàçâèòèè, âûõîäÿùèå çà ïðåäåëû íîðìàëüíûõ âàðèàöèé, íî íå
íàðóøàþùèå ôóíêöèè îðãàíà.
Ìóëüòèôàêòîðèàëüíûå áîëåçíè — áîëåçíè, êîòîðûå ðàçâèâàþòñÿ â ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ îïðåäåëåííûõ êîìáèíàöèé àëëåëåé ðàçíûõ ëîêóñîâ è ñïåöèôè÷åñêèõ âîçäåéñòâèé ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû.
Ìóòàíò — îðãàíèçì, íåñóùèé ìóòàíòíûé àëëåëü.
Ìóòàöèÿ — èçìåíåíèå â íàñëåäñòâåííûõ ñòðóêòóðàõ (ÄÍÊ, ãåí,
õðîìîñîìà, ãåíîì):
— ãåííàÿ — èçìåíåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íóêëåîòèäîâ â îïðåäåëåííîì ó÷àñòêå ìîëåêóëû ÄÍÊ;
— ãåíîìíàÿ — èçìåíåíèå ÷èñëà õðîìîñîì (êðàòíîå ãàïëîèäíîìó — ïîëèïëîèäèÿ, íåêðàòíîå — àíåóïëîèäèÿ);
— äèíàìè÷åñêàÿ — ìóòàöèÿ ïî òèïó ýêñïàíñèè òàíäåìíûõ òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðîâ;
— ìàæîðíàÿ — âñòðå÷àþùàÿñÿ ñ âûñîêîé ÷àñòîòîé â îïðåäåëåííîé ïîïóëÿöèè;
— ìèññåíñ — çàìåíà íóêëåîòèäà, ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ èçìåíåíèåì àìèíîêèñëîòíîãî øèôðà êîäîíà è âåäóùàÿ ê çàìåíå
àìèíîêèñëîòû â ñîñòàâå áåëêà;
— íåéòðàëüíàÿ (ìîë÷àùàÿ) — íå ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ èçìåíåíèåì ôåíîòèïà;
— íîíñåíñ — çàìåíà íóêëåîòèäà, ïðèâîäÿùàÿ ê çàìåùåíèþ
èíôîðìàöèîííî çíà÷èìîãî êîäîíà íà ñòîï-êîäîí è ñîïðîâîæäàþùàÿñÿ ïðåæäåâðåìåííûì îáðûâîì òðàíñëÿöèè;
— íóëåâàÿ — ïðèâîäÿùàÿ ê îòñóòñòâèþ ñèíòåçà ñêîëüêî-íèáóäü
ôóíêöèîíàëüíî çíà÷èìîãî ïðîäóêòà;
— ðåãóëÿòîðíàÿ — çàòðàãèâàþùàÿ ðåãóëÿòîðíûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ãåíà è íàðóøàþùàÿ åãî ýêñïðåññèþ;
— ñî ñäâèãîì ðàìêè — ïðèâîäÿùàÿ ê íàðóøåíèþ íîðìàëüíîãî
îòñ÷åòà êîäèðóþùèõ òðèïëåòîâ (äåëåöèè èëè âñòàâêè ó÷àñòêîâ ìîëåêóëû ÄÍÊ, ðàçìåðû êîòîðûõ íåêðàòíû òðåì îñíîâàíèÿì);
— ñïëàéñèíãîâàÿ — çàòðàãèâàþùàÿ ñàéò ñïëàéñèíãà è ïðèâîäÿùàÿ ê íåïðàâèëüíîìó âûðåçàíèþ èíòðîíà ëèáî ê óäàëåíèþ èç ìîëåêóëû ÐÍÊ èíôîðìàöèîííî çíà÷èìîé ýêçîííîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè;
308
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
— ñòðóêòóðíàÿ — ïðèâîäÿùàÿ ê ïðîòÿæåííîìó (ìóëüòèíóêëåîòèäíîìó) äåôåêòó ãåíà;
— òî÷êîâàÿ (òî÷å÷íàÿ) — çàòðàãèâàþùàÿ îäèí íóêëåîòèä ëèáî
1–2 ñîñåäíèõ íóêëåîòèäà;
— õðîìîñîìíàÿ — ëþáîå íàðóøåíèå ñòðóêòóðû õðîìîñîì (äåëåöèÿ, äóïëèêàöèÿ, èíâåðñèÿ, òðàíñëîêàöèÿ).
Íàñëåäñòâåííàÿ áîëåçíü — áîëåçíü, äëÿ êîòîðîé ýòèîëîãè÷åñêèì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ ãåííàÿ, õðîìîñîìíàÿ èëè ãåíîìíàÿ
ìóòàöèÿ.
Íàñëåäóåìîñòü — ÷àñòü îáùåé ôåíîòèïè÷åñêîé èçìåí÷èâîñòè,
îáóñëîâëåííîé ãåíåòè÷åñêèìè ôàêòîðàìè.
Íåðàâíîâåñíîå ñöåïëåíèå — íåñëó÷àéíîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòîò
àëëåëåé ãåíåòè÷åñêèõ ìàðêåðîâ â èññëåäóåìîé ãðóïïå ëèö ïî ñðàâíåíèþ ñ îáùåé ïîïóëÿöèåé.
Íîíñåíñ-ìóòàöèè — ñì. Ìóòàöèÿ.
Íîðìà ðåàêöèè — ãðàíèöû âûðàæåííîñòè ôåíîòèïîâ ïðè îäíîì è òîì æå ãåíîòèïå â ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ñðåäû.
Íîñèòåëü — èíäèâèä, èìåþùèé îäíó êîïèþ ãåíà, êîòîðûé
îáóñëîâëèâàåò ðåöåññèâíóþ áîëåçíü, è îäíó êîïèþ íîðìàëüíîãî
àëëåëÿ.
Îáðàòíàÿ òðàíñêðèïòàçà — ôåðìåíò, îñóùåñòâëÿþùèé ïåðåâîä
ìîëåêóëû ìÐÍÊ â ìîëåêóëó êÄÍÊ (îáðàòíàÿ òðàíñêðèïöèÿ).
Îäíîíóêëåîòèäíûé ïîëèìîðôèçì (SNP) — âàðèàíòû ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ ó ðàçíûõ ëþäåé ñ âîâëå÷åíèåì îäíîé ïàðû
îñíîâàíèé, âñòðå÷àþùèåñÿ â ïîïóëÿöèè ñ ÷àñòîòîé áîëåå 1%.
Îëèãîçîíä — êîðîòêèé ó÷àñòîê ÄÍÊ (16–30 ï. í.), ãèáðèäèçàöèÿ ñ êîòîðûì âûÿâëÿåò çàìåíó îòäåëüíûõ ïàð îñíîâàíèé.
Îëèãîíóêëåîòèä — êîðîòêàÿ îäíîíèòåâàÿ ìîëåêóëà ÄÍÊ è ÐÍÊ
(16–30 ï. í.).
Îíêîãåí — ãåí, ïðèíèìàþùèé ó÷àñòèå â ïîçèòèâíîì êîíòðîëå
êëåòî÷íîãî öèêëà; ïîâûøåíèå ýêñïðåññèè îíêîãåíîâ èãðàåò âàæíóþ ðîëü â ðàçâèòèè îïóõîëåé.
Ïàíìèêñèÿ — ñëó÷àéíûé ïîäáîð ëèö, âñòóïàþùèõ â áðàê, â
ïðåäåëàõ âñåé ïîïóëÿöèè.
Ïåíåòðàíòíîñòü — ÷àñòîòà ïðîÿâëåíèÿ ôåíîòèïà (ïðèçíàêà èëè
áîëåçíè), äåòåðìèíèðóåìîãî äîìèíàíòíûì àëëåëåì èëè ðåöåññèâíûì àëëåëåì, íî â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè.
Ïåðîêñèñîìíûå áîëåçíè — íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè îáìåíà âåùåñòâ, îáóñëîâëåííûå íàðóøåíèåì áèîãåíåçà èëè ôóíêöèè ïåðîêñèñîì.
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
309
Ïëåéîòðîïíîñòü — âëèÿíèå îäíîãî ãåíà íà ðàçâèòèå äâóõ èëè
áîëåå ôåíîòèïè÷åñêèõ ïðèçíàêîâ.
Ïîëèãåííûå ïðèçíàêè — ïðèçíàêè, îáóñëîâëåííûå ìíîãèìè
ãåíàìè, êàæäûé èç êîòîðûõ îêàçûâàåò ëèøü íåáîëüøîå âëèÿíèå
íà ñòåïåíü ýêñïðåññèè äàííîãî ïðèçíàêà.
Ïîëèìåðàçíàÿ öåïíàÿ ðåàêöèÿ (ÏÖÐ) — ìåòîä öèêëè÷åñêîãî
ñèíòåçà in vitro îãðîìíîãî ÷èñëà êîïèé ñòðîãî îïðåäåëåííîãî ó÷àñòêà ÄÍÊ äëèíîé îò äåñÿòêîâ äî íåñêîëüêèõ òûñÿ÷ ïàð îñíîâàíèé:
— êîëè÷åñòâåííàÿ — ðåàêöèÿ, ïî ðåçóëüòàòàì êîòîðîé îöåíèâàåòñÿ êîëè÷åñòâåííûé âûõîä ïðîäóêòîâ àìïëèôèêàöèè ñ
ïîìîùüþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ñêàíèðóþùèõ óñòðîéñòâ;
— ìóëüòèïëåêñíàÿ (ìóëüòèïðàéìåðíàÿ) — îäíîâðåìåííàÿ àìïëèôèêàöèÿ â îäíîé ðåàêöèè íåñêîëüêèõ ó÷àñòêîâ èññëåäóåìîãî ãåíà;
— îáðàòíîòðàíñêðèïòàçíàÿ — ðåàêöèÿ, â êîòîðîé ìàòðèöåé
ñëóæàò ìîëåêóëû êÄÍÊ.
Ïîëèìîðôèçì äëèí ðåñòðèêöèîííûõ ôðàãìåíòîâ (ÏÄÐÔ) — ó÷àñòêè ÄÍÊ ðàçíîé äëèíû ïîñëå îáðàáîòêè ÄÍÊ îïðåäåëåííîé ðåñòðèêòàçîé.
Ïîëèïëîèä — êëåòêà (òêàíü èëè îðãàíèçì), èìåþùàÿ 3 èëè áîëåå õðîìîñîìíûõ íàáîðà.
Ïîëîâûå õðîìîñîìû — õðîìîñîìû, îïðåäåëÿþùèå ïîë èíäèâèäà (ó ÷åëîâåêà Õ- è Y-õðîìîñîìû).
Ïîòåðÿ ãåòåðîçèãîòíîñòè — âîçíèêíîâåíèå ìóòàöèè èëè äåëåöèè â ñîìàòè÷åñêîé êëåòêå â òîì ëîêóñå ãîìîëîãè÷íîé õðîìîñîìû, ïî êîòîðîìó îðãàíèçì ãåòåðîçèãîòåí.
Ïðàéìåð — îëèãîíóêëåîòèä, âûïîëíÿþùèé ðîëü «çàòðàâêè» è
èíèöèèðóþùèé ñèíòåç ïîëèíóêëåîòèäíîé öåïè íà ÄÍÊ èëè ÐÍÊìàòðèöå.
Ïðåäðàñïîëîæåííîñòü ãåíåòè÷åñêàÿ — êîìáèíàöèÿ àëëåëåé ðàçíûõ ëîêóñîâ, ïðåäðàñïîëàãàþùèõ ê áîëåå ðàííåìó âîçíèêíîâåíèþ çàáîëåâàíèé ïîä âëèÿíèåì ôàêòîðîâ îêðóæàþùåé ñðåäû è
áîëåå òÿæåëîìó èõ òå÷åíèþ.
Ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà — äèàãíîñòèêà íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé èëè äðóãèõ íàðóøåíèé â ïåðèîä âíóòðèóòðîáíîãî ðàçâèòèÿ.
Ïðîáàíä — ëèöî, ñ êîòîðîãî íà÷èíàåòñÿ ñáîð ðîäîñëîâíîé.
Ïðîãíîñòè÷åñêîå (ïðåäñêàçàòåëüíîå) ÄÍÊ-òåñòèðîâàíèå — ïðîâåäåíèå ÄÍÊ-àíàëèçà ó êëèíè÷åñêè çäîðîâîãî ÷åëîâåêà ñ öåëüþ
óñòàíîâèòü åãî ãåíåòè÷åñêèé ñòàòóñ, êîòîðûé ìîæåò ïðèâåñòè ê
ðàçâèòèþ íàñëåäñòâåííîé áîëåçíè èëè áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ.
310
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ïðîìîòîð — ðåãóëÿòîðíûé ó÷àñòîê ãåíà, ñ êîòîðûì ñâÿçûâàåòñÿ ÐÍÊ-ïîëèìåðàçà ïåðåä íà÷àëîì òðàíñêðèïöèè.
Ïðîñåèâàíèå — ñì. Ñêðèíèíã.
Ïðîòåîì — ïîëíûé íàáîð áåëêîâ, êîäèðóåìûõ ãåíîìîì.
Ïðîöåññèíã ÐÍÊ (ñîçðåâàíèå ÐÍÊ) — ïðîöåññ ïðåâðàùåíèÿ
ïåðâè÷íîãî ÐÍÊ-òðàíñêðèïòà â ìîëåêóëó çðåëîé ìÐÍÊ ïóòåì óäàëåíèÿ èíòðîíîâ è ïîëèàäåíèëèðîâàíèÿ.
Ïñåâäîãåí — ó÷àñòîê ÄÍÊ, î÷åíü ñõîäíûé ïî ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé ñ èçâåñòíûì ãåíîì, íî íå âûïîëíÿþùèé òàêóþ
ôóíêöèþ ëèáî èç-çà ïîòåðè ñèãíàëèçàöèè òðàíñëÿöèè (ïðîìîòîðíîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè), ëèáî íåñóùèé ìóòàöèþ, êîòîðàÿ ïðåäîòâðàùàåò òðàíñëÿöèþ.
Ðåêîìáèíàíòíàÿ ÄÍÊ — ìîëåêóëà ÄÍÊ, «ñîáðàííàÿ» â ïðîáèðêå ïðè èñïîëüçîâàíèè ñåãìåíòîâ ÄÍÊ èç äâóõ ðàçëè÷íûõ èñòî÷íèêîâ.
Ðåíàòóðàöèÿ — ñì. Ãèáðèäèçàöèÿ.
Ðåïàðàöèÿ — èñïðàâëåíèå ïîâðåæäåíèé â ìîëåêóëå ÄÍÊ è
âîññòàíîâëåíèå åå íàòèâíîé ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû.
Ðåñòðèêòàçà (ðåñòðèêöèîííàÿ ýíäîíóêëåàçà) — ôåðìåíò áàêòåðèàëüíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ, ðàñïîçíàþùèé ñïåöèôè÷åñêóþ íóêëåîòèäíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äëèíîé îò 4 äî 10 ïàð îñíîâàíèé è
ðàçðåçàþùèé äâóíèòåâóþ ìîëåêóëó ÄÍÊ â ýòîì ìåñòå.
Ðåñòðèêöèîííûé àíàëèç — ìåòîä àíàëèçà ÄÍÊ ñ èñïîëüçîâàíèåì ðåñòðèêöèîííûõ ýíäîíóêëåàç.
Ðåöåññèâíîñòü — ñâîéñòâî (ïðèçíàê) ñîîòâåòñòâóþùåãî àëëåëÿ
ïðîÿâëÿòüñÿ òîëüêî â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè.
ÐÍÊ-ïîëèìåðàçà — ôåðìåíò, îñóùåñòâëÿþùèé ñèíòåç ÐÍÊ íà
ÄÍÊ-ìàòðèöå.
Ðîäîñëîâíàÿ — ñõåìà, ïîêàçûâàþùàÿ ðîäñòâî ìåæäó ÷ëåíàìè
îäíîé ñåìüè â ðÿäó ïîêîëåíèé.
Ñàéò — îïðåäåëåííîå ìåñòî (ïîçèöèÿ) â ìîëåêóëå ÄÍÊ:
— ðåñòðèêöèè — ñïåöèôè÷åñêàÿ íóêëåîòèäíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äëèíîé 4–10 ï. í., ðàñïîçíàâàåìàÿ ðåñòðèêòàçîé;
— ñïëàéñèíãà — ñïåöèôè÷åñêàÿ íóêëåîòèäíàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íà ãðàíèöå ìåæäó ýêçîíîì è èíòðîíîì, èãðàþùàÿ
ñèãíàëüíóþ ðîëü äëÿ ïðàâèëüíîãî ïðîòåêàíèÿ ñïëàéñèíãà.
Ñàíòèìîðãàíèäà (ñÌ) — åäèíèöà ãåíåòè÷åñêîãî ðàññòîÿíèÿ
ìåæäó ëîêóñàìè; 1 ñÌ ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòå ðåêîìáèíàöèîííûõ
ñîáûòèé ìåæäó ëîêóñàìè â 1% ñëó÷àåâ (ýêâèâàëåíòíà â ñðåäíåì
ïðèìåðíî 1 ìëí ïàð îñíîâàíèé).
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
311
Ñåêâåíèðîâàíèå — îïðåäåëåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè íóêëåîòèäîâ â ìîëåêóëå ÄÍÊ èëè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè àìèíîêèñëîò â ìîëåêóëå áåëêà.
Ñåìåéíûå áîëåçíè — áîëåçíè, íàáëþäàþùèåñÿ ó íåñêîëüêèõ
÷ëåíîâ ñåìüè â îäíîì èëè íåñêîëüêèõ ïîêîëåíèÿõ.
Ñèáñû — áðàòüÿ è ñåñòðû.
Ñêðèíèíã (ïðîñåèâàíèå) — îáñëåäîâàíèå áîëüøèõ ãðóïï ëþäåé íà êàêèå-ëèáî ñîñòîÿíèÿ (áîëåçíè èëè íîñèòåëüñòâî) ñ öåëüþ àêòèâíîé ïðîôèëàêòèêè áîëåçíåé; âûÿâëåíèå íå äèàãíîñòèðîâàííîé ðàíåå áîëåçíè ñ ïîìîùüþ ïðîñòûõ ìåòîäîâ, äàþùèõ
áûñòðûé îòâåò.
Ñïëàéñèí㠗 ïðîöåññ óäàëåíèÿ èíòðîíîâ è îáúåäèíåíèÿ ýêçîíîâ â çðåëóþ ìÐÍÊ.
Ñòîï-êîäîí — íóêëåîòèäíûé òðèïëåò, ÿâëÿþùèéñÿ ñèãíàëîì
îêîí÷àíèÿ òðàíñëÿöèè.
Ñöåïëåíèå ãåíî⠗ ñîâìåñòíàÿ ïåðåäà÷à ãåíîâ (ïðèçíàêîâ).
Òàíäåìíûå ïîâòîðû — ìíîæåñòâåííûå è ðàñïîëîæåííûå äðóã
çà äðóãîì êîïèè îïðåäåëåííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÄÍÊ, ÷èñëî
êîòîðûõ âàðüèðóåò ó ðàçíûõ èíäèâèäîâ (âàðüèðóþùåå ÷èñëî òàíäåìíûõ ïîâòîðî⠗ àíãë. VNTK):
— äèíóêëåîòèäíûå — èç 2 íóêëåîòèäîâ (îáû÷íî ÑÀ); èñïîëüçóþòñÿ â êà÷åñòâå ãåíåòè÷åñêèõ ìàðêåðîâ;
— òðèíóêëåîòèäíûå — èç 3 íóêëåîòèäîâ; óâåëè÷åíèå èõ ÷èñëà
(ýêñïàíñèÿ) ïðèâîäèò ê íàñëåäñòâåííûì áîëåçíÿì íåðâíîé
ñèñòåìû (äèíàìè÷åñêèå ìóòàöèè).
Òåëüöà Áàððà — ïîëîâîé õðîìàòèí.
Òåðàïèÿ ãåííàÿ — ëå÷åíèå áîëåçíåé, çàêëþ÷àþùååñÿ â ïåðåíîñå â ãåíîì êëåòêè îïðåäåëåííûõ ãåíîâ.
Òðàíñãåí — ãåí, ïåðåíîñèìûé â êëåòêó ïðè ãåííîé òåðàïèè;
âêëþ÷àþò â ñîñòàâ âåêòîðà.
Òðàíñãåííûå îðãàíèçìû — æèâîòíûå, ðàñòåíèÿ, ìèêðîîðãàíèçìû, âèðóñû, ãåíåòè÷åñêàÿ ïðîãðàììà êîòîðûõ èçìåíåíà ñ ïîìîùüþ ìåòîäîâ ãåííîé èíæåíåðèè.
Òðàíñãåíîç — ïðîöåäóðà (èëè ïðîöåññ) ïåðåäà÷è äîïîëíèòåëüíîé ÷óæåðîäíîé ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè â îðãàíèçì, êëåòêó.
Òðàíñäóêöèÿ — ââåäåíèå â êëåòêó ãåíà è, êàê ñëåäñòâèå, èçìåíåíèå åå ãåíîìà.
Òðàíñêðèïöèÿ — ñ÷èòûâàíèå íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè ïðè
ýêñïðåññèè ãåíà.
312
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Òðàíñëîêàöèÿ — õðîìîñîìíàÿ ìóòàöèÿ ñ èçìåíåíèåì ïîëîæåíèÿ ñåãìåíòà õðîìîñîìû.
Òðàíñëÿöèÿ — ïåðåäà÷à íàñëåäñòâåííîé èíôîðìàöèè; ñèíòåç
áåëêîâîé ìîëåêóëû èëè ïåðåâîä ïîñëåäîâàòåëüíîñòè îñíîâàíèé
ìÐÍÊ â ïîñëåäîâàòåëüíîñòü àìèíîêèñëîò â ïîëèïåïòèäíîé öåïè.
Òðèñîìèÿ — äîáàâî÷íàÿ õðîìîñîìà â êàðèîòèïå äèïëîèäíîãî
îðãàíèçìà; âèä ïîëèñîìèè, ïðè êîòîðîì èìåþòñÿ 3 ãîìîëîãè÷íûå
õðîìîñîìû (èíäèâèä ñ òðèñîìèåé íàçûâàåòñÿ òðèñîìèêîì).
Ôàêòîð òðàíñêðèïöèè — áåëîê, ñâÿçûâàþùèéñÿ ñ ðåãóëÿòîðíîé îáëàñòüþ ãåíà è ðåãóëèðóþùèé åãî ýêñïðåññèþ.
Ôàðìàêîãåíåòèêà — ðàçäåë ìåäèöèíñêîé ãåíåòèêè, èçó÷àþùèé
íàñëåäñòâåííîñòü â ðåàêöèÿõ îðãàíèçìà íà ëåêàðñòâà.
Ôàðìàêîãåíîìèêà — ñîçäàíèå íîâûõ òèïîâ ëåêàðñòâ íà îñíîâå
ãåíîìíîé èíôîðìàöèè; ïðåäñêàçàíèå âîçìîæíûõ îòâåòîâ îðãàíèçìà íà ëåêàðñòâà íà îñíîâå àíàëèçà ãåíîìà.
Ôåíîêîïèÿ — êëèíè÷åñêèé ñèíäðîì, ñõîäíûé ïî ïðîÿâëåíèÿì
ñ íàñëåäñòâåííûì çàáîëåâàíèåì, íî èìåþùèé íåãåíåòè÷åñêóþ
ïðèðîäó.
Ôåíîòèï — ïðèçíàêè, ïðîÿâëÿþùèåñÿ â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ
ãåíîâ â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ ñðåäû.
Ôåòîñêîïèÿ — ïðîöåäóðà, ïîçâîëÿþùàÿ âèçóàëüíî îáñëåäîâàòü
ïëîä â ìàòêå ïðè ïîìîùè âîëîêîííî-îïòè÷åñêîé òåõíèêè.
Ôåòîòåðàïèÿ (ïëîäíàÿ òåðàïèÿ, ïðåíàòàëüíàÿ òåðàïèÿ) — ëå÷åíèå ïëîäà äî ðîæäåíèÿ.
Õðîìîñîìíàÿ ìóòàöèÿ (àáåððàöèÿ) — èçìåíåíèå â ñòðóêòóðå
õðîìîñîìû.
Õðîìîñîìíûé íàáîð — ñîâîêóïíîñòü õðîìîñîì â ÿäðå ãàìåòû,
çèãîòû èëè ñîìàòè÷åñêîé êëåòêè.
Õ-ñöåïëåííîå íàñëåäîâàíèå — òèï íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ, ãåíû
êîòîðûõ ëîêàëèçîâàíû â Õ-õðîìîñîìå.
Ýêçîí — îòäåëüíûé ôðàãìåíò ïðåðûâèñòîãî ãåíà, ñîõðàíÿþùèéñÿ â çðåëîé ÐÍÊ.
Ýêñïàíñèÿ òðèíóêëåîòèäíûõ ïîâòîðî⠗ ïàòîëîãè÷åñêîå óâåëè÷åíèå ÷èñëà êîïèé âíóòðèãåííûõ òàíäåìíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé,
ñîñòîÿùèõ èç 3 íóêëåîòèäîâ; ýòîò òèï ìóòàöèé íàçûâàþò òàêæå äèíàìè÷åñêèìè ìóòàöèÿìè.
Ýêñïðåññèâíîñòü — ñòåïåíü ôåíîòèïè÷åñêîé âûðàæåííîñòè
(ïðîÿâëåíèÿ) ãåíåòè÷åñêè äåòåðìèíèðóåìîãî ïðèçíàêà.
Ýêñïðåññèðóåìàÿ êîðîòêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü (àíãë. expressed
sequence tag — EST) — êîðîòêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü (100–500 ï. í.)
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ
313
îáû÷íî èç îäíîãî êîíöà êëîíèðîâàííîé ÄÍÊ; èñïîëüçóåòñÿ äëÿ
èäåíòèôèêàöèè ãåíîâ, àëüòåðíàòèâíîãî ñïëàéñèíãà è ðàñïðåäåëåíèÿ òðàíñêðèïòîâ â òêàíÿõ.
Ýêñïðåññèÿ ãåíà — àêòèâèçàöèÿ òðàíñêðèïöèè ãåíà, â ïðîöåññå êîòîðîé íà ñìûñëîâîé íèòè ÄÍÊ ñèíòåçèðóåòñÿ ìÐÍÊ.
Ýëåêòðîïîðàöèÿ — ïðîöåäóðà ïåðåíîñà ÷óæåðîäíîé ÄÍÊ â êëåòêè.
Ýóïëîèäèÿ — íàëè÷èå ó èíäèâèäà ïîëíûõ íàáîðîâ õðîìîñîì.
Ýóõðîìàòèí — áîãàòûå ãåíàìè ó÷àñòêè õðîìîñîì.
Ýôôåêò îñíîâàòåëÿ — âûñîêàÿ ÷àñòîòà èäåíòè÷íûõ ëîêóñîâ êàê
ðåçóëüòàò íàñëåäîâàíèÿ îò åäèíîãî ïðåäêà.
Ýôôåêò ïîëîæåíèÿ (ãåíà) — èçìåíåíèå ýêñïðåññèè ãåíà ïðè
åãî ïåðåíîñå èç íîðìàëüíîãî õðîìîñîìíîãî îêðóæåíèÿ â íîâîå
(íàïðèìåð, â îáëàñòü ãåòåðîõðîìàòèíà).
314
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Ëèòåðàòóðà
Áàðàíîâ B.C. Ãåíîì ÷åëîâåêà è ãåíû «ïðåäðàñïîëîæåííîñòè»: Ââåäåíèå â ïðåäèêòèâíóþ ìåäèöèíó / Â.Ñ. Áàðàíîâ [è äð.]. — ÑÏá.: Èíòåðìåäèêà, 2000.
Áî÷êîâ Í.Ï. Êëèíè÷åñêàÿ ãåíåòèêà. — 3-å èçä. —
Ì.: ÃÝÎÒÀÐ — ÌÝÄ, 2004.
Ãèíïãåð Å.Ê. Ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà. — Ì.: Ìåäèöèíà, 2003.
Ãåíåòèêà / ïîä ðåä. Â.È. Èâàíîâà. — Ì.: ÈÊÖ «Àêàäåìêíèãà», 2007.
Ãîðáóíîâà Â.Í. Ìîëåêóëÿðíûå îñíîâû ìåäèöèíñêîé
ãåíåòèêè. — ÑÏá.: Èíòåðìåäèêà, 1999.
Ãðèí Í. Áèîëîãèÿ / Í. Ãðèí, Ó. Ñòàóò, Ä. Òåéëîð. —
Ì.: Ìèð, 1996.
Æó÷åíêî Ë.À. Ïðîôèëàêòèêà âðîæäåííûõ ïîðîêîâ
ðàçâèòèÿ ó ïëîäà è íîâîðîæäåííîãî / ïîä. ðåä. Â.È. Êðàñíîïîëüñêîãî. — Ì., 2001.
Êàïðèíîâ È.Ì. Ýïèäåìèîëîãèÿ, êëèíèêî-ãåíåòè÷åñêèå
îñîáåííîñòè, ëå÷åíèå è ðåàáèëèòàöèÿ áîëüíûõ ìóêîâèñöèäîçîì // Ðîññ. âåñò. ïåðèíàò. è ïåä. — 1997. — Ò. 42. —
¹ 2. — Ñ. 16–23.
Êîçëîâà Ñ.È. Ïåðèêîíöåïöèîííàÿ ïðîôèëàêòèêà âðîæäåííîé ïàòîëîãèè // Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå
â ïðîôèëàêòèêå íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé: ñá. ìàòåðèàëîâ,
1997. — Ñ. 59–63.
Êîðî÷êèí Ë.È. Áèîëîãèÿ èíäèâèäóàëüíîãî ðàçâèòèÿ. —
Ì.: Èçä-âî ÌÃÓ, 2002.
Êóëåøîâ Í.Ï., Ìóòîâèí Ã.Ð. Íàñëåäñòâåííûå è âðîæäåííûå áîëåçíè: âêëàä â çàáîëåâàåìîñòü è èíâàëèäèçàöèþ, ïîäõîäû ê ïðîôèëàêòèêå // Àëüìàíàõ «Èñöåëåíèå». Âûï. 5. — Ì.: Òðèâîëà, 2001.
Ëèòåðàòóðà
315
Ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà / ïîä ðåä. Í.Ï. Áî÷êîâà. —
Ì.: Academia, 2008.
Ìóòîâèí Ã.Ð. Îñíîâû êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêè. — Ì.:
Âûñøàÿ øêîëà, 2001.
Íåðåòèíà À.Ô., Ïàøêîâ À.Í., Èâàííèêîâà Í.Â.,
Ýñàóëîâà È.Â., Ïîíîìàðåâ È.Å. Ñèíäðîì Äàóíà. Ïðîáëåìû è ïóòè èõ ðåøåíèÿ // Àëüìàíàõ «Èñöåëåíèå».
Âûï. 5. — Ì.: Òðèâîëà, 2001.
Îðåõîâà Â.À. Ìåäèöèíñêàÿ ãåíåòèêà / Â.À. Îðåõîâà, Ò.À. Ëàøêîâñêàÿ, Ì.Ì. Øåéáàõ. — Ìèíñê: Âûøýéøàÿ øêîëà, 1997.
Îñíîâû ìåäèöèíñêîé è êëèíè÷åñêîé ãåíåòèêè / À.Þ. Ñàâ÷åíêî [è äð.]. — Ðîñòîâ í/Ä : Ôåíèêñ; Îìñê: ÎìÃÌÀ, 2008.
Ñåëèâàíîâà Å.Ë. Âðîæäåííûå è íàñëåäñòâåííûå çàáîëåâàíèÿ íåðâíîé ñèñòåìû ó äåòåé (ñèñòåìàòèçàöèÿ, äèàãíîñòèêà,
ðåàáèëèòàöèÿ) / Å.Ë. Ñåëèâàíîâà [è äð.]. — Ì.: ÈÐÈÊ «Òðèâîëà», 1998.
Øåâ÷åíêî Â.À. Ãåíåòèêà ÷åëîâåêà / Â.À. Øåâ÷åíêî,
Í.À. Òîïîðèíà, Í.Ñ. Ñòâîëèíñêàÿ. — Ì.: Âëàäîñ, 2004.
316
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
Îãëàâëåíèå
ÏÐÅÄÈÑËÎÂÈÅ ................................................................................. 3
ÂÂÅÄÅÍÈÅ. ÏÐÅÄÌÅÒ È ÇÀÄÀ×È ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ ................ 5
ÃËÀÂÀ 1. ÈÑÒÎÐÈß ÐÀÇÂÈÒÈß ÃÅÍÅÒÈÊÈ ×ÅËÎÂÅÊÀ ......................... 11
ÃËÀÂÀ 2. ÖÈÒÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ È ÁÈÎËÎÃÈ×ÅÑÊÈÅ ÎÑÍÎÂÛ
ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ ......................................................... 16
2.1. Öèòîëîãè÷åñêèå îñíîâû íàñëåäñòâåííîñòè. Ïåðåäà÷à
ãåíåòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà .......................................................... 16
2.2. Ñòðîåíèå è ôóíêöèè ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè .............................. 18
2.3. Îñíîâíûå òèïû äåëåíèÿ ýóêàðèîòè÷åñêîé êëåòêè ........................ 24
Êëåòî÷íûé öèêë .............................................................. 24
2.4. Ñòðîåíèå è ôóíêöèè ìåòàôàçíûõ õðîìîñîì ÷åëîâåêà ................... 27
2.5. Êàðèîòèï ÷åëîâåêà ................................................................... 30
2.6. Ãåíåòè÷åñêèå ìåõàíèçìû ïðååìñòâåííîñòè íàñëåäñòâåííûõ
ñâîéñòâ .................................................................................... 34
Ìèòîç ............................................................................. 34
Ìåéîç. Áèîëîãè÷åñêîå çíà÷åíèå ìåéîçà ............................ 38
2.7. Ðàçâèòèå ñïåðìàòîçîèäîâ è ÿéöåêëåòîê ó ÷åëîâåêà ..................... 44
ÃËÀÂÀ 3. ÁÈÎÕÈÌÈ×ÅÑÊÈÅ È ÌÎËÅÊÓËßÐÍÛÅ
ÎÑÍÎÂÛ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ ........................................... 49
3.1. Õèìè÷åñêîå ñòðîåíèå è ãåíåòè÷åñêàÿ ðîëü íóêëåèíîâûõ êèñëîò .... 49
3.2. Ãåíåòè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ïåðâè÷íîé ñòðóêòóðû áåëêîâ .............. 58
3.3. Ôóíêöèè íóêëåèíîâûõ êèñëîò ..................................................... 61
3.4. Ñîõðàíåíèå èíôîðìàöèè îò ïîêîëåíèÿ ê ïîêîëåíèþ .................... 62
3.5. Ãåíû è èõ ñòðóêòóðà ................................................................... 65
3.6. Ðåàëèçàöèÿ ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè ....................................... 71
3.7. Ãåíåòè÷åñêèé êîä è åãî ñâîéñòâà ................................................ 76
ÃËÀÂÀ 4. ÇÀÊÎÍÎÌÅÐÍÎÑÒÈ ÍÀÑËÅÄÎÂÀÍÈß ÏÐÈÇÍÀÊÎÂ.
ÃÅÍÛ Â ÑÅÌÜßÕ ................................................................ 81
4.1. Çàêîíû íàñëåäîâàíèÿ ïðèçíàêîâ ó ÷åëîâåêà ............................... 81
Çàêîíû íåçàâèñèìîãî íàñëåäîâàíèÿ .................................. 82
4.2. Âçàèìîäåéñòâèå ãåíîâ .............................................................. 92
Âçàèìîäåéñòâèå àëëåëüíûõ ãåíîâ ..................................... 92
Âçàèìîäåéñòâèå íåàëëåëüíûõ ãåíîâ .................................. 94
Îãëàâëåíèå
317
Ïëåéîòðîïíîå äåéñòâèå ãåíîâ .......................................... 96
Ïåíåòðàíòíîñòü è ýêñïðåññèâíîñòü .................................... 98
4.3. Õðîìîñîìíàÿ òåîðèÿ íàñëåäñòâåííîñòè ...................................... 99
Òèïû íàñëåäîâàíèÿ ìåíäåëèðóþùèõ ïðèçíàêîâ
ó ÷åëîâåêà .................................................................... 101
Y-ñöåïëåííîå, èëè ãîëàíäðè÷åñêîå, íàñëåäîâàíèå ............ 111
Íåìåíäåëåâñêîå íàñëåäîâàíèå ...................................... 111
Ãåíîòèï è ôåíîòèï ......................................................... 113
4.4. Ìíîæåñòâåííûå àëëåëè. Íàñëåäîâàíèå ãðóïï êðîâè .................. 113
4.5. Õðîìîñîìíûå êàðòû ÷åëîâåêà .................................................. 117
Ïîíÿòèå î ïîëèãåííîì íàñëåäîâàíèè .............................. 121
ÃËÀÂÀ 5. ÃÅÍÛ Â ÏÎÏÓËßÖÈßÕ ..................................................... 123
5.1. Ïîíÿòèå î ïîïóëÿöèè .............................................................. 123
5.2. ×àñòîòû àëëåëåé è ÷àñòîòû ãåíîòèïîâ ...................................... 125
5.3. Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà. ×àñòîòû ãåíîâ â ïîêîëåíèè
ïîòîìêîâ ............................................................................... 128
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà äëÿ äîìèíàíòíûõ ãåíîâ .............. 129
5.4. Ïðîöåññû, íàðóøàþùèå ðàâíîâåñèå ÷àñòîò ãåíîâ
â ïîïóëÿöèÿõ ÷åëîâåêà ........................................................... 131
5.5. Åñòåñòâåííûé îòáîð. Ïðèñïîñîáëåííîñòü ãåíîòèïîâ è âèäû
îòáîðà ................................................................................... 132
Ìóòàöèîííûé ïðîöåññ .................................................... 133
Ìèãðàöèè íàñåëåíèÿ ...................................................... 135
Äðåéô ãåíîâ ................................................................ 135
Áëèçêîðîäñòâåííûå áðàêè ............................................. 137
Ãåíåòè÷åñêèé ïîëèìîðôèçì ïîïóëÿöèé êàê îñíîâà
íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ........................... 139
ÃËÀÂÀ 6. ÌÅÒÎÄÛ ÈÇÓ×ÅÍÈß ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÈ È ÈÇÌÅÍ×ÈÂÎÑÒÈ
×ÅËÎÂÅÊÀ  ÍÎÐÌÅ È ÏÀÒÎËÎÃÈÈ ................................... 143
6.1. Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèé ìåòîä èçó÷åíèÿ íàñëåäñòâåííîñòè
÷åëîâåêà ............................................................................... 143
Ñîñòàâëåíèå ðîäîñëîâíîé .............................................. 144
Ãåíû â ñåìüÿõ. Êðèòåðèè òèïîâ íàñëåäîâàíèÿ .................. 148
6.2. Áëèçíåöîâûé ìåòîä ................................................................ 156
ÃËÀÂÀ 7. ÂÈÄÛ ÈÇÌÅÍ×ÈÂÎÑÒÈ È ÂÈÄÛ ÌÓÒÀÖÈÉ Ó ×ÅËÎÂÅÊÀ.
ÔÀÊÒÎÐÛ ÌÓÒÀÃÅÍÅÇÀ ................................................... 161
7.1. Òèïû èçìåí÷èâîñòè ................................................................. 163
7.2. Íàñëåäñòâåííàÿ èçìåí÷èâîñòü ................................................. 165
Ïðè÷èíû è ñóùíîñòü ìóòàöèîííîé èçìåí÷èâîñòè .............. 165
7.3. Ýêçîãåííûå è ýíäîãåííûå ìóòàãåíû ........................................... 169
7.4. Òèïû ìóòàöèé .......................................................................... 170
7.5. Äèíàìèêà ãåíåòè÷åñêîãî ãðóçà ó ÷åëîâåêà ................................ 174
7.6. Ôàêòîðû ìóòàãåíåçà ............................................................... 176
318
ÃÅÍÅÒÈÊÀ ×ÅËÎÂÅÊÀ Ñ ÎÑÍÎÂÀÌÈ ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÎÉ ÃÅÍÅÒÈÊÈ
ÃËÀÂÀ 8. ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÎÑÒÜ È ÏÀÒÎËÎÃÈß .................................. 180
8.1. Íàñëåäñòâåííûå áîëåçíè è èõ êëàññèôèêàöèÿ ........................... 180
8.2. Õðîìîñîìíûå áîëåçíè. Êîëè÷åñòâåííûå
è ñòðóêòóðíûå àíîìàëèè õðîìîñîì ........................................... 183
Êîëè÷åñòâåííûå è ñòðóêòóðíûå àíîìàëèè àóòîñîì ........... 190
Êëèíèêî-öèòîãåíåòè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè íàèáîëåå
ðàñïðîñòðàíåííûõ õðîìîñîìíûõ áîëåçíåé ....................... 191
Êëèíè÷åñêèå ñèíäðîìû ïðè àíîìàëèÿõ ïîëîâûõ
õðîìîñîì ..................................................................... 200
8.3. Çàáîëåâàíèÿ, îáóñëîâëåííûå ñòðóêòóðíûìè àíîìàëèÿìè
õðîìîñîì ............................................................................... 206
8.4. Ãåííûå áîëåçíè ....................................................................... 209
Ïðè÷èíû ãåííûõ çàáîëåâàíèé ......................................... 209
Àóòîñîìíî-äîìèíàíòíûå çàáîëåâàíèÿ ............................. 213
Àóòîñîìíî-ðåöåññèâíûå çàáîëåâàíèÿ ............................. 217
Õ-ñöåïëåííûå çàáîëåâàíèÿ ............................................ 226
8.5. Áîëåçíè ñ íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ (ÁÍÏ) ........... 229
Ðîëü ãåíîòèïà è ñðåäû â ïðîÿâëåíèè ïðèçíàêîâ
øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ çàáîëåâàíèé .......................... 229
Êëèíèêî-ãåíåàëîãè÷åñêèå äîêàçàòåëüñòâà
íàñëåäñòâåííîé ïðåäðàñïîëîæåííîñòè áîëåçíåé ............. 232
Îñîáåííîñòè áîëåçíåé ñ íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòüþ ................................................. 235
Ìîíîãåííûå è ïîëèãåííûå ôîðìû íàñëåäñòâåííîé
ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ................................................... 237
Èçîëèðîâàííûå è ìíîæåñòâåííûå ïîðîêè ðàçâèòèÿ ......... 241
Îñîáåííîñòè íàñëåäîâàíèÿ ïðåðûâèñòûõ
ìóëüòèôàêòîðèàëüíûõ çàáîëåâàíèé ................................ 246
ÃËÀÂÀ 9. ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÀ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ ÁÎËÅÇÍÅÉ ................... 249
9.1. Ïðèíöèïû êëèíè÷åñêîé äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé ... 249
9.2. Äåðìàòîãëèôè÷åñêèé ìåòîä ..................................................... 253
9.3. Ïîïóëÿöèîííî-ñòàòèñòè÷åñêèé ìåòîä.
Çàêîí Õàðäè–Âàéíáåðãà ........................................................... 255
9.4. Èììóíîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä ..................................................... 255
9.5. Ëàáîðàòîðíûå ìåòîäû äèàãíîñòèêè íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé .... 257
Öèòîãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû .............................................. 258
Ìîëåêóëÿðíî-öèòîãåíåòè÷åñêèé ìåòîä ............................ 263
Áèîõèìè÷åñêèå ìåòîäû .................................................. 265
Ìîëåêóëÿðíî-ãåíåòè÷åñêèå ìåòîäû ................................ 267
Îãëàâëåíèå
319
ÃËÀÂÀ 10. ÏÐÎÔÈËÀÊÒÈÊÀ È ËÅ×ÅÍÈÅ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ
ÇÀÁÎËÅÂÀÍÈÉ ............................................................. 273
10.1. Ãåíåòè÷åñêèå îñíîâû ïðîôèëàêòèêè íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèè ............................................................................ 273
10.2. Âèäû ïðîôèëàêòèêè .............................................................. 274
10.3. Îðãàíèçàöèîííûå ôîðìû ïðîôèëàêòèêè .................................. 275
Ìåäèêî-ãåíåòè÷åñêîå êîíñóëüòèðîâàíèå ......................... 276
Ïðåíàòàëüíàÿ äèàãíîñòèêà ............................................. 279
Ïðåèìïëàíòàöèîííàÿ äèàãíîñòèêà .................................. 285
Íåîíàòàëüíûé ñêðèíèíã íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé
îáìåíà ......................................................................... 287
Ïåðèêîíöåïöèîííàÿ ïðîôèëàêòèêà ................................ 290
ÃËÀÂÀ 11. ËÅ×ÅÍÈÅ ÍÀÑËÅÄÑÒÂÅÍÍÛÕ ÇÀÁÎËÅÂÀÍÈÉ ................... 292
11.1. Ïðèíöèïû ëå÷åíèÿ íàñëåäñòâåííûõ áîëåçíåé .......................... 292
Ñèìïòîìàòè÷åñêîå ëå÷åíèå ........................................... 292
Ïàòîãåíåòè÷åñêîå ëå÷åíèå ............................................ 293
Ýòèîëîãè÷åñêîå ëå÷åíèå ................................................ 297
Õèðóðãè÷åñêîå ëå÷åíèå ................................................. 298
Îñîáåííîñòè óõîäà çà áîëüíûìè ñ íàñëåäñòâåííîé
ïàòîëîãèåé ................................................................... 299
Ñëîâàðü ãåíåòè÷åñêèõ òåðìèíîâ .................................................... 301
Ëèòåðàòóðà .................................................................................. 314