Вопрос 2

Важнейшей задачей и фундаментом медицинской генетики является точное знание и описание менделирующих признаков человека. В настоящее время описано около 3000 менделирующих признаков человека. Известный американский генетик В. Маккьюсик опубликовал каталог наследственных признаков человека, который пополняется с каждым годом.

Известно более 2 000 наследственных болезней и аномалий развития. Они изучаются на молекулярном, клеточном, организменном и популяционном уровнях. К их числу относятся ряд тяжелых заболеваний нервной системы (шизофрения, эпилепсия), эндокринной системы (кретинизм), крови (гемофилия), нарушение обмена веществ (фенилкетонурия, алкаптонурия, альбинизм). Изучение причин этих заболеваний, их ранняя диагностика позволяет успешно разрабатывать методы предупреждения их развития. Медицинская генетика имеет надежные методы диагностики и идентификации наследственных заболеваний. Создание медико-генетических консультаций, которые помогут врачу вести раннюю диагностику, лечение и профилактику наследственных заболеваний.

Как и всякие законы природы, являясь универсальными, правила Менделя могут проявляться лишь при определенных условиях, которые сводятся к следующему:

1. Гены разных аллельных пар должны находится в разных хромосомах.

2. Полное доминирование признаков независимо от условий развития организма.

3. Равновероятное образование гамет всех сортов.

4. Равновероятное сочетание гамет при оплодотворении.

5. Равная жизнеспособность зигот всех генотипов.

Тщательный анализ реализации генотипа в фенотип показал, что проявление признаков может определяться взаимодействием аллельных генов: доминированием, рецессивностью, неполным доминированием, кодоминированием, сверхдоминирование.

Доминирование является свойством гена обуславливать развитие признака в гетерозиготном состоянии. Значит ли это, что рецессивная аллель полностью подавлена и абсолютно не функционирует? Оказывается - нет. Рецессивный ген проявляется в гомозиготном состоянии.

Если Мендель, анализируя закономерности наследования дискретных признаков у гороха, располагал несколькими парами признаков, то у человека нам известно уже тысячи разнообразных биологических признаков и свойств, наследование которых подчиняется правилам Менделя. Это такие признаки как цвет глаз, волос, форма носа, губ, зубов, подбородка, форма пальцев, ушной раковины и т.д. Многие наследственные заболевания также наследуются по правилам Менделя. Это: ахондроплазия, альбинизм, глухонемота, куриная слепота, сахарный диабет, фиброз поджелудочной железы, глаукома и др. (см. таблицу).

Наследование признаков у человека по принципу полного доминирования.

Доминантный	Рецессивный
Норма
карие глаза	голубые глаза
темный волос	светлый волос
монголоидные глаза	европеоидные глаза
нос с горбинкой	нос прямой
ямочки на щеках	отсутствие
веснушки	отсутствие
праворукость	леворукость
Rh+	Rh-
Патологические
карликовая хондродистрофия	нормальное развитие скелета
полидактилия	норма
брахидактилия (короткопалость)	норма
нормальное свертывание крови	гемофилия
нормальное цветоощущение	дальтонизм
пигментация	альбинизм (отсутствие пигмента)
нормальное усвоение фенилаланина	фенилкетонурия
гемералопия (ночная слепота)

Для большинства числа признаков у животных и человека характерно промежуточное наследование или неполное доминирование.

При неполном проявлении гена гибрид не воспроизводит полностью ни одного из родительских признаков. Выражение признака оказывается промежуточным с большим или меньшим уклонением к доминантному или рецессивному состоянию.

Примерами неполного доминирования у человека может быть наследование серповидноклеточной анемии, анофтальмии, пельгеровской аномалии сегментирования ядер лейкоцитов, акаталазии (отсутствие каталазы в крови). У аборигенов Африки доминантный ген серповидноклеточной анемии S в гомозиготном состоянии SS вызывает гибель особей от анемии. Люди с генотипом ss в местных условиях гибнут от малярии, но не страдают малокровием. Гетерозиготы Ss выживают, так как не страдают малокровием и не болеют малярией.

Отклонение от ожидаемого расщепления по законам Менделя вызывают летальные гены. Так при скрещивании двух гетерозигот Аа, вместо ожидаемого расщепления 3:1, можно получить 2:1, если гомозиготы АА по какой-либо причине - не жизнеспособны. Так у человека наследуется доминантный ген брахидактилии (короткие пальцы). У гетерозигот наблюдается патология, а гомозиготы, поэтому гену погибают на ранних стадиях эмбриогенеза. Гетерозиготы по гену серповидно-клеточной анемии (Ss) жизнеспособны, а гомозиготы погибают (SS). Такое наследование, когда доминантный признак имеет неполное проявление, называется промежуточным. Многие заболевания у человека в гомозиготном состоянии являются летальными, а в гетерозиготном - обеспечивают жизнеспособность организма.

Как уже было сказано, механизмом, обусловливающим расщепление признаков в потомстве гибрида, является мейоз. Мейоз обеспечивает закономерное расхождение хромосом при образовании гамет, т.е. расщепление осуществляется в гаплоидных гаметах, на уровне хромосом и генов, а анализируется результат в диплоидных организмах на уровне признаков.

Между этими двумя моментами проходит много времени, в течение которого на гаметы, зиготы и развивающиеся организмы действует множество независимых друг от друга условий среды. Поэтому, если в основе процесса расщепления лежат биологические механизмы, то проявление этих механизмов, т.е. наблюдаемое расщепление, носит случайный или статистический характер.