Серповидноклеточная анемия и талассемия наследуются как
Неполное
доминирование
— ãåí
À
неполностью подавляет ген a
и гетерозиготное и гомозиготное
состояния не идентичны
по фенотипу (промежуточный характер
наследования):
ÀÀ
> Aa.Сверхдоминирование
— в гетерозиготном состоянии ген А
проявляет себя сильнее, чем в гомозиготном:
Àà
>
AÀ.Кодоминирование
— наблюдается
в
случае,
когда два аллельных гена равнозначны
по отношению
äðóã к
другу, при их сочетании возникает новый
вариант признака.
Кодоминирование
имеет место при наследовании у человека
групп крови по системе АВ0 (IV
группа) и MN. Система MN обусловлена
наличием двух аллелей: LN
и LM.
Ген LM
обусловливает наличие в эритроцитах
человека антигена М (группа крови М), а
ген LN
— антигена N (группа крови N). Одновременное
присутствие в генотипе обоих аллелей
обусловливает наличие в эритроцитах
обоих антигенов M и N (группа крови MN).
Межаллельное
взаимодействие генов — это
взаимодействие между неаллельными
генами (генами
разных аллельных пар).
Выделяют
следующие разновидности:
1.Комплементарность
— это
разновидность межаллельного взаимодействия
генов, при которой неаллельные гены
дополняют друг друга, в результате чего
появляется
новый вариант признака.
Различают
3 типа
комплементарного взаимодействия
генов:
а)
два доминантных неаллельных гена, каждый
из которых без
другого
фенотипически не проявляется,
взаимодополняя друг друга получают
фенотипическое проявление, обуславливая
новый вариант признака (глухота и
нормальный слух у людей).
Для нормального слуха в генотипе человека
должны присутствовать доминантные гены
из разных аллельных пар — D
и E.
Ген D
отвечает за нормальное развитие улитки,
а ген E
— за нормальное развитие слухового
нерва. У рецессивных гомозигот (dd)
будет
недоразвита улитка, а при генотипе ее
— недоразвит
слуховой нерв. Люди с генотипами
D-ee, ddE- и ddee будут
глухими.
Р. | глухие | х | глухие | ||||
G. | De | dЕ | |||||
F1. | DdEe | ||||||
Р(F1). | DdEe | х | DdEe | ||||
F2. | 9D-E- | 3D-åe | 1ddee |
Расщепление
9:7
б)
два доминантных неаллельных гена, один
из которых имеет фенотипическое
проявление, а второй его
не имеет, в
сочетании друг с другом
обуславливают
новый
вариант признака (окраска шерсти у
мышей).
Р. | черный | х | белый | |||||
G. | Àb | à | ||||||
F1. | ÀàÂb | |||||||
Р(F1). | агути | х | Агути ÀàÂb | |||||
F2. | 9À-Â- | 3À-bb черный; | 1ààbb белый |
Расщепление
9:3:4
в)
два доминантных неаллельных гена, каждый
из которых имеет свое
фенотипическое
проявление, взаимодополняя друг друга,
обуславливают новый вариант признака
(форма гребня у кур).
Р. | ÀÀbb | х | àà | ||||||
G. | Àb | а | |||||||
F1. | ÀàÂb— | ||||||||
Р(F1). | ÀàÂb | х | ÀàÂb | ||||||
F2. | 9À-Â- | 3À-bb розовидный; | 1ààbb |
Расщепление
9:3:3:1
2.
Эпистаз
— это
разновидность межаллельного взаимодействия
генов, при котором один неаллельный ген
(доминантный или рецессивный) подавляет
действие другого неаллельного гена и
не дает ему проявиться фенотипически.
Подавляющий
ген называется супрессором (ингибитором).
Эпистаз
— действие генов, противоположное
комплементарности. Выделяют доминантный
(À
> B)
è рецессивный
эпистаз (àà
> B,
àà
> bb).
Примером доминантного эпистаза является
окраска оперения у кур:
Р. | CCII | х | ccii | |||||
G. | CI | ci | ||||||
Р(F1). | CcIi | х | CcIi | |||||
F2. | 9C-I- | 3C-ii окрашенные; | 1ccii белые |
Расщепление
13:3
Примером
рецессивного эпистаза является
«бомбейский
феномен».
У женщины, родители которой имели I и
III группы крови, фенотипически проявляется
I группа крови, хотя в генотипе был ген
IB.
Рецессивный ген f
в
гомозиготном состоянии (ff)
оказывает
эпистатическое действие на активность
гена IB
è íå позволяет
ему проявляться фенотипически.
3.
Полимерия — это
разновидность межаллельного взаимодействия
генов, при которой несколько
неаллельных
генов
(их обозначают одной буквой с разными
цифровыми индексами)
действуют однонаправленно и степень
выраженности
признака зависит от числа доминантных
генов в генотипе особи (окраска зерна
у пшеницы).
Р. | R1R1R2R2красные | х | r1r1r2r2белые | ||||||
G. | R1R2 | r1r2 | |||||||
F1. | R1r1R2r2 | ||||||||
Р(F1). | R1r1R2r2 | х | R1r1R2r2 | ||||||
F2. | 15/16 | 1/16 |
Признаки,
детерминируемые полимерными генами,
называются полигенными. Таким образом,
наследуются многие количественные и
некоторые качественные признаки у
животных и человека: рост, масса тела,
величина артериального давления, цвет
кожи и др. Пигментация кожи у человека
определяется пятью или шестью полимерными
генами. У коренных жителей Африки
преобладают доминантные аллели, у
представителей европеидной расы —
рецессивные. Мулаты имеют промежуточную
пигментацию и являются гетерозиготами.
При вступлении в брак мулатов у них
возможно рождение как белых, так и
темнокожих детей. Минимальное количество
полимерных генов, при котором проявляется
признак, называется пороговым
эффектом.
Задача
1.
Редкий ген а
у человека вызывает анофтальмию
(отсутствие глазных яблок), его аллель
А
обусловливает нормальное развитие
глаз, у гетерозигот глазные яблоки
уменьшены. Определите расщепление по
фенотипу и генотипу у потомков, если их
родители имеют уменьшенные глазные
яблоки.
Решение.
Оформляем условие задачи в виде таблицы:
Признак | Ген | Генотип |
Нормальные глазные | А, А | АА |
Уменьшенные | А, а | Аа |
Анофтальмия | а | аа |
Расщепление
по генотипу и фенотипу
1:2:1. 25% —
нормальные глазные яблоки, 50% — уменьшенные
глазные яблоки, 25% — анофтальмия.
Задача
2. Серповидноклеточная
анемия и талассемия наследуются как
два признака с неполным доминированием;
гены не сцеплены между собой и находятся
в аутосомах. У гетерозигот по
серповидноклеточной анемии, так же как
и у гетерозигот по талассемии, заболевание
не имеет выраженной клинической картины.
Но во всех случаях носители гена
талассемии или серповидноклеточной
анемии устойчивы к малярии. У двойных
гетерозигот (дигибриды по обеим парам
анализируемых признаков) развивается
микродрепаноцитарная анемия (В.П.
Эфроимсон, 1968).
Гомозиготы
по серповидноклеточной анемии и
талассемии в подавляющем большинстве
случаев умирают в детстве. Определите
вероятность рождения совершенно здоровых
детей в семье, где один из родителей
гетерозиготен по серповидноклеточной
анемии, но нормален по талассемии, а
второй — гетерозиготен по талассемии,
но нормален в отношении серповидноклеточной
анемии.
Решение.
Оформляем
условие задачи в виде таблицы:
Признак | Ген | Генотип |
Серповидноклеточная | S,S | S |
Серповидноклеточная | S, | Ss |
Нормальный | s | ss |
Талассемия, тяжелая | T,T | T |
Талассемия, легкая | T, | Tt |
Норма. Неустойчивы | t | tt |
Микродрепаноцитарная | S, | SsTt |
Определяем
генотипы родителей, вступающих в брак:
Sstt и
ssTt.
Следовательно,
вероятность рождения совершенно здоровых
детей (sstt)
в этой семье равна 25%.
Задача
3.
У некоторых людей эритроцитарные
антигены (А
и В)
могут быть в слюне. Наличие антигенов
А
и В
в слюне определяется геном S
– секреторы, ген s
— несекреторы. При исследовании крови
и слюны 4-х членов семьи установлено,
что мать имеет антиген В
в эритроцитах, но не содержит его в
слюне; отец содержит антиген А
и в эритроцитах, и в слюне; в эритроцитах
первого ребенка имеются антигены А
и В,
но их нет в слюне; у второго ребенка
антигены А
и В
отсутствуют и в эритроцитах, и в слюне.
Определите по возможности генотипы
всех указанных лиц.
Решение.
Оформляем условие задачи в виде таблицы:
Признак | Ген | Генотип |
I (0) группа крови | I | II |
II (A) | IA | IAIА, |
III | IB | IBIВ, |
IV | IA | IAIB |
Секреторы | S, | S- IA |
Несекреторы | s S и | ss S-II |
P.
IBI—ss
x IAI–S-
F1.
IAIBss
II
S S-
Так
как
второй
ребенок
имеет
I группу
крови
(генотип
II),
то в генотипе каждого из родителей
должен быть ген I,
значит по группе крови они гетерозиготы
(имеют генотипы IBIи
IAI).
Так как первый ребенок не имеет в слюне
антигенов
А и
В,
то в его генотипе есть два рецессивных
гена ss,
которые он получил от каждого из своих
родителей. Таким образом, генотип матери
IBIss,
а генотип отца IAISs.
Определить генотип второго ребенка по
гену секретор-несектетор невозможно.
Задача
4.
Так называемый «бомбейский феномен»
состоит в том, что в семье, где отец имел
I группу крови, а мать III, родилась девочка
с I группой крови, несмотря на то, что у
нее в генотипе обнаружен ген IB.
Она вышла замуж за мужчину, гетерозиготного
по II группе крови, и у них родились две
девочки: первая с IV,
а вторая с I группой крови. Такое явление
было объяснено наличием редкого
рецессивного эпистатического гена f,
подавляющего проявление генов IA
и IB.
Принимая эту гипотезу, установите
вероятные генотипы всех членов этой
семьи.
Решение.
Оформляем условие задачи в виде таблицы:
Признак | Ген | Генотип |
I (0) группа крови | I | IIF-, |
I (0) группа крови | IB | IBIBff, |
I (0) группа крови | IA | IAIAff, |
I (0) группа крови | IA, | IAIBff |
II | IA | IAIAF-, |
III | IB | IBIBF-, |
IV | IA, | IAIBF— |
Записываем
генетическую схему брака родителей
девочки:
P.
IBI–
F- x IIF-
F1.IBIff
— девочка
Так
как в генотипе девочки обнаружен ген
IB,
а она имеет I
группу крови, то у нее есть два рецессивных
гена f
(ff).
Значит в генотипах ее родителей будут
эти гены: генотип отца IIFf,
генотип матери IBI—Ff.
Генотип девочки IBI0ff,
так как ген I0
она получила от своего отца.
Далее
записываем генетическую схему брака
этой девушки:
P2.
IBIff
x IAIF-
F2.
IAIBF-,
IIFf.
Так
как в данном браке в генотипе матери
есть два гена ff,
то
и в генотипе детей должны быть эти гены,
то есть их генотипы:
IAIBFf
и IIFf.
Установить
генотип отца, гетерозиготный он или
гомозиготный по гену F,
невозможно.
Задача
5.
В Х-хромосоме человека имеются два
(условно обозначенные буквами Н
и А)
доминантных гена, продукты которых
участвуют в свертывании крови. Такую
же роль играет аутосомный доминантный
ген Р.
Отсутствие любого из этих генов приводит
к гемофилии.
Определите
вероятность рождения гемофиликов в
семье, где муж гемизиготен по генам Хa
и Хh
гетерозиготен по гену Р,
а жена гомозиготна по генам ХА,
ХНи
гетерозиготна по гену Р.Какова
вероятность проявления гемофилии,
сцепленной с полом, у человека, который
получил от отца ген Хh
и ген
ХА,
а от матери — ген Ха
и ген ХН.
Решение.
Оформляем
условие задачи в виде таблицы:
Признак | Ген | Генотип |
Гемофилия, сцепленная | Xh | XhY, |
Гемофилия, сцепленная | Xa | XaY, |
Аутосомная гемофилия | p | pp |
Нормальное | XH, | XAHXahP-, XAHXahP-, |
P.XAHXAHPp
x
XahYPp
G.XAHP
XAHp
XahP
Xahp
YP Yp
F1.XAHXahPPXAHXahPpXAHYPPXAHYPp
здоровые
здоровые здоровые здоровые
XAHXahPpXAHXahppXAHYPpXAHYpp
здоровые
аутосомная здоровые аутосомная
гемофилия
гемофилия
Ответ.
1. Гемофилии, сцепленной с полом, у детей
не будет. Аутосомная гемофилия
(парагемофилия) возможна у детей обоего
пола с вероятностью 25%.
2. Нулевая (женщина с генотипом XАhXaH).
Соседние файлы в папке Сборник
- #
- #
- #
- #
- #
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 ноября 2014;
проверки требуют 28 правок.
Серповидноклеточная анемия — это наследственная гемоглобинопатия, связанная с таким нарушением строения белка гемоглобина, при котором он приобретает особое кристаллическое строение. Форма гемоглобина больных — так называемый гемоглобин S. Эритроциты, несущие гемоглобин S вместо нормального гемоглобина А, под микроскопом имеют характерную серпообразную форму (форму серпа), за что эта форма гемоглобинопатии и получила название серповидноклеточной анемии.
Этиология и патогенез[править | править код]
Заболевание связано с мутацией гена HBB, вследствие чего синтезируется аномальный гемоглобин S, в молекуле которого вместо глутаминовой кислоты в шестом положении β-цепи находится валин. В условиях гипоксии гемоглобин S полимеризуется и образует длинные тяжи, в результате чего эритроциты приобретают серповидную форму.
Серповидноклеточная анемия наследуется по аутосомно-рецессивному типу (с неполным доминированием). У носителей, гетерозиготных (Ss) по гену серповидноклеточной анемии, в эритроцитах присутствуют примерно в равных количествах гемоглобин S и гемоглобин А. При этом в нормальных условиях у носителей симптомы практически никогда не возникают, и серповидные эритроциты выявляются случайно при лабораторном исследовании крови. Симптомы у носителей могут появиться при гипоксии (например, при подъёме в горы) или тяжёлой дегидратации организма. У гомозигот (SS) по гену серповидноклеточной анемии в крови имеются только эритроциты, несущие гемоглобин S, и болезнь протекает тяжело.
Эритроциты, несущие гемоглобин S, обладают пониженной стойкостью к лизису и пониженной способностью к переносу кислорода, поэтому у больных с серповидноклеточной анемией повышено разрушение эритроцитов в селезёнке, укорочен срок их жизни, повышен гемолиз и часто имеются признаки хронической гипоксии (кислородной недостаточности) или хронического «перераздражения» эритроцитарного ростка костного мозга.
Эпидемиология[править | править код]
Серповидноклеточная анемия весьма распространена в регионах мира, эндемичных по малярии, причём больные серповидноклеточной анемией обладают повышенной (хотя и не абсолютной) врождённой устойчивостью к заражению различными штаммами малярийного плазмодия. Серповидные эритроциты этих больных также не поддаются заражению малярийным плазмодием в пробирке.
Повышенной устойчивостью к малярии обладают и гетерозиготы-носители, которые анемией не болеют (преимущество гетерозигот), что объясняет высокую частоту этого вредного аллеля в африканских популяциях.
Распространение аллеля серповидноклеточной анемии (более тёмная окраска — большая частота встречаемости, наибольшая частота — около 15%)
Симптомы[править | править код]
- Усталость и анемия
- Приступы боли
- Отек и воспаление пальцев рук и/или ног и артрит
- Бактериальные инфекции
- Тромбоз крови в селезёнке и печени
- Лёгочные и сердечные травмы
- Язвы на ногах
- Асептический некроз
- Повреждение глаз
Симптомы серповидноклеточной анемии делятся на две основные категории. Из-за хрупкости красных клеток крови всегда наблюдается анемия, которая может привести к потере сознания, делает больного физически менее выносливым и может вызвать желтуху (связанную с чрезмерным распадом гемоглобина).
Кроме этого, периодическая закупорка мелких капилляров в любой части тела может привести к широкому спектру различных симптомов.
Почти невозможно описать «типичного пациента», страдающего серповидноклеточной анемией, поскольку симптомы и их тяжесть широко варьируют. Некоторые характерные особенности являются общими почти для всех пациентов с серповидноклеточной анемией.
В периоды гемолитических кризисов отмечается резкое падение уровня гемоглобина, которое сопровождается высокой температурой и чёрным цветом мочи.
У больных серповидной анемией меняется и внешний вид: отмечается высокий рост, худоба, удлиненность туловища, искривление позвоночника, башенный череп и изменённые зубы.
Обычно новорождённые вполне здоровы, имеют нормальный вес и нормально развиваются, никаких симптомов у них не проявляется до 3-месячного возраста. Первыми признаками серповидноклеточной анемии у младенца обычно являются опухание и болезненность кистей рук или стоп, слабость и искривление конечностей и иногда, несколько позднее, отказ от ходьбы. Этот симптом является результатом закупорки эритроцитами капилляров мелких костей кистей и стоп и нарушения кровотока. Эритроциты выпадают из жидкой части крови и откладываются в капиллярах в виде осадка. Скопление эритроцитов постепенно рассасывается само по себе, но до тех пор, пока этого не произойдет, требуется помощь врача, чтобы смягчить боль и обнаружить возможные сопутствующие заболевания. Ребёнок с серповидноклеточной анемией обычно выглядит бледным, возможно, слегка желтушным, но в остальных отношениях, как правило, здоров.
Единственным очень серьёзным осложнением серповидноклеточной анемии у ребёнка до 5-летнего возраста является инфекция. Скопление эритроцитов и закупорка капилляров в селезёнке, органе, который в норме отфильтровывает бактерии из кровотока, происходит в течение первых лет жизни, что делает ребёнка особенно восприимчивым к смертельному заражению крови — сепсису. Поэтому родителей маленьких детей, страдающих серповидноклеточной анемией, предупреждают, чтобы они были внимательны и не пропустили ранних симптомов инфекции, таких как раздражительность, нервозность, повышенная температура и плохой аппетит. Родители должны немедленно обращаться за медицинской помощью, если у ребёнка наблюдается какой-либо из этих симптомов. Если при заражении крови достаточно рано начинать применять антибиотики, фатальных осложнений можно избежать. После 5-летнего возраста, когда у ребёнка уже выработались соответствующие естественные антитела к такого рода бактериям, вероятность смертельной бактериальной инфекции существенно снижается.
Проблемой детей школьного возраста с серповидноклеточной анемией обычно является эпизодическая закупорка эритроцитами капилляров больших костей. В большинстве случаев эти эпизоды протекают относительно легко, наблюдаются лишь слабые ноющие боли в костях.
С возрастом процесс закупорки капилляров может затрагивать и другие органы. Если это произойдет, например, в лёгких, развивается серьёзное респираторное заболевание. Очень редкое осложнение, которое бывает меньше чем у 10% больных с серповидноклеточной анемией — закупорка сосудов мозга, приводящая к инсульту.
Подростки с серповидноклеточной анемией испытывают беспокойство и озабоченность из-за того, что их физическое развитие обычно задерживается на 2—3 года. Такие подростки обычно меньше ростом, чем их одноклассники, их часто дразнят за запаздывание в сексуальном развитии. Однако со временем половая зрелость все же наступает, и исследования показывают, что женщины с серповидноклеточной анемией имеют нормальную возможность к деторождению. Женщины с серповидноклеточной анемией, безусловно, способны вынашивать и рожать нормальных детей, но во время беременности у них повышается риск осложнений, которые могут привести к выкидышу, преждевременным родам или усилению анемии у матери. Такие беременные женщины должны находиться под наблюдением гинеколога, имеющего специальный опыт по беременности с повышенным риском. В течение беременности таким женщинам может потребоваться переливание крови.
У взрослых с серповидноклеточной анемией могут обнаруживаться симптомы хронической (постоянной или длительной) закупорки капилляров легких и почек, и может развиться хроническая легочная или почечная недостаточность. Эти два осложнения приводят к ранней смерти некоторых пациентов с серповидноклеточной анемией.
У других больных может происходить закупорка капилляров сетчатки глаза, что в конечном итоге может привести к слепоте.
Хотя все эти осложнения (почечная и лёгочная недостаточность, слепота, серьёзная инфекция и повторяющиеся костные кризы) характерны для страдающих серповидноклеточной анемией, крайне редко бывает так, чтобы все они наблюдались у одного пациента.
Синонимы[править | править код]
Русские[править | править код]
- Дрепаноцитарная анемия
- Серповидноклеточная гемолитическая анемия
- Африканская анемия
- Дрепаноцитоз
- Менискоцитоз
- Анемия Херрика (Геррика)
- болезнь (синдром) Херрика (Геррика)
Английские[править | править код]
- Hemoglobin S disease
- ( Hb S disease)
- Herrick’s anemia
- Herrick disease (syndrome)
- Sickle-cell anemia
Примечания[править | править код]
- ↑ 1 2 3 Disease Ontology release 2019-05-13 — 2019-05-13 — 2019.
Ссылки[править | править код]
- Da-med.ru ::: Серповидноклеточная анемия