Ген аллергии доминантный или рецессивный
Еще со школьной скамьи многие из нас помнят основы генетики. В частности о том, что наши гены бывают доминантными (главными) и рецессивными (второстепенными). Однако у многих все равно возникают вопросы о том, с какой вероятностью их ребенок получит тот или иной признак, или почему у здоровых родителей может родить малыш с тяжелейшим наследственным заболеванием.
Так вот, не надо искать причину в мистических событиях или решении высших сил. Все гораздо проще и прозаичнее. Те же механизмы которые служат нам и помогают выживанию нашего вида, иногда дают сбои и приводят к весьма печальным последствиям.
Как наследуются заболевания (или признаки) по разным путям доминантное/рецессивные
Какие гены априори доминантные, а какие рецессивные?
- Ген смуглой кожи сильнее, чем ген светлой.
- Близорукость и дальнозоркость — доминантные признаки, а нормальное зрение — рецессивный.
- Веснушки признак доминантный. А вот рыжие волосы — рецессивный. Поэтому чаще можно встретить человека с веснушками, но не с рыжего цветом волос. А вот рыжие без веснушек — почти никогда.
- Темные волосы доминируют над светлыми.
- У мужчин облысение — признак доминантный, а вот у женщин — рецессивный. Тут как и в случае с гемофилией отличие из-за XX и XY хромосом.
- Большое количество волос на теле будет доминировать над маленьким (гормональный фон, так же влияет на данный фактор).
- Полные губы — доминантный признак, тонкие рецессивный.
Данный список можно продолжать очень долго. К счастью, остается тот факт, что большинство страшных наследственных заболеваний, таких как сахарный диабет 1 типа, муковизцидоз, фенилкетонурия, синдром Клайнфельтера, прогерия или альбинизм предаются по рецессивному признаку.
Схематичное представление цепочки ДНК
Как выходит, что у здоровых родителей рождаются дети с генетическими заболеваниями?
Как бы это ни было печально, все мы являемся носителями генетических мутаций и не проявленных генетических заболеваний. Чаще всего люди об этом даже не догадываются. Эти гены передаются потомству, но никак не проявляются, так как вероятность того, что у нашей второй половинки окажется точно такая мутация, и то что именно «плохую» версию гена мы оба передадим потомству крайне мала.
Однако если такое все таки случается, то и происходит появление на свет ребенка с генетическим заболеванием. Современные методы диагностики могут распознать самые распространенные заболевания уже на ранних сроках беременности, но все-таки далеко не все.
Альбинизм может возникнуть если оба родителя являются носителями гена альбинизма, который передадут потомкам или в следствии спонтанной мутации.
Мутации этот тот механизм, который помогает видам выживать и развиваться. В идеале, «полезные» должны закрепляться и передаваться в доминантной форме, а «вредные» становиться рецессивными постепенно исчезать из генома. Обычно так и происходит. Но существуют факторы среды, загрязнение атмосферы и многое другое, что наносит непоправимый вред нашей ДНК.
Эти девушки близняшки, которые получили от своих родителей разные копии генов.
Единственный способ наверняка узнать все заболевания и мутации в своих генах — это сдать полный генетический анализ с расшифровкой всех генов. Этот способ уже существует, но из-за высокой стоимость доступен не многим. С каждым годом полное секвенирование ДНК становится все дешевле и на сегодня, некоторые российские лаборатории делают полный ДНК анализ за 500 000 рублей.
Источник
Наткнулась вчера на пост про цвет глаз, и стало жутко интересно, какой же у нас с мужем может получиться ляль. Может, кому-то тоже интересно. Прошу под кат.
Даже в античные времена люди догадывались, что существует такое понятие как наследственность, и интересовались этим, что подтверждает античная литература. Но только в середине XIX века были открыты основные закономерности генетического наследования австрийским биологом Грегором Менделем. Это была первая ступень на пути к нынешней генетике. А в середине XX века ученые начали исследования химических процессов, которые управляют наследственностью. В 1953 году была расшифрована структура ДНК, и это стало одним из самых значительных моментов в истории биологии. А сейчас уже каждый знает, что ДНК — это дезоксирибонуклеиновая кислота, в которой содержится генетическая информация. В ДНК содержится информация о человеке, о его физических качествах и чертах характера. Каждая клетка человеческого тела содержит два ДНК-кода — от матери и от отца. Таким образом, ДНК-информация «смешивается», и появляется комбинация признаков, уникальная для каждого человека, присущая только ему. На кого же будет похож будущий ребенок — на маму или папу, а может на бабушку или дедушку? Тема нашей сегодняшней статьи — «Генетика человека, родители, какой будет ребенок».
Какая генетическая комбинация получится, сказать очень сложно. Люди пытаются прогнозировать, а природа и генетика просто делают свое дело. В формировании комбинации генетических признаков ребенка принимают участие сильные (доминантные) и слабые (рецессивные) гены. К сильным генетическим признакам относятся темные волосы, а также вьющиеся; карие, зеленые или каре-зеленые глаза; темная кожа; облысение у мужчин; положительный резус-фактор; II, III и IV группы крови и другие признаки. Также к ним относятся крупный нос, нос с горбинкой, большие уши, пухлые губы, высокий лоб, сильный подбородок и другие «выдающиеся» черты внешности. К слабым генетическим признакам относятся рыжие, светлые, прямые волосы; серые, голубые глаза; светлая кожа; облысение у женщин; отрицательный резус фактор; I группа крови и другие признаки. Доминантные и рецессивные гены также отвечают за предрасположенность к тем или иным заболеваниям.
Итак, ребенок получает набор доминантных генов. Например, у ребенка может быть папин темный цвет волос, мамины карие глаза, бабушкины густые прямые волосы и дедушкин «упрямый» подбородок. Как же выглядит порядок наследования генов? Каждый человек имеет по два гена — от матери, и от отца. Например, у мужа и у жены карие глаза, но каждый из них также имеет ген, отвечающий за голубой цвет глаз, унаследованный ими от родителей. В 75% случаев у такой пары родится кареглазый ребенок, и в 25% — голубоглазый. Но иногда у светлоглазых родителей рождаются темноглазые дети, так как родители имели ген, отвечающий за темный цвет глаз, который передался им, в свою очередь, от их родителей, но не проявился как доминантный. Иными словами все более запутанно и намного сложнее, чем просто борьба доминантных и рецессивных генов.
Внешние данные человека являются итогом смешения нескольких генов, поэтому результат далеко не всегда можно предсказать. Приведем еще один пример с цветом волос. Например, у мужчины — доминантный ген темных волос, а у женщины — рецессивный ген светлых волос. У их ребенка, скорее всего, будет темный оттенок волос. А когда этот ребенок вырастет, его собственные дети могут иметь светлые волосы. Почему это возможно? От родителей этот ребенок получил два гена — доминантный ген темных волос (который проявился) и рецессивный ген светлых волос. Этот рецессивный ген может взаимодействовать с рецессивными генами партнера при зачатии ребенка и победить в этой «борьбе». Таким образом, человек может унаследовать гены даже от далеких родственников, например, от какой-нибудь прапрабабушки, что может стать сюрпризом для родителей.
Порою один и тот же ген может выполнять сразу несколько функций. Например, за цвет глаз отвечает несколько генов, которые комбинируются по-разному. Но некоторая закономерность прослеживается. Например, у черноглазых родителей не будет голубоглазых детей. А вот у кареглазых (с различными вариациями оттенков) родителей чаще всего рождаются кареглазые дети, но вполне могут родиться и голубоглазые. У родителей с голубыми или серыми глазами, скорее всего, будут голубоглазые или сероглазые детки.
Тяжело прогнозировать рост ребенка и размер ноги. Некоторая предрасположенность к тому или иному росту прослеживается, но здесь все зависит не только от генетики. Конечно, у высоких родителей ребенок чаще всего будет выше среднего. Но также многое зависит и от того, как будущая мама питалась во время беременности, как питался сам ребенок, какие у него были заболевания и так далее. Если ребенок в детстве хорошо и правильно питался, высыпался, много двигался, занимался спортом, то у него есть все шансы достичь высоких показателей роста. Также детям порою генетически передается от родителей даже мимика, выражения лица.
Черты характера, темперамент тоже передаются генетически, но это очень сложно спрогнозировать. Но характер ребенка — это не только генетика, это также воспитание, окружение, положение в социуме. Дети также при общении с родителями перенимают некоторые черты характера, поэтому родителям следует быть осторожными и бдительными — проявлять хорошие качества, показывать детям достойный пример поведения.
И, конечно, уровень интеллекта, умственные способности, склонность к тем или иным наукам, занятиям, увлечениям тоже передаются генетически (вероятность — до 60%), например, склонность к музыке, танцам, спорту, математике, рисованию и так далее. Помимо этого наследуются даже вкусовые, ароматические и цветовые предпочтения, например, любовь к острому или сладкому и тому подобное.
Существует мнение, что мальчики чаще похожи на маму, а девочки — на папу. Это верно, но лишь отчасти. И в самом деле, мальчики часто бывают очень похожи на маму, ведь они наследуют от нее X-хромосому, которая содержит огромное количество генов, ответственных за внешность, а от папы они получают Y-хромосому. Девочки же получают по одной X-хромосоме от папы и мамы, поэтому могут быть похожи и на того, и на другого родителя.
Пол будущего ребенка полностью зависит от мужчины. Женские половые клетки имеют только Х-хромосомы, а значит любая яйцеклетка при зачатии, соответственно, содержит только Х-хромосомы. А мужские половые клетки содержат и X, и Y-хромосомы. Y-хромосомы отвечают за мужской пол ребенка. Таким образом, если женская Х-хромосома встретит мужскую Х-хромосому, то родится девочка. А если женская Х-хромосома встретит мужскую Y-хромосому, то родится мальчик.
На самом деле не так уж важно, какого пола будет ребенок, и какого цвета у него будут глаза и волосы. Самое главное, чтобы ребенок был здоровым и счастливым, и его родители также! Теперь вызнаете, как важна генетика человека, родители, какой будет ребенок, зависит от вашей наследственности! Не забывайте вести правильный образ жизни!
Источник
Бронхиальная астма — болезнь наследственная. Это утверждение настолько общеупотребительно, что, казалось бы, и не нуждается в доказательствах. Однако пока, даже несмотря на расшифровку генома человека, в области генетики бронхиальной астмы вопросов всё еще больше, чем ответов.
Наследственная природа болезни означает, что заболевание способно передаваться от родителей к детям. А раз это так, то причины болезни должны храниться в генах человека. При этом не надо путать наследственные болезни с врожденными (с которыми ребенок рождается — они могут быть как генетическими, так и связанными с действием на плод внешних факторов), а также с семейными (не все случаи повторяющихся в семье болезней являются генетически обусловленными).
Азбука генетики
Определившись, что такое наследственные болезни, давайте вспомним начала генетики.
Итак, вся генетическая информация о конкретном человеке записана в его геноме и хранится в ядре каждой клетки организма (кроме эритроцитов, которые ядра лишены за ненадобностью). Носителем информации служат молекулы ДНК, состоящие из двух параллельных цепочек нуклеотидов и закрученные в спираль. Каждая хромосома (их у человека 23 пары, итого — 46) представляет собой отдельную молекулу ДНК, «намотанную» на особые белки, причем если эту молекулу «растянуть», то ее длина может достигать 5 сантиметров.
В одной хромосоме содержится от 50 до 250 миллионов нуклеотидов — «букв» генетического кода, а из этих «букв» складываются «слова» — гены. Прочитав один ген, клетка получает «техническое задание» на синтез определенного белка. Всего же у человека около 28 тысяч генов, при этом нужная информация (собственно гены) занимает лишь 1,5% от всего объема генома, а весь остальной набор из 3 миллиардов «букв» — так называемая «мусорная» ДНК (во всяком случае, функция этих участков неизвестна).
Стойкие изменения в составе генома называют мутациями. Нарушая синтез белка, который кодирует пораженный ген, мутации могут приводить к изменению ее функции, смерти клетки или опухолевому перерождению. Если же мутация произошла в половой клетке (или получена от родителей), она может передаться детям, приводя к развитию генетических заболеваний.
Нехорошее наследство
Передача потомкам моногенных заболеваний, когда мутацией затронут один конкретный ген, подчиняется известным законам Менделя — доминантному или рецессивному типу наследования. Что это значит? Каждый ген у человека представлен двумя копиями (аллелями), одна из которых получена от отца, а другая — от матери. Доминантный аллель будет «работать», то есть считываться для синтеза его продукта, независимо от его пары, а рецессивный аллель — только в паре с рецессивным. Пример доминантного признака — карий цвет глаз, а рецессивного – голубой.
Большинство наследственных заболеваний являются рецессивными и возникают, когда у ребенка встречаются два рецессивных дефектных гена, полученных от родителей. При этом сами родители, будучи носителями дефектного гена, данным заболеванием не страдают, так как у них функционирует другой (доминантный) аллель. Рецессивно наследуется, например, муковисцидоз — серьезное заболевание, одним из проявлений которого служит тяжелое поражение легких.
Существуют также наследственные заболевания, сцепленные с полом. Характерный представитель этой группы — гемофилия, проявляющаяся избыточной кровоточивостью. Гемофилией болеют почти исключительно мужчины, но передается болезнь по женской линии, поскольку дефектный рецессивный ген находится на женской Х-хромосоме (у мужчин пару ей составляет Y-хромосома, где этого гена нет, и поэтому у них рецессивный ген всегда проявляется).
Наследственность, конечно же, не ограничивается перечисленными закономерностями и содержит множество других интереснейших феноменов: кодоминирование генов, неполная пенетрантность, взаимодействия генов и т.д. Однако в этой статье мы не сможем очертить их круг — пора от затянувшегося вступления переходить к генетике собственно бронхиальной астмы.
Уравнение с двумя неизвестными
Скажем сразу, что «гена бронхиальной астмы» не существует, а значит, и законы наследования Менделя к астме неприменимы. Бронхиальная астма относится к тем заболеваниям, при которых наследственность играет важную, но не единственную роль. Ведь можно заболеть астмой без всякой отягощенной наследственности, а можно, наоборот, остаться здоровым, даже если вся родня — астматики.
Если попытаться представить в виде уравнения риск заболеть бронхиальной астмой, то неизвестных в нем окажется намного больше двух. Скорее можно говорить о взаимодействии двух больших групп факторов — внешних (прежде всего аллергенов) и внутренних — генетических. Учитывая, что внутри этих групп закономерности тоже плохо поддаются анализу, можно представить себе всю сложность задачи. Строго говоря, такое уравнение применительно к конкретному человеку вовсе нельзя решить, а можно лишь приблизительно оценить риск, опираясь на результаты эпидемиологических исследований.
Роль генетических факторов в развитии заболевания можно измерить с помощью такого показателя, как относительный семейный риск; он показывает, во сколько раз чаще, чем в среднем, это заболевание обнаруживается у ближайших родственников больного (детей, братьев и сестер). Бронхиальная астма выявляется у 20-25% ближайших родственников астматика, поэтому при средней распространенности болезни в популяции 4-5% относительный семейный риск примерно равен 5. Много ли это? Для ряда других болезней с наследственной предрасположенностью относительный семейный риск выше: для шизофрении — 8, для сахарного диабета 1-го типа — 15, а для уже упоминавшегося моногенного заболевания муковисцидоза — 500.
Вдумчивые читатели могут возразить: накопление случаев астмы в одной семье может быть связано с влиянием одинакового внешнего окружения: спектра аллергенов, привычек питания и т.д. Это действительно так, но исследования с близнецами (в том числе выросшими порознь) убедительно доказывают значимость генетических факторов: у однояйцевых близнецов процент совпадений по астме высок (65-80%) и примерно в два раза выше, чем у разнояйцевых. В целом же научные данные позволяют считать, что наследственность определяет риск развития бронхиальной астмы на 50–60%.
Черные кошки в темной комнате
Итак, мы знаем, что отягощенная наследственность повышает риск развития астмы примерно в 5 раз и что один виновный ген выявить не удается. С какими же генетическими аномалиями связана «эпидемия» астмы в развитых странах? Исследователям в этой области приходится сталкиваться с большими трудностями, и зачастую данные одной работы не находят подтверждения в последующих. Во многом это обусловлено межэтническими различиями, а также тем, что в разные возрастные периоды астма имеет неодинаковый генетический портрет.
Кроме того, как ни парадоксально, до сих пор не стандартизованы сами критерии диагностики бронхиальной астмы, согласно которым происходит отбор пациентов в генетические исследования. Мы знаем, какими клиническими признаками описывается заболевание — это повышение уровня иммуноглобулина Е (аллергических антител) в сыворотке, положительные кожные аллергопробы, обструкция и повышенная реактивность бронхов, хрипы и приступы удушья, наконец, собственно диагноз бронхиальной астмы, установленный врачом по совокупности симптомов. Однако относительная значимость каждого из этих признаков не вполне определена, а отбор по диагнозу астмы, установленному врачом, оказывается наименее достоверным. Перефразируя эпиграф, можно сказать, что трудно найти у астматиков несколько одинаковых «опечаток» в наборе из 3 миллиардов букв генетического кода. Особенно если у части испытуемых астмы вообще нет.
Пятая колонна
И всё же ученым удалось достичь некоторых успехов в выявлении генов, если не виновных, то подозреваемых в причастности к развитию астмы. Наиболее доказанной и важной выглядит роль нескольких генов, располагающихся на длинном плече пятой хромосомы (локусы 31-33). Эти гены кодируют те рецепторы и сигнальные молекулы (интерлейкины), с помощью которых Т-лимфоциты (особая их подгруппа, называемая хелперами 2-го типа) организуют каскад аллергического воспаления при астме.
Одну из главных ролей играют гены интерлейкина-4 и рецептора к нему, так как данный интерлейкин дает сигнал к выработке иммуноглобулинов Е и заставляет Т-лимфоциты специализироваться в хелперы 2-го типа. Точечные мутации в данных генах (или в участках, регулирующих их считывание) приводят к усилению этих сигналов и способствуют развитию аллергических заболеваний и бронхиальной астмы.
Интерлейкин-13 также кодируется геном пятой хромосомы и тоже регулирует синтез иммуноглобулинов Е. Наряду с этим мутации данного гена могут способствовать бронхиальной гиперреактивности.
На 11-й хромосоме локализован ген рецептора к иммуноглобулину Е, от мутаций которого зависит сила ответа тучных клеток на контакт с аллергеном. С этого звена начинается каскад воспаления, приводящий к приступу астмы или симптомам других аллергических болезней.
Этот список можно было бы продолжать, но нам нужно еще несколько слов сказать о роли наследственных факторов в определении тяжести астмы и в ответе на лечение.
Какой рецепт написан на роду
На всё той же пятой хромосоме расположен ген, определяющий свойства Р2-адренорецепторов. Именно через эти рецепторы действуют на бронхи сальбутамол и родственные ему бронхорасширяющие лекарства (Р2-агонисты). Нарушения в структуре этого гена определяют склонность организма снижать чувствительность бронхов к повторному применению Р2-агонистов: гладкомышечные клетки бронхов перестают обновлять эти рецепторы или «убирают» их с наружной мембраны внутрь. Это не только уменьшает ответ на повторные ингаляции Р2-агонистов, но и увеличивает риск нежелательных эффектов. Не исключено, что замены одной «буквы» в этом гене могут быть связаны с более тяжелым течением бронхиальной астмы.
Генетические факторы, вероятно, лежат в основе изредка наблюдаемых случаев нечувствительности пациентов к глюкокортикостероидам — основным лечебным препаратам при бронхиальной астме. Механизм этого нарушения заключается в неправильной склейке фрагментов рецептора к глюкокортикостероидам.
Сниженный ответ на антагонисты лейкотриенов (сингуляр или аколат) у некоторых астматиков также может быть обусловлен генетически.
И наконец, ответим на один из самых волнующих вопросов: если при бронхиальной астме генетически предопределено так много характеристик болезни, то как передается тяжесть астмы? Обязательно ли ребенок унаследует тяжелое течение заболевания от своих родителей? К счастью, здесь достоверных связей не обнаружено: тяжесть астмы у ребенка не зависит от тяжести заболевания у его родителей, а также от того, болеет ли астмой только один или оба родителя.
Источник www.medspeak.net
Источник
