§ 6. Наследование, сцепленное с полом, у человека [1980 Карузина И.П.

Как мы уже знаем из материала, изложенного в § б IV главы, пол человека зависит от наличия определенного сочетания половых хромосом: XX - у женщин, XY - у мужчин.

Развитие первичных (половые железы и наружные половые органы) и вторичных половых признаков мужского пола определяют гены, расположенные в Y-хромосоме. При отсутствии Y- и второй Х-хромосомы развивается особь, называемая интерсексом (от лат. inter - между, secxus - пол) - существо с промежуточным полом (см. главу VII, § 7 - синдром Шерешевского-Тернера), а человек,, имеющий две или более Х-хромосомы, при наличии Y-хромосомы будет человеком мужского пола (см. также синдром Клайнфельтера).

Х- и Y-хромосомы имеют общие гомологичные участки (рис. 46, 1). В этих участках локализованы гены, детерминирующие признаки, наследующиеся одинаково, как у мужчин, так и у женщин (подобно признакам, сцепленным с аутосомами). В качестве примеров признаков подобного типа можно назвать рецессивное злокачественное новообразование - пигментную ксеродерму (сверхчувствительность к ультрафиолетовым лучам, под влиянием которых на открытых частях тела появляются пигментированные пятна вначале в виде веснушек, затем все более и более крупных папиллом (родинок на ножках) различной величины и формы и, наконец, опухолей; для ²/₃ больных пигментная ксеродерма заканчивается летально к моменту наступления половой зрелости. Другим примером может служить болезнь Огути (часто встречается в Японии); заболевание выражается в появлении пигментного ретинита и аномалии развития сетчатки. Рецессивный (а иногда и доминантный) характер наследования проявляют спастическая параплегия (нарушение деятельности и слабость нижних конечностей, возникающая в результате дегенерации пирамидальных путей стволовой части спинного мозга) и эпидермальный буллез (образование пузырей после механических травм кожи).

Рис. 46. Карты X и У-хромосом человека (грубая схема). 1 - гомологичные участки Х- и Y-хромосом (содержат рецессивные гены, обусловливающие развитие общей цветной слепоты, пигментной ксеродермы, болезни Огути, спастической параплегии, эпидермального буллеза и, быть может, расщепленных губ и неба); 2 - негомологичный участок Х-хромосомы (содержит рецессивные гены гемофилии, дальтонизма, мышечной дистрофии, гипогаммаглобулинемии, доминантного гена гипофосфатемического рахита); 3 - негомологичный участок У-хромосомы (содержит гены, приводящие к развитию перепонок между пальцами и волосатых ушей)

Кроме гомологичных участков, Х- и Y-хромосомы имеют негомологичные участки (рис. 46, 2 и 3). Негомологичный участок Y-хромосомы, кроме генов, определяющих мужской пол, содержат гены перепонок между пальцами и волосатых ушей. Патологические признаки, сцепленные с негомологичным участком Y-хромосомы, передаются всем сыновьям, поскольку они получают от отца Y-хромосому. Межпальцевые перепонки были обнаружены в четырех поколениях одной семьи и только у сыновей (рис. 47, 2).

Рис. 47. Родословные по признакам, сцепленным с половыми хромосомами. 1 - родословная, в которой имеется женщина, гомозиготная по гену гемофилии; 2 - родословная семья с аномалией, передающейся через Y-хромосому (перепонки между пальцами)

Негомологичный участок Х-хромосомы (см. рис. 46, 2) содержит в своем составе целый ряд рецессивных (для женщин) и доминантных (для мужчины - в силу его гемизиготности - наличие только одного, но не двух генов) генов.

Примером такого рода наследования является гемофилия; агаммаглобулинемия, несахарный диабет, дальтонизм и облысение.

Под общим названием "гемофилия" собран ряд наследственных болезней, связанных с резким снижением свертываемости крови из-за нарушения какого-либо звена этого сложного процесса. Гемофилия может развиться в результате недостатка антигемофильного глобулина (при этой форме заболевания больным вводят плазматический экстракт, содержащий антигемофилитический фактор).

Ранение, даже царапина или ушиб могут вызвать обильные наружные или внутренние кровотечения, которые нередко заканчиваются смертью. Поэтому больных гемофилией детей следует тщательно оберегать от всякого рода травм. В некоторых странах (например, во Франции) для таких детей созданы специальные школы.

Некоторые формы гемофилии наследуются по аутосомно-доминантному и аутосомно-рецессивному типам. Наиболее распространенная форма этого серьезного заболевания сцеплена с полом. Поскольку передача гемофилии связана с Х-хромосомой, эта болезнь встречается у мужчин. У женщин она практические не наблюдается, хотя описаны единичные случаи (рис. 47, 1).

Гемофилия получила широкую известность в связи с тем, что эта патология наблюдалась среди членов нескольких царствующих домов Европы. Возникнув, видимо, в качестве мутации у английской королевы Виктории, гемофилия встречалась в Испании, Германии и России.

Агаммаглобулинемия, или гипогаммаглобулинемия - дефицит защитного белка плазмы крови гамма-глобулина - заканчивается смертью в раннем детском возрасте из-за резко сниженной резистентности к различным инфекционным заболеваниям.

Диабет несахарный - гипофункция гипофиза,- приводит к резкому обезвоживанию организма, которое у новорожденных тормозит рост, резко нарушает психику, вызывает кахексию, а иногда летальный исход.

Нарушение цветного зрения - дальтонизм - обнаружил у себя и описал английский естествоиспытатель Джон Дальтон в 1794 г. Нарушение цветного зрения у машиниста, приведшее к тяжелым последствиям, было описано в 1875 г. (в Швейцарии, где произошло крушение поезда с большим числом жертв). Этот трагический случай послужил поводом для обязательной проверки цветного зрения у работников всех видов транспорта, солдат и др.

Различают несколько форм дальтонизма: дейтеронопию - частичная аномалия восприятия зеленого цвета (смешивают зеленый цвет с серым, желтым и темно-красным) и протанопию - аномалия восприятия красного цвета (смешивают красный цвет с серым, желтым и темно-зеленым).

Примерами доминантных, полностью сцепленных с полом по Х-хромосоме (т. е. сцепленных с негомологичным участком этой хромосомы) могут служить два редких признака: гипофосфатемический рахит, не поддающийся витаминотерапии, и признак отсутствия резцов в челюстях.

Наследования рецессивных и доминантных признаков, гены которых локализуются в негомологичном участке Х-хромосомы (обозначим доминантный аллель буквой A, а рецессивный - буквой а), можно проследить по табл. 10.

Таблица 10. Наследование генов, сцепленных с негомологичным участком Х-хромосомы

Таким образом, рецессивные, сцепленные с негомологичными участками Х-хромосомы признаки проявляются значительно чаще у мужчин (по причине их гемизиготности), чем у женщин. У последних для проявления данной патологии требуется наличие двух генов, полученных от обоих родителей.

Проявление доминантного гена чаще встречается у женщин, чем у мужчин, по причине наличия в каждой популяции 75% Х-хромосом. Поскольку речь идет о редких признаках, наибольшую вероятность составляют браки двух типов: гетерозигота - женщины (Аа) с непораженным мужчиной (а) и непораженной женщины (аа) с пораженным мужчиной (А).

Потомки брака Аа×а проявляют расщепление признака 1/1 независимо от пола: половина дочерей (Аа) и половина сыновей (А) будут проявлять патологию, вторая половина - дочери (аа) и сыновья (а)-окажутся здоровыми.

Дети от брака аа×А покажут расщепление по полу: все потомки женского пола окажутся патологическими (Аа), все потомки мужского пола (а) - нормальными.

В прошлом веке, еще до открытий Менделя, были известны случаи передачи наследственных признаков через цитоплазму.

Разбирая цитоплазматические основы наследственности, мы останавливались на строении митохондрий (глава II, § 3). Содержание в этих органеллах (а возможно и в других) ДНК, позволяет говорить о так называемых плазмогенах, обеспечивающих передачу наследственной информации через цитоплазму яйцеклетки (при оплодотворении сперматозоиды вносят в зиготу в основном лишь ядро - см. главу III, § 4).

В настоящее время известен ряд признаков, передающихся через мать (но не через отца). Примером таких признаков можно назвать наследственную слепоту, которая возникает в результате атрофии зрительного нерва (синдром Лебера) и ряд других патологий (и быть может непатологических признаков).