3.5.7. Гены X-хромосомы человека, имеющие родственные функции

В ходе эволюции млекопитающих X-хромосома в отличие от аутосом оставалась относительно неизменной. Существует несколько фактов, указывающих на гомологию X-хромосом разных видов [156]. Важная особенность этой хромосомы состоит в том, что она присутствует в единственном экземпляре у мужчин и в двух экземплярах у женщин - различие, которое не компенсируется полностью X-инактивацией (разд. 2.2.3.3). Существует ли какой-нибудь намек на то, что X-сцепленные гены представляют собой неслучайную выборку всех генов человека? Обнаруживают ли они какие-либо особенности? Для того чтобы ответить на эти вопросы, все X-сцепленные и аутосомные мутации человека разбили на четыре категории [920].

1. Мутации, поражающие органы чувств (глаз, внутреннее ухо), кожу и зубы.
2. Мутации, поражающие мозг и нервную систему.
3. Мутации, детерминирующие структурные аномалии скелета, мышц, соединительной ткани, внутренних органов (например, сердца и пищеварительного тракта); антигены клеточных мембран (антигены эритроцитов и комплекса гистосовместимости); опухоли.
4. Мутации, затрагивающие основные метаболические процессы, вызывающие нарушение свертываемости и другие болезни крови; полиморфизм ферментов и сывороточных белков; болезни эндокринной системы.

На рис. 3.42 приведен результат сравнения частот среди X-сцепленных и аутосомных мутаций четырех указанных групп: наиболее частыми среди X-сцепленных мутаций оказываются мутации категорий 1 и 2. Статистическое сравнение 1+2 и 3+4 между X-сцепленными и аутосомными мутациями дает значимую величину χ²₁=17,4 (P<0,01). Кроме того, категория 4 содержит ряд X-сцепленных мутаций, оказывающих влияние на эндокринные

функции нейрогипофиза, которые в равной степени можно отнести и к категории 2. Следовательно, "высшие" функции, связанные с нервной системой и сенсорными органами, представлены в X-хромосоме человека в объеме выше среднего, тогда как гены, детерминирующие структуру тела и основные метаболические процессы, встречаются реже.

Рис. 3.42. Возможная кластеризация X-сцепленных мутаций, затрагивающих сенсорные органы, кожу, зубы и нервную систему у человека. Четыре фенотипические группы содержат 1029 аутосомных и 92 X-сцепленных мутаций. (По McKusick, 1982 [113], приводятся только подтвержденные мутации.)

Необходимо, однако, указать, что регистрация и классификация мутаций у человека никогда не была систематической. Критерии распознавания X-сцепленных мутаций отличаются от таковых для аутосомных и в особенности для аутосомно-рецессивных мутаций. Смещение подобного рода могло привести к ложным различиям между X-хромосомой и аутосомами. Тем не менее реальная кластеризация генов с родственными функциями весьма возможна. У дрозофилы, для которой регистрация мутаций является намного более полной, описаны значимые отклонения от случайного распределения мутаций, поражающих различные системы органов [648]. Если при более детальном анализе различие между X-хромосомой и аутосомами у человека окажется реальным, то уместны следующие вопросы. Связано ли это различие с какими-либо особыми свойствами X-сцепленных генов в отношении регуляции генного действия? Снижают ли эти гены риск возникновения рецессивных лета-лей вследствие мутаций и является ли это важным селективным преимуществом в ситуации, когда каждый второй индивид-это гемизиготный мужчина, который может быть элиминирован действием рецессивной летали? Или, кластеризация является лишь простым отражением эволюционной истории этих генов?