Генетика пола – что это такое?

Большинство животных являются раздельнополыми организмами. Пол можно рассматривать как совокупность признаков и структур, обеспечивающих способ воспроизводства потомства и передачу наследственной информации.

Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения, то есть в определении пола главную роль играет кариотип зиготы. Кариотип каждого организма содержит хромосомы, одинаковые у обоих полов, — аутосомы, и хромосомы, по которым женский и мужской пол отличаются друг от друга, — половые хромосомы.

У человека «женскими» половыми хромосомами являются две -хромосомы. При образовании гамет каждая яйцеклетка получает одну из -хромосом. Пол, у которого образуются гаметы одного типа, несущие -хромосому, называется гомогаметным. У человека женский пол является гомогаметным.

«Мужские» половые хромосомы у человека — -хромосома и -хромосома. При образовании гамет половина сперматозоидов получает -хромосому, другая половина — -хромосому. Пол, у которого образуются гаметы разного типа, называется гетерогаметным. У человека мужской пол — гетерогаметный.

Если образуется зигота, несущая две -хромосомы, то из нее будет формироваться женский организм, если -хромосому и -хромосому — мужской.

У животных можно выделить следующие четыре типа хромосомного определения пола.

  1. Женский пол — гомогаметен (), мужской — гетерогаметен () (млекопитающие, в частности, человек, дрозофила).

    Генетическая схема хромосомного определения пола у человека:

    Р ♀46,  × ♂46, 
    Типы гамет    23,     23,     23,  
    F 46, женские особи, 50% 46, мужские особи, 50%

    Генетическая схема хромосомного определения пола у дрозофилы:

    Р ♀8,  × ♂8, 
    Типы гамет    4,     4,     4,  
    F 8, женские особи, 50% 8, мужские особи, 50%
  2. Женский пол — гомогаметен (), мужской — гетерогаметен () (прямокрылые).

    Генетическая схема хромосомного определения пола у пустынной саранчи:

    Р ♀24,  × ♂23, 
    Типы гамет    12,     12,     11,  
    F 24, женские особи, 50% 23, мужские особи, 50%
  3. Женский пол — гетерогаметен (), мужской — гомогаметен () (птицы, пресмыкающиеся).

    Генетическая схема хромосомного определения пола у голубя:

    Р ♀80,  × ♂80, 
    Типы гамет    40,     40,     40,  
    F 80, женские особи, 50% 80, мужские особи, 50%
  4. Женский пол — гетерогаметен (), мужской — гомогаметен () (некоторые виды насекомых).

    Генетическая схема хромосомного определения пола у моли:

    Р ♀61,  × ♂62, 
    Типы гамет    31,     30,     31,  
    F 61, женские особи, 50% 62, мужские особи, 50%

Наследование признаков, сцепленных с полом

Установлено, что в половых хромосомах находятся гены, отвечающие не только за развитие половых, но и за формирование неполовых признаков (свертываемость крови, цвет зубной эмали, чувствительность к красному и зеленому цвету и т.д.). Наследование неполовых признаков, гены которых локализованы в – или -хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.

Изучением наследования генов, локализованных в половых хромосомах, занимался Т. Морган.

У дрозофилы красный цвет глаз доминирует над белым. Реципрокное скрещивание — два скрещивания, которые характеризуются взаимно противоположным сочетанием анализируемого признака и пола у форм, принимающих участие в этом скрещивании.

Например, если в первом скрещивании самка имела доминантный признак, а самец — рецессивный, то во втором скрещивании самка должна иметь рецессивный признак, а самец — доминантный. Проводя реципрокное скрещивание, Т. Морган получил следующие результаты.

При скрещивании красноглазых самок с белоглазыми самцами в первом поколении все потомство оказывалось красноглазым. Если скрестить между собой гибридов F1, то во втором поколении все самки оказываются красноглазыми, а среди самцов — половина белоглазых и половина красноглазых.

Если же скрестить между собой белоглазых самок и красноглазых самцов, то в первом поколении все самки оказываются красноглазыми, а самцы белоглазыми. В F2 половина самок и самцов — красноглазые, половина — белоглазые.

Объяснить полученные результаты наблюдаемого расщепления по окраске глаз Т. Морган смог, только предположив, что ген, отвечающий за окраску глаз, локализован в -хромосоме ( — красный цвет глаз, — белый цвет глаз), а -хромосома таких генов не содержит.

Р ♀ красноглазые × ♂ белоглазые
Типы гамет            
F1 ♀ красноглазые50% ♂ красноглазые50%
Р ♀ красноглазые × ♂ красноглазые
Типы гамет                 
F2    ♀ красноглазые50% ♂ красноглазые 25%  ♂ белоглазые25%
Р ♀ белоглазые × ♂ красноглазые
Типы гамет  
F1 ♀ красноглазые50% ♂ белоглазые50%
Р ♀ красноглазые × ♂ белоглазые
Типы гамет  
F2 ♀ красноглазые25%   ♀ белоглазые25% ♂ красноглазые 25%  ♂ белоглазые25%

Схема половых хромосом человека и сцепленных с ними генов: 1 — Х-хромосома; 2 — Y-хромосома.

У людей мужчина получает -хромосому от матери, -хромосому — от отца. Женщина получает одну -хромосому от матери, другую -хромосому от отца. -хромосома — средняя субметацентрическая, -хромосома — мелкая акроцентрическая; -хромосома и -хромосома имеют не только разные размеры, строение, но и по большей части несут разные наборы генов.

В зависимости от генного состава в половых хромосомах человека можно выделить следующие участки: 1) негомологичный участок -хромосомы (с генами, имеющимися только в -хромосоме); 2) гомологичный участок -хромосомы и -хромосомы (с генами, имеющимися как в -хромосоме, так и в -хромосоме); 3) негомологичный участок -хромосомы (с генами, имеющимися только в -хромосоме).

В зависимости от локализации гена в свою очередь выделяют следующие типы наследования.

Большинство генов, сцепленных с -хромосомой, отсутствуют в -хромосоме, поэтому эти гены (даже рецессивные) будут проявляться фенотипически, так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие гены получили название гемизиготных.

-хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжелых аномалий (гемофилия, дальтонизм и пр.). Эти аномалии чаще встречаются у мужчин (так как они гемизиготны), хотя носителем генов, обусловливающих эти аномалии, чаще бывает женщина.

Например, если — нормальная свертываемость крови, — гемофилия и если женщина является носительницей гена гемофилии, то у фенотипически здоровых родителей может родиться сын-гемофилик:

Р ♀ норм. сверт. крови × ♂ норм. сверт. крови
Типы гамет  
F2 ♀ норм. сверт. крови50%  ♂ норм. сверт. крови 25%  ♂ гемофилики25%

X и Y переменные в генетике пола

О том, почему центр Genetico собрал секс-симпозиум, рассказывает его медицинский директор и ведущая мероприятия Екатерина Померанцева:

Когда мы выявляем аномалии по половым хромосомам, у нас возникает много вопросов. Если это анеуплоидия (нарушение числа хромосом) по аутосомам, которая несовместима с жизнью или вызывает тяжелое заболевание, нам проще принять решение.

А когда мы находим какие-то аномалии по половым хромосомам, нам иногда сложно сказать, насколько тяжелым будет их клиническое проявление. Особенно, если это анализ еще не родившегося ребенка — пренатальное или преимплантационное тестирование.

Бывает, что с нарушением числа половых хромосом человек, в общем, здоров, и заболевание проявляется только в том, что у него не может быть детей или репродуктивная функция снижена.

Можем ли мы сказать, что бесплодие является само по себе настолько тяжелым состоянием, что эту информацию надо сообщать родителям пренатально? Должна ли она повлиять на их выбор — оставлять или не оставлять ребенка? Возможно, впоследствии эту проблему бесплодия можно будет преодолеть, ведь репродуктивные технологии не стоят на месте.

Об этом тоже говорят специалисты на нашем симпозиуме. А еще бывают ситуации, когда мы такие хромосомные нарушения обнаруживаем случайно уже у родившихся, но не имеющих симптомов. Например, при анализе экзома, когда мы ищем причину какой-то моногенной болезни, а вместо этого или вместе с этим мы обнаруживаем, что у человека еще и аномалия половых хромосом. Может быть, она связана с его болезнью, а может быть, нет. Должны мы об этом сообщать или не должны?

Таких вопросов довольно много. Половые хромосомы — это всегда сложная тема для консультирования, потому что их аномалии, с одной стороны, достаточно мягкие по сравнению с аномалиями прочих хромосом, где проще принимать решения.

И с другой стороны, мы недостаточно уверены, что все будет хорошо, чтобы скрыть эту информацию как клинически незначимую. Часто такие находки лежат в «серой зоне» — между тем, в чем врачи уверены, и тем, про что они сами до конца не знают.

 Поскольку этот вопрос сегодня с нашей точки зрения обсуждается достаточно мало, клинических рекомендаций нет, мы решили собрать специалистов, чтобы об этом поговорить.

Как преодолевают мужское бесплодие, рассказал эмбриолог Илья Володяев (Европейский медицинский центр). По его словам, это доклад о том, «что делать, если этих штук — сперматозоидов — мало или совсем нет».

Говоря научным языком, доклад был о методах преодоления азооспермии и криптозооспермии: первое означает, что в эякуляте нет сперматозоидов, второе — что они есть, но в единичных экземплярах.

В случае ЭКО, даже если имеются единичные сперматозоиды, провести цикл не проблема: используют ИКСИ, и для этого достаточно одного сперматозоида — его вводят непосредственно в яйцеклетку. Если же его не находят, то начинаются поиски.

По словам эмбриолога, найти сперматозоид в стандартном объеме эякулята — это как найти иголку даже не в одном, а в 50 стогах сена.

Если же сперматозоидов нет совсем, то и эта проблема сегодня преодолима, хотя такие вещи пока делаются только в одной японской лаборатории.

Читайте также:  Использование вегетативного размножения человеком, Биология

Для этого из семенных канальцев, в которых происходит сперматогенез, берут еще не созревшие клетки — сферические сперматиды — и используют их для оплодотворения яйцеклетки. А яйцеклетку стимулируют электрошоком.

Таким способом японским специалистам удается добиться развития беременности, правда, эффективность процесса пока невелика.

Ну а можно ли обойтись вообще без сперматозоидов, рассуждает докладчик, и использовать для оплодотворения соматическую клетку? Пока что — путем получения индуцированной плюрипотентной клетки и обратной дифференцировки ее в половую клетку — это получилось только на мышах.

О разнообразных вариантах нарушений половых хромосомрассказывают врач-цитогенетик Наталья Опарина (Медико-генетическая лаборатория МОНИКИ) и Вячеслав Черных (зав. лабораторией генетики нарушений репродукции Медико-генетического научного центра).

Это численные изменения (число Х и Y хромосом может удваиваться, утраиваться, учетверяться и т.д.), структурные изменения, когда из-за рекомбинации половые хромосомы обмениваются важными участками друг с другом или с неполовыми хромосомами. Третий вариант —  инверсия пола, несоответствие кариотипа и фенотипа: мужчина с кариотипом ХХ, или женщина с кариотипом Х Y.

Специалисты приводят примеры: 45 Х — мужчина, 46 ХХХ — мужчина, 47 ХХХ — мужчина, 47 ХYY — женщина.

Как это может происходить,  нам объяснила Екатерина Померанцева:  «НаY-хромосоме есть участок SRY, который запускает развитие организма по мужскому варианту.

Если этого участка по каким-то причинам нет наY-хромосоме, то мужской пол не развивается, а развивается женский. С другой стороны, может быть так, что участок SRY находится не на Y-хромосоме, а перешел на какую-то другую хромосому, аутосому.

В этом случае, даже если половые хромосомы ХХ, развитие запускается по мужскому варианту».

Случается и мозаицизм, когда из-за ошибок при делении клеток в зародыше развиваются две линии клеток с разным кариотипом, причем бывает два вида мозаицизма: межклеточный и межтканевый.

Если две линии клеток с разным набором половых хромосом возникают в одной зиготе и развиваются в два зародыша, то рождаются однояйцевые близнецы разного пола.

Мозаицизм может затронуть очень небольшой процент клеток, и тогда он порой никак не проявляется, пока не обнаруживается случайно при каких-либо исследованиях.

«Все непросто в этом мире пола»,  — так заканчивает свое выступление Вячеслав Черных.

Какие связанные с полом проблемы возникают при проведении  преимплантационной генетической диагностики (ПГД), рассказала врач-генетик  Елизавета Мусатова (Центр генетики и репродуктивной медицины Genetico).

ПГД — замечательная возможность для родителей, имеющих мутации, связанные с какими-то заболеваниями, родить здорового ребенка; при этом для проведения ЭКО выбираются только здоровые эмбрионы, в которых данной мутации нет.

Но не всегда к ПГД прибегают в медицинских целях — иногда семья хочет таким способом выбрать пол будущего ребенка.

В странах Европы ПГД по немедицинским показателям запрещена. Но в Израиле и США около 9% ПГД приходятся именно на эти причины. Особенно часто ПГД для выбора пола проводят в мусульманских странах.

Вот статистика по Ливану: 96,3% ПГД проводится именно для выбора пола, причем в 94% родители выбирают мальчиков. Проблема гендерного неравенства проявляется здесь очень наглядно.

Интересно, что в США, где ПГД для выбора пола не запрещена, нет гендерных предпочтений, за исключением некоторых этнических групп.

Елизавета Мусатова рассказывает и про российский опыт, когда гендерное предпочтение может проявиться совсем неожиданно. Например, один кейс: семья приходит на ПГД, чтобы иметь здорового ребенка, а когда врачи отбирают для пересадки здоровый эмбрион женского пола — от него отказывается.

В центре Genetico разработаны рекомендации, которые касаются эмбрионов с нарушениями половых хромосом. По этим рекомендациям эмбрионы c кариотипами X0, Y0 и XXY не рекомендованы к переносу; эмбрионы с кариотипами  XYY и  XXX могут быть перенесены только с информированного согласия пациента.

  Родители могут согласиться на это, например, в случае позднего возраста матери, если нет надежды на проведение новых циклов и если они осознанно принимают решение растить ребенка с нарушениями здоровья.

Но есть и аргументы против — юридическая или профессиональная ответственность врача, принцип «не навреди» и забота о здоровье детей, рожденных с помощью репродуктивных технологий.

О проблемах неинвазивного пренатального тестирования (НИПТ), то есть тестирования хромосом плода по крови матери, рассказала Анна Петрова (зав. лабораторией Центра генетики и репродуктивной медицины Genetico). Спрос на него растет.

По сегодняшним стандартам проводят тестирование на три хромосомы: 13, 18, 21. Именно по ним возникают наиболее тяжелые аномалии. Половые хромосомы в этот набор не входят, хотя по желанию пациента можно провести тестирование и по ним.

Однако точность его ниже, чем для прочих хромосом.

Тестирование должно сопровождаться консультацией врача-генетика, и его качество и полнота играют огромную роль.

Об этом говорила Юлия Тарасова (Врач-генетик Медико-генетического центра «Мать и дитя»).

Родители должны получить полную информацию о том, будет ли ребенок с такой хромосомной патологией болеть, можно ли его лечить, как он будет жить, сможет ли он работать, сможет ли он иметь детей и т.д.

Есть два принципа консультирования: директивный — когда врач дает рекомендации и советы пациенту, как поступить, и не директивный — когда врач только информирует, но не рекомендует; принятие решения лежит полностью на пациенте.

  В России более распространен директивный принцип (причем среди акушеров-гинекологов больше, чем среди генетиков), за рубежом — не директивный. Но сегодня разность в подходах несколько сглаживается.

На Западе уже появляется мнение, что врач не может обойтись совсем без рекомендаций, ведь пациенту, не обладающему медицинскими знаниями, трудно принять решение, но главное — врач всегда должен действовать в интересах пациента. Оптимальный подход — партнерские отношения врача и пациента.

Есть и еще один тип нарушений, связанный с инактивацией X-хромосомы, об этом рассказал Игорь Лебедев (зав. лабораторией цитогенетики НИИ медицинской генетики в Томске).

В клетках женщины одна из пары Х-хромосом инактивируется, причем, какая хромосома инактивируется  — материнская или отцовская — выбирается  случайным образом, и в среднем на каждую приходится по 50%.

Но случается  смещенное инактивирование, когда в 80% или в 100% клеток инактивируется Х-хромосома одного из родителей. Оказывается, такая асимметричная инактивация бывает связана с некоторыми патологическими состояниями. Она была обнаружена у женщин с невынашиваемостью беременности.

Что касается причин асимметричной инактивации, то выяснилось, что она сопровождается изменением числа повторов (CNV) в определенном участке хромосомы.

Федор Коновалов (руководитель «Лаборатории клинической биоинформатики») развеял некоторые устоявшиеся представления о болезнях, сцепленных с полом.

Например, то, что болезни, связанные с мутациями на Х-хромосоме (такие как гемофилия), поражают только мужчин, а женщины-носительницы ими не заболевают (если у них не оказываются мутантные гены на обеих Х-хромосомах).

Оказывается, в некоторых случаях заболевают и женщины-носительницы, и связано это с тем, что у них инактивируется Х-хромосома без мутантного гена, а активной остается именно хромосома с мутантным геном.

На симпозиуме были не только специалисты, но и мама ребенка с трисомией по Х-хромосоме. Она рассказала о поддержке, которую оказывает родителям детей с нарушениями X и Y хромосом международная организация Юник (Unique).

  Екатерина Векшина представляет группу Юник в России. Она приводит статистику: примерно одна девочка и один мальчик из 1000 имеют нарушения X и Y хромосом, но 90% из них не обследованы. Трисомией по Х-хромосоме страдают 3,5 млн.

девочек в мире.

Юник ведет базы данных по пациентам. На сегодня в ней состоят более 18 тысяч человек и всего 51 человек из России. Своей пациентской организации в России не существует.

Задача Юник — информация и поддержка, она выпускает информационные брошюры по каждому заболеванию. Так, брошюра по трисомии по Х-хромосоме переведена на русский язык.

В рамках организации обсуждаются непростые для родителей вопросы, например, надо ли рассказывать о таких болезнях детям? Как и когда?

«Что чувствуют родители, когда узнают о таком диагнозе у своих детей? — говорит Екатерина Векшина. – Хотелось бы, чтобы и у нас вместе с диагнозом они получали в руки информационную брошюру, список специалистов, которым надо показать ребенка, список проблем со здоровьем, на которые надо обратить внимание, и консультацию психолога».

Последний доклад Сабины Хаят (Медико-генетический научный центр) был посвящен самой интригующей теме — транссексуализму. По наиболее принятому сейчас определению транссексуализм — это несоответствие полового самосознания  индивида биологическому полу.

Пол — это комплексный признак, у него есть много составляющих: генетическая (генотип), гонадная (половые железы), гаметная (сперматозоиды и яйцеклетки), гормональная (антрогены, эстрогены), морфологическая (мужской и женский фенотип), гражданская (запись в документах) и, наконец, половое самосознание, которое влияет на гендерную роль и выбор сексуального партнера.

Развитие гендерной самоидентификации происходит под влиянием различных биологических и психосоциальных факторов.

В МКБ-10 (международная классификация болезней) указаны такие диагностические критерии транссексуализма:  желание жить и быть принятым в качестве представителя противоположного пола;  ощущение неадекватности анатомического пола; стремление добиться хирургической коррекции и гормональной терапии;  нарушение аутоидентификации устойчиво, по меньшей мере, 2 года;  это не симптом шизофрении и не обусловлено хромосомными аномалиями.

Однако в последней редакции — МКБ-11 такого диагноза больше нет, транссексуализм называется гендерным несоответствием и не считается психическим расстройством. Это произошло под влиянием общественных организаций, которые оказали давление на ВОЗ, чтобы исключить стигматизацию транссексуалов.

Данные о распространенности транссексуализма существенно разнятся: у мужчин, по статистике, его частота от 1 на 37 тысяч человек до 1 на 100 тысяч человек; у женщин – от 1 на 103 тысячи до 1 на 400 тысяч.

Читайте также:  Многообразие пресмыкающихся

Таким образом, соотношение мужского и женского транссексуализма  4:1 (интересно, что на постсоветском пространстве это соотношение обратное: женский транссексуализм встречается в 4 раза чаще, чем мужской).

Хромосомные аномалии, в том числе половых хромосом, для транссексуализма не характерны. А его генетическая основа подтверждается близнецовыми исследованиями — 39% монозиготных близнецов, как мальчиков, так и девочек, разделяют нарушения половой самоидентификации.

Найдено несколько генов-кандидатов, которые связывают с транссексуализмом. Их действия приводят, в частности, к изменениям в процессе гаметогенеза.

А на уровне физиологии основные изменения происходят в мозге — в гипоталамусе, супрахиазматических ядрах и миндалевидном теле, все эти структуры участвуют в формировании половой самоидентификации.

  Общий вывод специалистов: транссексуализм — это мультисистемное заболевание.

Инверсия пола 46 XY

Инверсия пола, 46,XY

Наличие женского фенотипа при нормальном мужском кариотипе характеризует XY-инверсию пола. Наиболее частой причиной данного нарушения формирования пола является синдром Свайера – это полная или «чистая» дисгенезия гонад при кариотипе 46,XY. Частота XY-дисгенезии гонад составляет 1 на 30000 человек.

Больные имеют женский фенотип без признаков двойственности полового развития: феминное телосложение, развитые по женскому типу наружные половые органы, нормально развитую или гипоплазированную матку и маточные (фаллопиевы) трубы.

Однако у пациентов с синдромом Свайера практически отсутствуют женские половые железы, которые в данном случае представлены дисгенетичными гонадами, представляющими собой соединительнотканные тяжи (стреки) с небольшими включениями железистой ткани, овариально-подобной стромы без фолликулов.

Как правило, диагностирование синдрома Свайера происходит у девочек в пубертатный период, когда у них не происходит нормального полового развития. Причиной обращения к врачу при этом является задержка полового развития и отсутствие начала менструаций, реже наличие злокачественных новообразований, происходящих из дисгенетичных гонад.

Так как дисгенетичные гонады подвержены озлокачествлению, показано их удаление в детстве или на момент постановки диагноза XY-дисгенезии гонад.

После оперативного лечения пациенткам, как правило, еще в подростковом возрасте назначается заместительная гормональная терапия, чтобы достичь нормального развития вторичных половых признаков и предотвратить развитие остеопороза. У женщин с XY-дисгенезией гонад нет собственных яйцеклеток, однако в некоторых случаях она в состоянии выносить плод, полученный в программе ЭКО при оплодотворении донорской яйцеклетки сперматозоидами супруга.

Инверсия пола, 46,XY тип 1 (OMIM 400044)

Наиболее частой из известных причин «чистой» формы дисгенезии гонад 46,XY являются микроструктурные перестройки Y-хромосомы c утратой гена SRY (Sex-determining region Y), а также точковые мутации данного гена.

У 10-15% больных с синдромом Свайера обнаруживают отсутствие локуса SRY. В большинстве случаев это обусловлено утратой фрагмента дистальной части короткого плеча Y-хромосомы (Yp11.3), вследствие X-Y транслокации.

Еще у 10-15% пациентов с данным синдромом выявляют мутации гена SRY.

Ген SRY локализован на коротком плече Y хромосомы и кодирует транскрипционный фактор – белок, связывающийся с генами, определяющими развитие пола плода по мужскому типу.

Мутации в гене SRY приводят к синтезу функционально неполноценного белка и к нарушению дифференцировки клеток Сертоли и формирования семенных канальцев в развивающихся бипотенциальных гонадах плода, что вызывает дисгенезию гонад и развитие остальных органов половой системы по женскому типу, несмотря на наличие Y-хромосомы в кариотипе.

Инверсия пола, 46,XYтип 2 (OMIM 300018)

Данный тип XY-инверсии пола обусловлен дупликаций гена NR0B1 (DAX-1). Ген NR0B1локализован на коротком плече Х хромосомы (локус Хp21.3). Кодируемый этим геном белок DAX-1 играет важную роль в развитии и функции некоторых органов эндокринной системы, в том числе и половых желез.

Еще внутриутробно он контролирует активность генов, участвующих в формировании этих тканей, а в постнатальном периоде DAX-1 регулирует выработку в них гормонов. Белок DAX-1 оказывает дозо-зависимый эффект на органы эндокринной системы.

Дупликация гена NR0B1, а также делеция располагающегося рядом с геном NR0B1 локуса, негативно-регулирующего его транскрипцию приводит к XY-инверсии пола, обусловленной XY-дисгенезией гонад часто сочетающейся с нарушением функции надпочечников.

Точковые мутации этого гена у пациентов с кариотипом 46,XY вызывают нарушение развития тестикулярной ткани, приводят к дефициту маскулинизации. Мутации в этом гене также вызывают Х-сцепленную гипоплазию надпочечников, как у пациентов с кариотипом 46,ХХ так и 46,XY.

Инверсия пола, 46,XY тип 3 (OMIM 612965)

Данная форма XY-инверсии пола обусловлена мутациями гена NR5A1 (SF1).

Ген NR5A1 кодирует транскрипционный фактор – стероидогенный фактор 1 (SF-1), с помощью которого контролируется активность ряда генов, кодирующих экспрессию белков-ферментов, ответственных за биосинтез стероидных гормонов в надпочечниках и гонадах, в том числе выработку половых гормонов.

Функция белка SF-1 регулирует дифференцировку, развитие и функционирование, надпочечников, мужских и женских половых желез, сперматогенез и оогенез, развитие мужских или женских половых признаков. Ген NR5A1 локализуется на длинном плече хромосомы 9 (локус q33.3) и состоит из 7 экзонов (включая первый некодирующий экзон).

Мутации в данном гене приводят к различным формам нарушения развития и функции половой и эндокринной систем. При этом нарушение дифференцировки и развития гонад, гаметогенеза может отмечаться как в сочетании, так и без поражения надпочечников (гипоплазия коры надпочечников).

Помимо полной (характеризующейся наличием тяжевидных гонад при развитии остальных половых органов по женскому типу) и неполной формы (характеризующейся двойственным развитием гениталий) дисгенезии гонад 46,XY,   мутации в гене NR5A1 могут приводить к развитию других заболеваний.

Среди них: различная степень нарушения развития яичников у женщин с кариотипом 46,ХХ (от полной формы ХХ-дисгенезии гонад, неполной формы ХХ-дисгенезии гонад до синдрома преждевременной недостаточности яичников), развитие недостаточности коры надпочечников, синдрома тестикулярной дисгенезии и/или с нарушением сперматогенеза у 46,XY мужчин, бесплодие.

Исследование на наличие герминальных мутаций в гене NR5A1 показано при различных нарушениях формирования пола, полового развития или репродуктивной функции, соматические мутации – при опухолях надпочечников. Важно отметить, что нарушения, вызванные мутациями данного гена, в отличие от других генов, могут иметь как аутосомно-доминантный, так и аутосомно-рецессивный тип наследования. При этом у пациентов, имеющих мутации гена NR5A1, может быть, как нормальный мужской 46,XY, так и нормальный женский 46,ХХ кариотип.

Инверсия пола, 46,XY тип 4 (OMIM 154230)

Эта форма XY-инверсии пола обусловлена делецией локуса 9p24.3.

У пациенток отмечают нормально развитые по женскому типу наружные половые органы, нормально развитую или гипоплазированную матку, при гистологическом исследовании гонад обнаруживают наличие незрелой тестикулярной ткани, содержащей клетки Сертолли, и отсутствие зрелых половых клеток. Инверсия пола у данных пациентов, вероятно, обусловлена потерей одной из копий дозо-чувствительного гена, локализованного в данном локусе. Генами-кандидатами являются DMRT1 и DMRT2.

Инверсия пола, 46,XY тип 5 (OMIM 613080)

Данная аутосомно-рецессивная форма инверсии 46,XY обусловлена наличием мутаций в гене CBX2, расположенного на хромосоме 17 (локус 17q25).

В 2009 году Байсон-Лаубер описал случай новорожденной девочки с кариотипом 46,XY, у которой в результате секвенированияв гене CBX2 были обнаружены две мутации (P98L и R443P).

В результате исследований у девочки были обнаружены нормально развитые яичники, с наличием овариальной ткани и первичных фолликулов, а также влагалище и матка. Однако возраст еще был слишком мал, чтобы оценить ее фертильность и дальнейшее половое развитие.

Инверсия пола, 46,XY тип 6 (OMIM 613762)

XY-инверсия пола связана с наличием мутации в гетерозиготном состоянии в гене MAP3K1, расположенном в локусе 5q11.2. Пациентки с данной формой дисгенезии гонад имеют высокий рост, который, вероятно, обусловлен избыточной продукцией андрогенов, тяжевидные яичники, гипоплазированную матку, иногда наблюдается клиторомегалия.

Инверсия пола, 46,XY тип 7 (OMIM 233420)

Инверсия пола обусловлена наличием у пациенток мутаций в гомозиготном или компаунд-гетерозиготном состоянии в гене DHH, расположенного в локусе 12q13.12. У нескольких пациенток было описано наличие недоразвитой матки, также присутствовали фаллопиевы трубы и наблюдали полную форму ХY-дисгенезии гонад (тяжевидные гонады, которые часто озлокачествлялись).

Инверсия пола, 46,XYтип 8 (OMIM 614279)

Данный тип XY-инверсии пола обусловлен мутациями гена AKR1C2, лежащего в локусе 10p15, отвечающего за альтернативный путь синтеза дигидротестостерона. Мутации сцепленного с ним гена AKR1C4, который сегрегирует вместе с геном AKR1C2, могут влиять на выраженность фенотипических проявлений.

В Центре Молекулярной Генетики проводится молекулярный анализ ключевых генов, контролирующих дифференцировку пола, в частности выполняется секвенирование генов SRY и NR5A1 (SF1), а также с помощью количественного метода MLPA проводится поиск делеций и дупликаций генов SRY, NR5A1 (SF1), NR0B1 (DAX-1).

Нами разработан набор для определения пола и регистрации нарушений детерминации пола на основе детекции генов SRY, AMG, AMGL и определения резус-фактора методом ПЦР. Набор предназначен для использования в диагностических лабораториях молекулярно-генетического профиля.

Читайте также:  Внутреннее строение рыб - биология

Публикации по теме раздела

Что передается по наследству от родителей

Гены обоих родителей влияют на то, какие черты и характеристики получит их ребенок, и они называются наследственными чертами. Гены влияют не только на внешность человека, но и на его здоровье. Поэтому сегодня многие пары стараются учитывать семейную историю заболеваний в процессе планирования беременности. Современные методы диагностики позволяют оценить риски проявления тех или иных заболеваний у будущего потомства. В этой статье мы рассмотрим, какие генетические особенности передаются по наследству от родителей к ребенку и на что следует обращать внимание при планировании беременности и после рождения ребенка.

Генетические особенности, которые передаются по наследству

Дети наследуют свои гены как от матери, так и от отца, и в каждом человеке проявляются доминантные гены. Мальчики получают одну Х-хромосому и одну Y-хромосому, а девочки – две Х-хромосомы.

Х-хромосома содержит больше генов, чем Y-хромосома, и, следовательно, девочки получают двойную возможность демонстрации доминантных генетических признаков, унаследованных от родителей. Например, гемофилия – это рецессивный признак.

Мальчик может унаследовать гемофилию, в то время как его сестра не будет страдать этим расстройством, а только будет нести ген этого заболевания. Что передается по наследству от родителей:

  • черты внешности: рост, вес и телосложение, цвет глаз и волос, форма губ, носа и т. п.;
  • предрасположенность к заболеваниям: ишемическая болезнь сердца, болезнь Хасимото, диабет и др.;
  • ментальные заболевания: шизофрения, клиническая депрессия или биполярное расстройство;
  • привычки: например, азартное поведение, зависимости от сладкого или частых перекусов;
  • умения и способности: к танцам, рисованию, музыке.

Исследователи не выделили гены, которые могли бы нести маркеры для всех черт личности. Поскольку гены по-разному взаимодействуют друг с другом, может потребоваться несколько различных генетических комбинаций, чтобы ребенок приобрел какую-либо черту личности.

Кроме того, гены могут включаться и выключаться также под влиянием факторов окружающей среды, образа жизни.

По данным Genome News Network, гены могут влиять на химические вещества, такие как серотонин и дофамин, способные оказывать глубокое воздействие на мозг и способствовать появлению таких личностных качеств, как беспокойство или застенчивость.

Здоровье зубов передается по наследственности

Наследственность  может повлиять на здоровье и красоту наших зубов, поскольку существует связь между некоторыми проблемами здоровья полости рта и генетикой. Вот некоторые из проблемы здоровья зубов, связанные с ДНК:

  • скученность или кривизна зубов, затрудняющие эффективную чистку;
  • повышенный риск рака полости рта, если это раньше уже встречалось в семье;
  • размер и форма рта, которые могут привести к плохому прикусу и потенциальной боли в ВНЧС.

Хотя форму и размер зубов можно унаследовать от любого из родителей, гены отца в этом случае будут доминирующими. Так что, если у отца плохие зубы, ребенок, вероятно, тоже столкнется с похожими проблемами.

Однако не стоит винить в плохих зубах только гены, поскольку на их здоровье намного сильнее влияет окружающая среда, образ жизни человека и тщательность гигиены.

Если вы знаете, что некоторые проблемы с зубами у вас семейные, вы можете снизить риск их проявления.

Например, если у кого-то в семье был диагностирован рак полости рта, избегайте курения и употребления чрезмерного количества алкоголя.

Какие генетические особенности передаются от отца

Какие гены передаются от отца:

  1. Цвет глаз. Доминирующие и рецессивные гены играют роль в определении цвета глаз ребенка. Глаза темного цвета определяются доминирующим геном, а светлые – рецессивными. У ребенка могут быть глаза отца, если они имеют доминирующий цвет.
  2. Рост. Высокий отец с большой вероятностью передаст ребенку эту особенность, хотя и невысокий рост матери может повлиять на рост потомства. Тем не менее рост в целом зависит от генетики обоих родителей, а наиболее точное предсказание роста можно сделать по среднему показателю родителей.
  3. Некоторые черты лица. К примеру, пухлые губы – доминирующая черта, и за появление их у ребенка отвечают гены отца. Ямочки на щеках – еще одна черта, которую дети наследуют от своих отцов, так как это доминирующий признак.
  4. Чихание на свету. Чихание из-за яркого света в глаза – доминирующая генетическая черта, которая передается от отца к ребенку.
  5. Структура зубов. Помимо других физических черт, наследуемых от отца, ребенок также может получить отцовскую структуру зубов. Ученые также выделили ген, определяющий диастему – зазор между зубами. Если у отца есть диастема, вполне вероятно, что она будет и у его детей.
  6. Психические расстройства. Оба родителя в равной степени могут передать проблемы с психическим здоровьем своим детям, но исследования показывают, что эти риски выше, если отец старше и имеет психическое расстройство, такое как шизофрения или СДВГ.
  7. Проблемы с сердцем. Дети могут наследовать от своих отцов ген, связанный с повышенным риском развития ишемической болезни сердца.
  8. Бесплодие. Исследования показывают, что мужчины, имеющие низкое количество сперматозоидов, могут передать бесплодие своим сыновьям.

Какие генетические особенности передаются от матери

Вот набор некоторых черт, что передается генетически от матери к ребенку:

  1. Леворукость. Если отец ребенка левша, вероятность, что ребенок тоже приобретет эту особенность, довольно мала. Но если его мать левша, то вероятность возрастает в геометрической прогрессии. Если оба родителя левши, ребенок тоже будет левшой. Кроме того, если все люди на семейном древе матери левши, ребенок тоже унаследует эту черту.
  2. Тип и цвет волос. Доминирующие и рецессивные гены играют огромную роль в определении цвета и типа волос. Дети чаще наследует доминантный ген матери, чем отца, по цвету и структуре волос.
  3. Мутации в геноме происходят в случае неправильного распределения хромосом в ДНК. Мутации находятся под влиянием генов родителей; и если у матери есть мутация, она также может проявиться и у ребенка.
  4. Болезнь Хасимото. Это заболевание возникает, когда иммунная система организма атакует щитовидную железу. Болезнь Хасимото часто передается от матери или кого-то из ее родословной. Если у матери есть проблемы с щитовидной железой или болезнь Хасимото, необходимо также проверить ее детей.
  5. Интеллект. Именно гены матери ответственны за развитие коры головного мозга ребенка, поскольку гены интеллекта расположены на хромосоме Х. А поскольку у женщин две X-хромосомы, они в два раза чаще передают своему потомству интеллектуальные способности.
  6. Болезнь Хантингтона. Если это заболевание диагностировано у матери, то при наследовании гена этой болезни риски его проявления у потомства составят 50/50.
  7. Вес. Вес ребенка зависит исключительно от его матери. Ребенок будет худым, если его мать худая. А если у матери избыточный вес, ее ребенок может иметь лишний вес сразу после рождения.

Близкие родственные связи нередко становятся причиной генетических мутаций, однако хотя многие состояния и болезни передаются на генетическом уровне, совершенно необязательно, что они проявятся у ребенка. К примеру, при таких состояниях, как волчанка или диабет, это уравнение выглядит намного сложнее.

Хотя гены матери (или отца) могут нести повышенные риски возникновения этих заболеваний у ребенка, произойдет это только при сочетании генетики с рядом неблагоприятных факторов окружающей среды. Поэтому важно не только то, какие гены передаются от матери и отца, но и то, в каких условия и как живет человек.

А знание о рисках эффективно помогает в предупреждении проявления наследственных заболеваний.

  • Преимущества проведения анализов в лаборатории Медикал Геномикс Украина
  • Лаборатория Медикал Геномикс Украина работает в сфере ДНК-тестов уже более 18 лет и предлагает широкий спектр генетических исследований, которые помогут вам найти ответы на самые сложные вопросы относительно вашего родства с кем-либо или узнать больше о вашем здоровье.
  • Здесь вы можете пройти тест для установления отцовства/материнства и родства с другими предполагаемыми родственникам, медицинские тесты по таким направлениям, как онкогенетика, репрогенетика, кардиогенетика, неврогенетика. Почему стоит выбрать лабораторию Медикал Геномикс Украина:
  • удобство. Вы можете сдать образцы ваших клеток в одном из наших 43 пунктов сбора биоматериала, расположенных по всей Украине, или заказать домашний набор для забора материала;
  • высокая точность. Все результаты генетических экспертиз проверяются двумя независимыми группами ученых-генетиков, что исключает возможность ошибки. Мы используем современное лабораторное и компьютерное оборудование;
  • доступные цены и кратчайшие сроки.

Все тесты выполняются конфиденциально и при необходимости их результаты могут быть обезличены. Позвоните нам, если вы хотите пройти ДНК-тест – наши консультанты ответят на все вопросы и помогут оформить заказ.

Понравился пост? Подпишитесь на обновления сайта

Ссылка на основную публикацию