ģenealoģiskā metode

Pirmais F. Galtona darbs par psiholoģisko īpašību ģenētiku ir veltīts ievērojamu cilvēku ciltsrakstu analīzei. Citiem vārdiem sakot, tajā tiek izmantota ģenealoģiskā metode, t.i. ģimenes izpētes metode. Tas balstās uz vienkāršu loģiku: ja kāda īpašība ir iekodēta gēnos, tad jo ciešākas attiecības (t.i., jo vairāk identisku gēnu), jo līdzīgākiem šajā pazīmē šiem cilvēkiem vajadzētu būt vienam ar otru.

Ģenealoģiskās metodes izmantošanas priekšnoteikums ir pirmās radniecības pakāpes radinieku klātbūtne, kas veido tā saukto kodolieroču ("kodols") ģimeni; tajos ietilpst pāri "vecāks - bērns" un "māsa - brālis un māsa". Viņiem un tikai viņiem ir vidēji 50% savu gēnu. Turklāt, samazinoties radniecības pakāpei, samazinās kopīgo gēnu īpatsvars, un saskaņā ar metodes shēmu vajadzētu samazināties cilvēku līdzībai. Jo vairāk paaudžu ciltskoks ietver un jo plašāks radu loks, t.i. jo lielāks tas ir, jo ticamākiem jābūt rezultātiem. Rezultātu interpretācija šādos salīdzinājumos ir tāda pati kā dvīņu metodē (4.3. att.).

4.3.attēls.

Sastādot ģeneagrammas, tiek izmantota noteikta simbolu sistēma (4.4. att.). Izmantojot ģeneagrammas, var identificēt šādus mantojuma variantus:

Dominējošā (piemēram, brahidaktilija, polidaktilija, ahondroplazija);

Recesīvs (galaktosēmija, fenilketonūrija);

Saistīts ar dzimumu (krāsu aklums, hemofilija utt.).

Attēls 4.4.

Tiek ņemti vērā arī teorētiski aprēķinātie radniecības koeficienti radiniekiem (4.3. tabula).

4.3. tabula. Teorētiski aprēķināti attiecību koeficienti dažādiem radinieku pāriem

Ļoti interesanti dzimtas kokiģimenes, kas deva pasaulei vairākus izcilus zinātniekus, mūziķus - piemēram, Baha ģimene, Bernulli utt. Jo īpaši Bernulli ģimene ir Šveices protestantu dzimta, kuras daudzi locekļi sniedza nozīmīgu ieguldījumu zinātnē 18. un 19. gadsimtā. . Šajā dinastijā ietilpst nozīmīgi matemātiķi un fiziķi (no kuriem 3 ir lieliski), kā arī slaveni vēsturnieki, mākslas kritiķi, arhitekti, juristi utt. Vēsturnieki ir saskaitījuši vismaz 30 slavenus Bernulli dzimtas pārstāvjus zinātnē un kultūrā. Sanktpēterburgas Zinātņu akadēmijas akadēmiķu vidū pieci ir no Bernulli dzimtas. Bāzeles universitātes matemātikas katedru gandrīz bez pārtraukuma jau 105 gadus ieņem Bernulli dzimtas pārstāvji (4.5. att.).

Trīs Bernulli paaudzes deva 9 galvenos matemātiķus un fiziķus, no kuriem slavenākie ir:

Bernulli, Jēkabs (1654-1708);

Bernulli, Johans (1667-1748), jaunākais brālis Jēkabs;

Bernulli, Daniels (1700-1782), Johana dēls;

Bernulli, Jēkabs II (1759-1789), Daniela brāļadēls.

Ciltsraksta sastādīšana sākas ar personu, kuru vispirms pārbaudīja - viņu sauc proband. Parasti tas ir indivīds, kuram ir pētāmās pazīmes izpausmes, bet tas nav nepieciešams. Ciltsrakstam ir pievienota īsa piezīme par katru ciltsraksta locekli un norāde par tā saistību ar probandu. Saskaņā ar datiem par pētīto garīgo īpašību izpausmēm ciltsraksta pārstāvjiem, izmantojot īpašas ģenētiskās un matemātiskās analīzes metodes, tiek atrisināta iezīmes iedzimtības noteikšanas problēma. Ja tiek konstatēts, ka pētāmajai pazīmei ir ģenētisks raksturs, tad nākamajā posmā tiek atrisināta mantojuma veida noteikšanas problēma.

4.5. attēls. Matemātiķu ģenealoģija atgriezties

Psihisko slimību ģenētikā visbiežāk tiek izmantota klīniskā un ģenealoģiskā metode. Tās būtība ir patoloģisko pazīmju izpausmju izsekošana ciltsrakstos, izmantojot klīniskās izmeklēšanas metodes, norādot ģimenes saišu veidu starp ģimenes locekļiem.

Šo metodi izmanto, lai noteiktu slimības vai konkrētas pazīmes iedzimtības veidu, noteiktu gēnu atrašanās vietu hromosomās un novērtētu garīgās patoloģijas risku medicīniskās ģenētiskās konsultācijas laikā. Ģenealoģiskajā metodē var izdalīt 2 posmus - ciltsrakstu sastādīšanas stadiju un ģenealoģisko datu izmantošanas posmu ģenētiskajā analīzē.

Ciltsraksta sastādīšana sākas ar personu, kura vispirms tika pārbaudīta, viņu sauc proband. Parasti tas ir pacients vai indivīds, kuram ir pētāmās pazīmes izpausmes (bet tas nav nepieciešams). Ciltsrakstos jāiekļauj īsa informācija par katru ģimenes locekli, norādot viņa attiecības ar probandu. Ciltsraksti ir attēloti grafiski, izmantojot standarta apzīmējumus, kā parādīts attēlā. 16. Paaudzes norādītas ar romiešu cipariem no augšas uz leju un novietotas pa kreisi no ciltsraksta. Arābu cipari apzīmē vienas paaudzes indivīdus secīgi no kreisās uz labo pusi, savukārt brāļi un māsas vai brāļi un māsas, kā tos sauc ģenētikā, ir sakārtoti viņu dzimšanas datuma secībā. Visi vienas paaudzes ciltsraksta pārstāvji atrodas stingri vienā rindā un tiem ir savs kods (piemēram, III-2).

Saskaņā ar datiem par slimības izpausmi vai kādu pētāmo īpašumu ciltsraksta pārstāvjiem ar īpašu ģenētiskās un matemātiskās analīzes metožu palīdzību tiek atrisināta slimības iedzimtības noteikšanas problēma. Ja tiek konstatēts, ka pētāmajai patoloģijai ir ģenētisks raksturs, tad nākamajā posmā tiek atrisināta mantojuma veida noteikšanas problēma. Jāpiebilst, ka mantojuma veidu nosaka nevis viens, bet gan ciltsrakstu grupa. Detalizēts ciltsraksta apraksts ir svarīgs, lai novērtētu patoloģijas izpausmes risku konkrētam ģimenes loceklim, t.i. medicīniskās ģenētiskās konsultācijas laikā.

Pētot atšķirības starp indivīdiem uz jebkura pamata, rodas jautājums par šādu atšķirību cēloņsakarību faktoriem. Tāpēc psihisko slimību ģenētikā plaši tiek izmantota metode, kā novērtēt ģenētisko un vides faktoru relatīvo devumu starpindivīdu atšķirībām uzņēmībā pret konkrētu slimību. Šī metode ir balstīta uz pieņēmumu, ka pazīmes fenotipiskā (novērojamā) vērtība katrā indivīdā ir indivīda genotipa un vides apstākļu, kādos tā attīstās, ietekmes rezultāts. Taču konkrētai personai to noteikt ir gandrīz neiespējami. Tāpēc visiem cilvēkiem tiek ieviesti atbilstoši vispārināti rādītāji, kas pēc tam ļauj vidēji noteikt ģenētiskās un vides ietekmes attiecību uz indivīdu. Šī problēma tiek atrisināta, pamatojoties uz tāda statistiskā rādītāja ieviešanu kā pazīmes dispersija, ko ģenētikā sauc fenotipiskā dispersija(Vp).

Rīsi. 16. Ģenētikā pieņemts ciltsraksta grafiskais attēlojums.

A - 3 paaudžu ģimenes piemērs (skaidrojums tekstā); B - galvenie ciltsrakstos izmantotie apzīmējumi.

Fenotipisko dispersiju var attēlot kā divu dispersiju summu, no kurām viena raksturo daudzveidību ģenētisko faktoru ietekmē (V G), bet otra - vides faktoru ietekmi (VE):

V P = V G + V E .

Ar šiem rādītājiem ir saistīti tādi jēdzieni kā "ģenētiskās daudzveidības" (G) indikators:

un "vides daudzveidības" (E) rādītājs:

Šajās formulās simboli apzīmē pirmos burtus Angļu vārdi: V - dispersija, P - fenotipiskā (fenotipiskā), G - ģenētiskā (ģenētiskā), E - vides (vides).

Daudzos gadījumos lielu interesi rada ne tikai vispārējs ģenētisko un vides faktoru lomas novērtējums, bet arī atsevišķi šādu faktoru izraisītas dispersijas komponenti.

Ģenētiskajā komponentā parasti izšķir komponentu, kas raksturo atsevišķu gēnu alēļu (GA) ietekmi - aditīvu (aditīvu) ģenētisko komponentu jeb pārmantojamības koeficientu (h 2), un alēļu pāru ietekmi, kas raksturo intralokusa mijiedarbību. - dominējošais (dominējošais) ģenētiskais komponents (G D ).

Dispersijas vides komponentu var attēlot arī kā vairākas sastāvdaļas vai komponentus. Pirmkārt, tiek izdalīta dispersijas sastāvdaļa, kas ir saistīta ar vides ietekmi un līdzīgi iedarbojas uz indivīdu grupu. Tā ir tā saukto sistemātisko (kopīgo) vides faktoru (E c) ietekme, kurus savukārt var iedalīt arī atsevišķos tipos. Citai vides faktoru ietekmes grupai raksturīgs tas, ka tie iedarbojas uz indivīdu nejaušā veidā; atbilstošo vides dispersijas komponenti apzīmē ar E w .

Aplūkotie ģenētiskās un vides determinācijas rādītāji, kas veido psihiatrijā ģenētiskās analīzes svarīgāko daļu, tomēr pilnībā neatbild uz jautājumu par ģenētisko un vides faktoru ietekmi uz pazīmes izpausmi konkrētā cilvēkā. Tātad, ja tiek konstatēts, ka pazīmes daudzveidība galvenokārt ir saistīta ar ģenētiskiem faktoriem, tad tas norāda uz ģenētisku mehānismu esamību slimības vai pazīmes noteikšanai, un otrādi ne vienmēr ir taisnība. Piemēram, ja izmeklējamo indivīdu grupu pārstāv indivīdi ar vienādu genotipu, tad genotipiskās daudzveidības nebūs un attiecīgi pārmantojamības indekss būs vienāds ar 0. Tādējādi ģenētiskās determinācijas indekss atspoguļo ģenētisko ietekmi. faktori, kas ietekmē starpindividuālo daudzveidību, nevis kopumā ģenētisko mehānismu klātbūtne pazīmju noteikšanai. Pārmantojamības koeficienti raksturo populāciju, un vienai un tai pašai slimībai vai pazīmei tiem var būt dažādas vērtības atkarībā no specifiskām atšķirībām populāciju struktūrā, piemēram, atkarībā no genotipu biežuma atšķirībām.

Garīgo slimību ģenētikā galvenā pieeja, lai novērtētu ģenētisko un vides faktoru ietekmi uz starppersonu atšķirībām, ir radinieku savstarpējo korelāciju analīze. Koeficientu aprēķināšanas metodes [Lil'in E.T., Trubnikov V.I., Vanyukov M. M., 1984] ir atkarīgas no analizējamo pazīmju fenotipisko vērtību sadalījuma rakstura (kvantitatīvā, alternatīvā nominālā dihotomā vai kvazi-nepārtrauktā) un veida. radiniekiem.

Pamatojoties uz jēdzienu par gēnu identitāti pēc izcelsmes, tika noteikta dispersijas ģenētisko komponentu attiecība korelācijās starp radiniekiem. Korelācijai vecāku un bērnu pāros (R OP) (saīsinājums "op" no angļu valodas pēcnācējs (bērns, bērns) un vecāks (parent); "sb" - no brāļiem un māsām (brāļi un māsas)) ir šāda saistība: R OP =

Pētījumos tika iegūti rezultāti par uzņēmību pret vairākām garīgām slimībām. Korelācijas koeficients starp radiniekiem ar pirmās pakāpes uzņēmību pret šizofrēniju, pēc jaunākajiem datiem, ir 0,35, un attiecīgi arī uzņēmības pret šizofrēniju pārmantojamība ir diezgan augsta - 70%. Arī pētījumu rezultāti par uzņēmības pret epilepsiju ģenētisko noteikšanu, izmantojot dažādus epilepsijas fenotipa noteikšanas kritērijus, liecina par šīs slimības augstu pārmantojamību (50-78%) [Ritsner MS, 1985]. Augsts pārmantojamības koeficients tika iegūts arī attiecībā uz uzņēmību pret afektīvām psihozēm (70%). Tajā pašā laikā ģenētisko faktoru ieguldījums uzņēmībā pret maniakāli-depresīvo psihozi ir 76%, bet depresijā - 46%.

Vispārējā ģenētikā ir uzkrāti fakti, kas liecina par dzimuma ietekmi uz konkrētas slimības vai pazīmes pārmantošanu. Runa ir par sieviešu un vīriešu dzimumšūnu nevienlīdzīgo līdzdalību zigotas un visa organisma veidošanā. Šīs atšķirības izskaidrojamas ar nevienlīdzīgo citoplazmas daudzumu olšūnā un spermā; pēdējās tas ir mazāks, kas pēc vairākām pazīmēm nosaka lielāku mātes ietekmi, t.i. lielāka pēcnācēju līdzība ar māti (matroklinija) nekā ar tēvu. Tiek uzskatīts, ka šīs ietekmes pamatā ir šādi iemesli: 1) dažādu šūnu simbiontu (bieži vien vīrusu) pārnešana caur citoplazmu, kas spēj replikēties un rezultātā imitēt citoplazmas iedzimtību; 2) ar iedzimtām struktūrām (mitohondrijiem, centrioliem) saistīto citoplazmas elementu nejaušība un nevienmērīgs sadalījums meitas šūnās; 3) pašas citoplazmas pazīmes, kas var rasties gan ārējās vides ietekmē (vides priekšnoteikums), gan mātes genotipa ietekmē (genotipa iepriekšēja noteikšana).

Plaši izmantotais jēdziens ir saistīts ar aplūkotajām parādībām. "mātes efekts". Genotipiskā iepriekšēja noteikšana būtībā ir klasiska mātes ietekmes definīcija šo vārdu "šaurā" nozīmē. Šī efekta raksturīga iezīme ir tā, ka tas ir saistīts ar mātes kodola gēnu darbību, kas maina olšūnas citoplazmu pirms apaugļošanas. Rezultātā pēcnācēji attīstās atbilstoši mātes genotipam neatkarīgi no viņu pašu genotipa. Iespējams, tas ir saistīts ar faktu, ka olšūnā uzkrājas ievērojams daudzums mRNS, kas tiek izmantota zigotas attīstībā. Ar garīgām slimībām situāciju sarežģī fakts, ka bērnu līdzība ar māti var būt saistīta arī ar intrauterīnās un pēcdzemdību vides. Tāpēc visus matroclinia cēloņus var apvienot jēdzienā "mātes efekts" šo vārdu "plašā" nozīmē. Piemēram, ir pierādījumi par mātes ietekmi uz vecumu Hantingtona slimības sākumā. Saskaņā ar šiem datiem novēlota slimības parādīšanās mātes slimībā notiek 2 reizes biežāk nekā tēva slimībā. Tika arī pierādīts, ka epilepsijas māšu bērniem ir 1,5-2 reizes lielāka iespēja saslimt ar epilepsiju nekā slimu tēvu bērniem. Grūtības novērtēt mātes efekta esamību ir saistītas arī ar to, ka atšķirība starp radiniekiem var būt saistīta arī ar iespējamo gēnu ietekmi, kas atrodas X hromosomā, t.i. atbilstoši viņu dzimumam.

Īpaši mātes ietekmes mehānismi katrā gadījumā var būt atšķirīgi, un tiem ir nepieciešams īpašs pētījums. Viens no šiem mehānismiem var būt mātes heterozigotiskums pret alēli, kuras ietekme ietekmē bērna pazīmes izpausmi fenokopijas veidā. Šāda mehānisma piemērs ir smadzeņu bojājumi heterozigotu sieviešu augļiem fenilketonūrijas (PKU) gēna dēļ. Pētījumu rezultāti liecina, ka aptuveni 25% probandu brāļu un māsu ar PKU ir smadzeņu patoloģija, kas izskaidrojama ar intrauterīnu hiperfenilalanēmiju un ir saistīta ar heterozigotas mātes ietekmi. Šajā gadījumā zināšanas par mātes efekta mehānismu ļauj veikt īpašus profilaktiskus pasākumus, lai novērstu kaitējumu heterozigotu māšu bērniem.

Viens no klīniskās un ģenealoģiskās metodes variantiem ir adoptēto bērnu izpēte.Šīs metodes pamatā ir tas, ka bērniem, kuri uzauguši audžuvecāku ģimenēs, ir bioloģisko vecāku gēni, un vides ietekmi nosaka apstākļi, kādos dzīvo adoptētāji. Līdz ar to ir iespējams noteikt ne tikai ģenētisko faktoru devumu uzņēmībai pret garīgām slimībām, bet arī vides faktoru (t.sk. dzīves apstākļu, audzināšanas ģimenē u.c.) devumu. Tādējādi pētījumi, kas veikti, ņemot vērā mūsdienu metodiskās prasības, lielai audžubērnu izlasei, kuru mātes bija slimas ar šizofrēniju, un māšu kontroles grupu liecina par ģenētisko faktoru dominējošo devumu slimības attīstībā. No šiem datiem aprēķinātais pārmantojamības koeficients izrādījās 70%.

Ģimenes vides ietekmi uz uzņēmību pret slimības izpausmēm saskaņā ar aplūkojamo metodi var noteikt arī tad, ja ir sniegts šādu grupu salīdzinājums: slimu vecāku bērni, kurus audzina garīgi veseli adoptētāji; garīgi veselu vecāku bērni, kurus audzina psihiski slimi adoptētāji; bērni, kuru dabiskie un adoptētāji ir garīgi veseli. Tādējādi, dubultojot korelāciju uzņēmībā pret slimības izpausmēm bērniem, kuru bioloģiskie vecāki ir slimi un kuru adoptētāji ir veseli, tiks novērtēts ģenētisko faktoru ieguldījums uzņēmībā pret slimību. Korelācija uzņēmībā pret slimības izpausmēm bērniem, kuru bioloģiskie vecāki ir veseli un adoptētāji ir slimi, liecina par pēcdzemdību ģimenes vides ietekmi uz uzņēmību pret slimību. Intrauterīnās vides ietekmi uz slimību uzņēmību var iegūt, izmantojot vecāku un bērnu pārus ģimenēs, kurās adoptētāji ir veseli un bioloģiskie vecāki ir slimi.

Ņemot vērā X hromosomā izvietoto gēnu iespējamo lomu, intrauterīno faktoru ietekmes novērtējums ir vienāds ar mātes-dēla un tēva-meitas korelāciju starpību. Novērtējumu par mātes ietekmi uz uzņēmību pret garīgās patoloģijas izpausmēm var iegūt arī, pētot pusbrāļus, t.i. bērni, kuru viens no vecākiem ir kopīgs, bet otrs nav. Ir pusmāsas, kurās māte ir viena, bet tēvi ir dažādi, un pusmāsas, kurās tēvs ir tas pats, bet mātes ir dažādas. Pusbrāļu un māsu grupu salīdzinājums ar kopīgu māti vai tēvu, ar garīgās patoloģijas esamību vai neesamību vecākiem, ļauj noteikt intrauterīnu faktoru ietekmi uz garīgās patoloģijas rašanos bērniem. Ņemot vērā X hromosomas iespējamo ietekmi, šādu novērtējumu var iegūt kā starpību starp korelācijām starp vīriešu pusmāsām mātes pusē un pusmāsām tēva pusē, kad attiecīgi māte un tēvs ir slimi.

Šīs metodes ir pietiekami vienkāršas, lai novērtētu turpmāku īpaši organizētu pētījumu izredzes, lai izpētītu mātes ietekmes lomu pazīmes fenotipiskajā izpausmē.

ģenealoģiskā metode

Šīs metodes pamatā ir ciltsrakstu apkopošana un analīze. Šo metodi plaši izmanto no seniem laikiem līdz mūsdienām zirgkopībā, vērtīgu liellopu un cūku līniju selekcijā, tīršķirnes suņu ieguvē, kā arī jaunu kažokzvēru šķirņu audzēšanā. Cilvēku ģenealoģijas ir apkopotas daudzu gadsimtu laikā saistībā ar valdošajām ģimenēm Eiropā un Āzijā.

Kā cilvēka ģenētikas izpētes metodi ģenealoģiskā metode sāka izmantot tikai no 20. gadsimta sākuma, kad kļuva skaidrs, ka ciltsrakstu analīze, kurā var aizstāt kādas pazīmes (slimības) pārnešanu no paaudzes paaudzē. ar hibridoloģisko metodi, kas faktiski nav piemērojama cilvēkiem.

Sastādot ciltsrakstus, avots ir cilvēks - probands, kura ciltsraksti tiek pētīti. Parasti tas ir vai nu pacients, vai noteiktas pazīmes nesējs, kura pārmantojamība ir jāizpēta. Sastādot ģenealoģiskās tabulas, tiek izmantoti G. Justa 1931. gadā piedāvātie simboli (6.24. att.). Paaudzes tiek apzīmētas ar romiešu cipariem, indivīdi noteiktā paaudzē tiek apzīmēti ar arābu cipariem.

Rīsi. 6.24. konvencijas sastādot ciltsrakstus (pēc G. Justa)

Ar ģenealoģiskās metodes palīdzību var noteikt pētāmās pazīmes iedzimtības nosacītību, kā arī tās mantojuma veidu (autosomāli dominējošs, autosomāli recesīvs, ar X saistīts dominējošs vai recesīvs, ar Y saistīts). Analizējot ciltsrakstus vairākām pazīmēm, var atklāties to mantojuma sakarība, ko izmanto, sastādot hromosomu kartes. Šī metode ļauj pētīt mutācijas procesa intensitāti, novērtēt alēles ekspresivitāti un penetranci. To plaši izmanto medicīniskās ģenētiskās konsultācijās, lai prognozētu pēcnācējus. Tomēr jāatzīmē, ka ģenealoģiskā analīze kļūst daudz sarežģītāka, ja ģimenēs ir maz bērnu.

Ciltsraksti autosomāli dominējošā mantojumā. Autosomālo mantojuma veidu parasti raksturo vienāda šīs pazīmes rašanās iespējamība gan vīriešiem, gan sievietēm. Tas ir saistīts ar vienādu dubulto gēnu devu, kas atrodas visu sugas pārstāvju autosomās un saņemta no abiem vecākiem, un attīstošās pazīmes atkarību no alēlo gēnu mijiedarbības rakstura.

Vecāku pāra pēcnācējos dominējot pazīmei, kur vismaz viens vecāks ir tās nesējs, tā izpaužas ar lielāku vai mazāku varbūtību atkarībā no vecāku ģenētiskās uzbūves (6.25. att.).

Rīsi. 6.25. Iespēja, ka no dažādiem precētiem pāriem parādīsies pēcnācēji ar dominējošu iezīmi (/- III)

Ja tiek analizēta pazīme, kas neietekmē organisma dzīvotspēju, tad dominējošās pazīmes nesēji var būt gan homo-, gan heterozigoti. Dažas patoloģiskas pazīmes (slimības) dominējošas pārmantošanas gadījumā homozigoti, kā likums, nav dzīvotspējīgi, un šīs pazīmes nesēji ir heterozigoti.

Tādējādi ar autosomāli dominējošu mantojumu šī īpašība var parādīties vienādi vīriešiem un sievietēm, un to var izsekot ar pietiekamu skaitu pēcnācēju katrā paaudzē gar vertikāli. Analizējot ciltsrakstus, ir jāatceras, ka dominējošās alēles iekļūšanas iespēja ir nepilnīga gēnu vai vides faktoru mijiedarbības dēļ. Iespiešanās indeksu var aprēķināt kā faktiskā pazīmes nesēju skaita attiecību pret paredzamo šīs pazīmes nesēju skaitu noteiktā ģimenē. Tāpat jāatceras, ka dažas slimības neparādās uzreiz no bērna piedzimšanas brīža. Daudzas slimības, kas iedzimtas pēc dominējošā tipa, attīstās tikai noteiktā vecumā. Tātad Hantingtona horeja klīniski izpaužas 35-40 gadu vecumā, arī policistiskā nieru slimība izpaužas vēlu. Tāpēc, prognozējot šādas slimības, netiek ņemti vērā brāļi un māsas, kuri nav sasnieguši kritisko vecumu.

Pirmais apraksts par ciltsrakstu ar autosomāli dominējošu anomālijas pārmantošanas veidu cilvēkiem tika sniegts 1905. gadā. Tas izseko pārnešanu vairākās paaudzēs. brahidaktilija(īspirksts). Uz att. 6.26 parāda ciltsrakstu ar šo anomāliju. Uz att. 6.27 parāda ciltsrakstu ar retinoblastomu nepilnīgas penetrances gadījumā.

Ciltsraksti autosomāli recesīvā mantojumā. Recesīvās pazīmes fenotipiski parādās tikai recesīvo alēļu homozigotos. Šīs pazīmes, kā likums, ir sastopamas fenotipiski normālu vecāku pēcnācējiem - recesīvo alēļu nesējiem. Recesīvo pēcnācēju rašanās iespējamība šajā gadījumā ir 25%. Ja vienam no vecākiem ir recesīva iezīme, tad tās izpausmes iespējamība pēcnācējiem būs atkarīga no otra vecāka genotipa. Recesīviem vecākiem visi pēcnācēji pārmantos atbilstošo recesīvo pazīmi (6.28. att.).

Rīsi. 6.26. Ciltsraksti ( A) ar autosomāli dominējošu mantojuma veidu (brahidaktiliju - B)

Ciltsrakstiem ar autosomāli recesīvu mantojuma veidu ir raksturīgi, ka pazīme neparādās katrā paaudzē. Visbiežāk recesīvie pēcnācēji parādās vecākiem ar dominējošu pazīmi, un šādu pēcnācēju iespējamība parādās cieši saistītās laulībās, kur abi vecāki var būt vienas un tās pašas recesīvās alēles nesēji, kas iegūti no kopīga senča. Autosomāli recesīvā mantojuma piemērs ir ģimenes ciltsraksti ar pseidohipertrofiska progresējoša miopātija, kurās biežas ir cieši saistītas laulības (6.29. att.). Vērš uzmanību uz slimības izplatību pēdējā paaudzē horizontāli.

Rīsi. 6.27. Ciltsraksts ar retinoblastomu nepilnīgas penetrances gadījumā

Rīsi. 6.28. Iespēja iegūt pēcnācējus ar recesīvu pazīmi

no dažādiem precētiem pāriem ( I-IV)

Ciltsraksti ar dominējošu ar X saistītu pazīmes mantojumu. Gēni, kas atrodas X hromosomā un kuriem Y hromosomā nav alēļu, ir sastopami vīriešu un sieviešu genotipos dažādās devās. Sieviete saņem divas X hromosomas un atbilstošos gēnus gan no tēva, gan no mātes, savukārt vīrietis savu vienīgo X hromosomu manto no mātes. Atbilstošās pazīmes attīstību vīriešiem nosaka tā genotipā esošā viena alēle, savukārt sievietēm tā ir divu alēļu gēnu mijiedarbības rezultāts. Šajā sakarā pazīmes, kas iedzimtas saskaņā ar X saistīto tipu, ir sastopamas populācijā ar atšķirīgu varbūtību vīriešiem un sievietēm.

Ar dominējošo ar X saistītu mantojumu šī īpašība ir biežāk sastopama sievietēm, jo ​​tām ir lielāka spēja saņemt atbilstošo alēli no tēva vai mātes. Vīrieši šo īpašību var mantot tikai no savas mātes. Sievietes ar dominējošo īpašību to vienlīdz nodod savām meitām un dēliem, savukārt vīrieši tikai savām meitām. Dēli no saviem tēviem nekad nepārmanto dominējošo ar X saistītu iezīmi.

Rīsi. 6.29. Ciltsraksti ar autosomāli recesīvu mantojumu (pseidohipertrofiska progresējoša miopātija)

Šāda veida mantojuma piemērs ir ciltsraksti, kas aprakstīti 1925. gadā ar folikulu keratozi -ādas slimība, ko pavada skropstu, uzacu, matu izkrišana uz galvas (6.30. att.). Raksturīga ir smagāka slimības gaita hemizigotiem vīriešiem nekā sievietēm, kuras visbiežāk ir heterozigotas.

Dažās slimībās tiek novērota vīriešu hemizigotu nāve agrīnās stadijas ontoģenēze. Tad ciltsrakstos starp skartajām jābūt tikai sievietēm, kuru pēcnācējos slimo meitu, veselo meitu un veselo dēlu attiecība ir 1:1:1. Vīriešu dominējošās hemizigotas, kas nemirst ļoti agrīnās attīstības stadijās, ir sastopamas spontānos abortos vai starp nedzīviem dzimušajiem. Šādas mantojuma pazīmes cilvēkiem raksturo pigmenta dermatoze.

Ciltsraksti ar recesīvu X saistītu pazīmju pārmantošanu. Raksturīga ciltsrakstu iezīme ar šāda veida iedzimtību ir dominējošā iezīmes izpausme hemizigotiem vīriešiem, kuri to manto no mātēm ar dominējošu fenotipu, kas ir recesīvās alēles nēsātājas. Parasti šo iezīmi manto vīrieši no paaudzes paaudzē no mātes vectēva līdz mazdēlam. Sievietēm tas izpaužas tikai homozigotā stāvoklī, kura iespējamība palielinās līdz ar cieši saistītām laulībām.

Slavenākais recesīvā ar X saistītā mantojuma piemērs ir hemofilija. A tipa hemofilijas mantojums ir uzrādīts angļu karalienes Viktorijas pēcteču ciltsrakstos (6.31. att.).

Rīsi. 6.30. Ciltsraksti ar X saistītu dominējošo mantojuma veidu (folikulu keratozi)

Rīsi. 6.31. Ciltsraksti ar X saistītu recesīvu mantojumu (A tipa hemofilija)

Vēl viens šāda veida mantojuma piemērs ir krāsu aklums - noteikta veida krāsu redzes traucējumi.

Ciltsraksti Y-saistītā mantojumā. Y-hromosomas klātbūtne tikai vīriešiem izskaidro Y-saistītās jeb holandiskās pazīmes mantojuma īpatnības, kas sastopamas tikai vīriešiem un tiek pārnestas pa vīrišķo līniju no paaudzes paaudzē no tēva uz dēlu.

Rīsi. 6.32. Ciltsraksti ar Y-saistītu (holandiešu) mantojuma veidu

Viena iezīme, kuras Y-saistītā mantošana cilvēkiem joprojām tiek apspriesta, ir ausu hipertrichoze, vai apmatojuma klātbūtne uz auss ārējās malas. Tiek pieņemts, ka papildus šim gēnam Y hromosomas īsajā rokā ir gēni, kas nosaka vīrieša dzimumu. 1955. gadā pelē tika aprakstīts Y-saistīts transplantācijas antigēns, ko sauc par HY. Iespējams, tas ir viens no vīriešu dzimumdziedzeru seksuālās diferenciācijas faktoriem, kuru šūnās ir receptori, kas saista šo antigēnu. Ar receptoriem saistītais antigēns aktivizē dzimumdziedzera vīriešu tipa attīstību (sk. 3.6.5.2.; 6.1.2. apakšpunktu). Šis antigēns evolūcijas gaitā ir palicis gandrīz nemainīgs un ir atrodams daudzu dzīvnieku sugu, tostarp cilvēku, organismā. Tādējādi dzimumdziedzeru attīstības spējas pārmantojamību atbilstoši vīrieša tipam nosaka holandiešu gēns, kas atrodas Y hromosomā (6.32. att.).

dvīņu metode

Šī metode ietver pazīmju pārmantošanas modeļu izpēti identisko un dizigotisko dvīņu pāros. Sākotnēji to 1875. gadā ierosināja Galtons, lai novērtētu iedzimtības un vides lomu cilvēka garīgo īpašību attīstībā. Šobrīd šī metode tiek plaši izmantota iedzimtības un mainīguma pētījumos cilvēkiem, lai noteiktu iedzimtības un vides relatīvo lomu dažādu, gan normālu, gan patoloģisku pazīmju veidošanā. Tas ļauj identificēt pazīmes iedzimto raksturu, noteikt alēles penetrāciju, novērtēt dažu ārējo faktoru (narkotiku, apmācības, izglītības) iedarbības efektivitāti uz ķermeni.

Metodes būtība ir salīdzināt pazīmes izpausmi dažādās dvīņu grupās, ņemot vērā to genotipu līdzību vai atšķirību. monozigotiskie dvīņi, kas attīstās no vienas apaugļotas olšūnas, ir ģenētiski identiski, jo tiem ir 100% kopīgo gēnu. Tāpēc monozigotisko dvīņu vidū ir liels procents saskanīgi pāri, kurā pazīme attīstās abos dvīņos. Izaudzēto monozigotisko dvīņu salīdzinājums dažādi apstākļi pēcdzemdību periods, ļauj identificēt pazīmes, kuru veidošanā būtiska loma ir vides faktoriem. Saskaņā ar šīm pazīmēm starp dvīņiem ir nesaskaņas, tie. atšķirības. Gluži pretēji, līdzības saglabāšana starp dvīņiem, neskatoties uz to pastāvēšanas apstākļu atšķirībām, norāda uz pazīmes iedzimtu nosacītību.

Šīs pazīmes pāru konkordances salīdzinājums ģenētiski identiskiem monozigotiskiem un dizigotiskiem dvīņiem, kuriem ir vidēji aptuveni 50% kopīgo gēnu, ļauj objektīvāk spriest par genotipa lomu pazīmes veidošanā. Augsta saskaņotība monozigotisko dvīņu pāros un ievērojami zemāka konkordence dizigotisko dvīņu pāros norāda uz iedzimto atšķirību nozīmi šajos pāros pazīmes noteikšanā. Konkordences indeksa līdzība mono- un dizigotiskajiem dvīņiem norāda uz nenozīmīgu ģenētisko atšķirību lomu un vides noteicošo lomu pazīmes veidošanā vai slimības attīstībā. Būtiski atšķirīgi, bet diezgan zemi sakritības rādītāji abās dvīņu grupās ļauj spriest par iedzimtu noslieci uz tādas pazīmes veidošanos, kas veidojas vides faktoru ietekmē.

Iedzimtības un vides relatīvās lomas noteikšana dažādu patoloģisku stāvokļu attīstībā ļauj ārstam pareizi novērtēt situāciju un veikt profilaktiskos pasākumus iedzimtas noslieces uz slimību gadījumā vai veikt palīgterapiju iedzimtas nosacītības gadījumā.

Dvīņu metodes grūtības ir saistītas, pirmkārt, ar salīdzinoši zemo dvīņu dzimstību populācijā (1:86-1:88), kas apgrūtina pietiekama skaita pāru atlasi ar šo pazīmi; otrkārt, ar dvīņu monozigozitātes identificēšanu, kas ir liela nozīme lai iegūtu ticamus secinājumus.

Dvīņu monozigotitātes noteikšanai tiek izmantotas vairākas metodes. 1. Polisimptomātiska metode dvīņu salīdzināšanai pēc daudzām morfoloģiskām pazīmēm (acu, matu, ādas pigmentācija, matu forma un matu līnijas iezīmes uz galvas un ķermeņa, ausu, deguna, lūpu, naglu, ķermeņa formas, pirkstu raksti). 2. Metodes, kuru pamatā ir dvīņu imunoloģiskā identitāte eritrocītu antigēniem (ABO, MN, Rēzus sistēmas), seruma proteīniem (γ-globulīns). 3. Visticamākais monozigotitātes kritērijs ir transplantācijas tests, izmantojot dvīņu ādas krustojumu.

Neskatoties uz dvīņu metodes darbietilpību un kļūdu iespējamību, nosakot dvīņu monozigotiskumu, atklājumu augstā objektivitāte padara to par vienu no plaši izmantotajām ģenētiskās izpētes metodēm cilvēkiem.