Генеалогічний метод

Перша робота з генетики психологічних ознак Ф. Гальтона присвячена аналізу родоводів видатних людей. Інакше висловлюючись, у ній використаний генеалогічний спосіб, тобто. метод дослідження сімей. Він заснований на простій логіці: якщо будь-яка ознака кодується в генах, то чим ближче спорідненість (тобто чим більше однакових генів), тим більше схожими один на одного за даною ознакою мають бути ці люди.

Обов'язковою умовою використання генеалогічного методу є наявність родичів першого ступеня спорідненості, що утворюють так звану нуклеарну ("ядерну") сім'ю; до них відносять пари "батько - нащадок" та "сиблінг - сіблінг". Вони, і тільки вони мають у середньому 50% загальних генів. Далі із зменшенням ступеня спорідненості зменшується частка загальних генів, і, за схемою методу, має знижуватись подібність людей. Чим більше поколінь включає генеалогічне дерево і що ширше коло родичів, тобто. чим воно ширше, тим надійніше повинні бути результати, що отримуються. Інтерпретація результатів при таких зіставленнях така сама, як і в близнюковому методі (рис. 4.3).

Малюнок 4.3.

При складанні генеалограм використовують певну систему умовних позначень (рис. 4.4). При використанні генеалограм можна виявити такі варіанти спадкування:

Домінантне (наприклад, брахідактилія, полідактилія, ахондроплазія);

Рецесивне (галактоземія, фенілкетонурія);

Зчеплене зі статтю (дальтонізм, гемофілія та ін.).

Малюнок 4.4.

Враховуються і теоретично розраховані коефіцієнти спорідненості родичів (табл. 4.3).

Таблиця 4.3. Теоретично розраховані коефіцієнти спорідненості для різних пар родичів

Дуже цікаві генеалогічні деревасімей, які подарували світу кількох видатних вчених, музикантів - наприклад, сім'я Бахів, Бернуллі та ін. Зокрема, сім'я Бернуллі - швейцарська протестантська сім'я, багато членів якої в ХУН-УШ століттях зробили суттєвий внесок у науку. До цієї династії належать великі математики та фізики (з них 3 великих), а також відомі історики, мистецтвознавці, архітектори, юристи та ін. Історики нарахували у науці та культурі не менше 30 знаменитих представників сім'ї Бернуллі. Серед академіків Петербурзької Академії наук п'ятеро – із сім'ї Бернуллі. Кафедру математики Базельського університету протягом 105 років майже безперервно займали представники сім'ї Бернуллі (рис. 4.5).

Три покоління Бернуллі дали 9 великих математиків та фізиків, з яких найбільш відомі:

Бернуллі, Якоб (1654-1708);

Бернуллі, Йоганн (1667-1748), молодший братЯкоба;

Бернуллі, Данило (1700-1782), син Йоганна;

Бернуллі, Якоб II (1759-1789), племінник Данила.

Упорядкування родоводу починають з індивіда, який був обстежений першим - його називають пробандом.Зазвичай це буває індивід, який має прояви досліджуваного ознаки, але це необов'язково. Родовід супроводжується коротким записом про кожного члена родоводу та зазначенням його спорідненості по відношенню до пробанду. За даними про прояв досліджуваного психічного властивості членів родоводу з допомогою спеціальних методів генетико-математичного аналізу вирішується завдання встановлення спадкового характеру ознаки. Якщо встановлено, що ознака, що вивчається, має генетичну природу, то на наступному етапі вирішується завдання встановлення типу успадкування.

Малюнок 4.5. Родовід математиків Повернути

Клініко-генеалогічний метод найчастіше використовується в генетиці психічних хвороб. Його сутність полягає у простеженні у родоводів проявів патологічних ознак за допомогою прийомів клінічного обстеження із зазначенням типу родинних зв'язків між членами сімей.

Цей метод використовується для встановлення типу успадкування хвороби або окремої ознаки, визначення розташування генів на хромосомах, оцінки ризику прояву психічної патології при медико-генетичному консультуванні. У генеалогічному методі можна виділити 2 етапи - етап складання родоводів та етап використання генеалогічних даних для генетичного аналізу.

Складання родоводу починають з людини, яка була обстежена першою, її називають пробандом.Зазвичай це буває хворий чи індивід, який має прояви досліджуваного ознаки (але це обов'язково). Родовід повинен містити короткі відомості про кожного члена сім'ї із зазначенням його спорідненості по відношенню до пробанду. Родовід представляють графічно, використовуючи стандартні позначення, як це показано на рис. 16. Покоління вказують римськими цифрами зверху донизу і ставлять їх ліворуч від родоводу. Арабськими цифрами позначають індивідів одного покоління послідовно ліворуч, при цьому брати і сестри або сібси, як їх називають в генетиці, розташовуються в порядку дати їх народження. Всі члени родоводу одного покоління розташовуються строго в один ряд і мають свій шифр (наприклад, ІІІ-2).

За даними про прояв захворювання або якогось досліджуваного властивості у членів родоводу за допомогою спеціальних методів генетико-математичного аналізу вирішується завдання встановлення спадкового характеру захворювання. Якщо встановлено, що патологія, що вивчається, має генетичну природу, то на наступному етапі вирішується завдання встановлення типу успадкування. Слід звернути увагу, що тип успадкування встановлюється за однією, а, по групі родоводів. Детальний опис родоводу має значення з метою оцінки ризику прояви патології в конкретного члена тій чи іншій сім'ї, тобто. під час проведення медико-генетичного консультування.

При вивченні відмінностей між індивідами за будь-якою ознакою виникає питання причинних факторів таких відмінностей. Тому в генетиці психічних захворювань широко використовується метод оцінки співвідносного внеску генетичних та середовищних факторів у міжіндивідуальні відмінності за схильністю до того чи іншого захворювання. Цей метод заснований на припущенні, що фенотипове (спостерігається) значення ознаки у кожного індивіда є результатом впливу генотипу індивіда та умов середовища, в яких відбувається його розвиток. Однак у конкретної людини визначити це практично неможливо. Тому вводяться відповідні узагальнені показники всім людей, дозволяють потім у середньому визначити співвідношення генетичного і середовищного впливу окремого індивіда. Це завдання вирішується на основі введення такого статистичного показника, як дисперсія ознаки, яку в генетиці називають фенотипічна дисперсія(V p).

Мал. 16. Графічне зображення родоводу, прийняте в генетиці.

А - приклад сім'ї із трьох поколінь (пояснення у тексті); Б - основні позначення, що використовуються в родоводі.

Фенотипова дисперсія може бути представлена ​​у вигляді суми двох дисперсій, одна з яких характеризує різноманітність, обумовлену впливом генетичних факторів (VG), а інша – вплив середовищних факторів (VE):

V P = V G + V E.

З наведеними показниками пов'язані такі поняття, як показник "генетичного розмаїття" (G):

та показник "середовищного розмаїття" (Е):

У зазначених формулах символи позначають перші літери англійських слів: V - варіансу (variance), P - фенотипічна (phenotypic), G - генетична (genetic), Е - середовище (environmental).

У багатьох випадках значний інтерес становить не лише загальна оцінка ролі генетичних та середовищних факторів, а й окремі компоненти дисперсії, зумовлені такими факторами.

У генетичній складовій зазвичай виділяють компоненту, яка характеризує вплив окремих алелей генів (G A) - адитивну (additive) генетичну компоненту, або коефіцієнт успадкованості (h 2), та вплив пар алелей, що характеризує внутрішньолокусну взаємодію - домінантну (dominant) генетичну компоненту (G D ).

Середовище компонента дисперсії також може бути представлена ​​у вигляді декількох складових, або компонент. Насамперед виділяють компоненту дисперсії, яка зумовлена ​​впливом середовища проживання і діє подібним чином групу індивідів. Це вплив так званих систематичних (common) середовищних факторів (Ес), які у свою чергу можуть бути поділені також на окремі типи. Інша група ефектів середовищних факторів характеризується тим, що вони діють на індивіда випадковим чином; відповідна компонента середовищної дисперсії позначається E w.

Розглянуті показники генетичної та середовищної детермінації, складаючи найважливішу частину генетичного аналізу в психіатрії, однак, не відповідають повною мірою на питання про вплив генетичних та середовищних факторів на прояви ознаки у конкретної людини. Тож якщо встановлено, що різноманітність ознаки зумовлено переважно генетичними чинниками, це вказує існування генетичних механізмів детермінації захворювання чи ознаки, а зворотне твердження який завжди правильне. Наприклад, якщо група обстежених представлена ​​індивідами з одним і тим же генотипом, то не буде генотипного розмаїття і відповідно показник успадкованості дорівнюватиме 0. Таким чином, показник генетичної детермінації відображає вплив генетичних факторів на міжіндивідуальну різноманітність, а не взагалі на наявність генетичних механізмів детермінації . Коефіцієнти наследуемости характеризують популяцію, й у однієї й тієї ж захворювання чи ознаки можуть мати різні значення залежно від конкретних відмінностей у структурі популяцій, наприклад залежно від відмінностей у частотах генотипів.

У генетиці психічних хвороб основним підходом для оцінки впливу генетичних та середовищних факторів на міжіндивідуальні відмінності є аналіз кореляцій між родичами. Способи обчислення коефіцієнтів [Лільїн Е.Т., Трубніков В.І., Ванюков М.М., 1984] залежать від характеру розподілу фенотипічних значень аналізованих ознак (кількісні, альтернативні номінально-дихотомічні або квазінеперервні) та типу родичів.

На основі концепції ідентичності генів за походженням встановлено співвідношення генетичних компонентів дисперсії в кореляціях між родичами. Для кореляції в парах батько - дитина (R OP) (скорочення "ор" від англ. offspring (нащадок, дитина) і parent (батько); "sb" - від siblings (брати та сестри)) є таке співвідношення: R OP =

При дослідженнях були отримані результати за схильністю до ряду психічних захворювань. Коефіцієнт кореляції між родичами першого ступеня спорідненості за схильністю до шизофренії, за останніми даними, дорівнює 0,35, і відповідно успадкованість схильності до шизофренії досить висока - 70%. Результати досліджень генетичної детермінації схильності до епілепсії при використанні різних критеріїв визначення фенотипу "епілепсія" також вказують на високу успадкованість цього захворювання (50-78%) [Рицнер М.С., 1985]. Високий коефіцієнт успадкованості отримано і щодо схильності до афективних психозів (70%). При цьому внесок генетичних факторів у схильність до маніакально-депресивного психозу дорівнює 76%, а до депресії – 46%.

У загальній генетиці накопичені факти, що свідчать про вплив статі на спадкування того чи іншого захворювання чи ознаки. Йдеться про нерівну участь жіночих та чоловічих гамет у формуванні зиготи та організму в цілому. Ці відмінності пояснюються нерівною кількістю цитоплазми в яйцеклітині та сперматозоїді; в останньому її менше, як і визначає за низкою ознак більший вплив матері, тобто. більша схожість нащадків з матір'ю (матроклінія), ніж із батьком. Вважають, що в основі цього впливу лежать такі причини: 1) передача через цитоплазму різних симбіонтів клітини (часто вірусів), здатних редуплікуватися і внаслідок цього цитоплазматичну спадковість, що імітують; 2) випадковість та нерівномірність розподілу цитоплазматичних елементів, пов'язаних зі спадковими структурами (мітохондрії, центріолі) по дочірніх клітинах; 3) особливості самої цитоплазми, які можуть виникнути як під впливом довкілля (середовища передетермінація), так і під впливом генотипу матері (генотипічна предетермінація).

З розглянутими явищами пов'язане поширене поняття "Материнський ефект".Генотипова передетермінація по суті є класичним визначенням материнського ефекту в "вузькому" сенсі слів. Характерною особливістю такого ефекту є те, що він обумовлений дією ядерних генів матері, які змінюють цитоплазму яйцеклітини до запліднення. В результаті потомство розвивається відповідно до генотипу матері незалежно від власного генотипу. Ймовірно, це пояснюється тим, що в яйцеклітині накопичується значна кількість мРНК, яка використовується у розвитку зиготи. При психічних захворюваннях ситуація ускладнюється тим, що подібність дітей з матір'ю може бути обумовлена ​​також внутрішньоутробним та постнатальним середовищем. Тому всі причини матроклінії можна поєднати в поняття "материнський ефект" у "широкому" значенні слів. Наприклад, є дані про вплив матері на вік початку хвороби Гентінгтона. Згідно з цими даними, пізній початок хвороби зустрічається при захворюванні матері в 2 рази частіше, ніж при захворюванні батька. Показано також, що діти хворих на епілепсію матерів у 1,5-2 рази частіше хворіють на епілепсію, ніж діти хворих батьків. Складність оцінки наявності материнського ефекту обумовлена ​​також тим, що різницю між родичами може бути обумовлено і можливим ефектом генів, розташованих у Х-хромосомі, тобто. з урахуванням їхньої статі.

Конкретні механізми материнського ефекту кожному за випадку можуть бути різними і потребують спеціального дослідження. Одним з таких механізмів може бути гетерозиготність матері алелелю, вплив якого позначається на прояві ознаки дитини у вигляді фенокопії. Прикладом такого механізму може бути ураження мозку у плодів гетерозиготних жінок за геном фенілкетонурії (ФКУ). Результати досліджень свідчать про те, що приблизно у 25% сибсів пробандів з ФКУ є церебральна патологія, яка пояснюється внутрішньоутробною гіперфенілаланемією та обумовлена ​​ефектом гетерозиготної матері. У разі знання механізму материнського ефекту дозволяє здійснити спеціальні профілактичні заходи попередження ураження дітей гетерозиготних матерів.

Одним із варіантів клініко-генеалогічного методу є вивчення прийомних дітейВ основі цього методу лежить та обставина, що діти, які виросли в сім'ях прийомних батьків, мають гени своїх біологічних батьків, а вплив середовища визначається умовами, в яких живуть прийомні батьки. Тому можливо визначити внесок як генетичних чинників у схильність до психічного захворювання, а й внесок чинників середовищних (зокрема умов проживання, виховання у сім'ях та інших.). Так, дослідження, виконані з урахуванням сучасних методичних вимог на великій вибірці прийомних дітей, матері яких були хворі на шизофренію, та контрольній групі матерів, свідчать про переважний внесок генетичних факторів на розвиток захворювання. Коефіцієнт успадкованості, обчислений за цими даними, дорівнював 70 %.

Вплив сімейного середовища на схильність до прояву захворювання відповідно до розглянутого методу також може бути визначений, якщо забезпечено порівняння наступних груп: діти хворих батьків, виховані психічно здоровими прийомними батьками; діти психічно здорових батьків, виховані психічно хворими прийомними батьками; діти, у яких рідні та прийомні батьки психічно здорові. Так, подвоєна кореляція за схильністю до прояву захворювання у дітей, біологічні батьки яких хворі, а прийомні батьки здорові, дасть величину вкладу генетичних факторів у схильність до захворювання. Кореляція за схильністю до прояву захворювання для дітей, біологічні батьки яких здорові, а прийомні батьки хворі, свідчить про вплив постнатального загальносімейного середовища на схильність до захворювання. Вплив внутрішньоутробного середовища на схильність до захворювання може бути отримана за допомогою пар батьки-діти в сім'ях, де прийомні батьки здорові, а біологічні батьки хворі.

Враховуючи можливу роль генів, розташованих у Х-хромосомі, оцінка впливу внутрішньоутробних факторів дорівнює різниці між кореляціями мати-син та батько-дочка. Оцінка материнського ефекту на схильність до прояву психічної патології можна отримати також щодо напівсибсів, тобто. дітей, один із батьків яких є спільним, а інший – ні. Розрізняють напівсибси, у яких мати одна, а батьки різні, і напівсибси, у яких батько один, а матері різні. Порівняння груп напівсибсів із загальною матір'ю чи батьком, з наявністю чи відсутністю у батьків психічної патології дозволяє встановити вплив внутрішньоутробних чинників виникнення психічної патології в дітей віком. Враховуючи можливий ефект Х-хромосоми, така оцінка може бути отримана як різницю між кореляціями напівсибсів чоловіків по материнській та напівсибсів чоловіків за батьківською лінією, коли відповідно мати та батько хворі.

Зазначені прийоми є досить простими, щоб оцінити перспективність подальших спеціально організованих досліджень з вивчення ролі материнського ефекту на прояв фенотипу ознаки.

Генеалогічний метод

В основі цього методу лежить складання та аналіз родоводів. Цей метод широко застосовують з давніх-давен і до наших днів у конярстві, селекції цінних ліній великої рогатої худоби та свиней, при отриманні чистопородних собак, а також при виведенні нових порід хутрових тварин. Родовід людини складалися протягом багатьох століть щодо царюючих сімейств у Європі та Азії.

Як метод вивчення генетики людини генеалогічний метод стали застосовувати тільки з початку XX століття, коли з'ясувалося, що аналіз родоводів, в яких простежується передача з покоління в покоління якоїсь ознаки (захворювання), може замінити фактично нездатний щодо людини гібридологічний метод.

При складанні родоводів вихідним є людина - пробанд, родовід якого вивчають. Зазвичай це або хворий або носій певної ознаки, успадкування якого необхідно вивчити. При складанні родоводів таблиць використовують умовні позначення, запропоновані Г. Юстом в 1931 (рис. 6.24). Покоління позначають римськими цифрами, індивідів у цьому поколінні - арабськими.

Мал. 6.24. Умовні позначенняпри складанні родоводів (за Г. Юст)

За допомогою генеалогічного методу може бути встановлена ​​спадкова обумовленість ознаки, що вивчається, а також тип його успадкування (аутосомно-домінантний, аутосомно-рецесивний, X-зчеплений домінантний або рецесивний, Y-зчеплений). При аналізі родоводів за декількома ознаками може бути виявлено зчеплений характер їх успадкування, що використовують при складанні хромосомних карток. Цей метод дозволяє вивчати інтенсивність мутаційного процесу, оцінити експресивність та пенетрантність алелю. Він широко використовується у медико-генетичному консультуванні для прогнозування потомства. Проте слід зазначити, що генеалогічний аналіз суттєво ускладнюється при малодітності сімей.

Родовід при аутосомно-домінантному наслідуванні.Для аутосомного типу успадкування в цілому характерна рівна ймовірність народження даної ознаки як у чоловіків, так і у жінок. Це обумовлено однаковою подвійною дозою генів, розташованих в аутосомах у всіх представників виду і одержуваних від обох батьків, і залежністю ознаки, що розвивається, від характеру взаємодії алельних генів.

При домінуванні ознаки в нащадках батьківської пари, де хоча б один з батьків є його носієм, він проявляється з більшою чи меншою ймовірністю залежно від генетичної конституції батьків (рис. 6.25).

Мал. 6.25. Імовірність появи нащадків з домінантною ознакою від різних подружніх пар (/- III)

Якщо аналізується ознака, який впливає життєздатність організму, то носії домінантного ознаки може бути як гомо-, і гетерозиготами. У разі домінантного наслідування якоїсь патологічної ознаки (захворювання) гомозиготи, як правило, нежиттєздатні, а носії цієї ознаки – гетерозиготи.

Таким чином, при аутосомно-домінантному наслідуванні ознака може зустрічатися рівною мірою у чоловіків і жінок і простежується при достатньому за чисельністю потомстві в кожному поколінні по вертикалі. Аналізуючи родовід, необхідно пам'ятати про можливість неповного пенетрування домінантного алелю, зумовленого взаємодією генів чи факторами середовища. Показник пенетрантності може бути обчислений як відношення фактичного числа носіїв ознаки до очікуваних носіїв цієї ознаки в цій сім'ї. Необхідно також пам'ятати, деякі захворювання проявляються не відразу з народження дитини. Багато хвороб, що успадковуються за домінантним типом, розвиваються лише у певному віці. Так, хорея Гентінгтона клінічно проявляється до 35-40 років, пізно проявляється і полікістоз нирок. Тому при прогнозуванні подібних захворювань до уваги не приймаються брати і сестри, які не досягли критичного віку.

Перший опис родоводу з аутосомно-домінантним типом успадкування аномалії у людини було дано в 1905 р. У ньому простежується передача у ряді поколінь брахідактилії(короткопалості). На рис. 6.26 наведено родовід з цією аномалією. На рис. 6.27 зображено родовід з ретинобластомою у разі неповної пенетрантності.

Родовід при аутосомно-рецесивному наслідуванні.Рецесивні ознаки виявляються фенотипно лише у гомозигот за рецесивними алелями. Ці ознаки, зазвичай, виявляються в нащадків фенотипно нормальних батьків - носіїв рецесивних алелей. Імовірність появи рецесивного потомства у разі дорівнює 25%. Якщо один із батьків має рецесивну ознаку, то ймовірність прояву його в потомстві залежатиме від генотипу іншого з батьків. У рецесивних батьків усе потомство успадкує відповідну рецесивну ознаку (рис. 6.28).

Мал. 6.26. Родовід ( А) при аутосомно-домінантному типі успадкування (брахідактилія - Б)

p align="justify"> Для родоводів при аутосомно-рецесивному типі успадкування характерно, що ознака проявляється далеко не в кожному поколінні. Найчастіше рецесивне потомство з'являється у батьків з домінантною ознакою, причому ймовірність появи такого потомства зростає в близьких родинних шлюбах, де обоє батьків можуть бути носіями одного і того ж рецесивного алелю, отриманого від загального предка. Прикладом аутосомно-рецесивного успадкування є родовід сім'ї з псевдогіпертрофічною прогресивною міопатією,в якій часті близькі родинні шлюби (рис. 6.29). Звертає увагу поширення захворювання на останньому поколінні по горизонталі.

Мал. 6.27. Родовід з ретинобластомою у разі неповної пенетрантності

Мал. 6.28. Ймовірність появи нащадків із рецесивною ознакою

від різних подружніх пар ( I-IV)

Родовід при домінантному Х-зчепленому наслідуванні ознаки.Гени, розташовані в Х-хромосомі і не мають алелів у Y-хромосомі, представлені в генотипах чоловіків та жінок у різних дозах. Жінка отримує дві свої Х-хромосоми та відповідні гени як від батька, так і від матері, а чоловік успадковує свою єдину Х-хромосому лише від матері. Розвиток відповідної ознаки у чоловіків визначається єдиним алелем, що є присутнім у його генотипі, а у жінок він є результатом взаємодії двох алельних генів. У зв'язку з цим ознаки, що успадковуються за Х-зчепленим типом, зустрічаються в популяції з різною ймовірністю у чоловічої та жіночої статі.

При домінантному Х-зчепленому наслідуванні ознака частіше зустрічається у жінок у зв'язку з більшою можливістю отримання ними відповідного алелю або від батька або матері. Чоловіки можуть успадковувати цю ознаку лише від матері. Жінки з домінантною ознакою передають його однаково дочкам та синам, а чоловіки – лише дочкам. Сини ніколи не успадковують від батьків домінантної Х-зчепленої ознаки.

Мал. 6.29. Родовід при аутосомно-рецесивному типі спадкування (псевдогіпертрофічна прогресуюча міопатія)

Прикладом такого типу успадкування є описаний у 1925 р. родовід з фолікулярним кератозом -шкірним захворюванням, що супроводжується втратою вій, брів, волосся на голові (рис. 6.30). Характерним є тяжкий перебіг захворювання у гемізиготних чоловіків, ніж у жінок, які найчастіше є гетерозиготами.

При деяких захворюваннях спостерігається загибель чоловіків-гемізигот на ранніх стадіяхонтогенезу. Тоді у родоводів серед уражених мають бути лише жінки, у потомстві яких відношення уражених дочок, здорових дочок та здорових синів одно 1:1:1. Чоловічі домінантні гемізиготи, які не гинуть на ранніх стадіях розвитку, виявляються в мимовільних абортах або серед мертвонароджених. Такими особливостями спадкування у людини характеризується пігментний дерматоз.

Родовід при рецесивному Х-зчепленому успадкування ознак.Характерною особливістю родоводів при даному типі спадкування є переважне прояв ознаки у гемізиготних чоловіків, які успадковують його від матерів з домінантним фенотипом, які є носіями рецесивного алелю. Як правило, ознака успадковується чоловіками через покоління від діда по материнській лінії до онука. У жінок він проявляється лише у гомозиготному стані, ймовірність чого зростає при близьких родинних шлюбах.

Найбільш відомим прикладом рецесивного Х-зчепленого наслідування є гемофілія.Спадкування гемофілії типу А представлене у родоводі нащадків англійської королеви Вікторії (рис. 6.31).

Мал. 6.30. Родовід при Х-зчепленому домінантному типі спадкування (фолікулярний кератоз)

Мал. 6.31. Родовід при Х-зчепленому рецесивному типі спадкування (гемофілія типу А)

Іншим прикладом успадкування за цим типом є дальтонізм -певна форма порушення відчуття кольору.

Родовід при Y-зчепленому успадкування.Наявність Y-хромосоми тільки у представників чоловічої статі пояснює особливості Y-зчепленої, або голандричної, спадкування ознаки, яка виявляється лише у чоловіків і передається по чоловічій лінії з покоління в покоління від батька до сина.

Мал. 6.32. Родовід при Y-зчепленому (голандричному) типі успадкування

Однією з ознак, Y-зчеплене успадкування якого у людини все ще обговорюється, є гіпертрихоз вушної раковини,або наявність волосся на зовнішньому краї вушної раковини. Припускають, що в короткому плечі Y-хромосоми крім цього гена знаходяться гени, що визначають чоловічу стать. У 1955 р. у миші описаний трансплантаційний антиген, що визначається Y-хромосомою, названий HY. Можливо, він є одним із факторів статевого диференціювання чоловічих гонад, клітини яких мають рецептори, що зв'язують цей антиген. Пов'язаний з рецептором антиген активізує розвиток гонади за чоловічим типом (див. Розд. 3.6.5.2; 6.1.2). Цей антиген у процесі еволюції залишився майже незмінним та зустрічається в організмі багатьох видів тварин, у тому числі й людини. Таким чином, успадкування здатності до розвитку гонад за чоловічим типом визначається голандричним геном, розташованим у Y-хромосомі (рис. 6.32).

Близнюковий метод

Цей метод полягає у вивченні закономірностей успадкування ознак у парах одно- та двояйцевих близнюків. Він запропонований в 1875 р. Гальтоном спочатку з метою оцінки ролі спадковості та середовища у розвитку психічних властивостей людини. В даний час цей метод широко застосовують у вивченні спадковості та мінливості у людини для визначення співвідносної ролі спадковості та середовища у формуванні різних ознак, як нормальних, так і патологічних. Він дозволяє виявити спадковий характер ознаки, визначити пенетрантність алелю, оцінити ефективність на організм деяких зовнішніх чинників (лікарських препаратів, навчання, виховання).

Суть методу полягає у порівнянні прояви ознаки у різних групах близнюків при врахуванні подібності чи відмінності їх генотипів. Монозиготні близнюки,що розвиваються з однієї заплідненої яйцеклітини, генетично ідентичні, оскільки мають 100% загальних генів. Тому серед монозиготних близнюків спостерігається високий відсоток конкордантних пар,у яких ознака розвивається в обох близнюків. Порівняння монозиготних близнюків, що виховуються в різних умовахпостембріонального періоду, що дозволяє виявити ознаки, у формуванні яких істотна роль належить факторам середовища. За цими ознаками між близнюками спостерігається дискордантність,тобто. відмінності. Навпаки, збереження подібності між близнюками, незважаючи на відмінності умов їхнього існування, свідчить про спадкову обумовленість ознаки.

Зіставлення парної конкордантності за даною ознакою у генетично ідентичних монозиготних та дизиготних близнюків, які мають у середньому близько 50% загальних генів, дає можливість об'єктивніше судити про роль генотипу у формуванні ознаки. Висока конкордантність у парах монозиготних близнюків і значно нижча конкордантність у парах дизиготних близнюків свідчать про значення спадкових відмінностей у цих парах визначення ознаки. Подібність показника конкордантності у моно-і дизиготних близнюків свідчить про незначну роль генетичних відмінностей та визначальну роль середовища у формуванні ознаки або розвитку захворювання. Достовірно розрізняються, але досить низькі показники конкордантності в обох групах близнюків дають можливість судити про спадкову схильність до формування ознаки, що розвивається під впливом факторів середовища.

Встановлення співвідносної ролі спадковості та середовища у розвитку різних патологічних станів дозволяє лікарю правильно оцінити ситуацію та проводити профілактичні заходи при спадковій схильності до захворювання або здійснювати допоміжну терапію за його спадкової обумовленості.

Труднощі близнюкового методу пов'язані, по-перше, із відносно низькою частотою народження близнюків у популяції (1:86-1:88), що ускладнює підбір достатньої кількості пар із даною ознакою; по-друге, з ідентифікацією монозиготності близнюків, що має велике значеннядля одержання достовірних висновків.

Для ідентифікації монозиготності близнюків застосовують низку методів. 1. Полісимптомний метод порівняння близнюків за багатьма морфологічними ознаками (пігментації очей, волосся, шкіри, формі волосся та особливостям волосяного покриву на голові та тілі, формі вух, носа, губ, нігтів, тіла, пальцевим візерункам). 2. Методи, що ґрунтуються на імунологічній ідентичності близнюків за еритроцитарними антигенами (системи АВО, MN, резусом), за сироватковими білками (γ-глобуліну). 3. Найбільш достовірний критерій монозиготності надає трансплантаційний тест із застосуванням перехресної пересадки шкіри близнюків.

Незважаючи на трудомісткість близнюкового методу і можливість помилок щодо монозиготності близнюків, висока об'єктивність висновків робить його одним із широко застосовуваних методів генетичних досліджень у людини.