Доминантность и рецессивность генов. Виды генных заболеваний
Связанные между собой понятия «доминантность» и «рецессивность» характеризуют фенотип, но не гены. Фенотип считается доминантным, если пациент гетерозиготен по мутации и несет 1 копию мутантного аллеля и I нормального. Это относится к генам, локализованным как на аутосомах, так и на Х-хромосоме.
Фенотип считается рецессивным, если у пациента в локусе, связанном с заболеванием, имеется 2 мутантных аллеля. Если мутантные аллели идентичны, пациент является гомозиготой по этому локусу. Это характерно для случаев, когда идентичный аллель наследуется по нисходящей от обоих родителей (т.е. родители имеют общего предка и являются кровными родственниками) или когда мутантный аллель широко распространен в популяции (например, мутации, вызывающие кистозный фиброз и серповидно-клеточную анемию).
Изучение мутантных аллелей биохимическими и генетическими методами показало, что появление большинства рецессивных фенотипов связано с наличием двух разных мутантных аллелей. Это состояние называют генетической смесью, которое свидетельствует о широком разнообразии мутаций в каждом локусе. Мужчины гемизиготны, поскольку у них в каждом локусе имеется только одна Х-хромосома; в фенотипе мужчин мутантный локус всегда экспрессирован.
Несмотря па то что практически все признаки, сцепленные с Х-хромосомой, в большей степени выражены у гемизиготных мужчин по сравнению с гетерозиготными женщинами, абсолютное большинство заболеваний, сцепленных с Х-хромосомой, наблюдают у женщин.
Будут ли заболевание считать доминантным или рецессивным, зависит от того, насколько точно установлен фенотип и как его определяли. Например, семейная гиперхолестеринемия относится к довольно распространенным наследственным заболеваниям, вызываемым дефектами рецептора липопротеинов низкой плотности.
Подавляющее большинство пациентов гетерозиготны по мутантному аллелю в локусе ЛНП-рецептора на 19-й хромосоме, и заболевание наследуется по законам Менделя как доминантный признак. У ребенка, родители которого являются гетерозиготами по мутации ЛНП-R, появляется 25% риск наследовать оба мутантных аллеля и оказаться гомозиготой или приобрести генетическую смесь мутаций ЛНП-R.
Такой ребенок страдает гораздо более тяжелой формой семейной гиперхолестеринемии по сравнению с ребенком, у которого дефект наследовался по законам Менделя как рецессивный признак. Аналогично гомозиготность по мутации в гемоглобине S в локусе бета-глобина на хромосоме 11р15.5 приводит к развитию семейной аутосомно-рецессивной серповидно-клеточной анемии.
У гетерозигот по этой же мутации заболевание развивается редко, однако при исследовании в условиях гипоксии у них обнаруживают серповидные эритроциты; такой фенотип передается по наследству как доминантный признак.
