Аутосомно-рецессивное и аутосомно-доминантное наследование. Наследование сцепленное с Х-хромосомой
Почти все случаи тяжелой ферментативной недостаточности — классические врожденные нарушения метаболизма, впервые описанные Archibald Garrod в 1903 г., — обусловливают рецессивный фенотип. Болыпинство гомеопатических систем, включающих все метаболические процессы, обладают достаточной пластичностью для осуществления нормальной функциональной активности, если один из этапов ферментативной реакции работает в полсилы, как это происходит у гетерозигот по мутантному аллелю в структурном гене, кодирующем фермент.
Однако если есть 2 мутантных аллеля, которые снижают ферментативную активность до нескольких процентов от нормальных значений или ниже, поддержание гомеостаза становится невозможным.
Аутосомно-доминантное наследование. Только несколько видов ферментативной недостаточности и большинство нарушений в развитии и структуре наследуются как доминантные признаки. Это обусловлено рядом причин. Одна из них состоит в том, что в процессе развития организма спектр вариантов ответа организма на стресс ограничен и, если уровень структурных или регуляторных макромолекул составляет только 50% нормы, система не способна справиться со стрессом. Другая причина, иллюстрируемая мутациями молекулпроколлагена, касается продуктов гена, которые должны взаимодействовать до того, как станут функционально активными.
При комбинации аберрантного белка с нормальным образуется дефектный мультимер, влияние гетерозиготного носительства усиливается и возникает так называемый доминантно-негативный эффект.
Большинство доминантно-наследуемых признаков человека проявляются не полностью, поскольку гетерозиготы поражаются в меньшей степени, чем гомозиготы. Иллюстрацией может служить дефект ЛНП-R: гетерозиготы имеют классическую гинерлипидемию типа IIа, тогда как у гомозигот количественные показатели этого же заболевания намного хуже. Вполне может оказаться, что гомозиготность по большинству аллелей, которые вызывают доминантно-наследуемые заболевания, несовместима с жизнью.
Наследование, сцелепнное с Х-хромосомой. Практически все заболевания, вызываемые мутациями в Х-хромосоме, наиболее тяжело протекают у гемизиготных мужчин. У женщин, гетерозиготных но тем же мутациям, также присутствуют некоторые признаки, хотя менее выраженные и проявляющиеся в более позднем возрасте. Например, у большинства женщин-носителей дефицита (х-галактозидазы А (болезнь Fabry) развивается цереброваскулярная болезнь или почечная недостаточность, обусловленная накоплением гликосфинголипидов.
Митохондриальное наследование. Преобразование энергии в процессе окислительного фосфорилирования происходит в митохондриях, расположенных в цитоплазме большинства клеток. В каждой клетке присутствуют многочисленные митохондрии, содержащие по одной хромосоме. Некоторые ферменты, участвующие в окислительном фосфорилировании, и белки, транспортируемые в митохондрии, кодируются генами ядерных хромосом; остальные белки кодируются генами, локализованными в митохондриальной хромосоме.
Таким образом, дефекты окислительного фосфорилирования могут быть вызваны либо мутациями генов, локализованных в аутосомах или Х-хромосоме, и могут приводить к развитию заболеваний, наследуемых по законам Менделя как рецессивные признаки, либо мутациями генов па митохондриальной хромосоме, в таком случае наследование заболеваний не подчиняется законам Менделя. Различия можно объяснить событиями, происходящими при зачатии. Сперматоцит, если и привносит в зиготу митохондрии, то очень мало, поэтому эффективный набор митохондрий, который всегда присутствует в плоде, создастся из митохондрий, уже имеющихся в цитоплазме ооцита.
Таким образом, фенотипические проявления, вызванные мутациями в митохондриальной хромосоме, наследуются от матери.
