Тело человека №27, страница 16

РЕПРОДУКТИВНАЯ МЕДИЦИНА: Генетика

Ген ломкой Х-хромосомы

Ген задержки умственного развития при ломкой Х-хромосоме (FMR1) отвечает за продукцию FMRl-белка, который в наибольшем количестве обнаруживается в ткани мозга и в яичках. Функция этого белка неизвестна.

Условные обозначения:

Н 1 Н

Здоровый Здоровая Мужчина- Женщина- Больной

мужчина женщина носитель носитель мужчина

Ломкий участок на Х-хромосоме может быть обнаружен только у больных мужчин и у женщин-носителей с клиническими проявлениями болезни. Очевидное отсутствие таких участков хромосом у мужчин-носителей и здоровых женщин, а также парадоксальный механизм наследования синдрома получили объяснение после идентификации гена FMR1 в 1991 году.

Ген FMR1 - это последовательность ДНК, которая кодирует производство клеткой белка FMR1 (его количество у больных резко снижено), однако его функция до сих пор

А При диагностическом тестировании на синдром ломкой Х-хромосомы специфические FMR1-антитела при взаимодействии с FMR1 -белком в норме дают красное окрашивание. Отсутствие красного окрашивания вследствие резкого падения уровня FMR1 -белка (как на картинке) указывает на наличие заболевания.

неизвестна. Ген также содержит важный участок, который определяет, когда и в каких тканях начинается синтез белка FMR1. Эта регуляторная зона включает в себя короткие последовательности ДНК, которые могут изменяться в размере при передаче из поколения в поколение.

Последовательность состоит из трех одинаковых повторяющихся нуклеотидов (участки молекулы ДНК). Ген FMR1 вместе с регуляторной зоной подвергается репликации (размножению), когда клетка создает копию своей ДНК в процессе деления. Чем длиннее повторяющаяся последовательность нуклеотидов, тем больше вероятность ошибок при репликации.

ФОРМЫ ГЕНА FMR1 Известны три формы гена в зависимости от длины последовательности.

Нормальный ген содержит 2-55 повторений.

Премутантный ген состоит из 55-200 повторений.

Мутантный ген имеет более 200 повторений. Только наличие мутантной формы гена может сопровождаться клиническими симптомами.

Наличие трех форм гена обусловливает специфический механизм наследования данного синдрома. Нормальный ген переходит от родителей к потомству в стабильном виде

▲ На схеме генеалогического древа показан необычный механизм наследования синдрома ломкой Х-хромосомы - так называемый парадокс Шермана.

► Для хромосомного анализа во время беременности берется участок ворсин хориона - одной из оболочек плода. Таким образом может быть диагностирован синдром ломкой Х-хромосомы.

и редко превышает 55 повторений. Премутантная форма гена относительно стабильна в клетках организма-носителя, однако при его передаче потомству ошибки репликации могут вызвать удлинение

последовательности. Если число повторений последовательности превышает границу 200, то в этом случае унаследованный ген приведет к развитию у потомства синдрома ломкой Х-хромосомы.

Парадокс Шермана

Если мужчина является носителем премутантного гена синдрома ломкой Х-хромосомы, то и его дочь получит этот ген. Считается, что благодаря некоему механизму отбора сперматозоиды, несущие мутантный генетический материал, менее способны к оплодотворению яйцеклетки, и поэтому мутантные гены никогда не передаются дочерям. Другие исследователи объясняют парадокс Шермана присутствием как прему-тантных, так и мутантных генов одновременно и особенностями наследования у мужчин и женщин.

У женщин - носителей премутантного гена наблюдается тенденция к передаче именно удлиненного мутировавшего гена потомству. Сыновья в таком случае будут больными, а у дочерей будут проявляться

различной степени выраженности клинические симптомы в зависимости от количества мозговых клеток с нормальной активной Х-хромосомой.

Мужчины - носители премутантного гена передадут видоизмененный ген дочерям, которые будут здоровы, но его передача следующему поколению приведет к появлению больных внуков, как изображено на картинке вверху.

► Семьи, в которых были случаи синдрома ломкой Х-хромосомы, направляются на генетическое консультирование, где врачи прогнозируют вероятность рождения у пары больных детей. Для выявления гена задержки умственного развития у партнеров из группы риска исследуют образец крови.