Цитогенетические болезни при поражении половых хромосом

Цитогенетические заболевания, вызванные поражением половых хромосом, встречаются гораздо чаще, чем заболевания, вызванные поражением аутосом.

Более того, дисбаланс половых хромосом (наличие дополнительной хромосомы или утрата хромосомы) организм переносит значительно легче, чем аналогичный дисбаланс аутосом. В большой степени эти различия связаны с двумя особенностями половых хромосом:
(1) инактивацией, или лайонизацией, всех Х-хромосом, кроме одной;
(2) небольшим количеством генов на Y-хромосоме. Рассмотрим эти особенности для лучшего понимания характера заболеваний, вызванных нарушениями в половых хромосомах.

В 1961 г. М.Ф. Лайон впервые сформулировала гипотезу инактивации Х-хромосом, которую в настоящее время называют гипотезой Лайон. Из этой гипотезы следует, что:
(1) только одна Х-хромосома в клетке может быть генетически активной;
(2) другая Х-хромосома материнской или отцовской природы подвергается гиперпикнозу и таким образом инактивируется;
(3) инактивация материнской или отцовской Х-хромосомы происходит случайным образом во всех клетках бластоцисты приблизительно на 16-й день эмбрионального развития;
(4) инактивация соответствующей хромосомы сохраняется во всех клетках, происходящих от одной клетки-предшественника. Таким образом, подавляющее большинство здоровых женщин в действительности имеют мозаичный тип и несут в себе две популяции клеток, одна из которых содержит инактивированную материнскую Х-хромосому, другая — инактивированную отцовскую.

Этим можно объяснить, почему в женском организме доза генов, расположенных на Х-хромосоме, такая же, как в мужском. Инактивированную Х-хромосому можно распознать в ядре в стадии интерфазы — Х-хромосома имеет вид темного небольшого образования, контактирующего с ядерной мембраной, известного как тельце Бара или Х-хроматин. В процессе инактивации Х-хромосомы участвует уникальный ген — XIST.

Его продукт представляет собой некодирующую РНК, сохраняющуюся в ядре и покрывающую Х-хромосому после ее транскрипции. Кроме того, эта РНК инициирует процесс ингибирования генов с помощью модификации хроматина и метилирования ДНК. Аллель XIST на активной Х-хромосоме находится в «выключенном» состоянии.

Синдром Тернера
Клиника синдрома Тернера

Хотя раньше считалось, что все гены на инактивированной Х-хромосоме «выключены», последние работы показали, что многие гены избегают инактивации. Молекулярные исследования выявили, что 21% генов на Хр и 3% на Xq остаются активными. По крайней мере некоторые гены, экспрессированные в обеих Х-хромосомах, необходимы для нормального роста и развития. Это предположение подтверждается тем фактом, что пациенты с моносомией Х-хромосомы (синдромом Тернера; 45, X) имеют тяжелые соматические расстройства и патологии гонад.

Если бы одной дозы сцепленных с Х-хромосомой генов было достаточно, такие пациенты не имели бы значительных клинических проявлений. Более того, хотя одна Х-хромосома в течение эмбриогенеза находится во всех клетках в неактивном состоянии, она избирательно реактивируется в оогониях перед первым делением мейоза. Таким образом, оказывается, что для нормального оогенеза необходимы обе Х-хромосомы.

Известно, что для развития организма по мужскому типу необходимо и достаточно Y-хромосомы. Независимо от количества Х-хромосом наличие одной Y-хромосомы определяет развитие мужского фенотипа. Ген SRY, отвечающий за развитие семенников (пол-определяющая область на Y-хромосоме), располагается на коротком плече Y-хромосомы. В течение длительного времени считалось, что это единственный значимый ген на данной хромосоме.

Последние исследования выявили множество других семейств генов в так называемой специфической мужской области на Y-хромосоме — MSY. Считается, что все эти гены отвечают за сперматогенез.

Заболевания, вызванные поражением половых хромосом, имеют следующие общие характеристики:
- они чаще всего приводят к хроническим болезням средней тяжести, связанным с половым развитием и бесплодием;
- их обычно сложно диагностировать при рождении, первые симптомы чаще всего появляются во время полового созревания;
- чем больше избыточных Х-хромосом в организме, как в мужском, так и в женском, тем вероятнее умственная отсталость.

Далее описаны наиболее важные заболевания, связанные с аберрациями половых хромосом.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Причины синдрома Клайнфельтера и механизмы его развития"

Оглавление темы "Патофизиология генетических болезней":
  1. Алкаптонурия (охроноз) и ее клиника
  2. Комплексные полигенные заболевания и их характеристика
  3. Нормальный кариотип и его характеристика
  4. Структурные аномалии хромосом и их характеристика
  5. Трисомия по 21-й хромосоме (синдром Дауна) и ее характеристика
  6. Причины синдрома Дауна и механизмы его развития
  7. Причины синдрома делеции хромосомы 22q11.2 и механизмы его развития
  8. Цитогенетические болезни при поражении половых хромосом
  9. Причины синдрома Клайнфельтера и механизмы его развития
  10. Причины синдрома Тернера и механизмы его развития

Рекомендуемое нашими посетителями:

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: