Все заболевания, наследуемые по законам Менделя, являются результатом моногенных мутаций с большим эффектом. Мы не будем здесь детально рассматривать законы Менделя, т.к. каждый, кто изучал биологию, знает их. Мы только обратим внимание на некоторые моменты, имеющие медицинское значение.

Было подсчитано, что каждый человек является носителем от 5 до 8 поврежденных генов. Большинство из них являются рецессивными, поэтому не имеют серьезных фенотипических проявлений. Около 80-85% таких мутаций являются семейными. Оставшиеся представляют собой мутации, приобретенные de novo заболевшим индивидом.

Некоторые аутосомные мутации экспрессируются частично, т.е. являются гетерозиготными (мутантный ген находится в гетерозиготном состоянии), другие — полностью, т.е. являются гомозиготными (мутантный ген находится в гомозиготном состоянии).

Серповидно-клеточная анемия развивается вследствие замены нормального гемоглобина А (HbA) на аномальный гемоглобин S (HbS). Если мутантный ген является гомозиготным, весь продуцируемый гемоглобин аномален и даже при нормальном насыщении крови кислородом заболевание развивается в полной мере (т.е. происходит серповидная деформация всех эритроцитов, вследствие чего развивается гемолитическая анемия).

В гетерозиготном состоянии мутантного гена только часть гемоглобина является HbS (остальная часть представлена HbА), и тогда форма эритроцитов изменяется только при сниженном парциальном давлении кислорода. Это состояние назвали серповидно-клеточной аномалией эритроцитов, чтобы отличать его от выраженной формы серповидно-клеточной анемии.

Экспрессию гена обычно описывают как доминантную или рецессивную, однако необходимо помнить, что в некоторых случаях могут полностью экспрессироваться оба аллеля одного гена в гетерозиготном состоянии; такое взаимодействие аллелей называют кодоминантностью. Примером кодоминантного наследования являются антигены гистосовместимости и групп крови.

Генные мутации могут вызывать различные фенотипические проявления (плейотропию), и, напротив, мутации в различных генных локусах могут иметь сходные проявления (генетическую гетерогенность). Серповидно-клеточная анемия — пример плейотропии.

При этом наследственном заболевании точечная мутация не только вызывает образование HbS, что приводит к гемолизу эритроцитов, но и предрасполагает их к формированию микротромбов в мелких сосудах, что вызывает инфаркты в различных органах, фиброз селезенки и изменения в костях. Многочисленные поражения органов связаны с первичным дефектом синтеза гемоглобина.

С другой стороны, глубокая детская глухота может развиться вследствие различных аутосомно-рецессивных мутаций. Осознание генетической гетерогенности важно не только для генетического консультирования, но и для понимания патогенеза некоторых распространенных заболеваний, например сахарного диабета.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Аутосомно-доминантные заболевания и их характеристика"

1. Типы шока и их характеристика
2. Механизм развития (патогенез) септического шока
3. Стадии шока, их морфология и клиника
4. Структура генома человека и значение микроРНК
5. Причины генетических болезней человека и их патогенез
6. Типы мутаций и их характеристика
7. Менделевские заболевания и их характеристика
8. Аутосомно-доминантные заболевания и их характеристика
9. Аутосомно-рецессивные заболевания и их характеристика
10. Заболевания, сцепленные с Х-хромосомой и их характеристика