Геномный импритинг. Синдром Прадера-Вилли

Эксперименты с пронуклеарной трансплантацией на мышах показали обратимый эффект пола родителя на эмбрион. У мышей потомство может быть зачато с обоими гаплоидными хромосомными наборами, происходящими либо от отца, либо от матери. Зиготы с исключительно отцовскими генами останавливаются на стадии эмбрионального развития, но плацента при этом развивается практически нормально.
Зиготы с исключительно материнскими генами характеризуются нормальным развитием эмбриона, но остановкой развития плаценты.

Из вышесказанного ясно, что специфические гены по-разному отражаются на гаметогенезе, в зависимости от того, были они унаследованы от отца или матери. Этот процесс получил название геномного импринтинга. Феномен хорошо известен всем акушерамгинекологам. Пузырные заносы — не что иное, как плацентарные опухоли, не содержащие эмбриональных тканей, развивающиеся вследствие образования генома из двух гаплоидных наборов отцовских хромосом.

Тератомы яичника — эмбриональные опухоли, не содержащие плацентарной ткани и развивающиеся вследствие образования генома из двух гаплоидных наборов материнских хромосом. При триплоидии также встречают феномен геномного импринтинга. Эмбрионы мужского пола, имеющие двойной набор отцовских и один набор материнских хромосом, перерождаются в частичный пузырный занос. Эмбрионы женского пола, имеющие двойной набор материнских и один набор отцовских хромосом, перерождаются в замершие в развитии плоды с аномалиями плаценты. Импринтинг осуществляется за счет обратимого процесса метилирования.

геномный импритинг

Роль импринтинга в генетике человека была открыта благодаря цитогенетическому парадоксу. Синдром Прадера-Вилли, характеризующийся мышечной гипотонией при рождении, умеренной задержкой развития, гипогонадотропным гипогонадизмом, гипотрофией конечностей, булимией и ожирением, в большинстве случаев обусловлен делецией хромосомы 15 в локусе 15qll-13.

Фенотип синдрома Энжелмана, существенно отличающегося от синдрома Прадера-Вилли, включает грубую умственную отсталость, неадекватный смех, атаксию и судорожные припадки. Этот синдром также связан с делецией 15qll—13. На вопрос, каким образом два совершенно разных синдрома могут быть связаны с одной и той же цитогенетической делецией, ответили исследования на молекулярном уровне, показавшие, что деления при синдроме Прадера-Вилли имеет материнское, а при синдроме Энжелмана — отцовское происхождение.

У лиц, унаследовавших делецию 15q 11—13 по отцовской линии, развивается синдром Прадера-Вилли за счет инактивации или импринтинга критического региона, необходимого для процесса нормального развития, во время материнского мейоза при одновременной потере (в результате делеции) соответствующего региона отцовской хромосомы, который также должен был сохранять свою активность для нормального развития эмбриона. Новорожденные с синдромом Энжелмана наследуют делецию от матери, так как критический регион, необходимый для процессов нормального развития, был подвергнут инактивации или импринтингу в отцовской хромосоме и был утерян при делеции в материнской.

- Рекомендуем далее ознакомиться со статьей "Однородительская дисомия. Поражаемые хромосомы"

Оглавление темы "Наследование в генетике":
  1. Аутосомно-доминантный тип наследования. Особенности
  2. Аутосомно-рецессивное наследование. Х-сцепленный тип наследования
  3. Инактивация Х-хромосомы. Неменделевское наследование
  4. Мультифакториальное наследование. Семейные заболевания
  5. Митохондриальное наследование. Болезни митохондрий
  6. Геномный импритинг. Синдром Прадера-Вилли
  7. Однородительская дисомия. Поражаемые хромосомы
  8. Синдром ломкой Х-хромосомы. Причины и проявление
  9. Мозаицизм наследования: соматический и зародышевых клеток
  10. Генетика пола. Половая дифференцировка

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: