X-сцепленное рецессивное наследование

X-сцепленное рецессивное наследование (англ. X-linked recessive inheritance) — один из видов сцепленного с полом наследования. Такое наследование характерно для признаков, гены которых расположены на Х-хромосоме и которые проявляются только в гомозиготном или гемизиготном состоянии. Такой тип наследования имеет ряд врождённых наследственных заболеваний у человека, эти заболевания связаны с дефектом какого-либо из генов, расположенных на половой Х-хромосоме, и проявляются в случае, если нет другой Х-хромосомы с нормальной копией того же гена^[1]. В литературе встречается сокращение XR для обозначения X-сцепленного рецессивного наследования^[2][3][4].

Наиболее частый случай X-сцепленного рецессивного наследования: от матери, которая является носителем, при здоровом отце.

X-сцепленное наследование рецессивного признака от отца, который является больным.

Крисс-кросс наследование цвета глаз у дрозофилы. Все сыновья матери, гомозиготной по рецессивному признаку «белые глаза», имеют белые глаза. Все дочери имеют красные глаза, унаследовав от отца доминантный аллель, обуславливающий красный цвет глаз.

Для Х-сцепленных рецессивных заболеваний характерно, что обычно поражёнными являются мужчины, для редких Х-сцепленных заболеваний это справедливо почти всегда. Все их фенотипически здоровые дочери являются гетерозиготными носительницами. Среди сыновей гетерозиготных матерей соотношение больных и здоровых равно 1 к 1^[5].

Частным случаем Х-сцепленного рецессивного наследования является крисс-кросс наследование (англ. criss-cross inheritance, также наследование крест-накрест), в результате которого признаки отцов проявляются у дочерей, а признаки матерей — у сыновей. Название такому типу наследования дал один из авторов хромосомной теории наследования Томас Хант Морган. Он впервые описал такой тип наследования для признака цвета глаз у дрозофилы в 1911 году^[6]. Крисс-кросс наследование наблюдается тогда, когда мать является гомозиготой по рецессивному признаку, локализованному в Х-хромосоме, а у отца в единственной Х-хромосоме имеется доминантный аллель этого гена. Выявление такого вида наследования при анализе расщепления является одним из доказательств локализации соответствующего гена на Х-хромосоме^[7].

Особенности наследования рецессивных признаков, сцепленных с полом, у человека

У человека, как у всех млекопитающих, мужской пол гетерогаметный (XY), а женский пол гомогаметный (XX). Это означает, что у мужчин только одна Х- и одна Y-хромосома, а у женщин имеется две Х-хромосомы. В Х-хромосомах и Y-хромосомах есть небольшие гомологичные участки (псевдоаутосомные регионы). Наследование признаков, гены которых расположены в этих областях, аналогично наследованию аутосомных генов, и в этой статье оно не рассматривается.

Признаки, сцепленные с Х-хромосомой, могут быть рецессивными и доминантными. Рецессивные признаки не проявляются у гетерозиготных особей в присутствие доминантного признака. Так как у мужчин есть только одна Х-хромосома, мужчины не могут быть гетерозиготными по тем генам, которые находятся в Х-хромосоме. По этой причине у мужчин возможны всего два состояния X-сцепленного рецессивного признака^[8]:

• при наличии в единственной Х-хромосоме аллеля, детерминирующего признак или расстройство, у мужчины проявляется таковой признак или расстройство, а все его дочери получают от него этот аллель вместе с Х-хромосомой (сыновья получат Y-хромосому);
• если такового аллеля в единственной в Х-хромосоме нет, то у мужчины этот признак или расстройство не проявляется и потомству не передаётся.

Так как у женщин две Х-хромосомы, то для Х-сцепленных рецессивных признаков у них возможны три состояния^[8]:

• аллель, определяющий этот признак или расстройство, отсутствует в обеих Х-хромосомах — признак или расстройство не проявляется и потомству не передаётся;
• аллель, определяющий признак или расстройство, присутствует только в одной Х-хромосоме — признак или расстройство обычно не проявляется, а при наследовании примерно 50 % потомков получают от неё этот аллель вместе с Х-хромосомой (другие 50 % потомков получат другую Х-хромосому);
• аллель, определяющий признак или расстройство, присутствует в обеих Х-хромосомах — признак или расстройство проявляется и потомству передаётся в 100 % случаев.

Некоторые расстройства, наследующиеся по X-сцепленному рецессивному типу, могут быть настолько тяжёлыми, что приводят к внутриутробной гибели плода. В этом случае среди членов семьи и среди их предков может не быть ни одного известного больного.

Женщины, которые имеют только одну копию мутации, называются носителями. Обычно такая мутация не выражается в фенотипе, то есть никак не проявляется. Отдельные заболевания с Х-сцепленным рецессивным наследованием всё же имеют некоторые клинические проявления у женщин-носителей вследствие механизма дозовой компенсации, благодаря которому в соматических клетках случайно инактивируется одна из Х-хромосом, и в одних клетках организма экспрессируется один Х-аллель, а в других — другой^[9].

Некоторые X-сцепленные рецессивные заболевания человека

Распространённые

Часто встречающиеся X-сцепленные рецессивные заболевания:

• Наследственное нарушение цветового зрения (дальтонизм). Разной степенью слабости красно-зелёного восприятия в Северной Европе страдают примерно 8 % мужчин и 0,5 % женщин^[10].
• X-сцепленный ихтиоз. На коже пациентов появляются сухие огрубевающие участки вследствие избыточного накопления сульфированных стероидов. Встречается у 1 из 2000-6000 мужчин^[11].
• Мышечная дистрофия Дюшенна. Заболевание, сопровождающееся дегенерацией мышечной ткани и приводящее к смерти в молодом возрасте. Встречается у 1 из 3600 новорожденных мужского пола^[12].
• Гемофилия A (классическая гемофилия). Заболевание, связанное с недостаточностью VIII фактора свёртываемости крови, встречается у одного из 4000-5000 мужчин^[13].
• Гемофилия B. Заболевание, связанное с недостаточностью IX фактора свёртываемости крови, встречается у одного из 20 000-25 000 мужчин^[14].
• Мышечная дистрофия Беккера. Заболевание аналогичное мышечной дистрофия Дюшенна, но протекающее несколько мягче. Встречается у 3-6 из 100 000 новорожденных мужского пола.
• Синдром Кабуки — множественные врождённые дефекты (пороки сердца, дефицит роста, потеря слуха, аномалии мочевыводящих путей) и умственная отсталость. Распространённость 1:32000^[15].
• Дефицит глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы, являющаяся причиной неиммунной гемолитической анемии вследствие воздействия ряда причин, среди которых наиболее частые: инфекции, прием различных медикаментов, химикатов или продуктов питания. Наиболее известное проявление - "фавизм", названное вследствие возникновения анемии при употреблении конских бобов(лат fava -боб).
• Синдром нечувствительности к андрогенам (синдром Морриса) — индивид с завершённым синдромом обладает женской внешностью, развитой грудью и влагалищем, несмотря на кариотип 46XY и неопустившиеся яички. Частота встречаемости от 1:20 400^[16] до 1:130000^[17] новорожденных с кариотипом 46,XY.

Редкие

• Болезнь Брутона (врождённая агаммаглобулинемия). Первичный гуморальный иммунодефицит. Встречается среди мальчиков с частотой 1:100000^[18] — 1:250 000^[19].
• Синдром Вискотта-Олдрича — врождённый иммунодефицит и тромбоцитопения. Распространённость: 4 случая на 1 000 000 новорожденных мужского пола^[20].
• Синдром Лоу (окулоцереброренальный синдром) — скелетные аномалии, разнообразные почечные нарушения, глаукома и катаракта с раннего детства. Встречается с частотой 1:500 000 новорожденных мужского пола^[21].
• Синдром Аллана-Херндона-Дадли — редкий синдром, встречающийся только у мужчин, при котором нарушено постнатальное развитие головного мозга. Синдром вызван мутацией в гене MCT8, кодирующем белок, транспортирующий тиреоидный гормон. Впервые описан в 1944 году^[22].

См. также

• X-сцепленное доминантное наследование
• Наследование, сцепленное с полом

Примечания

1. Фонд «Подари жизнь». Х-сцепленное рецессивное наследование  (неопр.). Дата обращения: 6 мая 2014. Архивировано 4 мая 2014 года.
2. Seroquel XR (quetiapine) Disease Interactions  (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2014. Архивировано 13 мая 2014 года.
3. A novel X‐linked recessive form of Mendelian susceptibility to mycobaterial disease  (неопр.). Дата обращения: 2 октября 2017. Архивировано 13 марта 2021 года.
4. X-linked mendelian susceptibility to mycobacterial diseases  (неопр.). Дата обращения: 9 мая 2014. Архивировано 12 мая 2014 года.
5. Фогель Ф., Мотульский А. Генетика человека в 3-х томах. — М.: Мир, 1989. — Т. 1. — С. 162—164. — 312 с.
6. Morgan T.H., Sturtevant A.H., Muller H.J., Bridges C.B. The mechanism of mendelian heredity. — New York: Henry Holt and Company, 1915. — 262 с.
7. Англо-русский толковый словарь генетических терминов. Арефьев В. А., Лисовенко Л. А., Москва: Изд-во ВНИРО, 1995 г.
8. Шевченко В. А., Топорнина Н. А., Стволинская Н. С. Генетика человека: Учеб. для студ. высш. учеб. заведений. 2-е изд., испр. и доп. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. — 240 с.: ISBN 5-691-00477-8 с 116
9. Dobyns WB, Filauro A. Inheritance of most X-linked traits is not dominant or recessive, just X-linked. Am J Med Genet A. 2004 Aug 30;129A(2):136-43.  (неопр.) Дата обращения: 2 октября 2017. Архивировано 18 марта 2016 года.
10. OMIM Color Blindness, Deutan Series; CBD  (неопр.). Дата обращения: 6 мая 2014. Архивировано 1 августа 2015 года.
11. Carlo Gelmetti; Caputo, Ruggero. Pediatric Dermatology and Dermatopathology: A Concise Atlas (англ.). — T&F STM, 2002. — P. 160. — ISBN 1-84184-120-X.
12. Duchenne muscular dystrophy: MedlinePlus Medical Encyclopedia  (неопр.). Nlm.nih.gov. Дата обращения: 6 мая 2014. Архивировано 27 июня 2011 года.
13. Barbara A Konkle, MD, Neil C Josephson, MD. Hemophilia A. Synonyms: Classic Hemophilia, Factor VIII Deficiency. GeneReviews, 2000  (неопр.). Дата обращения: 2 октября 2017. Архивировано 19 октября 2019 года.
14. Barbara A Konkle, MD, Neil C Josephson, MD, Hemophilia B. Synonyms: Christmas Disease, Factor IX Deficiency. GeneReviews, 2000  (неопр.). Дата обращения: 2 октября 2017. Архивировано 20 октября 2019 года.
15. Kabuki syndrome  (неопр.). Genetics Home Reference. Дата обращения: 6 мая 2014. Архивировано 21 апреля 2018 года.
16. Bangsbøll S., Qvist I., Lebech P. E., Lewinsky M. Testicular feminization syndrome and associated gonadal tumors in Denmark (англ.) // Acta Obstet Gynecol Scand^[англ.] : journal. — 1992. — January (vol. 71, no. 1). — P. 63—6. — doi:10.3109/00016349209007950. — PMID 1315102.
17. Mazen I., El-Ruby M., Kamal R., El-Nekhely I., El-Ghandour M., Tantawy S., El-Gammal M. Screening of genital anomalies in newborns and infants in two egyptian governorates (англ.) // Horm Res Paediatr^[англ.] : journal. — 2010. — Vol. 73, no. 6. — P. 438—442. — doi:10.1159/000313588. — PMID 20407231.
18. Mahmoudi, Massoud. Allergy and Asthma: Practical Diagnosis and Management (англ.). — McGraw-Hill Education, 2007. — ISBN 978-0-07-147173-2.
19. Moise A., Nedelcu F. D., Toader M. A., Sora S. M., Tica A., Ferastraoaru D. E., Constantinescu I. Primary immunodeficiencies of the B lymphocyte (неопр.) // J Med Life. — 2010. — Т. 3, № 1. — С. 60—63. — PMID 20302197. Архивировано 4 октября 2022 года.
20. Perry G. S. 3rd, Spector B. D., Schuman L. M., Mandel J. S., Anderson V. E., McHugh R. B., Hanson M. R., Fahlstrom S. M., Krivit W., Kersey J. H. The Wiskott-Aldrich syndrome in the United States and Canada (1892-1979). (англ.) // The Journal of pediatrics. — 1980. — Vol. 97, no. 1. — P. 72—78. — PMID 7381651.
21. Loi M. Lowe syndrome. (англ.) // Orphanet journal of rare diseases. — 2006. — Vol. 1. — P. 16. — doi:10.1186/1750-1172-1-16. — PMID 16722554.
22. Schwartz C. E. et al. Allan-Herndon-Dudley syndrome and the monocarboxylate transporter 8 (MCT8) gene (англ.) // The American Journal of Human Genetics. — 2005. — Vol. 77, no. 1. — P. 41—53. Архивировано 16 ноября 2021 года.