Начало >> Статьи >> Архивы >> Знайте свои гены

Хромосомы - Знайте свои гены

Оглавление
Знайте свои гены
Предисловие
Почему вы должны это знать?
Наследственное предрасположение
Врожденные дефекты
Выбор решения, у вас больной ребенок
Хромосомы
Аномальные хромосомы
Слишком много или слишком мало хромосом
Нормальное число хромосом, но структурные нарушения
Делеция хромосом
Половые хромосомы
Интерсексуальность
Миф о хромосомах преступности
Значение проблемы XYY
Внутриутробный диагноз плода с набором XYY
Оправдание невменяемостью XYY
Мужчины высокого роста и XYY
Вы и ваши гены
Как наследуются гены?
Вредные гены, унаследованные от одного из родителей, мутация
Вредные гены, унаследованные от обоих родителей
Вредные гены, получаемые от матери
Ослабленные симптомы болезни у носителей; болезни, вызываемые множественными факторами
От легкого до серьезного заболевания, время начала
Гены, раса и родня
Наследственная болезнь и этническая группа
Гены и история
Группы крови
Кровное родство и инцест, изнасилование
А кто отец?
Скрининг генных дефектов
Лекарства и другие опасности
Наследственные болезни, вызывающие неблагоприятные реакции на прием лекарств
Если вы страдаете наследственной болезнью...
Суеверия и врожденные дефекты
Могут ли мысли беременной женщины повлиять на развитие плода
Не человек и не животное, гороскоп и врожденные дефекты
Наследственные врожденные дефекты и умственная отсталость
Причины врожденных дефектов и умственной отсталости
Врожденные дефекты, возникающие при взаимодействии факторов наследственности и окружающей среды
Наследственная болезнь у матери, влияющая на ребенка
Инфекция
Рентгеновские лучи
Периоды, когда лекарства опасны
Противодиабетические, противораковые, противоэпилептические препараты во время беременности
Половые гормоны во время беременности
Антикоагулянты, лекарства и щитовидная железа во время беременности
Курение, наркотики, алкоголь во время беременности
Отравление свинцом, ртутью во время беременности, род занятий
Медико-генетическое консультирование
Кто проводит медико-генетическое консультирование?
Что можно ожидать от генетика-консультанта?
Искусственное оплодотворение от донора
Доноры спермы
Искусственное оплодотворение и закон
Пренатальный диагноз: амниоцентез
Что представляет собой амниотическая жидкость, проведение исследований
Как получают амниотическую жидкость, сроки, ультразвук
В какой мере безопасен амниоцентез?
Пренатальный диагноз: хромосомные нарушения
Родители — носители хромосомных аномалий
Другие основания для пренатальных хромосомных исследований, точность
Пренатальный диагноз: наследственные заболевания у мужчин
Наследственные заболевания у мужчин, диагноз, внутриутробное лечение
Пренатальные исследования при тяжелых физических врожденных пороках
Этика, мораль, закон и пренатальная диагностика
Пренатальная диагностика - определение пола плода, врачебная этика
Этика, мораль, закон и пренатальная диагностика - плод
Этика, мораль, закон и пренатальная диагностика - общество
Врожденные пороки сердца и наследственность
Сердечно-сосудистые заболевания и наследственность
Наследственно высокий риск коронарной болезни
Гипертония и наследственность
Наследственность и рак
Рак - генетика или окружающая среда?
Рак молочной железы, кожи и наследственность, социальная среда
Наследственные болезни и рак
Душевные расстройства, шизофрения и наследственность
Маниакально-депрессивный психоз, детский аутизм и наследственность
Диабет
Причины заболевания диабетом
Диабет и наследственность - заключение
Лечение наследственных болезней
Лекарственная и заместительная терапия наследственных болезней
Наследственность, умственные способности и расовые различия
Факторы, влияющие на развитие и измерение коэффициента интеллекта
Расстройства с нарушением способности учиться, дислексия
Гиперкинетический синдром у детей, высокий коэффициент интеллекта
Гены и продолжительность жизни
Почему мы стареем?
Предсказание или выбор пола вашего ребенка
Близнецы
Ребенок в пробирке
Будущее
Как поступать с новорожденными с тяжелыми дефектами?
Новорожденные с тяжелыми дефектами - семья и государство
Новорожденные с тяжелыми дефектами - за чью жизнь следует бороться?
Вопросы и ответы
Биохимические болезни, поддающиеся пренатальному диагнозу

Глава 2
ХРОМОСОМЫ
«Но почему именно у нас? Что еще за хромосомы? Почему именно у нашего ребенка лишняя? Перешла от кого-то из нас? Не повторится ли это?»
Такие вопросы неизменно задают растерянные, обезумевшие от горя молодые родители, впервые пришедшие ко мне на консультацию и еще не преодолевшие тяжелого и мрачного недоверия, ощущения чего-то нереального, возникшего у них в результате поставленного мной диагноза, едва они обретают способность говорить.
Снова и снова супруги признаются, что они и понятия не имеют о хромосомах, не знают, чем хромосомы отличаются от генов или даже в чем разница между врожденными и наследственными дефектами.
Я пытаюсь ответить на подобные вопросы как можно проще и яснее, убеждая их, что для понимания этого никаких предварительных знаний биологии не требуется: достаточно нескольких иллюстраций и фотографий. Начнем с клетки.

КЛЕТКИ

Наше тело состоит из миллиардов клеток, многие из которых выполняют весьма специфические функции. Так, клетки мозга служат для памяти и умственной деятельности, клетки сердца — для ритмического сокращения, клетки кишечника — для вырабатывания слизи* и т. д.  Продолжительность жизни клеток нашего тела зависит от того, какому органу они принадлежит. В то время как клетки мозга не восстанавливаются (в действительности мы постоянно, по мере старения, их теряем), клетки, выстилающие кишечник, погибают и полностью возмещаются каждые 24 часа или около того. Подсчитано, что в нашем теле каждую секунду умирает около 50 млн. клеток, но они быстро возмещаются новыми почти в таком же количестве. Клетки спермы в семенниках могут жить лишь несколько месяцев, в то время как яйцеклетки в яичнике живут дольше 50 лет. Одной из возможных причин врожденных аномалий у ребенка является тот факт, что женские яйцеклетки подвержены влиянию факторов окружающей среды, таких, как рентгеновские лучи или медикаменты, начиная с раннего детства женщины и вплоть до конца детородного периода ее жизни.

* Цифра неточная: суммарная частота форм патологии, особенно если иметь в виду мультифакториальные заболевания, которые могут проявиться в течение всей жизни, раза в два выше, т. е. здоровых людей чуть больше 90%. — Прим. peд.

Несмотря на то что разные клетки организма выполняют специфические функции, их основные составные части сходны. Центром клеточной активности является ядро. Оно не только контролирует функции клетки, но и содержит всю генетическую информацию о развитии организма в целом, унаследованную нами от родителей. Ядро содержит нитевидные химические структуры, называемые хромосомами, наиболее важным компонентом которых является ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота).

НОРМАЛЬНЫЕ ХРОМОСОМЫ

Уже почти целое столетие мы знаем, что если в определенный момент существования клетки ввести в нее специальный краситель, то эти нитевидные структуры вберут в себя красящее вещество и станут более доступными для наблюдения. По этой причине их и назвали хромосомами (от греческих слов «хрома» — краска и «сома» — тело).

С конца прошлого* столетия ученые стали предполагать, что хромосомы—носители наследственных факторов.
Вся необходимая информация, которая требуется для управления формированием и функционированием человеческого существа — или любого другого живого организма от бактерии и растения до слона,— содержится в этих сложных тонких нитях. Хромосомы же в свою очередь состоят из генов, которые являются единицами наследственности. Сами по себе гены столь малы, что их невозможно рассмотреть даже в электронный микроскоп.
Половину нашего хромосомного набора мы получаем от отца и половину — от матери. Гены, образующие хромосомы, точно так же в равной степени передаются нам каждым из родителей. В свою очередь мы передадим половину наших хромосом и генов каждому из наших собственных детей. Рассмотрение того, что происходит с хромосомами в норме при передаче их родителями ребенку, поможет нам понять и то, что происходит с ними, когда бывают отклонения.

* Основная функция клеток кишечника состоит в разложении сложных белковых и других веществ, поступающих с пищей, на более простые составные части с последующим всасыванием в кровь и лимфу. — Прим. ред.

Число, размер и пол

Число хромосом и их структура у разных живых организмов весьма сильно отличаются, колеблясь от 4 до 500 хромосом в каждой клетке. В клетке шимпанзе и горилл 48 хромосом. В 1956 г. было установлено, что в каждой клетке человека (исключая сперматозоиды и яйцеклетки) содержится 46 хромосом, а не 48, как первоначально думали. Хромосомы в клетке можно наблюдать в микроскоп и фотографировать; они выглядят, как показано на рис. 1. Каждую хромосому из фотографии можно вырезать, наклеить на картон, расположив по порядку, начиная с самых больших по размеру. Как показано на рис. 2. 22 пары хромосом 2 (всего 44) располагают в порядке убывания их длины. В каждой паре одна хромосома отцовская, другая — материнская.

Хромосомы внутри клетки
Рис. 1. Хромосомы внутри клетки, наблюдаемые в микроскоп.
Оставшиеся две хромосомы в каждой клетке называются половыми, поскольку они содержат информацию, определяющую пол будущего индивида. Заметьте, что на рис. 2 две половые хромосомы помещены отдельно. Каждый родитель передает своему потомку только одну из половых хромосом. Половые хромосомы женщин обозначаются символом XX, а мужчин — XY. Если зародыш, получивший от женщины одну Х-хромосому, получит от мужчины также Х-хромосому, то родится девочка (XX). Если же мужчина передает зародышу Y-хромосому, то комбинация ее с женской хромосомой (X) приводит к рождению мальчика (XY). Присутствие хромосомы Y всегда определяет мужской пол новорожденного (даже при хромосомных нарушениях, когда наряду с Y-хромосомой в клетках присутствуют две или более Х-хромосомы).

Нормальные хромосомы в клетке человека
Рис. 2. Нормальные хромосомы в клетке человека, расположенные в порядке убывающей величины.

Нормальные хромосомы в клетке человека, расположенные в порядке убывающей величины и окрашенные
Рис. 3. Нормальные хромосомы в клетке человека, расположенные в порядке убывающей величины и окрашенные с целью показать поперечные полосы.
Хромосомы можно различать и более точно, чем только по их размеру. Использование новой техники окрашивания позволяет обнаружить на каждой хромосоме поперечные полосы (рис. 3). И, по-видимому, так же, как отпечатки пальцев, своеобразие рисунка полос на хромосомах уникально и характерно только для данного индивида. Этот новый метод окраски обусловил значительный прогресс в медицине, так как сделал возможным обнаружение мельчайших дефектов хромосом, которые при применении старой техники оставались незамеченными.

Сперматозоиды и яйцеклетки

При образовании как сперматозоида, так и яйцеклетки обычное для остальных клеток число хромосом— 46 — уменьшается вдвое, до 23 хромосом. Сливаясь при оплодотворении, они образуют одну клетку, содержащую опять же 46 хромосом. Почему зародышевые клетки содержат только по 23 хромосомы?
Это очень сильное утверждение. В действительности основные типы бэндинга (полосатости хромосом) сходны у многих индивидов, но уникальны для каждой пары хромосом. — Прим. ред.

деление хромосомы (мейоз)
Рис. 4. Поэтапное деление хромосомы (мейоз).
И как после оплодотворения происходит разделение хромосом и в процессе роста и развития от единственной живой клетки возникает человеческий организм? Последовательность событий лучше всего проследить, внимательно рассматривая рис. 4. Начнем с ядра клетки в семенниках мужчины (тот же процесс происходит и в яичниках женщины). Для простоты проследим только то, что происходит с одной из 23 пар хромосом в этом клеточном ядре. Аналогичный процесс, называемый мейозом, происходит с каждой из 23 хромосомных пар в каждой клетке, из которой возникают сперматозоиды и яйцеклетки.
Первый этап: видна одна клетка с парой хромосом.
Второй этап: хромосомы расщепляются продольно и начинают разделяться.
Третий этап: клеточное ядро начинает делиться.
Четвертый этап: клеточное ядро (и клетка, в которой оно находится) разделилось на два новых ядра, содержащих каждое по паре хромосом.
Пятый этап: две хромосомы в каждом из новых ядер, по мере того как клетка и ее ядро делятся, начинают расходиться.
Шестой этап: образовались новые клетки с ядрами, содержащими только по одной хромосоме из предшествующей клетки. Мы можем видеть, что из первоначальной клетки с двумя хромосомами получились четыре клетки с одной- единственной хромосомой в каждой. Так образуются сперматозоиды и яйцеклетки, и они содержат по 23 хромосомы, половину первоначального числа. Когда эти зародышевые клетки при оплодотворении соединяются друг с другом, возникает одна клетка с 46 хромосомами. Следовательно, мы получили половину наших хромосом (а тем самым и генов) от отца, а половину — от матери.

«Умножение» путем деления

Мы вошли в жизнь, как это показано здесь, единственной живой клеткой с 46 хромосомами. Проследим же развитие этой клетки (рис. 5) — ее деление (процесс, называемый митозом) — на модели клетки, содержащей для простоты одну-единственную пару хромосом.
Первый этап: видна единственная клетка с парой хромосом, развитие которых мы собираемся проследить.
Второй этап: каждая хромосома расщепляется продольно, и таким образом возникают две пары.
Третий этап: в каждой паре хромосомы отделяются одна от другой; ядро клетки и сама клетка начинают делиться.
Четвертый этап: партнеры из каждой пары находятся теперь в двух новых клетках. Мы видим, что из одной первоначальной образовались две клетки. Весь процесс деления клетки повторяется бесконечно и в итоге приводит к образованию всех клеток в человеческом теле.
деление клетки (митоз)
Рис. 5. Поэтапное деление клетки (митоз).
Нормальный процесс деления клетки может быть нарушен, хромосомы яйцеклетки или сперматозоида могут быть аномальными уже во время оплодотворения. И в том и в другом случае последствия почти всегда бывают весьма печальными. Поскольку теперь дефекты хромосом в достаточной мере известны, рассмотрим проистекающие отсюда отклонения несколько подробнее.



 
« Звуковая симптоматика приобретенных пороков сердца   Зоб с явлениями тиреотоксикоза »