Хромосомная патология плода причины и диагностика

Хромосомная патология плода причины и диагностика

Хромосомные патологии при беременности

  1. Хромосомные патологии
  2. Мейоз
  3. Тератоген
  4. Синдром Эдвардс
  5. Синдром Патау
  6. Синдром кошачьего крика
  7. Cиндром WAGR

Хромосомные патологии при беременности, к сожалению, совсем не такая редкость, как хотелось бы. Но, есть и хорошая новость – многие хромосомные патологии, по крайней мере, самые часто встречающиеся, можно диагностировать с помощью различных тестов еще на ранних сроках беременности. Конечно же, вылечить это невозможно даже при самой ранней диагностике, но у будущих родителей хотя бы появляется выбор – готовы ли они к рождению особенного ребенка, или примут решение прервать беременность. Если родители в любом случае решают оставить малыша, какое заболевание не было бы диагностировано, эта информация дает возможность максимально подготовиться к жизни после родов, обдумать, как и где они смогут лечить ребенка, будут теоретически знать, какие особенности ухода нужно иметь в виду и прочие важные нюансы.

Хромосомы представляют собой палочковидные структуры в середине каждой клетки в организме. Каждая клетка имеет 46 хромосом, сгруппированных в 23 пары. Когда хромосома является ненормальной, это может вызвать проблемы со здоровьем в организме. Аномальные хромосомы чаще всего образуются в результате ошибки во время деления клетки.

Аномалии хромосом часто происходят из-за одного или нескольких факторов:

  • Ошибки при делении половых клеток (мейоз)
  • Ошибки при делении других клеток (митоз)
  • Воздействие веществ, вызывающих врожденные дефекты (тератогены)

Мейоз

Мейоз — это процесс, при котором половые клетки делятся и создают новые половые клетки с половиной числа хромосом. Сперматозоиды и яйцеклетки — это половые клетки. Мейоз — это начало процесса развития ребенка. Когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, соединение приводит к зачатию ребенку с 46 хромосомами – это в случае нормы.

Но если мейоз не происходит нормально, у ребенка может быть лишняя хромосома (трисомия) или недостающая хромосома (моносомия). Эти проблемы могут привести к потере беременности, или они могут вызвать проблемы со здоровьем у ребенка.

Женщина в возрасте 35 лет и старше имеет более высокий риск рождения ребенка с хромосомной аномалией. Это потому, что ошибки в мейозе могут быть более вероятны в результате процесса старения. Женщины рождаются уже со всеми яйцеклетками в яичниках, но они начинают созревать в период полового созревания. Если женщине 35 лет, яйцеклеткам в яичниках также 35 лет. Вас могут направить на анализ крови на хромосомные патологии при беременности, если вы беременны и старше 35 лет. В мужском организме процессы образования сперматозоидов продолжаются на протяжении всего репродуктивного периода. Поэтому, возраст не сильно увеличивает риск хромосомных нарушений у возрастных отцов. Но более новые исследования предполагают, что редкие отклонения все же происходят.

Митоз — это деление всех других клеток в организме. Митоз приводит к тому, что количество хромосом в клетке удваивается до 92, а затем клетка делится пополам и количество хромосом также делится пополам — по 46. Этот процесс постоянно повторяется в клетках по мере роста ребенка. Митоз продолжается на протяжении всей вашей жизни. Он заменяет клетки кожи, клетки крови и другие типы клеток, которые повреждены или естественным образом погибают.

Во время беременности может возникнуть ошибка в митозе. Если хромосомы не делятся на равные половины, новые клетки могут иметь дополнительную хромосому (всего 47) или недостающую хромосому (всего 45).

Тератоген

Тератоген — это то, что может вызвать или повысить риск врожденного дефекта у ребенка. Это то, с чем может столкнуться мать во время беременности. Тератогены включают в себя:

  • Некоторые лекарства
  • Наркотики
  • Алкоголь
  • Табак
  • Токсичные химикаты
  • Некоторые вирусы и бактерии
  • Некоторые виды излучения

Каждая из наших хромосом имеет характерную структуру. Исторически ученые использовали технику окрашивания, которая окрашивает хромосомы в полосатый рисунок. Эти шаблоны полос облегчают идентификацию каждой из наших отдельных хромосом, и благодаря этому можно составить визуальное изображение кариотипа. Любое отклонение от нормального кариотипа известно как аномалия хромосомы.

Самые серьезные хромосомные расстройства вызваны потерей или приобретением целых хромосом. Какие это могут быть заболевания:

  • Трисомия 21 хромосомы – синдром Дауна (15 на 10 000)
  • Трисомия 18 хромосомы – синдром Эдвардса (3 на 10 000)
  • Трисомия 13 хромосомы – синдром Патау (2 на 10 000)
  • Моносомия Х-хромосомы – синдром Шерешевского-Тернера (2 на 10 000)
  • Кариотип XXY – синдром Клайнфельтера (10 из 10 000)
  • Кариотип XXX (возможно и большее количество Х-хромосом, например, ХХХХХ) – синдром «суперженщины» (10 на 10000)
  • Кариотип XYY (возможно большее количество Y-хромосомы – XYYY) – синдром «супермужчины» (10 на 10000) Структурные аномалии – это когда большие участки ДНК отсутствуют или лишние, при нормальном количестве хромосом.
  • Структурные нарушения могут принимать несколько форм:
  • Делеция – утрата части хромосомы, и вследствие этого, части генов, ответственных за те или иные функции в организме
  • Дупликация – мутация, вызывающая повторение участка хромосомы, что приводит к дополнительному генетическому материалу.
  • Транслокация – мутация, вызывающая перемещение одной части хромосомы в другую часть хромосомы (внутрихромосомно) или в другую хромосому вообще (межхромосомно). Есть два ключевых типа: обратный: сегменты из двух разных хромосом обмениваются частями, и второй — Робертсонский: вся хромосома прикрепляется к другой.
  • Инверсия: мутация, какой-то участок хромосомы оказывается повернутым на 180о .
  • Кольцевая хромосома – когда в обоих плеча хромосомы отсутствуют конечные фрагменты и они замыкаются, образуя круг
  • Изохромосомия – когда в хромосоме фрагменты ДНК повторяются в обоих плечах

Сбалансированные структурные аномалии включают перестройку генетического материала, но без общего прибавления или потери генетического материала, то есть «сумма» неизменна. Например, инверсии и транслокации.

Несбалансированные структурные отклонения связаны с получением или потерей генетического материала – остальные варианты структурных нарушений. Даже крошечные несбалансированные структурные аномалии могут повлиять на многие гены и, следовательно, оказать серьезное влияние на человека.

Чаще всего в практике встречаются транслокации и делеции, нежели другие виды структурных аномалий хромосом.

Несбалансированные структурные отклонения могут быть такими:

  • Синдром Вольфа — Хиршхорна – делеция короткого плеча хромосомы 4 (1 на 50 000)
  • Синдром кошачьего крика – делеция короткого плеча хромосомы 5 (1 на 50 000)
  • Синдром WAGR – микроделеция короткого плеча хромосомы 11 (1 на 500 000 до 1 миллиона)
  • Микроделеция Прадера-Вилли / Ангельмана с короткого плеча хромосомы 15 (1 на 15 000)
  • Микроделеция Ди-Джорджи из длинного плеча хромосомы 22 (1 в 4000)

Детальная характеристика хромосомной патологии плода при беременности, частой причины врожденных патологий и потери беременности, имеет решающее значение для выяснения генов для развития плода человека. Среди всех хромосомных аномалий, связанных с самопроизвольным прерыванием беременности, наиболее часто обнаруживаются хромосомные анеуплоидии, которые включают изменение числа копий всей хромосомы, например, трисомию 21, трисомию 13, трисомию 18 и моносомию X, и их встречаемость значительно возрастает с возрастом матери. Хромосомные структурные аномалии, возникающие из-за изменения структуры или частей хромосомы, например, делеции и дупликации, встречаются реже, чем хромосомная анеуплоидия, но скорость их обнаружения значительно улучшилась благодаря применению цитогенетических методов на основе микрочипов.

Читайте также:  Ингаляции физраствором польза и вред

Пожалуй, самым распространенным заболеванием, о котором знают все, является синдром Дауна. При этом заболевании лишняя 21 хромосома вызывает пороки развития, но, как правило, они совместимы с жизнью, а в реалиях современного уровня медицины серьезные проблемы со здоровьем коррегируются, чем улучшаются прогнозы относительно качества жизни и продолжительности жизни.

Синдром Эдвардс

Синдром Эдвардса – возникает вследствие дополнительной 18 хромосомы. Такие детки рождаются с множественными врожденными пороками развития, причем это чаще девочки. Такие дети маловесные, при том что беременности донашиваются до нормального срока. Как правило, для синдрома характерны, прежде всего, аномалии строения черепа – он имеет вытянутую форму, и лицевой череп также патологически развивается. Нижняя челюсть недоразвита, может быть расщелина неба и верхней губы, узкие глазные щели, деформированные, низкорасположенные ушные раковины. Иногда может отсутствовать слуховой проход. Грудная клетка более широкая и короткая, чем у здоровых детей. Характерны и изменения конечностей. Кроме того, аномалии и со стороны внутренних органов – пороки сердца, сосудов, нарушения со стороны формирования мозговых структур, нарушение мышечного тонуса. К сожалению, несмотря на любое лечение и уход, такие дети умственно не сохранны, интеллект сильно нарушен.

Продолжительность жизни этих детей небольшая – от 3 месяцев до года, но при легких формах заболевания ребенок может прожить несколько лет.

Синдром Патау

Синдром Патау – трисомия 13 хромосомы. Это очень тяжелая хромосомная аномалия, которая приводит к рождению глубоко инвалидизированных детей. Такие дети также рождаются обычно доношенными, но умеренно маловесными. При беременности характерно многоводие, которое встречается в половине случаев при этой хромосомной патологии. Из аномалий развития чаще всего встречаются: уменьшение объема мозга – микроцефалия, узкие глаза, возможны аномалии развития глаз в виде циклопии, уменьшении размеров глазных яблок, широкое основание носа, расщелины неба и губы, деформированные ушные раковины, могут быть лишние пальцы на кистях рук и стопах, пороки развития внутренних органов – от порока сердца до удвоения селезенки, почки имеют аномальное строение, половые органы также дефектны. Умственно такие дети не сохранны. Почти все дети с этим синдромом умирают в первый год жизни, но иногда могут жить несколько лет.

Синдром кошачьего крика

Синдром кошачьего крика – патология, которая вызывается делецией короткого плеча 5 хромосомы. Кариотип ребенка при этом — 46 XX или XY, 5р-. При этом выраженность проявлений синдрома зависит не от величины дефекта в хромосоме, а от отсутствия определенного маленького участка хромосомы. Бывают также случаи мозаицизма, тогда проявления менее выражены. Особенностью детей с таким синдромом, что позволяет предположить патологию еще в родильном доме – характерный «мяукающий» плач ребенка, что происходит из-за аномального строения гортани. Эта особенность обычно исчезает после первых 12 месяцев жизни. Также характерны маловесность, отставание в развитии, снижение мышечного тонуса, лунообразное лицо и широко расставленные глаза. С синдромом кошачьего крика девочки рождаются немного чаще, чем мальчики. Кроме того, у таких детей часто бывает микроцефалия, пороки сердца, гипертелоризм, пороки внутренних органов и опорно-двигательной системы. При квалифицированном уходе, медицинском сопровождении прогнозы для жизни достаточно хорошие, но задержка психомоторного и физического развития имеет место. В любом случае, само по себе заболевание коррекции не поддается, но улучшить качество жизни таких детей вполне возможно.

Cиндром WAGR

Еще один довольно редкий синдром – синдром WAGR. Название этого синдрома – аббревиатура от наиболее частых проявлений заболевания: W – опухоль Вильямса, A – аниридия, G – аномалии со стороны репродуктивных органов, R – отставание в умственном развитии. Аниридия – это отсутствие радужной оболочки, и обычно сопровождается и другими аномалиями строения и развития органа зрения. Опухоль Вильямса – это нефробластома – очень злокачественная опухоль, которая характерна для детей до 5 лет, пол не важен. Не всегда при этом генетической патологии наблюдаются сразу все эти признаки, и иногда проявления ограничены не только ними. Иногда этот синдром вообще обнаруживается при обследовании по поводу, например, аниридии. Изолированное проявление какой-то из составляющих синдрома может и не вызвать подозрения на генетическую патологию, или стать явным уже в более старшем возрасте. Этот синдром не передается по наследству и является следствием спонтанной мутации, поэтому такие дети могут рождаться и у абсолютно здоровых родителей, как впрочем, при почти всех хромосомных аномалиях.

Идентификации двух мутаций в транс-положении в гене CYP21A2 у плода без врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН). Случай пренатальной диагностики

Полный текст:

  • Аннотация
  • Об авторах
  • Список литературы
  • Cited By

Аннотация

Ключевые слова

Об авторах

Список литературы

1. White PC, New MI, Dupont B. Structure of human steroid 21-hydroxylase genes. Proc Natl Acad Sci USA. 1986; 83: 5111-5115.

2. Miller WL. Congenital adrenal hyperplasias. Endocrinol Metab Clin North Am. 1991; 20(4): 721-749.

3. Sambrook J, Fritsch EF, Maniatis T. Molecular cloning. A laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2001: 1-245.

4. Lee H, Chao H, Ng H, Choo K. Direct molecular diagnosis of CYP21 mutations in congenital adrenal hyperplasia. J Med Genet. 1996 May; 33: 371-375.

5. Bobba A, Iolascon A, Giannattasio S. et al. Characterisation of CAH alleles with non-radioactive DNA single strand conformation polimorphism analysis of the CYP21 gene J. Med. Genet. 1997; 34(3): 223-228.

6. Осиновская НС. Особенности проведения молекулярной диагностики при врождённой гиперплазии коры надпочечников. Молекулярно-биологические технологии в медицинской практике. Новосибирск, Альфа-Виста. 2002; (2): 111-119.

7. Малышева ОВ, Киселёв АВ, Осиновская НС. Применение метода ПЦР в реальном времени для молекулярно-генетической диагностики моногенных наследственных болезней Молекулярно-биологические технологии в медицинской практике. Новосибирск, АртЛайн. 2010; (14): 133-142.

8. Frigoul A, Lefranc M-P. MICA: Standardized IMGT allele nomenclature, polymorphisms and diseases. Recent Res Devel Human Genet. 2005; (3): 95-145.

Для цитирования:

Осиновская Н.С., Султанов И.Ю. Идентификации двух мутаций в транс-положении в гене CYP21A2 у плода без врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН). Случай пренатальной диагностики. Медицинская генетика. 2017;16(5):39-41.

Читайте также:  Лечебно-диагностический центр; Здоровье; ВКонтакте

For citation:

Osinovskaya N.S., Sultanov I.Yu. Two CYP21A2 mutations in trans-configuration were identified in the fetus without congenital adrenal hyperplasia (CAH). A case of prenatal diagnosis. Medical Genetics. 2017;16(5):39-41. (In Russ.)


Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Число мутаций у детей зависит от возраста обоих родителей

Рис. 1. Зависимость различных нейрокогнитивных показателей у детей (в возрасте от 8 месяцев до 7 лет) от возраста отца (пунктирные линии) и матери (сплошные линии). По вертикальной оси — нейрокогнитивные показатели, по горизонтальной — возраст родителя в момент рождения ребенка. Графики основаны на данных по 33 437 американским семьям. Внесены поправки на возраст и пол ребенка, возраст второго родителя, расовую принадлежность, социоэкономический статус и другие параметры, которые могли бы исказить искомую зависимость. Видно, что большинство нейрокогнитивных показателей снижается с возрастом отца, но не матери. Bayley Mental и Bayley Motor — показатели умственного и физического развития детей, оцененные по шкале Бейли (см. Bayley Scales of Infant Development). Stanford Binet IQ — коээфициент интеллекта по шкале Стэнфорда–Бине (см. Stanford–Binet Intelligence Scales). Graham Ernhart — тест на блочную сортировку Грэма–Эрнхарта. WISC full scale IQ — коэффициент интеллекта по шкале Векслера (WISC — Wechsler Intelligence Scale for Children); см. Тест Векслера. WRAT Reading — тест WRAT (см. Wide Range Achievement Test) на понимание прочитанного. Рисунок из статьи S. Saha et al., 2009. Advanced Paternal Age Is Associated with Impaired Neurocognitive Outcomes during Infancy and Childhood

Исландские генетики провели беспрецедентное по масштабу исследование мутагенеза у современных людей, проанализировав полные геномы 1548 «троек», включающих пару родителей и их потомка. Оказалось, что каждый новорожденный получает в среднем 70 новых мутаций, которых не было у родителей, из которых 80% приносит сперматозоид, и только 20% — яйцеклетка. Подтвердился быстрый рост числа новых мутаций с возрастом отца: каждый год жизни отца прибавляет его потомству в среднем 1,5 мутации. Возраст матери тоже влияет на число мутаций у потомства, но не так сильно: каждый год жизни матери обходится потомству в 0,37 дополнительных мутаций. Распределение «материнских» мутаций по геному оказалось неравномерным: в нескольких участках частота их возникновения резко повышена. По-видимому, это связано с тем, что в этих участках чаще всего рвутся хромосомы в стареющих ооцитах. Похожий паттерн распределения материнских мутаций характерен для шимпанзе и горилл, но не для орангутанов. По-видимому, мы унаследовали этот паттерн от ранних представителей больших африканских человекообразных обезьян.

Здоровье и эволюционное будущее человечества во многом зависят от вновь возникающих мутаций, которые в большом количестве присутствуют в геноме каждого новорожденного. Не удивительно, что закономерности мутагенеза у людей привлекают самое пристальное внимание ученых (см. Мутирующее человечество: что мы узнали о своих мутациях за 15 лет геномной эры, «Элементы», 28.09.2015).

Ранее было показано, что число новых (отсутствующих у родителей) мутаций в геномах новорожденных быстро растет с возрастом отца. Первые оценки, основанные на небольших выборках, показали, что каждый год жизни отца прибавляет его потомству в среднем примерно две новые мутации (а у шимпанзе — целых три). Это объясняется тем, что клетки-предшественники сперматозоидов (сперматогонии; см. Spermatogonium) делятся в течение всей взрослой жизни. Перед каждым делением геном реплицируется, а при репликации всегда с какой-то вероятностью возникают ошибки — мутации.

Напротив, предшественники яйцеклеток (ооциты) формируются еще в период внутриутробного развития и затем хранятся, не претерпевая митотических делений. Поэтому с возрастом матери число новых мутаций у детей практически не растет. По крайней мере, так считалось до недавних пор, пока генетики имели возможность работать лишь с небольшим количеством полных геномов родителей и их детей (см. У шимпанзе, как и у людей, число мутаций у потомства зависит от возраста отца, «Элементы», 18.06.2014).

Связь между возрастом отца и числом новых мутаций у детей, по-видимому, имеет прямое отношение к выявленной в 2009 году отрицательной корреляции между возрастом отца и нейрокогнитивными показателями детей. Дети немолодых отцов в среднем имеют более низкие нейрокогнитивные показатели (рис. 1). С возрастом матери эти показатели обычно не только не снижаются, но даже растут. Здесь, конечно, нужно учитывать, что графики, подобные показанным на рис. 1, хотя и строятся с поправками на разные «осложняющие факторы», такие как социоэкономический статус, всё же не могут учесть все подобные факторы. Рост нейрокогнитивных показателей детей с возрастом матери, заметный на рис. 1, связан не с тем, что у женщин с возрастом становится меньше мутаций в яйцеклетках (это не так), а с тем, что в современном цивилизованном обществе женщины, начинающие рожать рано, уступают женщинам, начинающим рожать поздно, по частотам аллелей, положительно влияющих на когнитивные показатели. У мужчин такая зависимость тоже есть, но выражена слабее (см. Гены, способствующие получению хорошего образования, отсеиваются отбором, «Элементы», 24.01.2017).

Однако в последнее время стали появляться данные, показывающие, что число новых мутаций у новорожденных все-таки растет с возрастом матери, хотя и не так быстро, как с возрастом отца. Это важное уточнение, как и ряд других, стало возможным благодаря удешевлению полногеномного секвенирования, что позволило многократно увеличить объем исследуемых выборок.

В новой статье, опубликованной в журнале Nature, исландские генетики сообщают о результатах изучения рекордного числа «троек», включающих полные геномы обоих родителей и их потомка. Авторы проанализировали 1548 таких троек, причем все геномы были отсеквенированы довольно качественно (с покрытием 35; см. Coverage). Прямое сравнение полных геномов потомка и обоих его родителей — трудоемкий, зато самый надежный способ определить число новых мутаций. В 225 случаях из 1548 в распоряжении исследователей, помимо геномов двух родителей и потомка, имелся также геном представителя следующего (третьего) поколения, то есть потомка потомка. Такие данные позволяют более надежно устанавливать происхождение (отцовское или материнское) новых мутаций представителя второго поколения, потому что эти мутации наследуются внуком или внучкой в составе фрагмента хромосомы, совпадающего с одной из хромосом либо деда, либо бабки.

Авторы обнаружили в общей сложности 108 778 новых мутаций (из них 101 377 — однонуклеотидные полиморфизмы, остальное — инделы; см. Indel). Таким образом, получилось в среднем по 108 778/1548 = 70,3 новых мутации на человека (рис. 2), что совпадает с прежними оценками.

Рис. 2. Число людей с разным количеством новых мутаций. По горизонтальной оси — число новых мутаций, по вертикальной — число людей с таким количеством новых мутаций. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Читайте также:  Вирус Коксаки симптомы, опасность, профилактика - Советы - РИАМО в Подольске

У 91 «потомка» имелись монозиготные близнецы, чьи геномы тоже были отсеквенированы, чтобы оценить качество проделанной работы (в идеале все новые мутации, найденные у одного близнеца, должны быть обнаружены и у второго). Проверка показала, что в ходе секвенирования было пропущено или ошибочно идентифицировано не более 3% от общего числа реально присутствующих мутаций.

Отцовское или материнское происхождение удалось с максимальной точностью установить для 15 746 мутаций, зарегистрированных в тех тройках, где были данные по «потомкам потомков». Оказалось, что 80,4% новых мутаций имеют отцовское происхождение, то есть люди получают их с геномом сперматозоида. Число «отцовских» мутаций быстро растет с возрастом отца (синяя линия на рис. 3). Каждый год жизни отца прибавляет в среднем по 1,47 новых мутаций его потомкам. Это меньше, чем прежние оценки (около двух). Число мутаций материнского происхождения тоже увеличивается с возрастом матери, но вчетверо медленнее (красная линия на рис. 3) — на 0,37 за год жизни матери.

Рис. 3. Связь числа новых мутаций (DNMs, de novo mutations, по вертикальной оси), полученных от отца (синие) и матери (красные), с возрастом родителя (по горизонтальной оси). Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Расчеты, основанные на большем числе новых мутаций (42 961), происхождение которых было установлено с меньшей достоверностью, дали почти такие же результаты (рост на 1,51 в год для отцовских и на 0,37 для материнских мутаций).

Ранее уже было замечено, что отцовские и материнские мутации различаются по своему характеру и распределению по геному. Новое исследование это подтвердило. Так, мутации C > T (замены цитозина тимином) в 1,3 раза чаще встречаются среди материнских мутаций, чем среди отцовских. Мутации T > G и C > A примерно во столько же раз чаще встречаются среди отцовских, чем среди материнских. Некоторые различия обнаружились также в скоростях изменения частоты разных типов мутаций с возрастом родителя (рис. 4).

Рис. 4. Изменение относительной частоты некоторых типов мутаций с возрастом родителя. Обозначения как на рис. 3. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

Один из самых неожиданных результатов состоит в том, что распределение материнских мутаций по геному оказалось крайне неравномерным (для отцовских мутаций это характерно в меньшей степени). В некоторых участках генома частота встречаемости материнских мутаций резко повышена. Особенно выделяется участок восьмой хромосомы длиной в 20 млн пар оснований, на котором материнские мутации возникают в 4,5 раза чаще, чем в среднем по геному. Особенно сильно (в 12,8 раз) повышена на этом участке частота материнских мутаций типа C > G. В некоторых других участках генома частота таких мутаций тоже заметно повышена. И количество мутаций C > G, и количество кластеров («сгущений») таких мутаций быстро растет с возрастом матери.

Если эти особенности возникновения материнских мутаций появились не вчера, а существуют в течение длительного времени, то в этих участках генома у людей должна быть повышена частота соответствующих однонуклеотидных полиморфизмов (то есть вариабельных нуклеотидных позиций, где у одних людей стоит нуклеотид C, а у других — G). Авторы проверили это предположение по имеющимся геномным данным (не только исландским), и оно полностью подтвердилось. Это значит, что повышенная частота мутаций C > G в этих участках генома свойственна нашему виду уже давно. Но насколько давно? Чтобы это выяснить, исследователи обратились к геномам различных обезьян. Оказалось, что шимпанзе и гориллы схожи с человеком по распределению полиморфизмов C > G, а орангутаны и другие обезьяны — нет. По-видимому, это значит, что выявленная особенность — повышенная частота мутаций C > G в нескольких строго определенных участках генома — появилась у наших предков после их отделения от предков орангутанов, но до отделения от предков горилл. Иными словами, она появилась у ранних представителей африканских больших человекообразных обезьян — african great apes.

Некоторые косвенные признаки (такие как частое расположение соседних материнских мутаций C > G на одной и той же цепи ДНК, а также совпадение регионов с повышенной частотой таких мутаций с регионами частой генной конверсии, не связанной с кроссинговером), указывают на то, что повышенная вероятность материнских мутаций C > G характерна для тех участков, где в стареющих ооцитах часто происходят разрывы двойной спирали ДНК. Эти участки по каким-то причинам рвутся чаще других, а мутации C > G появляются в ходе починки (репарации) двойных разрывов. Напомним, что клетки-предшественники сперматозоидов постоянно делятся, и большинство мутаций в них — это ошибки репликации ДНК. Напротив, клетки-предшественники яйцеклеток (ооциты) не делятся, а на годы и десятилетия «застывают» в профазе I мейоза. Поэтому большинство мутаций в них — это результаты повреждений ДНК, не связанных с репликацией. Возможно, дело тут в особенностях конфигурации хромосом в профазе I мейоза, в прочности разных участков хромосом, в «структурном стрессе», которому подвергаются хромосомы ооцитов в области хиазм, а также в снижении количества когезина в стареющих ооцитах.

Таким образом, исследование существенно уточнило наши представления о закономерностях мутагенеза у людей. При этом оно еще больше запутало и без того сложный вопрос о датировках давних эволюционных событий при помощи молекулярных часов. Из полученных результатов следует, что скорость накопления генетических различий между разошедшимися видами (которая для идеальной работы «молекулярных часов» должна быть постоянной) зависит, помимо прочего, еще и от того, в каком возрасте отцы и матери заводят детей. Авторы рассчитали, что увеличение среднего возраста отцовства на 10 лет привело бы к ускорению мутагенеза (в мутациях за год) на 4,7%. А если на такую же величину повысится средний возраст материнства, то мутагенез, наоборот, замедлится на 9,6%, потому что небольшое увеличение числа мутаций в старых ооцитах будет с лихвой перекрыто замедлением смены поколений. Таким образом, в уравнение молекулярных часов добавились новые неизвестные.

Источник: Hákon Jónsson, Patrick Sulem, Birte Kehr, Snaedis Kristmundsdottir, Florian Zink, Eirikur Hjartarson, Marteinn T. Hardarson, Kristjan E. Hjorleifsson, Hannes P. Eggertsson, Sigurjon Axel Gudjonsson, Lucas D. Ward, Gudny A. Arnadottir, Einar A. Helgason, Hannes Helgason, Arnaldur Gylfason, Adalbjorg Jonasdottir, Aslaug Jonasdottir, Thorunn Rafnar, Mike Frigge, Simon N. Stacey, Olafur Th. Magnusson, Unnur Thorsteinsdottir, Gisli Masson, Augustine Kong, Bjarni V. Halldorsson, Agnar Helgason, Daniel F. Gudbjartsson & Kari Stefansson. Parental influence on human germline de novo mutations in 1,548 trios from Iceland // Nature. Published online 20 September 2017. DOI: 10.1038/nature24018.

Ссылка на основную публикацию
Хрипота (хрипота) — Pavlos Tsolaridis, M
Государственное бюджетное учреждение здравоохранения «Научно-исследовательский клинический институт оториноларингологии им. Л.И. Свержевского» Департамента здравоохранения города Москвы ГБУЗ НИКИО им. Л.И. Свержевского...
Холецистит во время беременности причины, симптомы, диагностика, лечение
Дискинезия желчного пузыря при беременности Популярные материалы Диагностика готовности детей 6-7 лет к школьному обучению Современные формы работы с родителями...
Холецистит у собак — причины, симптомы и лечебная диета
У собаки болит желудок Т.к. вы неавторизованы на сайте. Войти. Т.к. вы неавторизованы на сайте. Войти. Т.к. вы неавторизованы на...
Хрипы при бронхите влажные, сухие, остаточные Компетентно о здоровье на iLive
Хрипы при бронхите: влажные, сухие, остаточные Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам....
Adblock detector