2 года назад
Нету коментариев

Внимание! Информация устарела. Текст имеет только историческую научную ценность!

Обезумевшие от горя родители в моей приемной тяжко переживают, услышав, что они передали вред­ный ген своему пораженному болезнью ребенку. И в чем разница, спрашивают они, между генами и но­вым термином ДНК, о котором постоянно читаешь и слышишь в новостях? «Это химическое вещество,— отвечаю я,— которое образует гены».

Свести нашу наследственность к химическим ве­ществам — дело не легкое. Однако разобраться в этом нужно. О химических соединениях, образующих Вселенную, говорят уже довольно давно, и мысль о том, что эти соединения составляют основу человече­ского существа, равно как и атмосферы, скал и поч­вы, в наше время не кажется чем-то странным и уди­вительным. Попытаемся перенести эти представления в область генетики.

ЧТО ТАКОЕ ГЕНЫ?

Наши 46 хромосом, содержащихся почти в каждой клетке, сами образованы тысячами мельчайших ча­стичек, соединенных вместе и невидимых по отдель­ности даже в электронный микроскоп. Эти мельчай­шие частицы носят название ДНК, акроним (или сокращение) для дезоксирибонуклеиновой кислоты, и структура их весьма сложна. Это и есть наши гены. Они представляют собой наши наследственные «мат­рицы», которые делают нас в физическом и умствен­ном отношении тем, чем мы являемся (Автор забывает здесь о факторах окружающей среды, которые влияют на формирование личности).

Каждая частичка ДНК представляет собой мель­чайшую структуру, напоминающую лестницу (рис. 9). Химические вещества, входящие в ее состав,— это сахара, фосфаты и сложные азотистые соединения, погруженные в белковую оболочку. Каждая пере­кладина «лестницы» содержит только два азотистых основания, химически связанных между собой строго определенным способом. Стороны ее состоят из саха­ров и фосфатов. В каждой хромосоме десятки мил­лионов «перекладин», расположенных одна за дру­гой в строгом порядке. Эта структура и есть наша «матрица» для всего, что мы наследуем: для цвета глаз и волос, формы носа, типа волос, близорукости, дальнозоркости или нормального зрения и т. д. вплоть до наиболее сложных черт характера, которые мы можем наблюдать у наших родных и друзей, — черт, переходящих из поколения в поколение.

Структура и образование ДНК

Структура и образование ДНК

Подсчитано, что одна-единственная клетка чело­веческого тела содержит примерно 6 млн. (Если автор под «перекладиной лестницы» имеет в виду одну пару азотистых оснований, то 6 млн. — это очень мало, что следует из несложных расчетов, вытекающих из этого же абзаца. На самом деле речь идет о возможном числе генов по оценкам начала 60-х годов, тогда как в конце абзаца приведены совре­менные оценки) элементар­ных звеньев — «перекладин» ДНК- Один ген может состоять, по-видимому, из 500—2000 звеньев цепоч­ки ДНК/ Число генов, содержащихся в одной челове­ческой клетке, еще точно не известно, хотя, как по­лагают, оно находится где-то между 100 000 и 2,5 000 000 на клетку!

Для неспециалиста понятие гена и составляющей его ДНК станет более доходчивым, если привести для сравнения такие понятия, как «предложение» и составляющие его «слова».

Ген удваивается путем расщепления цепочки — «лестницы» ДНК по центру, а затем химические ве­щества — звенья соединяются, образуя две новые «ле­стницы». Назначение гена — направлять химические послания во все части тела, воздействуя на его рост и на бесконечный комплекс биохимических реакций организма.

КАК НАСЛЕДУЮТСЯ ГЕНЫ?

Среди всех этих десятков тысяч генов нам не лег­ко распознать «вредные» гены, носителями которых мы являемся как родители, или подметить их в детях, чьи родители ответственны за некоторые болезни и уродства. Новейшие достижения науки представляют возможность их обнаружить.

Теперь мы, как об этом говорилось в гл. 3, опре­деленно знаем, что одну половину наших генов мы получаем от отца, другую — от матери. Если у вас белая коло и вы сильно страдаете от солнца, это мо­жет быть характерным признаком лишь одной линии вашей семьи. Легко различимой семейной чертой бы­вают высокие интеллектуальные способности. Можно указать на несколько известных примеров, в част­ности на род Дарвиных, который включал видных ученых в пяти поколениях, и на род Бернулли, в ко­тором было девять выдающихся математиков и фи­зиков.

С другой стороны, гении часто рождаются в самых обыкновенных семьях, не отличающихся особым уров­нем развития интеллекта. Достаточно вспомнить Ньютона и Эйнштейна.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОТ ОДНОГО ИЗ РОДИТЕЛЕЙ

Так как мы часто похожи на одного из родите­лей больше, чем на другого (хотя, при этом рост, во­лосы и телосложение можем перенять от обоих), мож­но сделать вывод, что унаследованный нами ген был сильнее другого, эквивалентного ему. Например, о темных волосах говорят, что они «доминируют». По­добного рода доминантные гены безвредны, но суще­ствуют доминантные губительные гены, несущие бо­лезнь или аномалии (рис. 10). Родитель, несущий та­кой вредный ген, обязательно передает его полови­не своих детей, обычно независимо от пола ребенка, как при хорее Гентингтона (см. стр. 79). История од­ной семьи, с которой мне пришлось иметь дело де­сять лет назад, дает хорошее представление об осо­бенностях доминантного наследования.

Доминантное наследование...

Доминантное наследование…

Девушка по имени Энн, 21 года, собиралась выйти за­муж. Ее отец уже несколько лет страдал от какой-то болезни, поражающей его мозг и нервную систему. Как называется болезнь, дочери не говорили. К несчастью, ей не сказали ни­чего и о значении этой болезни. Но когда за две недели до свадьбы Энн сообщили все факты об отце, который болел хо­реей Гентингтона, возникли весьма серьезные проблемы.

Разумеется, ее жених не знал ни о 50%-ном риске для Энн оказаться пораженной хореей Гентингтона, ни о том, что эта болезнь может постепенно проявиться у нее через не­сколько лет после замужества. Не знал он и того, что если его будущая жена действительно поражена болезнью (пустьДаже в данное время она и не проявляется открыто) и у них будут дети, то всегда существует 50%-ный риск того, что у каждого из них может развиться хорея Гентингтона. Однако трезво взвесив все полученные сведения, жених Энн решил разорвать помолвку. Как ни печально, пятью годами позже у Энн развилась хорея Гентингтона.

Существуют сотни других доминантных болезней. Вы, возможно, обращали внимание на то, что у большинства цирковых карликов большие головы с выпуклым лбом, походка вперевалку. У них обычно нормальные умственные способности. Такое состояние носит название ахондроплазия (хондродистрофия) (Среди цирковых карликов часто бывают и такие, у кото­рых обнаруживается недостаточная функция гормонов гипофиза, то есть совсем иное состояние, отличающееся от ахондроплазии). Это доминантная болезнь. Поэтому если такой кар­лик вступает в брак, для него (или нее) существует 50%-ный риск родить ребенка с той же болезнью. Возможно, кому-нибудь из вас доводилось видеть карликов, счастливых в браке с супругами нормаль­ного роста. Их дети здоровы и уже в шестилетнем возрасте они такого же роста, как и их пораженные родители (между прочим, в США многие из поражен­ных ахондроплазией карликов принадлежат к знаме­нитому обществу «Маленькие люди Америки»). Ока­зывается, примерно у 7/8 больных ахондроплазией карликов родители выглядят нормально, и, следова­тельно, такое состояние их детей могло возникнуть случайно. Однако ахондроплазия, как мы уже уста­новили,— доминантно наследуемая болезнь. Дело в том, что в генах могут возникать спонтанные измене­ния, называемые мутациями. В этих случаях доми­нантный ген не унаследован из предшествующих поко­лений, а возникает в хромосоме заново.

МУТАЦИЯ

Каким образом она происходит? Выше мы описы­вали ген как «лестницу» ДНК, которая при расщеп­лении «перекладин» действует подобно матрице, обес­печивая путем копирования создание идентичных генов. Если при этом в процессе копирования происхо­дит какое-то изменение или случается ошибка, то но­вая копия гена будет несколько отличаться от «мат­рицы». В качестве аналогии этому процессу приве­дем пример из нашей повседневной практики: мы относим слесарю ключ, чтобы он сделал дубликат, а потом убеждаемся, что новый ключ замка не отпи­рает, хотя и скопирован со старого, хорошо дей­ствующего ключа; когда же мы вновь обращаемся к слесарю, он просто слегка подпиливает ключ, и по возвращении домой мы убеждаемся, что ключ идеально подходит к замку. Конечно, такая простая ме­ханическая коррекция для генов невозможна, и мута­ция сохраняется и идентично копируется в дальней­шем. Большинство мутаций у человека происходит по неустановленным причинам. Одна из известных при­чин мутации генов — воздействие рентгеновского, радиоактивного или космического излучений. Именно поэтому следует избегать облучения семенников или яичников.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, УНАСЛЕДОВАННЫЕ ОТ ОБОИХ РОДИТЕЛЕЙ

Местоположение каждого гена в хромосоме обыч­но неизменно, и, следовательно, можно считать, что за каждым специфическим местом по длине каждой хромосомы более или менее точно должна быть закреплена определенная функция. Каждому гену, пришедшему от одного из родителей, соответствует такой же, то есть выполняющий ту же строго опре­деленную функцию ген, пришедший, от другого роди­теля. Эти гены расположены в одинаковых хромосо­мах, называемых гомологичными. Действительная функция, которая находится под контролем двух го­мологичных генов, есть не что иное, как отражение их совместного действия. Если один из гомологичных генов, унаследованный от одного из родителей, де­фектен, то другой, нормальный ген обычно способен наполовину обеспечить выполнение соответствующей функции. Этого часто оказывается достаточно для нормального существования индивида. Если вы со­вершенно здоровы и у вас нет никаких необычных нарушений, вы, вероятно, будете удивлены, узнав, что являетесь носителем тех «от четырех до восьми вредных генов», о которых говорилось выше. Дело в том, что многие ваши вредные гены рецессивны, ины­ми словами, находятся как бы в скрытом состоянии. Рецессивный ген не оказывает явного влияния, на организм, если он присутствует вместе с нормальным геном другого родителя, хотя при этом генетическая функция данной пары генов (один дефектный, другой нормальный) окажется, по всей вероятности, выпол­ненной лишь наполовину по сравнению с ожидаемой. Например, если какой-нибудь интересующий нас ген связан с образованием и. функционированием опре­деленного фермента, существует возможность пока­зать, что в действительности вы располагаете лишь половиной специальной активности, присущей этому ферменту.

Носители

Если вдруг оказывается, что активность опреде­ленного фермента в организме составляет лишь поло­вину нормальной, из чего следует, что один из двух Генов, «контролирующих» этот фермент, дефектен, это означает, что вы являетесь пусть не больным, но все же носителем гена болезни, для которой характерно отсутствие активности данного фермента. Например, у детей, больных амавротической идиотией Тея—Сак­са (см. гл. 1), из клеток полностью исчезает фер­мент гексозоаминидаза А, в то время как у носителей этой болезни активность данного фермента обнаружи­вается и составляет половину нормальной.

Таким образом, если ваш вредный рецессивный ген встречается с нормальным, гомологичным ему ге­ном, у вас самих не будет никаких явных симптомов болезни, но для каждого из ваших будущих детей существует 50%-ный риск унаследовать этот дефект­ный ген. Если вы вступили в брак, и у вашей жены (мужа) соответствующие гены нормальные, каждый из ваших детей наверняка получает один нормаль­ный ген (от вашего супруга) и имеет 50 из 100 шан­сов унаследовать два нормальных гена и не стать та­ким же носителем гена болезни, как вы сами. Но еще важнее в данной ситуации то, что возможность для кого-либо из ваших детей получить при рождении два дефектных гена и оказаться больным вовсе отсут­ствует, поскольку болезнь в данном случае не являет­ся доминантным признаком, а «рецессивна» (Иными словами, проявляется только при наличии двух де­фектных генов).

Однако если вы вступаете в брак с кем-то вроде вас, также носителем гена той же наследственной бо­лезни, в каждой беременности будет существовать 25%-ный риск, что ваш ребенок будет поражен той же болезнью, 50%-ный риск, что он, как и вы, будет носителем только одного гена этой болезни и, нако­нец, 25 шансов из 100 будет за то, что ребенок родит­ся не только совершенно нормальным, но и не станет даже носителем гена болезни (рис. 11).

Рецессивное наследование...

Рецессивное наследование…

Возможность для какого-нибудь носителя рецес­сивного гена вступить в брак с другим носителем по­добного же дефектного гена зависит от того, как часто такой особый лен встречается среди населения. Например, один из каждых 30 евреев ашкенази — носитель гена амавротической идиотии. Таким обра­зом, можно провести статистические подсчеты (они выполнены) и показать, что в одной из каждых 900 супружеских пар у ашкенази оба супруга явля­ются носителями гена амавротической идиотии. Учи­тывая рецессивную природу этой болезни и 25%-ный шанс для такой супружеской пары родить больных детей, можно подсчитать, что у евреев ашкенази из каждых 3600 живорожденных детей один обязательно будет болен амавротической идиотией. В течение пер­вого полугода своей жизни ребенок будет внешне развиваться нормально, затем его состояние ухуд­шится, он лишится способности сидеть и стоять, у него появятся припадки, и он начнет слепнуть. Смерть обычно наступает между двумя и пятью года­ми жизни.

Ясно, что из-за весьма небольшой распространен­ности таких рецессивных болезней браки между дву­мя носителями случаются не часто. Для рецессивных наследственных болезней . характерно, что вредные гены могут передаваться в течение многих и многих поколений без появления случаев заболевания в исто­рии семьи.

ВРЕДНЫЕ ГЕНЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ОТ МАТЕРИ

Совершенно иная картина наблюдается в тех слу­чаях, когда вредные гены расположены в половой хромосоме. В то время как мы знаем о многих де­фектных генах в женской Х-хромосоме, далеко не столь много их найдено в мужской половой Y-хромо­соме. Если у женщины в одной из ее двух Х-хромо­сом находится вредный ген, она передает его половине своих детей мужского пола и половине детей жен­ского пола (рис. 12).

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование...

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование…

Ребенок женского пола, получивший вредный ген от матери, получает также парный (то есть гомоло­гичный ему), но нормальный ген от отца. Функция нормального гена делает возможным нормальное (хотя и ослабленное) функционирование организма, и в таком случае ребенок оказывается только носите­лем гена болезни. Если измерить активность опреде­ленного фермента или фактора, недостаток которого вызывает болезнь, то окажется, что у носителя де­фектного гена активность этого фермента или факто­ра снижена примерно наполовину.

Один из примеров — гемофилия, болезнь, прояв­ляющаяся в чрезмерном и длительном кровотечении, которое связано с наследственным отсутствием спе­циального белкового вещества, способствующего нор­мальной свертываемости крови. Другой пример — мышечная атрофия (ее наиболее распространенный вариант носит название мышечной атрофии Дюшенна). Болезнь начинает сказываться в раннем дет­стве и выражается в прогрессирующем ослаблении мышц; смерть ребенка обычно наступает в возрасте 10—12 лет.

Если вы женщина и передаете ген гемофилии сыну, он оказывается фактически пораженным этой болезнью. Поскольку дефектный ген вы носите толь­ко в одной из двух ваших Х-хромосом, у вашего сына будет 50%-ный риск унаследовать нормальный ген и не стать даже носителем гена болезни (см. рис. 12). Однако если сын унаследует Х-хромосому с геном гемофилии, мышечной атрофии, цветовой сле­поты или какого-то другого сцепленного с полом ре­цессивного признака, то у него проявится соответ­ствующая болезнь. И если он затем женится и у него родятся дочери, все они получат Х-хромосому отца с дефектным геном и станут носителями гена болезни. Их же братья, поскольку они получили нормальную Y-хромосому отца, не будут ни больными, ни носите­лями гена болезни (рис. 13). Конечно, если пора­женный мужчина женится на женщине, которая сама является носителем гена болезни, возможные последствия будут обратными (рис. 14). Наиболее распространенный признак, передаваемый с Х-хромо­сомой, — дальтонизм (частичная цветовая слепота). Этот признак проявляется примерно у 8% белых мужчин (меньше, чем у представителей других рас).

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование...

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование…

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование...

Сцепленное с полом (Х-хромосома) наследование…

Гемофилия — одно из наследственных заболева­ний, известных с древнейших времен: сообщения о ней в Талмуде относятся к VI в. н. э. Уже тогда рав­вины освобождали от обрезания младенцев мужского пола, у старших братьев которых после этой ритуаль­ной процедуры наблюдалось сильное кровотечение. Эти исключения распространялись также на сыновей сестер той женщины, чей сын терял много крови по­сле обрезания. Однако они мудро не делали этого исключения для сыновей того же отца, но рожденных от другой женщины.

Английская королевская фамилия — пример типич­ной «родословной» со сцепленной с полом болезнью. Королева Виктория была носителем гена гемофи­лии, точно так же как и ее дочь, принцесса Бе­атриса. Двое сыновей Беатрисы болели гемофилией, а одна из дочерей (королева Виктория-Евгения) была носителем дефектного гена. У нее в свою очередь также болели гемофилией два сына. И т. д. и т. п.

С половой Х-хромосомой передается свыше 150 болезней. Но имеются и другие весьма редко встречающиеся наследственные болезни, которые по­ражают представителей только одного пола, хотя по­ловые хромосомы при этом, по-видимому, не влияют на проявление таких признаков. Облысение выпадает почти исключительно на долю одних мужчин: это так называемый ограниченный полом признак. Существу­ют также некоторые сложные расстройства организ­ма, проявление которых ограничено либо только муж­ским, либо только женским полом.

ОСЛАБЛЕННЫЕ СИМПТОМЫ БОЛЕЗНИ У НОСИТЕЛЕЙ

Как мы уже объясняли, женщина-носитель гена сцепленной с полом болезни обычно не имеет» такого же вредного гена в другой Х-хромосоме, полученной от здорового родителя. Однако даже и с этой одной дозой «плохого» гена у нее нередко можно подметить некоторые ослабленные проявления заболевания. Если женщина — носитель гена мышечной атрофии, у нее могут обнаруживаться симптомы слабости при ходьбе, что становится особенно заметным, когда она устает. Она может чувствовать слабость, поднимаясь по лестнице или, например, догоняя автобус. Она жа­луется на особую слабость в ногах, между тем как икры ног у нее (по крайней мере на вид) хорошо раз­виты. Точно так же у женщины — носителя гена ге­мофилии способность крови свертываться ниже нор­мы. Матери — носители гена дефекта белых клеток крови, ведущего к болезни, при которой рожденный ребенок становится особо подвержен серьезным ин­фекционным заболеваниям (хроническому грануломатозу), также могут обнаруживать ослабление функциональной способности белых кровяных клеток убивать бактерии. У матерей, рожающих детей-альби­носов, иногда замечаются некоторые изменения в пиг­ментации глаз (Сказанное отнюдь не означает, что читатель должен подо­зревать у себя наличие наследственной болезни при появлении отдельных симптомов, которые могут быть связаны с многими временными расстройствами тех или иных функций и органов, возникающими в результате ненаследственных причин и факто­ров. Установить это может только специалист).

Однако женщина весьма редко сама болеет сцеп­ленной с полом рецессивной болезнью. Обычно это происходит в тех случаях, когда она рождается от пораженного болезнью отца и матери — носителя гена болезни и тем самым наследует аномальный ген от каждого из родителей (см. рис. 14).

Имеются данные о том, что носители гена рецес­сивной серповидноклеточной анемии (малокровия) обнаруживают некоторые симптомы этой болезни, такие, например, как приступы кровотечения, или об­разование тромбов в мозгу, или укорочение продол­жительности жизни. В настоящее время эти данные активно обсуждаются. Для окончательного вывода необходимы точно контролируемые и длительные ис­следования.

Как правило, носители гена какой-либо болезни — совершенно нормальные и здоровые люди, которые понятия не имеют о том, что они носители, если только их не подвергают специальным тестам.

Бывают, наконец, условия, когда носитель вред­ного гена болезни оказывается генетически более «приспособленным», чем нормальные индивиды. Ставший классическим пример такой приспособлен­ности касается главным образом негров — носителей гена серповидноклеточной анемии. В Западной Афри­ке такие индивиды обнаруживают большую сопро­тивляемость тяжелой форме малярии. Другим приме­ром большей генетической приспособленности или преимуществ носителя мутантного гена являются: ва­риант малокровия, называемый талассемией, недо­статок фермента у мужчин, называемого глюкозо-6-фосфатдегидрогеназой, и, вполне возможно, также кистофиброз поджелудочной железы.

БОЛЕЗНИ, ОГРАНИЧЕННЫЕ ОПРЕДЕЛЕННЫМ ПОЛОМ

Мы уже рассматривали болезни, которые пора­жают только мужчин (за весьма редкими исключе­ниями), но которые передаются женщинами через Х-хромосомы. Существуют также весьма редкие бо­лезни (например, рахит, устойчивый к лечению вита­мином, D); они поражают лишь один из полов, но не передаются через половые хромосомы.

НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ МНОЖЕСТВЕННЫМИ ФАКТОРАМИ

Существует много причин, в том числе и не в последнюю очередь окружающая среда (так называе­мые экзогенные факторы), которые в комбинации с небольшими генными аномалиями порождают серьез­ные дефекты. Пока еще неясно, как именно дей­ствуют факторы окружающей среды, но связь многих широко распространенных болезней с географией и социальными условиями очевидна. К этой категории болезней относятся заячья губа и волчья пасть, ко­солапость, врожденный вывих бедра, спинномозговая грыжа, анэнцефалия (дефект мозга), некоторые врожденные пороки сердца, а также, возможно, пред­расположенность к болезни сосудов сердца, некото­рым видам диабета, гипертонии и аллергии. Ограни­чимся этим небольшим перечислением.

Факторы внешней среды определенным образом взаимодействуют с генетическими механизмами. Мы обнаруживаем, например, что некоторые заболевания особенно часто встречаются в определенные сезоны, в частности анэнцефалия (которая поражает преиму­щественно младенцев, рожденных осенью и зимой), врожденный вывих бедра и. некоторые пороки сердца (включая, скажем, незаращение Баталлова протока, сужение аорты и дефект межжелудочковой перего­родки). В возникновении таких пороков, быть может, «виновна» краснуха, а также другие вирусные забо­левания, которые временами получают очень ши­рокое распространение. И действительно, эпиде­мии анэнцефалии среди новорожденных, о которых сообщалось в Новой Англии, позволяют предполагать действие вируса.

Роль географии становится ясной, если посмот­реть, как в пределах одной лишь Великобритании при движении с юга Англии к Северной Ирландии очевидным образом повышается распространенность спинномозговой грыжи и анэнцефалии: примерно два новорожденных с одним из этих дефектов на 1000 рожденных в Южной Англии и 7 на 1000 — в Бел­фасте. Влияние места рождения на группы людей сохраняется, по-видимому, даже в том случае, если они переселяются в другие, резко отличающиеся от прежнего, места. Так, ирландцы, живущие в Бостоне, сохраняют повышенный риск рождения детей с де­фектами позвоночника и мозга.

Роль экономических факторов ясна не до конца, хотя хорошо известно, что дети с нарушениями нерв­ной системы чаще рождаются среди бедных слоев бе­лого населения, чем среди богатых. Однако негры в США страдают от таких нарушений реже, точно так же как они реже страдают от них в Западной Афри­ке и Великобритании. Повышенная частота врожден­ных аномалий нервной системы среди сикхов в Пенд­жабе находит определенное отражение в более час­том рождении детей с этими пороками у индийцев и пакистанцев (также чаще всего выходцев из Пенджа­ба), проживающих в некоторых районах Англии. Не­которые предварительные данные дают основания предполагать, что ирландские женщины, выходя за­муж за выходцев из Западной Индии, сохраняют бо­лее высокий риск иметь детей с дефектами мозга и нервной системы, чем женщины других наций.

Наконец, факторами, влияющими на рождение детей со спинномозговой грыжей и анэнцефалией, яв­ляются возраст матери и порядковый номер беремен­ности. Первенец, а также четвертый и следующие за ним дети больше всего подвержены этому риску. У матерей моложе 20 и старше 35 лет, по-видимому, дети с дефектами рождаются чаще, чем у женщин в срединном интервале детородного периода.

В целом, что касается так называемых полиген­ных расстройств, которые мы сейчас обсуждали, то для родителей, уже имевших пораженного ребенка, средний риск повторения при каждой последующей беременности составляет 3—5%. Если же им не по­счастливилось и у них было два пораженных ребен­ка, то степень риска повышается примерно до 8—12%. Следует заметить, что если один из родите­лей сам был рожден с таким дефектом, риск для суп­ругов иметь пораженного ребенка составляет 3—5% уже при первой беременности. Примерно в восемь раз увеличивается риск родить детей с дефектами спинномозгового канала для тех, чьи двоюродные братья и сестры поражены этим дефектом (подроб­нее см. гл. 9).

Итак, имеются три категории наследственных бо­лезней. Первая, которую мы рассматривали в гл. 2, касается последствий, связанных с нарушениями хро­мосом: численных или структурных. Вторая связана с вредными генами (которые мы наследуем из преды­дущих поколений или которые образуются путем му­тации в половых клетках родителей), вызывающими рецессивные, доминантные и сцепленные с полом бо­лезни. И наконец к последней категории принадле­жат болезни, о которых мы только что говорили: на­рушения, вызываемые взаимодействием специфиче­ских генов с некоторыми, пока еще точно не установ­ленными экзогенными факторами.

ОТ ЛЕГКОГО ДО СЕРЬЕЗНОГО ЗАБОЛЕВАНИЯ

Знакомство с историей семьи (так называемый семейный анамнез) и данными о наследственных бо­лезнях подчас может вызвать недоумение хотя бы потому, что «вредный» ген не всегда оказывает свое воздействие в такой же степени, в какой он влиял на родителя, от которого перешел. Например, он может служить причиной доминантно наследуемого расст­ройства, поражающего мозг и нервную систему, кото­рое носит название нейрофиброматоза. Пораженный этой болезнью индивид имеет на коже родинки и пятна кофейного цвета, мягкие небольшие бугорки по ходу распространения нервов, а иногда довольно большие опухоли, происходящие из нервов в каком-нибудь органе — мозгу, почке или легком. Поскольку ген, вызывающий это расстройство, способен проявляться с разной силой, мы нередко видим, что у ро­дителя на коже имеется только небольшое количест­во обычных родимых пятен, в то время как у пора­женных болезнью детей (а пораженными оказывают­ся 50% потомков таких родителей) на теле будут не только родимые пятна, но и в большем количестве опухоли (не исключено, что последние приводят к ранней смерти в зависимости от их местонахожде­ния). В то время как- различия в проявлении гена более часты и легко распознаются при доминантно наследуемых расстройствах, гораздо труднее обнару­жить подобное же разнообразие при рецессивных за­болеваниях. Из пораженных альбинизмом, детей в одной семье одни оказываются совершенно белыми, тогда как у других пигмент отсутствует лишь ча­стично. При кистофиброзе поджелудочной железы один сибс может быть поражен сильнее другого и т. д.

Знание этих возможных различий в силе выраже­ния гена (его экспрессивности) очень важно для пра­вильного понимания данных семейной истории забо­левания. Иногда можно подумать, что в семье либо вообще не было случаев какого-то особого расстрой­ства, либо одно из поколений благополучно через него проскочило. Поэтому всегда очень важно убе­диться, что индивидуум, которого считают непора­женным болезнью, и на самом деле здоров. Такую уверенность можно обрести только после тщательно­го медицинского осмотра родителей и их близких род­ственников и при наличии некоторых специальных анализов.

Имеется еще одна доминантно наследуемая бо­лезнь — туберозныый склероз. У пораженного этой бо­лезнью вокруг носа и на щеках, появляется сыпь в виде прыщей, имеется выраженная умственная от­сталость, бывают эпилептические припадки, опухоли мышц (главным образом сердечной), а также опухо­ли на глазном дне. При рождении ребенка с призна­ками этой болезни его родители немедленно должны быть подвергнуты обследованию, поскольку примерно в 50% таких случаев это связано с доминантным ти­пом наследования (другие 50% возникают спонтанно путем новой мутации). Тщательный осмотр обоих родителей может не выявить никаких признаков болез­ни и таким образом привести к ложному заключению о новой мутации. Однако к такого рода заключению можно с уверенностью прийти только после комплекс­ного исследования, включающего рентгеновское об­следование черепа, грудной клетки, почек и т. д, обоих родителей. Необходимость столь серьезного обследования вызывается тем, что риск заболевания следующего новорожденного будет равен нулю, если родители генетически здоровы, но 50%, если у одно­го из них будут найдены какие-либо признаки бо­лезни.

ВРЕМЯ НАЧАЛА БОЛЕЗНИ

Один из наиболее любопытных аспектов наслед­ственных заболеваний связан с возрастом, в котором начинает сказываться соответствующее расстройство здоровья. Здесь имеется много различий. Ребенок с мышечной атрофией, которая наследуется как сцеп­ленный с полом рецессивный признак (поражаются только мальчики), как мы уже упоминали, может ка­заться совершенно нормальным в возрасте от одного до пяти лет. Дети, пораженные амавротической идио­тией, выглядят абсолютно нормальными при рожде­нии и на протяжении первых пяти-шести месяцев жизни. Но уже с первого дня жизни — на самом же деле еще с двенадцатой недели (или даже ранее) развития плода — может быть обнаружена нехватка определенного фермента. Некоторые наследственные болезни не проявляются явно до 40—65 лет, напри­мер хорея Гентингтона, хотя отдельные клинические признаки могут быть распознаны уже в пятнадцати­летнем возрасте.

Многие из этих наблюдений заставляют задумать­ся о факторах, управляющих нашим нормальным раз­витием. Почему, например, половая зрелость наступа­ет именно в такое, а не другое время? Какие условия стимулируют наш рост? Что такое механизм «биоло­гических часов», определяющий наступление климак­са и менопаузы? Почему некоторые люди в позднем возрасте заболевают диабетом? В историческом плане многое в исследовании редких генетических заболева­ний представило в неожиданном свете нормальные физиологические процессы, такие, например, как ста­рение.

Итак, ясно, что все мы имеем вредные гены, уна­следованные от одного из наших родителей или воз­никшие как новые мутации. Однако появились воз­можности (и они становятся все более доступными) определять, какие вредные гены мы в себе несем. Существуют веские причины, по которым мы должны об этом позаботиться, и о них мы поговорим в сле­дующих двух главах.