Аллергия и наследственность: особенность общая, последствия разные

Почему ребенок не похож на родителей? Генетик — о том, как детям передаются цвет глаз и форма носа

Генетик рассказал, по какому принципу дети наследуют внешние черты родителей

Фото: Коллаж: Анна Рыбакова / E1.RU

Поделиться

Когда в семье рождается ребенок, родственники первым делом пытаются выяснить, на кого он похож: глаза мамины, нос папин, улыбка дедушкина, а форма ушей — непонятно чья. Но иногда и глаза, и нос «непонятно чьи», и у темноволосых родителей вдруг рождается светловолосый ребенок. И при условии, что никто никому не изменял, ответ здесь простой — так работает генетика.

О правилах наследования, доминантных и рецессивных генах нам рассказывали на уроках биологии в школе. Но многие наверняка их подзабыли. Давайте вспомним их вместе с доцентом кафедры нервных болезней, нейрохирургии и медицинской генетики УГМУ, кандидатом медицинских наук Ольгой Овсовой. Сразу оговоримся, что мы упростили объяснения для того, чтобы сделать их понятными неспециалистам.

Наследование — процесс передачи наследственной информации от одного поколения к другому. Варианты и типы наследования базируются на законах, которые были сформулированы Грегором Менделем, это называется классической генетикой.

Как наследуются внешность и болезни?

Человек получает по 23 хромосомы от каждого из родителей, передача признаков зависит от количества наследуемых генов, их природы и локализации в хромосомах, говорит Ольга Овсова. Гены, которые находятся в одинаковых локусах гомологичных (одинаковых) хромосом и кодируют один и тот же признак, называются аллельными.

Существует аутосомное наследование (наследование признаков, гены которых расположены в неполовых хромосомах — аутосомах) и наследование, сцепленное с полом.

При аутосомном наследовании человек получает от каждого из родителей по одной копии гена конкретного признака. Какой ген окажется доминантным, такой признак и проявится — предположим, карий цвет глаз. При этом человек останется носителем непроявившегося, рецессивного гена, и может дальше передать его своему ребенку.

— Такие хорошо известные признаки, как карий цвет глаз, вьющиеся волосы, переносица с горбинкой, прямой нос, ямочка на подбородке, раннее облысение у мужчин и даже способность сворачивать язык в трубочку — это аутосомно-доминантные признаки, — говорит Ольга Овсова.

По такому же принципу из поколения в поколение наследуются многие заболевания, например, близорукость, синдром Марфана.

Фото: Анна Рыбакова / E1.RU

Поделиться

В случае аутосомно-рецессивного наследования признак проявится у человека, если он получит два одинаковых рецессивных гена от родителей. Так наследуются мягкие прямые волосы, курносый нос, светлые глаза, тонкая кожа. Предположим, у одного родителя кудрявые волосы, а у другого прямые. Но ребенку от обоих достались рецессивные гены (родитель с кудрявыми волосами являлся носителем этого гена), и его волосы будут прямыми.

— Носительство может передаваться из поколения в поколение до тех пор, пока один потомок не получит данный ген от обоих родителей. Таким образом передается большое количество заболеваний. И поскольку люди обычно не очень хорошо знают свою родословную, нередко заболевание у ребенка двух внешне здоровых родителей оказывается неожиданностью. К таким заболеванием относится, например, спинальная мышечная атрофия (СМА), многие наследственные болезни обмена, в том числе фенилкетонурия, лейциноз, галактоземия, — рассказывает генетик.

Фото: Анна Рыбакова / E1.RU

Поделиться

Наследование, сцепленное с полом

Еще один вариант наследования — сцепленное с полом, то есть с половыми хромосомами. У женщин это хромосомы XX, у мужчин XY. Женщина отдает ребенку одну из X-хромосом, а мужчина — X или Y (соответственно, именно мужчина «определяет» пол ребенка).

X-сцепленное наследование (когда заболевания или признаки содержатся в X-хромосоме) может быть рецессивным или доминантным.

При рецессивном, если женщина является носительницей какого-либо заболевания, вероятность того, что ее сын будет болен — 50 на 50. Ведь он получает от матери одну X-хромосому — или здоровую, или больную. При этом Y-хромосома от отца не может подавить рецессивную больную X-хромосому.

Дочери тоже могут получить больной мамин ген, но вот здесь, если полученная от отца X-хромосома будет доминантной и здоровой, девочки не заболеют, а лишь окажутся носительницами заболевания и смогут передать его своим детям. Таким образом передаются например гемофилия и миопатия Дюшенна.

Фото: Виталий Калистратов / E1.RU

Поделиться

При доминантном X-сцепленном наследовании чаще, наоборот, болеют девочки, потому что они могут получить доминантный поврежденный ген и от матери, и от отца. Так передаются синдром Ретта, фосфат-диабет и много заболеваний, связанных с умственной отсталостью.

При Y-сцепленном наследовании (когда заболевания или признаки содержатся в Y-хромосоме) признаки и заболевания могут передаваться только от отца к сыновьям — наличие волос по краю ушных раковин, кожные перепонки между пальцами, развитие семенников, сперматогенез, интенсивность роста тела, рук и ног, зубов.

Родственники до какого поколения могут участвовать в наследовании?

— Любой человек обладает уникальным генотипом, но надо понимать, что уникальность все равно базируется на принципе общности генов между родственниками, — отвечает Ольга Овсова.

В генетике выделяют несколько степеней родства. Первая степень — 50% общих генов у категорий родственников: братьев и сестер (в том числе разнояйцевых близнецов), детей и родителей.

Вторая степень — это двоюродные братья и сестры, дяди, тети и племянники, дедушки, бабушки и внуки, у них 25% общих генов.

Третья степень — троюродные братья и сестры, прадедушки, прабабушки и правнуки, у которых 12,5% общих генов. Ну и четвертая — четвероюродные братья и сестры, прапрабабушки, прапрадедушки и прапраправнуки, 6,25% общих генов.

— Человек может получить, например, от бабушки как рецессивный ген, так и доминантный. Соответственно, рецессивный ген может себя никак не проявить, но в генотипе он будет, и если у супруга окажется такой же ген, то у их ребенка он уже проявится внешне, — говорит генетик. — А если от бабушки получен доминантный ген, то он проявится, и у внука будет, например, такой же цвет глаз, как у бабушки, форма губ, форма ушной раковины.

Фото: Илья Давыдов / E1.RU

Поделиться

Почему двойняшки не похожи, а близнецы похожи?

Термин «двойняшки» в научной среде не используется. Выделяют два типа близнецов — монозиготные, которые образуются из одной яйцеклетки, оплодотворённой одним сперматозоидом, и дизиготные — они появляются вследствие одновременного оплодотворения двух или более яйцеклеток.

Монозиготные близнецы имеют 100% общих генов и всегда будут однополыми. Дизиготные близнецы будут иметь 50% общих генов, как и другие родные братья и сестры. Считается, что рождаемость близнецов в среднем составляет 1 случай к 84, треть из них — монозиготные близнецы.

— Считается также, что есть склонность к передаче предрасположенности к рождению близнецов по материнской линии, — объясняет генетик.

Как могут наследоваться черты характера?

Считается, что на интеллект и характер влияют несколько факторов, в том числе генетические (ген предрасположенности), но запускающий фактор — это все-таки среда воспитания: образование, культура в семье, условиях жизни.

Например, американские ученые, изучающие генетику поведения, сравнили личностные черты монозиготных близнецов: эмоциональность, уровень активности и коммуникабельность. Выяснилось, что эмоциональность у близнецов более выражена и не меняется с возрастом, а вот активность и коммуникабельность в более позднем возрасте может отличаться.

— Это напрямую связано с тем, что у людей могут быть разные жизненные события, условия жизни. Или та же депрессия — человек может унаследовать предрасположенность к ней, но будет ли он ею страдать, зависит от множества перекликающих факторов, которые друг на друга влияют: в каких условиях он жил, с какими позитивными и негативными событиями в жизни столкнулся и так далее, — говорит Ольга Овсова.

Также ученые изучили уровень IQ у детей, выросших в приемных семьях и в родных. У приемных он оказался выше — за счет того, что родители вкладывали в усыновленных детей много сил.

Фото: Артем Устюжанин / E1.RU

Поделиться

Как передается цвет кожи, волос, радужки глаз?

Интенсивность окраски кожного покрова зависит от уровня отложения в клетках пигмента меланина. В геноме человека имеется четыре гена, отвечающих за этот признак, в генотипе они представлены в двойной дозе, их обозначают Р1, Р2, Р3, Р4. Это пример взаимодействия не аллельных генов по типу полимерии.

Если у человека восемь доминантных генов, у него максимальная пигментация — такое наблюдается у африканцев. Если все восемь генов рецессивные, пигментация минимальна — это вариант европеоидов.

— Большее или меньшее количество доминантных генов (оно колеблется от 0 до 8) обеспечивает разную интенсивность окраски кожи, также меланин определяет цвет волос человека и радужной оболочки глаз, — говорит Ольга Овсова.

То есть, если в родословной был, например, афроамериканец, то у светлых родителей может родиться немного смуглый ребенок.

Почитайте репортаж из лаборатории, где врачи выращивают эмбрионы. Также мы писали про екатеринбуржца, больного гемофилией — генетическим заболеванием, которое передается от матери к сыну.

Источник

5 основных внешних признаков, передающихся по наследству

Оба родителя передают ребенку гены, которые влияют на его черты и состояние здоровья. Уже долгое время ученые говорят о том, что внешность детей определяется наследственностью. Речь идет о цвете волос, глаз, росте, телосложении и пр.

Основные принципы наследования генов от родителя к ребенку

Большая часть генов имеет два или больше вариантов, которые называют аллелями. В свою очередь, они делятся на рецессивные и доминантные. Крайне редко можно наблюдать доминирование одной аллели, так как зачастую происходит косвенное влияние других генов.

Кроме того, на внешность ребенка влияет также множественный аллелизм. По этой причине ученые могут говорить только о большой вероятности возникновения у малышей внешних черт, которые являются преимущественными у родителей.

Рецессивные и доминирующие гены

Рецессивный ген — это некоторые генетические сведения, которые может подавлять доминантный ген, из-за чего он может не проявляться в фенотипе. Такой тип гена может проявлять свои признаки только в том случае, если будет в паре с таким же рецессивным геном. Если рецессивный ген будет находиться в паре с доминантным, то он не сможет никак воздействовать на внешность ребенка, так как будет подавлен последним. В фенотипе малыша рецессивные гены могут быть проявлены только в том случае, если он присутствует у обеих родителей. Доминантный ген всегда доминирует над рецессивным.

Основные признаки внешности, передаваемые по наследству

По наследству от родителей к ребенку могут передаваться такие внешние признаки, как цвет глаз, кожи, волос, рост или другие отличительные черты. Все зависит от доминантных генов, которые передаются со стороны отца и матери.

Цвет глаз

Традиционная наука утверждает, что цвет глаз передается генетически. Притом, за каждый оттенок отвечает отдельный ген. Цвет глаз зависит от влияния большого количества генов и их вариаций. Считается, что гены, которые отвечают за темные оттенки, являются доминантными. Разные гены находятся в постоянной борьбе между собой, однако темный цвет имеет преимущество перед светлым. К примеру, если у одного родителя глаза голубые, а у другого карие, существует большая вероятность, что ребенок будет кареглазым. Только у той пары, где оба родителя голубоглазые, могут родиться дети с глазами светлых оттенков.

Цвет кожи

Еще одним наследственным признаком являются пигменты, которые отвечают за цвет кожи. Он может передаваться через несколько поколений. За него отвечает полимерный механизм наследования — это значит, что на оттенок кожи влияют несколько генов одновременно. Большая часть аллелей, которые имеют отношение к пигментации кожи современного человека, возникли еще 300 тысяч лет назад. У двух людей со светлой кожей не может родиться темнокожий малыш, если у них не было предков с темной кожей. И наоборот.

Цвет волос

Доминантные гены отвечают за темные оттенки, рецессивные — за светлые. Эти гены действуют на активность таких клеток, как меланоциты, которые вырабатывают меланин. Цвет волос напрямую зависит от количества эумеланина — чем его больше, тем темнее будет оттенок. Если же будет наблюдаться наличие большого количества феомеланина, то волосы могут получить рыжий оттенок. Существует небольшая вероятность, что у темноволосых папы и мамы родиться светлый ребенок. А вот светловолосые родители практически не могут произвести на свет малыша с темными волосами. Для того чтобы ребенок родился рыжим, оба родителя должны иметь тот же цвет волос.

Рост

Если наблюдать за большинством семей, можно прийти к тому, что существует некая закономерность — если родители высокие, то их дети тоже будут большого роста. На этот внешний признак также существенно влияют генетические факторы, однако научные исследования в этом направлении все еще продолжаются. Рост ребенка зависит от множества других факторов. К ним относят правильное питание, среду воспитания, влияние внешней среды и пр. Отличительные черты Форма и размер ушной раковины — это полностью наследственный признак. У детей фактически не бывает оттопыренных ушей, если у их родителей уши маленького размера, и наоборот. В некоторых случаях это может восприниматься, как дефект, однако этот признак оказался доминантным. Если у родителей есть ямочка на щеках или нос с горбинкой, существует большая вероятность, что такая внешность передастся ребенку.

Почему чаще мальчики похожи на мам, а девочки — на пап?

Зачастую сын рождается похожим на мать, а дочка — на отца. Происходит это из-за того, что при зачатии мальчик получает Х-хромосому от матери и У-хромосому от отца. За внешние признаки отвечает именно Х-хромосома. Девочки получают от обеих родителей Х-хромосомы, поэтому у них есть одинаковая вероятность быть похожими, как на отца, так и на мать.

Источник

Тайна хромосом: какие гены у ребенка?

15.01.2021 3128

С появлением на свет малыши становятся законными владельцами целого багажа особенностей, доставшихся им от родителей. Как же работает этот механизм передачи генов ребенку?

Удивительно, но секрет человеческой жизни заключен в нити длиной в метр, а шириной всего лишь в несколько миллиардных миллиметра. Специалисты называют ее ДНК, или дезоксирибонуклеиновой кислотой. Именно в ней заключены все наши сбережения, все большие и маленькие семейные тайны.

Смотанная в клубок, она располагается в центре ядра каждой клетки в виде 46 хромосом. Они же, в свою очередь, содержат 50 000-100 000 генов, которые мы наследуем в пропорции половина от папы, половина от мамы. Каждая хромосома нашего организма имеет пару (всего этих пар 23), за исключением половых хромосом у мужчин (непарных Х и У). Если в паре окажутся разные гены, заявить о себе сможет лишь один из них. И тот, которому это удастся, будет называться доминантным, а «подавленный» — рецессивным.

Гены у ребенка: большое наследство

Для того чтобы у ребенка проявился рецессивный наследственный признак, он должен одновременно передаться ему и папой, и мамой. Зато доминантный признак станет явным, даже если достанется малышу лишь от одного из родителей. Вот пример: у темноволосых родителей может появиться светловолосый малыш, здесь все зависит от расстановки доминантных и рецессивных признаков.

А вот для того, чтобы у ребенка были карие глаза, достаточно одного кареглазого родителя: коричневый цвет — это доминантный признак по отношению к голубому. Только не стоит думать, что каждому гену соответствует один четко определенный анатомический, физиологический или даже психологический признак, такой, например, как цвет глаз или волос или форма ушей. На самом деле все гораздо сложнее. Однозначного соответствия между генами и физическими признаками, передающимися от родителей детям, нет.

Например, малыш может унаследовать светлые волосы от мамы, но расти они будут как у папы; или цвет глаз от бабушки, а их форму — от мамы. Именно игра случая в сочетании и распределении генов объясняет поразительное разнообразие человеческих типов, в том числе среди братьев и сестер, ведь есть только один шанс на миллиарды, что два ребенка из одной семьи будут генетически похожи.

Словарь

— Врожденный. Не то же самое, что наследственный или генетический. Пороки развития, деформации и разные болезни, которые вызывают у будущего ребенка вирусы (например, краснухи, токсоплазмоза), или гормональные нарушения (сахарный диабет) могут появиться у малыша уже к моменту рождения. Генетические или наследственные болезни, «записанные» в ДНК клеток, являются лишь одной из форм врожденных.

— Ген. Частичка ДНК, отвечающая за передачу наследственных признаков.

— Доминантный. Так называется генетический признак, который проявляется, подавляя информацию другого признака на парной хромосоме.

— Кариотип. Это карта хромосом человека.

— Мутация. Изменение частички ДНК, то есть гена, которое вызывает появление нового признака (болезни, например).

— Рецессивный. Вариант наследственного признака, который должен находиться на каждой из хромосом одной пары для того, чтобы проявиться этим признаком или каким-то нарушением (например, болезнью).

— Хромосома. Носитель генетической информации, расположенный в ядре каждой клетки человеческого организма.

Мальчик или девочка: как хромосома «ляжет»

Теоретически шансы родить девочку или мальчика для женщины равны. Но нельзя не отметить, что есть семьи, где на свет появляются только девочки или только мальчики. Чем это объясняется? Единственное, о чем можно говорить с уверенностью, так это о том, что пол ребенка определяет сперматозоид. Если яйцеклетка встречает сперматозоид с половой хромосомой Х — будет девочка. Если сперматозоид несет хромосому Y — родится мальчик.

Однако некоторые исследования показывают, что пол ребенка зависит от того, в какой день относительно времени овуляции (то есть появления готовой к оплодотворению яйцеклетки) вы занимаетесь любовью. Известно, что сперматозоиды с хромосомой Y подвижнее своих Х-собратьев, но живут они недолго. Это означает, что зачатие, близкое к моменту овуляции, скорее всего, даст жизнь мальчику. Если же вы занимались любовью за три-четыре дня до или после овуляции, велика вероятность родить девочку.

Как делятся гены у детей-близнецов

Настоящим, или, как скажут специалисты, «истинным», однояйцовым близнецам достается одинаковое генетическое наследство, потому что они родились в результате деления одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом. На деле же развиваться они будут по-разному, в зависимости от внешних условий, которые способны влиять на то, как проявляются наши наследственные признаки. Двойняшки, или двуяйцовые близнецы, родившиеся от оплодотворения двух яйцеклеток двумя сперматозоидами, похожи друг на друга не больше, чем обычные родные братья и сестры.

Какие гены ребенка отвечают за характер и здоровье

Мы уже говорили, что многие наследственные признаки человека зависят от нескольких генов сразу. К тому же некоторые из них, например свойства характера или интеллектуальные способности, нельзя объяснить только полученным от родителей «багажом». Подумайте сами: пока мы живем, на нас, помимо наследственности, влияет еще и среда. Именно от нее зависит, «оживут» ли наши задатки, и если да, то как именно.

А вот некоторые болезни, проявляющиеся расстройствами поведения, передаются по наследству (например, склонность к депрессии или случаи задержки развития, связанные с больной Х-хромосомой). Что касается здоровья, в этом вопросе гены, которые мы получили от наших родных, имеют решающее значение. А дальше все снова зависит от образа и условий жизни, ведь, как мы уже говорили, именно они повлияют на то, проявятся ли заложенные в нас генетические признаки, в том числе предрасположенность к болезням.

Гены у ребенка: группа крови

Группа крови зависит от того, какая молекула сахара находится на поверхности эритроцитов (красных кровяных телец). Она может относиться к типу А — и тогда у малыша будет II группа крови, к типу В — III группа, одновременно к А и В — IV группа или ее может не быть вообще — тогда получится I группа. У родителей с II и III группой крови может родиться ребенок с I, II, III или IV группой. А у папы и мамы с I группой — только с точно такой же.

Гены у ребенка: вот это сюрприз!

Помните, что мы говорили о доминантных и рецессивных признаках? Первые, как правило, «отвечают» за более темные цвета и характерные особенности. Они могут подавить действие генов, «отвечающих» за светлые цвета и нейтральные черты. Например, можно предположить, что в комбинации данных темноволосого папы, обладающего носом с горбинкой, и мамы-блондинки с прямым ровным профилем доминировать будут признаки отца.

И все же это предположение вовсе не означает, что так оно и будет. Ведь именно благодаря многообразию возможных комбинаций генов ребенок будет неповторимым в прямом смысле этого слова. И даже в ситуации с ростом, когда известно, что полученные нами гены влияют на этот наш показатель, сюрпризы случаются. Ясно, что у родителей маленького роста ребенок будет невысоким, у высоких — наоборот.

А вот сочетание противоположных признаков может дать непредсказуемый результат: либо малыш унаследует данные мамы, либо папы, либо окажется где-то посередине. Между тем не стоит забывать, что важную роль в этом деле играет еще и среда. Известно, что каждое новое поколение оказывается выше предыдущего — эта особенность связана с изменениями в нашем питании.

Что касается полноты, если она вызвана погрешностями в рационе, по наследству эта особенность не перейдет. Но нарушения обмена веществ могут передаваться из поколения в поколение, хотя и не всегда. Нужно учитывать и телосложение будущего папы.

Генетические «поломки»

Клетки нашего организма постоянно делятся. Каждый раз при образовании новой клетки наследственный материал, заключенный в ДНК, копируется. При копировании часто происходят ошибки (мутации): или теряется фрагмент ДНК, или один из ее участков копируется неправильно.

Клетки нашего иммунитета находят эти «поломки» и уничтожают их. Когда этого не происходит, мутантные клетки при последующем делении передают ошибочную информацию своим дочерним клеткам. Она становится причиной генетических болезней, а мутации в половых клетках, тех, из которых состоят сперматозоиды и яйцеклетки, иногда передаются детям.

К счастью, предусмотрительная природа создала по две копии генов. Если мутация произошла в одном гене, ничего страшного не случится, но если «поломка» пришлась на доминантный ген, генетическая болезнь перейдет по наследству детям.

Если мутация происходит в Х-хромосоме, носителем генетической болезни будет женщина. К сожалению, если у нее родится мальчик, существует 50%-ная вероятность, что он унаследует именно «поломанную» хромосому, ведь у женщин есть 2 копии Х-хромосомы (ХХ), у мужчин же она одна (ХУ), и получают они ее от мамы.

Раньше считалось, что у кареглазых родителей не может родиться голубоглазый малыш, а у голубоглазых — кареглазый. Но на данный момент такие случаи науке известны. И чем дальше генетики проникают в тайны ДНК, тем яснее становится: законы наследования генетической информации гораздо сложнее, чем 7 правил, выведенных Менделем.

На тысячу родившихся детей приходится один потенциальный гений, но гениев на планете гораздо меньше. Все потому, что для проявления таланта нужны благоприятные обстоятельства. Если бы Ломоносов остался жить в деревне, мир о нем вряд ли услышал бы.

Источник: ( Ссылка )

Специальные условия для людей с тяжелыми и редкими заболеваниями

Источник