Общие принципы наследования признаков.
Упрощенно каждый признак в организме (цвет волос, глаз, группа крови, резус-фактор.) кодируется двумя генами. Реально количество генов, определяющих признак, значительно больше. По каждому признаку один ген ребенок получает от матери, другой — от отца. В генетике выделяют доминантные и рецессивные гены. Доминантный ген обозначается заглавной буквой латинского алфавита, и в его присутствии рецессивный ген, как правило, не проявляет свои свойства. Рецессивный ген обозначается прописной буквой латинского алфавита. Если по какому-то признаку организм содержит два одинаковых гена (два рецессивных, либо два доминантных), то он называется гомозиготой по данному признаку. Если же организм содержит один доминантный и один рецессивный ген, то он называется гетерозиготным по данному признаку и при этом проявляются те свойства признака, которые кодируются доминантным геном.
Например: А — доминантный ген,определяющий карий цвет глаз а — рецессивный ген,определяющий голубой цвет глаз
Возможные варианты генотипа: АА — гомозигота, карие глаза Аа — гетерозигота, карие глаза aа — гомозигота, голубые глаза
Пример 1:
жена АА — гомозигота, карие глаза, оба гена доминантны муж аа — гомозигота, голубые глаза, оба гена рецессивны
При образовании половых клеток (яйцеклетка и сперматозоид) в каждую половую клетку (гамету) идет по одному гену, т.е. в данном случае женский организм образует две гаметы, содержащие по одному доминантному гену, а мужской организм — две гаметы, содержащие по одному рецессивному гену. При слиянии половых клеток зародыш получает по данному признаку один материнский и один отцовский ген.
жена АА + муж аа Гаметы: А А а а Ребенок: Аа Аа Аа Аа
Таким образом, в данной ситуации в 100% дети будут иметь карие глаза и являться гетерозиготами по этому признаку.
Пример 2:
жена Аа — гетерозигота, карие глаза муж Аа — гетерозигота, карие глаза жена Аа + муж Аа гаметы: А а А а ребенок: АА , Аа, Аа, аа
В данном случае вероятность рождения детей в 25% с карими глазами(гомозиготы), в 50% с карими глазами гетерозиготы, в 25% голубые глаза(гомозиготы).
Пример 3:
жена Аа — гетерозигота, карие глаза муж аа — гомозигота, голубые глаза Жена Аа + муж аа Гаметы: А а а а Ребенок: Аа , Аа, аа , аа
В данном случае 50% детей имеют карие глаза и являются гетерозиготами и 50% имеют голубуе глаза (гомозиготы)
Как определить резус-фактор
Кровь является биологической жидкостью, которая в своем составе содержит огромное количество антител и несет генетическую информацию. Резус-фактором называют особый белок агглютиноген, который входит в состав крови. Различают резус положительный и резус отрицательный. Последний выявляется у 15% людей в мире и означает отсутствие белка в крови. В медицине существует система АВО, с помощью которой выявляют антитела в крови человека. Резус фактор определяется по одному из самых значимых антигенов D. Если в крови он отсутствует, то резус фактор отрицательный. На сегодняшний день в медицине данное исследование в рамках лаборатории проводят весьма быстро и точно. Если, например, кровь, содержащую данный белок, перелить человеку, у которого его нет, то в крови начинается образование специфических антител, что приводит к появлению нарушений, которые носят название резус-конфликт. Повторное введение крови с несовместимым резусом способствует агглютинации эритроцитов и способствует появлению тяжелых осложнений. Именно поэтому при переливании используют исключительно кровь с одинаковым резус-фактором.
Закономерности наследования группы крови и резус-фактора.
Наследование группы крови контролируется аутосомным геном. Локус этого гена обозначают буквой I, а три его аллеля буквами А, В и 0. Аллели А и В доминантны в одинаковой степени, а аллель 0 рецессивен по отношению к ним обоим. Существует четыре группы крови. Им соответствуют следующие генотипы: Первая (I) 00 Вторая (II) АА ; А0 Третья (III) ВВ ; В0 Четвертая (IV) АВ
Пример 1:
жена имеет первую группу крови (00) муж имеет вторую группу крови и является гомозиготой (АА) жена 00 + муж АА гаметы: 0 0 А А ребенок: А0 А0 А0 А0
Все дети имеют вторую группу крови и являются гетерозиготами по данному признаку.
Пример 2:
жена имеет первую группу крови (00) муж имеет вторую группу крови и является гетерозиготой (А0) жена 00 + муж А0 гаметы: 0 0 А 0 ребенок: А0 А0 00 00
В данной семье в 50% возможно рождение ребенка, имеющего вторую группу крови, и в 50% группа крови ребенка окажется первой.
Наследование резус-фактора кодируется тремя парами генов и происходит независимо от наследования группы крови. Наиболее значимый ген обозначается латинской буквой D. Он может быть доминантным — D, либо рецессивным — d. Генотип резус-положительного человека может быть гомозиготным — DD, либо гетерозиготным — Dd. Генотип резус-отрицательного человека может быть — dd.
Пример 1:
жена имеет отрицательный резус-фактор (dd) муж имеет положительный резус-фактор и является гетерозиготой(Dd) жена dd + муж Dd гаметы: d d D d ребенок: Dd Dd dd dd
В данной семье вероятность рождения резус-положительного ребенка составляет 50% и вероятность рождения резус-отрицательного ребенка также составляет 50%.
Пример 2:
жена имеет отрицательный резус-фактор (dd) муж имеет положительный резус-фактор и является гомозиготой по данному признаку (DD) жена dd + муж DD гаметы: d d D D ребенок: Dd Dd Dd Dd
В данной семье вероятность рождения резус-положительного ребенка составляет 100%.
Анализируй это!
В каких ситуациях необходимо определение резус-фактора крови? И нужно ли для экстренных случаев носить с собой памятку о том, какая у тебя кровь?
Евгения, Воронежская обл.
– Такой анализ необходимо сделать перед плановым хирургическим вмешательством, переливанием крови и в период планирования беременности.
А вот постоянно носить с собой памятку о том, какая у вас кровь, не имеет смысла. Согласно приказу Минздравсоцразвития, который действует во всех лечебных учреждениях нашей страны, перед каждым переливанием крови каждому поступающему в больницу человеку в обязательном порядке перепроверяется его группа крови и резус-фактор, поскольку нет гарантии, что они были определены правильно.
Особенности течения беременности при несовместимости по резус-фактору. Резус-конфликт.
Гемолитическая болезнь плода и новорожденного это состояние, возникающее в результате несовместимости крови матери и плода по некоторым антигенам. Наиболее часто гемолитическая болезнь новорожденного развивается вследствие резус-конфликта. При этом у беременной женщины резус-отрицательная кровь, а у плода резус-положительная. Во время беременности резус-фактор с эритроцитами резус-положительного плода попадает в кровь резус-отрицательной матери и вызывает в ее крови образование антител к резус-фактору (безвредных для нее, но вызывающих разрушение эритроцитов плода). Распад эритроцитов приводит к повреждению печени, почек, головного мозга плода, развитию гемолитической болезни плода и новорожденного. В большинстве случаев заболевание быстро развивается после рождения, чему способствует поступление большого количества антител в кровь ребенка при нарушении целостности сосудов плаценты.
Реже гемолитическая болезнь новорожденного вызывается групповой несовместимостью крови матери и плода (по системе АВ0). При этом за счет агглютиногена (А или В), имеющегося в эритроцитах плода, но отсутствующего у матери, в материнской крови происходит образование антител к эритроцитам плода. Чаще иммунная несовместимость проявляется при наличии у матери I группы крови, а у плода — II, реже III группы крови.
Процесс иммунизации беременной женщины начинается с момента образования антигенов в эритроцитах плода. Поскольку антигены системы резус содержаться в крови плода с 9-10й недели беременности, а групповые антигены — с 5-6й недели, то в некоторых случаях возможна ранняя сенсибилизация организма матери. Проникновению антигенов в материнский кровоток способствуют инфекционные факторы, повышающие проницаемость плаценты, мелкие травмы, кровоизлияния и другие повреждения плаценты. Как правило, первая беременность у резус-отрицательной женщины при отсутствии в прошлом сенсибилизации организма протекает без осложнений. Сенсибилизация организма резус-отрицательной женщины возможна при переливаниях несовместимой крови (проводимых даже в раннем детском возрасте), при беременностях и родах (если у плода резус-положительная кровь), после абортов, выкидышей, операций по поводу внематочной беременности. По данным литературы после первой беременности иммунизация возникает у 10% женщин. Если женщина с резус-отрицательной кровью избежала резус-иммунизации после первой беременности, то при последующей беременности резус-положительным плодом вероятность иммунизации вновь составляет 10%. Поэтому после любого прерывания беременности у женщины с резус-отрицательной кровью с профилактической целью необходимо введение антирезус-иммуноглобулина. В течении беременности у женщины с резус-отрицательной кровью обязательно необходимо определение титра резус-антител в крови в динамике.
Что такое отрицательный резус?
Кровь человека состоит из клеток: эритроциты, лейкоциты, тромбоциты. На поверхности клеточек эритроцитов есть белок, он же антиген – это и есть резус. Но, его может и не быть. Клетки, которые имеют белок на своей поверхности, являются положительными, а те, у которых нет – отрицательными.
80-85% земного населения живет с положительным резусом, что значительно упрощает их жизнь. Поскольку, если понадобится переливание крови, она всегда будет доступна в лечебных центрах. Люди с отрицательной кровью должны более предусмотрительно относиться к своему здоровью, ведь их в мире всего 15%. Более того, есть пугающая особенность пациентов с негативными показателями. При трансфузии положительной крови организм может начать атаку на неизвестный ему белок. Это приведет к гибели или серьезным осложнениям. Так же, стоит быть особо внимательными беременным женщинам. Девушки, которые вынашивают плод с противоположным резусом, подвергают себя и ребенка к смертельной опасности. По причине неправильной реакции организма на плод с другими показателями. Очень важно вставать на учет и проходить постоянные консультации у врачей.
Сообщая точные данные о своей крови в экстренных ситуациях, у людей с негативным резусом есть шанс выжить или выносить ребенка. Не знание — может привести пациента к смерти, если лаборатория не успеет провести анализ при критических ситуациях. Призываем планировать беременность, быть бдительными в экстремальных жизненных моментах и оповещать родственников об отрицательном резусе.
Вопрос 2:
У меня отрицательный резус-фактор. Недавно я сделала аборт. Смогу ли я иметь детей? Есть ли вероятность того, что при следующей беременности ребенок будет больным?
Ответ
: Наличие отрицательного резус-фактора непосредственно на зачатие не влияет. Во время аборта (если он был произведен на сроках 9-10 недель беременности) существовала вероятность возникновения сенсибилизации организма к резус-фактору. До планируемой беременности желательно сделать анализ крови на наличие антител к резус-фактору.
Невероятное? Очевидное!
У моего ребенка – отрицательный резус-фактор крови, в то время как у нас с мужем кровь положительная. Муж до сих пор подкалывает меня по этому поводу: мол, от кого нагуляла? Я-то знаю, что ничего не было. Но не дает покоя вопрос: как такое могло получиться? Ведь ребенок обязательно наследует кровь своих родителей. Разве не так?
Ольга, Кострома
– Нет, не так. Ничего сверхъестественного в вашей ситуации нет. Объясняется она тем, что человек с положительным резус-фактором может быть носителем гена отрицательного резуса, который подавляется более сильным положительным геном.
Но когда в крови обоих родителей присутствует этот отрицательный ген, то, удвоив свою силу, он может передаться ребенку и сформировать у него резус со знаком «минус». По статистике, у резус-положительных родителей такая ситуация возможна в 25% случаев.
Вопрос 3:
Какая доза антирезус-иммуноглобулина и в какие сроки вводится женщине с резус-отрицательной кровью после родов? Правда ли, что вводимая доза препарата должна быть увеличена после операции кесарево сечение?
Ответ
: Женщинам с резус-отрицательной кровью после родов с профилактической целью вводится антирезус-иммуноглобулин в количестве 1-1.5 мл (200-300мкг) не позднее 24-48 часов после родов. При оперативных вмешательствах трансплацентарное кровотечение может увеличиваться, и поэтому вводимую дозу антирезус-иммуноглобулина увеличивают в 1,5 раза.
Резус-конфликт. Профилактика
Лабораторный контроль резус-иммунизации осуществляется путем определения в крови беременной резусных антител:
— Если резус-отрицательную кровь имеет и отец, и мать — определять антитела при беременности нецелесообразно; — Если установлен резус-отрицательный генотип плода по результатам неинвазивного теста, определение антител не проводится; — Резус-иммунизация определяется при титре антител 1:4 и более; — Риск для плода имеется при титре антител 1:16 и более; — Определение антител проводится при постановке на учёт, в 18-19 и 28 недель, при появлении и нарастании титра — кратность исследований увеличивается. ⠀
Профилактика резус-иммунизации у резус-отрицательных женщин
1) Введение анти-резусного иммуноглобулина 2) Сохранение первой и последующих беременностей, женщина должна избегать абортов
Анти-резусный иммуноглобулин (антитело) защищает от иммунной реакции, не оказывая отрицательного влияния на плод и новорожденного.
Схемы применения
— Доза 300 мкг вводится внутримышечно в 28 недель беременности (при условии отсутствия антител в крови) — Если профилактика не проведена в 28 недель, её проводят в ближайшее возможное время — Дополнительная профилактика 125 мкг (I триместр) или 300 мкг (II,III триместр) после проведения инвазивных процедур при беременности (амниоцентез, биопсия хориона, кордоцентез, наложение швов на шейку матки, редукция эмбрионов), после травмы живота и после появления кровянистых выделений
Что еще стоит знать
— Профилактика проводиться также и при неудачном завершении беременности — инструментальный или медикаментозный аборт, самопроизвольный выкидыш и внутриутробная гибель плода — После родов определяют резус-фактор ребенка и в случае положительной принадлежности крови — женщине вводят 300 мкл иммуноглобулина, не позднее 72 часов после родов, при отрицательной принадлежности крови — профилактику не проводят — Дозу иммуноглобулина увеличивают, в случае отслойки плаценты, при кесаревом сечении, при ручном обследовании послеродовой матки — Если по каким-то причинам профилактика после родов не проведена, возможно введение иммуноглобулина до 10 суток послеродового периода.
Профилактика проводится для предотвращения иммунизации в дальнейшем, при вынашивании следующий детей.
Переливание крови: кто может быть донором, а кто реципиентом
По данным ВОЗ [Официальный источник] каждый год в мире осуществляется более 118,5 миллиона переливаний крови. Они проводятся в связи со сложными травмами, сопровождающимися потерей крови, проведением сердечно-сосудистых операций, в момент сложных родов, операций по трансплантации и других обстоятельствах.
Донором крови может стать здоровый человек (18 — 60 лет). Сдавать кровь разрешено не чаще 1 раза в 3 месяца, не больше 400 мл.
Конечно, лучше переливать кровь идентичной группы и резус-фактора, но если ее нет, то можно воспользоваться такими правилами [Проверенный источник]:
- I (О) группа переливается всем группам. Люди с данной группой — универсальные доноры, но им можно переливать только кровь II группы.
- II (А) группу следует использовать для переливания владельцам II, IV группы крови. Однако принимать она может лишь I и II. Группа является наиболее встречаемой.
- III (В) группа донор для III и IV групп, хотя принимать может I и III.
- Люди с IV(АВ) группой — универсальные реципиенты (получатели), но донорами являются только для IV группы.
Кроме вышеупомянутых законов переливания, нужно помнить, что донорская кровь должна проходить обязательную проверку на ВИЧ, гепатит В, гепатит С, сифилис, а также коронавирус.
Как группа крови влияет на характер?
В ХХ веке японские ученые заинтересовались влиянием группы крови на характера человека. Они провели несколько исследований, выдвинув теорию «кецу-еки-гата», которая анализирует влияние группы крови на поведение индивидуума.
Главные выводы данной теории:
- Согласно «кецу-еки-гата» представители I группы: серьезные, творческие, сдержанные, терпеливые, ответственные, но упрямые и напряженные.
- Люди с II группой крови страстные, творческие, сильные, имеют активный характер, однако эгоистичны и безответственны.
- III (В) группа обнаруживается у контролируемых, рациональных, нерешительных и забывчивых личностей.
- IV(АВ) группа крови способствует проявлению уверенности, хорошо развитой интуиции и волевым качествам, но иногда ее представители эгоистичны и непредсказуемы.
«Кецу-еки-гата» очень популярна в Японии, однако нет никакого научного подтверждения, что тип характера связан с группой крови.
Напоследок небольшое разоблачение.
Генетические особенности резус-фактора и возможности диагностики
В составе системы группы крови Резус (Rhesus, Rh) выделяют 5 антигенов с наибольшим значением для клинической практики: D (резус-фактор), C, с, E и е. Белки, формирующие эти антигены, кодируются 2 генами: RHD (антиген D) и RHCE (антигены C, с, E и е). Эти гены и получающиеся с них белки очень похожи. Такое сходство осложняет генотипирование по этим генам. Дело в том, что для оценки риска развития резус-конфликта нужно знать вероятность появления Rh+ эмбриона у каждой пары, планирующей беременность. Для расчета этой вероятности необходимо установить генотип отца и матери по гену RHD.
В первую очередь в группу риска попадают женщины с отрицательным резус-фактором. Если партнер тоже имеет резус-отрицательный статус, то беременность точно будет протекать без развития резус-конфликта и дополнительные обследования такой паре не нужны. В первую очередь в группу риска попадают женщины с отрицательным резус-фактором. Если партнер тоже имеет резус-отрицательный статус, то беременность точно будет протекать без развития резус-конфликта и дополнительные обследования такой паре не нужны.
Если отец является гомозиготой, то есть обе гомологичные хромосомы несут полноценный ген RHD, то вероятность получения Rh+ эмбриона в такой паре равна 100%, так как для положительного резус-фактора нужна хотя бы одна хромосома с этим геном, которая обязательно придет от гомозиготного Rh+ отца. В этом случае врач-генетик ничего не сможет предложить в качестве способа предотвращения резус-конфликта и паре следует обратиться к врачу, ведущему беременность. Врач составит индивидуальный план профилактики резус-конфликта.
Если же у мужчины на одной из хромосом отсутствует ген RHD, то существует 50% вероятность того, что среди эмбрионов будут резус-отрицательные, с которыми беременность будет протекать без осложнений со стороны резус-фактора.
Однако большое сходство последовательностей генов RHD и RhCE усложняет не только диагностику по этим генам и группе крови Rhesus, но и оценку рисков по развитию резус-конфликта. У других млекопитающих есть только один ген, который больше похож на человеческий RhCE. Предположительно у человека ген RHD появился в качестве дубликата RhCE и со временем немного изменился, найдя свою функцию в организме. Таким образом, одной из главных особенностей генетической диагностики резус-фактора является анализ нескольких локусов этого гена. Дело в том, что из-за схожести генов анализ одного локуса с большой для диагностического теста вероятностью может дать ложноположительный ответ, то есть вместо гетерозиготы по делеции RHD гена мы увидим гомозиготу с двумя копиями RHD из-за того, что в анализ сделает ложный вклад ген RhCE. Для точной диагностики в нашей лаборатории используется современная методика MLPA, основанная на анализе сразу большого количества точек в этих генах, что позволяет не только точно диагностировать отсутствие/наличие гена RHD, но и выявить его другие особенности, о которых расскажем дальше в следующей статье на нашем сайте. С помощью этого метода можно с высокой точностью генотипировать будущих родителей и проводить инвазивную пренатальную диагностику при естественной беременности для того, чтобы вовремя приступить к профилактическим мерам по устранению развития резус-конфликта.
При преимплантационной диагностике эмбрионов (ПГД) для еще большей уверенности мы проводим анализ двумя различными способами. В первую очередь, с помощью разработанной в нашей лаборатории тест-системы для прямого анализа мутации: мы генотипируем именно наличие/отсутствие делеции гена RHD. Однако при ПГД используется очень маленькое количество биоматериала, что может привести к ложным результатам, поэтому результаты прямого анализа мутации в нашей лаборатории всегда дополняются проверкой групп сцепления. Дело в том, что в геноме человека есть такие последовательности, короткие повторы нуклеотидов, длина которых очень отличается у разных людей. Поэтому если узнать длину нескольких таких повторов у одного человека, его с высокой вероятностью можно будет отличить от всех других людей на Земле по набору длин этих участков. Причем по длинам этих участков мы можем различать не только людей, но и гомологичные хромосомы одного человека. Поэтому мы подбираем такие вариабельные участки, которые наиболее близко расположены к гену, чтобы избежать эффектов рекомбинации, узнаем длины этих участков у родителей и получаем четыре набора длин, описывающих каждую из четырёх родительских хромосом – две маминых и две папиных. Это такая характеристика каждой хромосомы. При этом мы уточняем, на какой из отцовских хромосом находится опасный для беременности резус-отрицательной женщины ген RhD. Косвенная диагностика заключается в том, чтобы посмотреть, какие хромосомы получил эмбрион от родителей и вычислить, получил ли он ту отцовскую хромосому, на которой находится ненужный нам ген, или нет. Соответственно, если женщина резус-отрицательна, а ее партнер гетерозиготный резус-положительный носитель гена RHD, то для профилактики резус-конфликта мы отбираем такие эмбрионы, у которых нет гена RHD ни на одной из хромосом. Двойная проверка результата двумя независимыми тест-системами, основанными на разных принципах, позволяет получить высокоточный достоверный результат даже на малых количествах биоматериала, с которыми приходиться работать в рамках ПГД.
О редких вариантах гена RHD и точности биохимического и генетического анализа статуса по резус-фактору, а также о том, как обезопасить себя и свою семью в таких случаях, мы расскажем в следующей статье на нашем сайте.
Предыдущая статья по теме: Резус-фактор и беременность
Следующая статья по теме: Необычные варианты гена RHD и в чем их опасность при беременности
Автор: Жикривецкая Светлана
биолог-исследователь
