Лекция № 19. генетика пола

Половой хроматин в судебно-медицинском отношении

Исследование П. х. в суд.-мед. практике производится с целью установления половой принадлежности следов крови, слюны и других биол, жидкостей, вырванных волос, следов-отпечатков клеток тканей и органов, кусочков тканей, которые могут быть обнаружены на месте происшествия, на различных предметах, одежде, теле потерпевшего и подозреваемого в совершении преступления, на орудиях травмы, на транспортных средствах, а также при обнаружении обгоревших трупов или частей расчлененных трупов. Реже П. х. исследуют с целью суд.-мед. установления генетического пола у лиц с аномалиями полового развития, используя общепринятые методики.

Для приготовления препаратов из следов крови (см.) и слюны (см.) кусочки предмета-носителя помещают в пробирку и заливают 0,5—40% (следы крови) или 5—10% (следы слюны) уксусной к-той. Экстрагируют при комнатной температуре в течение нескольких часов и, удалив кусочки предмета-носителя, центрифугируют. Осадок переносят на предметное стекло и высушивают на воздухе. С пятен крови на предметах, не впитывающих жидкость (металл, стекло, пластмасса и др.), делают соскобы, которые затем обрабатывают таким же образом.

При исследовании волос (см.) корень волоса помещают на предметное стекло и добавляют 10—25% уксусную к-ту. После набухания отделяют и измельчают волосяной фолликул, удаляя остальные части волоса.

Из кусочков тканей и органов, при необходимости предварительно выдержав их до набухания в уксусной к-те соответствующей концентрации или в физиол, р-ре, готовят гистологические препараты, мазки или препараты-отпечатки. Следы-наложения клеток, тканей или органов на орудиях травмы смывают физиол, р-ром, одновременно соскабливая их. Мелкие кусочки тканей, встречающиеся в таких следах, измельчают препаровальными иглами. Смывы-соскобы помещают в пробирки, центрифугируют, из осадка готовят гистологические препараты. Исследование препаратов целесообразно начинать с выявления Y-хроматина, т. к. при его отсутствии те же препараты могут быть снова использованы для выявления X-хроматина. При исследовании учитывают только достаточно хорошо сохранившиеся неповрежденные ядра клеток. При анализе следов крови Y-хроматин определяют в ядрах лимфоцитов, т. к. в нейтрофилах Y-хроматин в препаратах из следов крови мужчин может не выявляться.

При отсутствии повышенной влажности Половой хроматин может длительно сохраняться в высохших следах, а также в клетках фолликула вырванного волоса. Высокая температура (выше 150°) разрушает ядра клеток и П. х. Значительная влажность в течение нескольких суток также приводит к разрушению клеток, что делает невозможным выявление полового хроматина. Т. к. условия, в к-рых находятся следы, могут последовательно меняться, решающее значение для установления пригодности следов крови, слюны и т. д. для определения П. х. имеет состояние обнаруживаемых в них клеток и их ядер. В клетках высохших кусочков тканей, не подвергающихся действию влаги, П. х. сохраняется длительное время. В целых трупах и в их крупных частях в процессе аутолиза и гниения в течение нескольких суток происходит деструкция клеточных ядер. В обгоревших трупах половой хроматин нек-рое время может сохраняться в клетках глубоко расположенных органов и тканей.

При выявлении небольшого числа клеток, сохранивших ядра, исследуемых на Половой хроматин, с целью установления статистической достоверности результатов используют различные математические методы анализа, учитывающие как общее число обнаруженных клеток, так и число клеток. содержащих X- или Y-хроматин.

Библиография: Давиденкова Е. Ф., Берлинская Д. К. и Тысячнюк С. Ф. Клинические синдромы при аномалиях половых хромосом, Л., 1973; Захаров А. Ф. Хромосомы человека, М., 1977; Капустин А. В. Судебно-медицинская диагностика пола по половым различиям в клетках, М., 1969; Лабораторные и специальные методы исследования в судебной медицине, под ред. В. И. Пашковой и В. В. Томилина, с. 157, М., 1975; Любинская С. И. и Антонова С. Н. Исследование Y-хроматина в следах крови, Суд.-мед. экспертиза, т. 18, № 3, с. 17, 1975; Основы цитогенетики человека, под ред. A. А. Прокофьевой-Бельговской, М., 1969; Methods in human cytogenetics, ed. by H. G. Schwarzacher a. U. Wolf, p. 207, B. а. о., 1974; The sex chromatin, ed. by K. L. Moore, Philadelphia — L., 1966.

Описание

Синдром Мартина-Белл—сцепленное с полом наследственное заболевание, характеризующееся умственной отсталостью, определенными фенотипическими особенностями и нарушениями аутистического спектра. 
При данной патологии ломкость затрагивает всегда один и тот же участок Х-хромосомы, где локализован мутантный ген.Причина заболевания
Основная причина синдрома Мартина-Белл — выключение гена FMR1 в Х-хромосоме в следствии мутации, в результате чего нарушается секреция специфического белка. Белок FMR нужен для нормального развития нервной системы. При мутации меняется число повторов последовательностей ЦГГ в гене. Чем больше количество повторов, тем более выраженная симптоматика заболевания.
В 1/3 случаев, заболевание характеризуется как типичное Х-сцепленное рецессивного типа. Заболевание проявляется исключительно у лиц мужского пола. Генотип мужчины устанавливается по его фенотипу: если он болен, то гемизиготен по аномальному гену, если здоров, то свободен от него. Женщины-носительницы мутантного гена, как правило, фенотипически здоровы. Однако в большем числе случаев (2/3), наследование синдрома носит характер нерегулярного сцепленного с Х-хромосомой, возможна передача маркёрной хромосомы здоровыми мужчинами (облигатными носителями), в потомстве дочерей которых отмечаются случаи рождения больных сыновей.
Клинические проявления
При рождении масса тела ребенка часто повышена — от 3,5 до 4 кг.
У подростков и взрослых больных отмечается макроорхизм при отсутствии изменений эндокринной функции.
Системные соматические изменения затрагивают связочный аппарат, хрящ, кожу, костную систему. У больных следующие признаки строения лица: большая голова с высоким и широким лбом, длинное лицо с увеличенным подбородком, несколько уплощенная средняя часть лица, тупой, слегка клювовидно загнутый кончик носа. Уши большие, иногда оттопыренные, низко расположенные. Кисти и стопы широкие, дистальные фаланги пальцев также широкие, суставы имеют повышенную подвижность. Кожа нередко гиперэластична.
Неврологическая симптоматика при данном синдроме характеризуется мышечной гипотонией и дискоординацией движений, в меньшей степени отмечаются экстрапирамидные, пирамидные и глазодвигательные нарушения.
Ведущим психопатологическим нарушением является интеллектуальное недоразвитие. Степень умственной отсталости различна. У больных своеобразная речь по типу «бормочущей». Отмечаются нарушения поведения: синдром двигательной расторможенности, выраженная аффективная возбудимость, агрессивность.
Одна из частых психопатологических особенностей — шизофреноподобная симптоматика, включающая в себя подпрыгивания, похлопывания руками, повороты вокруг своей оси, встряхивание кистями, «манежный» бег, разнообразные гримасы, монотонное хныканье.
Помимо умственной отсталости, чаще всего у больных отмечаются проявления раннего детского аутизма. У больного ребенка отсутствует потребность в контактах с окружающими, отгороженность от внешнего мира, слабость эмоционального реагирования по отношению к близким, недостаточность реакций на зрительные и слуховые раздражители, приверженность к сохранению неизменности окружающего, боязнь всего нового, однообразность поведения со склонностью к стереотипным примитивным движениям, разнообразные расстройства речи, непереносимость взгляда в глаза, взгляд «мимо» и «сквозь» людей.Подготовка
Генетическое обследование не требует специальной подготовки. 
Рекомендуется взятие крови не ранее чем через 4 часа после последнего приёма пищи.
Перед диагностикой не рекомендуется подвергать себя стрессовым ситуациям, принимать спиртные напитки и курить.
Рацион и приём лекарственных препаратов не влияет на результат исследования.Интерпретация результатов
Для интерпретации результатов генетического тестирования требуется консультация врача-генетика.

История открытия синдрома

Синдром получил свое название в честь Гарри Клайнфельтера — врача, в 1942 году впервые описавшего клиническую картину болезни. Клайнфельтер с коллегами опубликовали отчет об обследовании 9 мужчин, объединенных общими симптомами, такими как слабое оволосение тела, евнухоидный тип телосложения, высокий рост и уменьшенные в размерах яички. Позднее, в 1956 г., генетики Планкетт и Барр (Е. R. Plankett, М. L. Barr) обнаружили у мужчин с синдромом Клайнфельтера тельца полового хроматина в ядрах клеток слизистой оболочки полости рта, а в 1959 году Полани и Форд (P. E. Polanyi, S. E. Ford) с сотрудниками показали, что у больных в хромосомном наборе имеется лишняя Х-хромосома.

Активные исследования данной патологии велись в 70‑х годах в США. Тогда всех новорожденных мальчиков подвергали кариотипированию, в результате чего удалось достоверно выявить распространенность и генетические особенности синдрома Клайнфельтера.

Любопытно, что мыши также могут иметь синдром трисомии по половым хромосомам XXY, что позволяет эффективно использовать их в качестве моделей для исследования синдрома Клайнфельтера.

Психологические особенности

Коэффициент интеллекта у больных с классическим синдромом Клайнфельтера варьирует от значений ниже среднего до показателей, значительно превышающих средний уровень. Однако во всех случаях отмечается диспропорция между общим уровнем интеллекта и вербальными способностями, так что нередко пациенты с достаточно высоким IQ испытывают трудности при восприятии больших объемов материала на слух, а также при построении фраз, содержащих сложные грамматические конструкции. Такие особенности причиняют пациентам много неприятностей в период обучения и нередко продолжают сказываться на профессиональной деятельности.

Данные о психологических особенностях больных с синдромом Клайнфельтера достаточно противоречивы, однако большинство специалистов оценивают пациентов как скромных, робких людей с несколько заниженной самооценкой и повышенной чувствительностью. Есть данные, свидетельствующие о склонности пациентов с синдромом Клайнфельтера к гомосексуализму, алкоголизму и наркомании. Сложно сказать, вызваны ли особенности психики у таких больных непосредственным влиянием хромосомной аномалии, или же это реакция на проблемы в сексуальной сфере.

В отношении разных цитогенетических вариантов синдрома Клайнфельтера справедливо правило, что с увеличением количества дополнительных Х-хромосом увеличивается количество и выраженность патологических симптомов.

Накопление вредных мутаций на Y-хромосоме

Считается, что эволюция половых хромосом происходит через мутация аутосом, которые несут гены определения пола. В какой-то момент, когда происходит кластеризация генов для определения пола на одной из двух аутосом, происходит подавление рекомбинации, чтобы гарантировать, что кластер генов наследуется в одном блоке. Однако, как только это происходит, зарождающаяся Y-хромосома начинает формироваться, накапливая переносимые элементы, хромосомные перестройки и другие вредные мутации, которые путешествуют автостопом с благоприятными генами определения пола. Сказано, что это приводит к полностью гетероморфным половым хромосомам и определению пола.

Неспособность Y-хромосомы автоматически исправлять мутации путем рекомбинации во время мейоза делает ее особенно склонной к накоплению ошибок. Кроме того, сперматозоиды образуются в большом количестве, вовлекая многие деление клеток события, которые увеличивают вероятность накопления ошибок. Сперма также сохраняется в сильно окислительной среде в яичках, что снова увеличивает вероятность генетической мутации. Одна из гипотез гласит, что эти факторы способствовали возникновению ситуации, когда Y-хромосома потеряла большинство своих генов, за исключением тех, которые имеют решающее значение для определения пола и выживания плод, Это приводит к тому, что у гомогаметных женщин число генов в их половых хромосомах почти удваивается по сравнению с их гетерогаметными партнерами. У некоторых животных, у которых самцы имеют XY, экспрессия генов на одной из Х-хромосом у самок заглушается посредством образования гетерохроматина, Альтернативно, некоторые насекомые предпочитают сверхэкспрессировать гены на своей Х-хромосоме у гетерогаметных особей. Эта модификация экспрессии генов называется дозовой компенсацией. В последнее время впервые была отмечена компенсация дозировки в двудомном растении S.latifolia или во время кампионии.

Кариотипирование одного или обоих супругов

Кариотипирование — это исследование количественного набора хромосом, а также их структурных перестроек (хромосомных аберраций). Перестройки могут быть внутри- и межхромосомными, могут сопровождаться нарушением порядка фрагментов хромосом (делеции, дупликации, инверсии, транслокации). Хромосомные перестройки подразделяют на:

• Сбалансированные. Иинверсии, реципрокные транслокации не приводят к потере или добавлению генетического материала, поэтому их носители, как правило, фенотипически нормальны.
• Несбалансированные. Делеции и дупликации меняют дозовое соотношение генов, и, как правило, их носительство сопряжено с существенными отклонениями от нормы.

У здорового человека должно быть 22 пары аутосом и 1 пара половых хромосом (ХХ или ХУ). Для пар, страдающих от бесплодия, кариотипирование назначается скорее из-за перестраховки, его назначение более оправдано при привычном невынашивании, особенно если оно было связано с доказанной анеуплоидией эмбриона/ов.

У пациентов с бесплодием хромосомные перестройки встречаются редко. С привычным невынашиванием сбалансированные перестройки встречаются чаще, но занимают всего лишь 4–5% в структуре причин привычного невынашивания. При этом у таких пациентов всегда есть шанс на рождение здорового ребенка без проведения дорогостоящего обследования и лечения. Без соответствующих исследований и лечения риски повторного невынашивания и рождения ребенка с тяжелыми проявлениями несбалансированной транслокации существуют, но они достаточно низкие.

Так как анализ проводится на коммерческой основе, пара должна понимать, что выявление нарушений кариотипа повлечет за собой рекомендацию делать предимплантационную генетическую диагностику эмбрионов (ПГД) на конкретную хромосомную поломку, а также ПГТ-А для исключения численных хромосомных нарушений у эмбрионов.

Народные способы определения пола ребенка

Обратите внимание на первого ребенка. Для определения пола второго ребенка вы можете воспользоваться народными приметами

Если у вашего первого ребенка на затылке есть небольшая ямка, значит младший ребенок будет того же пола. Или, например, если первым словом первого ребеночка было «мама», значит второй будет женского пола, если же «папа», то, соответственно, мужского.

Пол по обновлению крови. Пол ребенка по обновлению крови определить с некой долей вероятности возможно. Принято считать, что у людей с определенной периодичностью происходит обновление крови. К примеру, у мужчин это случается каждые четыре года, а у слабого пола — каждые три

При этом, если вы решили считать пол вашего ребенка по обновлению, стоит принимать во внимание и «внеплановое» обновление, например, переливание крови, донорская сдача крови и т.д. В выявлении пола ребенка по обновлению нет ничего сложного

Если вы всерьез задумали выяснить пол ребенка по крови, то запомните: ребенок будет того пола, чья из родителей кровь к моменту зачатия будет «моложе».
Пример: отцу 29 лет, матери 25. 29/4=7,2 25/3=8,3. Отсюда следует, что у них родится ребенок мужского пола. Вероятность метода — 52%. Что ж, вот вы и научились выявлению пола ребенка по крови.

Восточные таблицы. Пол будущего ребенка по возрасту матери с использованием восточных таблиц. Чтобы точно установить пол ребенка по годам матери, нужно узнать ее возраст к моменту рождения ребенка, а также месяц зачатия ребенка. После этого на пересечении двух значений в таблицах вы найдете пол ребенка. Этот способ имеет много названий: пол вашего ребенка по дате его зачатия, установление пола ребенка по возрасту его матери, пол ребенка по месяцам его зачатия и далее в подобном духе. Как вы могли заметить, установить пол ребенка по возрасту мамы довольно легко. Главное, чтобы у вас под рукой была нужная таблица, и тогда уж в определении поларебенка по годам мамы не возникнет никаких затруднений.

Форма живота. Выяснение пола ребенка по животу мамы — это довольно интересный способ гендерного определения. Издавна считается, что мальчик в животе сидит аккуратно, живот «огурцом», а по бокам ничего не расплывается. Тогда как девочка в животе придает ему бесформенный вид, живот у беременной сильно выдается по бокам. Конечно, пол ребенка по животу со 100% гарантией вы вряд ли определите, но сложно не согласиться, что пол вашего ребенка по животу выяснить можно гораздо быстрее, чем высчитывать пол вашего ребенка по годам мамы.

Зачатие относительно овуляции. Пол ребенка по месячным можно определить с высокой долей вероятности. Единственное, что стоит учесть: определение пола ребенка по месячным нужно проводить до зачатия. Этот способ имеет еще одно название — пол ребенка по овуляции, но смысл от этого не меняется. Итак, если вы желаете заняться определением пола ребенка по овуляции, то вы в первую очередь должны знать, что мужские сперматозоиды (те, которые с Y-хромосомой) быстрее двигаются, но они и быстрее погибают, тогда как носитель Х-хромосомы, то есть женский сперматозоид, хоть и медленнее, зато отличается большей выносливостью. Это дает нам возможность определить пол вашего ребенка по овуляции. Просто если хотите мальчика, зачатие планируйте на день овуляции или сразу после нее, а если вам нужна девочка, проводите зачатие за день-два до овуляции. Вот так просто определяется пол вашего ребенка по месячным.

Даты рождения родителей. Пол будущего ребенка по месяцам рождения родителей можно определить, используя специальные калькуляторы на сайтах. Там нужно ввести информацию о родителях будущего ребенка, чтобы узнать его пол. Определение пола ребенка по месяцам происходит в разы быстрее и проще, чем, к примеру, устанавливать пол ребенка по моче (да, такое тоже бывает).

Определение пола при помощи мочи. Пол ребенка определяют по моче следующим образом: У будущей мамы поутру берут мочу и смешивают ее в пропорции 1 к 1 со свежим молоком. Для установления пола ребенка по моче, жидкость следует поставить на огонь (газ) и дождаться кипения. Если молоко свернулось до или сразу во время кипения, будет девочка. В противном случае — мальчик.

Группа крови родителей. По сути, выявление пола ребенка по группе крови его матери и отца провести элементарно просто, если есть под рукой таблица совместимости групп крови. Вы сможете легко найти эту таблицу в интернете, а затем быстро выяснить пол будущего ребенка по группе.

Самые важные и интересные новости о лечении бесплодия и ЭКО теперь и в нашем Telegram-канале @probirka_forum Присоединяйтесь!

История открытия синдрома

Синдром получил свое название в честь Гарри Клайнфельтера — врача, в 1942 году впервые описавшего клиническую картину болезни. Клайнфельтер с коллегами опубликовали отчет об обследовании 9 мужчин, объединенных общими симптомами, такими как слабое оволосение тела, евнухоидный тип телосложения, высокий рост и уменьшенные в размерах яички. Позднее, в 1956 г., генетики Планкетт и Барр (Е. R. Plankett, М. L. Barr) обнаружили у мужчин с синдромом Клайнфельтера тельца полового хроматина в ядрах клеток слизистой оболочки полости рта, а в 1959 году Полани и Форд (P. E. Polanyi, S. E. Ford) с сотрудниками показали, что у больных в хромосомном наборе имеется лишняя Х-хромосома.

Активные исследования данной патологии велись в 70‑х годах в США. Тогда всех новорожденных мальчиков подвергали кариотипированию, в результате чего удалось достоверно выявить распространенность и генетические особенности синдрома Клайнфельтера.

Любопытно, что мыши также могут иметь синдром трисомии по половым хромосомам XXY, что позволяет эффективно использовать их в качестве моделей для исследования синдрома Клайнфельтера.

Шаблон наследования

Число возможных предков по линии наследования Х-хромосомы в данном предковом поколении соответствует последовательности Фибоначчи. (После Хатчисона, Л. «Выращивание семейного древа: сила ДНК в восстановлении семейных отношений».)

Люк Хатчисон заметил, что ряд возможных предков по линии наследования Х-хромосомы в данном предковом поколении следует последовательности Фибоначчи . У мужчины есть Х-хромосома, которую он получил от своей матери, и Y-хромосома , которую он получил от своего отца. Самец считается «источником» его собственной Х-хромосомы ( ), а в поколении его родителей его Х-хромосома произошла от одного родителя ( ). Мать мужчины получила одну Х-хромосому от своей матери (бабушка по материнской линии сына) и одну от своего отца (деда по материнской линии), поэтому двое бабушек и дедушек внесли свой вклад в Х-хромосому потомка мужского пола ( ). Дед по материнской линии получил свою Х-хромосому от своей матери, а бабушка по материнской линии получила Х-хромосомы от обоих своих родителей, поэтому три прабабушки и дедушки внесли свой вклад в Х-хромосому мужского потомка ( ). Пять прапрапрадедов внесли свой вклад в Х-хромосому мужского потомка ( ) и т. Д

(Обратите внимание, что это предполагает, что все предки данного потомка независимы, но если какая-либо генеалогия прослеживается достаточно далеко во времени, предки начинают появляться на несколько строк генеалогии, пока, в конце концов, основатель населения не появится во всех строках генеалогии.)
F 1 знак равно 1 {\ displaystyle F_ {1} = 1} F 2 знак равно 1 {\ displaystyle F_ {2} = 1} F 3 знак равно 2 {\ displaystyle F_ {3} = 2} F 4 знак равно 3 {\ displaystyle F_ {4} = 3} F 5 знак равно 5 {\ displaystyle F_ {5} = 5}

СИНДРОМ ПОЛИСОМИИ Y

• Кариотип 47, ХYY — тест на половой хроматин отрицательный. Возможен вариант мозаицизма. Y-хроматин – резко положительный.
• Частота встречаемости – около 1:1000 новорожденных мальчиков.

Фенотип мужской. Чаще всего характерные внешние признаки отсутствуют. Как и в предыдущем случае, точную частоту заболевания указать невозможно и диагноз обычно также ставится в результате случайной находки. Обычно отмечается хорошее физическое развитие, рост выше среднего, интеллект обычно не страдает. Возможно отклонение в поведенческих реакциях – повышенная возбудимость, эмоциональная лабильность.

Больные обычно фертильны. Однако, вследствие хромосомного дисбаланса возможно снижение сперматогенеза вследствие блокирования мейоза хромосомным тривалентом. По некоторым данным, бесплодие наблюдается у 30% больных. Девочки у такого пациента будут здоровы, однако большинство детей — мальчики могут страдать синдромом полисомии Y или синдромом Кляйнфельтера.

Показания к исследованию – бесплодие, рождение больных детей с указанными синдромами.

Диагностика синдрома Клайнфельтера

Во многих странах синдром Клайнфельтера часто диагностируется ещё до рождения ребёнка, так как многие женщины позднего детородного возраста, в связи с высоким риском генетических дефектов у будущего потомства, используют пренатальную генетическую диагностику плода. Нередко пренатальное выявление синдрома Клайнфельтера является поводом для прерывания беременности, в том числе и по рекомендации врачей. В России анализ кариотипа будущего ребёнка проводится крайне редко.

При подозрении на синдром Клайнфельтера проводят лабораторный анализ крови для определения уровня мужских половых гормонов. Необходима дифференциальная диагностика с другими заболеваниями, протекающими с проявлениями андрогенной недостаточности. Точный диагноз синдрома Клайнфельтера ставят на основании изучения кариотипа (набора хромосом) больного.

Ранние признаки

В отличие от большинства заболеваний, связанных с нарушением количества хромосом, внутриутробное развитие детей с синдромом Клайнфельтера проходит нормально, склонности к преждевременному прерыванию беременности не наблюдается. Так что в младенческом и раннем детском возрасте заподозрить патологию практически невозможно. Более того, клинические признаки классического синдрома Клайнфельтера проявляются, как правило, только в подростковом периоде. Однако есть симптомы, которые позволяют заподозрить наличие синдрома Клайнфельтера в препубертатном периоде:

• высокий рост (пик прибавки роста приходится на период между 5–8 годами);
• длинные ноги (непропорциональное телосложение);
• высокая талия.

У части пациентов наблюдается некоторая задержка в развитии речи.

В подростковом возрасте синдром часто проявляется гинекомастией, которая при данной патологии имеет вид двустороннего симметричного безболезненного увеличения грудных желез. Так как такого рода гинекомастия часто наблюдается у совершенно здоровых подростков, этот симптом часто остается без внимания. В норме подростковая гинекомастия бесследно исчезает в течение нескольких лет, у пациентов же с синдромом Клайнфельтера обратной инволюции грудных желез не происходит. В некоторых случаях гинекомастия может не развиваться вовсе, и тогда патология проявляется признаками андрогенной недостаточности уже в постпубертатный период.