X-vezano recesivno nasljeđivanje

X-vezano recesivno nasljeđivanje je način nasljeđivanja u kojem mutacija u gena na X hromosomu uzrokuje fenotip uvijek biti eksprimiran kod muškaraca (koji su nužno homozigotni za mutaciju gena jer imaju po jedan X i jedan Y hromosom) i kod žena koje su homozigotne za mutaciju gena, vidi zigotnost. Ženke sa jednom kopijom mutiranog gena su nositelji.

X-vezano nasljeđivanje znači da se gen koji uzrokuje osobinu ili poremećaj nalazi na hromosomu X. Žene imaju dva X hromosoma, dok muškarci imaju po jedan X i Y hromosom. Ženke nositeljice koje imaju samo jednu kopiju mutacije obično ne eksprimiraju fenotip, iako razlike u inaktivacija X-hromosoma (poznata kao iskrivljena X-inaktivacija) može dovesti do različitih stupnjeva kliničke ekspresije kod nositeljki, budući da će neke ćelije izraziti jedan X alel, a neke drugi. Sadašnja procjena sekvenciranih X-vezanih gena je 499, a ukupno, uključujući nejasno definirane osobine, je 983.^[1]

Obrasci nasljeđivanja

Obrasci X-vezanog recesivnog nasljeđivanja u engleskoj kraljevskoj porodici

Kod ljudi, nasljeđivanje X-vezanih recesivnih osobina slijedi jedinstveni obrazac sastavljen od tri tačke.

Prvi je da pogođeni očevi ne mogu prenijeti X-vezane recesivne gene na svoje sinove jer očevi sinovima daju Y hromosome. To znači da su muškarci pogođeni X-vezanim recesivnim poremećajem naslijedili odgovorni X hromosom od svojih majki.
Drugo, X-vezane recesivne osobine su češće izražene kod muškaraca nego kod žena.^[2] To je zbog činjenice da mužjaci posjeduju samo jedan hromosom X, i stoga im je potreban samo jedan mutirani X da bi bili pogođeni. Žene imaju dva X hromosoma i stoga (da bi bile pogođene) moraju primiti dva mutirana recesivna X hromosoma (po jedan od svakog roditelja). Popularan primjer koji pokazuje ovaj obrazac nasljeđivanja je onaj od potomaka kraljice Viktorije i krvna bolest hemofilija.^[3]
Posljednji uočeni obrazac je da X-vezane recesivne osobine imaju tendenciju da preskaču generacije, što znači da pogođeni djed neće imati zahvaćenog sina, ali bi mogao imati pogođenog unuka preko svoje kćeri.^[4] Dalje objašnjeno, sve kćerke oboljelog muškarca će dobiti njegov mutirani X, a zatim će biti ili nositeljke ili same pogođene u zavisnosti od majke. Nastali sinovi će imati ili 50% šanse da budu pogođeni (majka je nositelj), ili 100% šanse (majka je pogođena). Upravo zbog ovih postotaka vidi se da su muškarci češće pogođeni nego žene.

Upitnost terminologije recesivnost/dominantnost

Nekoliko naučnika je predložilo da se prestane sa upotrebom izraza "dominantno" i "recesivno" kada se govori o X-vezanom nasljeđivanju.^[5] Prisustvo dva X hromosoma kod žena dovodi do problema s dozom koji se ublažavaju X-inaktivacijom.^[6] Navodeći da je vrlo varijabilna penetrabilnost X-vezanih osobina kod žena rezultat mehanizama kao što su iskrivljena X-inaktivacija ili somatski mozaicizam teško pomiriti sa standardnim definicijama dominacije i recesivnosti, naučnici su predložili označavajući osobine na X hromozomu jednostavno kao X-vezani.^[5]

Primjeri

Najčešći

Najčešći X-vezani recesivni poremećaji jesu:^[7]

Crveno-zeleno sljepilo za boje, vrlo česta osobina kod ljudi i često se koristi za objašnjenje poremećaja povezanih s X.^[8] Pogođeno je između sedam i 10% muškaraca i 0,49% do 1% žena. Uobičajenost može se objasniti njegovom relativno benignom prirodom. Poznato je i kao daltonizam.
Hemofilija A, poremećaj zgrušavanja krvi uzrokovan mutacijom gena faktora VIII, što dovodi do nedostatka faktora VIII. Nekada se smatralo da je to "kraljevska bolest" nađena kod potomaka kraljice Viktorije. Sada se zna da je ovo bila hemofilija B (vidi dolje).^[9]^[10]
Hemofilija B, poznata i kao Božićna bolest,^[11] poremećaj zgrušavanja krvi uzrokovan mutacijom gena faktora IX i dovodi do nedostatka faktora IX. Ređa je od hemofilije A. Kao što je gore navedeno, bila je relativno česta među potomcima kraljice Viktorije.
Duchenneova mišićna distrofija, koja je povezana s mutacijama gena za distrofin. Karakterizira je brza progresija mišićne degeneracije, koja na kraju dovodi do gubitka kontrole skeletnih mišića, zatajenja disanja i smrti.
Beckerova mišićna distrofija, blaži oblik Duchennea, koji uzrokuje sporo progresivnu slabost mišića nogu i karlice.
X-vezana ihtioza, oblik ihtioza uzrokovan nasljednim nedostatkom enzima steroid-sulfataza (STS). Prilično je rijetka, pogađa jednog od 2.000 do jednog od 6.000 muškaraca.^[12]
X-vezana agamaglobulinemija (XLA), koja utiče na sposobnost organizma da se bori protiv infekcija. Pacijenti sa XLA ne stvaraju zrele B-ćelije.^[13] B-ćelije su dio imunskog sistema i normalno proizvode antitijela (također zvana imunoglobulini) koja brane tijelo od infekcija (humoralni odgovor). Pacijenti sa neliječenim XLA skloni su razvoju ozbiljnih, pa čak i smrtonosnih infekcija.^[14]
Nedostatak glukoza-6-fosfat dehidrogenaze, koji uzrokuje neimunsku hemolitsku anemiju, kao odgovor na brojne uzroke, najčešće infekcije ili izloženost određenim lijekovima, hemikalijama ili hrani. Uobičajeno poznat kao "favizam", jer ga mogu izazvati tvari koje prirodno postoje u širokom (ili fava) grahu.^[15]

Manje uobičajeni poremećaji

Teorijski, mutacija u bilo kojem od gena na hromozomu X može uzrokovati bolest, ali u nastavku su neke značajne, sa kratkim opisom simptoma:

Adrenoleukodistrofija: dovodi do progresivnog oštećenja mozga, zatajenja nadbubrežnih žlijezda i na kraju smrti.
Alportov sindrom: glomerulonefritis, završna bolest bubrega i gubitak sluha. Manji broj slučajeva Alportovog sindroma je posljedica autosomno recesivne mutacije u genu koji kodira kolagen tip IV.
Sindrom neosjetljivosti na androgene: varijabilni stepen nedovoljne virilizacije i/ili neplodnosti kod XY osoba oba spola
Bartov sindrom: poremećaj metabolizma, odgođene motorne sposobnosti, nedostatak izdržljivosti, hipotonija, hronični umor, odgođeni rast, kardiomiopatija i kompromitovani imunski sistem.
Monohromatizam plavog konusa: slaba oštrina vida, daltonizam, fotofobija, dojenački nistagmus.
Centronuklearna miopatija: gdje su ćelijska jedra abnormalno locirana u ćelijama skeletnih mišića. U CNM jedra se nalaze na poziciji u centru ćelije, umjesto na njihovoj normalnoj lokaciji na periferiji.
Charcot–Marie–Tooth bolest (CMTX2-3)]: poremećaj nerava (neuropatija) koji je karakteriziran gubitkom mišićnog tkiva i čula dodira, pretežno u stopalima i nogama, ali i u šakama i rukama u uznapredovalom stadiju bolesti.
Coffin-Lowryjev sindrom: teška mentalna invalidnost ponekad povezana s abnormalnostima rasta, srčanim abnormalnostima, kifoskoliozom kao i slušnim i vidnim abnormalnostima.
Fabryeva bolest: lizosomska bolest skladištenja koja uzrokuje anhidrozu, umor, angiokeratome, pekuće bolove u ekstremitetima i zahvaćenost očiju.
Hunterov sindrom: potencijalno uzrokuje gubitak sluha, zadebljanje srčanih zalistaka što dovodi do pada srčane funkcije, opstruktivne bolesti disajnih puteva, apneje u snu i povećanja jetre i slezene.
Hipohidrotska ektodermna displazija, koja se manifestuje hipohidrozom, hipotrihozom, hipodontijom
Kabuki sindrom (varijanta KDM6A): višestruke kongenitalne anomalije i mentalna zaostalost.
Spinalna i bulbusna mišićna atrofija: grčevi u mišićima i progresivna slabost
Lesch-Nyhanov sindrom: neurološka disfunkcija, spoznajni poremećaji i poremećaji ponašanja uključujući samopovređivanje i prekomjernu proizvodnju mokraćne kiseline (hiperurikemija)
Loweov sindrom: hidroftalmija, katarakt, intelektualne poteškoće, aminoacidurija, smanjena proizvodnja amonijaka u bubrezima i rahitis otporan na vitamin D
Menkesova bolest: rijetka i gruba dlaka, zastoj u rastu i propadanje nervnog sistema
Nazodigitoslušni sindrom: deformisan nos, brahidaktilija distalnih falangi, senzornervna gluhoća
Nesindromna gluhoća: gubitak sluha
Norijeva bolest: katarakti, leukokorija zajedno s drugim razvojnim problemima u oku
sindrom okcipitalnog roga: deformacije u skeletu
Očni albinizam: nedostatak pigmentacije u očima
Nedostatak ornitin-transkarbamilaze: zaostajanje u razvoju i mentalna retardacija. Također se može vidjeti progresivno oštećenje jetre, lezije kože i lomljiva kosa
Oto-palato-digitalni sindrom: deformiteti lica, rascjep nepca, gubitak sluha
X-vezan Siderius sindrom mentalne retardacije: [[[rascjep usne i nepca]] s mentalnom retardacijom i dismorfizmom lica, uzrokovan mutacijama histon-demetilaze PHF8
Simpson-Golabi-Behmelov sindrom: gruba lica sa izbočenom vilicom i jezikom, proširenim nosnim mostom i okrenutim vrhom nosa
Spinalna mišićna atrofija uzrokovana mutacijom gena UBE1: slabost zbog gubitka motornih neurona kičmene moždine i moždanog stabla
Wiscott-Aldrichov sindrom: ekcem, trombocitopenija, imunski nedostatak i krvava dijareja
X-vezana teška kombinovana imunodeficijencija (SCID): infekcije, koje obično uzrokuju smrt u prvim godinama života
X-vezana sideroblastna anemija: bljedilo kože, umor, vrtoglavica i povećanje slezine i jetre.

Također pogledajte

Reference

^ "OMIM X-linked Genes". nih.gov. Arhivirano s originala, 7. 3. 2016. Pristupljeno 3. 5. 2018.
^ Understanding Genetics: A New York, Mid-Atlantic Guide for Patients and Health Professionals. National Center for Biotechnology Information. 8. 7. 2009. Pristupljeno 9. 6. 2020.
^ "History of Bleeding Disorders". National Hemophilia Foundation (jezik: engleski). 4. 3. 2014. Pristupljeno 9. 6. 2020.
^ Pierce, Benjamin A. (2020). Genetics: A Conceptual Approach. Macmillan Learning. str. 154–155. ISBN 978-1-319-29714-5.
^ ^a ^b Dobyns, William B.; Filauro, Allison; Tomson, Brett N.; Chan, April S.; Ho, Allen W.; Ting, Nicholas T.; Oosterwijk, Jan C.; Ober, Carole (2004). "Inheritance of most X-linked traits is not dominant or recessive, just X-linked". American Journal of Medical Genetics. 129A (2): 136–43. doi:10.1002/ajmg.a.30123. PMID 15316978. S2CID 42108591.
^ Shvetsova, Ekaterina; Sofronova, Alina; Monajemi, Ramin; Gagalova, Kristina; Draisma, Harmen H. M.; White, Stefan J.; Santen, Gijs W. E.; Chuva de Sousa Lopes, Susana M.; Heijmans, Bastiaan T.; van Meurs, Joyce; Jansen, Rick (mart 2019). "Skewed X-inactivation is common in the general female population". European Journal of Human Genetics (jezik: engleski). 27 (3): 455–465. doi:10.1038/s41431-018-0291-3. ISSN 1476-5438. PMC 6460563. PMID 30552425.
^ GP Notebook - X-linked recessive disorders Arhivirano 13. 6. 2011. na Wayback Machine Retrieved on 5 Mars, 2009
^ "OMIM Color Blindness, Deutan Series; CBD". nih.gov. Arhivirano s originala, 29. 9. 2009. Pristupljeno 3. 5. 2018.
^ Michael Price (8. 10. 2009). "Case Closed: Famous Royals Suffered From Hemophilia". ScienceNOW Daily News. AAAS. Arhivirano s originala, 20. 10. 2013. Pristupljeno 9. 10. 2009.
^ Rogaev, Evgeny I.; Grigorenko, Anastasia P.; Faskhutdinova, Gulnaz; Kittler, Ellen L. W.; Moliaka, Yuri K. (2009). "Genotype Analysis Identifies the Cause of the 'Royal Disease'". Science. 326 (5954): 817. Bibcode:2009Sci...326..817R. doi:10.1126/science.1180660. PMID 19815722. S2CID 206522975.
^ "Hemophilia B". Arhivirano 1. 12. 2007. na Wayback Machine National Hemophilia Foundation.
^ Carlo Gelmetti; Caputo, Ruggero (2002). Pediatric Dermatology and Dermatopathology: A Concise Atlas. T&F STM. str. 160. ISBN 1-84184-120-X.
^ "X-linked Agammaglobulinemia: Immunodeficiency Disorders: Merck Manual Professional". Arhivirano s originala, 18. 2. 2008. Pristupljeno 1. 3. 2008.
^ "Diseases Treated at St. Jude". stjude.org. Arhivirano s originala, 15. 8. 2007. Pristupljeno 3. 5. 2018.
^ "Favism - Doctor". patient.info. Arhivirano s originala, 21. 11. 2017. Pristupljeno 3. 5. 2018.

Vanjski linkovi

X-linked diseases from the Wellcome Trust

[Ženski X-vezani poremećaji]

https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/002051.htm

[1] "OMIM X-linked Genes". nih.gov. Arhivirano s originala, 7. 3. 2016. Pristupljeno 3. 5. 2018.

[2] Understanding Genetics: A New York, Mid-Atlantic Guide for Patients and Health Professionals. National Center for Biotechnology Information. 8. 7. 2009. Pristupljeno 9. 6. 2020.

[3] "History of Bleeding Disorders". National Hemophilia Foundation (jezik: engleski). 4. 3. 2014. Pristupljeno 9. 6. 2020.

[4] Pierce, Benjamin A. (2020). Genetics: A Conceptual Approach. Macmillan Learning. str. 154–155. ISBN 978-1-319-29714-5.

[:0-5] Dobyns, William B.; Filauro, Allison; Tomson, Brett N.; Chan, April S.; Ho, Allen W.; Ting, Nicholas T.; Oosterwijk, Jan C.; Ober, Carole (2004). "Inheritance of most X-linked traits is not dominant or recessive, just X-linked". American Journal of Medical Genetics. 129A (2): 136–43. doi:10.1002/ajmg.a.30123. PMID 15316978. S2CID 42108591.

[6] Shvetsova, Ekaterina; Sofronova, Alina; Monajemi, Ramin; Gagalova, Kristina; Draisma, Harmen H. M.; White, Stefan J.; Santen, Gijs W. E.; Chuva de Sousa Lopes, Susana M.; Heijmans, Bastiaan T.; van Meurs, Joyce; Jansen, Rick (mart 2019). "Skewed X-inactivation is common in the general female population". European Journal of Human Genetics (jezik: engleski). 27 (3): 455–465. doi:10.1038/s41431-018-0291-3. ISSN 1476-5438. PMC 6460563. PMID 30552425.

[gpnotebook-7] GP Notebook - X-linked recessive disorders Arhivirano 13. 6. 2011. na Wayback Machine Retrieved on 5 Mars, 2009

[8] "OMIM Color Blindness, Deutan Series; CBD". nih.gov. Arhivirano s originala, 29. 9. 2009. Pristupljeno 3. 5. 2018.

[9] Michael Price (8. 10. 2009). "Case Closed: Famous Royals Suffered From Hemophilia". ScienceNOW Daily News. AAAS. Arhivirano s originala, 20. 10. 2013. Pristupljeno 9. 10. 2009.

[10] Rogaev, Evgeny I.; Grigorenko, Anastasia P.; Faskhutdinova, Gulnaz; Kittler, Ellen L. W.; Moliaka, Yuri K. (2009). "Genotype Analysis Identifies the Cause of the 'Royal Disease'". Science. 326 (5954): 817. Bibcode:2009Sci...326..817R. doi:10.1126/science.1180660. PMID 19815722. S2CID 206522975.

[11] "Hemophilia B". Arhivirano 1. 12. 2007. na Wayback Machine National Hemophilia Foundation.

[PedDerm-12] Carlo Gelmetti; Caputo, Ruggero (2002). Pediatric Dermatology and Dermatopathology: A Concise Atlas. T&F STM. str. 160. ISBN 1-84184-120-X.

[titleX-linked_Agammaglobulinemia:_Immunodeficiency_Disorders:_Merck_Manual_Professional-13] "X-linked Agammaglobulinemia: Immunodeficiency Disorders: Merck Manual Professional". Arhivirano s originala, 18. 2. 2008. Pristupljeno 1. 3. 2008.

[ConleyXLA-14] "Diseases Treated at St. Jude". stjude.org. Arhivirano s originala, 15. 8. 2007. Pristupljeno 3. 5. 2018.

[15] "Favism - Doctor". patient.info. Arhivirano s originala, 21. 11. 2017. Pristupljeno 3. 5. 2018.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]