Каждому врачу, интересующемуся вопросами наследственной патологии человека и желающему приступить к изучению закономерностей передачи из поколения в поколение отягощенной семьи какой-либо наследственной аномалии или болезни — в любом разделе клинической медицины, — прежде всего необходимо составить ясное представление об основных положениях современной общей генетики. Без достаточного знакомства с ними трудно будет уяснить и правильно оценить многое из того, что в явлениях наследственности может на первый взгляд показаться непонятным, а порой даже надуманным, и избежать опасности досадных ошибок и наивных выводов и разочарований.

Принято считать, что область нервно-психических заболеваний по сравнению с другими разделами хлинической медицины особенно богата наследственными патологическими состояниями. Но это утверждение основано на явном недоразумении, так как и в остальных разделах медицины наследственная патология играет не меньшую роль, хотя и не так привлекает к себе внимание окружающих, как это имеет место при нервно-психических аномалиях и болезнях. Болезненные проявления при нервно-психических заболеваниях, в том числе и при заболеваниях наследственного происхождения, в большинстве случаев вследствие отражательной функции психики легко привлекают внимание окружающих. Привлекают к себе внимание окружающих и специфические высказывания больных, и часто их поведение и манера держать себя, весь их общий облик. Между тем большинство наследственных заболеваний в соматической сфере организма вовсе или во всяком случае не столь заметно проявляется внешне и остается как бы "внутренним делом" больного.

Недостаточное знакомство широких врачебных кругов с достижениями современной генетики служит часто основанием для огульного отрицания хоть сколько-нибудь заметной роли патологической наследственности в сложной цепи причинных моментов, обусловливающих развитие заболевания. Или же, в других случаях, наоборот, используется для скороспелых утверждений о непременно наследственной природе болезни на том только основании, что кто-то из родственников больного, даже независимо от степени кровного родства с ним, тоже перенес какое-то психическое заболевание. Знакомство с основными данными современной генетики, с твердо установленными правилами передачи по наследству генетически обусловленных признаков легко может внести нужный корректив в эти необоснованные утверждения и показать всю их несостоятельность и легковесность.

Ограниченные размеры нашего изложения не позволяют нам обрисовать историю развития генетических знаний с начала текущего века — начала развития научной генетики, сменившей длительный период умозрительных представлений о сущности наследственности и наивных попыток применить эти умозрительные представления к наследственной патологии человека. Мы вынуждены лишь весьма кратко остановиться на основных, фундаментальных положениях общей генетики, оставляя в стороне многие другие вопросы, без рассмотрения которых полнота и убедительность нашего изложения для лиц, не сведущих в вопросах генетики, может быть, представляется недостаточными. Мы можем только рекомендовать познакомиться с соответствующими руководствами.

Основой современной научной генетики явилось одновременное повторное открытие в 1900 г. тремя учеными в трех различных странах правил передачи из поколения в поколение наследственных признаков, которые, как оказалось, впервые открыты были еще за 35 лет до этого сыном крестьянина из австрийской тогда Силезии, ставшим в дальнейшем монахом небольшого августинского монастыря и преподавателем физики в высшем реальном училище в Брюнне, — Грегором Менделем. Повторное открытие этих правил было сделано Е. Чермаком — из Чехословакии, Г. Де-Фризом — голландцем и К. Корренсом — немцем. Открытия Менделя были напечатаны в малоизвестных местных "Записках общества естествоиспытателей в Брюнне" (Теперь город Брно в Чехословакии) в 1866 г. и так и оставались незамеченными вплоть до начала текущего столетия.

Правила или законы наследования признаков, установленные Менделем, легли в основу современной научной генетики как экспериментальной науки и не потеряли своего значения до настоящего времени, хотя и подверглись дальнейшему развитию, углублению учеными многих стран, в том числе школой американских генетиков во главе с Т. Г. Морганом и рядом ученых Советского Союза. В настоящее время в связи с дальнейшим развитием сопредельных естественнонаучных дисциплин (главным образом биохимии, биофизики) и с колоссальным расширением возможностей лабораторной техники и аппаратуры, экспериментальная генетика ушла далеко вперед от первоначальных этапов своего развития и вплотную подошла к тому, чтобы окончательно вскрыть тайну мутационного процесса и научиться управлять этим важнейшим жизненным явлением. Но тем не менее ценность установленных Менделем правил расщепления наследственных признаков, их расширение и открытия школой Моргана сохраняются полностью, а для вопросов медицинской, вернее клинической генетики имеют первостепенное значение. В данной книге мы будем рассматривать мутационные наследственные признаки, а не последствия хромосомных аберраций — изменений относительно более простых и легко доступных изучению в клинических условиях. Изучение наследственной передачи мутации — путь, по которому следует идти для решения вопроса, является ли данная аномалия или заболевание генотипически обусловленным, или же, напротив, вызвано воздействием на организм, resp. нервную систему, вредных факторов внешней или внутренней среды организма и в наследственном отношении опасности не представляет.

К своим гениальным открытиям Мендель пришел опытным путем и задолго до того времени, когда микроскопическая техника дала возможность воочию убедиться в наличии в ядрах клеток хромосомного аппарата, этого носителя наследственной информации.

Многочисленные, лично им самим проведенные и им же неоднократно проверенные, опыты Менделя на растительных объектах показали, что наследственные признаки передаются при скрещивании из поколения в поколение независимо друг от друга и что факт обнаружения наследственного признака в потомстве при скрещивании данной пары признаков еще не говорит о том, что наследственная масса (генотип) свободна от него: "исчезнувший" признак вновь выявляется (в определенных числовых пропорциях) в последующем в потомстве, полученном от скрещивания представителей этого поколения между собой.

Классические опыты Менделя были поставлены по скрещиванию двух сортов гороха, отличающихся друг от друга несколькими парами противоположных по своим внешним проявлениям признаков: высокий и низкий рост, желтый или зеленый цвет семян и т. д. Полученные результаты многократных скрещиваний по этим парам альтернативных признаков дали основание Менделю прийти к первому своему положению — правилу доминирования (преобладания) одного из противоположных признаков над другим, положение, которое после вторичного открытия в 1901 г. закономерностей, установленных Менделем, проверялось в десятках и тысячах контрольных опытов других исследователей и неизменно получало полное подтверждение. Мендель обнаружил также, что при скрещивании носителей одной пары альтернативных признаков все первое поколение (гибридное, гибриды), условно обозначаемое буквой F₁ (исходное родительское поколение обозначается буквой Р), обнаруживает лишь доминантный признак (в данных примерах высокий рост растения или желтый цвет семян), сохраняя в своей наследственной массе (в генотипе) в скрытом виде, т. е. не проявляя этого внешне (фенотипически), другой альтернативный признак (низкий рост растения или зеленый цвет семян), являющийся по отношению к подавляющему его проявление доминантному признаку рецессивным.

В том, что рецессивный признак, не проявляющийся фенотипически, не исчезает, а сохраняется в скрытом виде в генотипе, легко убедиться, скрещивая растения из полученного гибридного поколения (F₁) между собой. В следующем поколении, внучатом, условно обозначаемом F₂, при таком скрещивании получается потомство как с теми, так и с другими исходными родительскими признаками: происходит расщепление признаков и возврат к "дедовским" качествам (растения и высокого и низкого роста или с желтым цветом и зеленым цветом семян).

Это — второе правило Менделя: закон расщепления признаков — в строго определенных количественных отношениях: на 3 растения с доминантным признаком приходится в среднем одно с рецессивным признаком, т. е. на три растения высокого роста или с желтым цветом семян приходится одно растение низкого роста или с зеленым цветом семян — отношение 3: 1.

Дальнейшее скрещивание, путем самоопыления, растений из поколения F₂ показывает, что 1/3 растений с доминантным признаком и все "растения с рецессивным признаком являются по данному изучаемому наследственному признаку генотипически "чистыми", гомозиготными, и в последующих поколениях дают только подобное себе потомство. Остальные же 2/3 носителей доминантного признака при дальнейшем размножении также путем самоопыления дают в потомстве растения и с доминантным и с рецессивным признаками в тех же строго определенных отношениях 3:1. Следовательно, эти 2/3 растений с доминантным признаком (или, другими словами, половина всех растений поколения F₂) являются по своей наследственной сущности генотипически не "чистыми", т. е. не гомозиготными носителями доминантного признака, а гетерозиготными, имеющими в скрытом виде и другой, рецессивный, аллель, ничем это фенотипически не проявляя. Из дальнейшего хода нашего изложения мы увидим, что во многих случаях экспериментальных скрещиваний и особенно при генетических поисках на клиническом материале тщательное изучение фенотипа гетерозиготных носителей рецессивного задатка показывает, что в постепенно нарастающем числе случаев они и по "внешнему виду" несколько отличаются от гомозиготных носителей доминантного задатка. Правильнее было бы, таким образом, во многих таких случаях говорить о промежуточном типе наследственности. Особенно большое значение это обстоятельство имеет в деле дачи медико-генетических советов, с одной стороны, и с другой стороны, при проведении структурного клинического анализа в сложных случаях болезненных состояний человека, особенно в клинике психических заболеваний, при которых тончайшие отклонения в психической деятельности легко заметны окружающим и, следовательно, могут быть соответствующим образом оценены.

Материальную основу под эти коренные правила наследования признаков, установленные Менделем чисто опытным путем в 60-х годах прошлого столетия, удалось подвести лишь в начале текущего столетия, когда научные достижения в области учения о клетке позволили приступить к этому. Представилась возможность ясно вообразить себе все те изменения, которые претерпевает половая клетка в период своего созревания, подготовки к оплодотворению, слиянию с половой клеткой противоположного пола. В свете этих данных становится для нас наглядным и понятным и факт расхождения доминантных и рецессивных признаков и их видимое фенотипическое "исчезновение", и снова "появление" вовне.

Для большей наглядности и доходчивости дальнейшего изложения, необходимо, хотя бы кратко, особо остановиться на изменениях, происходящих в половых клетках.

Половая клетка (и женская, и мужская) в период созревания претерпевает так называемое-редукцион-ное деление, весь биологический смысл которого сводится к тому, чтобы в созревшей половой клетке, готовой к слиянию с половой клеткой противоположного пола, имелось половинное число хромосом, образований, несущих гены. Благодаря этому в оплодотворенном яйце (после слияния мужской и женской клеток) восстанавливается постоянное для каждого вида число хромосом (46 — у человека, 8 — у плодовой мушки и т. д.). Таким образом, от слияния двух, предварительно подвергшихся редукционному делению половых клеток гамет с половинным, но совершенно одинаковым, набором хромосом, образуется зигота, в которой эти половинные количества хромосом складываются в гомологичные пары (23 пары¹ у человека и соответственно 4 пары у плодовой мушки).

123-я пара хромосом у человека и 4-я пара хромосом у плодовой мушки, так называемые половые хромосомы, о некоторых отличиях которых речь будет ниже.

Вспомним теперь опыты Менделя по скрещиванию двух сортов гороха: высокого и низкого роста, когда одно из родительских растений являлось носителем доминантного признака высокого роста, а другое — рецессивного его аллеля, низкого роста. Каждое из них при редукционном делении давало одинаковые, типичные для него гаметы, несшие задатки именно его признаков. Таким образом, в образовавшихся при оплодотворении клеток зиготах оказывались хромосомы с обоими родительскими наследственными задатками — задатком высокого и задатком низкого роста. А так как первый являлся доминантным по отношению ко второму, то все гибридное потомство фенотипически (т. е. внешне) оказывалось высокого роста, но в гетерозиготном состоянии, т. е. наличием в генотипе (в скрытом виде) фактора низкого роста. (Следует указать, что при всем этом многочисленными предварительными опытными скрещиваниями было выяснено, что оба исходные родительские растения являлись гомозиготными — одно по задаткам высокого роста, а другое — по задаткам низкого роста, и каждое из них при самоопылении давало в потомстве на протяжении многих поколений только подобные себе, по росту, растения.)

У растений первого гибридного поколения (F₁) образуются при редукционном делении поровну гаметы двух родов — с фактором высокого роста и с фактором низкого роста. Когда происходит самоопыление, то при случайных слияниях гамет друг с другом возможны три различные комбинации этих генотипических факторов в образовавшихся зиготах:

1. комбинация из обеих хромосом с доминантным признаком (гомозиготно доминантные особи — "чистая" линия растений высокого роста);
2. в одной из гомологичной пары хромосом имеется доминантный задаток, в другой — рецессивный (гетерозиготно доминантные растения);
3. в обеих хромосомах наличие только рецессивного признака (гомозиготно рецессивные растения низкого роста).

Таковы три варианта генотипических состояний при таком скрещивании растений в поколении F₂. Фенотипически 3/4 потомства этого поколения окажутся растения высокого роста, 1/4 — растения низкого роста, в отношении 3:1. Однако фенотипически доминантные растения высокого роста генотипически будут неоднородны: лишь 1/4 будет гомозиготно доминантна, а 2/4 — гетерозиготно доминантна, и в свою очередь будет распадаться при скрещивании с себе подобными гетерозиготными растениями высокого роста на растения высокого и низкого роста в определенных числовых отношениях (3:1).

Надо сказать, что любой мутантный наследственный фактор (ген) локализуется у гетерозиготных особей в одной из пары хромосом, а в аналогичном пункте второй из этой пары хромосом локализуется его нормальный аллель. В зависимости от того, является ли вновь возникший мутантный признак доминантным по отношению к своему нормальному аллелю, т. е. последний не в состоянии подавлять его, препятствовать его фенотипическому проявлению, или, наоборот, этот признак является рецессивным, т. е. подавляемым нормальным аллелем, получаются совершенно различные результаты при скрещиваниях с особями с себе подобным признаком. Каждая такая пара наследственных факторов называется аллеломорфами (рис. 1).

На рис. 1 изображено два скрещиваемых растения гороха — высокого и низкого роста, отличающихся друг от друга только по этому одному наследственному признаку роста. В генотипическом отношении оба они "чистые", т. е. являются гомозиготными носителями признака, причем предварительными опытами скрещивания также было установлено, что высокий рост доминирует над низким. В данном случае имеется простая аутосомная наследственность, т. е. когда наследственный фактор локализован в одной из обычных хромосом. У человека и ряда других организмов имеется, кроме того, еще пара так называемых "половых" хромосом. Факторы, локализованные в половой хромосоме, передаются, как будет сказано подробно ниже, несколько иначе. И это — факт, эмпирически твердо установленный. Если обозначим условно доминантный фактор (в данном примере высокого роста буквой А (большой), а рецессивный фактор (низкого роста) буквой а (малой), то генотипическая формула обоих родителей в исходном родительском поколении (Р) будет для растения с фактором высокого роста — АА, а для растения с фактором низкого роста — аа. Так как каждое гибридное растение из поколения F₁ давало при редукционном делении, подготовляющем половые продукты, гаметы или с доминантным фактором высокого роста А, или с рецессивным фактором низкого роста а, то при случайных слияниях их друг с другом в зиготе могли получиться следующие три различные комбинации задатков: АА, Аа и аа. И во внучатом (в поколении F₂) появятся: 1/4 растений с гомозиготно доминантным признаком высокого роста, т. е. АА, 1/2 растений с доминантным признаком, но генотипически в гетерозиготном состоянии (Аа). Последние, гетерозиготные растения при самоопылении будут давать в потомстве не только растения с высоким ростом, как гомозиготно-доминантные растения по этому наследственному фактору, но в определенных пропорциях и с рецессивным признаком низкого роста (отношение 3:1).

Эмпирические данные в клинике будут нередко несколько отклоняться от теоретически ожидаемых по ряду причин, как, например, от частоты проявляемости патологического признака (пенетрантности), от степени его клинической выраженности (экспрессивности), и, следовательно, возможности клинического диагностирования и др., не говоря уже об изменяющем действии внешних условий. В медицинской практике все же наблюдается, что если один из родителей является гомозиготным носителем доминантной наследственной аномалии (и она не мешает иметь потомство) {АА), а другой свободен от этого задатка (аа), то их потомство теоретически будет больным. Но при генотипически гетерозиготном состоянии задатка (Аа), и при дальнейших скрещиваниях с подобными себе генотипически гетерозиготными носителями наследственной аномалии (Аа) могут получить в потомстве и здоровые люди. Теоретически в среднем здоровым человеком будет каждый четвертый ребенок (отношение 3:1). Но если брак произойдет между таким больным, гетерозиготным носителем доминантного патологического задатка, и здоровым, свободным от этого задатка человеком (Аа Х аа), то, теоретически половина детей будет больна, но в гетерозиготном состоянии по доминантному признаку (Аа), другая же половина — здорова (аа), как и один из родителей (рис. 2).

На рис. 1, 2 и 3 легко можно заметить, что доминантный наследственный фактор передается прямо из поколения в поколение, и гомозиготные и гетерозиготные носители доминантного мутантного гена равно одинаково проявляют его фенотипически, с той лишь разницей, что при гомозиготном иосительстве доминантного гена все потомство, независимо от генотипических особенностей брачного партнера, будет проявлять этот признак вовне. При гетерозиготном носительстве доминантного наследственного задатка характер потомства в отношении данного доминантного признака будет зависеть уже от генотипа брачного партнера. При известных, указанных выше брачных комбинациях часть потомства от носителей доминантного наследственного признака, resp. аномалии, может оказаться свободной от него.

Таким образом, можно сформулировать следующее положение: особь, фенотипически свободная от наследственного доминантного признака, свободна от него и генотипически, и в дальнейших поколениях этот признак проявляться не будет, если только он не будет привнесен со стороны другого брачного партнера, или же, что может случиться как сравнительно весьма редкое совпадение, не произойдет новое мутирование того же гена.

В наследственной патологии человека доминантные заболевания по сравнению с рецессивными играют значительно меньшую роль. Субъекты с доминантными наследственными задатками болезни встречаются сравнительно более редко, отчасти, по всей вероятности, вследствие того, что фенотипическое, resp. клиническое, проявление доминантной аномалии в ряде поколений семьи значительно сокращает шансы на вступление в брак и плодовитость этих семей, и здоровое население в этом отношении далеко их перегоняет.

Ввиду крайне редкой возможности вступления в брак двух субъектов, страдающих одним и тем же доминантным наследственным заболеванием, шансы на появление гомозиготных носителей доминантного задатка болезни настолько незначительны, что практически всякий больной доминантной наследственной болезнью является гетерозиготным носителем патологического задатка.

Классическим примером доминантной аномалии у человека являются различные наследственные уродства конечностей — шестипалость, короткопалость, слипшиеся пальцы и подобные морфологические аномалии, не представляющие жизненной опасности для их носителей и поэтому не устраняемые брачным отбором. Несколько семей с такого рода наследственными аномалиями оказались и под нашим наблюдением (рис. 3, 4, 5). На рис. 4 и 5 приводятся две другие семейные таблицы, где, помимо наследования шизофрении, доминантно передается в одной из этих двух семей своеобразное уродство пальцев рук, а в другой — наследственная хромота. Отдельные безобидные наследственные морфологические аномалии иногда своеобразно утилизируются населением. Так, например, шестипалость, в дореволюционной России освобождавшая по закону от несения воинской повинности, широко использовалась в одном из селений бывшей Гродненской губернии, где эта наследственная аномалия была распространена. Шестипалые женихи и невесты высоко котировались, так как примерно половина их потомства оказывалась шестипалой. Шестипалые сыновья освобождались от военной службы, а шестипалые дочери давали себе подобных детей. Этот доминантный признак передавался четко из поколения в поколение и не был ни ограничен, ни сцеплен с полом, и поэтому и носителями доминантного признака с одинаковой вероятностью могли быть и лица женского, и лица мужского пола.

Аналогичные примеры наследования легко обнаружить и у животных. Автору этих строк приходилось лично наблюдать на протяжении ряда поколений потомство от скрещивания кота с аутосомно-доминантным признаком короткохвостости (так называемой менской породы) с кошкой обычной породы. Все первое поколение (F₁) оказалось короткохвостым, а в дальнейшем, на протяжении четырех поколений, то рождались короткохвостые, то, реже, длиннохвостые кошки, в зависимости от того, с кем скрещивались и те, и другие. И все это в данном случае почти точно укладывалось в количественные отношения, характерные для расщепления простого аутосомно-доминантного признака. Такое близкое к теоретически ожидаемому расщепление бывает не часто, если имеют место не очень большое число особей в потомстве и не длительные для экспериментальных исследований наблюдения (в данном наблюдении только четыре поколения при количественно небольших пометах от каждого скрещивания).

Возможность четко проследить ход наследования таких несложных генотипических аномалий с весьма значительной фенотипической проявляемостью (пенетрантностью) объясняется тем, что в этом случае не имеет места та сложная цепь причинных моментов, помимо наследственного задатка, которая в своей совокупности приводит к развитию клинической картины наследственной болезни. Особенно сложны отношения в клинике нервно-психических заболеваний вследствие присущих им особенностей.

Помимо разобранной нами простой моногибридной, т. е. определяемой одной парой генов, доминантной наследственности, известны и ди- и полигибридная доминантная наследственность, доминантная наследственность, сцепленная или связанная с полом, и доминантная наследственность, ограниченная полом.

В противоположность доминантному признаку рецессивный признак оказывается всегда подавленным своей нормальной парой — нормальным аллеломорфом, локализованным в том же пункте другой гомологичной пары хромосом. Следовательно, при скрещивании с особью, свободной от рецессивного задатка, этот признак фенотипически не проявляется, хотя генотипически все потомство (F₁) является гетерозиготным по этому признаку, т. е. "скрытым" носителем задатка. При дальнейшем скрещивании с себе подобными в F₂ рецессивный признак вновь обнаруживается в определенных пропорциях — 1:3.

Если особи животного и растительного мира, обнаруживающие доминантные признаки, могут быть генотипически как гомозиготными, так и гетерозиготными по данному признаку, то особи, обнаруживающие фенотипически рецессивный признак, всегда гомозиготны. В противном случае (если особь гетерозиготна по этому признаку) рецессивный признак оказался бы подавленным нормальным аллелем. Носитель доминантного признака всегда его проявляет фенотипически, за исключением тех случаев, когда признак в своем проявлении ограничен полом, или вообще весьма незначительна его пенетрантность или же при наличии тормозящих факторов в генотипе; рецессивный признак чаще всегда находится в "скрытом" состоянии у гетерозиготов, и обычно для их обнаружения бывает необходимо скрещивание с таким же гетерозиготным или гомозиготным носителем задатка.

Если признак, resp. болезнь у человека, по своей наследственной сущности является рецессивным (а таковы большинство из известных в клинической медицине патологических мутаций), то обнаруживающий его субъект обычно является сыном или дочерью клинически (фенотипически) здоровых родителей, которые, однако, в генотипическом отношении находятся в гетерозиготном состоянии по данному патологическому задатку и являются "скрытыми" носителями задатка. При этом типе патологической наследственности, как правило (за исключением далеко не частых случаев, требующих в каждом отдельном случае особого объяснения), имеем всегда непрямую наследственную передачу аномалии из одного поколения в другое. В семейных схемах больших родов, отягощенных нервно-психическими заболеваниями рецессивной наследственной природы, секундарные случаи психоза, как правило, встречаются в боковых ответвлениях семьи, в поколениях дедов и бабок, дядей и теток, двоюродных братьев — сестер, племянников и племянниц, среди братьев — сестер самого пробанда (рис. 6).

Выше мы разбирали ход рецессивной наследственности при скрещивании двух гетерозиготных носителей патологического задатка. Иного качества потомство получится в результате скрещивания гетерозиготного носителя рецессивного задатка с гомозиготным носителем этого признака, resp. болезни или аномалии. Половина потомства будет тоже гомозиготной, а половина — гетерозиготной. Ни одной особи, совсем свободной от патологического задатка генотипически, не будет. При браке же двух гомозиготных носителей рецессивного задатка, resp. больных, все потомство будет только гомозиготным по этому признаку, resp. аномалии или болезни (рис. 7).

Таким образом, если в изучаемом поколении патологический рецессивный признак, resp. заболевание, проявляет 1/4, то родители сами были людьми здоровыми, но скрытыми носителями патологического задатка; если же обнаруживался признак у половины потомства, то теоретически следует думать, что один из родителей сам обнаруживал этот наследственный признак, resp. болезнь, а другой — являлся гетерозиготным носителем патологического задатка, фенотипически здоровым. Если же все потомство обнаруживает патологический задаток, надо думать, что оба родителя были гомозиготными носителями этого рецессивного задатка.

Однако даже теоретически трудно было бы ожидать, чтобы на материале клинической патологии у человека с небольшими семьями все эти закономерности, установленные статистически на громадном материале экспериментальных скрещиваний в растительном и животном мире, могли бы быть безупречно иллюстрированы на отдельных семейных схемах. На первый взгляд они не находят в них подтверждения, и это обстоятельство часто выдвигается многими врачами в оправдание их нежелания хоть сколько-нибудь серьезно вникнуть в эту область человеческих знаний, которая в последние годы, по свидетельству крупных научных авторитетов, сделала в своем дальнейшем развитии такие колоссальные успехи, что их не случайно сравнивают с успехами в области современной атомной физики.

Основная причина несовпадения эмпирических данных с теоретически ожидаемыми при генетической разработке клинического материала, особенно в разделе наследственных нервно-психических аномалий и заболеваний, лежит в самой сущности развития патологических состояний у человека, в частности и в особенности в области психиатрии. Затрудняющими исследования обстоятельствами в клинической медицине являются, помимо малочисленности семей, и сравнительно длительное время для смены поколений (принято считать, что в столетие происходит смена трех поколений). Кроме этого, обычно имеется недостаточно большой объем доступных обследованию членов семьи, особенно по ее боковым ответвлениям. К сожалению, за малым исключением, удается получить достоверные сведения только о ближайших родственниках пробандов. Часто крайне затруднительно бывает что-либо узнать о поколении братьев — сестер родительской пары и об их потомстве, тем более — о дедовском поколении. Этот недостаток можно в какой-то мере устранить, если проявить значительную настойчивость и усилия и иметь в наличии штат технических сотрудников в помощь исследователю. Более значительные трудности встречаются в клинике при определении, кого считать носителем "признака", так как диагностирование клинически невыраженных случаев наследственной болезни, стертых форм или в атипичных случаях, порой, бывает весьма затруднительно. А ошибочные недоучет или, наоборот, преувеличение числа носителей задатка могут существенно повлиять на выведение процентных отношений больных к здоровым и привести к ложным генетическим заключениям. Помимо того, при очень многих клинических формах болезни само по себе наличие в генотипе соответствующего наследственного задатка еще не означает обязательного развития клинически выраженной картины болезни, и значение средовых моментов в широком смысле слова является в развитии болезни по существу решающим. Немалое значение для проявления наследственной болезни имеют пока еще весьма недостаточно изученные и факторы самой генотипической среды, т. е. гены, тормозящие проявляемость признака (resp. болезни) или модифицирующие их (в данном случае характер, атипичность, быть может, всей клинической картины и т. д.).

Как и при доминантной наследственности, имеются, кроме простой аутосомно-моногибридной рецессивной наследственности, и другие ее формы: различной сложности полигибридная рецессивная наследственность, рецессивная, связанная с полом наследственность, рецессивная, ограниченная полом наследственность. К этим рецессивным формам наследственности, равно как и к указанным факторам генотипической среды, мы вернемся позже.

Мы остановимся здесь несколько более подробно на одном, специальном виде рецессивной наследственности — на промежуточной наследственности, имеющей для клинической медицины, особенно, быть может, для клиники нервно-психических заболеваний и аномалий, исключительно большое значение.

Промежуточный тип наследования признака был замечен при скрещивании некоторых сортов кукурузы. В свое время этот вид наследования принято было называть наследованием по типу кукурузы в отличие от классических опытов Менделя по скрещиванию гороха (тип гороха). Промежуточный тип наследования демонстративнее всего можно проследить на скрещивании двух сортов ночной красавицы (Mirabilis jalapa), отличающихся друг от друга окраской цветов. При скрещивании ночной красавицы с красными и белыми цветами в потомстве (F₁) получались растения только с цветами промежуточной окраски — с розовыми цветами. В этом случае оказалось, что ни красный цвет не доминирует над белым, ни, наоборот, белый над красным. Все первое гибридное поколение (F₁) оказалось окрашенным в цвет, средний между белым и красным — розовый. При скрещивании этих гибридов с розовыми цветами ночной красавицы между собою в потомстве (F₂) появляются и первоначальные родительские цвета: красный и белый (по 1/4 случаев) и розовые цвета в половине случаев. Это соответствует простому моногибридному расщеплению при скрещивании гетерозиготов между собой (Аа х Аа). Получается: 1 АА — гомозигот по признаку красного цвета; 2 Аа — гетерозиготы по исходным родительским признакам красного и белого цвета, генотипическое "неблагополучие" которых не оставалось "скрытым", как при скрещивании гороха, а фенотипически было выражено в розовой окраске цветка, и, наконец, 1 аа — гомозигот по белому цвету. При последующих скрещиваниях каждого из них между собой гомозиготы давали только себе подобное гомозиготное потомство, а гетерозиготные носители признака (розовые) снова распадались на ночных красавиц с красными, розовыми и белыми цветами в отношениях 1:2:1 (рис. 8).

Таким образом, в этой паре изучаемых признаков ни один из них не доминирует над другим, и гомозиготных носителей признака (и того и другого сорта) легко отличить по их исходным цветам, а гетерозиготных с цветами розовыми также легко можно отличить и от тех, и от других. Следовательно, генотипическое различие между гомозиготным состоянием изучаемого наследственного признака и гетерозиготным, обычно не отличимое фенотипически и обнаруживаемое лишь при скрещиваниях внутри гибридных растений, в данном случае ночной красавицы, четко заметно и фенотипически. Этот чрезвычайной важности факт имеет исключительное значение для клинических дисциплин, особенно при наследственных нервно-психических заболеваниях, и для решения вопросов медико-генетического характера, и для дифференцированной оценки сложной клинической картины психоза, resp. любого иного сложного наследственного заболевания, и для проведения структурного клинического анализа в атипичных случаях. С умением отличать гетерозиготных носителей патологических рецессивных мутантных генов по их фенотипу (клинически — "малым" признакам) будет связан, мы в этом твердо убеждены, и ощутительный прогресс в разрешении основных спорных вопросов по проблеме шизофрении и сопряженных с ней узловых вопросов клинической психиатрии.

До сих пор мы разбирали ход наследования признаков, определяемых одной парой аллеломорфов, локализованных в одной из соматических (а не в половой) хромосоме (так называемая аутосомно-моногибридная наследственность). Иные количественные отношения оказались при многочисленных опытах Менделя по скрещиванию растений, отличающихся друг от друга двумя парами признаков — не только ростом, но и цветом семян. Предварительными, многократно проведенными проверочными опытами было выяснено, что исходная родительская пара и по росту, и по цвегу гомозиготна, и при самоопылении давала только себе подобное потомство. Каждый в отдельности признак (растение высокого роста и растение с желтым цветом семян) доминировал над рецессивными признаками другого родительского растения (низким ростом и зеленым цветом семян).

Как и следовало ожидать, все первое, гибридное, поколение (F₁) характеризовалось высоким ростом и желтым цветом семян. Но в потомстве от скрещивания этого гибридного потомства между собой во втором поколении (F₂) оказалось четыре сорта растений: два "дедовских" исходных сорта и два новых сорта — растения высокие, но с зеленым цветом семян и растения низкого роста с желтым цветом семян в следующих числовых отношениях. На 9 растений с обоими доминантными признаками (высокий рост и желтый цвет семян) приходилось 3 растения тоже высокого роста, но с зеленым цветом семян, 3 растения низкого роста, но с желтым цветом семян и, наконец, только одно растение с обоими рецессивными исходными признаками — с низким ростом и зеленым цветом семян. Если обозначить признак высокого роста буквой А (большой), а признак низкого ростa буквой а (малой) и признак желтого цвета семян буквой Б (большой), а признак зеленого цвета семян буквой б (малой), то исходные гомозиготные генотипические формулы родителей получат следующие обозначения: ААББ и аабб, а наследственная формула первого, гибридного потомства (F₁) будет — АаБб. От скрещивания их между собой (АаБб х АаБб) получим во внучатом поколении (F₂) четыре группы растений 9 с двумя доминантными признаками: ААББ, 2ААБ6, 2АаББ и 4АаБб, — частично в гомозиготном, частично в гетерозиготном состоянии обоих признаков, 3 — с одним из двух вариантов комбинации с одним доминантным и одним рецессивным признаками: ААбб и 2Аабб, 3 — с другими из этих двух вариантов: ааББ, 2ааБб и 1 растение гомозиготное по обоим рецессивным аллелям — аабб. Следовательно, числовые отношения 9:3:3:1. Таков модус расщепления признаков при дигибридно-aутосомной наследственности.

Для быстрого определения числа и характера генотипических комбинаций при дигибридных скрещиваниях (равно как и при тригибридном и большем числе генов скрещивания) Пеннет предложил простой доступный способ подсчета результатов скрещивания, названный по имени автора решеткой Пеннета. Решетка Пеннета представляет собой квадрат, разделенный на квадраты меньшего размера по числу различных гамет при соответствующем типе полигенной наследственности. Формулы всех образующихся при расщеплении гамет заносятся на квадраты и по горизонтали, и по вертикали квадратной сетки — сверху и слева. Путем перемножения их между собой можно получить формулы всех возможных при дигибридном скрещивании зигот (рис. 9).

Результаты, полученные при дигибридной форме наследственности (равно как и при большем числе признаков), показывают, что каждый из родительских признаков, участвующих при скрещиваниях, наследуется независимо друг от друга, в то же время комбинируясь в различных вариантах между собой. Это третья закономерность, установленная Менделем, правило независимого наследования каждой пары признаков.

Если перевести эти данные экспериментальной генетики на случаи наследственных болезней человека и допустить, что такие случаи передаются из поколения в поколение по одному из указанных вариантов полигенной рецессивной наследственности (условно допуская, что имеет при этом место и 100% проявляемость и одинаковая экспрессивность клинического оформления наследственной болезни), то количественное отношение больных к здоровым во внучатом поколении (F₂) будет существенно иным, чем при простом моногибридном расщеплении 3:1. При дигибридном расщеплении имеет место отношение 15:1, т. е. на 15 внешне здоровых людей (хотя большинство из них — генотипически гетерозиготные носители одного из двух мутантных генов) только один больной человек, гомозиготный носитель обоих рецессивных генов. Одно время к таким именно формам наследственной передачи признаков склонны были (главным образом немецкие психиатры-генетики) отнести ход наследования основных эндогенных психозов — шизофрении, маниакально-депрессивного психоза и генуинной эпилепсии. Однако исследования других авторов в дальнейшем существенного подтверждения этой гипотезы не представили. С гипотезой полигенной природы наследственного предрасположения к эндогенным психозам трудно согласиться и с позиций ряда общих теоретических клинических положений. Нельзя считать правильным искать выход из трудностей изучения генетических закономерностей при нервно-психических болезнях, вследствие специфических особенностей материала психиатрической клиники (о чем сказано будет ниже), в стремлении к усложнению генотипической формулы патологического "признака", не доказав предварительно несостоятельность в данном случае простой, моногибридной формы наследования. На это давно еще указывал Г. Сименс. Последующее развитие генетики пошло по линии дальнейшего углубления классических незыблемых правил, resp. законов, наследования признаков, установленных Менделем.

Значение двух основных законов Менделя для клинической генетики остается первостепенным, с учетом, конечно, всех дальнейших, и особенно новейших, достижений экспериментальной генетики. Заранее нельзя, конечно, утверждать, что клинический материал наследственных болезней человека, особенно нервно-психических, будет просто укладываться в приведенные схемы наследования признаков и совпадать с теоретически ожидаемыми числовыми отношениями больных к здоровым. Как правило, такое несовпадение с эмпирическими данными имеет место при наследственных болезнях человека весьма нередко. И не только, как мы указывали выше, из-за малодетности человеческих семей и крайне незначительного числа поколений в столетие, но и по существу подлежащего генетическому (математически-статистическому) анализу клинического материала, в индивидуальном его многообразии, трудно укладываемого в определенные рамки отношений генетических "признаков". На материале психиатрической клиники особенно демонстративно представлено явление так называемой интерференции, взаимовлияния факторов внутренних и внешних, генотипических, наследственноконституциональных особенностей и влияния внешней среды, социальной в особенности. Все это настолько переплетается друг с другом, что нередко трудно бывает решить в обычной жизненной клинической практике, что за счет чего надо объяснить, прежде чем решиться подвергнуть их, как твердо установленные, факты, генетическому анализу. Однако все эти трудности не являются непреодолимыми и не должны обескуражить интересующихся этой областью знаний клиницистов. И это тем более, что современное состояние общей генетики с ее головокружительными успехами обещает (быть может и не в столь далеком будущем) предоставить клиницистам новые опорные точки для более уверенного оперирования генетическими данными в клинической медицине. Но несомненно одно — это необходимость серьезного отношения к такого рода исследованиям в клинике.

Уже в первое же десятилетие, после второго открытия в 1901 г. основательно забытых исторических достижений Менделя, генетика в своем развитии пошла дальше по пути новых открытий. Выяснилось, что правила Менделя далеко не все объясняют при скрещиваниях гибридных поколений, даже при изучении сравнительно несложно организованных объектов, даже в отношении правила доминирования одного признака над другим. Мы уже говорили о промежуточном типе наследования, когда один из участвующих в скрещивании признаков не доминирует над другим, когда гетерозиготные носители наследственного признака отличимы по их фенотипу от гомозиготных носителей задатка по тому или другому родительскому признаку в исходном поколении. Чем тоньше, дифференцированнее фенотипы объектов, скрещивающихся друг с другом, тем больше оснований надеяться научиться различать, в потомстве гетерозиготных носителей патологического мутантного гена от вовсе свободных от наследственного фактора. Поэтому в клинической генетике с годами все чаще публикуются материалы, подтверждающие эти различия во все возрастающем числе наследственных болезней человека.

Далее обнаружились большие расхождения между теоретически ожидаемыми по опытам Менделя отношениями полов 1:1 и эмпирическими данными при скрещиваниях особей с некоторыми признаками, как потом оказалось, локализованными не в "обычных" 22 парах аутосом, а в 23-й паре хромосом, так называемой половой хромосоме (Х-хромосоме).

Постоянное для каждого вида число хромосом (у человека 46) складывается в гомологичные пары с двумя идентичными хромосомами. У женского пола и 23-я хромосома (определяющая пол) также представлена в двух экземплярах, условно обозначаемых, как половые хромосомы, или символически, буквами XX. У мужского пола наряду с одной половой хромосомой (Х-хромосомой) оказывается и одно особое, не сходное с остальными 45 хромосомное образование, условно обозначаемое как Y-хромосома (комбинации XY), которая и определяет мужской пол. При редукционном делении такой мужской клетки образуются две мужские гаметы — одна с Х-, а другая с Y-хромосомой. В зависимости от того, какая из этих гамет при образовании зиготы соединяется с женской гаметой и определяется пол особи. Женский пол развивается, когда в зиготе оказываются две идентичные (XX) хромосомы, а мужской пол — когда в ней оказываются X- и Y-хромосомы.

Именно поэтому отношения, обычные в потомстве от скрещивания при наследовании признаков, локализованных в остальных 22 парах хромосом (в аутосомах) существенно нарушаются тогда, когда исследуемый мутантный фактор локализуется в половой хромосоме (Х-хромосоме). Так, например, признак белого цвета глаз у плодовой мушки дрозофилы, обусловленный мутантным геном и локализованный в определенной точке Х-хромосомы, наследуется по рецессивному типу и по-давляется в его фенотипическом проявлении нормальным аллелем — красным цветом глаз "дикой" породы дрозофилы. У мушек самок этот рецессивный признак в гетерозиготном состоянии остается в скрытом виде, так как подавляется нормальным аллелем в другой из пары Х-хромосом; у самцов же, с одной X- и одной Y-хромосомами (XY), этот рецессивный признак, локализованный в Х-хромосоме, не встречая никаких препятствий к фенотипическому проявлению ввиду отсутствия у него второй Х-хромосомы с нормальным доминантным аллелем, свободно проявляется фенотипически.

Поэтому в тех случаях, когда мутантный ген бывает локализован в Х-хромосоме, и признак наследуется несколько по-иному; такой тип наследования называется наследственностью, связанной, или сцепленной с полом. В зависимости от того, является ли данный, локализованный в Х-хромосоме фактор доминантным или рецессивным по отношению к своему нормальному аллелю, различают два вида сцепленной с полом наследственности — доминантную сцепленную сполом наследственность и рецессивную сцепленную с полом наследственность.

При доминантной сцепленной с полом наследственности патологический признак обнаруживают как мужчины, так и женщины. Но в то время как при этом мужчины являются гомозиготными (вернее, гемизиготными, так как ген у них имеется в одном экземпляре) носителями задатка, женщины имеют его в гетерозиготном состоянии. И в зависимости от этого в первом поколении (F₁) потомство окажется такое или иное, смотря по тому, кто из родителей является передатчиком наследственного задатка — отец или мать. Если носителем патологического доминантного признака был отец, а мать была свободна от него (нормальный аллель — рецессивный, и мать в данном случае была гомозиготно рецессивной по этому признаку), то в первом поколении (F₁) больными окажутся все девочки, получившие единственную в генотипе отца Х-хромосому с локализованным в ней мутантным доминантным геном, а мальчики, получившие от отца Y-хромосому (а от матери Х-хромосому с рецессивным нормальным аллелем), все окажутся свободными от патологического гена (рис. 10). Однако в дальнейшем, если перейти на примеры экспериментальных животных, при скрещивании между собой особей из первого поколения (F₁) во внучатом поколении (F₂) окажутся больные и того, и другого пола; половина самцов и самок окажутся носителями аномалии, половина — свободными от патологического гена (рис. 11).

Теоретически сплошь больное потомство окажется от брака тогда, когда гомозиготным носителем доминантного сцепленного с полом признака будет мать, а отец будет свободен от него (рис. 12). Однако обычно в жизни носители патологического доминантного гена, как указывалось выше, бывают все же в гетерозиготном состоянии (так как доминантные носители наследственной аномалии, не нейтральной для благополучия вида, как правило, подвергаются брачному отбору). От брака такой гетерозиготной по доминантному признаку особи (матери) со свободным от доминантного гена отцом получится такое же потомство, как во внучатом поколении (F₂) при скрещивании особей первого поколения (F₁) от брака носителя доминантного признака отца (см. рис. 10 и 11) со свободной от этого гена матерью. Носителями мутантного гена окажется половина дочерей и половина сыновей, а другая половина будет здоровая (рис. 13).

Еще более любопытные результаты получаются в потомстве при рецессивной сцепленной с полом наследственности.

Как известно из предыдущего, рецессивный сцепленный с полом мутантный ген у женского пола не проявляется, так как подавляется нормальным аллелем, локализованным в другой из этой пары Х-хромосоме; у представителей же мужского пола фенотипически он проявляется всегда, так как не находит никакого препятствия этому, не встречая, так сказать, сопротивления со стороны второй в паре хромосомных образований у самцов небольшой Y-хромосомы. Вследствие сказанного при этой форме наследственной патологии человека в клинической практике "передатчиками", т. е. скрытыми носителями сцепленной с полом рецессивной наследственной аномалии, являются женщины — гетерозиготные носительницы гена. И в этом случае, в отличие от обычных форм наследования рецессивных признаков характер потомства будет также зависеть от того, кто является носителем патологического признака — мать или отец.

Так, если носителем рецессивного сцепленного с полом задатка является отец, а мать — свободна от мутантного гена (гомозиготна по его нормальному доминантному аллелю), то все первое поколение (F₁) будет свободно от данного признака, хотя особи женского пола будут при этом гетерозиготными его носительницами (рис. 14). При дальнейшем скрещивании особей этого гибридного поколения между собой, во внучатом поколении (F₂) половина представителей мужского пола окажется носительницей признака, а половина их и все особи женского пола будут свободны от этой наследственной аномалии. Но и в этом случае, однако, половина женских особей являются гетерозиготными носительницами гена (рис. 15).

Но если скрестить самца, свободного от мутантного гена, с гомозиготной носительницей признака самкой, то в потомстве (F₁) получим совсем иные результаты: все самцы окажутся носителями признака, а самки — свободными от него, но скрытыми носительницами признака (рис. 16). В следующем же поколении (F₂) от скрещипания между собой особей первого поколения (F₁) получим носителями патологического признака половину и самцов, и самок (рис. 17).

В наследственной патологии человека многие генотипически обусловленные болезни и аномалии передаются по этому, рецессивному сцепленному с полом типу наследования. Сюда, в частности, относятся ряд кожных и глазных заболеваний, гемофилия. Типичный вид этой формы наследственности мы позволим себе представить на фрагменте одной генетической таблицы: вследствие тесного кровного брака здесь ясно виден ход наследования гемофилии: женщины, будучи сами здоровыми, но скрытыми носительницами рецессивного сцепленного с полом гена гемофилии — "кондукторами", передавали задаток сыновьям, а часть дочерей являлась гетерозиготной носительницей признака (рис. 18). В результате случайных брачных комбинаций в отдельных семьях признаки, сцепленные с полом, могут обнаружить фенотипически и лица женского пола. Показательным в этом отношении является семейная таблица, опубликованная Гэтсом. Носитель сцепленного с полом признака цветной слепоты дает в потомстве от брака со здоровой женщиной единственного сына и одну из двух дочерей, страдающих цветной слепотой. По всей вероятности, здоровая мать этих больных детей, родной брат которой тоже страдал цветной слепотой, являлась гетерозиготной носительницей признака (рис. 19).

В единственной во всем хромосомном наборе — Y-хромосоме локализовано крайне незначительное число мутантных генов. Для нас представляют интерес данные, в свое время опубликованные в литературе, о семье со своеобразным наследственным уродством, перепончатостыо пальцев на ногах. В этой семье, как и следовало ожидать, при локализации признака в Y-хромосоме, хромосоме, определяющей мужской пол, носителями того признака на протяжении трех прослеженных поколений были только лица мужского пола, все без исключения; женщины же, тоже все без исключения, имели нормальные пальцы на ногах (рис. 20). Один из первых генетнков-медиков Сименс предложил этот тип наследования называть не сцепленной с полом, а закрепленной с полом наследственностью.

От сцепленной с полом наследственности следует строго различать наследственность, ограниченную полом. Генотипический признак при этой форме наследственности обычно не локализуется в Х-хромосоме, как это отмечается при сцепленной с полом наследственности. И поэтому здесь мы не можем наблюдать тех закономерностей в распределении признака между полами, как при локализации признака в половой хромосоме. Наследственный признак здесь передается по обычному при аутосомной локализации типу наследования. Но в фенотипическом проявлении его встречаются препятствия со стороны особенностей того или другого пола. Иными словами, разница между ограниченной полом и сцепленной с полом наследственностью заключается не в генотипической структуре признака, а в его внешней, фенотипической, проявляемости, не в генотипе, а в фенотипе.

Ограниченная полом наследственность может быть полная и неполная (частичная), т. е. данный патологический задаток может совсем не проявляться у одного из двух полов, или же проявляться значительно реже должного при данном ходе обычного аутосомного наследования. Признак может быть ограничен или мужским, или женским полом.

При такой форме наследственности, надо думать, проявляется действие какого-то особого, тормозящего генотипического фактора, в зависимости от того, с какими (женскими или мужскими) половыми особенностями связан этот фактор, проявление данного признака тормозится у представителей именно этого пола, и имеет возможность проявиться у лиц другого пола.

Ограниченная полом наследственность так же, как и другие формы наследственной передачи признаков, может быть доминантной и рецессивной. В первом случае исследуемый признак передается по наследству прямо, из поколения в поколение, с преимущественной или полной проявляемостыо только у представителей одного пола (смотря по тому, имеет ли место в данном отдельном случае полная или частичная ограниченность полом). То же самое будет обнаруживаться и при рецессивной ограниченной полом наследственности: признак будет передаваться не прямо. В этом случае представлять каждый раз убедительные доказательства того, что имеет место именно такая наследственность, бывает, подчас, весьма затруднительно.

Особенно надо быть осторожным при всяких попытках утверждать наличие именно такой формы наследственности при изучении наследственной патологии человека, так как при известных неточностях исследования можно допустить при этом ряд грубейших ошибок. Так, например, типичные для рецессивной ограниченной полом наследственности отклонения в числовых отношениях распределения признаков между женским и мужским полом могут иметь место и вследствие других причинных моментов и при обычных формах наследования признаков. И особенно часто — на клиническом материале, вследствие указанных выше специфических его особенностей (и не одной только клиники нервно-психических заболеваний). Такие случайные накопления в семьях "однополого" носительства признака, обусловленного одним простым рецессивным мутантным геном, при неосторожной оценке фактов легко может быть интерпретировано так же, как показатель доминантной сцепленной с полом наследственности. Надо всегда иметь в виду такие и подобные им ошибки, особенно при желании использовать опубликованный в литературе генеалогический материал эксквизитных по отягощенности семей и на основании их делать ответственные клинико-генетические выводы.

В наследственной патологии человека типичной для полностью ограниченного полом доминантного наследственного признака является гипоспадия. Сюда же относятся и признаки, характеризующие вторичные половые различия человека: грудные железы, развитые у женщин и рудиментарные у мужчин, тип оволосения у тех и у других и т. д. В области психических заболеваний каких-либо определенных данных о таком типе передачи по наследству нервно-психических аномалий не имеется. Предположительно можно думать о частично ограниченной полом доминантной наследственности при маниакально-депрессивном психозе. Многие формы из области органической невропатологии, по авторитетному свидетельству С. Н. Давиденкова, подчиняются этой форме наследственности. Так, например, наследование миопатии частично ограничивается мужским полом. Проявление этой наследственной аномалии у женщин тормозится, но они, будучи сами лишь фенотипически свободными от этой наследственной аномалии, являются передатчиками ее следующим поколениям.

Особый вид наследственной передачи признака — это сложная, комбинированная наследственность, когда в развитии какого-либо свойства организма принимает участие не один мутантный ген, а несколько, и при этом каждый из этих наследственных факторов в отдельности является как бы "дополняющим" действие основного из них, являясь то проявляющим его, то усиливающим, то тормозящим фактором. Так, например, достаточно твердо установлено, что в окраске обыкновенной серой мыши принимают участие по меньшей мере 11 наследственных факторов. Цветные породы мышей произошли от тех или иных изменений в генотипе простой серой мыши. Путем многократных скрещиваний различных по цвету мышей между собой удалось выяснить роль каждого из этих 11 мутантных генов. Выяснилось, что у мыши имеется особый наследственный фактор, обусловливающий окраску вообще. Лишь при наличии в генотипе мыши этого основного гена получает возможность проявиться фенотипически фактор, например, черной окраски шерсти. Признак черной окраски является рецессивным по отношению к другому наследственному фактору серого цвета, доминирующему над геном черной окраски.

Однако отсутствие в генотипе основного "цветового" фактора тормозит возможность проявления всех других генотипических факторов окраски — черной, серой или какой-нибудь другой; при отсутствии этого основного "цветового" гена рождаются мыши альбиносы.

На этой форме сложной наследственности останавливаться более подробно мы не имеем возможности, так как это заняло бы много места и отвлекло бы нас в сторону от нашей основной задачи. Укажем лишь на то, что такой тип наследования имеет место и в наследственных свойствах человека, например, при наследовании цвета волос, глаз. Относительно наследования цвета волос выяснено, что, кроме основного фактора, обусловливающего вообще возможность появления цвета, лишь при наличии которого в генотипе другие мутантные гены, определяющие всю гамму оттенков цвета волос, — от черного до светлого, получают возможность проявиться фенотипически. Различают четыре основных цвета волос: у блондинов — светлой окраски, у рыжих — красной окраски, у шатенов — каштановой окраски, у брюнетов — черной. Черный цвет волос определяется наличием в генотипе двух факторов черного цвета. При наличии лишь одного из этих двух генов волосы бывают каштанового цвета, при отсутствии в генотипе обоих этих генов получаются волосы светлой или рыжей окраски. Помимо всего этого, имеются еще несколько "факторов интенсивности".

Точно так же наследуется и цвет глаз. Цвет глаз (по Филипченко) определяется четырьмя наследственными факторами. Один из этих четырех факторов (А) вызывает развитие желтого пигмента, чем определяются оттенки голубого и серого цвета; другой фактор (Д) определяет интенсивность окраски; третий фактор (В) вызывает развитие серого цвета и не зависит от фактора Д; четвертый фактор (С) обусловливает карий и черный цвет, но лишь в присутствии фактора Д. Следовательно, генотипические формулы цвета глаз будут следующие: для голубого цвета глаз — ввссдд или ввссДд; для серого цвета глаз — Ввссдд или ВвссДд, ВВссдд или ВВссДд, или, наконец, Ссдд; для карего или черного цвета глаз — ввСсДд или ВвСсДд или ВВСсДд, ввССДд или ВвССДд или ВВССДд *. (* Схема не окончательно пока принятая)

Изучение серий множественных аллеломорфов, т. е. различных вариантов одного наследственного фактора, каждый из которых может вести себя с любым из остальных, как парный ему (доминантный или рецессивный) фактор, представляет значительный интерес не только в плане разрешения теоретических вопросов генетики, но и в отношении практического приложения в животноводстве (как, например, в разведении кроликов с промышленными целями) или при изучении наследственной патологии человека, в особености наследственных болезней крови.

У человека известны четыре группы крови: А, В, АВ и 0, представляющих собой прекрасный пример множественных аллеломорфов и обусловленных тремя аллелями. Эритроциты крови лиц группы А содержат антиген А, эритроциты группы В — антиген В, эритроциты крови группы АВ содержат оба эти антигена — А и В, эритроциты группы 0 не содержат ни антигена А, ни антигена В. В сыворотке крови лиц группы 0 содержатся антитела а и Р; в сыворотке крови группы А содержится антитело р, в сыворотке крови группы В — антитело а, в сыворотке же группы АВ не содержится ни то, ни другое антитело. Вследствие такого распределения антигенов в крови и антител в сыворотке крови этих групп, при их неизменности в течение всей жизни человека, в некоторых случаях при переливании крови от человека одной группы лицу с другой группой может обнаружиться несовместимость, и человек может погибнуть.

Группы крови А и В передаются по наследству по доминантному типу, группа 0 — по рецессивному типу наследования. Потомки не могут обладать антигеном А (равно как и В), если хотя бы один из родителей не имел антигена А (равно как и В, если ни у одного из родителей не было антигена В). Дети с группой крови 0 могут быть и от родителей группы 0, ив части случаев — от родителей группы А или группы В.

Несовместимость может обнаружиться, если реципиенту группы А перелита кровь группы В или, наоборот, реципиенту группы В введут антиген А или АВ. В таких случаях наступает слипание эритроцитов и дальнейший их гемолиз.

Наследственные закономерности передачи групп крови бывают представлены настолько четко, что они вошли в практику судебномедицинских доказательств для решения вопроса об отцовстве. Зная, к каким группам крови относятся родители, можно с уверенностью предсказать, какие группы крови могут быть у детей и какие группы крови при данной брачной комбинации не могут у них быть. Например, от брака двух лиц, имеющих группу крови 0, все потомство будет относиться к этой же группе крови, и среди детей не могут быть лица с группами А, В, и АВ; от брака лица, имеющего группу крови 0, с лицом, у которого группа крови А могут быть дети с группами 0 и А и не могут быть с группами В или АВ и т. д. На рис. 21 приведены возможные и невозможные группы крови в потомстве от брачных партнеров с различными группами крови.

Иные генетические отношения мы имеем при так называемой полимерии, resp. полимерной или полигибридной наследственности, т. е. в тех случаях, когда какое-либо наследственное свойство определяется не одной парой генотипических факторов, а двумя, тремя и большим числом равнозначных пар генов. Обычно в таких случаях от наличия второго или больше равнозначных генов зависит интенсивность выраженности данного признака. Установлено, например, что темный цвет чешуи овса зависит от двух факторов S и S2. Каждый из этих генов в отдельности доминирует над признаком белого цвета чешуи. Присутствие в генотипе обоих факторов S и S2 дает значительно более темную окраску чешуи, чем одного только. Таких равнозначных наследственных факторов бывает и три, и четыре, и больше. Ими, в частности, объясняется варьирование величины початков кукурузы при скрещивании "длиннопочатковых" с "короткопочатковыми". В зависимости от наличия в генотипе в родительском поколении большего или меньшего числа таких равнозначных наследственных факторов определяется и постепенность переходов от одного крайнего варианта величины початка к другим.

Подобного рода генетические закономерности имеются и в антропогенетике. Например, при наследовании роста, типа телосложения и, как некоторые думают, психических особенностей. Последняя возможность требует серьезных подтверждений, прежде чем с этим можно было бы согласиться. Наличие в генотипе ряда однозначных факторов определяет развитие низкого роста; недостаток их, наоборот, обусловливает развитие высокого роста. По-видимому, примерно такого же рода генотипические особенности имеют место и в определении тииа телосложения.

Экспериментальная генетика в дальнейшем вскрыла закономерности иного порядка явлений. В противоположность полимерии, когда один наследственный признак определяется не одним, а двумя, тремя и больше генотипическими факторами, под явлением плейотропизма, следует понимать, наоборот, определение одним генотипическим фактором, одним геном, наличие не одного, а двух и больше признаков. Так, например, было выяснено, что признак белого цвета глаз у плодовой мушки фенотипически проявляется вместе с пониженной жизнеспособностью и плодовитостью. Или другой пример, когда генотипические предпосылки к развитию альбинизма у кошек фенотипически проявляются, помимо белого цвета шерсти, голубыми глазами и глухотой.

Явление плейотропизма, по-видимому, играет большую роль и в наследственной патологии человека, в частности в клинике нервно-психических заболеваний и органической невропатологии. Если закономерности при других формах наследственности позволяли отнести во многих случаях сходные клинические проявления (синдромы) к различным генотипическим корням, то в данном случае, наоборот, несходные, на первый взгляд ничего общего между собой как будто бы неимеющие клинические факты, быть может, придется свести к единой генотипической основе. Это отмечается при маниакально-депрессивном психозе, при наследственных формах эпилепсии. С явлениями плейотропизма нельзя смешивать явления сцепления генов, ведущее также в некоторой степени к совместной передаче признаков.

Открытие явления сцепления генов, кроссинговер и теория линейного расположения генов, — дальнейшие достижения генетики, полученные еще до усовершенствования микроскопической техники, — вызывали со стороны демагогически настроенных лиц ожесточенные нападки и обвинения в адрес исследователей в надуманности, но в конце концов получили блестящее подтверждение и общее признание, благодаря прямым микроскопическим наблюдениям. Их исследование составили второй этап развития современной экспериментальной генетики.

Факт сцепления генов замечен был давно, еще в раннюю пору развития научной генетики. Однако лишь в дальнейшем, когда зарегистрированы были более 500 мутантных генов у одной только плодовой мушки, хромосомный аппарат которой, как известно, состоит только из 4 пар хромосом, стало ясно, что значение третьего правила наследования признаков Менделя — независимого друг от друга наследования признаков — ограничено постоянным для каждого вида числом хромосом. Иначе надо было бы представить себе, что каждый "независимый" признак локализован в отдельной хромосоме, и при образовании гамет, а затем и зигот совершает вместе с ней все переходы. Локализация не менее 500 генов у дрозофилы в 4 парах хромосом создает естественные группировки признаков по числу хромосом, — признаков, вместе переходящих в процессе редукционного деления и распределяющихся по гаметам, а затем рекомбинированных в зиготах. Таким образом, естественных групп сцепления генотипических факторов у плодовой мушки — четыре. Первая группа сцепления, охватывающая около 150 признаков, таких, как цвет глаз, тела, формы крыльев и т. п. Вся эта группа признаков наследуется по типу сцепленной с иолом наследственности, следовательно, определяющие их гены локализуются в половой хромосоме — Х-хромосоме. Половая хромосома условно названа была первой парой хромосом. Вторая и третья группы сцепления, каждая в отдельности, охватывают около 100 с лишним, быть может, даже больше, признаков, передающихся по наследству по типу простой аутосомной наследственности и, следовательно, локализованных в аутосомах. Соответственно этому, эти пары хромосом условно названы были второй и третьей парами хромосом. Наконец, небольшая четвертая группа сцепления, в несколько признаков, локализована в небольшой паре аутосом, условно названной четвертой парой хромосом. (Кратное число хромосом, складывающихся в гомологичные пары, бывает независимо от сложности организации изучаемого представителя из растительного или животного мира. Так, например, при 8 хромосомах у маленькой плодовой мушки и 2 хромосомах у малярийного плазмодия, оказывается их у речного рачка около 116, у сазана — 104, у домашних кур — 78, а у человека только 46).

Многочисленные дальнейшие эксперименты, однако, показали, что это — явление не столь уж строго постоянное и что в известном проценте случаев сцепленные друг с другом признаки все же разобщаются. Так, например, при многократных скрещиваниях самки "дикой" плодовой мушки (с красными глазами и черным цветом тела) с самцом с двумя рецессивными признаками в гомозиготном состоянии, локализованными в первой, т. е. половой хромосоме (белый цвет глаз и желтый цвет тела), в первом поколении (F1) все потомство фенотипически обнаруживало оба доминантных признака "дикого" вида, но в гетерозиготном состоянии. При скрещивании самок из этого поколения, имеющих оба гетерозиготных доминантным признака, с самцами, являющимися носителями обоих рецессивных признаков (белый цвет глаз и желтый цвет тела), во внучатом поколении (F2) вместо ожидаемых при наследовании признаков, сцепленных с полом, половины потомства, независимо от пола, с двумя доминантными признаками (красные глаза и черный цвет тела) и половины — рецессивными признаками (белые глаза и желтое тело), примерно в 1% случаев получалось расхождение этих двух, локализованных в одной и той же, в данном случае половой, хромосоме, и, следовательно, естественным образом, сцепленных друг с другом признаков: дрозофилы с красными глазами, но желтым телом, и, наоборот, с белыми глазами и черным цветом тела. Аналогичного порядка скрещивания, но с другими парами признаков, вскрыли еще один любопытный факт — процент расхождения сцепленных пар признаков бывает далеко не одинаков для разных пар признаков, но для каждой данной пары он постоянный. В этом скрывались какие-то неизвестные закономерности. Вскрыты они были исследователями американской генетической школы во главе с Т. Г. Морганом, которые на основании тщательных сопоставлений полученных процентов расхождения сцепленных пар признаков и проведенных математических расчетов высказали предположение, что причиной расхождения является перекрест (кроссинговер) в данной паре хромосом с обменом между ними строго соответствующих частей. Явления перекреста хромосом в дальнейшем были подтверждены специальными цитологическими исследованиями. Перекрест хромосом происходит в различных пунктах. Чем дальше друг от друга локализованы в линейном порядке в хромосоме сцепленные между собой гены, тем в большем проценте случаев они могут быть разобщены друг от друга при перекрестах хромосом. Постоянность процента для каждой пары сцепленных признаков расхождения при перекресте хромосом позволила исследователям в результате кропотливых расчетов определить соотносительное расстояние генов каждой отдельной пары признаков друг от друга, и, таким образом, показать расположение их в линейном порядке вдоль всей хромосомы. Рассмотрим пример, в котором наиболее ясно представлено явление кроссинговера. Возьмем три генотипически обусловленных признака А, Б, В, локализованных в одной и той же хромосоме, и, следовательно, естественным образом сцепленных между собой. Путем многократных скрещиваний удалось установить определенный процент расхождения при перекресте в этой паре хромосом (кроссинговере) признаков А и Б. Точно так же выяснена была частота расхождения между признаками Б и В. Имея эти процентные данные, нетрудно предсказать частоту перекреста, resp. расхождения признаков А и В. В результате всех произведенных расчетов оказывается, что процент расхождения в этом случае равен сумме или разности между предыдущими двумя величинами, в зависимости от того, находится ли фактор В между двумя остальными, или по другую сторону одного из них.

В таблице приводятся в произвольно сокращенном виде четыре естественные группы сцепления у дрозофилы меланогастер с указанием расстояния каждого мутантного гена у каждой данной группы сцепления но длине хромосом от их начала. Соотносительное расстояние мутантных генов друг от друга определяет собой и вероятность частоты их расхождения при кроссинговере.

Многочисленными экспериментальными скрещиваниями было установлено, что, по-видимому, нередко встречается двойной перекрест хромосом. И если допустить, что изучаемые сцепленные генотипические признаки локализованы по всей длине хромосомы на максимально далеком расстоянии друг от друга, почти на самых концах хромосомы, то во внучатом поколении (F2) можно получить уже не 4 генотипические комбинации, а восемь. На частоту кроссинговера большое влияние оказывают условия внешней среды — температурные моменты, химические агенты, влияние лучевой энергии и др., помимо общего состояния генотипической среды.

Осложняющие генетические исследования моменты даже на сравнительно просто организованных объектах, не говоря уже о высокоорганизованных представителях животного мира, в особенности человека, не исчерпываются сказанным, здесь имеется еще ряд других генотипических факторов, порой существенно влияющих на фенотипическую проявляемость и жизнеспособность потомства. Во избежание всяких могущих возникнуть недоразумений, что весьма часто имеется при суждениях об относящихся к генетике вопросах со стороны лиц, недостаточно ориентированных в этой области знаний, необходимо сказать, что в настоящем изложении разбирается проблема генотипически обусловленных признаков и аномалий, закономерностей нх наследования, а также дополнительных генотипических факторов, которые могут влиять на фенотипическую их проявляемость. Огромное значение факторов внешней среды в развитии наследственных аномалий и особенно роль социальных факторов в наследственной патологии человека не подлежит сомнению. Даже больше того, можно сказать, что решающими в развитии наследственных болезней, в смысле клинически выраженных состояний, являются моменты внутренней и внешней среды организма. В задачи данного методического пособия не входит рассмотрение всех этих вопросов, и специально останавливаться на этом мы здесь не будем. Но о них всегда надо помнить и иметь их в виду особенно, когда мы будем говорить преимущественно о генотипических факторах, влияющих на фенотипическую, клиническую проявляемость наследственных задатков.

К генетическим факторам, "осложняющим" закономерности проявления признаков, относятся гены-модификаторы, летальные гены (с летальным эффектом, т. е. приводящие к гибели организма), семилетальные гены, которые определяют развитие особи с более или менее резко пониженной жизнеспособностью. Все эти генотипические факторы вкупе с приведенными выше составляют так называемую генотипическую среду, далеко не безразличную для каждого отдельного наследственного признака: они то интенсифицируют, то ослабляют его фенотипическую выраженность (экспрессивность), то способствуют его максимальной проявляемости, то тормозят ее (пенетрантность) и т. д. Вследствие влияния этих "побочных" генотипических моментов (повторяем: не говоря уже о решающем значении вредных влияний среды, в частности социальной среды) в клинике наследственных болезней и аномалий встречаются атипичные, сложные, рудиментарные формы, пропуски поколений, "проскоки" при простой доминантной наследственности и т. д.

Летальные гены наследуются чаще по типу рецессивной наследственности. Если они локализуются в половой хромосоме, то могут проявляться и в гетерозиготном состоянии у самцов. У последних, как известно, имеется только одна Х-хромосома и при наличии в ней летального гена (который не может быть подавлен при отсутствии в Y-хромосоме его нормального аллеля) самец оказывается еще в эмбриональном периоде нежизнеспособным и погибает. Условно обозначив летальный ген, как рецессивный признак, буквой л (малой), а его нормальный аллель — буквой Л, (большой), мы можем представить себе возможность скрещивания гетерозиготной по этому гену самки ЛлХХ со здоровым самцом. В первом поколении (F1) половина самок будет в гетерозиготном cостоянии, половина будет свободной от летального гена; из самцов половина свободна от летального гена, половина — совершенно нежизнеспособна. И вместо ожидаемого отношения полов 1:1 здесь мы будем иметь в результате гибели половины нежизнеспособных самцов отношения 2:1 (рис. 22).

Помимо летальных генов, известны и так называемые семилетальные гены, которые не действуют, как летальные гены, убивающим образом на гомозиготного носителя его, а лишь в значительной мере ослабляют его жизнеспособность.

Близкое отношение к летальным генам имеет в наследственной патологии человека так называемый резус-фактор — особые антигенные свойства в крови. Среди европейцев большинство обнаруживает резус-положительный фактор, обладающий свойствами резус-антигена; значительное меньшинство (лишь 15%) имеет резусотрицательный фактор (RL). Резусположительный тип крови при наследственной передаче доминирует над резусотрицательным типом. Если у резусотрицательной матери развивается плод с резусположительным типом крови (унаследованный от отца), то организм матери вырабатывает антитела против крови ребенка. Эритроциты крови (особенно у плода при вторичной беременности матери от этого же брачного партнера) подвергаются разрушению, и плод, заболевая тяжелой гемолитической болезнью, оказывается в большинстве случаев нежизнеспособным. В некоторых случаях его удается спасти переливанием крови.

Известен также и особый вариант летальных генов — ген доминантный с рецессивным летальным действием, летальное действие этого доминантного (по какому-то признаку) гена имеет место лишь в гомозиготном состоянии задатка.

Ограничиваясь всем сказанным в общей части нашего изложения, мы хотели бы совсем коротко остановиться на проблеме возможных изменений в наследственной субстанции и возникновении новых наследственных признаков (генов). В данном случае следует различать два рода явлений — мутации, или трансгенаци и хромосомные аберрации. Под понятием мутации следует подразумевать внезапные непредвиденные изменения в какой-либо точке одной из хромосом данного вида и появление нового наследственного признака. Детально природа мутационного процесса остается до сих пор еще невыясненной. Старые представления о спонтанных, вне всякой связи с внешней средой, возникновениях мутаций, следует, конечно, в настоящее время понимать не больше, как фигуральное выражение, говорящее только о том, что истинные причинные связи, быть может, весьма и весьма сложные и опосредованные, остаются еще нераскрытыми. Громадные успехи биологических дисциплин подвели нас в настоящее время вплотную к одной из основных проблем науки о жизни, к физико-химической природе живого белка и его синтеза и материальной основе наследственности. В отношении собственно мутационного процесса стало доступно влияние на темпы мутирования при помощи различных стимуляторов физической и химической природы, воздействующих на половую клетку. Явление мутирования как процесс, создающий новые наследственные признаки, следует строго отличать от явлений более или менее длительных модификаций, возникающих под непосредственным воздействием внешних моментов. Длительные модификации (чаще наблюдавшиеся у низших организмов) удерживаются на протяжении 2—3 поколений, не более, и ни в коем случае не переходят в наследственную субстанцию, и быстро затем исчезают.

Под хромосомными аберрациями следует понимать грубые изменения в хромосомном аппарате, которые могут распространяться на более или менее значительные участки хромосом и даже на целые хромосомы. Сюда относятся недостаточность или выпадение целого участка хромосомы, впервые отмеченные Бриджесом в половой хромосоме плодовой мушки, а также удвоение части или целой хромосомы, причем первое нередко комбинируется со вторым. Получается "перемещение" известной части хромосомы. Сравнительно нечасто отмечается нерасхождение в какой-нибудь паре хромосом, в результате чего в гамету попадают обе хромосомы, и в зиготе вместо двух хромосом оказывается три. Таким образом, образуются частично гаплоидные формы, интерсексы (промежуточный тип между самцом и самкой), вследствие необычного отношения числа половых хромосом к числу аутосом, и др. В этиологии грубой, по органическому типу, патологии психики, эндокринной системы и др. в детском возрасте исключительное место занимают различного рода хромосомные аберрации, которые в настоящее время, как более доступные к непосредственному исследованию, изучаются особенно интенсивно; делаются попытки и к лечебному вмешательству во многих из этих случаев.

Описание хромосомных аберраций и обусловленных ими патологических проявлений в клинике в задачи данного изложения не входит.

Источник:

Книга представляет собой краткое пособие по медицинской генетике и посвящена двум основным вопросам — методике сбора и анализу генетического материала психических заболеваний. Автор использовал литературные данные и собственный богатый клинический материал в области психиатрии. Книга состоит из предисловия и 6 глав. В ней подробно излагаются основные элементы современной генетики, классические законы Менделя, касающиеся передачи признаков по наследству. Отдельно представлены данные по вопросу о значении близнецового метода в генетических исследованиях. Автор подробно останавливается на генетических понятиях доминантности и рецессивности, передаче признаков сцепления с полом, на хромосомных аберрациях, генных мутациях и раскрывает на многочисленных примерах закономерность передачи наследственных болезней психики. Хорошо составленные рисунки облегчают освоение богатого и разностороннего фактического материала. Книга рассчитана на врачей психоневрологов и врачей других специальностей, интересующихся вопросами наследственности и наследственных болезней. Книга иллюстрирована 46 рисунками. Содержание Генетический анализ наследственных данных в клинике. Предисловие автора Глава 1. Основные правила наследования признаков Глава 2. Общие методические замечания к собиранию генетического материала и составлению семейной таблицы Глава 3. Генеалогический метод анализа генетического материала Глава 4. Статистический метод анализа генетического материала Глава 5. Изучение психопатически отягощенной семьи Глава 6. Медико-генетические консультации