Моногенные заболевания возникают в результате мутаций в одном гене во всех клетках организма (соматических клетках). В настоящее время подсчитано, что более 10 000 заболеваний человека являются моногенными. Эти заболевания возникают примерно у 1 из 100 новорожденных. За последние 20 лет на лечение моногенных заболеваний приходилось до 40% работы стационарной педиатрической практики
в Северной Америке. Так называемые «чисто генетические заболевания» вызываются изменением в одном нуклеотиде ДНК человека. Характер заболевания зависит от функций, выполняемых измененным геном.
Моногенные заболевания можно разделить на три основные категории: аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и Х-сцепленные. У всех людей есть две хромосомные копии каждого гена или аллеля.
Доминантные моногенные расстройства
Доминантные моногенные расстройства включают мутацию только в одном аллеле гена, связанного с заболеванием. В аутосомно- доминантном наследовании у больного есть хотя бы один "больной" родитель, который имеет 50% шанс передать расстройство своему ребенку. Болезнь Гентингтона является примером аутосомно-доминантного заболевания.
Рецессивные моногенные заболевания
Рецессивные моногенные заболевания возникают из-за мутации в обоих аллелях гена, связанного с заболеванием. При аутосомно-рецессивном наследовании больные дети обычно рождаются у здоровых родителей. Родители больных детей обычно не имеют симптомов заболевания, но являются носителями одной копии мутировавшего гена. Отмечается повышенная частота аутосомно- рецессивных расстройств в семьях, в которых родители состоят в близком родстве. Дети, родители которых оба гетерозиготны по мутировавшему гену, имеют 25% вероятность наследования расстройства, вне зависимости от пола. Кистозный фиброз и серповидноклеточная анемия являются примерами аутосомно-рецессивных заболеваний.
Х-сцепленные моногенные заболевания
Х-сцепленные моногенные заболевания связаны с мутациями в генах на Х-хромосоме. Аллели, сцепленные с Х-хромосомой, также могут быть доминантными или рецессивными. Эти аллели экспрессируются как у мужчин, так и у женщин, в большей степени, конечно, у мужчин, так как они несут только одну копию Х-хромосомы (XY), тогда как
женщины несут два (ХХ). Y-сцепленное наследование затрагивает только мужчин, пораженные мужчины всегда будут иметь пораженного отца, и все сыновья будут также иметь болезнь. Однако ни одно Y-сцепленное заболевание не было обнаружено. Помимо мужского бесплодия, мутации в Y-хромосоме не вызывают каких-либо нарушений. Распространенность некоторых моногенных наследственных заболеваний показана в таблице. О характерных генетических и фенотипических проявлениях этих расстройств мы поговорим в другой статье.