X и y хромосомы при зачатии: Возможно ли «запрограммировать» пол ребенка

Возможно ли «запрограммировать» пол ребенка

Человечество всегда интересовали вопросы, которые объяснила современная наука: почему существует принадлежность к мужскому или женскому роду, дети рождаются похожими на своих родителей, а кровные родственники наследуют общие признаки.

Генетика – это раздел биологии, который изучает развитие живых организмов и наследственность. Благодаря развитию инновационных технологий, ученые способны на молекулярном уровне исследовать хромосомный набор человека, в котором заключена «информация поколений». А генетика, различные методики оценки и анализа позволяют с большой вероятностью не только объяснить, почему рождается представители мужского или женского рода, но и управлять полом будущего ребенка.

«Ответственные» за пол хромосомы

Половая принадлежность будущего ребенка формируется на этапе оплодотворения, во время контакта мужской клетки (сперматозоида) с женской (яйцеклеткой). Они несут хромосомы, которые отвечают за половую принадлежность. Понимание этого процесса делает возможным управление выбором пола будущего ребенка при искусственном оплодотворении, а также позволяет создать «благоприятные условия» для рождения мальчика или девочки при естественном процессе.

В норме у людей содержится 23 пары хромосом, которые представляют собой белковые образования, расположенные в ядре клетки. Это своего рода «накопители», которые содержат всю наследственную информацию, хранят ее и передают будущим поколениям.

22 пары хромосом (аутосомы) идентичны у мужчин и женщин, а 23-я пара (половые хромосомы, гоносомы) как раз и является отличием мужского (непарные хромосомы ХY) и женского (парные хромосомы ХХ) начала.

Во время эволюции (созревания) яйцеклетки, которая заканчивается овуляцией, образуются клеточные структуры с набором Х хромосом. Для сперматогенеза характерно появление двух типов мужских половых клеток, которые содержат как Х хромосому, так и Y хромосому. На момент оплодотворения вероятность попадания сперматозоида с «кодом» Х или Y в яйцеклетку рассматривается примерно одинаково. Именно поэтому распределение полов относительно паритетное, с небольшим преобладанием мужчин (106:100).

Как спрогнозировать пол ребенка при искусственном и естественном зачатии?

При искусственном оплодотворении существует возможность отделить сперматозоиды Х от Y, что позволяет скорректировать пол ребенка до оплодотворения яйцеклетки.

Если партнеры планируют зачать ребенка естественным, физиологическим способом, им необходимо обратить внимание на некоторые закономерности:

· Если женщина первый раз готовится стать матерью (особенно в возрасте после 30), вероятность рождения мальчика выше. Это связано с большей подвижностью сперматозоидов, содержащих Y хромосому, которые быстрее проникают в матку и имеют более высокие шансы оплодотворить яйцеклетку.

· Вероятность рождения мальчика возрастает, если половой акт, в результате которого произошло зачатие, произошел перед началом менструального цикла.

· При вторых и последующих родах, а также, если потенциальный отец находится в возрасте старше 35 лет, шансы оплодотворения мужской Х хромосомой и, соответственно, рождения девочки выше.

Определение пола будущего ребенка | Медицинский Центр «Статус»

Неинвазивное пренатальное генетическое определение пола ребенка по крови матери — генетический лабораторный метод диагностики, позволяющий определить пол плода на ранних сроках беременности.

Половая принадлежность человека на уровне генотипа определяется парой так называемых половых хромосом. У женщин набор половых хромосом состоит из двух X хромосом, у мужчин — из X и Y хромосом. Методы генетической лабораторной диагностики, позволяющие обнаруживать эти хромосомы в клетках организма человека, разработаны очень давно. Но применительно к задаче раннего генетического определения пола плода добавляется еще одна проблема – получения материала (клеток, фрагментов ДНК) плода.

При проведении ЭКО эта проблема решается просто — материал для исследования берется непосредственно из пробирки. А вот при естественно протекающей беременности до недавнего времени для решения этой задачи предлагались только так называемые инвазивные методы пренатальной диагностики (пункции хориона и плаценты иглой под УЗ-контролем через переднюю брюшную стенку будущей мамы). Поскольку инвазивная диагностика сопровождается существенным дискомфортом для беременной женщины и несет за собой вероятность прерывания беременности, в широкой клинической практике раннее определение пола ребенка использовалось редко.

Неинвазивные методы анализа

В 1997 году было доказано наличие в крови беременных внеклеточных ДНК плода, а тремя годами позже также было доказано наличие в плазме циркулирующих плодных ДНК. Это открытие послужило толчком к развитию ранней неинвазивной пренатальной диагностики, в том числе к определению пола плода. Таким образом, раннее генетическое определение пола плода основано на выявлении в крови беременной клеток и ДНК плода, и поиск в них маркеров мужской Y-хромосомы, которой нет у девочек.

Как сдать анализ

Специальной подготовки к исследованию не требуется. Все, что нужно для исследования – это венозная кровь матери. Кровь для анализа собирается в специальную пробирку, которая гарантирует стабильность фетальной ДНК в плазме.

Оценка результатов исследования

Достоверность анализа повышается с увеличением срока беременности. На 6-9 неделе достоверность генетического определения пола плода в среднем составляет 90-95%. После 9-10 недель достоверность анализа достигает 99%. В связи с этим, большинство лабораторий предлагает пройти диагностику пола плода, начиная с 10 недели беременности.

Результаты анализа выдаются в виде трёх вариантов результата:

• выявлены маркеры Y-хромосомы;
• не выявлены маркеры Y-хромосомы;
• результат неоднозначен.

Если выявлен маркер Y- хромосомы, то утверждать, что пол плода мужской можно с вероятностью 99,9%.

Высококвалифицированные специалисты МЦ «Статус» всегда ответят на все интересующие вас вопросы.

Читайте также:

Неинвазивный пренатальный ДНК тест

Неинвазивный пренатальный ДНК тест — один из самых современных методов диагностики хромосомных нарушений у плода. Он был внедрен в практику в 2012 году и с тех пор успешно используется во многих странах мира, в том числе и в России.

→ Подробнее

Неинвазивное определение резус-фактора

Современное направление лабораторной диагностики — это неинвазивная пренатальный ДНК тест. Самый яркий пример его применения — диагностика резус-фактора для обоснованной профилактики резус-конфликта.

→ Подробнее

Консультации и запись по телефонам: (383) 347-75-80, 8-951-365-83-66
630102, г. Новосибирск, Mедицинский Центр «СТАТУС»,
ул. Зыряновская 61
e-mail: [email protected]

Управление полом | Наука и жизнь

Английский король Генрих VIII очень хотел сына. Но с сыновьями ему не везло: из шести детей от его первой жены, Екатерины Арагонской, выжила только дочь Мария (впоследствии королева Англии). По разным политическим соображениям было крайне важно, чтобы в Англии появился законнорождённый принц-наследник. Тогда Генрих развёлся, попутно поссорившись с Папой Римским и проведя церковную реформу, и женился второй раз. Вторая жена, Анна Болейн, вместо долгожданного сына принесла дочь Елизавету, ещё одну будущую королеву. Потом Анна ещё дважды беременела сыновьями, но беременности заканчивались неудачно. Генрих был переменчивого и крутого нрава, так что стоит ли удивляться, что Анну в конце концов казнили. Сына король получил только от третьей жены. Возможно, Генрих VIII втайне сожалел о том, что нет способа заранее задать пол ребёнку, чтобы получить на выходе гарантированного мальчика.

Редактирующий молекулярный комплекс CRISPR состоит из фермента Cas9 и небольшой направляющей РНК (gRNA), которая подводит фермент к гену, требующему редактирования. Ген Cas9 вводили в обе копии хромосомы 6 у самок, ген gRNA — в Y-хромосому самцам. В потомстве хромосома 6 с геном Cas9 попадала ко всем эмбрионам, но только у самцов фермент встречался с направляющей РНК и вносил мутации в гены, необходимые для развития эмбриона.

Х-сперматозоиды и Y-сперматозоиды, отличающиеся интенсивностью окраски и заключённые в отдельных каплях жидкости, проходят по очереди через луч лазера. Отражённый и рассеянный свет от каждой клетки приходит к детектору, который определяет, как зарядить каплю с клеткой, которая только что прошла через лазер. Капли с клетками заряжает специальное устройство, после чего капли проходят через электромагнитное поле и отклоняются влево или вправо в соответствии со своим зарядом.

‹

›

Современные родители избавлены от подобных династических хлопот. Но всё же и они порой огорчаются из-за того, что вместо страстно желаемого мальчика появляется девочка или наоборот. Некоторые даже начинают искать помощи у экстрасенсов и знахарей либо прибегают к странным ритуалам, вычитанным в жёлтой прессе, — всё для того, чтобы «запрограммировать» пол будущего ребёнка. Советы эти и ритуалы выглядят довольно дико. Но если посмотреть беспристрастно с биологической точки зрения — есть ли способы повлиять на пол ребёнка?

У нас, как и у большинства млекопитающих, пол определяется половыми хромосомами Х и Y. В момент оплодотворения с яйцеклеткой, которая всегда несёт одну Х-хромосому, сливается сперматозоид, в котором может быть или Х-хромосома, или Y. Если у сперматозоида была хромосома Х, то у эмбриона окажутся две Х-хромосомы, это значит — девочка. Если у сперматозоида был Y, то получится XY — мальчик. Y-хромосома несёт в себе гены, от которых зависит «мужское» развитие; в отсутствие «игрека» получается женский пол. Конечно, можно представить, как мы уже после оплодотворения манипулируем хромосомами или перенастраиваем гены у зародыша, чтобы получить тот пол, который нужно. Но это сложно и хлопотно; кроме того, так мы будем вмешиваться в уже запущенную молекулярно-генетическую программу. Проще было бы получить нужный пол, отбирая оплодотворённые яйцеклетки с ХХ- или ХY-хромосомами или же помогая Х- или Y-сперматозоидам выиграть гонку во время оплодотворения.

Считается, что у Х- и Y-сперматозоидов равные шансы достичь яйцеклетки, так что здесь всё решает случай. Тем не менее многим животным как будто удаётся повлиять на статистическое соотношение полов 50:50, обусловленное комбинацией половых хромосом. Для начала стоит упомянуть, что есть на свете ящерицы, у которых пол потомства зависит не только от хромосомного набора, но и от температуры, при которой развиваются эмбрионы. Так происходит, например, у бородатых агам Pogona vitticeps*. Половые хромосомы у агам (а также у некоторых других рептилий, у птиц и некоторых насекомых) называются Z и W, и пол они определяют иначе, чем «наши» X и Y: у самок хромосомы разные — Z и W, а у самцов одинаковые — Z и Z. Если яйца агам созревают при температуре ниже 32оС, детёныши вылупляются в соответствии с хромосомным раскладом. Если же температура становится выше 32°С, то генетические самки так и остаются самками, но при этом и ZZ-эмбрионы превращаются в самок. То есть генетически они самцы, а физиологически и анатомически — самки. Всё дело в том, что гены, определяющие у агам пол, по-разному проявляют себя в зависимости от внешних условий.

Но это рептилии, а что у млекопитающих? Есть целый ряд исследований, которые говорят о том, что состояние самки влияет на пол потомства. Во-первых, определённую роль играет тестостерон, который синтезируется и в женском организме. Эксперименты с животными показали, что если у самки повышен уровень тестостерона в яичниках, то она будет рожать больше самцов. Предположительно, как об этом пишут исследователи из Оклендского университета (Новая Зеландия) в статье 2008 года в журнале «Biology of Reproduction», во время созревания яйцеклеток гормон действует на них так, что при оплодотворении они отдают предпочтение преимущественно Y-сперматозоидам. Во-вторых, есть данные, что на соотношение полов в потомстве влияет диета самки. Например, в статье 2007 года в «Biology of Reproduction» исследователи из Миссурийского университета (США) писали, что, если самок мышей кормить жирной пищей с повышенным содержанием насыщенных жиров, доля самцов в потомстве повысится с 48% до 60%. (Если жирной едой кормить самцов-отцов, на пропорцию полов это никак не влияет.) Также число самцов среди потомков увеличивается, если после зачатия у самки был повышен уровень глюкозы в матке. Предположительно, всё это создаёт благоприятные условия для развития именно мужских эмбрионов.

Казалось бы, вот и инструменты для управления полом — диета и гормональная терапия. Однако пока что и влияние тестостерона, и влияние диеты остаются на уровне гипотез, пусть и весьма серьёзных. В случае с тестостероном результаты экспериментов ещё не позволяют прояснить, что именно происходит на молекулярно-клеточном уровне. Одни исследователи говорят, что гормон влияет прямо на оболочки яйцеклетки, делая их более «дружелюбными» к сперматозоидам с Y-хромосомой. (При этом возникает следующий вопрос: на какой именно стадии развития яйцеклетки проявляется влияние тестостерона?) Другие же полагают, что тестостерон действует опосредованно, влияя на выживаемость мужских эмбрионов уже после зачатия. Эксперименты с питанием дают пока что противоречивые результаты: например, даже когда на жирной диете рождалось больше самцов, то оказывалось, что у самок при этом снижался тестостерон, что уже противоречило тестостероновой гипотезе.

Также надо учитывать, что возможные механизмы управления полом могут отличаться у животных, которые рожают сразу много детёнышей, и у животных, которые рожают одного детёныша. Соответственно экспериментальные результаты, полученные на мышах, следует с большой осторожностью распространять, например, на коров (и уж тем более на человека). Наконец, во всех подобных исследованиях речь идёт о вероятностях и процентах особей того или другого пола от общего числа потомков. То есть если и рассматривать гормональные и диетические механизмы как инструменты управления полом, то инструменты эти не очень надёжные — Генриха VIII они бы не устроили.

Возможно, в вопросе выбора пола лучше положиться на биотехнологии, которые могут дать более определённый результат. Так, минувшим летом в «EMBO Reports» была опубликована статья исследователей из Тель-Авивского университета, которые сумели полностью избавиться от самцов в потомстве у мышей. Для этого использовали метод генетического редактирования CRISPR, который сейчас чрезвычайно бурно развивается. Вкратце суть его такова: с помощью модифицированных бактериальных ферментов определённый участок ДНК разрезают, чтобы заставить клетку исправить повреждение. Но в клетку одновременно вводят шаблон, в соответствии с которым она должна исправить то, что повреждено, — так можно в прямом смысле отредактировать (или вообще отключить) нужный ген. Метод оказался довольно прост и точен по сравнению с другими методами генетического редактирования, так что сейчас с помощью CRISPR что только не редактируют — вплоть до эмбрионов человека.

Сам CRISPR — это ферменты и куски рибонуклеиновой кислоты (РНК), которые должны направить ферменты на нужный участок в геноме. Ферменты CRISPR и руководящие куски РНК можно закодировать в ДНК и вставить в геном клетки, тогда клетка сама будет производить CRISPR-аппарат. Но CRISPR — это довольно большая молекулярная машина. ДНК, в которой были закодированы разные элементы CRISPR, можно распределить между разными хромосомами. В экспериментах с мышами так и сделали: ДНК, кодирующую CRISPR-аппарат, внедрили в Y-хромосому у самцов и в одну из неполовых хромосом — хромосому 6 у самок. Фермент CRISPR должен был отключить гены, абсолютно необходимые для развития эмбриона. Каждому эмбриону доставалась неполовая шестая хромосома с половиной CRISPR-машины. Но у самок эта половина CRISPR ничего не могла сделать. А вот у самцов она встречала Y-хромосому с другой половиной CRISPR. Две половины редактирующей машины встречались и отключали те гены, против которых её и запрограммировали. В результате зародыши-самцы погибали, достигнув едва ли половины срока беременности. Впрочем, погибали не все самцы — некоторые выживали, так что метод ещё есть куда совершенствовать.

Для медицины такой трюк с «избиением» самцов в зародыше в обозримом будущем вряд ли пригодится — дело не столько в этике, сколько в сложностях генетического редактирования. Думается, что скорее этот метод найдёт применение в сельском хозяйстве. Например, в птицеводстве, на куриных фермах или в животноводческих хозяйствах, специализирующихся на молоке и молочных продуктах, где самцы в больших количествах просто не нужны. Хотя в том же животноводстве самцов порой больше ценят за то, что с них можно получить больше мяса, и в таком случае метод генетического редактирования можно просто перенастроить против самок.

Впрочем, в сельском хозяйстве уже сейчас применяют другой способ управления полом, просто отделяя X-сперматозоиды от Y-сперматозоидов. Такая сортировка клеток давно стала привычным методом в лабораториях, и используют его не только применительно к половым клеткам. Суть метода в следующем: допустим, у нас есть смесь клеток, и нам нужно посчитать и отделить одни клетки от других (например, живые от мёртвых, или лимфоциты одного типа от лимфоцитов другого типа, или сперматозоиды с Х-хромосомой от сперматозоидов с Y-хромосомой). Для этого мы сначала метим их так, чтобы один тип клеток отличался от другого; поскольку клетки часто отличаются поверхностными белками-рецепторами, то мы можем окрасить их с помощью красящей метки, которая будет связываться только с рецепторами одного типа клеток.

Затем клетки пропускают через проточное устройство, в котором они выстраиваются одна за другой: клетки проходят в узкий канал, вдоль стенок которого бежит жидкость. Получается, что через канал бегут две струи, одна в другой: внутренняя с клетками и внешняя, или струя-оболочка. За счёт особенностей гидродинамики одной и другой они не смешиваются, а клетки во внутренней струе начинают двигаться поодиночке; происходит то, что называется гидродинамическим фокусированием. На шеренгу клеток падает луч лазера, который отклоняется от каждой клетки и попадает в фотоприёмник. Поскольку клетки окрашены, их можно отличить друг от друга по отражённому свету и посчитать, сколько в образце клеток того или иного типа. (На самом деле в подобных устройствах оценивают довольно много оптических параметров, в совокупности позволяющих точно отличить клетки друг от друга.) Таков в общих чертах метод проточной цитометрии, когда клетки считают поштучно в токе жидкости.

Но нам нужно не посчитать, а рассортировать. И тогда в приборе появляются дополнительные ухищрения: идущие поодиночке клетки проходят через вибрирующий носик, который заключает каждую клетку в отдельную каплю жидкости. Если в капле находится клетка одного типа, каплю заряжают электрическим зарядом, после чего она проходит через магнитное поле, отклоняясь к одному из его полюсов, и попадает в ёмкость для клеток определённого типа. Если же в капле находится клетка другого типа, то каплю не заряжают, она никуда не отклоняется и попадает в другую ёмкость. (А можно снабжать капли с разными клетками разноимёнными зарядами.) Рассортированные клетки можно растить в культуре или ставить с ними какие-то эксперименты — при условии, что они хорошо перенесли всю процедуру.

Вернёмся к сперматозоидам. Нам нужно отделить те, что содержат Х-хромосому, от тех, что содержат Y-хромосому. X-хромосома по размеру больше, чем Y, поэтому если мы окрасим ДНК сперматозоидов, то Х-сперматозоиды окрасятся сильнее. Именно так их и разделяют — с помощью ДНК-красителя, который самой ДНК никак не вредит. В сельском хозяйстве, как мы уже говорили, такую сортировку давно используют, чтобы получать больше коров, которые могли бы давать молоко, вместо бесполезных бычков. Естественно, сортировку сперматозоидов пробуют использовать в медицине, например в экстракорпоральном оплодотворении — ЭКО. (Тут дело может быть не только в капризе родителей, но и в том, что есть очень тяжёлые наследственные болезни, связанные с тем или иным полом.) Эффективность метода достаточно высока: так, в статье 2014 года в журнале «Reproductive Biology and Endocrinology» говорится, что сортировкой сперматозоидов можно добиться 94-процентной вероятности девочек и 85-процентной вероятности мальчиков. Но эффективность тут относительная, и если речь идёт о какой-нибудь генетической болезни, ассоциированной с полом, то вероятность безопасного пола у ребёнка должна быть просто стопроцентная.

Возможно, такую стопроцентную вероятность даст альтернативный метод сортировки, описанный минувшим летом в статье в «PLOS Biology». Авторы статьи, сотрудники Университета Хиросимы, исходили из того, что между Х- и Y-сперматозоидами имеются очевидные генетические отличия, которые отражаются в белках, несущих на себе сперматозоиды. В частности, у мышиных сперматозоидов с Х-хромосомой на поверхности есть два толл-подобных рецептора (TLR), которых нет у сперматозоидов с «игреком».

Толл-подобные рецепторы играют ключевую роль во врождённом иммунитете: они распознают общие молекулярные структуры, характерные для различных патогенных микроорганизмов. У мышей в геноме закодировано 12 таких рецепторов, и два из них, TLR7 и TLR8, синтезируются именно у Х-сперматозоидов. Если к сперматозоидам добавляли противовирусное средство ресиквимод, которое активировало оба рецептора, то Х-сперматозоиды начинали двигаться в два раза медленнее Y-сперматозоидов. Причина была в том, что после активации иммунных рецепторов в клетке слабели энергетические реакции, из-за чего синтезировалось меньше аденозинтрифосфата (АТФ) — главной энергетической молекулы. То есть у сперматозоидов просто не хватало топлива, чтобы быстро двигаться.

После «забега» с противовирусным средством сперматозоиды разделялись на две части: кто-то был впереди, кто-то сзади. Когда теми и другими попробовали оплодотворить яйцеклетки, то среди эмбрионов, которые получались от быстрых сперматозоидов, 83% были самцами. А среди эмбрионов, которые получались от замедленных сперматозоидов, 81% были самками.

Надёжность, как видим, тоже не стопроцентная: среди замедленных Х-сперматозоидов могут оказаться сперматозоиды с «игреком», а среди быстрых Y-сперматозоидов попадаются «иксы», на которые замедление не подействовало. И вероятность рождения самца или самки тут даже меньше, чем в методе с окраской ДНК. Но метод с иммунными рецепторами проще и удобнее, и возможно, его удастся скорее довести до совершенства: например, найти какой-нибудь активатор рецепторов, который станет замедлять сперматозоиды ещё сильнее и который можно будет использовать не только при ЭКО, но и при обычном оплодотворении.

Дополнительные Х и Y хромосомы – НИПТ Пренетикс

Генетическая информация содержится в каждой клетке в виде расположенных в ядре образований — хромосом. При этом у человека двойной (диплоидный) набор, то есть кариотип представлен 23 парами хромосом, а самих хромосом в норме 46.

Нормальная хромосомная формула может записываться, как 44+ХХ или 46(ХХ) — для женщин и 44+ХУ или 46(ХУ) — для мужчин. 44 хромосомы или правильнее 22 пары — аутосомы — они одинаковые для обоих полов, а 23-я пара называется половыми хромосомами, так как они определяют пол будущего ребенка.

Если 23-я пара — ХХ, то пол женский, если ХУ, то мужской.

Изменения общего числа хромосом, или нормального кариотипа называются анеуплоидиями. Хромосом при этом может быть больше или меньше нормы.

Виды анеуплоидий

Аутосомные

Изменения числа аутосом бывают по разным парам хромосом. Чаще всего встречаются трисомии по следующим парам хромосом, то есть ситуации, когда вместо двух хромосом — три. Трисомия по 21 паре — это синдром Дауна, трисомия по 18 паре — это синдром Эдвардса, трисомия по 13 паре — синдром Патау. Эти типы хромосомных патологий могут сочетаться с рождением живого плода, но со множественными тяжёлыми пороками развития, причём трисомии 18 и 13 отличаются очень слабой выживаемостью таких детей, а трисомия 21 несмотря на пороки развития позволяет человеку прожить достаточно длительный срок. Информация по основным трисомиям есть в соответствующих статьях на нашем сайте.

Вообще анеуплоидий по аутосомам значительно больше — они могут встречаться и по другим парам хромосом, значительно реже бывают тетрасомии или сочетания трисомий по нескольким парам одновременно, однако все они фатальны, и еще на самых ранних сроках беременности происходит самопроизвольное её прерывание.

Дополнительные Х и У хромосомы по 23 паре

Дополнительные хромосомы по 23 паре или дополнительные половые хромосомы формируют характерные клинические признаки, однако по степени своих проявлений дополнительные половые хромосомы сопровождаются значительно более мягкими дефектами. При этом, пусть очень редко, но могут встречаться тетра-, пента- и большее число хромосом, что приводит к усилению выраженности дефектов развития.

Ниже будут рассмотрены наиболее часто стречающиеся варианты дополнительных У и Х хромосом.

Синдром ХХУ — синдром Клайнфельтера

Кроме этого классического варианта есть другие более редкие сочетания с увеличением Х и У хромосом.

Данный синдром анеуплоидий по половым хромосомам характеризуется нарушением развития мужского организма в сторону его феминизации, то есть с преобладанием женских черт. Важно то, что до начала полового созревания в ряде случаев он может быть вообще не распознан, его можно лишь заподозрить по ряду косвенных признаков.

После наступления пубертатного возраста проявления становятся характерными — высокий рост, при этом женский тип фигуры с широким тазом и узкими плечами. Голос может оставаться практически без изменений — не мутирует, не становится мужским. Характерным является недоразвитие наружных половых органов и эректильная дисфункция. При этом отмечается оволосение по женскому типу. Отмечается более низкий уровень либидо у таких мужчин, очень часто возникает бесплодие ввиду нарушения развития сперматозоидов. В интеллектуальной сфере возможно некоторое отставание.

Синдром ХУУ — синдром «супермужчины»

Несмотря на название, никаких суперспособностей у таких людей нет, как впрочем и излишней агрессии, и чрезмерного потенциала в интимной сфере.

Основные черты — более низкий рост и более ранее начало полового созревания. Маскулинизация наступает раньше, нежели у сверстников, чаще встречается избыточное оволосение и ранее облысение. В интеллектуальной сфере отмечается незначительное отставание от популяции, но это связано с тем, что у таких детей с раннего детства повышенная отвлекаемость, лабильность внимания, неусидчивость, они труднее усваивают материал, именно со школы наблюдается указанное отставание. Может отмечаться некоторое снижение способности к зачатию. Хотя подавляющее большинство пациентов с синдромом ХУУ выявляется не клинически, а при различных генетических тестах, то есть «попутно»

Синдром ХХХ — синдром «суперженщины»

Аналогично предыдущему может быть «случайной находкой» при генетических исследованиях, внешне имеет минимальные проявления.

Из наиболее выраженных — некоторое снижение способности к вынашиванию, за счет большего процента самопроизвольных прерываний, могут наблюдаться минимальные проявления в репродуктивной и интеллектуальной сферах.

Дополнительные У и Х хромосомы с минимальными проявлениями

В данном случае речь идет о так называемом «мозаицизме». Это явление, когда определенная часть клеток организма содержит какой-либо вариант анеуплоидии, а остальные клитки описываются нормальной хромосомной формулой. Такая ситуация возникает, если хромосомная мутация возникла не при оплодотворении яйцеклетки, а на ранних стадиях деления зиготы. Чем позднее это происходит, тем меньшая часть клеток имеет нарушения кариотипа и тем меньше клинические проявления. Очень часто такой мозаицизм обнаруживается только при генетических исследованиях.

Диагностика различных типов анеуплоидий.

Единственным достоверным способом ранней внутриутробной диагностики хромосомных аномалий у плода является генетическое исследование. Подтверждение диагноза, заподозренного на основании выявленных при скрининге рисков, проводится с инвазивным забором материала, что требует чётко обоснованных показаний к проведению.

С помощью неинвазивного пренатального теста Пренетикс можно исследовать ДНК плода в венозной крови будущей матери начиная с  10-й недели беременности. Надёжность и специфичность метода позволяет отнести Пренетикс к скринингу экспертного уровня, значительно повышающему информативность традиционного скрининга первого триместра.

Неинвазивное определение пола плода

Для большинства будущих родителей не принципиально, какого пола будет ребенок – главное, чтобы он был здоров. Однако существуют ситуации, когда пол ребенка необходимо определить по медицинским показаниям, а не только по желанию родителей.

Дело в том, что известно более 300 наследственных заболеваний и признаков, сцепленных с полом. Многие из них приводят к гибели ребенка в раннем возрасте. Выяснение пола ребенка во время беременности помогает предотвратить случаи рождения больных детей в семьях с отягощенной наследственностью. Примерами таких заболеваний являются гемофилия, прогрессирующая мышечная дистрофия Дюшенна/Беккера, адренолейкодистрофия, синдром Альпорта, иммунодефицит, связанный с Х-хромосомой и др.

Другим медицинским показанием для определения пола плода может явиться наличие у матери гиперандрогении надпочечникового генеза — врожденной гиперплазии коры надпочечников (ВГКН). Определение пола плода необходимо для решения вопроса о проведении гормональной терапии, направленной на снижение уровня мужских половых гормонов.

Также клиническим показанием для установления пола плода могут явиться подозрения в ходе УЗИ на нарушения детерминации пола плода.

В акушерско-гинекологической практике основным методом пренатального установления пола будущего ребенка является метод ультразвуковой диагностики. Однако УЗИ, особенно на ранних сроках беременности, не всегда способно корректно определить пол плода. Более точными методами являются исследование инвазивно полученного биологического материала плода. Однако это не всегда безопасно для плода и беременности, либо вообще противопоказано.

С момента выявления факта присутствия свободно циркулирующей внеклеточной ДНК плода в периферической крови беременной, появилась возможность установить пол плода быстро, точно и безопасно.

Метод исследования – полимеразная цепная реакция (ПЦР) с гибридизационно-флуоресцентной детекцией.

Мишень для исследования – ген SRY, расположенный на Y-хромосоме. Его специфические участки являются маркерами поиска. У девочек этот ген отсутствует, так как в наборе хромосом девочки нет половой Y-хромосомы, содержащей этот ген.

Таким образом, если выявляется в исследовании ген SRY, мы говорим об установленном мужском поле плода. Если ген SRY не обнаружен – о женском поле плода.

Достоверность теста составляет 99%.

Чем выше уровень содержания в крови матери фетальной фракции, тем достовернее результат. Достаточное для достоверности содержание плодной ДНК в крови матери достигается к сроку 10 недель.

В редких случаях (менее 1 на 10 000) генетический пол не совпадает с фенотипическим (внешним проявлением пола). При сроке беременности менее 10 недель анализ может являться не достоверным, а также при наличии предыдущей беременности менее, чем за 3 месяца до настоящей. 

На достоверность результата могут также повлиять следующие факторы:

— необычная для нормы низкая концентрация ДНК плода,

— ошибочно определен срок беременности,

— наличие многоплодной беременности.

Противопоказания к проведению исследования:

1. Трансплантация органов и тканей от донора мужского пола.

2. Инверсия пола с наличием Y хромосомы у матери (в том числе мозаичные формы).

Задать вопрос

Специальной подготовки беременной перед забором образцов крови – не требуется.

Тест проводится в нашей лаборатории при сроке беременности 10+ недель.

Для исследования требуется венозная кровь беременной. Из небольшого количества отобранной крови специальным методом обработки отбирается не менее 2 мл плазмы. Она и является биологической основой для выделения ДНК-плода.

Задать вопрос

Заключение по результату содержит информацию:

— Ген SRY (пола плода) выявлен – с вероятностью 99% пол плода мужской

или

— Ген SRY (пола плода) не выявлен – с вероятностью 99% пол женский

Задать вопрос

Неинвазивный пренатальный тест — НИПТ

Что такое НИПТ и почему об этом исследовании столько говорят в последнее время? Какие преимущества у данных тестов? Кому они показаны и существуют ли ограничения? Сегодня мы найдём ответы на эти и другие актуальные вопросы.

Рождение здорового ребёнка – первостепенная цель любой женщины. Есть генетические нарушения, несовместимые с жизнью и/или приносящие страдание и ребёнку, и родителям. Выявление генетической патологии на раннем сроке беременности очень важно. Для этих целей в лабораторной практике давно используются неинвазивные биохимические скрининги (PRISCA, ASTRAIA), которые по результатам анализа крови и данных УЗИ позволяют рассчитать риск генетической аномалии. Это доступные биохимические тесты, их обязательно делают женщинам, стоящим на учёте в женской консультации. Результат такого теста представляет собой расчётную цифру, показывающую риск рождения ребёнка с генетической патологией у женщины определённого возраста с такими показателями гормонов и данными УЗИ. Если этот расчётный риск получается высоким, то женщину направляют на инвазивное исследование — амниоцентез.

Биохимические скрининговые программы не обладают высокой точностью, они основаны на cовокупности данных статистики, уровня гормонов и размеров плода по УЗИ. Амниоцентез – самый точный метод, но он инвазивный (нужно сделать прокол плодного пузыря, чтобы получить для исследования клетки, принадлежащие плоду) и угрожает развитием осложнений и прерыванием беременности.

Медицинская наука не прекращала поиски новых тестов для скрининга, которые были бы более точны и не зависели от расчётных показателей. В качестве скрининговых тестов в последнее время хорошо себя зарекомендовали НИПТ (неинвазивные пренатальные тесты) как надёжные, удобные и не мешающие нормальному протеканию беременности. Точность метода достигает 99,9%, так как исследуется генетический материал плода (его ДНК) в венозной крови будущей матери.

Как это возможно? Учёные выяснили, что начиная примерно с 10 недели беременности в крови женщины свободно циркулирует ДНК плода. Благодаря современным технологиям врачи научились выделять её и исследовать, выявляя самые распространенные изменения хромосом.

Таким образом, почти каждая женщина может сдать венозную кровь, дождавшись срока 10 недель беременности, и определить генетическое здоровье будущего малыша.

В каких случаях исследование с применением НИПТ будет наиболее полезно?

• Если по результатам биохимического скрининга (тесты PRISCA или ASTRAIA) выявлен высокий риск хромосомной патологии
• У беременных в возрасте старше 35 лет. В этом возрасте все методы, основанные на расчётных статистических данных, дают высокий риск генетической патологии, так как программа учитывает статистический возрастной риск.
• Если были выявлены генетические нарушения у плода при предыдущих беременностях
• Если женщина хочет сделать исследование именно этим методом. Надо помнить, что стандартный биохимический скрининг можно пройти бесплатно, за счет ОМС в женской консультации. НИПТ — достаточно дорогое исследование, которое можно сделать только за плату в коммерческих лабораториях.

В спектре лаборатории KDL представлено несколько комплексов НИПТ. Они отличаются объёмом исследования, показаниями и ограничениями. Важно чтобы понять, какой тест подходит именно Вам.

В каких случаях выполнение НИПТ невозможно?

• Если срок беременности менее 10 недель
• Количество плодов более 2
• Имеются признаки замершей одноплодной беременности
• Производилась трансплантация органов, тканей, в том числе костного мозга, до беременности
• При наличии онкологических заболеваний

Итак, выполнение неинвазивных пренатальных тестов возможно при одноплодной и двуплодной беременности. Если беременность одноплодная естественная или наступила после ЭКО с использованием собственной яйцеклетки, то доступны все исследования НИПТ. В остальных случаях существуют ограничения.

В чем отличия разных тестов линейки НИПТ?

НИПС Т21 (Геномед)- диагностика только синдрома Дауна. В исследовании выявляется дополнительная 21 хромосома, если она есть у плода. Синдром Дауна считается одной из самых частых хромосомных аномалий и его частота растёт с увеличением возраста женщины. Выполняется при беременности вследствие естественного зачатия, при ЭКО с собственной яйцеклеткой или при использовании донорской яйцеклетки; при беременности одним плодом и двойней, а также при суррогатном материнстве и если произошла редукция одного эмбриона в двойне.

НИПС 5 – ДНК тест на 5 синдромов (Геномед) – неинвазивный тест на 5 синдромов, можно определить аномалии 13, 18, 21 и в большинстве исследований выявить аномалии половых хромосом X и Y.

• Синдром Дауна (21 хромосома)
• синдромы Эдвардса и Патау (дополнительная 18 и 13 хромосомы соответственно)
• синдром Клайнфельтера (дополнительная Х хромосома)- возможен у мальчиков
• синдром Тернера (недостающая Х хромосома) — наблюдается только у девочек

НИПС 5 универсальный, его выполнение возможно как при одноплодной естественной беременности, так и при беременности двойней, при носительстве донорской яйцеклетки, суррогатным матерям и в том случае, когда один плод в двойне редуцирован.

3 тестовые базовые панели:

• НИПТ Panorama, базовая панель (Natera) — кроме одноплодной естественной беременности, выполнение возможно при беременности двойней, если развиваются оба эмбриона; носительницам донорской яйцеклетки и при суррогатном материнстве. Тест различает зиготность двойни (монозиготная или дизиготная). Тест считается выполненным, если проведено исследование 13,18,21 хромосом.
• НИПТ Harmony, базовая панель (Roche) – также доступен при одноплодной и двуплодной беременности, есть определение зиготности двойни, при ЭКО с использованием донорской яйцеклетки и в случае суррогатного материнства.
• НИПТ Panorama, базовая панель (Геномед) — отличается от других базовых панелей тем, что используется только при одноплодной естественной беременности или ЭКО с собственной яйцеклеткой.

Базовые панели позволяют выявить хромосомные аномалии 13,18, 21, Х и Y хромосом плода, а также триплоидии.

• Триплоидия (дополнительный набор хромосом) – приводит к выраженным множественным дефектам, несовместимым с жизнью
• Синдром Якобса (выявляется дополнительная Y хромосома) – только у мужчин, развивается бесплодие
• Синдром ХХХ (дополнительная Х хромосома)

НИПС (Геномед) – включает определение вышеперечисленных синдромов (скрининг 13, 18, 21, Х, Y хромосом плода) и определение носительства у матери частых мутаций, которые могут привести к наследственным болезням, если ребенок унаследует два дефектных рецессивных гена от обоих родителей или один доминантный ген. Данные мутации выявляются в крови без выделения ДНК плода, т.е. оценивается не хромосомная мутация плода, а наличие аномальных вариантов генов у матери.

Генетические заболевания, связанные в тестируемыми в этом исследовании вариантами генов:

• Муковисцидоз – тяжелое поражение органов дыхания и поджелудочной железы
• Гемохроматоз – нарушение обмена железа, когда избыток железа откладывается в органах и тканях
• Фенилкетонурия – нарушение обмена аминокислот, проявляется нарушением работы гипофиза, щитовидной железы и надпочечников и психическими расстройствами
• Галактоземия – нарушение углеводного обмена, когда не усваивается молоко и развивается цирроз печени и поражения нервной системы
• Нейросенсорная тугоухость – развивается с вероятностью 50%, если у одного из родителей есть доминантный ген

НИПС уникален не только клинической значимостью, но и доступностью. Одноплодная беременность, беременность двойней (с определением зиготности), в том числе при редукции одного из эмбрионов в двойне. При ЭКО с донорской яйцеклеткой и суррогатном материнстве этот тест нецелесообразен, так как  определять мутации, связанные с  генетическими   заболеваниями нужно по крови той женщины, чья яйцеклетка дала начало эмбриону.

Следующие 2 панели включают микроделеционные синдромы:

Микроделеции – это поломки сегмента хромосом, которые являются менее распространенными, но не менее опасными, и их невозможно заподозрить на УЗИ.

• Синдром Ди-Джорджи – врожденный иммунодефицит, пороки сердца и деформации лица.
• Синдром делеции 1p36 – выраженная умственная отсталость вследствие дефектов развития головного мозга.
• Синдром кошачьего крика – выраженные нарушения интеллекта, зрительные расстройства и патология гортани.
• Синдром Ангельмана – известен как «синдром Петрушки», проявляется приступами, хаотичными движениями, частым смехом без причины
• Синдром Прадера-Вилли – по признакам напоминает синдром Дауна

НИПТ Panorama, расширенная панель (Natera) – исследуются и стандартные аномалии хромосом (13,18,21, Х, Y, триплоидии) и микроделеционные синдромы. Если у Вас беременность одноплодная естественная или в результате ЭКО с собственной яйцеклеткой, то выполнение данных панелей возможно.

При наличии двух плодов, ЭКО с донорской яйцеклеткой и суррогатном материнстве определить сегментарные нарушения технически невозможно.

НИПТ Panorama – ДНК тест на 18 синдромов (Геномед) —  самое объемное из всех исследований. В состав входит определение патологии 13,18, 21 и половых хромосом (Х и Y), микроделеционные синдромы и носительство генов наследственных заболеваний у матери (такая же панель генетических заболеваний, как в исследовании НИПС (Геномед) 26.2.А7). Выполняется этот тест только при естественной одноплодной беременности и ЭКО с использованием собственной яйцеклетки.

Можно ли определить пол плода и в каких случаях?

Да, по желанию женщины любой НИПТ определяет пол плода и это доступно как при одноплодной, так и при двуплодной беременности.

Обращаем Ваше внимание, что получение результатов, указывающих на риски развития патологических синдромов, требует консультации генетика и дополнительной инвазивной диагностики.

FISH-диагностика (хромосомы X и Y)

Исследование половых хромосом высокочувствительным молекулярно-цитогенетическим FISH(fluorescence in situ hybridization)-методом позволяет выявить даже небольшие изменения как в хромосоме, так и в ее части (подтвердить наличие хромосомной перестройки, уточнить точки разрыва хромосом и др.).

Синонимы русские

FISH-тест на генетические аномалии половых хромосом, FISH-диагностика плода, FISH-диагностика синдрома Клайнфелтера, FISH-диагностика синдрома Тернера, FISH-диагностика синдрома Мартина — Белл (синдром ломкой X-хромосомы), предимплантационная генетическая диагностика (ПГД), FISH-диагностика заболеваний, сцепленных с полом.

Синонимы английские

FISH analysis on Fragile X Syndrome, FISH diagnosis of 47, XYY Syndrome, FISH-test for genetic abnormalities, FISH analysis of sex chromosomes (X and Y), FISH testing Turner’s Syndrome, FISH diagnosis of Klinefelter’s Syndrome, fetal sex test, preimplantation genetic diagnosis (PGD), FISH diagnosis of Sex-Linked Genetic Diseases.

Метод исследования

Дифференциальное окрашивание хромосом.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исследование проводится в состоянии сытости, не рекомендуется сдавать кровь на данное исследование натощак.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием антибактериальных и химиотерапевтических препаратов в течение 14 дней до исследования.
• Исследование рекомендуется проводить не ранее чем через 2 недели после перенесенных инфекционных/острых воспалительных заболеваний.

Общая информация об исследовании

Цитогенетический анализ проводится методом флуоресцентной гибридизации in situ (FISH, от англ. fluorescence in-situ hybridization). Подробнее с методом можно ознакомиться здесь (https://helix.ru/kb/item/12-052).

У человека 46 хромосом (23 пары), из них две половые — XX или XY. В норме у женщины имеется 2 X хромосомы, такой кариотип обозначается как 46XX, у мужчины есть одна X и одна Y хромосома (кариотип 46XY). Возможны различные варианты количественных и качественных генетических аномалий половых хромосом. Например, приблизительно у 1 из 350 новорождённых мальчиков кариотип 47,XXY или 47,XYY, а у одного ребенка на каждые несколько тысяч новорождённых — моносомия по Х-хромосоме.

Аномалии половых хромосом являются общими и вызывают синдромы, связанные с рядом физических и психических нарушений. Многие из этих заболеваний не определяются внутриутробно, если беременной не проводится пренатальное тестирование по другим причинам, например из-за ее более старшего возраста. Часто отклонения трудно распознать при рождении и они диагностируются только в период пубертата. 

Синдромы, вызванные аномалиями половой хромосомы, менее выражены, чем при патологии аутосомных хромосом. Например, девочки, у которых есть дополнительная Х, часто кажутся нормальными физически и умственно, затем, вырастая, являются плодовитыми. Напротив, у детей с лишними аутосомными хромосомами (от 1 до 22) обычно наблюдаются серьезные нарушения, такие как синдром Дауна, который обычно возникает при трисомии хромосомы 21 (три вместо пары). А дополнительная хромосома 1 может быть фатальной для плода. Девочки без половой хромосомы жизнеспособны, тогда как плоды, у которых отсутствует аутосомная хромосома, не выживают. Часто сниженная фертильность или бесплодие связаны с патологией в половой хромосоме. Так, при первичной аменорее аберрации Х-хромосомы находят примерно у 25% женщин. В связи с этим многим бесплодным парам рекомендуется пройти генетическое исследование.

В настоящее время существует более 300 наследственных заболеваний, передающихся сцепленно с полом (например, Болезнь Фабри, гемофилия А и В, прогрессирующие мышечные дистрофии Дюшенна и Беккера, X-сцепленная глухота). Для данной патологии обычно характерно, что здоровые женщины-носительницы передают патологический ген своим сыновьям. При рождении мальчиков вероятность их поражения составляет 50%, в то время как девочки рождаются фенотипически здоровыми, но 50% из них являются носителями. Если женщина знает, что она является носительницей наследственного заболевания, сцепленного с полом, то рекомендуется пройти генетическое обследование на ранних сроках беременности, чтобы решить вопрос о необходимости ее прерывания.

Синдром Тернера (в РФ более известный как синдром Шерешевского — Тернера) встречается примерно у 1/2500-3000 живых женских родов во всем мире. 99% из 45,X0 вариантов прерываются спонтанно. Около 50% пораженных девочек имеют 45,X0 кариотип, около 80% из них потеряли отцовскую X. Большинство других из 50% — это мозаики (например, 45,X0/46,XX или 45,X0/47,XXX). Около 15-20% из половины случаев связаны со структурными перестройками Х-хромосомы, например делецией короткого или длинного плеча, изохромосомой Х по длинному или короткому плечу, кольцевой Х-хромосомой. Среди мозаичных девочек фенотип может отличаться от типичного для этой патологии.

Беременность плодом, имеющим синдром Тернера, часто протекает неблагоприятно, с угрозой выкидыша и преждевременных родов. И как правило, риск возникновения этой генетической поломки никак не связан с возрастом беременной. У младенцев высокий риск развития дисплазии бедра, а 10% подростков имеют сколиоз. Остеопороз и переломы довольно часто отмечаются среди женщин с этим синдромом. Часто новорождённые с синдромом Тернера практически не отличаются от здоровых детей. но у многих из них даже при доношенном сроке беременности наблюдается сниженная масса тела и небольшой рост. Некоторые из них имеют выраженную отечность рук и ног, лимфостаз и/или короткую шею со свободными складками кожи по бокам (птеригиум-синдром). В раннем возрасте часто наблюдается слабый сосательный рефлекс, моторное беспокойство, срыгивания фонтаном, отставание в физическом развитии. Умственная отсталость встречается редко, но у многих детей есть проблемы с обучением из-за дефицита внимания и/или гиперактивности. При классическом типе заболевание проявляется коарктацией аорты и различными врождёнными пороками сердца. Артериальная гипертензия часто возникает в старшем возрасте, даже без коарктации. Также характерны аномалии почек (например, подковообразная) и гемангиомы. У большинства пациентов наблюдаются потеря слуха, косоглазие, дальнозоркость или близорукость, дальтонизм. Дисгенезия гонад (вместо яичников лентовидные полоски белесоватой ткани без ооцитов) характерна для 90% женщин. Тиреоидит, гипотиреоз, сахарный диабет, алопеция, ожирение, гипертрихоз и целиакия более распространены, чем среди населения в целом. Взрослые обычно низкорослые, с короткой шеей с крыловидными складками, широкой грудной клеткой, низкой границей роста волос, с недоразвитой нижней челюстью, высоким нёбом, аномалиями прикуса, деформацией ушных раковин. Также обращают на себя внимание множественные пигментированные невусы, девиация локтевых суставов, укорочение IV и V пальцев на руках и ногах и гипоплазия ногтей. Дисгенезия гонад приводит к невозможности нормального полового созревания и к соответствующим клиническим симптомам (например, отсутствие менструации, недоразвитие первичных половых признаков). В подавляющем большинстве случаев женщины бесплодны, но при мозаичных вариантах возможно зачатие и вынашивание плода. 

Крайне редко синдром Тернера встречается у мужчин (известно чуть более 70 случаев) и связан в таком случае с транслокацией или хромосомным мозаицизмом.

Синдром Мартина — Белл (синдром ломкой X-хромосомы, fragile X syndrome) является наиболее часто диагностируемой наследственной причиной умеренной умственной недостаточности. При этом чаще страдают мальчики, чем девочки. Симптомы синдрома Мартина — Белл вызваны аномалией гена FMR1 в локусе Хq27.3, приводящей к недостаточной выработке белка FMR1, необходимого для нормального развития нервной системы. Эта патология встречается приблизительно у одного из 2000-3000 мужчин и у одной из 259 женщин. Дети и взрослые могут иметь физические, интеллектуальные и поведенческие проблемы. Новорождённые крупные с большой головой, с широким и высоким лбом, с большими (часто оттопыренными) ушами, вытянутым лицом и выступающим подбородком. Многие из них светловолосые с голубыми глазами. У мальчиков большие яички, что становится наиболее очевидным после полового созревания. Часто наблюдаются аномально гибкие подвижные суставы, возможно развитие сердечной недостаточности из-за пролапса митрального клапана. Могут быть не все признаки, а один или несколько. У всех детей наблюдается олигофрения разной степени выраженности, сопровождающаяся различной неврологической симптоматикой. Могут развиться проявления, напоминающие аутизм (например, непереносимость прикосновений, плохой зрительный контакт, эхолалия). Такие больные часто говорят быстро, сбивчиво, может быть «бормочущая речь», разнообразные гримасы, монотонное хныканье и дискоординация движений.

Синдром FXTAS (тремор/атаксия, ассоциированные с ломкой Х-хромосомой) может поражать до 1 из 3000 мужчин старше 50 лет. Он является результатом менее обширной аномалии (называемой премутацией) в гене FMR1. Риск развития расстройства возрастает по мере старения. Часто заболевание начинается с тремора рук во время выполнения какого-то движения. Затем появляются проблемы с координацией (медленно прогрессирует атаксия), паркинсонизм и в конечном итоге деменция. На поздних стадиях может утрачиваться контроль над функциями тазовых органов. После появления симптомов люди могут прожить от пяти до двадцати пяти лет.

При синдроме тройного Х (Triple X) дополнительная Х-хромосома обычно унаследована от матери. Чем старше мать, тем больше риск развития у плода этого синдрома. Примерно 1 из каждых 1000 девочек рождается с третьей Х-хромосомой. Синдром Triple X редко вызывает очевидные физические нарушения. Девочки могут иметь более низкий уровень интеллекта, проблемы с вербальными навыками и больше проблем с обучением, чем их братья и сестры. Иногда синдром вызывает нарушения менструального цикла и бесплодие. Тем не менее некоторые женщины с синдромом тройного Х родили физически нормальных детей с нормальным кариотипом. По данным некоторых исследований, около 90% трисомиков по X-хромосоме остаются невыявленными.

В чрезвычайно редких случаях рождаются младенцы с четырьмя или даже пятью Х-хромосомами. Чем больше Х-хромосом, тем больше вероятность умственной отсталости и физических аномалий.

Синдром 47, XYY встречается примерно у 1/1000 мальчиков. Дети, как правило, выше среднего и имеют небольшое снижение IQ по сравнению с членами семьи. Наличие второй Y-хромосомы в большинстве случаев не ведёт к каким-либо физическим отклонениям. В младшем возрасте могут быть расстройства поведения, гиперактивность, нарушение внимания и расстройства обучения. Взрослые мужчины часто импульсивны, эмоционально незрелы, могут казаться неуклюжими.

Синдром Клайнфелтера — наиболее распространенное расстройство половой хромосомы, встречающееся примерно у 1 из 500 новорождённых мальчиков. Чаще всего он возникает из-за наличия дополнительной копии Х-хромосомы в каждой клетке (47, XXY). В 60% случаев дополнительная Х-хромосома — материнская. Часто это препятствует нормальному функционированию яичек и приводит к снижению уровня андрогенов. Мужчины с этим синдромом, как правило, высокие с непропорционально длинными руками и ногами. У 70% из них развивается гинекомастия (увеличение грудных желез). Половое созревание обычно происходит в срок или с небольшой задержкой, но часто плохо растут усы и борода. Дети с синдромом Клайнфелтера часто имеют трудности с обучением и задержку развития речи. Они могут быть как спокойны, чувствительны и ненавязчивы, так и, наоборот, агрессивными, склонными к асоциальному поведению. По сравнению со здоровыми мужчинами у взрослых с этим синдромом имеется повышенный риск развития рака молочной железы, системной красной волчанкой и легочных заболеваний. Развитие яичек варьируется от полностью нефункциональных канальцев до некоторого производства сперматозоидов; часто повышается экскреция фолликулостимулирующего гормона с мочой. Примерно в 15% случаев наблюдается мозаицизм, который сопровождается менее выраженной клиникой, дает лучший прогноз в отношении фертильности и психосоциальной адаптации. Встречаются мужчины с синдромом Клайнфелтера, у которых есть 3, 4 и даже 5 Х хромосом. По мере увеличения количества хромосом X возрастает также выраженность умственной отсталости и пороков развития. Каждый дополнительный X связан с сокращением IQ на 15-16 единиц, с речевыми нарушениями. Диагноз «синдром Клайнфелтера» подозревается при физическом осмотре подростка с маленькими яичками и гинекомастией. У многих мужчин он диагностируется во время оценки бесплодия (вероятно, все немозаичные 47, XXY мужчины бесплодны).

Для чего используется исследование?

• Для диагностики генетических нарушений половых хромосом.

Когда назначается исследование?

• При бесплодии.
• При привычном невынашивании плода.
• При измененном кариотипе абортивного материала.
• При множественных неудачных попытках ЭКО.
• При предимплантационной генетической диагностике (ПГД) в рамках ЭКО.
• Если во время классического кариотипирования возникли подозрения, требующие уточнения.
• Пренатальная диагностика при подозрении на наличие отклонений в развитии плода (например, отклонения от нормы во время УЗИ).
• При возможном влиянии мутагенных факторов во время беременности.
• Постнатальная диагностика генетической патологии у ребенка при наличии соответствующих клинических признаков.
• При планировании последующих беременностей, если в семье есть ребенок с хромосомной аномалией.

Что означают результаты?

В норме двадцать третья пара хромосом (половая) — это XY у мужчины и ХХ у женщины.

При исследовании эякулята в каждом сперматозоиде должен быть один сигнал половой хромосомы (либо X, либо Y).

В настоящее время 56% морфологически нормальных эмбрионов женщин после 35 имеют хромосомные аномалии.

Что может влиять на результат?

Во время пренатальной диагностики есть риск «засорения» образца материнскими клетками, что может повлиять на результат исследования.

Метод Шеттлса для выбора пола

Метод Шеттлса

В 1960-х годах в США Ландрам Б. Шеттлз разработал метод Шеттлса, который представляет собой процедуру, которую пары используют до и во время полового акта, чтобы увеличить свои шансы на зачатие. зачатие плода желаемого пола. Шеттлз, врач, специализирующийся в акушерстве и гинекологии, обнаружил разницу в размере и форме мужских сперматозоидов, которые он коррелировал с разными половыми хромосомами, которые они несут.Основываясь на этом открытии, Шеттлз разработал процедуры, которым должны следовать пары, в зависимости от того, хотят ли они зародыша женского или мужского пола, и опубликовал их в книге 1970 года Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбирать . Метод Шеттлса основан на идее, что мужская сперма предпочитает щелочные условия, тогда как женская сперма предпочитает кислую среду. Этот метод предоставляет парам процедуру, предназначенную для улучшения благоприятной среды для сперматозоидов, которая предположительно будет производить желаемый пол, включая женские спринцевания, которые следует использовать перед половым актом, и то, как рассчитать время полового акта в рамках женского менструального цикла.Книга « Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбрать » сделала метод Шеттлса широко популярным методом естественного выбора пола.

В середине двадцатого века Шеттлз изучал физиологию репродукции человека. Он проводил свои исследования в Колумбийском университете в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, где он был преподавателем Колледжа врачей и хирургов и сотрудником Колумбийско-пресвитерианского медицинского центра. В то время он также был научным сотрудником Американского колледжа акушеров и гинекологов.На протяжении 1950-х Шеттлз работал с оплодотворением in vitro , или оплодотворением женской яйцеклетки человека мужской мужской спермой, которое происходит вне матки в лабораторных условиях. В отличие от многих исследователей того времени, Шеттлз успешно оплодотворял человеческие яйца этим методом. Он делал фотографические записи своей работы, что позволяло людям непосредственно изучать человеческое развитие с момента зачатия.

Затем, в 1960-е годы, Шеттлз сместил фокус своих исследований на изучение различий между мужскими сперматозоидами в зависимости от того, какую половую хромосому они несут.Предыдущие исследования определили, что у людей есть две половые хромосомы или структуры генетического материала, определяющие их пол, обозначенные буквами X и Y. У людей женщины имеют две X-хромосомы, а мужчины — одну X-хромосому и одну Y-хромосому. Во время зачатия женская яйцеклетка вносит одну Х-хромосому, а мужская сперма вносит Х- или Y-хромосому. Следовательно, мужские сперматозоиды определяют пол зачатого ребенка. Исследователи также описали различия между двумя мужскими половыми хромосомами как то, что Х-хромосомы больше, чем Y-хромосомы.

Шеттлс исследовал, может ли он отличить X-несущие сперматозоиды и Y-несущие сперматозоиды по их внешнему виду. Он начал исследовать размер и форму так называемых головок сперматозоидов или конца сперматозоида, несущего генетическую информацию. Шеттлз обнаружил, что использование традиционной микроскопии, которая требовала окрашивания, убивающего сперматозоиды, искажало форму клеток. Только когда он попытался рассмотреть живые сперматозоиды под фазово-контрастным микроскопом, который освещал образец иначе, чем традиционный микроскоп, он смог наблюдать их реальную форму.Затем Шеттлз смог идентифицировать два разных типа сперматозоидов на основе их размера и формы.

В конце 1960-х годов Шеттлз исследовал более 500 образцов спермы с помощью фазово-контрастного микроскопа и пришел к выводу, что маленькие круглоголовые сперматозоиды содержат мужские Y-хромосомы, или андроспермы, в то время как большие овальные сперматозоиды содержат женские X-хромосомы. хромосомы, или голосеменные. Во время своего исследования Шеттлс также заметил, что большинство образцов не содержат равного количества обоих типов сперматозоидов.Чтобы проанализировать потенциальное влияние этой разницы на фактический половой результат ребенка, Шеттлз начал проверять семейный анамнез мужчин, предоставивших образцы спермы. Хотя и редко, он все же нашел несколько случаев, когда в сперме мужчин было значительно больше круглоголовых андросперм. В этих случаях в семейном анамнезе мужчин преобладали мужчины. Точно так же, но все еще редко, Шеттлз также обнаружил, что мужчины, чья сперма содержала значительно больше голосеменных овальной формы, рожали больше девочек.Шеттлс пришел к выводу, что две отчетливо сформированные сперматозоиды коррелируют с двумя полами возможного потомства. После этого Шеттлз начал искать больше различий между двумя типами сперматозоидов, которые могли бы привести к выбору пола.

Воздействуя на сперматозоиды в различных средах женского репродуктивного тракта, Шеттлз обнаружил, что андросермия и голосеменные живут дольше и лучше плавают в разных средах. Он наблюдал образцы спермы в растворах вагинального и цервикального секрета под микроскопом и обнаружил, что голосеменные дольше выживают в кислых условиях влагалища, в то время как андросермия плавает быстрее в щелочных условиях шейки матки.Среда влагалища обычно кислая, тогда как шейка матки и матка обычно щелочные. Однако чем ближе женщина приближается к овуляции или той точке менструального цикла, в которой яйцеклетки выделяются из яичников, тем более щелочными становятся ее цервикальные выделения во влагалище.

Определение овуляции — важный фактор для точного следования методу Шеттлса, поскольку время полового акта имеет большое влияние на пол ребенка, согласно исследованию Шеттлса. Женский менструальный цикл, как правило, состоит из двадцати восьми дней и начинается в первый день менструации.Считается, что женщины плодородны в течение семи-десяти дней после окончания менструации. Пик этого фертильного периода обычно приходится на четырнадцатый день, когда считается, что происходит овуляция. Женщины наиболее плодовиты во время овуляции, потому что именно в это время один из яичников выпускает яйцеклетку, которая попадает в матку, когда организм готовится к возможному оплодотворению. Матка — это самое легкое место для сперматозоидов, чтобы оплодотворить яйцеклетку, в противном случае она должна пройти через женские репродуктивные пути, чтобы достичь яйцеклетки — яичников, где она обычно содержится.

Метод выбора пола по методу Шеттлса основан на различных средах, характерных для женских репродуктивных путей во время менструального цикла. Наиболее важным аспектом метода является определение времени полового акта в рамках менструального цикла, в зависимости от того, какого пола желает пара. Чтобы произвести на свет женщину, парам следует воздерживаться от полового акта за два-три дня до овуляции. До этого поощряется половой акт, так как время между окончанием менструации и, по крайней мере, за три дня до овуляции — это время, когда женщины, скорее всего, будут произведены на свет.Однако, чтобы родить мужчину, парам следует воздерживаться от половых контактов с начала менструального цикла до дня овуляции. День овуляции, а также следующие два-три дня — это когда шансы произвести на свет самца самые высокие.

Метод Шеттлса предлагает различные спринцевания, которые женщина должна использовать перед половым актом, чтобы подготовить репродуктивные пути и улучшить среду, необходимую для рождения плода желаемого пола. Кислый душ, содержащий две столовые ложки белого уксуса на один литр воды, должен использоваться, чтобы увеличить вероятность зачатия женского плода.Для повышения вероятности зачатия плода мужского пола следует использовать щелочной душ, содержащий две столовые ложки пищевой соды на один литр воды. Чтобы спринцевание было эффективным, его следует использовать перед половым актом каждый раз. По словам Шеттлса, эти решения безвредны как для матери, так и для плода.

Что касается самого акта, метод Шеттлса включает дополнительные сведения о предполагаемой позиции и времени оргазма женщины во время полового акта. Положение, которое лучше всего подходит для зачатия самца, включает глубокое вагинальное проникновение сзади, поэтому сперматозоиды откладываются близко к шейке матки, где среда естественная щелочная.Тем не менее, парам следует занять положение лицом к лицу и выполнить неглубокое проникновение во время полового акта, чтобы произвести самку, чтобы сперма прошла через кислую среду влагалища. Что касается женского оргазма, химический состав выделений может повлиять на среду репродуктивного тракта. Выделения, возникающие во время женского оргазма, являются щелочными и, следовательно, обеспечивают дополнительную меру щелочности в окружающей среде, которая благоприятна для рождения плода мужского пола. Следовательно, женщина должна испытать оргазм раньше, чем мужчина, если пара хочет увеличить вероятность зачатия мужского пола.Если вместо этого пара желает иметь плод женского пола, то женщине следует воздерживаться от оргазма, по крайней мере, до тех пор, пока сперма не будет эякулирована, чтобы избежать увеличения щелочности в окружающей среде. В своей книге 1970 года Шеттлс утверждал, что его метод успешен на восемьдесят процентов, основываясь на исследованиях его собственных пациентов. Однако он не гарантировал, что его метод приведет к успеху во всех случаях.

Метод Шеттлса поддерживался и оспаривался в других исследованиях.В 1979 году исследование, опубликованное в журнале The New England Journal of Medicine , включавшее более трех тысяч родов, пришло к выводу, что время полового акта во время менструального цикла женщины влияет на пол плода. В частности, это исследование показало, что мужские зародыши рождались чаще, когда половой акт происходил ближе всего к овуляции, что согласуется с методом Шеттлса. Однако в 1991 году небольшое исследование, опубликованное в Американском журнале акушерства и гинекологии , дало противоположные результаты, которые продемонстрировали, что значительно меньше мужских родов происходит, когда зачатие происходит во время овуляции.Другое исследование, опубликованное в The New England Journal of Medicine в 1995 году, опровергло все утверждения о том, что время полового акта влияет на пол плода, и утверждало, что между ними нет никакой связи.

Несмотря на неубедительные доказательства, подтверждающие и опровергающие метод Шеттлса, первоначальная публикация этого метода в книге Секс вашего ребенка: теперь вы можете выбирать сохраняла популярность на протяжении сорока лет печатной версии.С момента первой публикации в 1970 году было выпущено шесть исправленных изданий книги и продано более миллиона экземпляров. В каждом выпуске основа метода строго поддерживалась, но процедуры были немного усовершенствованы, чтобы сделать их более удобными и выполнимыми для семейных пар в домашних условиях.

В шестом издании книги Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбирать , опубликованной в 2006 году, Шеттлз утверждал, что другие методы выбора пола, предложенные после первоначальной публикации книги, потерпели неудачу, потому что они не могут быть воспроизведены и сомнительны с этической точки зрения.Шеттлз утверждает, что его метод — единственный метод выбора пола, постоянно подкрепляемый научными данными, и поэтому он является наиболее надежным. Основываясь на поддержке, которую Шеттлз получил от религиозных организаций и специалистов по этике в научном сообществе, он также утверждает, что его метод является наиболее этичным из доступных. Шестое издание «Секс вашего ребенка: теперь вы можете выбирать » предоставило данные обновленных исследований, которые показали, что у пар, которые пытались сделать это для женщин, вероятность успеха составила семьдесят пять процентов, а у пар, которые пытались это сделать, — восемьдесят процентов.Однако после того, как было опубликовано шестое издание, было проведено еще одно исследование формы сперматозоидов, которое продемонстрировало отсутствие различий в форме между сперматозоидами, несущими X- или Y-хромосомы. Это исследование опровергло оригинальные исследования Шеттлза, которые легли в основу его метода.

Источники

1. Грант, Валери Дж. «Укоренившаяся дезинформация о сперматозоидах X и Y». Британский медицинский журнал 332 (2006): 916. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1440662/pdf/bmj3320916b.pdf (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
2. Грей, Рональд Х. «Естественное планирование семьи и выбор пола: факт или вымысел?» Американский журнал акушерства и гинекологии 165 (1991): 1982–4.
3. Харлап, Сьюзен. «Пол младенцев, зачатых в разные дни менструального цикла». Медицинский журнал Новой Англии 300 (1979): 1445–148.
4. Рорвик, Дэвид Майкл и Ландрам, Б. Шеттлс. Как выбрать пол ребенка: метод, лучше всего подтвержденный научными данными .Нью-Йорк: Broadway Books, 2006. https://archive.org/details/howtochoosesexof00shet (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
5. Рорвик, Дэвид Майкл и Ландрам Б. Шеттлз. Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбрать . Нью-Йорк: Додд, Мид и компания, 1970. https://archive.org/details/yourbabyssex00davi (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
6. Уилкокс, Аллен Дж. «Время полового акта в связи с овуляцией — влияние на вероятность зачатия, выживаемость беременности и пол ребенка». Медицинский журнал Новой Англии 333 (1995): 1517–21. http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199512073332301 (по состоянию на 27 марта 2018 г.).

Блайт, Алисс, «Метод Шеттлса выбора пола».

(03.04.2019). ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/13096.

Государственный университет Аризоны. Школа наук о жизни. Центр биологии и общества. Энциклопедия проекта эмбриона.

Авторские права Аризонский совет регентов под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-Share Alike 3.0 Непортировано (CC BY-NC-SA 3.0) http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/

Сперматозоиды; Сперма; X-Bearing Sperm; Y-подшипник спермы; Выбор пола; Выбор пола потомства; Предопределение пола; Планирование семьи; Половые хромосомы; Гоносомы; Технология

X и Y и будущее здравоохранения

Томас Джефферсон заявил, что все люди созданы равными, и в основном был прав.

Все мужчины примерно на 99,9% идентичны, когда дело доходит до их геномов, биологических объектов, которые несут коды черт, передаваемых из поколения в поколение от родителей и их детей.Это означает, что любые два самца различаются всего на 0,1 процента на генетическом уровне, и эти различия объясняют все разнообразие, заданное у самцов до того, как они начнут развиваться у их матерей, а затем и во внешнем мире.

Конечно, несмотря на высокий язык и демократическую философию, отцы-основатели страны сделали некоторые заметные исключения в своей концепции равенства и неотъемлемых прав граждан новой страны. И хотя сегодня женщины продолжают бороться за равенство во многих аспектах жизни общества, они меньше похожи на мужчин, чем знал даже Джефферсон, их всего 98.5 процентов их генетического состава с мужчинами. Это в 15 раз больше, чем разница между любыми двумя мужчинами-мужчинами, которые примерно так же генетически похожи на самца шимпанзе, как и на человеческую самку.

«Возможно, наш геном эволюционировал таким образом, чтобы его можно было читать двумя разными способами», — сказал д-р Дэвид С. Пейдж, директор Института Уайтхеда и профессор биологии Массачусетского технологического института, имея в виду то, как Генетический код транслируется организмом при создании белков, строительных блоков клеток.«Мы действительно не можем думать о различиях полов в отношении здоровья и болезней, не рассматривая пол и гендер в эволюционном контексте».

На презентации Grand Rounds в мае, организованной Отделом психиатрического здоровья женщин Йельской школы медицины, Пейдж проследил происхождение человеческих хромосом X и Y, которые определяют пол каждого человека, и заявил, что исследователи и практикующие врачи коренным образом изменить их подход к изучению и лечению заболеваний, чтобы отразить различия между мужчинами и женщинами, существующие в каждой клетке их тела.

«До тех пор, пока мы не придем к пониманию того, как мужчины и женщины по-разному читают свои геномы — мы будем продолжать удивляться каждый раз, когда мы сталкиваемся с половыми различиями в заболеваемости, тяжести или реакции на терапию», — сказал Пейдж. «И я думаю, мы должны что-то с этим делать».

Давным-давно, в далекой-далекой гамете …

Жизнь на нашей планете началась с одноклеточных организмов, таких как бактерии, которые размножаются бесполым путем. Нет матери и отца.Клетка просто воспроизводит свой генетический материал и делится на две или более клеток, которые генетически идентичны родительской клетке.

Примерно три или четыре миллиарда лет назад эти одноклеточные организмы без отдельного ядра (прокариоты или бактерии) начали ограниченный обмен генетической информацией. Затем, около двух миллиардов лет назад, такие организмы, как дрожжи, с отдельными клеточными ядрами и специализированными структурами, называемыми органеллами (эукариоты), поместили свои гены в пары, чтобы их можно было разделить на две структурно идентичные гаметы (одноклеточные репродуктивные единицы, называемые спорами в организме человека). случай с дрожжами) и снова собрали, чтобы создать новый организм.Этот особый вид деления клеток называется мейозом.

Около 600 миллионов лет назад у животных начали развиваться специализированные гаметы — структурно разные одноклеточные единицы для самок (яйца) и самцов (сперма). Сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетку, которая затем объединяет гены обоих родителей. Но у таких животных, включая современных черепах, не было специализированных половых хромосом, определяющих пол потомства. Самцы и самки были генетически идентичны, а пол определялся температурой инкубации яйца.

И, наконец, примерно 300 миллионов лет назад у наших предков начали развиваться половые хромосомы.

У человека есть 23 пары хромосом, которые представляют собой структуры, обнаруженные в ядре каждой клетки, содержащие плотно упакованные молекулы, известные как дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), материал, несущий генетический код.

Одна пара из 23 хромосом, известная как половые хромосомы, определяет при зачатии, разовьется ли оплодотворенная яйцеклетка в мужчину или женщину.Сегодня у женщин есть одна пара идентичных Х-хромосом. Мужчины-мужчины вместо пары имеют одну Х-хромосому и одну Y-хромосому меньшего размера.

Яйцо человека содержит только Х-хромосому. Сперма человека содержит хромосому X или Y, тем самым определяя пол потомства после оплодотворения. XX = женский. XY = самец.

Доктор Пейдж и его коллеги потратили большую часть последних двух десятилетий на реконструкцию эволюционного происхождения человеческих X- и Y-хромосом.Они проследили происхождение этих половых хромосом до обычных хромосом, называемых аутосомами, у эволюционных предков, общих с птицами.

«Последние 50 лет мы отвлекались и обманывались существованием наших половых хромосом», — сказал Пейдж. «Большинство генов, которые на самом деле участвуют в формировании различных анатомий мужчин и женщин, не находятся в половых хромосомах. Большинство из них находятся на аутосомах. Они абсолютно одинаковы у мужчин и женщин. Просто аутосомы читаются по-разному у мужчин и женщин из-за половых хромосом, точно так же, как весь геном читается по-разному у мужчин и женщин.

Y отмечает пятно

По словам Пейджа, около 300 миллионов лет назад предки человечества, рептилии, имели только обычные хромосомы, которые, как у современных черепах, не определяли пол только что зачатого организма. В конце концов, в члене одной из этих обычных пар хромосом возникла мутация, которая стала тем, что существует сегодня как определяющий пол ген на Y-хромосоме, известный как SRY.

Затем, по словам Пейджа, сначала в непосредственной близости от SRY, а затем в более крупном регионе, то, что постепенно становилось хромосомами X и Y, перестало обмениваться информацией.Х-хромосома продолжала обмениваться генетической информацией с другими Х-хромосомами через женский мейоз. Но во время мужского мейоза Y оказался изолированным. И повреждающие мутации, которые обычно были бы устранены в процессе естественного обмена, начали накапливаться, в результате чего Y-хромосома стала меньше и с меньшим количеством выживших генов от этого более раннего предка.

Используя компьютерное моделирование, команда Пейджа определила 639 генов, которые существовали в аутосомном предке X- и Y-хромосом, которые были у людей и птиц 300 миллионов лет назад.Сегодня Х-хромосома человека сохраняет 629 из этих наследственных генов. У Y-хромосомы всего 17 выживших, и все они продолжают выживать и на X.

И эти гены не просто выжили все это время у видов, которые в конечном итоге эволюционировали в людей. По крайней мере, у одного из восьми видов млекопитающих, изученных командой Пейджа, 36 из 639 генов выживают сегодня.

Дополнительные исследования показали, что выжившие человеческие гены обладают особыми качествами, сказал Пейдж. Те, что выжили на Y-хромосоме, широко экспрессируются (активны во многих тканях и органах по всему телу) как во взрослых тканях, так и в эмбрионах до имплантации.По словам Пейджа, из 17 выживших генов на Y-хромосоме 12 широко экспрессируются по всему телу, а не только в семенниках, где производится сперма. Многие играют центральную роль в регуляции и экспрессии генов.

«Итак, я хочу сказать, что выжившие гены были очень и очень неслучайным образцом», — сказал Пейдж. «Они вовлечены в центральное выполнение молекулярной биологии».

Выходя за рамки гонад

Доктор Пейдж призвал медицинские школы изучить различия между клетками XX и XY на более фундаментальном уровне.

В течение последних 50 лет студентов учили, что за пределами гонад — репродуктивных органов, в которых вырабатываются сперматозоиды и яйцеклетки — клетки с парами XX и XY функционально эквивалентны, потому что на Y-хромосоме нет ничего, что действовало бы за пределами семенников. Их учили, что гормоны, выделяемые яичками и яичниками, в которых вырабатываются яйцеклетки, несут полную ответственность за то, чтобы сделать тело более мужским или женским.

Но Пейдж утверждал, что существуют внутренние биохимические различия между XX и XY клетками, которые влияют на ткани и органы по всему телу и оказывают значительное влияние независимо от половых гормонов.И практикующие врачи должны понимать эти различия, чтобы правильно лечить своих пациентов.

«Представьте, что вы собираетесь на операцию, а ваш хирург никогда не был проинструктирован об анатомических различиях между мужчинами и женщинами», — сказал он. «Не могли бы вы подписать форму согласия?»

То же самое относится и к пониманию биологии болезни.

Пейдж указывает на дилатационную кардиомиопатию, генетический дефект, при котором сердце опасно раздувается и убивает мужчин в среднем на 10 лет раньше, чем женщин.Или о том, что женщин с ревматоидным артритом примерно в три раза больше, чем мужчин, и в пять раз больше мальчиков с диагнозом аутизм, чем девочек. 90 процентов страдающих аутоиммунной волчанкой составляют женщины.

Поскольку нет очевидных анатомических различий, объясняющих эти и многие другие различия, Пейдж призывает исследователей изучить, как клетки XX и XY по-разному работают во всем теле.

«Эти клетки знают на фундаментальном уровне, являются ли они XX или XY», — сказал он, утверждая, что состояние наших нынешних молекулярных знаний о половых различиях эквивалентно знанию анатомии в 16 веке.

Но он оставался оптимистом, даже когда он предлагал реструктуризацию медицинской науки, чтобы, наконец, попытаться слишком долго упускать из виду самое фундаментальное различие между мужчинами и женщинами.

«Я чувствую, что наука — это разрушение вещей», — сказал Пейдж. «Есть новое здание, которое нужно построить после того, как мы снесем это старое. Новая возможность лучше понять природу того, что значит быть мужчиной и женщиной ».

Чтобы получать больше новостей от исследований женского здоровья в Йельском университете, подпишитесь на наши электронные рассылки, свяжитесь с нами в Facebook и Twitter или посетите наш веб-сайт.

С вопросами обращайтесь к Рику Харрисону, специалисту по коммуникациям, по телефону 203-764-6610 или [email protected].

Наука о беременности и выборе пола

Брианна Меттер
The Paw Print

Вы пытаетесь зачать ребенка? Вы отчаянно хотите, чтобы это был определенный пол? Большинство традиционных студентов колледжей никогда не задумывались над этими вопросами, но когда-нибудь эти вопросы могут иметь значение. Когда дело доходит до этого момента, наука может сыграть ключевую роль в определении пола ребенка.

Вы когда-нибудь задумывались, может ли еда влиять на пол ребенка? Недавнее исследование, проведенное в Великобритании, показало, что «женщины, которые [съедают] хотя бы одну тарелку хлопьев для завтрака ежедневно, на 87% чаще заводят мальчиков, чем те, кто [ест] не более одной тарелки в неделю». Хотя таким утверждениям легко поверить, за этим нет конкретных научных доказательств. Еще одно более научно обоснованное утверждение состоит в том, что вариации позы пола могут влиять на пол ребенка.

Большинство людей знают, что есть две половые хромосомы, X и Y, которые определяют пол.У мужчин есть хромосомы XY, а у женщин — хромосомы XX. Y-хромосома мужчины светлее, чем X-хромосома. Это может показаться небольшой разницей, но это может повлиять на скорость перемещения сперматозоидов (также известных как генетическая пуля), содержащих хромосому. Это означает, что любое положение, в котором сперматозоид, несущий Y-хромосому, попадает прямо в яйцеклетку, скорее всего, увеличит ваши шансы на зачатие мальчика. Сюда входят миссионерская поза (мужчина сверху), «по-собачьи» и стоя. Хотя зачать мальчика несколько легче, так как сперматозоид с Y-хромосомой движется быстрее, вот несколько способов, которые позволяют сперматозоидам, содержащим X, иметь преимущество, давая девочку: любое положение, которое позволяет более неглубоко вставлять или контролировать глубину например миссионерская (женщина сверху).Причина этого в том, что не только сперматозоиды с Y-хромосомой перемещаются быстрее; у них также более короткая продолжительность жизни. Таким образом, чем дальше должна пройти сперма, тем больше вероятность, что преобладающая сперма будет содержать Х-хромосому.

Если вы уже беременны, некоторые пристрастия к еде, по рассказам жены, могут указывать на пол вашего ребенка. Если беременная женщина в первую очередь хочет сладкого или молочных продуктов, особенно молока, говорят, что у нее будет девочка. Если женщина любит кислую, соленую, острую или богатую белком пищу, это означает, что у нее будет мальчик.На мальчиков также может указывать тяга женщин к лимонам или мясу, даже если эти продукты ранее не употреблялись.

Тяга к еде, возникающая в результате изменения вкуса, также имеет научное объяснение. Многие люди знают, что гормоны регулируют поведение человека, а также внутренние функции организма. До того, как женщина забеременеет, ее гормоны регулируются определенным образом и заставляют ее предпочитать одни продукты другим. Во время беременности эти же гормоны регулируются по-разному, и вкусы женщины меняются.Это вызывает интересный выбор продуктов и сочетаний, таких как соленые огурцы и мороженое.

Итак, когда вы будете готовы к рождению своего первого ребенка и захотите попробовать стать ребенком определенного пола, запомните эти способы! Примечание: они не на 100% эффективны, но имеют высокие показатели успеха. И не забудьте проявить любовь к вашему местному биологическому клубу Tribeta!

Дифференциальная активность генов двух половых хромосом позволяет замедлить выработку X-несущих сперматозоидов — ScienceDaily

Простая обратимая химическая обработка может отделить X-несущие сперматозоиды от Y-несущих сперматозоидов, что позволяет резко изменить нормальное соотношение 50/50. Соотношение потомков мужского и женского пола согласно новому исследованию Масаюки Симада и его коллег из Университета Хиросимы, опубликованному 13 августа в журнале открытого доступа PLOS Biology .Исследование проводилось на мышах, но этот метод, вероятно, будет широко применим и к другим млекопитающим.

Большинство клеток самцов млекопитающих содержат как X-, так и Y-хромосомы, но во время развития сперматозоидов (сперматогенез) X- и Y-хромосомы разделяются на разные клетки, так что отдельный сперматозоид будет нести либо одну, либо другую с X-хромосомой. дает начало дочерям и Y-хромосоме сыновьям.

В отличие от Y-хромосомы, которая несет очень мало генов, X-хромосома несет много генов, некоторые из которых остаются активными в созревающих сперматозоидах.Это различие в экспрессии генов между X- и Y-несущими сперматозоидами дает теоретическую основу для их различения.

Авторы обнаружили, что почти 500 генов активны только в X-несущих сперматозоидах, из которых 18 генов кодируют рецепторы; из-за их функции реагировать на стимулы лиганда, это сделало их хорошими кандидатами для манипулирования спермой. Они сосредоточились на паре рецепторов, называемых Toll-подобными рецепторами 7 и 8 (TLR7 / 8), и обнаружили, что химическое вещество, связанное с рецепторами, замедляет подвижность сперматозоидов, не ухудшая ни способность к оплодотворению, ни жизнеспособность.Они показали, что эффект был вызван нарушением выработки энергии в сперматозоидах, и его можно было обратить вспять путем удаления химического вещества из среды.

Обработка спермы мышей этим X-замедляющим химическим веществом с последующим экстракорпоральным оплодотворением самыми быстрыми пловцами привела к получению пометов, которые на 90% состояли из самцов. Когда вместо этого использовались более медленные пловцы, пометы на 81% состояли из женщин.

Существуют и другие процедуры, которые можно использовать для разделения сперматозоидов X и Y, но они громоздки, дороги и могут повредить ДНК сперматозоидов.Процедура, разработанная этими авторами, может значительно упростить выбор пола для экстракорпорального оплодотворения (при котором сперма и яйцеклетка соединяются в лабораторной посуде) или искусственного оплодотворения (при котором сперма имплантируется в женские половые пути). Такие методы широко используются в области разведения сельскохозяйственных животных, а также при искусственном воспроизводстве людей.

«Дифференциальная экспрессия рецепторных генов двумя половыми хромосомами обеспечивает основу для нового и потенциально очень полезного метода разделения сперматозоидов X и Y, и мы уже преуспели в селективном производстве самцов или самок крупного рогатого скота и свиней этим методом, «Сказал Шимада.«Тем не менее, использование этого метода в репродуктивной технологии человека на данный момент является спекулятивным и связано со значительными этическими проблемами, не затронутыми полезностью этой новой техники».

История Источник:

Материалы предоставлены PLOS . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

чего стоит ждать? | Наука

Для женщин, надеющихся зачать мальчиков, есть проблемы с беременностью.Новое исследование показывает, что чем дольше женщине требуется зачать ребенка, тем выше ее шансы на рождение мальчика. Исследователи говорят, что полученные данные могут иметь какое-то отношение к тому факту, что сперма, которая заставляет мальчиков плавать быстрее, чем сперматозоиды, заставляет девочек.

Если бы битва полов началась при рождении, у парней было бы небольшое преимущество: на каждые 100 девочек рождается 105 мальчиков. Одно из объяснений связано с хромосомами в сперме. Y-хромосома, из которой состоят мальчики, содержит меньше ДНК, чем X-хромосома для девочек.Это означает, что сперматозоиды с Y-хромосомой быстрее плавают в вязких жидкостях. Такая жидкость существует на кончике шейки матки женщины в виде густой слизистой оболочки.

Когда слизистая шейки матки слишком толстая, сперматозоидам может быть трудно достичь матки. В таких условиях сперматозоиды с Y-хромосомой могут иметь преимущество. И если это правда, рассуждал эпидемиолог Люк Смитс из Маастрихтского университета в Нидерландах, то более длительные зачатия должны привести к более высокому проценту младенцев мужского пола.

Команда исследовала эту проблему, собрав данные о 5283 женщинах в возрасте около 30 лет. Из 498 женщин, которым потребовалось более 12 месяцев, чтобы забеременеть, 56% родили мальчиков. В остальном только 51% произвел на свет мальчиков. Используя данные только тех, кто забеременел естественным путем, авторы подсчитали, что попытки зачать ребенка каждый дополнительный год повышают вероятность рождения мальчика на 4%. Женщины, которые использовали медицинскую помощь для беременности, такую ​​как экстракорпоральное оплодотворение или инъекцию спермы непосредственно в матку, минуя шейку матки, имели равные шансы на рождение мальчиков или девочек, что позволяет предположить, что преимущество мальчиков заключалось в способности Y -хромосомные сперматозоиды быстрее проходят через цервикальную слизь.

Эти данные «действительно интересны», говорит антрополог Джон Мартин из Университета штата Аризона в Темпе, и дают некоторое «понимание того, что определяет пол потомства». Он задается вопросом, играет ли стресс также роль в этом уравнении, поскольку он может способствовать образованию более густой слизи вокруг шейки матки.

Связанный сайт

хромосом: определение и структура | Живая наука

У человека 22 пары хромосом и две половые хромосомы. У женщин две Х-хромосомы; у мужчин есть Х-хромосома и Y-хромосома.(Изображение предоставлено Национальной медицинской библиотекой США)

Хромосомы — это нитевидные молекулы, которые несут наследственную информацию обо всем, от роста до цвета глаз. Они состоят из белка и одной молекулы ДНК, которая содержит генетические инструкции организма, переданные от родителей. У людей, животных и растений большинство хромосом расположены парами внутри ядра клетки. У человека есть 22 пары хромосом, которые называются аутосомами.

Как определяется пол

У людей есть дополнительная пара половых хромосом, всего 46 хромосом.Половые хромосомы обозначаются буквами X и Y, и их сочетание определяет пол человека. Обычно у женщин есть две X-хромосомы, а у мужчин — пары XY. Эта система определения пола XY встречается у большинства млекопитающих, а также у некоторых рептилий и растений.

Имеет ли человек хромосомы XX или XY, определяется, когда сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку. В отличие от других клеток организма, клетки яйцеклетки и сперматозоидов — так называемые гаметы или половые клетки — обладают только одной хромосомой. Гаметы образуются в результате деления клеток мейоза, в результате чего разделенные клетки имеют половину количества хромосом по сравнению с родительскими или предшественниками.В случае человека это означает, что родительские клетки имеют две хромосомы, а гаметы — одну.

Все гаметы в яйцах матери обладают Х-хромосомами. Сперма отца содержит примерно половину X и половину Y-хромосом. Сперма — это переменный фактор, определяющий пол ребенка. Если сперматозоид несет Х-хромосому, он объединится с Х-хромосомой яйцеклетки, образуя женскую зиготу. Если сперматозоид несет Y-хромосому, это приведет к мужчине.

Во время оплодотворения гаметы сперматозоидов соединяются с гаметами яйцеклетки, образуя зиготу.По данным Всемирной организации здравоохранения, зигота содержит два набора из 23 хромосом, необходимых 46. По данным Всемирной организации здравоохранения, большинству женщин 46XX, а большинству мужчин 46XY.

Но есть и вариации. Недавние исследования показали, что у человека может быть множество различных комбинаций половых хромосом и генов, особенно у тех, кто идентифицирует себя как ЛГБТ. Например, определенная Х-хромосома под названием Xq28 и ген на хромосоме 8, по-видимому, чаще встречаются у мужчин-геев, согласно исследованию 2014 года, опубликованному в журнале Psychological Medicine.

Несколько рождений из тысячи младенцев рождаются с одной половой хромосомой (45X или 45Y) и называются половыми моносомиями. Другие рождаются с тремя или более половыми хромосомами (47XXX, 47XYY или 47XXY и т. Д.) И называются половыми полисомиями. «Кроме того, некоторые мужчины рождаются 46XX годами из-за транслокации крошечного участка определяющей пол области Y-хромосомы», — заявили в ВОЗ. «Точно так же некоторые женщины также рождаются 46XY из-за мутаций в хромосоме Y. Ясно, что есть не только женщины, которые являются XX, и мужчины, которые являются XY, но, скорее, существует ряд хромосомных дополнений, гормонального баланса и фенотипических вариаций, которые определить пол.»

Важно помнить, что пол и гендер имеют два разных определения, и во многих культурах для обозначения других используется больше ярлыков, чем просто» мужской «и» женский «.

Структура хромосом X и Y

Хотя хромосомы для другие части тела имеют одинаковый размер и форму — образуют идентичную пару — хромосомы X и Y имеют разную структуру.

Х-хромосома значительно длиннее Y-хромосомы и содержит на сотни генов больше.Поскольку дополнительные гены в X-хромосоме не имеют аналогов в Y-хромосоме, X-гены являются доминирующими. Это означает, что почти любой ген на X, даже если он рецессивен у самки, будет экспрессироваться у самцов. Их называют Х-сцепленными генами. Гены, обнаруженные только на Y-хромосоме, называются Y-сцепленными генами и экспрессируются только у мужчин. Гены на любой из половых хромосом можно назвать генами, сцепленными с полом.

Существует приблизительно 1098 генов, сцепленных с Х-хромосомой, хотя большинство из них не относятся к женским анатомическим характеристикам.Фактически, многие из них связаны с такими заболеваниями, как гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна, синдром ломкой Х-хромосомы и некоторыми другими. Они несут ответственность за красно-зеленую цветовую слепоту, которая считается наиболее распространенным генетическим заболеванием и чаще всего встречается у мужчин. Х-сцепленные гены, не связанные с полом, также ответственны за облысение по мужскому типу.

В отличие от большой Х-хромосомы, Y-хромосома содержит всего 26 генов. Шестнадцать из этих генов отвечают за поддержание клеток. Девять из них участвуют в производстве сперматозоидов, и если некоторые из них отсутствуют или являются дефектными, это может привести к низкому количеству сперматозоидов или бесплодию.Один ген, называемый геном SRY, отвечает за мужские половые признаки. Ген SRY запускает активацию и регуляцию другого гена, обнаруженного на неполовой хромосоме, который называется Sox9. Sox9 запускает развитие половых желез, не разделенных по полу, в семенники, а не в яичники.

Аномалии половых хромосом

Аномалии комбинации половых хромосом могут приводить к различным гендерно-зависимым состояниям, которые редко бывают летальными.

Женские аномалии приводят к синдрому Тернера или трисомии X, согласно U.С. Национальная медицинская библиотека. Синдром Тернера возникает, когда у женщин только одна Х-хромосома вместо двух. Симптомы включают неспособность половых органов к нормальному созреванию, что может привести к бесплодию, маленькой груди и отсутствию менструации; невысокий рост; широкая грудь в форме щита; и широкая перепончатая шея.

Синдром трисомии X вызывается тремя X-хромосомами вместо двух. Симптомы включают высокий рост, задержку речи, преждевременную недостаточность яичников или аномалии яичников, а также слабый мышечный тонус, хотя многие девушки и женщины не проявляют никаких симптомов.

Синдром Клайнфельтера может быть у мужчин. Симптомы включают развитие груди, аномальные пропорции, такие как большие бедра, высокий рост, бесплодие и маленькие яички.

Дополнительные ресурсы

Насколько точен выбор пола ?: Калифорнийский центр репродуктивного здоровья: репродуктивные эндокринологи

Пол ребенка определяется парой половых хромосом, которые он получает — по одной от каждого родителя. Все яйцеклетки несут одну Х-хромосому, а сперматозоиды — Х- или Y-хромосомы, определяющие пол.

Когда яйцеклетка оплодотворяется X-несущей спермой, в результате получается эмбрион (XX) женского пола; если оплодотворяющая сперма содержит Y-хромосому, полученный эмбрион (XY) является мужским. Поскольку соотношение сперматозоидов, несущих X, к сперматозоидам, несущим Y, относительно одинаково, шансы зачать девочку или мальчика примерно одинаковы для родителей, которые зачатие естественным образом.

Несмотря на то, что существует бесчисленное множество мифов и заблуждений о том, как пары могут увеличить свои шансы завести мальчика или девочку, на протяжении большей части истории человечества не существовало способа медицинского воздействия или контроля пола ребенка до зачатия.

Сегодня, благодаря постоянным открытиям в области вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) и более глубокому пониманию генетики, предварительный выбор пола не только возможен, но и невероятно точен. Вот что вам нужно знать о том, что это такое, почему это сделано и насколько точным может быть.

Основы выбора пола

Сделанный в сочетании с экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО), выбор пола позволяет начинающим родителям выбрать пол своего ребенка до зачатия или до того, как жизнеспособный эмбрион будет перенесен в матку для имплантации.

Выбор пола был первоначально разработан, чтобы помочь семьям с историей определенного генетического заболевания, связанного с полом, снизить риск рождения ребенка с таким же заболеванием.

В большинстве случаев наследственные заболевания, связанные с полом, такие как гемофилия и мышечная дистрофия Дюшенна, передаются через Х-хромосому, что означает, что они почти всегда возникают у мальчиков, поскольку мужчинам требуется только одна копия мутации рецессивного гена (от их матери). ) унаследовать заболевание.

Девочки, с другой стороны, должны получить копию сцепленной с полом мутации от каждого родителя, чтобы иметь наследственное заболевание.В зависимости от того, как это делается, выбор пола позволяет таким семьям либо значительно увеличить свои шансы на рождение девочки, либо фактически выбрать женский эмбрион для имплантации в матку.

По мере развития и совершенствования методов гендерного выбора, все больше пар, подвергающихся ЭКО, предпочитают использовать его по немедицинским причинам, в первую очередь для целей баланса в семье. В семьях, где более одного мальчика или девочки, выбор пола может увеличить вероятность рождения ребенка противоположного пола.

Методы выбора пола

Хотя разные клиники репродуктивного здоровья используют различные методы для выбора пола, здесь, в Калифорнийском центре репродуктивного здоровья, мы используем только методы с наивысшим уровнем точности, а именно:

Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД)

PGD, который в основном используется для скрининга эмбрионов на генетические дефекты перед их использованием в ЭКО, также может использоваться для обнаружения материала X- и Y-хромосом.

Для выбора пола с помощью ПГД эмбриолог с помощью микроскопической стеклянной иглы осторожно извлекает по одной клетке из каждого жизнеспособного эмбриона, созданного в процессе ЭКО.Эта одноклеточная биопсия не повреждает развивающийся эмбрион.

Затем, после анализа генетического материала и половых хромосом каждого эмбриона под мощным микроскопом, наиболее качественные эмбрионы желаемого пола переносятся в матку для имплантации.

Метод фильтрации альбумина Ericsson

Этот передовой метод сортировки сперматозоидов заключается в помещении специально промытых сперматозоидов поверх слоистого раствора альбумина, типа белка, который естественным образом встречается в сперме.Альбумин состоит из все более толстых слоев, причем самый толстый слой находится внизу.

При вращении в стерильной центрифуге сперматозоиды, несущие Y, которые могут быть легче, быстрее и менее плотными, чем X-несущие сперматозоиды, плывут к самому толстому слою альбумина, в то время как большая часть X-несущих сперматозоидов остается в более тонкие слои альбумина.

Затем из соответствующего слоя альбумина отбирается

сперматозоидов выбранного пола для использования при искусственном оплодотворении или ЭКО.

Точность выбора пола

Поскольку с его помощью можно окончательно определить, какие половые хромосомы находятся в эмбрионе, ПГД имеет уровень точности более 99%, что делает его наиболее точным методом выбора пола, доступным на сегодняшний день. Это особенно важно для начинающих родителей, которые хотят использовать выбор пола, чтобы снизить свои шансы на зачатие ребенка с генетическим заболеванием, связанным с полом.

Хотя метод сортировки сперматозоидов по альбумину Эрикссон проще и дешевле, чем ПГД, этот метод не может обеспечить абсолютное и полное разделение между сперматозоидами, несущими X, и сперматозоидами, несущими Y, что делает его менее точным, чем ПГД.

С показателем успеха 80% при выборе мужчины и около 70% при выборе женщины, метод Эрикссон лучше всего подходит для родителей, которые больше всего заинтересованы в том, чтобы склонить чашу весов в пользу определенного пола, а не четкий выбор.

В Калифорнийском центре репродуктивного здоровья мы помогли бесчисленным парам из самых разных слоев общества использовать гендерный выбор, чтобы иметь здоровых детей и сбалансированные семьи.

Чтобы узнать, как мы можем вам помочь, позвоните в ближайшую клинику Лос-Анджелеса в Энсино, Западный Голливуд, Санта-Моника или Валенсия, Калифорния, или воспользуйтесь простым онлайн-инструментом, чтобы запланировать визит к одному из наших экспертов по выбору пола в любое время. .

.