Geni, ki so del 22 parov nespolnih kromosomov, se imenujejo avtosomni. Avtosomno dominantne bolezni so bolezni, pri katerih za pojav fenotipskih manifestacij zadostuje že en mutirani gen (alel) v heterozigotnem stanju.

Za avtosomno dominantno dedovanje bolezni so značilni številni naslednji znaki, ki se odkrijejo v večini primerov:

bolezen se prenaša vertikalno vzdolž rodovnika, primeri bolezni pa so diagnosticirani v vsaki generaciji;
tveganje za dedovanje bolezni za katerega koli od bolnikovih otrok je 50%;
fenotipsko normalni družinski člani ne podedujejo bolezni svojim potomcem;
oba spola sta prizadeta enako pogosto;
znaten delež primerov bolezni povzroči nova mutacija.

Pri avtosomno prevladujočem dedovanju je v nasprotju z X-vezanim tipom možen prenos bolezni po moški liniji. Ker moški na svoje sinove prenese kromosom Y in ne X, je v primerih, ko se dedna bolezen prenaša z očeta na sina, X-vezano dedovanje izključeno.

Pri avtosomno prevladujočem dedovanju obstaja velika variabilnost kliničnih manifestacij znotraj družine. V večini primerov je to posledica spremenljive ekspresije mutantnega gena. Natančen vzrok te variabilnosti ni znan, vendar je najverjetneje posledica vpliva modifikatorskih genov in okoljskih dejavnikov na fenotip. V nekaterih družinah obvezni nosilci mutantnega gena nimajo fenotipskih manifestacij bolezni. Ta pojav avtosomno dominantnega dedovanja imenujemo nepopolna penetracija, kar pomeni, da dedovanje poteka po načelu »vse ali nič«. V nekaterih primerih, ko obstaja vtis pomanjkanja penetracije, ima lahko bolnik nizko stopnjo somatskega mozaicizma ali mozaicizma zarodnih celic za ta gen. Somatski mozaicizem nastane v fazi embrionalnega razvoja zaradi mutacije v somatski celici, kar povzroči nastanek mešanih genotipov v fetalnih celicah, od katerih nekatere vsebujejo mutacijo, druge pa nimajo. V tipičnih primerih so učinki mutantnega gena pri teh bolnikih manj izraziti ali pa jih sploh ni. Mozaicizem zarodnih celic se pojavi v zarodku po spočetju in je omejen na celice, ki so predhodnice jajčec ali sperme. Pogosto ga opazimo pri stanjih, kot so osteogenesis imperfecta in sindromi, povezani s kraniostenozo (Apertov in Crouzonov sindrom).

Ker za fenotipske manifestacije avtosomno prevladujočega dedovanja zadostuje en sam mutirani gen, se ta stanja pri mnogih bolnikih pojavijo kot posledica nove mutacije. Hujša kot je bolezen, večja je pojavnost primerov, ki izhajajo iz de novo genskih mutacij. Pri hudih boleznih zmanjšana reproduktivna funkcija omejuje prenos mutantnega gena. V nekaterih primerih pojava nove mutacije so starši starejši (nad 40 let).

Članek pripravila in uredila: kirurg

Video:

Zdrav:

Povezani članki:

Teoretično so posamezniki s prevladujočo lastnostjo lahko homozigoti ali heterozigoti. Vendar, ko gre za ...
Avtosomno recesivne bolezni vključujejo bolezni, pri katerih sta za pojav fenotipskih značilnosti potrebni dve kopiji mutanta...

Najpogostejše bolezni z avtosomno recesivno obliko dedovanja so cistična fibroza, fenilketonurija, galaktozemija, adrenogenitalni sindrom in mukopolisaharidoza. Značilnosti spolno povezanih bolezni so posledica dejstva, da imajo ženske dva kromosoma X, moški pa enega. Ženska prejme svoja dva kromosoma X in ustrezne gene tako od očeta kot matere, medtem ko moški svoj edini kromosom X podeduje samo od matere. Ženska, ki je podedovala patološki gen od enega od svojih staršev, je heterozigotna, moški pa je hemizigoten, saj geni, ki se nahajajo na kromosomu X, nimajo alelov na kromosomu Y. V zvezi s tem se lastnosti, podedovane na X-vezan način, pojavljajo v populaciji z različnimi verjetnostmi pri moških in ženskah. Dedovanje, vezano na spolne kromosome, je lahko dominantno ali recesivno (običajno recesivno).

Vrsta dedovanja je avtosomno dominantna. vrste dedovanja lastnosti pri ljudeh

Nekatere dominantne genetske bolezni se pojavijo takoj po rojstvu. Druge se lahko pojavijo šele v odrasli dobi; takšne bolezni se imenujejo "bolezni s poznim nastopom" ali "bolezni s poznim nastopom".

Pozor

Primera takih bolezni sta policistična ledvična bolezen pri odraslih in Huntingtonova horea. Kako se dedujejo dominantne bolezni? Slika 2: Kako se dominantne bolezni prenašajo s staršev na otroka Če ima eden od staršev spremenjeno kopijo gena, lahko otroku prenese normalno ali spremenjeno kopijo.

Tako bi imel vsak od otrok takega starša 50-odstotno možnost, da podeduje spremenjeno kopijo in ima torej genetsko bolezen.

Avtosomno dominantna vrsta dedovanja

Običajno so hemizigotni geni tisti, ki so lokalizirani na spolnih kromosomih heterogametnega spola, tj. spola, ki proizvaja različne vrste zarodnih celic. Hemizigotnost nastane tudi kot posledica aneuploidije ali delecije, ko se v genotipu ohrani samo eden od para alelnih genov, kar se lahko kaže kot recesivna mutacija.
Bolezni, za katere je značilno X-vezano dominantno dedovanje, vključujejo rahitis, odporen na vitamin D (rahitis, ki ga ni mogoče zdraviti z rednimi odmerki vitamina D), orofacialno-digitalni sindrom (večkratni hiperplastični frenulum jezika, razjeka ustnice in neba, alarna hipoplazija nosu, asimetrična skrajšanje prstov) in druge bolezni.

Dominantno dedovanje

Pri nizki stopnji prodornosti se mutantni gen morda ne pojavi v vsaki generaciji. Najpogosteje je tip dedovanja avtosomno dominanten, ki prenaša bolezni iz generacije v generacijo.
S to vrsto dedovanja pri bolnem otroku eden od staršev trpi za isto boleznijo. Če pa je samo eden od staršev v družini bolan, drugi pa ima zdrave gene, potem otroci morda ne bodo podedovali mutiranega gena.
Primer dedovanja po avtosomno dominantnem tipu dedovanja lahko prenaša več kot 500 različnih patologij, med njimi: Marfanov sindrom, Ehlers-Danlosov sindrom, Recklinghuisenova bolezen, Huntingtonova bolezen. Pri preučevanju rodovnika je mogoče zaslediti avtosomno prevladujočo vrsto dedovanja.

Morda obstajajo različni primeri tega, vendar je najbolj presenetljiva Huntingtonova bolezen. Zanj so značilne patološke spremembe živčnih celic v strukturah prednjih možganov.

Pomembno

Mozaicizem opazimo pri številnih kromosomskih boleznih. Menijo, da imajo somatske mutacije in mozaicizem pomembno vlogo v etiologiji mnogih vrst malignih novotvorb.

Mozaicizem se pojavlja tudi med zarodnimi celicami. Med oogenezo se pojavi 28-30 mitotičnih delitev, med spermatogenezo pa do nekaj sto. V zvezi s tem se z nesomatskim mozaicizmom poveča pogostost manifestacije mutacije in tveganje njenega prenosa na naslednje generacije.
Nesomatski mozaicizem opazimo pri osteogenesis imperfecta in nekaterih boleznih, ki so podedovane s kromosomom X. 2. Mitohondrijske bolezni. Mitohondriji imajo svoj DNK; mtDNA se nahaja v matriki organele in je predstavljena s krožnim kromosomom.
Menijo, da se med celično delitvijo mitohondriji naključno porazdelijo med hčerinske celice.

Kriteriji za različne vrste dedovanja

A. Monogeno dedovanje. Lastnost, ki jo kodira en gen, se deduje v skladu z Mendelovimi zakoni in se imenuje mendelska. Skupek vseh genov organizma imenujemo genotip.
Fenotip je realizacija genotipa (v morfološkem in biokemičnem smislu) v posebnih okoljskih pogojih. 1. Eno od možnih strukturnih stanj gena imenujemo alel.

Aleli nastanejo kot posledica mutacij. Potencialno število alelov za vsak gen je praktično neomejeno. V diploidnih organizmih lahko gen predstavljata samo dva alela, lokalizirana na identičnih odsekih homolognih kromosomov.

Stanje, ko homologni kromosomi nosijo različne alele istega gena, se imenuje heterozigotnost. 2. Dedovanje monogenskih bolezni - avtosomno ali X-vezano - je mogoče določiti s preučevanjem rodovnika.

Vrste dedovanja bolezni

Za avtosomno dominantne bolezni so značilni številni naslednji znaki, ki se odkrijejo v večini primerov: 1) bolezen se prenaša vertikalno vzdolž rodovnika, primeri bolezni pa se diagnosticirajo v vsaki generaciji, 2) tveganje za dedovanje bolezni za katerega koli od bolnikovih otrok je 50%; 3) fenotipsko normalni družinski člani ne podedujejo bolezni svojim potomcem; 4) moški in ženske so prizadeti enako pogosto: 5) znaten delež primerov bolezni povzroči nova mutacija. Pri avtosomno prevladujočem tipu dedovanja je v nasprotju z X-vezanim tipom možen prenos bolezni po moški liniji (od očeta do sina) (sl.

29.2). Ker moški na svoje sinove prenese kromosom Y in ne X, je v primerih, ko se dedna bolezen prenaša z očeta na sina, X-vezano dedovanje izključeno.

Novice razdelkov spletne strani

Zdravi družinski člani rodijo zdrave otroke. 4) Avtosomno dominantne bolezni so vedno podedovane, ne glede na spol otroka in spol obolelega starša. Izjeme so primeri novih mutacij in nepopolne genske penetracije.

b. Avtosomno recesivno dedovanje. Bolezni z avtosomno recesivnim vzorcem dedovanja vključujejo Tay-Sachsovo bolezen, cistično fibrozo in večino dednih presnovnih motenj. Avtosomno recesivne bolezni so običajno hujše od avtosomno dominantnih bolezni.
1) Če sta oba starša zdrava, vendar sta nosilca patološkega gena, je tveganje za bolnega otroka 25%. 2) Zdrav otrok v 2/3 primerov se izkaže za heterozigotnega nosilca patološkega gena. 3) Pri otroku z avtosomno recesivno boleznijo, še posebej redko, se starši pogosto izkažejo za krvne sorodnike.

Prepovedano

Ker je pri bolnem staršu mutirani gen lokaliziran v polovici gamet, ki se lahko enakomerno oplodijo z normalnimi celicami, je verjetnost, da se bolezen pojavi pri otrocih, 50-odstotna. Vendar pa je pri analizi rodovnikov treba upoštevati možnost nepopolnega prodora dominantnega alela zaradi interakcije genov ali okoljskih dejavnikov.
Vsi fenotipsko zdravi otroci bodo genetsko zdravi, če bo penetracija mutantnega gena popolna. V primerih nizke penetracije se patološki znaki v nekaterih generacijah ne pojavijo.

Prav tako je treba opozoriti, da se nekatere bolezni ne pojavijo od rojstva, ampak šele v določeni starosti. To povzroča določene težave pri določanju vrste dedovanja.

Prenaša se avtosomno recesivna vrsta dedovanja lastnosti

Primer X-vezane recesivne bolezni je hemofilija A, za katero je značilna motnja strjevanja krvi zaradi pomanjkanja faktorja VIII - antihemofilnega globulina A. Rodovnik bolnika s hemofilijo je prikazan na sl. IX. 11. Klinično se bolezen kaže s pogostimi dolgotrajnimi krvavitvami tudi z manjšimi ranami, krvavitvami v organe in tkiva. Incidenca bolezni je 1 od 10.000 novorojenčkov.

Z uporabo zgornjih zapisov je mogoče določiti vse možne genotipe pri potomcih bolnega moškega in zdrave ženske (slika IX. 12). Po shemi bodo vsi otroci fenotipsko zdravi, genotipsko pa so vse hčere nosilke gena za hemofilijo.

Če se ženska, nosilec gena za hemofilijo, poroči z zdravim moškim, so možne naslednje možnosti za genotipe potomcev (slika IX. 13).

Vrsta dedovanja se običajno nanaša na dedovanje določene lastnosti glede na to, ali se gen (alel), ki jo določa, nahaja na avtosomnem ali spolnem kromosomu in ali je dominanten ali recesiven. V zvezi s tem ločimo naslednje glavne vrste dedovanja: 1) avtosomno dominantno, 2) avtosomno recesivno, 3) spolno vezano dominantno dedovanje in 3) spolno vezano recesivno dedovanje. Od teh ločeno ločimo 4) spolno omejeno avtosomno in 5) holandrično vrsto dedovanja. Poleg tega obstaja 6) mitohondrijsko dedovanje.

pri avtosomno dominanten način dedovanja alel gena, ki določa lastnost, se nahaja v enem od avtosomov (nespolnih kromosomov) in je dominanten. Ta simptom se bo pojavil pri vseh generacijah. Tudi pri križanju genotipov Aa in aa ga bomo opazili pri polovici potomcev.

Kdaj avtosomno recesivni tip lastnost se morda ne pojavi v nekaterih generacijah, se pa pojavi v drugih. Če so starši heterozigoti (Aa), potem so nosilci recesivnega alela, vendar imajo dominantno lastnost. Pri križanju Aa in Aa bo imelo ¾ potomcev dominantno lastnost, ¼ pa recesivno. Pri prečkanju Aa in aa v ½ se bo recesivni alel gena manifestiral pri polovici potomcev.

Avtosomne lastnosti se enako pogosto pojavljajo pri obeh spolih.

Spolno vezano dominantno dedovanje podobna avtosomno dominantni z eno razliko: pri spolu, katerega spolni kromosomi so enaki (npr. XX pri mnogih živalih je ženski organizem), se bo lastnost pojavila dvakrat pogosteje kot pri spolu z različnimi spolnimi kromosomi (XY). To je posledica dejstva, da če se genski alel nahaja na kromosomu X moškega telesa (in partner sploh nima takšnega alela), ga bodo imele vse hčere in nobeden od sinov. Če je lastnik spolno vezane prevladujoče lastnosti ženski organizem, potem je verjetnost njenega prenosa enaka na oba spola potomcev.

pri spolno vezan recesivni način dedovanja Lahko se pojavi tudi preskok generacije, kot v primeru avtosomno recesivnega tipa. To opazimo, kadar so ženske organizmi lahko heterozigoti za določen gen, moški organizmi pa ne nosijo recesivnega alela. Ko je nosilka križana z zdravim samcem, bo polovica sinov izrazila recesivni gen, polovica hčera pa bo nosilk. Pri ljudeh se hemofilija in barvna slepota dedujeta na ta način. Očetje nikoli ne prenašajo gena za bolezen na svoje sinove (saj prenašajo le kromosom Y).

Avtosomno, spolno omejen način dedovanja opazimo, ko se gen, ki določa lastnost, čeprav je lokaliziran v avtosomu, pojavi le pri enem od spolov. Na primer, znak količine beljakovin v mleku se pojavi samo pri ženskah. Pri moških ni aktiven. Dedovanje je približno enako kot pri spolno vezanem recesivnem tipu. Vendar se tu lastnost lahko prenaša z očeta na sina.

Nizozemska dediščina je povezana z lokalizacijo proučevanega gena na spolnem kromosomu Y. Ta lastnost, ne glede na to, ali je dominantna ali recesivna, se bo pojavila pri vseh sinovih in ne pri nobeni hčerki.

Mitohondriji imajo svoj genom, ki določa prisotnost mitohondrijski tip dedovanja. Ker le mitohondriji jajčeca končajo v zigoti, pride do dedovanja mitohondrijev samo po materah (tako hčerah kot sinovih).

Predavanje: Osnovni tipi dedovanja lastnosti pri človeku

Avtosomno dominantno za vrsto dedovanja (slika 11.2) so značilne naslednje značilnosti:

1) bolniki v vsaki generaciji;

2) bolan otrok z bolnimi starši;

4) dedovanje poteka vertikalno in horizontalno;

5) verjetnost dedovanja 100 %, 75 % in 50 %.

Poudariti je treba, da se zgornji znaki avtosomno prevladujoče vrste dedovanja pojavijo le s popolno prevlado. Tako se pri ljudeh dedujejo polidaktilija (šest prstov), pege, skodrani lasje, rjava barva oči itd. Z nepopolno dominacijo bodo hibridi pokazali vmesno obliko dedovanja. Če ima gen nepopolno penetracijo, morda ne bo bolnikov v vsaki generaciji.

Avtosomno recesivni način dedovanja(Sl. 11.2) je značilen po naslednjih značilnostih:

3) moški in ženske so enako prizadeti;

4) dedovanje poteka pretežno vodoravno;

5) verjetnost dedovanja 25 %, 50 % in 100 %.

Najpogosteje je verjetnost dedovanja bolezni avtosomno recesivnega tipa 25%, saj zaradi resnosti bolezni takšni bolniki bodisi ne preživijo v rodni dobi,

ali se ne poroči. Tako se pri ljudeh dedujejo fenilketonurija, anemija srpastih celic, modra barva oči itd.

Spolno vezan recesivni način dedovanja(Sl. 11.3) je značilna naslednja značilnost:

1) bolniki niso v vsaki generaciji;

2) zdravi starši imajo bolnega otroka;

3) prizadeti so predvsem moški;

4) dedovanje poteka predvsem vodoravno;

5) verjetnost dedovanja je 25% za vse otroke in 50% za dečke.

Tako se pri človeku dedujejo hemofilija, barvna slepota, dedna anemija, mišična distrofija itd.

S spolom vezan dominantni način dedovanja(slika 11.4) je podobna avtosomno dominantni, le da moški to lastnost prenese na vse svoje hčerke (sinovi prejmejo kromosom Y od očeta, so zdravi). Primer takšne bolezni je posebna oblika rahitisa, ki je odporna na zdravljenje z vitaminom B.

Nizozemski tip dedovanja(Sl. 11.5) je značilen po naslednjih značilnostih:

1) bolniki vseh generacij;

2) zbolijo samo moški;

3) bolan oče ima bolne vse sinove;

4) verjetnost dedovanja je pri dečkih 100%.

Holandrične značilnosti pri človeški dedni patologiji niso pomembne. Po holandričnem tipu moški dedujejo ihtiozo (luščenje kože), hipertrihozo (prekomerna poraščenost ušes in zunanjih sluhovodov), tkanje med prsti itd.

Več dela na biologiji

Povzetek o biologiji

Osnovni tipi dedovanja lastnosti

Obstaja veliko vrst dedovanja lastnosti: neposredno, posredno in kompleksno.

Neposredno dedovanje. pri kateri se variante lastnosti ohranjajo nespremenjene iz generacije v generacijo – to je najpreprostejši tip dedovanja lastnosti. Neposredno dedovanje pogosto opazimo pri rastlinah, ki se razmnožujejo vegetativno ali dajejo semena s samooprašitvijo, redkeje pri razmnoževanju živali (znotraj iste pasme) ali navzkrižno opraševanje pri rastlinah (znotraj iste sorte ali linije).

– Neposredno dedovanje med vegetativnim razmnoževanjem rastlin

Primer 1. Za vrtnice Chinatown so značilni svetlo rumeni cvetovi. Pri vegetativnem razmnoževanju potaknjenci te sorte vedno dajejo rastline s svetlo rumenimi cvetovi.

Primer 2. Za nekatere sorte vrbe so značilni svetlo rumeni poganjki. Med vegetativnim razmnoževanjem potaknjenci teh sort vedno dajejo drevesa z jokajočo krono in svetlo rumenimi poganjki.

– Neposredno dedovanje med samooprašitvijo pri rastlinah

Primer 1. Sorte graha z zelenimi semeni in belimi cvetovi ob samooprašitvi v svojih potomcih vedno proizvedejo zeleni grah, iz katerega zrastejo rastline z belimi cvetovi.

Preberite tudi:

Primer 2. Sorte paradižnika z rumenimi podolgovatimi plodovi ob samooprašitvi vedno proizvedejo semena, iz katerih zrastejo rastline z rumenimi podolgovatimi plodovi.

– Neposredno dedovanje pri razmnoževanju čistopasemskih živali in navzkrižno opraševanje čistopasemskih rastlin

Primer 1. Pri križanju čistokrvnih krav in črno-belih bikov je za vse njihove potomce značilna črno-bela barva.

Primer 2. Pri navzkrižnem opraševanju čistih rastlin paradižnika z rdečimi kroglastimi plodovi vedno nastanejo semena, iz katerih zrastejo rastline z rdečimi kroglastimi plodovi.

Posredno dedovanje- Gre za kompleksnejšo vrsto dedovanja, ki jo opazimo pri razmnoževanju živali in semenskem razmnoževanju pri rastlinah (ki je v bistvu tudi spolno). Za preučevanje posrednega dedovanja je potrebna hibridizacija - križanje organizmov, ki se razlikujejo po genotipu. Pri posrednem dedovanju se v vsaki generaciji pojavijo nekatere različice lastnosti (takšne lastnosti se imenujejo dominanten. »prevladujoče«), druge možnosti pa lahko začasno »izginejo« in se nato pojavijo v naslednjih generacijah (takšne značilnosti imenujemo recesivno. "umik")

Primer 1. Starodavna Kitajska je rojstni kraj okrasnih zlatih ribic z različnimi barvami, dolžinami plavuti in oblikami telesa. Zlate ribice (pa tudi krapi) so priročen predmet za prikaz križanja: imajo zunanjo oploditev, spolne celice (ikre in mleko) so neposredno vidne. Pred tisočletji so opazili, da lahko potomci temno obarvanih rib proizvedejo osebke zlate, oranžne, črne in pestre barve. Pri medsebojnem križanju motnih in svetlo obarvanih posameznikov so imeli v nekaterih primerih vsi njihovi potomci motno barvo - to je prevladujoča lastnost. Vendar, ko so te potomce križali med seboj v naslednjih generacijah, so se ponovno pojavili posamezniki s prej "izginulimi" recesivnimi lastnostmi.

Primer 2. V srednjeveškem Japonskem so bile priljubljene okrasne miške z nenavadnimi barvami: bele, rumene, črne, pikčaste. Ko so bele in črne miši križali med seboj, so bili v nekaterih primerih vsi njihovi potomci črni (recesivna bela barva se je pojavila šele v naslednjih generacijah), v drugih primerih pa bela (zdaj je bila črna barva recesivna). Šele v 20. stoletju je bilo dokazano, da v različnih primerih belo barvo določajo različni geni.

Primer 3. Pri križanju številnih okrasnih rastlin (snapdragon, night beauty) z rdečimi in belimi cvetovi iz hibridnih semen zrastejo rastline z vmesno rožnato barvo. Ko pa te rožnato cvetoče hibridne rastline križamo med seboj, se v njihovih potomcih pojavijo rastline z rdečimi, belimi in rožnatimi cvetovi.

Kompleksne vrste Dedovanje lastnosti se imenuje kompleksno, ker je zelo težko vnaprej predvideti pojav novih variant lastnosti. V nekaterih primerih se »nenadoma« pojavijo nove različice lastnosti, ki jih niso imeli ne starši, ne stari starši, ne tete in strici. Včasih tako "nenaden" pojav simptomov popolnoma neupravičeno imenujemo mutacija.

Primer 1. Za akvarijske mečarice (in skupino, ki je blizu mečarjem - platies) so značilne različne barve: zelenkasto-siva, temno rdeča (opeka), svetlo rdeča (škrlatna), limona (svetlo rumena), pikčasta (tiger in kaliko). Te ribe so primeren predmet za prikaz križanja, saj imajo notranjo oploditev, samice pa rodijo žive mladice. Pri križanju čistokrvnih škrlatnih samic s čistokrvnimi temno rdečimi samci vedno dobimo zelenkasto sive hibride. Ko pa te hibride križajo med seboj, njihovi potomci proizvedejo posameznike z najrazličnejšimi barvami, vključno z limonino rumeno, ki je vsi znani predniki niso imeli.

Primer 2. Številne prehrambene (sadje, jagode) in okrasne rastline se razmnožujejo vegetativno. Hkrati vsaka sorta desetletja ohranja svoje značilnosti. Če iz takšne rastline naberete semena in jih posejete, bodo ta semena zrasla v rastline z najbolj fantastičnimi kombinacijami lastnosti.

Vrsta dedovanja je avtosomno dominantna. Vrste dedovanja lastnosti pri ljudeh

Vse značilne lastnosti našega telesa se kažejo pod vplivom genov. Včasih je za to odgovoren samo en gen, pogosteje pa se zgodi, da je za manifestacijo določene lastnosti odgovornih več enot dednosti.

Znanstveno je bilo že dokazano, da je za človeka manifestacija takšnih lastnosti, kot so barva kože, las, oči in stopnja duševnega razvoja, odvisna od aktivnosti številnih genov hkrati. To dedovanje se ne pokorava ravno Mendelovim zakonom, ampak jih daleč presega.

Preučevanje človeške genetike ni le zanimivo, ampak pomembno tudi z vidika razumevanja dedovanja različnih dednih bolezni. Dandanes postaja zelo aktualno, da mladi pari poiščejo genetsko svetovanje, tako da lahko po analizi rodovnika vsakega zakonca z gotovostjo rečemo, da se bo otrok rodil zdrav.

Vrste dedovanja lastnosti pri ljudeh

Če veste, kako se določena lastnost deduje, lahko predvidite verjetnost njene manifestacije pri potomcih. Vse lastnosti v telesu lahko razdelimo na dominantne in recesivne. Interakcija med njimi ni tako enostavna in včasih ni dovolj vedeti, kateri spada v katero kategorijo.

Zdaj v znanstvenem svetu obstajajo naslednje vrste dedovanja pri ljudeh:

Monogeno dedovanje.
Poligensko.
Nekonvencionalen.

Te vrste dedovanja pa so razdeljene tudi na določene sorte.

Monogeno dedovanje temelji na prvem in drugem Mendelovem zakonu. Poligena temelji na tretjem zakonu. To pomeni dedovanje več genov, največkrat nealelnih.

Netradicionalno dedovanje ne upošteva zakonov dednosti in se izvaja po lastnih pravilih, nikomur neznanih.

Monogeno dedovanje

Ta vrsta dedovanja lastnosti pri ljudeh je v skladu z Mendelejevimi zakoni. Glede na to, da sta v genotipu dva alela vsakega gena, se interakcija med ženskim in moškim genomom obravnava ločeno za vsak par.

Na podlagi tega se razlikujejo naslednje vrste dedovanja:

Avtosomno dominantno.
Avtosomno recesivno.
X-vezano dominantno dedovanje.
X-vezana recesivna.
Holandska dediščina.

Vsaka vrsta dedovanja ima svoje značilnosti in značilnosti.

Znaki avtosomno prevladujočega dedovanja

Avtosomno dominantni tip dedovanja je dedovanje prevladujočih lastnosti, ki se nahajajo v avtosomih. Njihove fenotipske manifestacije se lahko zelo razlikujejo. Pri nekaterih je lahko simptom komaj opazen, včasih pa je njegova manifestacija preveč intenzivna.

Avtosomno prevladujoča vrsta dedovanja ima naslednje značilnosti:

Simptom bolezni se pojavi v vsaki generaciji.
Število bolnih in zdravih ljudi je približno enako, njuno razmerje je 1:1.
Če se otroci bolnih staršev rodijo zdravi, bodo tudi njihovi otroci zdravi.
Bolezen enako prizadene dečke in dekleta.
Bolezen se enako prenaša z moških in žensk.
Močnejši kot je vpliv na reproduktivne funkcije, večja je verjetnost pojava različnih mutacij.
Če sta oba starša bolna, potem je otrok, rojen homozigoten za to lastnost, resneje bolan kot heterozigot.

Vse te značilnosti se uresničijo le v pogojih popolne prevlade. V tem primeru bo za manifestacijo lastnosti zadostovala le prisotnost enega dominantnega gena. Avtosomno prevladujoč tip dedovanja lahko opazimo pri ljudeh pri dedovanju peg, kodrastih las, rjavih oči in mnogih drugih.

Avtosomno prevladujoče lastnosti

Večina ljudi, ki so nosilci avtosomno dominantne patološke lastnosti, so zanjo heterozigoti. Številne študije potrjujejo, da imajo homozigoti za dominantno anomalijo hujše in hujše manifestacije v primerjavi s heterozigoti.

Preberite tudi: Pogodba o nakupu in prodaji avtomobila z dedovanjem - vzorec

Ta vrsta dedovanja pri ljudeh ni značilna samo za patološke lastnosti, ampak se tako dedujejo tudi nekatere povsem normalne.

Med običajnimi značilnostmi te vrste dedovanja so:

Skodrani lasje.
Temne oči.
Ravni nos.
Grba na mostu nosu.
Plešavost v zgodnji starosti pri moških.
Desničarstvo.
Sposobnost zvijanja jezika v cev.
Jamica na bradi.

Med anomalijami, ki imajo avtosomno prevladujoč način dedovanja, so najbolj znane naslednje:

Večprst, lahko na rokah in nogah.
Fuzija tkiv falangov prstov.
Brahidaktilija.
Marfanov sindrom.
Kratkovidnost.

Če je dominanca nepopolna, potem manifestacije lastnosti ni mogoče opaziti v vsaki generaciji.

Avtosomno recesivni način dedovanja

Lastnost s to vrsto dedovanja se lahko pojavi le, če se oblikuje homozigot za to patologijo. Takšne bolezni so hujše, ker sta okvarjena oba alela enega gena.

Verjetnost manifestacije takšnih znakov se poveča v tesno povezanih zakonih, zato je v mnogih državah prepovedano skleniti zavezništvo med sorodniki.

Glavna merila za takšno dedovanje vključujejo naslednje:

Če sta oba starša zdrava, vendar sta nosilca patološkega gena, bo otrok bolan.
Spol nerojenega otroka pri dedovanju ne igra nobene vloge.
Za en zakonski par je tveganje za drugega otroka z isto patologijo 25%.
Če pogledate rodovnik, lahko vidite horizontalno porazdelitev bolnikov.
Če sta oba starša bolna, se bodo vsi otroci rodili z isto patologijo.
Če je eden od staršev bolan, drugi pa je nosilec takega gena, je verjetnost, da bo otrok bolan, 50-odstotna.

Številne presnovne bolezni so podedovane po tej vrsti.

Vrsta dedovanja, povezana s kromosomom X

To dedovanje je lahko dominantno ali recesivno. Znaki prevladujočega dedovanja vključujejo naslednje:

Prizadeta sta lahko oba spola, vendar je pri ženskah 2-krat večja verjetnost.
Če je oče bolan, potem lahko prenese oboleli gen samo na svoje hčerke, saj sinovi od njega prejmejo kromosom Y.
Bolna mati ima enako verjetnost, da bo to bolezen prinesla otrokom obeh spolov.
Bolezen je hujša pri moških, ker nimajo drugega kromosoma X.

Če je na kromosomu X recesivni gen, ima dedovanje naslednje značilnosti:

Bolan otrok se lahko rodi tudi fenotipsko zdravim staršem.
Najpogosteje zbolijo moški, ženske pa so nosilke obolelega gena.
Če je oče bolan, potem vam ni treba skrbeti za zdravje vaših sinov; od njega ne morejo dobiti okvarjenega gena.
Verjetnost rojstva bolnega otroka pri nosilki je 25%, če govorimo o dečkih, potem se poveča na 50%.

Tako se dedujejo bolezni, kot so hemofilija, barvna slepota, mišična distrofija, Kallmannov sindrom in nekatere druge.

Avtosomno dominantne bolezni

Za manifestacijo takšnih bolezni zadostuje prisotnost enega okvarjenega gena, če je prevladujoč. Avtosomno dominantne bolezni imajo nekatere značilnosti:

Trenutno je približno 4.000 tisoč takih bolezni.
Oba spola sta enako prizadeta.
Fenotipski demorfizem je jasno izražen.
Če pride do mutacije dominantnega gena v gametah, se bo najverjetneje pojavila v prvi generaciji. Dokazano je že, da imajo moški s starostjo večje tveganje za takšne mutacije, kar pomeni, da lahko svojim otrokom povzročijo takšne bolezni.
Bolezen se pogosto kaže v vseh generacijah.

Dedovanje okvarjenega gena za avtosomno dominantno bolezen nima nobene zveze s spolom otroka ali stopnjo razvoja te bolezni pri staršu.

Avtosomno dominantne bolezni vključujejo:

Marfanov sindrom.
Huntingtonova bolezen.
nevrofibromatoza.
Tuberozna skleroza.
Policistična bolezen ledvic in mnoge druge.

Vse te bolezni se lahko pri različnih bolnikih manifestirajo v različni meri.

Marfanov sindrom

Za to bolezen je značilna poškodba vezivnega tkiva in posledično njegovega delovanja. Nesorazmerno dolgi udi s tankimi prsti kažejo na Marfanov sindrom. Vrsta dedovanja te bolezni je avtosomno dominantna.

Naslednji simptomi tega sindroma so lahko navedeni:

Tanka zgradba.
Dolgi "pajkovi" prsti.
Napake srčno-žilnega sistema.
Pojav strij na koži brez očitnega razloga.
Nekateri bolniki poročajo o bolečinah v mišicah in kosteh.
Zgodnji razvoj osteoartritisa.
Rachiocampsis.
Preveč gibljivi sklepi.
Možna motnja govora.
Okvara vida.

Simptome te bolezni lahko poimenujete dolgo časa, vendar je večina od njih povezana s skeletnim sistemom. Končna diagnoza bo postavljena po opravljenih vseh preiskavah in ugotovitvi značilnih znakov na vsaj treh organskih sistemih.

Opaziti je mogoče, da se pri nekaterih znaki bolezni ne pojavijo v otroštvu, ampak postanejo očitni nekoliko kasneje.

Tudi zdaj, ko je raven medicine precej visoka, je nemogoče popolnoma pozdraviti Marfanov sindrom. Z uporabo sodobnih zdravil in tehnologij zdravljenja je mogoče bolnikom s to motnjo podaljšati življenje in izboljšati njegovo kakovost.

Najpomembnejši vidik zdravljenja je preprečevanje razvoja anevrizme aorte. Potrebna so redna posvetovanja s kardiologom. V nujnih primerih je indicirana operacija presaditve aorte.

Huntingtonova horeja

Ta bolezen ima tudi avtosomno dominanten način dedovanja. Začne se pojavljati v starosti 35-50 let. To je posledica progresivne smrti nevronov. Klinično je mogoče prepoznati naslednje znake:

Nepravilni gibi v kombinaciji z zmanjšanim tonusom.
Antisocialno vedenje.
Apatija in razdražljivost.
Manifestacija shizofrenega tipa.
Nihanje razpoloženja.

Zdravljenje je namenjeno le odpravi ali zmanjšanju simptomov. Uporabljajo pomirjevala in nevroleptike. Nobeno zdravljenje ne more zaustaviti razvoja bolezni, zato smrt nastopi približno 15-17 let po pojavu prvih simptomov.

Poligensko dedovanje

Številni znaki in bolezni imajo avtosomno dominanten način dedovanja. Kaj je to, je že jasno, vendar v večini primerov ni tako preprosto. Zelo pogosto se ne deduje en, ampak več genov hkrati. Manifestirajo se v posebnih okoljskih razmerah.

Posebna značilnost tega dedovanja je zmožnost povečanja individualnega učinka vsakega gena. Glavne značilnosti takšnega dedovanja vključujejo naslednje:

Hujša kot je bolezen, večje je tveganje za nastanek te bolezni pri sorodnikih.
Številne večfaktorske lastnosti vplivajo na določen spol.
Več sorodnikov, ki imajo to lastnost, večje je tveganje za razvoj te bolezni pri prihodnjih potomcih.

Vse obravnavane vrste dedovanja pripadajo klasičnim variantam, vendar na žalost številnih znakov in bolezni ni mogoče razložiti, ker pripadajo netradicionalnemu dedovanju.

Ko načrtujete rojstvo otroka, ne zanemarite obiska genetske posvetovalnice. Pristojni strokovnjak vam bo pomagal razumeti vaš rodovnik in oceniti tveganje za otroka s posebnimi potrebami.

Neodpustljive filmske napake, ki jih verjetno nikoli niste opazili Verjetno je zelo malo ljudi, ki ne uživajo v gledanju filmov. Vendar pa tudi v najboljšem kinu obstajajo napake, ki jih gledalec lahko opazi.

15 najlepših žena milijonarjev. Oglejte si seznam žena najuspešnejših ljudi na svetu. So osupljive lepotice in pogosto uspešne v poslu.

Zakaj še nikoli nisi videl mladiča goloba? Pojdite na kateri koli mestni trg in nedvomno boste videli na stotine golobov, ki obletavajo mimoidoče. Toda kljub tako velikemu številu.

AVTOSOMNO DOMINANTNI TIP DEDOVANJA

Primeri bolezni: Marfanov sindrom, hemoglobinopatija M, Huntingtonova horea, polipoza kolona, družinska hiperholesterolemija, nevrofibromatoza, polidaktilija.

Avtosomno dominantna vrsta dedovanja značilno naslednje znaki:

· Enaka pogostnost patologije pri moških in ženskah.

· Prisotnost bolnikov v vsaki generaciji rodovnika, tj. reden prenos bolezni iz roda v rod (t.i. vertikalna distribucija bolezni).

· Verjetnost za bolnega otroka je 50% (ne glede na spol otroka in število rojstev).

· Neoboleli družinski člani imajo praviloma zdrave potomce (saj nimajo mutiranega gena).

Naštete lastnosti so realizirane pod pogojem popolna prevlada(prisotnost enega dominantnega gena zadostuje za razvoj specifične klinične slike bolezni). Tako se pri ljudeh dedujejo pege, kodrasti lasje, rjava barva oči itd. Z nepopolno dominacijo bodo hibridi pokazali vmesno obliko dedovanja. Če ima gen nepopolno penetracijo, morda ne bo bolnikov v vsaki generaciji.

AVTOSOMNO RECESIVNI TIP DEDOVANJA

Primeri bolezni: fenilketonurija, očesno-kožni albinizem, anemija srpastih celic, adrenogenitalni sindrom, galaktozemija, glikogenoza, hiperlipoproteinemija, cistična fibroza.

Avtosomno recesivni način dedovanja značilno naslednje znaki:

· Enaka pogostnost patologije pri moških in ženskah.

· Manifestacija patologije v rodovniku "vodoravno", pogosto pri sorojencih.

· Odsotnost bolezni pri mešancih (otroci istega očeta od različnih mater) in polbratih (otroci iste matere od različnih očetov).

· Bolnikovi starši so običajno zdravi. Isto bolezen je mogoče odkriti pri drugih sorodnikih, na primer pri bratrancih ali bratrancih bolnika.

Pojav avtosomno recesivne patologije je verjetnejši v sorodniških zakonih zaradi večje verjetnosti srečanja dveh zakoncev, ki sta heterozigotna za isti patološki alel, prejet od skupnega prednika. Večja kot je stopnja povezanosti med zakoncema, večja je ta verjetnost. Najpogosteje je verjetnost dedovanja bolezni avtosomno recesivnega tipa 25%, saj zaradi resnosti bolezni takšni bolniki bodisi ne živijo v rodni dobi ali se ne poročijo.

NA KROMOSOM VEZANO X-DOMINANTNO DEDOVANJE

Primeri bolezni: ena oblika hipofosfatemije je na vitamin D odporen rahitis; Charcot-Marie-Toothova bolezen - povezana dominanta; Orofacialno-digitalni sindrom tipa I.

Znaki bolezni:

· Prizadeti so moški in ženske, ženske pa dvakrat pogosteje.

· Prenos patološkega alela s strani bolnega človeka na vse hčere in samo na hčere, ne pa na sinove. Sinovi prejmejo kromosom Y od očeta.

· Prenos bolezni z bolne ženske na sinove in hčere je enako verjeten.

· Bolezen je hujša pri moških kot pri ženskah.

X-VEZANO RECESIVNO DEDOVANJE

Primeri bolezni: hemofilija A, hemofilija B; X-vezana recesivna bolezen Charcot-Marie-Tooth; barvna slepota; Duchenne-Beckerjeva mišična distrofija; Kallmannov sindrom; Hunterjeva bolezen (mukopolisaharidoza tipa II); hipogamaglobulinemija brutonskega tipa.

Znaki bolezni:

· Bolniki so rojeni fenotipsko zdravim staršem.

· Bolezen se pojavi skoraj izključno pri moških. Matere bolnikov so obvezni nosilci patološkega gena.

· Sin nikoli ne podeduje bolezni po očetu.

· Nosilec mutantnega gena ima 25% možnost, da bo imel bolnega otroka (ne glede na spol novorojenčka); verjetnost, da bo fantek zbolel, je 50%.

HOLANDRIC ALI POVEZAN NA KROMOSOM Y,

VRSTA DEDOVANJA

Primeri znakov: ihtioza kože, hipertrihoza ušes, čezmerna rast las na srednjih falangah prstov, azoospermija.

Znaki:

· Prenos lastnosti z očeta na vse sinove in edince.

· Hčere nikoli ne podedujejo lastnosti po očetu.

· »Vertikalna« narava dedovanja lastnosti.

· Verjetnost dedovanja za samce je 100 %.

MITOHONDRIJSKO DEDOVANJE

Primeri bolezni(mitohondrijske bolezni): Leberjeva optična atrofija, Leighov sindrom (mitohondrijska mioencefalopatija), MERRF (mioklonična epilepsija), družinska dilatativna kardiomiopatija.

Znaki bolezni:

· Prisotnost patologije pri vseh otrocih bolne matere.

· Rojstvo zdravih otrok od bolnega očeta in zdrave matere.

Te lastnosti so razložene z dejstvom, da so mitohondriji podedovani od matere. Del očetovega mitohondrijskega genoma v zigoti je DNK od 0 do 4 mitohondrijev, materin genom pa je DNK iz približno 2500 mitohondrijev. Poleg tega se zdi, da je po oploditvi replikacija očetove DNK blokirana.

Z vso raznolikostjo genskih bolezni v njihovi patogenezi obstaja splošni vzorec: začetek patogeneze katere koli genske bolezni je povezan z primarni učinek mutantnega alela- patološki primarni produkt (kvalitativno ali kvantitativno), ki je vključen v verigo biokemičnih procesov in povzroči nastanek okvar v celični, organ in ravni organizma.

Patogeneza bolezni na molekularni ravni se razvije glede na naravo mutantnega genskega produkta v obliki naslednjih motenj:

Nenormalna sinteza beljakovin;

Pomanjkanje primarne proizvodnje izdelkov (najpogosteje);

Proizvodnja zmanjšane količine normalnega primarnega produkta (v tem primeru je patogeneza zelo spremenljiva);

Proizvodnja presežne količine produkta (ta možnost je samo domnevna, vendar še ni bila odkrita pri specifičnih oblikah dednih bolezni).

Možnosti za izvajanje delovanja nenormalnega gena:

1) nenormalen gen → prenehanje sinteze mRNA → prenehanje sinteze proteinov → dedna bolezen;

2) nenormalni gen → prenehanje sinteze mRNA → dedna bolezen;

3) nenormalen gen s patološko kodo → sinteza patološke mRNA → sinteza patološkega proteina → dedna bolezen;

4) motnje vklopa in izklopa genov (zatiranje in depresija genov);

5) nenormalni gen → pomanjkanje sinteze hormonskih receptorjev → dedna hormonska patologija.

Primeri 1. različice genske patologije: hipoalbuminemija, afibrinogenemija, hemofilija A (faktor VIII), hemofilija B (IX - Christmas faktor), hemofilija C (XI faktor - Rosenthal), agamaglobulinemija.

Primeri 2. možnosti: albinizem (pomanjkanje encima - tirozinaza → depigmentacija); fenilketonurija (pomanjkanje fenilalanin hidroksilaze → kopiči se fenilalanin → njegov presnovni produkt fenilpiruvat je toksičen za centralni živčni sistem → razvije se duševna zaostalost); alkaptonurija (pomanjkanje oksidaze homogentizinske kisline → homogentizinska kislina se kopiči v krvi, urinu, tkivih → obarvanje tkiv, hrustanec); encimopatska methemoglobinemija (pomanjkanje methemoglobin reduktaze → methemoglobin se kopiči → razvije se hipoksija); adrenogenitalni sindrom (ena najpogostejših dednih bolezni človeka: pogostnost v Evropi 1:5000, med Eskimi na Aljaski 1:400 - 1:150; okvara 21-hidroksilaze → pomanjkanje kortizola, kopičenje androgenov → pri moških - pospešen spolni razvoj, pri ženskah - virilizacija).

Primer 3. različice genske patologije: M - hemoglobinoza (sintetizira se nenormalen M-hemoglobin, ki se od normalnega A-hemoglobina razlikuje po tem, da se na 58. mestu α-verige (ali na 63. mestu β-verige) histidin nadomesti s tirozinom → M-hemoglobin vstopi v močna vez s kisikom, ki ga ne daje tkivom, tvori methemoglobin → razvije se hipoksija).

Primer možnosti 4: talasemija. Znano je, da fetalne rdeče krvničke vsebujejo poseben fetalni hemoglobin, katerega sintezo nadzirata dva gena. Po rojstvu je delovanje enega od teh genov zavirano in vklopljen je drug gen, ki zagotavlja sintezo Hb A (95-98% hemoglobina pri zdravih ljudeh). Pri patologiji lahko opazimo obstojnost sinteze fetalnega hemoglobina (njegova količina pri zdravih ljudeh je 1-2%). Hb S je manj stabilen kot Hb A – zato se razvije hemolitična anemija.

Primer možnosti 5: testikularna feminizacija. Ugotovljeno je bilo, da posamezniki s to boleznijo nimajo receptorjev za testosteron. Zato moški zarodek pridobi lastnosti, značilne za žensko telo.

Patogeneza katere koli dedne bolezni pri različnih posameznikihčeprav so podobni v primarnih mehanizmih in fazah, se oblikuje strogo individualno– patološki proces, ki ga sproži primarni učinek mutantnega alela, pridobi celovitost z naravnimi individualnimi variacijami odvisno od genotipa organizma in okoljskih razmer.

Značilnosti klinična slika genske bolezni povzročajo načela izražanje, zatiranje in interakcija genov.

Razlikujejo se: Glavne značilnosti genskih bolezni:značilnosti klinične slike; klinični polimorfizem; genetska heterogenost. Hkrati je nemogoče v celoti upoštevati vse skupne značilnosti ene bolezni. Poznavanje splošnih značilnosti genskih bolezni bo zdravniku omogočilo sum na dedno bolezen tudi v občasnem primeru.

Značilnosti klinične slike:

različne manifestacije- patološki proces prizadene več organov že v začetnih fazah nastanka bolezni;

različne starosti nastopa bolezni;

napredovanje klinične slike in kronični potek;

Pogojno invalidnost že v otroštvu in krajša pričakovana življenjska doba.

Raznolikost manifestacij in vpletenost številnih organov in tkiv v patološki proces za to skupino bolezni je posledica dejstva, da primarna okvara je lokalizirana v celičnih in medceličnih strukturah številnih organov. Na primer, pri dednih boleznih vezivnega tkiva je motena sinteza beljakovine ene ali druge vlaknate strukture, specifične za vsako bolezen. Ker je vezivno tkivo prisotno v vseh organih in tkivih, je pestrost kliničnih simptomov pri teh boleznih posledica nepravilnosti vezivnega tkiva v različnih organih.

Starost začetka za to skupino bolezni praktično neomejeno: od zgodnjih faz embrionalnega razvoja (prirojene okvare) – do starosti ( Alzheimerjeva bolezen). Biološka osnova različnih starosti pojava genskih bolezni je v strogo časovnih vzorcih ontogenetske regulacije izražanja genov. Razlogi za različne starosti pojava iste bolezni so lahko individualne značilnosti pacientovega genoma. Učinek drugih genov na manifestacijo učinka mutantnega gena lahko spremeni čas razvoja bolezni. Pomembni so tudi čas začetka delovanja patoloških genov in razmere v okolju, zlasti v prenatalnem obdobju. Splošni podatki o času klinične manifestacije genskih bolezni kažejo, da se 25% vseh genskih bolezni razvije v maternici, skoraj 50% genskih bolezni pa se pojavi v prvih treh letih življenja.

Za večino genskih bolezni je značilno napredovanje klinične slike in kronični dolgotrajni potek z recidivi. Resnost bolezni se "povečuje" z razvojem patološkega procesa. Primarna biološka osnova Ta značilnost je kontinuiteta delovanja patološkega gena (ali odsotnost njegovega produkta). To spremlja krepitev patološkega procesa sekundarni procesi: vnetje; distrofija; presnovne motnje; hiperplazija.

Večina genskih bolezni je huda in vodi do invalidnost v otroštvu in skrajša pričakovano življenjsko dobo. Bolj ko je monogensko določen proces pomemben pri zagotavljanju življenjske aktivnosti, bolj klinično hujša je manifestacija mutacije.

Koncept "klinični polimorfizem" združiti:

Variabilnost: čas nastopa bolezni; resnost simptomov; trajanje iste bolezni;

Toleranca na terapijo.

Genetske vzroke kliničnega polimorfizma lahko določi ne le patološki gen, temveč tudi genotip kot celota, to je genotipsko okolje v obliki modifikatorskih genov. Genom kot celota deluje kot zelo usklajen sistem. Skupaj s patološkim genom posameznik od svojih staršev podeduje kombinacije drugih genov, ki lahko povečajo ali oslabijo učinek patološkega gena. Poleg tega pri razvoju genske bolezni, tako kot vsaka dedna lastnost, ni pomemben le genotip, ampak tudi zunanje okolje. Za to stališče obstaja veliko dokazov iz klinične prakse. Na primer, simptomi fenilketonurije pri otroku so hujši, če je materina prehrana med prenatalnim razvojem vključevala veliko živil, bogatih s fenilalaninom.

Obstaja koncept genetska heterogenost maskiran kot klinični polimorfizem.

Genetska heterogenost pomeni, da lahko klinično obliko genske bolezni povzročijo:

mutacije v različnih genih, kodiranje encimov ene presnovne poti;

različne mutacije v istem genu, kar vodi do nastanka različnih alelov (več alelov).

Pravzaprav v teh primerih govorimo o drugačnem nosološke oblike, z etiološkega vidika, združeni v eno obliko zaradi klinične podobnosti fenotipa. Pojav genetske heterogenosti je splošen, lahko ga imenujemo pravilo, saj velja za vse beljakovine v telesu, vključno ne samo s patološkimi, ampak tudi z normalnimi različicami.

Dešifriranje heterogenosti genskih bolezni se intenzivno nadaljuje v dveh smereh:

klinični- bolj natančno preučeno fenotip(analiza klinične slike bolezni), več je možnosti pri odkrivanju novih oblik bolezni, pri delitvi proučevane oblike na več nozoloških enot;

genetski- zagotavlja najbolj popolne informacije o heterogenosti klinične oblike bolezni Metoda DNK sonde(sodobna metoda za analizo človeških genov). Dodelitev gena eni ali različnim povezovalnim skupinam, lokalizacija gena, njegova struktura, bistvo mutacije - vse to omogoča prepoznavanje nosoloških oblik.

Koncept genetska heterogenost genskih bolezni odpira številne možnosti pri razumevanju bistva posameznih oblik in vzrokov kliničnega polimorfizma, kar je za praktično medicino izjemno pomembno in daje naslednje možnosti: pravilno diagnozo; izbira metode zdravljenja; medicinsko in genetsko svetovanje.

Razumevanje epidemiologija genskih bolezni potrebno za zdravnika katere koli specialnosti, saj se lahko v svoji praksi sreča z manifestacijami redke dedne bolezni na območju ali prebivalstvu, ki ga oskrbuje. Poznavanje vzorcev in mehanizma širjenja genskih bolezni bo zdravniku pomagalo pravočasno razviti preventivne ukrepe: pregled za heterogenost; genetsko svetovanje.

Epidemiologija genskih bolezni vključuje naslednje informacije:

O razširjenosti teh bolezni;

O pogostnostih heterozigotnega nosilstva in dejavnikih, ki jih določajo.

Razširjenost bolezni(ali število bolnikov) v populaciji določeno s populacijskimi vzorci: intenzivnost mutacijskega procesa; selekcijski pritisk, ki določa plodnost mutantov in heterozigotov v specifičnih okoljskih pogojih; migracije prebivalstva; izolacija; genetski odmik. Podatki o razširjenosti dednih bolezni so še vedno razdrobljeni zaradi naslednjih razlogov: veliko število nozoloških oblik genetskih bolezni; njihova redkost; nepopolna klinična in patološka diagnoza dedne patologije. Najbolj objektivna ocena razširjenosti teh bolezni v različnih populacijah je določitev njihovega števila med novorojenčki, tudi mrtvorojenimi. Skupna pogostnost novorojenčkov z genetskimi boleznimi v populaciji kot celoti je približno 1 %, od tega:

Z avtosomno prevladujočo vrsto dedovanja - 0,5%;

Z avtosomno recesivno - 0,25%;

X-vezan - 0,25%;

Y-vezane in mitohondrijske bolezni so izjemno redke.

Prevalenca posameznih oblik bolezni se giblje med 1:500 (primarna hemokromatoza) do 1:100000 in manj (hepatolentikularna degeneracija, fenilketonurija).

Upošteva se razširjenost genske bolezni:

Visoka – če se pojavi 1 bolnik na 10.000 novorojenčkov ali pogosteje;

Osnovni simboli:

Pri izdelavi rodovnikov je treba upoštevati po pravilih :

a) iz zbrane zgodovine je treba ugotoviti število generacij;

b) rodovnik se začne graditi iz probanda;

c) vsaka generacija je oštevilčena z rimskimi številkami na levi;

d) simboli, ki označujejo posameznike ene generacije, so nameščeni na vodoravni črti in oštevilčeni z arabskimi številkami.

Obstajajo naslednje vrste dedovanja znaki:

avtosomno dominantno;

avtosomno recesivno;

X-vezana (spolno povezana) dominantna;

X-vezan (spolno povezan) recesiven;

holandrijsko.

Avtosomno dominantna vrsta dedovanja

Bolan otrok se rodi bolnim staršem s 100% verjetnostjo, če so homozigoti; 75 %, če so heterozigoti.

Avtosomno recesivni način dedovanja

Tako moški kot ženske so enako prizadeti.

Verjetnost, da bo otrok bolan od zdravih staršev, je 25%, če sta heterozigota, 0%, če sta oba ali eden od njiju homozigot za dominantni gen.

Pogosto se kaže v sorodniških zakonih.

X-vezana (spolno vezana) dominantna vrsta dedovanja

Bolni ljudje se pojavljajo v vsaki generaciji.

Ženske so bolj prizadete.

Če je oče bolan, so bolne vse njegove hčere.

Bolan otrok se rodi bolnim staršem z verjetnostjo 100%, če je mati homozigotna, 75% če je mati heterozigotna.

Verjetnost, da bi imeli bolnega otroka od zdravih staršev, je 0%.

X-vezan (spolno vezan) recesivni način dedovanja

Bolniki se ne pojavljajo v vsaki generaciji.

Večinoma so prizadeti moški.

Verjetnost, da se zdravim staršem rodi bolan deček, je 25 %, bolna deklica pa 0 %.

Nizozemski tip dedovanja

Bolni ljudje se pojavljajo v vsaki generaciji.

Zbolijo samo moški.

Če je oče bolan, so bolni vsi njegovi sinovi.

Verjetnost, da se bolnemu očetu rodi bolan fant, je 100-odstotna.

Dvojček metoda (leta 1876 predlagal F. Galton) je preučevanje genetskih vzorcev pri dvojčkih.

Bistvo metode: primerjava lastnosti v različnih skupinah dvojčkov na podlagi njihovih podobnosti (konkordanca) ali razlik (diskordanca).

Koraki metode:

1. Sestavljanje vzorca dvojčkov iz celotne populacije.

2. Diagnoza zigotnosti dvojčkov.

3. Ugotavljanje relativne vloge dednosti in okolja pri oblikovanju lastnosti.

D
Za oceno vloge dednosti in okolja pri oblikovanju in razvoju lastnosti uporabljajo Holzingerjeva formula:

kjer je N delež dednih dejavnikov, KMB% in KDB% skladnosti enojajčnih in dvojajčnih dvojčkov v odstotkih.

Če je H večji od 0,5, ima pri nastanku lastnosti veliko vlogo genotip, če pa je H manjši od 0,5, veliko vlogo igra okolje.

Citogenetska metoda - To je študija kariotipa z uporabo mikroskopske tehnologije.

Koraki metode:

1. Pridobivanje in gojenje celic (limfocitov, fibroblastov) na umetnih hranilnih gojiščih.

2. Dodatek fitohemaglutinina v hranilni medij za spodbujanje delitve celic.

3. Zaustavitev celične delitve v fazi metafaze z dodajanjem kolhicina.

4. Obdelava celic s hipotonično raztopino NaCl, zaradi česar se celična membrana uniči in pride do "razpršenosti" kromosomov.

5. Barvanje kromosomov s posebnimi barvili.

6. Mikroskopiranje in fotografiranje kromosomov.

7. Izdelava idiograma in njegova analiza.

Metoda omogoča:

a) diagnosticirati genomske in kromosomske mutacije;

b) določiti genetski spol organizma.

Metoda statistične populacije - je preučevanje genetske sestave populacije. Temelji na Hardy-Weinbergovem zakonu in nam omogoča določanje frekvence genov in genotipov v različnih populacijah (glej poglavje VII).

Biokemijske metode. Vzrok večine dednih monogenih bolezni so presnovne okvare, povezane z encimopatijami (motnjami v strukturi encimov, ki sodelujejo pri presnovnih reakcijah). Hkrati se v telesu kopičijo vmesni presnovni produkti, zato je z njihovo določitvijo ali aktivnostjo encimov z biokemičnimi metodami mogoče diagnosticirati dedne presnovne bolezni (genske mutacije). Kvantitativne biokemične metode (stresni testi) omogočajo identifikacijo heterozigotnega nosilca patološkega recesivnega gena.

Metode rekombinantne DNA(kloniranje DNK in hibridizacija nukleinskih kislin)- omogočajo odkrivanje patološkega gena v genomu, če je ta gen sekvenciran (nukleotidno zaporedje je popolnoma določeno).

Dermatoglifska analiza je študija grebenaste kože človeka (koža konic prstov, dlani in plantarna stran stopal), kjer je papilarna plast dermisa močno izražena.

Metoda se uporablja:

a) ugotoviti zigotnost dvojčkov;

b) kot ekspresna metoda za diagnosticiranje prirojene komponente nekaterih dednih bolezni.

Običajno je pri genomski patologiji opaziti kombinacijo določenih kazalcev: radialne zanke na 4. in 5. prstu, štirimestni utor, glavni dlančni kot od 60 0 do 80 0 itd.

Kemične metode temelji na visokokakovostnih barvnih kemičnih reakcijah. Uporabljajo se za preliminarno diagnozo dednih presnovnih bolezni. Kot presejalni test diagnoza fenilketonurija Uporablja se metoda vlaženja trakov papirja, namočenih v 10% raztopini FeCl 3 ali 2,4 dinitrofenilhidrazina, z otrokovim urinom. Če je v urinu prisotna fenilpirovična kislina, se na filtrirnem papirju pojavi zelenkasta barva.

Opredelitev X- inY-spolni kromatin. Za raziskave se uporabljajo bukalne epitelijske celice ali levkociti. X-kromatin določimo z barvanjem preparata acetorcein, in Y-kromatin - pri barvanju Acrychinipriet. S temi metodami je mogoče določiti število spolnih kromosomov v kariotipu (število X kromosomov je vedno za enkrat večje od števila X kromatinskih grudic, število Y kromosomov je enako številu Y kromatinskih grudic) ; ugotavljanje genetskega spola posameznika, diagnostika kromosomskih bolezni spola (v kombinaciji z drugimi metodami).

Prenatalne diagnostične metode omogočajo odkrivanje dednih okvar ploda v zgodnjih fazah nosečnosti.

1. posredno metode (objekt raziskave je nosečnica).

2. Neposredne metode ( predmet proučevanja je plod).

Posredne metode so indicirane za vse nosečnice in vključujejo:

porodniški in ginekološki pregled;

medicinski genetski pregled;

serološki pregled;

študija vsebnosti zarodkov specifičnih proteinov.

Raven -FP se poveča z: ogroženim splavom; intrauterina smrt ploda; Rh nezdružljivost med materjo in plodom; večplodna nosečnost; kila popkovine; okvare nevralne cevi; sakrokokcigealni teratom. Nizka stopnja -FP opazimo pri Downovem sindromu.

Neposredne raziskovalne metode: neinvazivna (ultrazvok) ininvazivna (amniocenteza, biopsija horionskih resic, fetoskopija).

Indicirane so neposredne neinvazivne metode vsem nosečnicam ženske (varno za mater in plod).

ultrazvok - uporaba ultrazvoka za pridobitev slike ploda in njegovih membran na monitorju. Metoda se uporablja v 12-15 tednih nosečnosti, ko so oblikovani vsi organski sistemi ploda, in omogoča ugotavljanje večplodnih nosečnosti in večjih okvar (hidrocefalus, anencefalija, aplazija udov itd.).

Izvajajo se neposredne invazivne metode po strogih indikacijah (starost ženske je več kot 35 let; strukturne preureditve kromosomov pri enem od staršev; prvi otrok ima bolezen z recesivno vrsto dedovanja; nosečnost zaradi psihološke travme, hude bolezni itd.).

Amniocenteza. Po obdelavi kože z iglo prebodemo trebušno steno in maternico ter z brizgo pod nadzorom ultrazvoka odvzamemo amnijsko tekočino. Tekočina se uporablja za biokemične raziskave (diagnostika genskih mutacij), fetalne celice, ki jih vsebuje, pa za citogenetske raziskave (diagnostika kromosomskih in genomskih mutacij).

Biopsija horionskih resic Opravljeno pod nadzorom ultrazvoka v 8-12 tednih nosečnosti. S pomočjo katetra s plastično kanilo, povezano z brizgo, ekstrahiramo 10–25 mg horionskih resic in jih uporabimo za citogenetske, biokemične študije in analizo DNK. Metoda omogoča diagnosticiranje različne mutacije v zgodnji nosečnosti.

Fetoskopija (amnioskopija) Izvedeno v 18–22 tednih nosečnosti z uporabo fiberoptičnega endoskopa, vstavljenega pod lokalno anestezijo v amnijsko votlino skozi trebušno steno maternice. Metoda omogoča pregled ploda, posteljice, popkovine in odvzem plodove krvi iz popkovine za diagnosticiranje dednih bolezni krvi. Redko uporabljen; v 5–10 % primerov lahko povzroči spontani splav.