Reglas de herencia de Mendel

enfermedad monogene hereditaria también se llama mendeliana, ya que se heredan de acuerdo con las normas que establecen Gregor Mendel en 1865. Mendel

mérito principal radica en el hecho de que se basa en una evaluación cuantitativa de los resultados de los híbridos descendientes división de guisantes de diferentes características cualitativas sugirió la presencia de unidades elementalesherencia llamados genes. En la literatura científica sobre el fondo de Mendel también incluir el establecimiento de una serie de reglas de herencia, algunos de los cuales fue descubierto los precursores de Mendel.

primera regla - el imperio de la dominación. Su esencia se reduce a la de las dos copias de cada gen, y que se denominan alelos contenidos en cada celda, se puede suprimir o enmascarar la expresión de una segunda copia( alelo).Si los alelos son idénticos, el individuo con una llamada genotipo homocigoto, y si son diferentes - heterocigóticos. En consecuencia, el alelo dominante determina el rasgo de carácter incluso en el estado heterocigoto y recesivo( enmascarado) alelo determina sólo el rasgo de carácter cuando está en el estado homocigótico. En consecuencia, todas las enfermedades hereditarias mendelianas están divididos en dominante y recesivo. Si los individuos heterocigóticos manifiestan ambos alelos, t. E. No hay predominio de uno sobre otro alelo, tales alelos se denominan codominantes. Bien conocido ejemplo son alelos kodominirovaniya A y del grupo sanguíneo B AB0.antígenos de grupo sanguíneo de la calle IV se muestran como A y B. Mendel

también sugirieron que en el germen de células padres golpea accidentalmente uno de los alelos de cada gen, por lo que 50% de los gametos que llevan un alelo y el segundo 50% - otros. Esta declaración se llama la segunda regla de Mendel o regla de reparto. Si ambos padres son heterocigóticos para algún gen en la descendencia de tales padres división y 3/4 descendencia será observado será dominante, y sólo 1/4 - un recesiva, que es causada por una asociación aleatoria de los gametos que tienen diferentes alelos del gen. Cuando esta división será diferente en el genotipo, es decir 1: 2: 1. De acuerdo con ello, aunque sólo uno de los progenitores es heterocigoto y homocigoto para el segundo gen recesivo, la ruptura de la presencia de unos rasgos dominantes y recesivos será 1: 1.Si uno de los padres es homocigoto y el otro heterocigotos para el gen dominante es fenotípicamente toda la descendencia tendrá sólo el rasgo dominante. Para entender cómo la regla de división trabaja mejores bares Penneta que el genetista Inglés ofrecido para la representación gráfica de los resultados de los diferentes pasos( ver. Tab.).

Tabla

Grille Penneta refleja escisión da como resultado la descendencia de la unión de dos padres heterocigotos gametos

madre
Un	y
gametos padre	Un	AA	Aa
y	Aa	aa

Tabla

Grille Penneta escisión da como resultado que refleja en la descendencia dematrimonio de los padres, uno de los cuales es heterocigoto y el otro es homocigótica para el gen recesivo

gametos madre
y	y
gametos padre	un	AA AA
y	aa

Tabla

eshetka Penneta que refleja los resultados de escisión en la descendencia del matrimonio de los padres, uno de los cuales es heterocigotos y homocigotos para el segundo gen dominante

gametos madre
Un	Un
gametos padre	Un
AA AA y	Aa Aa

Mendel estaba claro que la división observada de la progenie de los cruces de los padres con diferentes genotipos son eventos con un cierto grado de probabilidad y se pueden identificarSólo un gran número de descendientes. A partir de la teoría de la probabilidad de seguir dos reglas - la regla de la multiplicación y la adición de regla de probabilidad.regla de la multiplicación

establece que si se producen determinados eventos independientemente uno del otro, la probabilidad de que dos eventos se producen al mismo tiempo, es el producto de las probabilidades de estos eventos. La probabilidad de la formación de los gametos con un gen recesivo de los padres heterocigotos para este gen es un medio para cada padre. La probabilidad de satisfacer estos gametos con un gen recesivo durante la formación del cigoto será igual al producto de las probabilidades de formación de los gametos de cada padre, t. E. 1/2 x 1/2 = 1/4( 25% de todos los niños).Además

regla establece que si quieres saber la probabilidad de que uno u otro caso, la probabilidad de cada uno de estos eventos se suman. Por lo tanto, si estamos interesados ​​en la probabilidad de que la descendencia homocigota de padres heterocigotos en un matrimonio, es necesario añadir la probabilidad de homocigotos recesivos y dominantes, t. E. 1/4 + 1/4 = 1/2.

Estas normas a menudo tienen que utilizar un genetista clínico en el momento del asesoramiento genético en el cálculo de las probabilidades de ciertos eventos en familias con una enfermedad hereditaria niño enfermo.tercera regla de

Mendel, o regla de los independientes que combinan: los genes que determinan diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros. Es evidente que esta regla no se refiere a la herencia de un rasgo de estados alternativos, y para dos y un mayor número de funciones.

Aquí está un ejemplo de la división en la descendencia de la unión de los padres heterocigotos para dos genes al mismo tiempo( AAV b ), cada uno de estos genes afecta a diferentes síntomas. La manera más fácil de hacer esto utilizando una celosía Penneta( ver. Tabla).

AB

Ab

aB

ab

gametos

padre AB Tabla

madre gametos	AABB	AAbV	AABB	AAVB
Ab	AAVB	AAbb	AAVB	AABB
aB	AABB	AabV	AABB	aabV
ab	AAVB	aabb	AAVB	aabb

la descendencia del matrimonio de dobles heterocigotos observó cuatro fenotipos dominantes: para ambos caracteres, dominante o uno u otro estado, o recesivo uno u otro estado, es recesivo a los dos signos de forma simultánea. La relación entre estos fenotipos en el orden en que se registran arriba es de 9: 3: 3: 1.Estas relaciones se obtienen fácilmente multiplicando las probabilidades de los fenotipos correspondientes bajo división monohíbrida. Por lo tanto, la probabilidad de un fenotipo dominante para cada rasgo en una cruz monohíbrida es 3/4.Si son independientes entre sí, la probabilidad de manifestación conjunta será de 3/4 x 3/4 = 9/16.La proporción de genotipos en cruzas dihíbridas es diferente de la relación de fenotipos.

Especificidad de las reglas mendelianas en genética médica

Es bastante natural que una persona por razones éticas no pueda tener cruces controlados. Además, la cantidad de niños en la familia, por regla general, es pequeña. Para demostrar la naturaleza autosómica dominante o autosómica recesiva de la herencia de la enfermedad, es necesario recolectar un número suficientemente grande de familias con un gran número de niños en estas familias. Si consideramos que la mayoría absoluta de las enfermedades hereditarias es rara, queda claro que la mayoría de las veces la genética médica tiene que usar requisitos simplificados para la evidencia de cierto tipo de herencia. Estos requisitos simplificados siguen, sin embargo, de las reglas de la herencia mendeliana.

Por lo general, en el campo de la genética médica cae una familia en la que hay un paciente o pacientes con una supuesta enfermedad hereditaria. Para esa familia, por lo general, recopilan un pedigrí, establecen los antepasados ​​de los padres y sus familiares y describen el estado de su salud, así como otra información. Es costumbre representar gráficamente el pedigrí, usando ciertos símbolos para esto.

Herencia autosómica dominante de

La mayoría absoluta de las enfermedades autosómicas dominantes ocurre con una frecuencia de 1: 10,000 o menos. Con una ocurrencia tan rara en la mayoría de las familias en las que existe dicha enfermedad, solo se ve afectado uno de los padres, y él es un portador heterocigoto del gen mutante correspondiente.

Una de las principales razones para el desarrollo de estas enfermedades son las nuevas mutaciones emergentes en las células germinales individuales de uno de los padres, entonces la enfermedad autosómica dominante será el único caso de la enfermedad en la familia. Naturalmente, las probabilidades de que un paciente así transmita la mutación a sus hijos serán comunes para la herencia autosómica dominante, 50%.La frecuencia de nuevas mutaciones emergentes en genes individuales es inversamente proporcional al grado en que las manifestaciones de esta mutación afectan la aptitud del paciente. Por aptitud es la capacidad de un individuo para vivir para reproducirse y dejar descendencia. Todas las enfermedades autosómicas dominantes reducen la aptitud de los pacientes en los que se observan. Sin embargo, esto sucede en diferentes grados.ictiosis vulgar( excesiva descamación de la piel en diferentes partes del cuerpo, sequedad de las palmas y el exceso de estriación) o polidactilia preaxial( dedo adicional del pulgar) se reduce prácticamente portadores de la aptitud de los genes mutantes. En consecuencia, las mutaciones en estos genes reaparecen raramente. Por el contrario, la acondroplasia o displasia tanatofórica de tipo 1 reduce drásticamente la aptitud de sus portadores. Con la acondroplasia, casi todos los pacientes masculinos son estériles, y la displasia tanatophore es letal: los pacientes debido a la falla respiratoria mueren en el período del recién nacido. Es por eso que, con la acondroplasia, una nueva mutación es la causa de la enfermedad en aproximadamente el 80% y con la displasia tanatophoral, en el 100% de los casos.

La segunda causa de desviación ha enviado herencia autosómica dominante: mosaicismo de células germinales. Tal mosaicismo ocurre en las primeras etapas del desarrollo del organismo, en el momento del aislamiento de la ruta embrionaria del desarrollo como resultado de una mutación en una de las células de la vía germinal. Dado que las células germinales se clonan, la mutación puede estar en una parte mayor o menor de las células germinales maduras. Una consecuencia de esto puede ser la aparición en la familia de padres sanos de varios pacientes con enfermedades autosómicas dominantes. Por lo tanto, es el mosaicismo somático que explica los casos repetidos de acondroplasia, osteogénesis imperfecta y otras enfermedades autosómicas dominantes en los niños de padres clínicamente sanos.

En relación con la herencia autosómica dominante, es necesario introducir los conceptos de penetrancia y expresividad del gen.

La penetración de

se puede definir como la proporción de individuos en los que se detecta un gen mutante de todas las personas que heredaron este gen. La penetración puede ser completa o incompleta o expresarse en porcentaje. En los pedigríes, en los que se puede rastrear la herencia de una enfermedad autosómica dominante, la penetración incompleta del gen que causa esta enfermedad se manifestará por el llamado pase de la generación.

La expresividad del gen significa el grado de expresión de la expresión del gen. Como regla general, cualquier rasgo genotransformado varía en su manifestación. Para las enfermedades hereditarias, especialmente autosómica dominante, que varían en gravedad de cada síntoma de la enfermedad, e incluso en una cantidad de síntomas de la enfermedad está bien establecido hecho del hecho de que cada paciente se somete a un examen clínico.

Otra razón para la desviación de las reglas de herencia autosómica dominante, como, de hecho, y otros tipos de herencia, que serán discutidos más adelante, es la dependencia de la edad en la manifestación de muchas enfermedades hereditarias. No todas las enfermedades hereditarias se manifiestan al nacer o poco después. Muchas de estas enfermedades ocurren en la adolescencia o incluso en la adultez.

Demostrar el tipo de herencia de la enfermedad con una edad tardía de la manifestación es muy difícil, y tal vez por eso, siempre tenía que demostrar la herencia dominante para algunas formas de la enfermedad de Alzheimer o demencia senil que se producen después de 50-60 años.

Herencia autosómica recesiva de

Ya se han identificado varios miles de enfermedades heredadas autosómica y recesivamente. Al igual que las enfermedades autosómicas dominantes, la enfermedad autosómica recesiva afecta a todos los órganos y sistemas del cuerpo y, en consecuencia, es extremadamente diversa en sus manifestaciones. La mayoría de las enfermedades autosómicas recesivas son raras. Las enfermedades recesivas frecuentes incluyen, por ejemplo, la fenilcetonuria, cuya frecuencia en la mayoría de los países de Europa occidental es de 1: 10.000( en Rusia 1: 6500).

Debido a la rareza de las enfermedades autosómicas recesivas, así como la gravedad de muchos de ellos en la mayoría de los casos los padres de niños enfermos son portadores heterocigotos y clínicamente sanos.

El riesgo de una enfermedad autosómica recesiva paciente en la familia, en la que los padres son portadores heterocigotos del gen mutante es del 25% y no cambia para cualquier embarazo de una pareja casada. Los pedigríes de pacientes con enfermedad autosómica recesiva generalmente son inexpresivos: los padres y todos los familiares cercanos del paciente están sanos; los hermanos y hermanas pueden estar enfermos( ambos sexos se ven afectados con la misma frecuencia).Si un paciente con una enfermedad recesiva se casa, su pareja es en la mayoría de los casos un homocigoto normal, y por lo tanto todos los niños en dicho matrimonio son saludables, pero son portadores heterocigotos. Sin embargo, a menudo en pedigríes con enfermedades autosómicas recesivas, los padres de los pacientes resultan ser parientes cercanos.

La explicación de la mayor frecuencia de matrimonios estrechamente relacionados en familias en las que hay pacientes con enfermedad autosómica recesiva es muy simple. Menor que el gen recesivo común en la población, menor será la posibilidad de que ambos padres son heterocigóticos para este gen, ya que la probabilidad de una pareja es el producto de la probabilidad de ser portador heterocigoto para cada socio. Por lo tanto, a la frecuencia del transporte heterocigoto del gen de fenilcetonuria, que es aproximadamente 0,02, la probabilidad de rechazo de portador heterocigoto es 0,0004.En otras palabras, cada pareja casada 2500 está representada por portadores heterocigotos. En el caso en el que una pareja es portador heterocigoto fenilcetonuria gen( probabilidad de 0,02), y el segundo cónyuge una probabilidad relativa para el segundo cónyuge sea portador heterocigoto del mismo gen que depende del grado de cónyuges relación.

análisis

Segregación han considerado como reglas de herencia mendeliana se manifiestan en algunos pedigrees en el que hay pacientes con enfermedades hereditarias.

Al mismo tiempo, debe tenerse en cuenta que el análisis de los pedigríes en el mejor de los casos le permite no rechazar la suposición de un cierto tipo de herencia de una enfermedad. Sin embargo, en genética médica hay una manera más rigurosa y precisa de probar este o ese tipo de herencia. Este método se llama análisis de segregación.

análisis

Segregación para el hombre es fundamentalmente diferente de la de los animales de experimentación. En el último caso, el genetista usos controlados padres cruce con genotipos conocidos, y el número de niños es lo suficientemente grande. Sólo enfoque indirecto se puede utilizar para una persona que es comparar los diferentes modelos probabilísticos con los datos disponibles de la familia. En otras palabras, en comparación con la proporción observada de hermanos afectados con el esperado en una hipótesis genética particular. En esta comparación, hay dos problemas.

primera - la complejidad de determinar el método de registro de los pacientes y sus familias;En segundo lugar - es necesario analizar las distintas familias se unen, ya que el tamaño de cada familia individual a una persona no le permite comprobar la hipótesis estadística. Como resultado, empiezan a "interferir" factores tales como el diagnóstico impreciso, la heterogeneidad genética de la enfermedad.

La forma más simple de análisis de segregación puede ser usado para probar una herencia autosómica dominante de la enfermedad, cuando las familias con esta enfermedad son registrados por el padre del paciente( el otro padre está sano).El análisis

segregación, sin embargo, se vuelve más complicada cuando se prueba la hipótesis de herencia autosómica recesiva. Al recoger para el análisis del material de la familia de la familia en la que los padres heterocigotos no han hecho más niños sanos no se tienen en cuenta. Si esto no se tiene en cuenta la frecuencia de segregación, o la frecuencia de los pacientes homocigotos, en la muestra de las familias con niños enfermos, inevitablemente, ser sobrestimada.

más completa es, sin embargo, el análisis de segregación compleja, desarrollado por Morton. Este análisis incluye tanto la base del método de máxima verosimilitud, y le permite obtener la estimación más plausible la segregación no sólo la frecuencia, sino también la probabilidad de registro. En cuanto a los cálculos, este método es mucho tiempo muy, pero hay programas informáticos que le permiten superar esta dificultad.

supuesto, se utilizó el análisis de segregación para demostrar el tipo de herencia de un número relativamente pequeño de enfermedades hereditarias, debido a la rareza de la mayoría de ellos. Para la mayoría de las enfermedades hereditarias que se les atribuyen el tipo de herencia es sólo un número limitado de árboles genealógicos debe ser considerado como un pre-instalado. Esta situación se corrigió rápidamente a través del desarrollo de nuevas técnicas de genética molecular para identificar el primer gen y las mutaciones en estos genes y probar no sólo la significación etiológica de estas mutaciones en la causa de una enfermedad hereditaria, sino también el tipo de herencia de la enfermedad.

embrague con número

herencia ligada al cromosoma X de enfermedades ligadas al cromosoma X conocidos son mucho menos de genes dominantes o recesivos que se "propagan" en los 22 autosomas. Sin embargo alrededor de 300 genes conocidos localizado en el cromosoma X, causando enfermedades hereditarias( genes localizados en el cromosoma X, que se llama ligada al cromosoma X).Estos incluyen genes de la hemofilia A, la miopatía de Duchenne ictiosis, ligada a X, síndrome pigmentaria distrofia retiniana cromosoma X frágil retraso mental, hidrocefalia amiotrofia neural síndrome de Coffin-Lowry, Payne, Opitz, una forma de mucopolisacaridosis, ligada al cromosoma X, insuficienciadeshidrogenasa de glucosa-6-fosfato, y muchas otras enfermedades.

Antes de pasar a la herencia acoplado a cromosomas X e Y, y las características de genealogías con estos tipos de herencia, recordemos que una persona de sexo heterogamético. Las mujeres se encuentran en todas las células de dos cromosomas X, mientras que los hombres - un X y un cromosoma. Los hombres son gemizigotami( contener un cromosoma X) en el cromosoma X y todos los genes contenidos en ella. La herencia de los cromosomas sexuales se produce como un simple características herencia mendeliana.modales

genes que se encuentran en los cromosomas sexuales, los cromosomas se corresponde estrictamente a la conducta en sí misma. Si el gen mutante se encuentra en uno de los cromosomas X de la madre, entonces el cromosoma recibirá el 50% de los hijos e hijas de 50% madre -bearer. Si el gen es "responsable" de una enfermedad recesiva, la propia madre para estar sano, ya que tiene un segundo cromosoma X normal, pero se va a desarrollar en la mitad de los hijos, que recibieron el cromosoma X con el gen mutante, porque el cromosoma Y no es homólogo del cromosoma X.

Las hijas que han recibido un cromosoma alterado de su madre no desarrollarán la enfermedad, ya que obtendrán un segundo cromosoma X normal de su padre. Por lo tanto, si la madre es la portadora del gen recesivo ligado al cromosoma X, el riesgo de enfermedad en sus hijos será del 50% y sus hijas el 0%.Al mismo tiempo, el riesgo de ser portadores heterocigotos en las hijas es del 50%.

En caso de que el padre aún esté enfermo, todos sus hijos estarán saludables y todas las hijas son portadoras heterocigóticas del gen X-linked. Esta situación ocurre cuando la enfermedad recesiva ligada a X no reduce en gran medida la capacidad física del paciente. Un ejemplo de dicha enfermedad es la ictiosis recesiva ligada al cromosoma X, o daltonismo al rojo, ligado al cromosoma X heredado.

Síndrome del cromosoma frágil X

Este síndrome tiene su nombre debido a los estudios citogenéticos realizados en niños con retraso mental.

Ahora se sabe que, en primer lugar, este fenómeno, la fragilidad del cromosoma X, no siempre se observa.

Cabe señalar que la herencia de la enfermedad difiere de Mendeliana. Además, el síndrome es un ejemplo de una mutación dinámica.

Las manifestaciones clínicas del síndrome no son muy específicas. El síntoma principal es el retraso mental, que en algunos pacientes se expresa muy moderadamente. La mayoría de los pacientes sufren de déficit de atención, algunos observan autismo. Los pacientes mayores describen una cara alargada, frente saliente, orejas grandes y protuberantes y macrochorchism.

Hasta hace poco, era muy difícil de explicar la naturaleza del síndrome de la herencia, que se manifestó en los hombres y las mujeres, aunque las mujeres rara vez y síntomas clínicos son menos pronunciadas.

herencia ligada al cromosoma Y de

El cromosoma Y contiene un número relativamente pequeño de genes. A principios de 2002 se asigna un poco más de 35 genes, de los cuales sólo 7 causa enfermedades hereditarias, como la retinitis pigmentosa, varias formas de azoospermia, y gonadoblastomu diskhondrosteoz, violación de la diferenciación de género.

convincente demostrar que la función hereda el cromosoma Y de embrague, pedigrí es extremadamente difícil, ya que debe diferenciarse de herencia autosómica dominante. Sólo gran familia, en la que los pacientes se encuentran entre los niños y niñas, pero la señal es lo mismo que su padre, solamente los niños pueden ser sospechosas que es una herencia ligada-Y.Cuando

enfermedades relacionadas-Y están enfermos también será más que un hombre, pero a diferencia de las enfermedades ligadas al cromosoma X del padre afectado sólo transmitir la enfermedad a sus hijos, sus hijas y sus hijos son siempre saludable.