Les règles d'héritage de Mendel

maladie monogene héréditaire est aussi appelé mendélienne, parce qu'ils sont hérités selon les règles qui définissent Gregor Mendel en 1865. principal mérite Mendel

réside dans le fait qu'il repose sur une évaluation quantitative des résultats des hybrides de pois de division de descendants de différentes caractéristiques qualitatives suggéré la présence d'unités élémentaireshérédité gènes appelés. Dans la littérature scientifique sur le fond de Mendel comprennent également la mise en place d'un certain nombre de règles d'héritage, dont certains ont été effectivement découvert les précurseurs de Mendel.

première règle - la règle de position dominante. Son essence est réduite à celle des deux copies de chaque gène, et qui sont appelés alleles contenues dans chaque cellule, on peut supprimer ou masquer l'expression d'une seconde copie( allèle).Si les allèles sont identiques, l'individu avec un génotype homozygote appel, et si elles sont différentes - hétérozygote. Par conséquent, l'allèle dominant détermine le trait de caractère, même à l'état hétérozygote et allèle récessif( masqué) détermine le trait de caractère que lorsqu'il est à l'état homozygote. En conséquence, toutes les maladies héréditaires mendéliennes sont divisés en dominant et récessif. Si les individus hétérozygotes manifestent les deux allèles, t. E. Il n'y a pas la domination d'un allèle sur une autre, ces allèles sont appelés codominant. Bien connu par exemple sont des allèles kodominirovaniya A et groupe sanguin B AB0.IV antigènes de groupe sanguin de la rue sont représentés par A et B. Mendel

ont également suggéré que, dans les cellules germinales des parents heurte accidentellement un des allèles de chaque gène, de sorte que 50% des gamètes portant un allèle, et la seconde 50% - autre. Cette déclaration est appelée la deuxième règle de la règle ou le fractionnement Mendel. Si les deux parents sont hétérozygotes pour un gène chez les enfants de ces parents division et 3/4 enfants seront observés sera dominante, et seulement 1/4 - récessif, qui est causée par une association aléatoire de gamètes ayant des allèles du gène. Lorsque ce clivage sera différent dans le génotype, qui est de 1: 2: 1. Par conséquent, si un seul parent est hétérozygote et homozygote pour le récessif second gène, le clivage de la présence d'un des traits dominants et récessifs sera de 1: 1.Si l'un des parents est homozygote et l'autre hétérozygotes pour le gène dominant est phénotypiquement tous les descendants aura seulement le trait dominant. Pour comprendre comment la règle de séparation fonctionne meilleurs bars Penneta que le généticien anglais offert pour la représentation graphique des résultats des différents passages( voir. Tab.).

Tableau

Grille Penneta reflétant les résultats de clivage dans la descendance du mariage de deux parents hétérozygotes gamètes

mère
A	et
gamètes père	A	AA	Aa
et	Aa	aa

Tableau

Grille Penneta reflétant les résultats de clivage dans la descendance dele mariage des parents, dont un est hétérozygote et l'autre est homozygote pour le

gène récessif mère
et gamètes	et
père	un gamètes	aA aA
et	aa aa

Tableau

eshetka Penneta reflétant les résultats de clivage dans la descendance du mariage des parents, dont l'un est hétérozygote et homozygote pour le second

gène dominant

gamètes mère
A	A
gamètes père	A		AA AA
et	Aa Aa

Mendel était clair que la scission observée de la descendance de croisements de parents avec des génotypes différents sont des événements avec un certain degré de probabilité et peut être identifiéseulement un grand nombre de descendants. De la théorie des probabilités suivre deux règles - la règle de la règle de multiplication et l'addition des probabilités.règle de multiplication

indique que si certains événements se produisent indépendamment l'un de l'autre, la probabilité que deux événements se produisent en même temps, est le produit des probabilités de ces événements. La probabilité de formation de gamètes avec un gène récessif des parents hétérozygotes pour ce gène est 1/2 pour chaque parent. La probabilité de rencontrer ces gamètes avec un gène récessif pendant la formation du zygote sera égale au produit des probabilités de formation de gamètes provenant de chaque parent, t. E. 1/2 x 1/2 = 1/4( 25% de tous les enfants).règle d'addition

indique que si vous voulez connaître la probabilité d'un ou l'autre événement, la probabilité de chacun de ces événements s'additionnent. Ainsi, si nous nous intéressons à la probabilité de la progéniture homozygote des parents hétérozygotes dans un mariage, il est nécessaire d'ajouter la probabilité d'homozygotes récessifs et dominants, t. E. 1/4 + 1/4 = 1/2.

Ces règles doivent souvent utiliser un généticien clinique au moment du conseil génétique dans le calcul des probabilités de certains événements dans les familles avec une maladie héréditaire de l'enfant malade.troisième règle de

Mendel, ou une règle de combinaison des indépendants: les gènes qui déterminent différents traits sont hérités indépendamment l'un de l'autre. Il est évident que cette règle ne se réfère pas à l'héritage d'un trait d'états alternatifs, et à deux et un plus grand nombre de fonctionnalités.

Voici un exemple de division dans la descendance du mariage des parents hétérozygotes pour deux gènes en même temps( AAV b ), chacun de ces gènes affecte des symptômes différents. La meilleure façon de le faire en utilisant un réseau Penneta( voir. Table).

AB

Ab

aB

ab

gamètes père

AB Table

mère gamètes	AABB	AAbV	AABB	AAVB
Ab	AAVB	AABB	AAVB	AABB
aB	AABB	AabV	AABB	aabV
ab	AAVB	AABB	AAVB	AABB

la progéniture du mariage des doubles hétérozygotes a observé quatre phénotypes: dominante pour les deux traits, dominants ou un ou l'autre état, ou récessive un ou l'autre état, est récessive aux deux signes en même temps. La relation entre ces phénotypes dans l'ordre où ils sont enregistrés ci-dessus est 9: 3: 3: 1.Ces relations sont facilement obtenues en multipliant les probabilités des phénotypes correspondants sous division monohybride. Ainsi, la probabilité d'un phénotype dominant pour chaque trait dans un croisement mono-hybride est 3/4.Si elles sont indépendantes l'une de l'autre, la probabilité de leur manifestation conjointe sera de 3/4 x 3/4 = 9/16.Le rapport des génotypes dans les croisements dihybrides est différent du rapport des phénotypes.

Spécificité des règles mendéliennes en génétique médicale

Il est tout à fait naturel qu'une personne pour des raisons éthiques ne puisse pas avoir de croisements contrôlés. En outre, le nombre d'enfants dans la famille, en règle générale, est faible. Afin de prouver la nature autosomique dominante ou autosomique récessive de l'hérédité de la maladie, il est nécessaire de collecter un nombre suffisamment important de familles avec un grand nombre d'enfants dans ces familles. Si l'on considère que la majorité absolue des maladies héréditaires est rare, il devient clair que le plus souvent la génétique médicale doit utiliser des exigences simplifiées pour la preuve d'un certain type d'héritage. Ces exigences simplifiées découlent, cependant, des règles mendéliennes de l'héritage.

Habituellement dans le domaine de la génétique médicale tombe une famille dans laquelle il y a un patient ou des patients avec une prétendue maladie héréditaire. Pour une telle famille, ils recueillent habituellement un pedigree, établissent les ancêtres des parents et de leurs parents et décrivent le statut de leur santé, aussi bien que d'autres informations. Il est habituel de représenter la généalogie graphiquement, en utilisant certains symboles à cette fin.

Transmission autosomique dominante de l'

La majorité absolue des maladies autosomiques dominantes survient à une fréquence de 1/10 000 ou moins. Avec une telle occurrence rare dans la plupart des familles dans lesquelles il y a une telle maladie, un seul parent est affecté, et il est un transporteur hétérozygote du gène mutant correspondant.

L'une des principales causes de ces maladies - est en train d'émerger des mutations dans les cellules germinales de l'un individu des parents, tandis qu'une maladie autosomique dominante sera le seul cas de la maladie dans la famille. Naturellement, les chances pour un tel patient de transmettre la mutation à leurs enfants seront communes pour l'héritage autosomique dominant, 50%.La fréquence des mutations nouvellement apparues dans les gènes individuels est inversement proportionnelle à la mesure dans laquelle les manifestations de cette mutation affectent la condition physique du patient. Par forme physique, on entend la capacité d'un individu à vivre pour se reproduire et laisser sa progéniture. Toutes les maladies autosomiques dominantes réduisent l'aptitude des patients chez qui elles sont observées. Cependant, cela se produit à différents degrés. Ichtyose vulgaire( mise à l'échelle excessive de la peau aux différentes parties du corps, la sécheresse et l'excès de palmiers striation) ou préaxiale Polydactyly( doigt supplémentaire du pouce) est pratiquement réduite des transporteurs de condition physique des gènes mutants. En conséquence, les mutations dans ces gènes réapparaissent rarement. En revanche, l'achondroplasie ou dysplasie tanatophorique de type 1 réduit considérablement la condition physique de leurs porteurs. Avec l'achondroplasie, presque tous les patients masculins sont stériles, et la dysplasie des tanatophores est létale: les patients souffrant d'insuffisance respiratoire meurent à la période des nouveau-nés. Voilà pourquoi dans achondroplasie nouvelle mutation est la cause de la maladie chez environ 80%, et à la dysplasie de tanatafornoy - dans 100% des cas.

La deuxième cause de déviation a envoyé transmission autosomique dominante - mosaïcisme des cellules germinales. Ce mosaicism se produit dans les premiers stades du développement de l'organisme au moment de l'isolement du chemin de développement embryonnaire à la suite d'une mutation dans l'une des cellules de la manière germinal. Puisque les cellules germinales sont clonées, la mutation peut être dans une partie plus ou moins grande des cellules germinales matures. Une conséquence de ceci peut être l'apparition dans la famille de parents en bonne santé de plusieurs patients atteints de maladies autosomiques dominantes. Ainsi, il est mosaïcisme somatique expliqué par des cas répétés de achondroplasie, ostéogenèse imparfaite et d'autres troubles autosomiques dominantes chez les enfants cliniquement des parents complètement en bonne santé.

En relation avec l'héritage autosomique dominant, il est nécessaire d'introduire les concepts de pénétrance et d'expressivité du gène.

pénétrance peut être défini comme la proportion de personnes qui ont trouvé l'expression du gène mutant, de toutes les personnes qui ont hérité du gène. La pénétration peut être complète ou incomplète ou exprimée en pourcentage. Les pedigrees, dans lequel la succession est tracée maladies autosomiques dominantes, pénétrance incomplète du gène causant une maladie se manifeste un saut génération dite.

L'expression génique désigne le degré d'expression de l'expression génique. En règle générale, tout trait génotransformé varie dans sa manifestation. Pour les maladies héréditaires, en particulier autosomique dominante, dont la gravité de chaque symptôme de la maladie, et même à raison de symptômes de la maladie est bien établie fait du fait que chaque patient subit un examen clinique.

Une autre raison de l'écart par rapport aux règles de transmission autosomique dominante, comme, en effet, et d'autres types d'héritage, dont il sera question ci-dessous, est la dépendance à l'âge dans la manifestation de nombreuses maladies héréditaires. Toutes les maladies héréditaires ne se manifestent pas à la naissance ou peu après. Beaucoup de ces maladies se produisent à l'adolescence ou même à l'âge adulte.

Prouver le type d'héritage de la maladie avec un âge tardif de la manifestation est très difficile, et peut-être pourquoi si longtemps dû prouver l'héritage dominant pour certaines formes de la maladie d'Alzheimer ou d'une démence sénile qui se produisent après 50-60 ans.

autosomique récessive

héritage déjà identifié plusieurs milliers de maladies héréditaires, comme autosomique récessive. Comme une maladie autosomique dominante, affectent tous autosomique récessive organes et systèmes du corps et, par conséquent, sont extrêmement diverses dans ses manifestations. La plupart des maladies autosomiques récessives sont rares. Pour les maladies récessives fréquentes comprennent, par exemple, la phénylcétonurie, dont la fréquence dans la plupart des pays d'Europe occidentale est de 1: 10 000( en russe 1: 6500).

En raison de la rareté des maladies autosomiques récessives, ainsi que la gravité d'un grand nombre d'entre eux dans la plupart des cas, les parents d'enfants malades sont porteurs hétérozygotes et cliniquement sains.

Le risque d'une maladie récessive autosomique patients dans la famille, dont les parents sont porteurs hétérozygotes du gène mutant est de 25% et ne change pas pour une grossesse d'un couple marié.Pedigrees des patients atteints d'une maladie autosomique récessive habituellement inexpressif: les parents et tous les plus proches parents du patient en bonne santé, peuvent être malades frères et sœurs( les deux sexes sont également affectés souvent).Si le patient est une maladie récessive épouse, son partenaire dans la plupart des cas, un homozygote normale, de sorte que tous les enfants du mariage sont en bonne santé, mais sont porteurs hétérozygotes. Cependant, souvent dans les pedigrees avec des maladies autosomiques récessives, les parents des patients s'avèrent être des parents proches.explication

de la plus grande fréquence des mariages étroitement liés dans les familles où il y a des patients autosomique récessif trouble, est très simple. Moins que le gène récessif commun dans la population, moins de chances que les deux parents sont hétérozygotes pour ce gène, puisque la probabilité d'un couple est le produit de la probabilité d'être un porteur hétérozygote pour chaque partenaire. Ainsi, lorsque la fréquence du porteur hétérozygote gène PKU d'environ 0,02, le rejet hétérozygote de probabilité 0,0004.En d'autres termes, chaque 2500e couple marié est représenté par des porteurs hétérozygotes. Dans le cas où l'un des partenaires est porteur hétérozygote gène phénylcétonurie( probabilité de 0,02), et le deuxième conjoint une probabilité relative pour la deuxième conjoint soit porteur hétérozygote du même gène, il dépend du degré de conjoints de parenté.analyse

Ségrégation

ont considéré que les règles de l'hérédité mendélienne se manifestent dans certains pedigrees où il y a des patients atteints de maladies héréditaires.

En même temps, il convient de noter que l'analyse des pedigrees, au mieux, permet de ne pas rejeter l'hypothèse d'un certain type d'héritage d'une maladie. Cependant, en génétique médicale, il y a beaucoup plus rigoureux et précis pour prouver un ou l'autre type d'héritage. Cette méthode est appelée analyse de ségrégation.

analyse

Ségrégation pour l'homme est fondamentalement différent de celui pour les animaux de laboratoire. Dans ce dernier cas, les parents de passage généticien utilise contrôlé par des génotypes connus, et le nombre d'enfants est assez grand. Seule approche indirecte peut être utilisée pour une personne qui est de comparer les différents modèles probabilistes avec les données familiales disponibles. En d'autres termes, par rapport à la proportion observée des frères et soeurs atteints avec attendu à une hypothèse génétique particulière. Dans cette comparaison, il y a deux problèmes.

première - la complexité de la détermination de la méthode d'enregistrement des patients et de leurs familles;deuxième - il est nécessaire d'analyser les différentes familles se réunissent, puisque la taille de chaque famille une personne ne vous permet pas de vérifier l'hypothèse statistique. En conséquence, ils commencent à des facteurs « interférer » tels que le diagnostic inexact, l'hétérogénéité génétique de la maladie.

La forme d'analyse de la ségrégation la plus simple peut être utilisée pour prouver un héritage autosomique dominante de la maladie, lorsque les familles atteintes de cette maladie sont enregistrés par le parent du patient( l'autre parent est en bonne santé).

analyse Ségrégation, cependant, se complique lorsque tester l'hypothèse d'une transmission autosomique récessive. Lors de la collecte pour l'analyse du matériel de la famille de la famille où les parents ont hétérozygotes que des enfants en bonne santé ne sont pas pris en compte. Si cela ne prend pas en compte la fréquence de la ségrégation ou la fréquence des patients homozygotes, dans l'échantillon des familles avec des enfants malades seront inévitablement surestimés.

est le plus complet, cependant, l'analyse de la ségrégation complexe, développée par Morton. Cette analyse comprend à la fois la base de la méthode du maximum de vraisemblance, et vous permet d'obtenir des estimations les plus plausibles ségrégation non seulement la fréquence mais aussi la probabilité d'inscription. En termes de calculs, cette méthode est très consommatrice de temps, mais il existe des programmes informatiques qui vous permettent de contourner cette difficulté.

cours, l'analyse de ségrégation a été utilisée pour prouver le type d'héritage d'un nombre relativement faible de maladies héréditaires en raison de la rareté de la plupart d'entre eux. Pour la majorité des maladies héréditaires qui leur sont attribuées le type d'héritage est ne doit être considéré comme un nombre limité d'arbres de la famille en tant que pré-installé.Cette situation a été rapidement corrigée par la mise au point de nouvelles techniques génétiques moléculaires pour identifier le premier gène et des mutations dans ces gènes et prouver non seulement une signification étiologique de ces mutations dans l'apparition d'une maladie héréditaire, mais aussi le type d'héritage de la maladie.

embrayage avec le numéro de succession

liée au chromosome X de maladies liées à X connus sont beaucoup moins de gènes dominant ou récessif qui sont « répartis » sur les 22 autosomes. Néanmoins, environ 300 gènes connus situé sur le chromosome X, ce qui provoque des maladies héréditaires( gènes situés sur le chromosome X, est appelé liée à l'X).Ceux-ci comprennent des gènes de l'hémophilie A, de la myopathie de Duchenne, lié à l'X ichtyose, chromosome syndrome de dystrophie rétinienne pigmentaire retard mental X fragile, le syndrome de l'hydrocéphalie Coffin-Lowry, Payne, Opitz, une forme de mucopolysaccharidose, l'amyotrophie neurale lié à l'X, l'insuffisancedéshydrogénase glucose-6-phosphate, et de nombreuses autres maladies.

Avant de passer à l'héritage couplé à chromosomes X et Y, et les caractéristiques des pedigrees avec ces types d'héritage, rappelons qu'une personne du sexe hétérogamétique. Les femmes sont dans toutes les cellules de deux chromosomes X, alors que les hommes - un X et un chromosome Y.Les hommes sont gemizigotami( contiennent un chromosome X) sur le chromosome X et tous les gènes contenus dans celle-ci. L'héritage des chromosomes sexuels se produit comme une simple fonctions d'héritage de Mendel.

manières gènes qui sont situés dans les chromosomes sexuels, les chromosomes correspond strictement à la conduite elle-même. Si le gène mutant est situé dans l'un des chromosomes X de la mère, le chromosome recevra 50% des fils et filles de 50% mère -bearer. Si le gène est « responsable » pour une maladie récessive, la mère elle-même être en bonne santé, parce qu'il a un deuxième chromosome X normal, mais il développera dans la moitié des fils, qui ont reçu le chromosome X avec le gène mutant, parce que le chromosome Y n'est pas le chromosome homologue X.

Les filles qui ont reçu un chromosome altéré de leur mère ne développeront pas la maladie, car elles recevront un deuxième chromosome X normal de leur père. Ainsi, si la mère est le porteur du gène récessif lié à l'X, le risque de maladie chez ses fils sera de 50%, et ses filles - 0%.Dans le même temps, le risque d'être porteur hétérozygote chez les filles est de 50%.

Dans le cas où le père est toujours malade, tous ses fils seront en bonne santé, et toutes les filles sont des porteurs hétérozygotes du gène lié à l'X.Cette situation se produit lorsque la maladie récessive liée à l'X ne réduit pas considérablement l'aptitude du patient. Un exemple d'une telle maladie est l'ichtyose récessive liée au chromosome X, ou la daltonisme due au chromosome X hérité du rouge.

Syndrome des chromosomes fragiles X

Ce syndrome a son nom en raison des études cytogénétiques menées chez les garçons présentant un retard mental.

On sait maintenant que, d'une part, un tel phénomène - la fragilité du chromosome X - n'est pas toujours observé.

Il convient de noter que l'hérédité de la maladie diffère de Mendelian. De plus, le syndrome est un exemple de mutation dynamique.

Les manifestations cliniques du syndrome ne sont pas très spécifiques. Le principal symptôme est le retard mental, qui chez certains patients est très modérément exprimé.La majorité des patients souffrent de déficit d'attention, certains observent l'autisme. Les patients plus âgés décrivent un visage allongé, un front saillant, de grandes oreilles protubérantes et un macrochorchisme.

Jusqu'à récemment, il était extrêmement difficile d'expliquer la nature du syndrome d'hérédité, qui se manifeste chez les hommes et les femmes, bien que chez les femmes moins souvent et leurs symptômes cliniques sont moins prononcés.

L'hérédité liée au chromosome Y de l'

Le chromosome Y contient un nombre relativement faible de gènes. Au début de 2002, il a mis en correspondance un peu plus de 35 gènes, dont seulement 7 causes des maladies héréditaires, y compris la rétinite pigmentaire, plusieurs formes d'azoospermie et diskhondrosteoz gonadoblastomu, violation de la différenciation entre les sexes.

prouvent de façon convaincante que la fonction hérite du chromosome Y de l'embrayage, pédigrée est extrêmement difficile, car il doit être différencié de autosomique dominante. Seules les familles nombreuses, dans lesquelles garçons et filles se trouvent parmi les malades, mais dont le signe est le même que celui du père, ne sont que parmi les garçons, permettent de soupçonner qu'il s'agit d'héritages liés au Y.

Avec la maladie liée à l'Y, seuls les hommes seront malades, mais contrairement à la pathologie liée à l'X, le père affecté ne transmettra la maladie qu'à ses fils, ses filles et leurs enfants sont toujours en bonne santé.