כללי הירושה של מנדל

monogene מחלה תורשתית נקראת גם מנדל, כי הם ירשו פי הכללים שנקבעו גרגור מנדל בשנת 1865. מנדל

עיקרי כשרון נעוץ בעובדה שהוא מבוסס על הערכה כמותית של תוצאות כלאי אפונת פיצול צאצאיהם של מאפיינים איכותיים שונים הציעה בנוכחות יחידות יסודיותגני תורשה שנקראו.בספרות המדעית לגופן של מנדל כולל גם הקים מספר כללי ירושה, שחלקם היה למעשה גילו את קודמיו של מנדל.הכלל הראשון

- השלטון דומיננטי.מהותו מצטמצמת לזה של שני העותקים של כל גן, ואשר נקראים אללים כלולים בכל תא, אפשר לדכא או להסוות את הביטוי של( אלל) שני עותק.אם אללים זהים, הפרט עם שיחת הומוזיגוטיים הגנוטיפ, ואם הם שונים - הטרוזיגוטיים.כתוצאה מכך, האלל הדומיננטי קובע את תכונת אופי אפילו במדינה הטרוזיגוטיים ו רצסיבי( רעולי פנים) אלל קובע את תכונת אופי רק כאשר הוא במצב הומוזיגוטיים.בהתאם לכך, כל מחלות תורשתיות מנדליאני מחולקים דומיננטי רצסיבי.אם אנשים הטרוזיגוטיים להתבטא בשני אללים, t. E. אין הדומיננטיות של אלל אחד על פני אחר, אללים כאלה נקראים codominant.ובכן ידוע למשל הם אללים kodominirovaniya A ו- B בדם בקבוצת AB0.אנטיגנים קבוצת דם IV רחוב מוצגים A ו- B. מנדל

הציע גם כי ניבט תאי הורים פוגעים בטעות אחד אללים של כל גן, כך 50% של גמטות נושאת אלל אחד, ואת% 50 השני - אחרים.הצהרה זו נקראת הכלל השני של מנדל או כלל פיצול.אם שני ההורים הם הטרוזיגוטיים עבור גנים מסוימים אצל צאצאיהם של פיצול הורים כאלה 3/4 צאצא יקוים יהיה דומיננטי, ורק 1/4 - כנסוג, אשר נגרם על ידי עמותה אקראית של גמטות שיש אללים שונים של הגן.כאשר מחשוף זה יהיה שונה גנוטיפ, כי הוא 1: 2: 1. לפיכך, אם רק הורה אחד הוא הטרוזיגוטיים, ו הומוזיגוטים הגן השני רצסיבי, המחשוף על הנוכחות של תכונות דומיננטיות רצסיבי יהיה 1: 1.אם הורה אחד הוא הומוזיגוטיים ואת הטרוזיגוטיים אחרים עבור הגן הדומיננטי הוא phenotypically כל הצאצאים יהיו התכונה הדומיננטית בלבד.כדי להבין כיצד שלטון הפיצול עובד הכי הברים Penneta כי גנטיקאי אנגלית המוצעים עבור הייצוג הגרפי של התוצאות של מעברים שונים( ראה. Tab.).

שולחן

הגריל Penneta המשקף תוצאות מחשוף אצל צאצאיהם של נישואין של שני ההורים הטרוזיגוטיים

גמטות אמא
	ו
גמטות אביו		AA	Aa
ו	Aa	aa

שולחן

הגריל Penneta תוצאות מחשוף המשקף אצל צאצאיהם שלהנישואים של ההורים, שאחד מהם הוא הטרוזיגוטיים והשני הוא הומוזיגוטיים

גן רצסיבי גמטות אמא
ו	ו
גמטות אביו		Aa Aa
ו	aa aa

שולחן

eshetka Penneta המשקף תוצאות מחשופות אצל צאצאיהם של הנישואין של הורים, שאחד מהם הוא הטרוזיגוטיים ו הומוזיגוטים

הגן הדומיננטי השני

גמטות אמא
גמטות אביו			AA AA
ו	Aa Aa

מנדל היה ברור כי פיצול הנצפה של הצאצאים מן צלבים של ההורים עם גנוטיפים שונים הם אירועים עם מידה מסוימת של הסתברות ניתן לזהותרק מספר גדול של צאצאים.מתוך תורת ההסתברות לעקוב אחרי שני כללים - שלטון חוק כפל תוספת של הסתברות.כלל כפל

קובע שאם מתרחשים אירועים מסוימים תלויים זה בזה, ההסתברות כי שני אירועים יתרחשו בו זמנית, היא התוצר של ההסתברויות של אירועים אלה.ההסתברות של היווצרות של גמטות עם גן רצסיבי מן הטרוזיגוטיים הורים עבור הגן הזה היא 1/2 לכל הורה.ההסתברות של מפגש גמטות אלה עם גן רצסיבי במהלך היווצרות הזיגוטה יהיה שווה למכפלה של הסתברויות של היווצרות הגמטות מכל הורה, t. E. 1/2 x 1/2 = 1/4( 25% מכלל הילדים).הכלל בנוסף

קובע שאם אתה רוצה לדעת את ההסתברות של אחד או אירוע אחר, ההסתברות של כל אחד מהאירועים האלה מסתכמים.לפיכך, אם אנו מעוניינים ההסתברות של צאצא הומוזיגוטיים של הורים הטרוזיגוטיים בנישואים, יש צורך להוסיף את ההסתברות של הומוזיגוטים רצסיביים ודומיננטיים, t. E. 1/4 + 1/4 = 1/2.

כללים אלה לעתים קרובות יש להשתמש גנטיקאי קליני בעת ייעוץ גנטי חישוב הסתברויות של אירועים מסוימים במשפחות עם מחלה תורשתית ילד חולה.הכלל השלישי של

מנדל, או השלטון של שילוב העצמאי: הגנים הקובעים תכונות שונות עובר בירושה בלתי תלוי זה בזה.ברור כי כלל זה אינו מתייחס הירושה של תכונה של מדינות חלופיות, וכן לשני וכן מספר גדול יותר של תכונות.

הנה דוגמא של פיצול אצל צאצאיהם של נישואין של ההורים הטרוזיגוטיים עבור שני גנים בעת ובעונה אחת( ב AAV ), כל אחד מהגנים הללו משפיע סימפטומים שונים.הדרך הקלה ביותר לעשות זאת באמצעות סריג Penneta( ראה. טבלה).

AB

Ab

AB

ab

גמטות

אביו AB שולחן

אמא גמטות	AABB	AAbV	AABB	AaVb
Ab	AAVb	AABB	aAVb	AABB
AB	AABB	AabV	AABB	aabV
ab	AaVb	AABB	aaVb	AABB

צאצאי הנישואין של heterozygotes הכפול נצפו ארבעה פנוטיפים: דומיננטיים הם תכונות, דומיננטיים או אחד או מעמד אחר, או רצסיבי אחד או מעמד אחר, הוא רצסיבי לשני הסימנים בו זמנית.הקשר בין פנוטיפים אלה בסדר שבו הם נרשמו לעיל הוא 9: 3: 3: 1.יחסים אלה מתקבלים בקלות על ידי הכפלת ההסתברויות של פנוטיפים המקביל תחת פיצול מונוהיבריד.לכן, ההסתברות של פנוטיפ דומיננטי עבור כל תכונה בצלב היברידית מונו הוא 3/4.אם הם עצמאיים זה מזה, ההסתברות לביטוי המשותף שלהם תהיה 3/4 x 3/4 = 9/16.היחס בין גנוטיפים במעברי דיהיבריד שונה מהיחס בין פנוטיפים.

ספציפיות של כללי מנדליות בגנטיקה רפואית

זה די טבעי כי אדם מטעמים אתיים לא יכול להיות חוצה מבוקר.בנוסף, מספר הילדים במשפחה, ככלל, קטן.על מנת להוכיח אוטוזומלית דומיננטית או אוטוזומלית רצסיבית במצב של ירושה של המחלה, יש צורך להרכיב מספר גדול מספיק של משפחות מרובות ילדים במשפחות אלה.אם ניקח בחשבון כי הרוב המוחלט של מחלות תורשתיות הוא נדיר, מתברר כי לרוב הגנטיקה הרפואית צריך להשתמש בדרישות פשוטות עבור ראיות של סוג מסוים של ירושה.עם זאת, הדרישות הפשוטות האלה נובעות מכללי המורשת של המורשת.

בדרך כלל בתחום של גנטיקה רפואית נופל משפחה שבה יש חולה או חולים עם מחלה תורשתית לכאורה.עבור משפחה כזו, הם בדרך כלל לאסוף אילן יוחסין, להקים את אבותיהם של ההורים וקרוביהם לתאר את מצב בריאותם, כמו גם מידע אחר.מקובל לייצג את הגנאלוגיה בצורה גרפית, תוך שימוש בסמלים מסוימים למטרה זו.

מורשת דומיננטית אוטוסומלית של

הרוב המוחלט של מחלות דומיננטיות אוטוסומליות מתרחשת בתדירות של 1: 10,000 או פחות.כאשר מאורע נדיר כזה ברוב משקי הבית שבהם יש כאלה מחלה נגוע רק הורה אחד, והוא המוביל הטרוזיגוטיים של הגן המוטנטי המקביל.

אחד הגורמים העיקריים למחלות אלה - מתגלה מוטציות בתאי הנבט של הפרט אחד ההורים, תוך הפרעה דומיננטית אוטוזומלית יהיה המקרה היחיד של המחלה במשפחה.באופן טבעי, הסיכויים לחולה כזה להעביר את המוטציה לילדיהם יהיו נפוצים עבור ירושה דומיננטית אוטוסומלית, 50%.שכיחותם של מוטציות המתעוררות בגנים אינדיווידואליים עומדת ביחס הפוך למידת השפעת הביטויים של המוטציה על כושר המטופל.על ידי כושר הוא היכולת של אדם לחיות כדי לשכפל ולהשאיר צאצאים.כל מחלות אוטוזומליות דומיננטיות להפחית את הכושר של חולים שבהם הם נצפו.עם זאת, זה קורה בדרגות שונות.קשקשת וולגרית( scaling יתר של העור בחלקים שונים של הגוף, יובש של דקלי striation העודף) או לפולידקטיליות preaxial( אצבע נוספת מן האגודל) מצטמצמת כמעט נישא כושר של גני מוטנטיים.לפיכך, מוטציות בגנים אלה מופיעות לעתים רחוקות.לעומת זאת, achondroplasia או danplasia tanatophoric של סוג 1 מפחיתה באופן דרמטי את הכושר של המוביל שלהם.עם achondroplasia, כמעט כל החולים הזכרים הם סטריליים, ו danplasia tanatophore הוא קטלני: חולים עקב כישלון נשימתי למות בתקופה של תינוקות.לכן ב אכונדרופלסיה המוטציה החדשה היא הגורם למחלה על 80%, ועל דיספלזיה tanatafornoy - ב 100% מהמקרים.

הגורם השני לסטיה שלח ירושה דומיננטית אוטוזומלית - מוזאיקה של תאי נבט.פסיפס כזה מתרחש בשלבים המוקדמים של התפתחות האורגניזם, ברגע של בידוד של מסלול העובר של התפתחות כתוצאה של מוטציה באחד התאים של מסלול הנביטה.מאחר ותאי הנבט משובטים, המוטציה עשויה להיות בחלק גדול או קטן יותר של תאי הנבט הבוגרים.תוצאה זו עשויה להיות ההופעה במשפחה של הורים בריאים של מספר חולים עם מחלות דומיננטיות אוטוזומליות.לכן, זה פסיפס סומטי שמסביר את המקרים החוזרים של achondroplasia, osteogenesis מושלם ומחלות דומיננטיות אוטוזומליות אחרות אצל ילדים בריאים בריאים לחלוטין.

בהקשר של ירושה דומיננטית אוטוסומלית, יש צורך להציג את מושגי החדירה וההבעה של הגן.

ניתן להגדיר את מידת החציון כאחוז היחידים שגילו בהם גן מוטנטי מכל הפרטים שירשו את הגן הזה.חדירה יכולה להיות מלאה או לא מלאה או לידי ביטוי באחוזים.בדלגוניות, שבה ניתן לאתר את הירושה של מחלה אוטוזומלית דומיננטית, החדירה השלמה של הגן שגורמת למחלה זו תתבטא במה שמכונה מעבר הדור.

ביטוי גנים פירושו מידת הביטוי של ביטוי הגן.ככלל, כל תכונה genotransformed משתנה הביטוי שלה.עבור מחלות תורשתיות, במיוחד אוטוזומלית דומיננטית, משתנה בחומרתן של כל תסמין של המחלה, ואפילו בסכום של סימפטומים של המחלה הוא מבוסס היטב לעובדה מהעובדה לכל מטופל עובר בדיקה קלינית.

סיבה נוספת לחריגה מכללי המורשת הדומיננטית האוטוסומלית, כמו גם סוגים אחרים של ירושה, אשר יידונו בהמשך, היא תלות בגיל בביטויים של מחלות תורשתיות רבות.לא כל מחלות תורשתיות מתבטאות בלידה או מיד לאחר מכן.רבים ממחלות אלה להתרחש בגיל ההתבגרות או אפילו בבגרות.

יוכיח את סוג הירושה של המחלה עם גיל מאוחר של ביטוי הוא מאוד קשה, ואולי בגלל זה כל כך הרבה זמן היה צריך להוכיח ירושה דומיננטית עבור צורות מסוימות של מחלת אלצהיימר או דמנציה סנילית המתרחשות לאחר 50-60 שנים.

אוטוזומלית רצסיבית רצסיבית של

כמה אלפי מחלות כבר זוהו כי הם בירושה autosomally ו recessively.כמו מחלות אוטוזומליות דומיננטיות, הרסוס האוטוסומלי משפיע על כל האיברים והמערכות של הגוף, וכתוצאה מכך, הם מגוונים ביותר בביטויים שלהם.רוב מחלות אוטוזומליות רצסיבית הם נדירים.מחלות רצסיבית תכופות כוללות, למשל, phenylketonuria, תדירות אשר ברוב מדינות מערב אירופה הוא 1: 10,000( ברוסיה 1: 6500).

בגלל הנדירות של מחלות אוטוזומלית רצסיבית, כמו גם חומרת רבים מהם ברוב מקרי ההורים לילדים חולים הם נישאים הטרוזיגוטיים ובריאים קליניים.

הסיכון של מחלה רצסיבית אוטוזומלית החולה במשפחה, שבו ההורים הם נשאים הטרוזיגוטיים של הגן המוטנטי הוא 25% ואינו משנה עבור כל ההריון של זוג נשוי.דגימות של חולים עם מחלה אוטוזומלית רצסיבית הם בדרך כלל לא מובנים: ההורים וכל קרובי המשפחה המיידיים של המטופל הם בריאים, אחים ואחיות עלולים להיות חולים( שני המינים מושפעים במידה שווה).אם חולה עם מחלה רצסיבית מתחתן, בן זוגו הוא ברוב המקרים הומוזיגוט רגיל, ולכן כל הילדים בנישואים כאלה הם בריאים, אבל הם נשאים הטרוזיגיים.עם זאת, לעיתים קרובות אצל ילדים עם מחלות אוטוזומליות רצסיביות, ההורים של המטופלים מתגלים כקרובים קרובים.

ההסבר לתדירות גבוהה יותר של נישואים קרובים במשפחות שבהן יש חולים עם מחלה אוטוזומלית רצסיבית היא פשוטה מאוד.פחות מאשר גן רצסיבי נפוצה באוכלוסייה, כך קטן הסיכוי ששני ההורים הם הטרוזיגוטיים עבור הגן הזה, מאז ההסתברות של כמה היא תוצר של ההסתברות להיות נשאית הטרוזיגוטיים עבור כל אחד מבני הזוג.לכן, בתדירות ההובלה הטרוזיגית של הגן phenylketonuria, שהוא כ 0.02, ההסתברות של דחייה הספק הטרוזיגיים הוא 0.0004.במילים אחרות, כל זוג נשוי 2500 מיוצג על ידי נשאים הטרוזיגיים.במקרה שבו אחד מבני זוג הוא פנילקטונוריה גן נישא הטרוזיגוטיים( הסתברות של 0.02), ובן הזוג השני הסתברות ביחס לבן הזוג השני להיות מוביל הטרוזיגוטיים של אותו הגן זה תלוי במידה של זוג התייחסות.

ניתוח הפרדה של

נדון לעיל כיצד הכללים המורליים של הירושה מופיעים בדירוג נפרד, שבו יש חולים עם מחלות תורשתיות.

יחד עם זאת, יש לציין כי ניתוח של בדירוג במקרה הטוב מאפשר לך לא לדחות את ההנחה של סוג מסוים של ירושה של מחלה.עם זאת, בגנטיקה הרפואית יש דרך קפדנית ומדויקת יותר להוכיח סוג זה של ירושה.שיטה זו נקראת ניתוח הפרדה.

הפרדה ניתוח עבור אדם שונה מהותית מזו של חיות הניסוי.במקרה האחרון, הגנטיקאי משתמש נשלט הורים למעבר עם גנוטיפים ידועים, ומספר הילדים הוא גדול מספיק.רק בגישה עקיפה יכולה לשמש מי הוא להשוות את הדגמים הסתברותית השונים עם נתוני מש' הזמינים.במילות אחרות, לעומת השיעור שנצפה של אחיו ואחיותיו הנגועים צפוי שערה גנטית מסוימת.לשם השוואה זו, יש שתי בעיות.הראשון

- המורכב של קביעת שיטת הרישום של חולים ובני משפחותיהם;שני - יש צורך לנתח את המשפחות השונות להתאחד, שכן הגודל של כל מש' פרט אדם אינו מאפשר לך לבדוק את ההשערה הסטטיסטית.כתוצאה מכך, הם מתחילים "להפריע" גורמים כגון אבחון מדויק, מגוון גנטי של המחלה.

הצורה הפשוטה ביותר של ניתוח הפרדה יכולה לשמש כדי להוכיח ירושה דומיננטית אוטוזומלית של המחלה, כאשר משפחות עם המחלה הזאת רשומות ידי החברה האם של המטופל( ההורה השני הוא בריא).ניתוח הפרדה

, לעומת זאת, הופך מורכב יותר כאשר בוחנים את ההשערה של ירושה אוטוזומלית רצסיבית.כאשר איסוף לניתוח חומר משפחה משפחה שבה ההורים הטרוזיגוטיים ללדת ילדים בריאים בלבד אינם נלקחים בחשבון.אם זה לא לוקח בחשבון את תדירות הפרדה, או בתדירות של חולים הומוזיגוטים, במדגם של משפחות עם ילדים חולים בהכרח להפריז.

ביותר יושלם, אולם, ניתוח הפרדה מורכב, שפותח על ידי מורטון.ניתוח זה כולל הוא את הבסיס של שיטת הסבירות המרבית, ומאפשר לך לקבל את הפרדת הערכות הסבירה ביותר לא רק בתדירות, אלא גם את ההסתברות של רישום.מבחינת חישובים, שיטה זו גוזלת זמן מאוד, אבל יש תוכנות מחשב המאפשרות לך להתגבר על קושי זה.

כמובן, ניתוח הפרדה שימש להוכיח את סוג הירושה של מספר קטן יחסית של מחלות תורשתיות בגלל הנדירות של רובם.עבור מרבית מחלות תורשתיות המיוחסות להם סוג של ירושה הוא רק מספר מצומצם של עצי משפחה צריכה להיחשב מותקנת מראש.מצב זה תוקן במהירות באמצעות הפיתוח של טכניקות גנטיות מולקולריות חדשות לזהות את הגן הראשון ולאחר מכן מוטציות בגנים אלה ולהוכיח לא רק משמעות אטיולוגי של מוטציות אלה ב גרימת מחלה תורשתית, אלא גם את סוג הירושה של המחלה.מצמד

עם מספר

ירושה הצמוד X של מחלות ידועות צמוד X הוא הרבה פחות גנים דומיננטיים או רצסיבי אשר "להתפשט" על 22 אוטוזומים.אף על פי כן על 300 גנים הידועים ממוקם על כרומוזום X, גרימת מחלות תורשתיות( גנים ממוקם על כרומוזום X, נקרא X-linked).אלה כוללים גני א המופיליה, מיופתיה של דושן, קשקשת X-linked, פיגור שכלי ה- X השביר כרומוזום תסמונת ניוון רשתית פיגמנט, תסמונת הידרוצפלוס קופין-לורי, פיין, Opitz, צורה של mucopolysaccharidosis, amyotrophy העצבית צמודה X, כישלוןגלוקוז-6-phosphate dehydrogenase, ומחלות רבות אחרות.

לפני שתפנה הירושה מצמידה את X ו- Y הכרומוזומים, ותכונות של שושלות יוחסין עם סוגים אלה של ירושה, זוכר כי מין אדם heterogametic.נשים הן בכל התאים של שני כרומוזומי X, ואילו הגברים - X אחד ואחד Y-כרומוזום.גברים הם gemizigotami( מכיל כרומוזום X אחד) על כרומוזום X וכל הגנים הכלולים בו.ירושה של כרומוזומי המין מתרחשת בתור תכונות התורשה של מנדל פשוטה.גני נימוסי

הנמצאים בכרומוזומי המין, הכרומוזומים תואמים לחלוטין את ההתנהגות עצם.אם הגן המוטנטי ממוקם באחד הכרומוזומים X של אמא, אז כרומוזום יקבלו 50% של בנים ובנות של 50% אמא -bearer.אם הגן הוא "אחראי" מחלה רצסיבית, האמא עצם כדי להיות בריאה, כי יש לו כרומוזום X נורמלי שני, אבל זה יפתח במחצית של הבנים, שקבלו כרומוזום X עם גן המוטנטי, כי כרומוזום Y הוא לא הומולוגי כרומוזום X.

בנות שקיבלו כרומוזום שונה מאמם לא יפתחו את המחלה, שכן הן יקבלו כרומוזום X נורמלי מאביהן.לכן, אם האם היא נושאת של הגן X- מקושר רצסיבי, הסיכון של מחלה בבניה יהיה 50%, ובנותיה - 0%.יחד עם זאת, הסיכון להיות נושאות הטרוזיגיים אצל בנות הוא 50%.

אם האב עדיין חולה, כל בניו יהיו בריאים, וכל הבנות הן נושאות הטרוזיגיות של הגן המקושר X.מצב זה מתרחש כאשר מחלת ה- X מקושרת לא מקטינה במידה ניכרת את כושר החולה.דוגמה למחלה כזו היא X- מקושר ichthyosis רצסיבי, או עיוורון צבע אדום, בירושה X- מקושר.

תסמונת כרומוזום שבירה X

לתסמונת זו יש את שמה בשל מחקרים ציטוגנטיים שנערכו אצל בנים עם פיגור שכלי.

עכשיו ידוע כי, ראשית, תופעה כזו - שבריריות של כרומוזום X - לא תמיד נצפתה.

יש לציין כי ירושה של המחלה שונה מ מנדל.בנוסף, התסמונת היא דוגמה למוטציה דינמית.

התופעות הקליניות של התסמונת אינן ספציפיות במיוחד.הסימפטום העיקרי הוא פיגור שכלי, אשר בחלק מהחולים מתבטא באופן מתון מאוד.רוב החולים סובלים מקשב וריכוז, חלקם צופים באוטיזם.חולים מבוגרים מתארים פנים מוארכים, מצח בולט, אוזניים בולטות גדולות ומקרו-כוכביות.

עד לאחרונה, היה זה קשה מאוד להסביר את מהות תסמונת הירושה, אשר באה לידי ביטוי גם אצל גברים ונשים, אם כי נשים הן פחות סביר הסימפטומים הקליניים שלהם הם חלשים יותר.

Y כרומוזום מקושר בירושה של

כרומוזום Y מכיל מספר קטן יחסית של גנים.בתחילת 2002 זה ממופה קצת יותר מ 35 גנים, מתוכם רק 7 הגורם מחלות תורשתיות, כולל רטיניטיס פיגמנטוזה, כמה צורות של אזוספרמיה, ו diskhondrosteoz gonadoblastomu, הפרה של בידול בין המינים.

משכנע להוכיח כי התכונה יורשת את כרומוזום Y מן המצמד, אילן הוא קשה מאוד, כפי שהוא אמור להיות מובחן מן הירושה דומיננטית אוטוזומלית.רק משפחות גדולות, שבהן נמצאות הן בחורות והן בנים בין החולים, אך השלט הוא זהה לזה של האב, הוא רק בין הבנים, מאפשרים לאדם לחשוד כי מדובר בשאלה של ירושה מקושרת Y.

עם מחלה מקושרת Y, רק גברים יהיו חולים, אבל שלא כמו פתולוגיה X, האב המושפע יעביר את המחלה רק לבניו, בנותיו וילדיהם תמיד בריאים.