Mendel are reguli de moștenire

Boala monogene ereditară este de asemenea, numit Mendel, deoarece acestea sunt moștenite în conformitate cu regulile care stabilesc Gregor Mendel în 1865. meritul principal Mendel

constă în faptul că el bazat pe o evaluare cantitativă a rezultatelor hibrizilor progenituri divizare de mazăre de diferite caracteristici calitative a sugerat prezența unităților elementareereditate numite gene.În literatura de specialitate pentru meritele Mendel includ, de asemenea, stabilirea unui număr de reguli de moștenire, unele dintre care a fost descoperit de fapt precursorii Mendel. Prima regulă

- regula de poziție dominantă.Esența ei este redusă la cea a celor două copii ale fiecărei gene, și care sunt numite alele conținute în fiecare celulă, se poate suprima sau masca expresia unei a doua copie( alela).În cazul în care genele alele sunt identice, individul cu un apel homozigotă genotip, iar dacă acestea sunt diferite - heterozigot.În consecință, alela dominantă determină anumite caracteristici ale personalitatii, chiar și în starea de heterozigot și recesive( mascat) alela determină numai trăsătura caracter atunci când este în stare homozigotă.Prin urmare, toate bolile ereditare Mendeliene sunt împărțite în dominantă și recesivă.În cazul în care indivizii heterozigoți manifestă ambele alele, t. E. Nu există nici o poziție dominantă a unei alele peste alta, astfel de alele sunt numite codominanta. Ei bine cunoscut exemplu sunt alele kodominirovaniya A și grupa B de sânge AB0.IV stradale antigene de grup sanguin sunt prezentate ca A și B. Mendel

sugerat de asemenea că în celulele germinale părinții lovește accidental una dintre alele ale fiecărei gene, astfel încât 50% din gârneți care transportă o alelă, iar al doilea 50% - altele. Această afirmație se numește a doua regulă a lui Mendel sau o regulă de divizare.În cazul în care ambii părinți sunt heterozigoți pentru unele gena la descendenții unor astfel de părinți și divizare 3/4 urmași vor fi observate vor fi dominante, și numai 1/4 - o recesiv, care este cauzată de o asociație întâmplătoare de gameți având diferite alele ale genei. Când această scindare va fi diferit în genotip, adică 1: 2: 1. Prin urmare, în cazul în care numai unul dintre părinți este heterozigot și homozigot pentru gena doua recesive, scindarea pe prezența unei trăsături dominante și recesive va fi de 1: 1.În cazul în care un părinte este homozigot, iar cealaltă heterozigotă pentru gena dominantă este fenotipic toți descendenții vor avea numai trasatura dominanta. Pentru a intelege cum functioneaza regula de divizare cele mai bune baruri Penneta că geneticianul limba engleză oferit pentru reprezentarea grafică a rezultatelor diferitelor puncte de trecere( a se vedea. Tab.).

Tabelul

Grille Penneta reflectând rezultatele clivaj la descendenții căsătoriei a doi părinți heterozigoți gameți

mama
A	și
gameți tată	A	AA	Aa
și	Aa	aa

Tabelul

Grille Penneta rezultate care reflectă clivaj la descendențiicăsătoria părinților, dintre care unul este heterozigot, iar celălalt este homozigot pentru

genei recesive gameți mama
și	și
gameți tatăl	un	aO
aO și	aa aa

Tabelul

eshetka Penneta reflectând rezultatele clivaj la descendenții căsătoriei părinților, dintre care unul este heterozigot și homozigot pentru a doua

gena dominantă

gameți mama
A	A
gameți tată	A		AA AA
și	Aa Aa

Mendel a fost clar că divizarea observată a descendenților din încrucișarea părinților cu diferite genotipuri sunt evenimente cu un anumit grad de probabilitate și pot fi identificatedoar un număr mare de descendenți. Din teoria probabilităților urmează două reguli - regula de regula multiplicării și adăugarea de probabilitate.regula de multiplicare

prevede că în cazul în care au loc anumite evenimente, în mod independent unul de altul, probabilitatea ca două evenimente vor avea loc în același timp, este produsul probabilităților acestor evenimente. Probabilitatea formării gârneți cu o gena recesivă de la părinți heterozigoți pentru această genă este de 1/2 pentru fiecare părinte. Probabilitatea de a răspunde acestor gârneți cu o gena recesivă în timpul formării zigotul va fi egală cu produsul probabilităților de formare a gameților de la fiecare părinte, t. E. 1/2 x 1/2 = 1/4( 25% din totalul copiilor).regula plus

afirmă că, dacă doriți să știți probabilitatea unuia sau a celuilalt eveniment, probabilitatea fiecăruia dintre aceste evenimente adăuga în sus. Astfel, dacă ne interesează probabilitatea de urmași homozigotă a părinților heterozigoți într-o căsătorie, este necesar să se adauge probabilitatea homozigoților recesive și dominante, t. E. 1/4 + 1/4 = 1/2.

Aceste reguli au de multe ori de a utiliza un genetician clinic la momentul consilierii genetice la calcularea probabilităților unor evenimente în familii cu o boală ereditară copil bolnav. A treia regulă

lui Mendel, sau regula de combinare independente: genele care determină diferite trăsături sunt moștenite în mod independent unul de celălalt. Este evident că această regulă nu se referă la moștenirea unei trăsături de stări alternative, precum și la două și un număr mai mare de caracteristici.

Aici este un exemplu de divizare în descendenții căsătoriei părinților heterozigoți pentru două gene în același timp( AAV b ), fiecare dintre aceste gene afecteaza diferite simptome. Cel mai simplu mod de a face acest lucru, folosind un grilaj Penneta( a se vedea. Tabelul).

AB

Ab

aB

ab

gameți tată

AB Tabelul

mama gameți	AABB	AAbV	AABB	AaVb
Ab	AAVb	AABB	aAVb	AABB
aB	AABB	AabV	AABB	aabV
ab	AaVb	AABB	aaVb	AABB

puii căsătoriei lui heterozigotilor dublu observate patru fenotipuri: dominantă pentru ambele trăsături, dominante sau unul sau alt statut, sau recesiv unul sau alt statut, este recesiva la ambele semne simultan. Relația dintre aceste fenotipuri în ordinea în care sunt înregistrate mai sus este de 9: 3: 3: 1.Aceste relații sunt ușor de obținut prin înmulțirea probabilităților fenotipurilor corespunzătoare sub divizarea monohybridă.Astfel, probabilitatea unui fenotip dominant pentru fiecare trăsătură într-o cruce mono-hibrid este de 3/4.Dacă acestea sunt independente unele de altele, probabilitatea manifestării lor comune va fi 3/4 x 3/4 = 9/16.Raportul de genotipuri în crucile dihidrice este diferit de raportul dintre fenotipuri.

Specificitatea normelor Mendelian în genetica medicală

Este destul de natural ca o persoană din motive etice să nu poată controla cruci.În plus, numărul de copii din familie, de regulă, este mic. Pentru a dovedi autosomal dominanta sau autosomal recesiv modul de moștenire a bolii, este necesar să se adune un număr suficient de mare de familii cu mulți copii din aceste familii. Dacă considerăm că majoritatea absolută a bolilor ereditare este rară, devine clar că cel mai adesea, genetica medicală trebuie să utilizeze cerințe simplificate pentru a dovedi un anumit tip de moștenire. Aceste cerințe simplificate sunt urmate totuși de regulile de mostenire mendeliană.

De obicei în domeniul de vedere al geneticii medicale cade o familie în care există un pacient sau pacienți cu o presupusă boală ereditară.Pentru o astfel de familie, ei colectează de obicei un pedigree, stabilesc strămoșii părinților și rudele acestora și descriu starea sănătății lor, precum și alte informații. Este obișnuit să reprezentăm genealogia grafic, folosind anumite simboluri pentru acest scop.

Mărirea dominantă autozomală a

Majoritatea absolută a bolilor dominante autozomale se produce la o frecvență de 1: 10.000 sau mai puțin. Cu o astfel de apariție rară în cele mai multe familii în care există o astfel de boală, este afectat un singur părinte și el este un purtător heterozygos al genei mutante corespunzătoare.

Una dintre principalele cauze ale acestor boli - este în curs de dezvoltare mutații ale celulelor embrionare la cel individual al părinților, în timp ce o tulburare autosomal dominanta va fi singurul caz de boală în familie.În mod natural, șansele ca un astfel de pacient să transmită mutația copiilor lor vor fi comune pentru moștenirea autosomală dominantă, de 50%.Frecvența mutațiilor nou apărute în gene individuale este invers proporțională cu măsura în care manifestările acestei mutații afectează starea de sănătate a pacientului. Prin fitness este capacitatea unei persoane de a trăi pentru a reproduce și a lăsa descendenți. Toate bolile dominante autozomale reduc starea de sănătate a pacienților la care sunt observate. Cu toate acestea, acest lucru se întâmplă în grade diferite.ihtioza vulgară( scalarea excesivă a pielii la diferite părți ale corpului, uscăciunea palmele și striații în exces) sau polidactilie preaxial( deget suplimentar de degetul mare) este redus practic purtători de fitness de gene mutante.În consecință, mutațiile din aceste gene reapară rar.În contrast, achondroplasia sau displazia tanatoforică de tip 1 reduce în mod dramatic capacitatea purtătorilor lor. Cu achondroplasia, aproape toți pacienții de sex masculin sunt sterili, iar displazia tanatoforală este letală: pacienții din cauza insuficienței respiratorii mor în perioada nou-născuților. De aceea, cu achondroplasia, o nouă mutație este cauza bolii la aproximativ 80%, iar displazia tanatoforală - în 100% din cazuri.

Cea de-a doua cauză de abatere a trimis moștenirea dominantă autosomală - mozaicismul celulelor germinative. Acest mozaicismul apare în stadii incipiente de dezvoltare a organismului la momentul izolării calea dezvoltării embrionare, ca urmare a unei mutații într-una din celulele germinale calea. Deoarece celulele germinale sunt clonate, mutația poate fi într-o parte mai mare sau mai mică a celulelor germinale mature. O consecință a acestui fapt poate fi apariția în familie a unor părinți sănătoși ai mai multor pacienți cu boli dominante autozomale. Deci, este mozaicismul somatică explică prin cazuri repetate de ahondroplazia, osteogeneză imperfecta și alte tulburări autozomal dominant la copii părinți complet sănătoși clinic.

În legătură cu moștenirea dominantă autosomală, este necesar să se introducă conceptele de penetrare și expresivitate a genei.

penetranta poate fi definită ca proporția de persoane care au găsit expresia genei mutante, de la toate persoanele care au moștenit gena. Penetrarea poate fi completă sau incompletă sau exprimată în procente. Pedigreele, în care moștenirea este urmărită bolile dominante autozomale, penetranță incompletă a genei care cauzeaza o boala se va manifesta o așa numită omitere generație. Expresia genei

înseamnă gradul de exprimare a expresiei genei. Ca o regulă, orice trăsătură genotransformată variază în manifestarea sa. Pentru bolile ereditare, mai ales autozomal dominant, variind in severitate fiecărui simptom al bolii, chiar și într-o cantitate de simptome ale bolii este bine stabilit de fapt din faptul că fiecare pacient este supus unui examen clinic.

Un alt motiv pentru abaterea de la regulile de transmitere autozomal dominantă, cum, de altfel, și alte tipuri de moștenire, care vor fi discutate mai jos, este vârsta dependența în manifestarea multor boli ereditare. Nu toate bolile ereditare se manifestă la naștere sau la scurt timp după aceea. Multe dintre aceste boli apar în adolescență sau chiar la maturitate.

Dovedește tipul de moștenire a bolii, cu o vârstă târzie de manifestare este foarte dificil, și poate de aceea a trebuit atât de mult timp pentru a dovedi moștenirea dominantă pentru unele forme de boala Alzheimer sau demența senilă, care apar dupa 50-60 de ani.

autozomal recesiva

a identificat deja câteva mii de boli, moștenite ca un autosomal recesivă.Ca o boala autozomal dominant, autozomal recesiva afectează toate organele și sistemele ale corpului și, prin urmare, sunt extrem de diverse în manifestările sale. Cele mai multe boli autosomale recesive sunt rare. Pentru frecvente boli recesive includ, de exemplu, fenilcetonuria, frecvența care, în cele mai multe țări din Europa de Vest este de 1: 10 000( în limba rusă 1: 6500).

Din cauza rarității bolilor autozomale recesive, precum și gradul de severitate al multora dintre ei, în cele mai multe cazuri, părinții copiilor bolnavi sunt purtători heterozigoți și clinic sănătos.

Riscul unei boala autozomal recesiva pacient în familie, în care părinții sunt purtători heterozigote ai genei mutante este de 25% și nu se schimbă pentru orice sarcină a unui cuplu căsătorit. Genealogia pacienți cu boală autozomal recesivă, de obicei, inexpresive: părinții și toate rudele cele mai apropiate ale pacientului sanatoase, pot fi frați și surori bolnavi( ambele sexe sunt afectate în mod egal de multe ori).În cazul în care pacientul este o boală recesivă se căsătorește, partenerul său în cele mai multe cazuri, o homozigotă normală, astfel încât toți copiii din căsătorie sunt sănătoși, dar sunt purtători heterozigoți. Cu toate acestea, de multe ori la genealogiilor cu pacientii cu boala autozomale recesive părinții sunt rude apropiate.

explicație frecvența mai mare a căsătoriilor strâns legate în familiile în care există pacienți autosomal recesiva tulburare, este foarte simplu. Mai puțin de gena recesivă comună în populație, mai puține șanse ca ambii părinți sunt heterozigoți pentru aceasta gena, deoarece probabilitatea unui cuplu este produsul a probabilității de a fi un operator de transport heterozigot pentru fiecare partener. Astfel, atunci când frecvența purtătoare heterozigota genei PKU de aproximativ 0,02, Respins probabilitate heterozigot fi 0,0004.Cu alte cuvinte, fiecare cuplu de 2500 de căsătorii este reprezentat de purtători heterozygos. In cazul in care un partener este purtător heterozigot gena fenilketonurie( probabilitate de 0,02), iar al doilea soț o probabilitate relativă pentru al doilea soț să fie purtător heterozigot al aceleiași gene depinde de gradul de înrudire soți. Analiza

Segregarea

au considerat ca regulile de moștenire Mendel se manifestă în unele genealogiilor în care există pacienți cu boli ereditare.

În același timp, trebuie remarcat faptul că analiza genealogiilor, cel mai bun caz, face posibilă nu respinge ipoteza unui anumit tip de moștenire a unei boli. Totuși, în genetica medicală există o modalitate mai riguroasă și mai precisă de a dovedi acest tip de moștenire. Această metodă se numește analiză de segregare.

Analiza

Segregarea pentru omul este fundamental diferită de cea pentru animalele experimentale.În acest din urmă caz, geneticianul folosește controlate părinții încrucișarea cu genotipuri cunoscute, iar numărul de copii este suficient de mare. Numai abordare indirectă poate fi folosită pentru o persoană care este de a compara diferitele modele probabilistice cu datele de familie disponibile. Cu alte cuvinte, în comparație cu proporția observată a SIBS afectate cu așteptat la o anumită ipoteză genetică.În această comparație, există două probleme.

mai întâi - complexitatea stabilirii metodei de înregistrare a pacienților și a familiilor acestora;în al doilea rând - este necesar să se analizeze diferitele familii se unesc, deoarece dimensiunea fiecărei familii în parte o persoană care nu vă permite să verificați ipoteza statistică.Ca urmare, ei încep să „intervină“ factori, cum ar fi de diagnostic inexacte, eterogenitatea genetica a bolii.

Cea mai simplă formă de analiză segregării poate fi utilizată pentru a dovedi o moștenire autozomal dominanta a bolii, atunci când familiile cu această boală sunt înregistrate de către societatea-mamă a pacientului( celălalt părinte este sănătos).

analiza Segregarea, cu toate acestea, devine mai complicată atunci când testarea ipotezei de moștenire autosomal recesivă.Atunci când se colectează pentru analiza materialului de familie de familie în care părinții heterozigota au doar copii sănătoși nu sunt luate în considerare. Dacă acest lucru nu ia în considerare frecvența de segregare sau frecvența pacienților homozigoți, în eșantionul de familii cu copii bolnavi vor fi în mod inevitabil supraestimate.

mai completă este, cu toate acestea, analiza segregării complexă, dezvoltată de Morton. Această analiză include atât baza metodei verosimilității maxime, și vă permite să obțineți cele mai plauzibile estimări segregarea nu numai frecvența, ci, de asemenea, probabilitatea de înregistrare.În ceea ce privește calculele, această metodă este foarte consumatoare de timp, dar există programe de calculator care vă permit să depășească această dificultate.

curs, analiza de segregare a fost folosit pentru a dovedi tipul de moștenire a unui număr relativ mic de boli ereditare, din cauza rarității cele mai multe dintre ele. Pentru majoritatea bolilor ereditare atribuite lor tipul de moștenire este doar un număr limitat de arbori de familie ar trebui să fie considerată ca o pre-instalat. Această situație a fost corectat rapid prin dezvoltarea unor noi tehnici moleculare genetice pentru a identifica gena prima si apoi mutatii in aceste gene si dovedesc nu numai o semnificație etiologică a acestor mutații cauzează o boală ereditară, dar, de asemenea, tipul de moștenire a bolii.

ambreiaj cu moștenire număr

X-legate de boli cunoscute X-legate sunt mult mai puțin decât gene dominante sau recesive care sunt „răspândite“ pe 22 de autozomi. Cu toate acestea, aproximativ 300 de gene cunoscute situate pe cromozomul X, cauzand boli ereditare( gene localizate pe cromozomul X, este numit-X legat).Acestea includ gene de hemofilie A, miopatie de ihtioza Duchenne, X-linked, pigmentar retinian sindromul distrofiei cromozom X fragil retard mintal, hidrocefalie amiotrofia neuronale sindromul Coffin-Lowry, Payne, Opitz, o formă de mucopolysaccharidosis, X-linked, eșecglucozo-6-fosfat și multe alte boli.

Înainte de a porni la moștenirea cuplat la X și Y cromozomi, și caracteristici ale genealogiilor cu aceste tipuri de moștenire, amintesc că o persoană de sex heterogametic. Femeile sunt in toate celulele de doi cromozomi X, in timp ce barbatii - un X si un cromozom Y.Bărbații sunt gemizigotami( contin un cromozom X) pe cromozomul X și toate genele conținute în aceasta. Moștenirea de cromozomi sexuali apare ca un simplu caracteristici de moștenire Mendel.gene maniere

care sunt localizate în cromozomi sexuali, cromozomi corespunde strict la comportamentul în sine. Dacă gena mutantă este situată într-una dintre cromozomii X mama, atunci cromozomul va primi 50% din fiii și fiicele 50% mama -bearer.În cazul în care gena este „responsabil“ pentru o boală recesivă, mama însăși să fie sănătos, deoarece are un al doilea cromozom normal de X, dar se va dezvolta în a doua jumătate a copiilor, care au primit de cromozomul X cu gena mutantă, deoarece cromozomul Y nu este cromozomul X. omoloagă

au fetele care au primit de modificările cromozomiale mama, boala se dezvolta, de asemenea, deoarece acestea vor avea un al doilea cromozom X normal de la tatăl său. Astfel, în cazul în care mama este purtător al unei gene recesive legate de X, riscul de a fi bolnav fiii ei vor fi de 50%, iar fiicele sale - 0%.În același timp, riscul de a fi purtători heterozygos în fiice este de 50%.

În acest caz, în cazul în care tatăl este încă bolnav, fiii lui vor fi sănătoși, și toate fiicele lui - purtători ai genei heterozigot X-legate. Această situație apare atunci când boala recesivă legată de X nu reduce în mod semnificativ starea de sănătate a pacientului. Un exemplu de astfel de boli este X-legat ihtioza recesivă, orbire sau culoare la roșu, este moștenit X-linked.

cromozom Fragile X

Acest sindrom derivă numele din studiile citogenetice efectuate la baieti cu retard mintal.

Este cunoscut faptul că, în primul rând, fenomenul - fragilitatea cromozomului X - nu există întotdeauna.

Trebuie remarcat faptul că moștenirea bolii diferă de Mendelian.În plus, sindromul este un exemplu de mutație dinamică.

Manifestările clinice ale sindromului nu sunt foarte specifice. Principalul simptom este retardarea mentală, care la unii pacienți este exprimată foarte moderat. Majoritatea pacienților suferă de deficit de atenție, unii observă autismul. Pacienții mai în vârstă descriu o față alungită, frunte proeminentă, urechi mari proeminente și macrochorhism.

Până de curând, a fost extrem de dificil de a explica natura sindromului de moștenire, care se manifestă atât la bărbați cât și femei, deși femeile rareori și simptome clinice sunt mai puțin pronunțate. Cuplaj

cu moștenirea cromozomului Y

cromozomul Y conține un număr relativ mic de gene. Până la începutul anului 2002, cartografiat un pic mai mult de 35 de gene, dintre care doar 7 provoca boli ereditare, inclusiv retinita pigmentară, mai multe forme de azoospermie și gonadoblastomu diskhondrosteoz, încălcarea de diferențiere între femei și bărbați.

convingător dovedi că caracteristica moștenește cromozomul Y de la ambreiaj, pedigree este extrem de dificil, deoarece ar trebui să fie diferențiate de transmitere autozomal dominantă.Numai familie mare, în care pacienții se găsesc atât în ​​rândul fetelor și băieților, dar semnul este același ca și tatăl său, numai băieți poate fi suspectat că este o moștenire Y-linked.

Atunci când bolile Y-legate sunt bolnavi vor fi, de asemenea, doar un om, dar în contrast cu bolile legate de X tatăl afectat va transmite doar boala fiilor lui, pe fiicele lui și copiii lor sunt mereu sănătoși.