Baskın kalıtım türü Mutant bir genin baskın olması durumunda, böyle bir genin varlığı, onu taşıyan kişide mutlaka kendini gösterecektir. Çoğu zaman, bu tür insanlar bu gen için heterozigottur, yani bir alelik gene sahiptirler.

5.5. Modifikasyonlar ve kazanılmış özelliklerin kalıtım sorunu Modifikasyonlar, genotipin normal reaksiyon limitleri dahilinde fenotipin varyantlarıdır. Organizmanın yaşamı boyunca çevresel faktörlere uyumunu sağlar ve değişiklikleri temsil eder.

A.Monogenik kalıtım. Bir gen tarafından kodlanan bir özellik, Mendel yasalarına göre kalıtsaldır ve Mendel olarak adlandırılır. Bir organizmanın tüm genlerinin toplamına genotip denir. Fenotip, bir genotipin (morfolojik ve biyokimyasal açıdan) belirli çevresel koşullar altında gerçekleşmesidir.

1. Bir genin olası yapısal durumlarından birine alel denir. Aleller mutasyonlar sonucunda ortaya çıkar. Her gen için potansiyel alel sayısı neredeyse sınırsızdır. Diploid organizmalarda bir gen, homolog kromozomların aynı bölümlerinde lokalize olan yalnızca iki alel ile temsil edilebilir. Homolog kromozomların aynı genin farklı alellerini taşıması durumuna heterozigot denir.

2. Otozomal veya X'e bağlı monogenik hastalıkların kalıtımı, soyağacı incelenerek belirlenebilir. Heterozigot bir organizmada özelliğin tezahürünün doğasına göre, kalıtım baskın ve resesif olarak ikiye ayrılır. Baskın kalıtımla, hastalık, homolog kromozomlardan en az birinin patolojik bir alel taşıması durumunda, resesif kalıtımla kendini gösterir - yalnızca her iki homolog kromozomun da patolojik alel taşıması durumunda.

A.Otozomal dominant kalıtım. Otozomal dominant kalıtım paternine sahip hastalıklar arasında Huntington hastalığı, akondroplazi (kondrodistrofi) ve nörofibromatozis tip I (Recklinghausen hastalığı) yer alır.

1) Bugün yaklaşık 5.000 monogenik hastalık bilinmektedir. Yarısından fazlası otozomal dominant şekilde kalıtsaldır.

2) Otozomal dominant hastalıklar nesilden nesile aktarılır. Hasta bir çocuğun anne ve babasından birinin hasta olması gerekir.

3) Ebeveynlerden birinin hasta olması durumunda etkilenen çocukların oranı yaklaşık %50'dir. Sağlıklı aile üyeleri sağlıklı çocuklar doğurur.

4) Otozomal dominant hastalıklar, çocuğun cinsiyeti ve etkilenen ebeveynin cinsiyeti ne olursa olsun her zaman kalıtsaldır. Yeni mutasyonlar ve eksik gen penetrasyonu durumlarında istisnalar ortaya çıkar.

B.Otozomal resesif kalıtım. Otozomal resesif kalıtım paternine sahip hastalıklar arasında Tay-Sachs hastalığı, kistik fibroz ve kalıtsal metabolik bozuklukların çoğu yer alır. Otozomal resesif hastalıklar genellikle otozomal dominant hastalıklara göre daha şiddetlidir.

1) Her iki ebeveyn de sağlıklıysa ancak patolojik bir genin taşıyıcısıysa, etkilenen bir çocuğa sahip olma riski %25'tir.

2) Vakaların 2/3'ünde sağlıklı bir çocuğun, patolojik genin heterozigot taşıyıcısı olduğu ortaya çıkar.

3) Otozomal resesif hastalığı olan bir çocukta, özellikle de nadir görülen bir hastalıkta, ebeveynlerin çoğunlukla kan akrabası olduğu ortaya çıkar.

4) Erkekler ve kadınlar eşit sıklıkta hastalanırlar.

V.X'e bağlı kalıtım. Bu tür kalıtıma sahip hastalıklar arasında hemofili A ve B'nin yanı sıra Duchenne miyopatisi bulunur. X'e bağlı baskın kalıtım nadirdir. Bu düzende kalıtılan hastalıklar arasında X'e bağlı hipofosfatemik raşitizm (D vitaminine dirençli raşitizm) ve ornitin karbamoiltransferaz eksikliği yer alır.

1) Çoğunlukla erkekler etkilenir.

2) Resesif kalıtım türü ile hastanın tüm oğulları sağlıklıdır. Kız çocuklarında hastalık kendini göstermez (heterozigot taşıyıcılık), ancak erkek çocuklarında hastalığın görülme riski %50'dir.

3) Baskın kalıtım türünde hastanın tüm oğulları sağlıklı, tüm kızları hastadır. Hastanın kız çocuğundan doğan çocuklarda hastalığın görülme riski cinsiyete bakılmaksızın %50'dir.

G.Gen tezahürü. Genin fenotipik tezahürünün niceliksel özellikleri aşağıdaki gibidir.

1) Penetrans- taşıyıcılarının fenotipinde bir genin ortaya çıkma sıklığı. Belirli bir geni taşıyan bazı bireyler bunu fenotipik olarak göstermiyorsa, eksik penetrasyondan söz ederler.

2) Anlatım gücü- aynı genin farklı bireylerde fenotipik tezahürünün derecesi. Kan akrabaları arasında aynı özellikteki farklılıklar, bu özelliği kontrol eden genin farklı ekspresyonuyla açıklanmaktadır. Çoğu monogenik hastalıkta farklı ifadeler ortaya çıkar.

3) Klinik belirtilerin başlangıcı. Kalıtsal hastalıkların tümü doğumdan hemen sonra ortaya çıkmaz. Örneğin Huntington hastalığı genellikle 30-40 yaşlarından sonra ortaya çıkar. Fenilketonüri rahimde kendini göstermez, hastalığın ilk belirtileri ancak bebek beslenmeye başladıktan sonra ortaya çıkar.

4) Pleiotropi. Bir genin mutasyonu, yalnızca bir proteinin yapısal ve işlevsel bozukluklarına yol açar. Ancak bu proteinin birden fazla fizyolojik süreçte yer alması halinde, hasarı aynı anda birden fazla biçimde kendini gösterecektir. Bunun bir örneği, otozomal dominant kalıtım paternine sahip bir hastalık olan Marfan sendromudur. Fibrilin proteininin sentezini kodlayan genin mutasyonuna çok sayıda klinik belirti eşlik eder: lens subluksasyonu, çıkan aort anevrizması, mitral kapak prolapsusu, vb.

B.Poligenik kalıtım Mendel yasalarına uymaz ve klasik otozomal dominant, otozomal resesif kalıtım ve X'e bağlı kalıtım türlerine karşılık gelmez.

1. Bir özellik (hastalık) aynı anda birden fazla gen tarafından kontrol edilir. Özelliğin tezahürü büyük ölçüde dış faktörlere bağlıdır.

2. Poligenik hastalıklar arasında yarık dudak (izole veya yarık damaklı), izole yarık damak, konjenital kalça çıkığı, pilor stenozu, nöral tüp defektleri (anensefali, spina bifida) ve konjenital kalp defektleri yer alır.

3. Poligenik hastalıkların genetik riski büyük ölçüde aile yatkınlığına ve ebeveynlerdeki hastalığın ciddiyetine bağlıdır.

4. Akrabalık derecesi azaldıkça genetik risk önemli ölçüde azalır.

5. Poligenik hastalıkların genetik riski ampirik risk tabloları kullanılarak değerlendirilir. Prognozu belirlemek çoğu zaman zordur.

İÇİNDE. Son zamanlarda moleküler genetikteki ilerlemeler sayesinde monogenik ve poligenik dışında diğer kalıtım türleri de araştırılmaktadır.

1. Mozaiklik- Vücutta farklı kromozom setlerine sahip iki veya daha fazla hücre klonunun varlığı. Bu tür hücreler kromozomal mutasyonların bir sonucu olarak oluşur. Birçok kromozomal hastalıkta mozaikçilik görülmektedir. Somatik mutasyonların ve mozaikçiliğin birçok malign neoplazm tipinin etiyolojisinde önemli bir rol oynadığına inanılmaktadır. Mozaiklik germ hücreleri arasında da ortaya çıkar. Oogenez sırasında 28-30 mitotik bölünme meydana gelir ve spermatogenez sırasında - birkaç yüze kadar. Bu bakımdan somatik olmayan mozaikçilik ile mutasyonun ortaya çıkma sıklığı ve gelecek nesillere bulaşma riski artmaktadır. Osteogenezis imperfektada ve X kromozomuna bağlı kalıtsal bazı hastalıklarda somatik olmayan mozaikçilik görülür.

2. Mitokondriyal hastalıklar. Mitokondrinin kendi DNA'sı vardır; mtDNA organelin matrisinde bulunur ve dairesel bir kromozomla temsil edilir. Hücre bölünmesi sırasında mitokondrinin yavru hücreler arasında rastgele dağıldığına inanılmaktadır. Mitokondriyal hastalıklar farklı ifadelerle karakterize edilir, çünkü patolojik genin fenotipik tezahürü normal ve mutant mitokondri oranına bağlıdır. Mitokondriyal hastalıklar arasında Leber sendromu en iyi çalışılanıdır. Hastalık, körlüğe yol açan optik sinir atrofisinin hızlı gelişimi ile kendini gösterir. Mitokondriyal hastalıklar yalnızca anne yoluyla aktarılır.

3. Genomik damgalama. Mendel'e göre bir özelliğin ortaya çıkışı, genin anneden mi yoksa babadan mı alındığına bağlı olmamalıdır. Bu kuralın genomik damgalama gibi istisnaları vardır.

A. Genomik damgalamanın en ünlü örnekleri Prader-Willi sendromu ve Angelman sendromudur. Her iki hastalığa da kromozom 15'in uzun kolunun silinmesi neden olur. Ancak bir çocuk babasından mutant bir kromozom alırsa Prader-Willi sendromu gelişir. Klinik belirtiler arasında obezite, hipogonadizm, küçük el ve ayaklar ve zeka geriliği yer alır. Mutant kromozom anneden alınırsa Angelman sendromu gelişir. Angelman sendromunun klinik belirtileri karakteristik bir yürüyüş (bacaklarda geniş, kollar dirseklerde bükülmüş) ve karakteristik yüz özellikleridir (progenia, makrostomi, geniş diş arası boşluklar, farklı şaşılık).

B. Genomik damgalamanın nedenleri henüz belirlenmemiştir; belki de erkek ve dişi gametlerdeki farklı DNA katlanma türleri ile ilişkilidir.

4. Tek ebeveynli disomi- ebeveynlerden birinden bir çift homolog kromozomun soyundan gelenlere geçiş. Hemofili A'nın babadan oğula geçmesi, tek ebeveynli disomi ile ilişkili olabilir. Tek ebeveynli disominin özel bir mozaikçilik durumu olarak mı değerlendirileceği yoksa ayrı bir kromozomal anormallik mi olduğu henüz belli değil.

Otozomal resesif kalıtım (gr. otomobiller- kendisi ve soma- vücut; enlem. girinti- geri çekilme, uzaklaştırma) - otozomal bir genin resesif alelleri tarafından kontrol edilen bir özelliğin kalıtımı; Bir otozom üzerinde bulunan mutant bir alelin her iki ebeveynden de miras alınması gereken bir özellik veya hastalığın kalıtım türü (ayrıca bkz. Otozom).

Otozomal resesif hastalıklar, fenotipik özelliklerin ortaya çıkması için homozigot durumda mutant genin iki kopyasının gerekli olduğu hastalıkları içerir. Bu, her iki ebeveynin de mutant genin heterozigot taşıyıcıları olması gerektiği anlamına gelir. Genel olarak otozomal resesif hastalıklar, otozomal dominant kalıtım paternine sahip hastalıklara göre daha az yaygındır, ancak birçok anormal genin heterozigot taşıma sıklığı genel popülasyonda oldukça yüksek olabilir.

Otozomal resesif kalıtım tipini gösteren bir soyağacı (Şekil 29.4) aşağıdakilerle karakterize edilir: her iki ebeveyn de mutant gen için heterozigotsa, çocukta homozigot durumun olasılığı% 25'tir (yani iki vakadan biri). mutant genin her bir ebeveynden miras alınması: 1/2 x 1/2 = 1/4); erkekler ve kadınlar eşit sıklıkta etkilenir; hastalığın fenotipik belirtilerini taşıyan kişiler neredeyse her zaman ailenin yalnızca bir neslinde görülür; otozomal resesif hastalığı olan homozigot bir ebeveynden gelen çocuklar, mutant gen açısından heterozigottur; Homozigot bir ebeveynden gelen çocuklarda, hastalığın fenotipik belirtileri ancak ikinci eşin heterozigot durumda bir mutant gene sahip olması durumunda ortaya çıkabilir; bu, genel popülasyondaki çoğu mutant resesif genin düşük frekansı nedeniyle çok nadirdir.

Otozomal resesif hastalıkların görülme sıklığı biliniyorsa heterozigot taşıyıcı sıklığı Hardy Weinberg formülü kullanılarak hesaplanabilir:

p2 + 2pq + q2 = 1, burada p bir alelin ortaya çıkma sıklığıdır, q ise çiftteki diğer alelin ortaya çıkma sıklığıdır.

Örneğin, beyaz Amerikalılar arasında kistik fibrozis insidansı 1:2500 (p2) ise, heterozigot taşıyıcı frekansı (2pq) hesaplanabilir: eğer p2=1/2500 ise p=1/50 ve q=49/ 50; 2pq=2x1/50x49/50 veya yaklaşık 1/25 (%3,92).

Her kişinin genomu muhtemelen birkaç nadir, tehlikeli resesif gen içerir. Bu mutant genler genellikle laboratuvar testlerinde tespit edilemediğinden, heterozigot yetişkin taşıyıcılar genellikle bu tehlikeli resesif genleri ancak homozigot (ve dolayısıyla etkilenmiş) bir çocuğun doğumundan sonra öğrenirler. Ebeveynler akrabaysa, ortak ataları paylaştıkları için bu, her ikisinin de aynı mutant resesif genin taşıyıcıları olma olasılığını artırır.

Otozomal resesif hastalıklar yalnızca her ebeveynden bir resesif gen alan homozigotlarda görülür. Hastalık, probandın kardeşlerinde tekrarlanabilir ve bir nesil içinde geniş bir alana yayılabilir (yatay kalıtım türü). Otozomal resesif hastalıklarda karakteristik bir evlilik türü evliliktir (Aa haa): ebeveynler sağlıklıdır ancak patolojik bir genin taşıyıcılarıdır. Böyle bir evlilikte çocuğun hasta olma ihtimali %25'tir.

Ebeveynler ah X ah

Gametler bir bir bir

Çocuklar AA; Aa; Aa; ah

Hasta çocukların sağlıklı ebeveynlerden doğması nedeniyle, bu tür aileler ancak hasta çocuğun doğumundan sonra belirlenebilmekte ve ebeveynlerin genotipleri ve tekrarlayan hasta çocuğa sahip olma riski geriye dönük olarak belirlenebilmektedir. Otozomal resesif genin taşıyıcıları nadirdir, dolayısıyla onlarla tesadüfen karşılaşmak pek olası değildir. Aksine, akraba evliliklerinde, her iki eş de genel düzenden nadir resesif bir geni miras alabildiğinden, böyle bir buluşma olasılığı artar. Örneğin eşler kuzen ise, böyle bir geni büyükannelerinden veya büyükbabalarından miras alabilirler.

Konjenital metabolik bozuklukların büyük çoğunluğu, kistik fibroz, Lawrence-Moon ve Bardet-Biedl sendromları ve diğerleri, toplam 70 nozolojik ünite olmak üzere otozomal resesif tipe göre kalıtsaldır. Günümüzde korunmanın ana yöntemleri tıbbi genetik danışmanlık ve bu yöntemlerin geliştirildiği durumlarda doğum öncesi (doğum öncesi) tanıdır. Heterozigot taşıyıcıları tanımlama yeteneği önemlidir.

Evlilikler ah X ah Nadir. Bu tür genotiplere sahip iki eşin bir araya gelmesi, evliliğin akraba olması durumunda daha olasıdır. Hastanın olduğu durumlar olabilir. (aa) eş, eşini sağırlık gibi benzer bir engeli olan bir aileden seçer. Bu tür evliliklerde yavruların bölünmesinin doğası, otozomal dominant kalıtım tipini taklit eder.

Ebeveynler ah X ah

Gametler bir bir bir bir

Çocuklar Aa; Aa; aa; ah

Bazı durumlarda, otozomal resesif patolojiye sahip hasta çocuklar da evliliklerde doğar ah X Ah. Bu evlilik türünde çocuğun hasta olma ihtimali %100'dür.

Otozomal resesif kalıtım türünün kısa bir açıklaması şunları içerir:

Hastalıklar soyağacında (genellikle bir nesil içinde), özellikle probandın kardeşleri arasında yatay olarak izlenebilir;

Hasta bir çocuğun sağlıklı ebeveynlerden tekrar doğma riski %25'tir;

Probandların ebeveynleri arasında akraba evliliklerinin sıklığında artış var;

Her iki cinsiyet de eşit sıklıkta etkilenir.