GENETYKA (prelekcja 5)

ANEUPLOIDIA - aberracja chromosomowa dotycząca liczby chromosomów; polega na zwiększeniu lub zmniejszeniu diploidalnej liczby autosomów o pojedyncze chromosomy; najczęściej u człowieka występuje:

• monosomia 2n-1 chromosomów;

• trisomia 2n+1 chromosomów;

• tetrasomia 2n+2 chromosomów;

* są to mutacje genowe;

EUPLOIDIA - zwielokrotnienie całych zestawów (garniturów) chromosomów:

• 3n triploidia;

• 4n tetraploidia;

• u ssaków osobniki takie giną w wieku płodowym;

• u człowieka nie stwierdzono (uwaga! komórki watroby);

• występowanie - np. u roślin;

ANEUPLOIDIA AUTOSOMÓW:

• przyczyna - nondysjunkcja - nierozdzielenie się chromosomu w czasie podziałów;

• najczęstsze przypadki aneuploidii autosomów u człowieka to:

• zespół Downa (trisomia w 21 parze);

• zespół Edwardsa (trisomia w 18 parze);

• zespół Patau (trisomia w 13 parze);

ZESPÓŁ DOWNA:

• trisomia 21 (47,XX,+21 lub 47, XY,+21) - 95% przypadków;

• translokacje - 3% przypadków;

• mozaicyzm - 1-2% przypadków;

• 95% wszystkich przypadków trisomia jest związanych z nieprawidłowościami podziałów komórki jajowej, 5% plemnika;

• za większość cech genotypowych odpowiedzialne są geny zlokalizowane w końcowej części ramion długich chromosomu 21;

• częstość: 1:700 - 1:800;

• cechy najczęściej występujące:

• skośne ustawienie szpar powiekowych;

• otwarte usta, opuszczone kąciki ust;

• szeroka, płaska twarz;

• bruzdy poprzeczne dłoni (małpia bruzda);

• krótka szyja;

• duży, pobrużdżony język;

• upośledzenie umysłowe (IQ ok. 24);

• mężczyźni niepłodni, kobiety płodne;

• szerokie dłonie;

• wrodzone wady serca;

• powiększona okrężnica;

• duże, szeroko rozstawione palce;

• wady w budowie miednicy;

• przepuklina pępkowa;

• niedrożność jelit;

• charakterystyczny wzór linii papilarnych;

• im starsza matka, tym większe prawdopodobieństwo urodzenia dziecka chorego (szczególnie powyżej 35 roku życia);

ZESPÓŁ PATAU:

• częstość: 1:5000 - 1:10000;

• kariotyp: 47,XX,+13 lub 47,XY,+13;

• cechy najczęściej występujące:

• rozszczep wargi i podniebienia;

• anomalnie kończyn;

• wady sercowo-naczyniowe;

• wady nerek;

• głuchota;

• 70% dzieci umiera w ciągu pierwszej połowy życia;

ZESPÓŁ EDWARDSA:

• częstość: 1:3000 - 1:5000;

• kariotyp: 47,XX,+18 lub 47,XY,+18;

• cechy najczęściej występujące:

• wady oczu (hiperteloryzm, opadanie powiek);

• deformacja czaszki;

• deformacja stóp i rąk;

• wady serca, nerek i innych narządów;

• 10% dzieci przeżywa pierwszy rok

** ABERRACJE STRUKTURY CHROMOSOMÓW (MUTACJE CHROMOSOMOWE):

ZESPÓŁ CRI-DU-CHAT:

• częstość: 1:50000 - 1:100000;

• kariotyp: 46,XX,5p lub 46,XY,5p;

• cechy najczęściej występujące:

• płacz przypominający miauczenie kota (wady w budowie krtani);

• u niemowląt - małogłowie, szeroko rozstawione oczy, zmarszczka nakątna;

• większość chorych dożywa wieku dorosłego;

HETEROPLOIDIA:

• powstaje w wyniku asymetrycznego podziału mitotycznego w komórkach nowotworowych He-La:

• najstarsza sztucznie utrzymywana hodowla tkankowa (gruczolako-rak szyjki macicy);

• komórki He-La są klasycznym obiektem badań nad nowotworami;

• mają pewne charakterystyczne cechy metaboliczne (m.in. zmutowany gen dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej);

• NK-Ly (Nemeth-Kellner Lymphoma):

• występuje u myszy;

• wykazuje dużą częstość asymetrycznych mitoz;

MUTACJE GENOWE:

• zmiany dziedziczne powstałe nagle, skokowo, wskutek zmiany genu w nowy allel;

• najmniejsze zmiany (tzw. mutacje punktowe) dotyczą tylko jednego nukleotydu;

• prowadzą do największych zmian jakościowych;

MUTANTY DROSOPHILLA:

mutant white	oczy białe
mutant typu dzikiego	oczy czerwono-brunatne (mutacja recesywna sprzężona z płcią)
mutant bar	oczy o zmienionym kształcie (redukcja liczby fasetek oka) (mutacja w wyniku duplikacji odpowiedniego genu w chromosomie X)
mutant ultra-bar	oczy o zmienionym kształcie (redukcja liczby fasetek oka) (mutacja w wyniku triplikacji odpowiedniego genu w chromosomie X)
mutant yellow	żółta barwa ciała
mutant ebony	ciemna barwa ciała
mutant nub^2	krótkie skrzydła (mutacja w 3 autosomie)

• badania Morgana wykazały, że spontaniczna mutacja white jest sprzężona z chromosomem X;

DOŚWIADCZENIE LEDERBERGÓW:

• Lederbergowie opracowali metodę zwaną metodą replik płytkowych;

• Doświadczenie dowodzi, że mutanty oporne na antybiotyki powstają spontanicznie na płytce wyjściowej, a streptomycyna odgrywa tylko rolę czynnika selekcyjnego;