Cechy sprzężone
Cechy sprzężone
i związane z płcią u
i związane z płcią u
człowieka
człowieka
Cechy sprzężone
Cechy sprzężone
i związane z płcią u
i związane z płcią u
człowieka
człowieka
Chromosomy płci
Chromosomy płci
Chromosom X
Chromosom X
duży, zawiera 6%
duży, zawiera 6%
totalnego DNA,
totalnego DNA,
ponad 100 chorób jest
ponad 100 chorób jest
sprzężonych z X
sprzężonych z X
Chromosom Y
Chromosom Y
mały, „pusty”, tylko
mały, „pusty”, tylko
1 cecha jest
1 cecha jest
sprzężona z Y (gen
sprzężona z Y (gen
SRY koduje TDF -
SRY koduje TDF -
czynniki
czynniki
determinujące jądra)
determinujące jądra)
Dziedziczenie sprzężone z płcią
Dziedziczenie sprzężone z płcią
Sprzężone z X
Sprzężone z X
– znamy ponad 100 chorób sprzężonych z
– znamy ponad 100 chorób sprzężonych z
chromosomem X (dominujących i recesywnych)
chromosomem X (dominujących i recesywnych)
Sprzężone z Y = dziedziczenie
Sprzężone z Y = dziedziczenie
holandryczne
holandryczne
– wraz z Y dziedziczony jest tylko
– wraz z Y dziedziczony jest tylko
TDF (czynnik determinujący jądra) kodowany przez
TDF (czynnik determinujący jądra) kodowany przez
gen SRY; nie odkryto chorób sprzężonych z Y
gen SRY; nie odkryto chorób sprzężonych z Y
Kryteria dziedziczenia
Kryteria dziedziczenia
dominującego sprzężonego z X
dominującego sprzężonego z X
bardzo rzadkie
bardzo rzadkie
chory mężczyzna przekazuje chorobę wszystkim
chory mężczyzna przekazuje chorobę wszystkim
córkom, ale nigdy synom
córkom, ale nigdy synom
chora kobieta przekazuje cechę połowie dzieci
chora kobieta przekazuje cechę połowie dzieci
kobiety chorują 2 x częściej niż mężczyźni
kobiety chorują 2 x częściej niż mężczyźni
rodowód ma wzór pionowy
rodowód ma wzór pionowy
Schemat rodowodu choroby
Schemat rodowodu choroby
dominującej sprzężonej z X
dominującej sprzężonej z X
Cechy dominujące sprzężone z X
Cechy dominujące sprzężone z X
grupa krwi Xg
grupa krwi Xg
hipofosfatemia (oporność na witaminę D)
hipofosfatemia (oporność na witaminę D)
zespół Blocha i Sulzbergera *
zespół Blocha i Sulzbergera *
zespół Retta *
zespół Retta *
* letalne dla hemizygotycznych mężczyzn
* letalne dla hemizygotycznych mężczyzn
(objawy są tak ciężkie, że następuje
(objawy są tak ciężkie, że następuje
poronienie)
poronienie)
→
→
tylko kobiety chorują na te zespoły
tylko kobiety chorują na te zespoły
Krzywica oporna na
Krzywica oporna na
witaminę D
witaminę D
Objawy 6 - 18 miesiąc życia
Objawy 6 - 18 miesiąc życia
Krzywicze zmiany układu kostnego
Krzywicze zmiany układu kostnego
Zniekształcenia czaszki, kręgosłupa,
Zniekształcenia czaszki, kręgosłupa,
niski wzrost
niski wzrost
Zespół Retta
Zespół Retta
Częstość występowania 1: 15 000
Częstość występowania 1: 15 000
Występuje tylko u płci żeńskiej (u
Występuje tylko u płci żeńskiej (u
męskiej - letalny)
męskiej - letalny)
Pierwsze objawy 6 – 18 miesiąc życia
Pierwsze objawy 6 – 18 miesiąc życia
Głębokie upośledzenie umysłowe,
Głębokie upośledzenie umysłowe,
zaburzenia neurologiczne, fizyczne
zaburzenia neurologiczne, fizyczne
Kalectwo w wieku ok. 10 lat
Kalectwo w wieku ok. 10 lat
Zespół Blocha-Sulzberga –
Zespół Blocha-Sulzberga –
wrodzone nietrzymanie barwnika
wrodzone nietrzymanie barwnika
•
Uszkodzenia u płodów męskich są tak poważne, że prowadzą do samoistnych
Uszkodzenia u płodów męskich są tak poważne, że prowadzą do samoistnych
poronień
poronień
•
Chorobę stwierdza się tylko u heterozygotycznych dziewczynek
Chorobę stwierdza się tylko u heterozygotycznych dziewczynek
•
Wielopostaciowe zmiany skórne
Wielopostaciowe zmiany skórne
•
Zmiany w układzie kostnym (niedorozwój szczęki i żuchwy)
Zmiany w układzie kostnym (niedorozwój szczęki i żuchwy)
•
Gotyckie podniebienie
Gotyckie podniebienie
•
Wady zgryzu
Wady zgryzu
•
Braki i zniekształcenia zębów
Braki i zniekształcenia zębów
•
Choroby przyzębia
Choroby przyzębia
•
W wielu przypadkach występuje niepełnosprawność
W wielu przypadkach występuje niepełnosprawność
intelektualna
intelektualna
Zespół Blocha-Sulzberga
Zespół Blocha-Sulzberga
Kryteria dziedziczenia
Kryteria dziedziczenia
recesywnego sprzężonego z X
recesywnego sprzężonego z X
chorzy mężczyźni mają 1 zmutowany allel
chorzy mężczyźni mają 1 zmutowany allel
(ponieważ są hemizygotami)
(ponieważ są hemizygotami)
u kobiet niezbędne są 2 zmutowane allele do
u kobiet niezbędne są 2 zmutowane allele do
ujawnienia się choroby
ujawnienia się choroby
chorzy mężczyźni przekazują zmutowany gen
chorzy mężczyźni przekazują zmutowany gen
wszystkim córkom, ale nie synom
wszystkim córkom, ale nie synom
córki chorych mężczyzn są zwykle nosicielkami
córki chorych mężczyzn są zwykle nosicielkami
kobieta nosicielka przekazuje zmutowany allel
kobieta nosicielka przekazuje zmutowany allel
połowie synów
połowie synów
chora kobieta jest córką chorego ojca i matki
chora kobieta jest córką chorego ojca i matki
nosicielki
nosicielki
wzór rodowodu – na krzyż
wzór rodowodu – na krzyż
Schemat dziedziczenia cechy
Schemat dziedziczenia cechy
recesywnej sprzężonej z X
recesywnej sprzężonej z X
Schemat rodowodu choroby
Schemat rodowodu choroby
recesywnej sprzężonej z X
recesywnej sprzężonej z X
Cechy recesywne sprzężone z X
Cechy recesywne sprzężone z X
•
daltonizm
daltonizm
•
zespół kruchego chromosomu X (Fra X)
zespół kruchego chromosomu X (Fra X)
•
nie specyficzne upośledzenie umysłowe
nie specyficzne upośledzenie umysłowe
sprzężone z X
sprzężone z X
•
dystrofia mięśniowa Duchenne’a i Beckera
dystrofia mięśniowa Duchenne’a i Beckera
(DMD i BMD)
(DMD i BMD)
•
hemofilia A i B
hemofilia A i B
Nazwa choroby pochodzi od
charakterystycznego wyglądu
chromosomu X .
Na końcach chromosomów
metafazowych widoczne
charakterystyczne rejony
satelitarne (powtórzenia CGG)
Zespół łamliwego
Zespół łamliwego
chromosomu X
chromosomu X
Zespół łamliwego
Zespół łamliwego
chromosomu X
chromosomu X
•
Częstość występowania 1:1 250 mężczyzn 1:2 000
kobiet
• Gen recesywny; Uszkodzenie funkcji genu FMR1
Liczba powtórzeń CGG:
Osoby zdrowe 6 do 52
Bezobjawowi nosiciele 52 do 60
Osoby chore 230 do 1500
Gdy premutację przekazuje ojciec liczba powtórzeń
CGG zazwyczaj się nie zmienia; gdy przekazuje matka –
liczba powtórzeń CGG wzrasta
KOBIETY: Upośledzenie umysłowe w stopniu lekkim
lub umiarkowanym, u części kobiet objawy nie
występują
MĘŻCZYŹNI: ciężki stopień upośledzenia
umysłowego
Zespół kruchego
Zespół kruchego
chromosomu X (Fra
chromosomu X (Fra
X)
X)
–
–
częstość 1 na 2000
częstość 1 na 2000
męskich urodzeń i 0.4 na
męskich urodzeń i 0.4 na
2000 żeńskich; kruche
2000 żeńskich; kruche
miejsca (dziury) widoczne
miejsca (dziury) widoczne
w X, osobnicy mają duże
w X, osobnicy mają duże
jądra i duże uszy, druga po
jądra i duże uszy, druga po
z. Downa przyczyna
z. Downa przyczyna
upośledzenia umysłowego;
upośledzenia umysłowego;
przyczyną są mutacje
przyczyną są mutacje
dynamiczne
dynamiczne
DYSTROFIA MIĘŚNIOWA DUCHENNE’A
DYSTROFIA MIĘŚNIOWA DUCHENNE’A
(DMD)
(DMD)
–
–
charakteryzuje się szybko postępującą degeneracją
charakteryzuje się szybko postępującą degeneracją
mięśni, która ujawnia się ok. 2-3 roku życia
mięśni, która ujawnia się ok. 2-3 roku życia
- średnia przeżycia – 20-30 lat
- średnia przeżycia – 20-30 lat
- częstość dystrofii mięśniowych wynosi 1 na 3500
- częstość dystrofii mięśniowych wynosi 1 na 3500
chłopców
chłopców
- gen związany z DMD, znajdujący się na X, koduje
- gen związany z DMD, znajdujący się na X, koduje
duże białko – dystrofinę (umacnia komórki
duże białko – dystrofinę (umacnia komórki
mięśniowe)
mięśniowe)
mięsień prawidłowy mięsień przerośnięty
mięsień prawidłowy mięsień przerośnięty
tkanką łączną
tkanką łączną
(L.B. Jorde 2000).
(L.B. Jorde 2000).
Bracia z DMD: widoczny przerost łydek,
Bracia z DMD: widoczny przerost łydek,
u starszego hiperlordoza (B. Ryniewicz
u starszego hiperlordoza (B. Ryniewicz
2003).
2003).
Pacjent w zaawansowanej chorobie (L.B. Jorde 2000).
Objawy kliniczne DMD
Objawy kliniczne DMD
postępujące osłabienie i wiotkość mięśni. Widoczne są
postępujące osłabienie i wiotkość mięśni. Widoczne są
zaniki pewnych grup mięśniowych, natomiast inne
zaniki pewnych grup mięśniowych, natomiast inne
ulegają przerostowi.
ulegają przerostowi.
W wieku niemowlęcym choroba poza czasami spostrzeganą
W wieku niemowlęcym choroba poza czasami spostrzeganą
wiotkością nie daje objawów. Od urodzenia aż do około 2-3
wiotkością nie daje objawów. Od urodzenia aż do około 2-3
roku życia chłopcy rozwijają się prawidłowo.
roku życia chłopcy rozwijają się prawidłowo.
Pierwszym oznakiem zaczynającej się choroby jest osłabienie
Pierwszym oznakiem zaczynającej się choroby jest osłabienie
mięśni początkowo obręczy biodrowej, następnie barkowej.
mięśni początkowo obręczy biodrowej, następnie barkowej.
zmiana sposobu poruszania się, chód staje się kołyszący,
zmiana sposobu poruszania się, chód staje się kołyszący,
kaczkowaty. Chłopcy chodzą niepewnie, częściej się przewracają,
kaczkowaty. Chłopcy chodzą niepewnie, częściej się przewracają,
zaczynają chodzić na palcach, mają trudności z wchodzeniem na
zaczynają chodzić na palcach, mają trudności z wchodzeniem na
schody.
schody.
Wiele problemu stanowi także wstawanie z pozycji leżącej. Objaw
Wiele problemu stanowi także wstawanie z pozycji leżącej. Objaw
wspinania się po sobie, który towarzyszy podnoszeniu się,
wspinania się po sobie, który towarzyszy podnoszeniu się,
nazywamy manewrem Gowersa i jest on charakterystyczny przy
nazywamy manewrem Gowersa i jest on charakterystyczny przy
osłabieniu mięśni i polega na wspomaganiu się rękoma podczas
osłabieniu mięśni i polega na wspomaganiu się rękoma podczas
wstawania.
wstawania.
U pacjentów w wieku 5-6 lat widoczny jest przerost rzekomy łydek,
U pacjentów w wieku 5-6 lat widoczny jest przerost rzekomy łydek,
mięśni czworogłowych, czasami mięśni pośladkowych. Zwiększenie
mięśni czworogłowych, czasami mięśni pośladkowych. Zwiększenie
obwodu mięśni spowodowane jest obecnością w mięśniu tkanki
obwodu mięśni spowodowane jest obecnością w mięśniu tkanki
łącznej i tłuszczowej, następuje zanik prążkowia, co sprawia, że
łącznej i tłuszczowej, następuje zanik prążkowia, co sprawia, że
mięsień nie spełnia swoich funkcji
mięsień nie spełnia swoich funkcji
Objawy z innych układów
Objawy z innych układów
Ukł. oddechowy – niewydolność oddechowa z powodu osłabienia
Ukł. oddechowy – niewydolność oddechowa z powodu osłabienia
mięśni oddechowych; konieczne zastosowanie wspomaganej
mięśni oddechowych; konieczne zastosowanie wspomaganej
wentylacji.
wentylacji.
Ukł. krwionośny - niewydolność krążenia, zaburzenia rytmu serca,
Ukł. krwionośny - niewydolność krążenia, zaburzenia rytmu serca,
kardiomiopatia przerostowa lub rozstrzeniowa - objawia się to
kardiomiopatia przerostowa lub rozstrzeniowa - objawia się to
najczęściej około 15 roku życia.
najczęściej około 15 roku życia.
Z powodu uszkodzeń mięśni gładkich dochodzić może także do
Z powodu uszkodzeń mięśni gładkich dochodzić może także do
rozstrzeni żołądka i rzekomej niedrożności jelit.
rozstrzeni żołądka i rzekomej niedrożności jelit.
wady zgryzu - zgryz krzyżowy lub otwarty.
wady zgryzu - zgryz krzyżowy lub otwarty.
upośledzenie umysłowe, zwykle jest lekkiego stopnia Przyczyna
upośledzenie umysłowe, zwykle jest lekkiego stopnia Przyczyna
niedorozwoju umysłowego nie jest do końca poznana, nie
niedorozwoju umysłowego nie jest do końca poznana, nie
wiadomo czy zależy od mutacji w obrębie genu dystrofiny.
wiadomo czy zależy od mutacji w obrębie genu dystrofiny.
Z powodu postępującego charakteru choroby, unieruchomienia
Z powodu postępującego charakteru choroby, unieruchomienia
oraz wtórnych zakażeń rokowanie nie jest pomyślne. Chorzy
oraz wtórnych zakażeń rokowanie nie jest pomyślne. Chorzy
zwykle umierają przed 20 rokiem życia, przyczyną najczęściej jest
zwykle umierają przed 20 rokiem życia, przyczyną najczęściej jest
zapalenie płuc.
zapalenie płuc.
U góry chłopiec z DM; u dołu ten sam chłopiec w parapodium (J. Nowotny 2006).
DYSTROFIA MIĘŚNIOWA BECKERA
DYSTROFIA MIĘŚNIOWA BECKERA
(BMD)
(BMD)
– lżejsza forma dystrofii,
– lżejsza forma dystrofii,
ujawniająca się późno
ujawniająca się późno
Zarówno DMD, jak i BMD, dotyczą mężczyzn. Ale
Zarówno DMD, jak i BMD, dotyczą mężczyzn. Ale
zdarzają się przypadki chorych kobiet wskutek:
zdarzają się przypadki chorych kobiet wskutek:
1.
1.
nietypowej lionizacji
nietypowej lionizacji
2.
2.
nowej mutacji na drugim X
nowej mutacji na drugim X
3.
3.
nosicielstwa z z. Turnera 45,X
nosicielstwa z z. Turnera 45,X
4.
4.
translokacji X-autosom
translokacji X-autosom
Hemofilia A
Hemofilia A
– brak czynnika
– brak czynnika
krzepliwości krwi VIII
krzepliwości krwi VIII
Hemofilia B
Hemofilia B
– brak czynnika
– brak czynnika
krzepliwości krwi IX
krzepliwości krwi IX
Osobnicy z hemofilią krwawią w
Osobnicy z hemofilią krwawią w
sposób ciągły dopóki nie
sposób ciągły dopóki nie
uzyskają pomocy. Ich krew nie
uzyskają pomocy. Ich krew nie
krzepnie. Największym
krzepnie. Największym
zagrożeniem są krwotoki
zagrożeniem są krwotoki
wewnętrzne. Krwawienie
wewnętrzne. Krwawienie
najczęściej dotyczy kostek, łokci
najczęściej dotyczy kostek, łokci
i kolan w wyniku zranień. Mogą
i kolan w wyniku zranień. Mogą
występować samoistne
występować samoistne
krwotoki.
krwotoki.
Porównanie dziedziczenia
Porównanie dziedziczenia
dominującego
dominującego
i recesywnego sprzężonego z X
i recesywnego sprzężonego z X
dominując
dominując
e
e
recesywne
recesywne
wzór rodowodu
wzór rodowodu
pionowy
pionowy
na krzyż
na krzyż
stosunek płci
stosunek płci
kobiety:mężczyźn
kobiety:mężczyźn
i – 2:1
i – 2:1
mężczyźni>>kobi
mężczyźni>>kobi
ety
ety
przekazywanie cechy z
przekazywanie cechy z
mężczyzny na
mężczyzny na
mężczyznę
mężczyznę
nigdy
nigdy
nigdy
nigdy
przekazywanie cechy z
przekazywanie cechy z
mężczyzny na kobietę
mężczyzny na kobietę
wszystkie córki
wszystkie córki
chore
chore
wszystkie córki są
wszystkie córki są
nosicielkami
nosicielkami
przekazywanie cechy z
przekazywanie cechy z
kobiety na kobietę
kobiety na kobietę
50% córek
50% córek
chorych
chorych
50% córek jest
50% córek jest
nosicielkami
nosicielkami
Cechy związane z płcią
Cechy związane z płcią
o
geny zlokalizowane są na autosomach
geny zlokalizowane są na autosomach
o
ekspresja tych genów jest determinowana przez płeć
ekspresja tych genów jest determinowana przez płeć
(hormony)
(hormony)
o
więcej mężczyzn wykazuje cechę niż kobiet
więcej mężczyzn wykazuje cechę niż kobiet
o
wzór rodowodu jest pionowy
wzór rodowodu jest pionowy
o
przykładem takiej cechy jest łysienie (dominujące dla
przykładem takiej cechy jest łysienie (dominujące dla
mężczyzn, recesywne dla kobiet)
mężczyzn, recesywne dla kobiet)
ZADANIA
ZADANIA
1. Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia
1. Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia
zdrowego syna jeżeli matka obciążona jest
zdrowego syna jeżeli matka obciążona jest
genem hemofilii?
genem hemofilii?
2. Daltonistka z grupą krwi A, której matka miała
2. Daltonistka z grupą krwi A, której matka miała
grupę krwi B, będzie miała potomstwo z
grupę krwi B, będzie miała potomstwo z
mężczyzną prawidłowo rozróżniającym barwy z
mężczyzną prawidłowo rozróżniającym barwy z
grupą krwi 0. Podaj genotyp rodziców i
grupą krwi 0. Podaj genotyp rodziców i
potomstwa.
potomstwa.
ZADANIA
ZADANIA
3. Hipofosfatemik (osoba z krzywicą oporna na wit. D) z
3. Hipofosfatemik (osoba z krzywicą oporna na wit. D) z
grupą krwi 0, będzie miał potomstwo ze zdrową kobietą
grupą krwi 0, będzie miał potomstwo ze zdrową kobietą
o grupie krwi AB. Podaj genotyp rodziców i potomstwa.
o grupie krwi AB. Podaj genotyp rodziców i potomstwa.
Czy para ta może mieć zdrowego syna z grupą krwi B?
Czy para ta może mieć zdrowego syna z grupą krwi B?
Odpowiedź potwierdź krzyżówką.
Odpowiedź potwierdź krzyżówką.
4. Niebieskooki daltonista nie chorujący na hemofilię
4. Niebieskooki daltonista nie chorujący na hemofilię
planuje potomstwo z brązowooką rozróżniającą kolory
planuje potomstwo z brązowooką rozróżniającą kolory
kobietą, której matka miała niebieskie oczy a ojciec
kobietą, której matka miała niebieskie oczy a ojciec
chorował na hemofilię i w rodzinie tej daltonizm nigdy
chorował na hemofilię i w rodzinie tej daltonizm nigdy
nie występował. Podaj genotypy rodziców i potomstwa.
nie występował. Podaj genotypy rodziców i potomstwa.
Czy ludzie ci mogą mieć niebieskookiego rozróżniającego
Czy ludzie ci mogą mieć niebieskookiego rozróżniającego
kolory nie chorującego na hemofilie syna?
kolory nie chorującego na hemofilie syna?
Rozwiązanie
Rozwiązanie
Zadanie 4
Zadanie 4
P: nn X
P: nn X
hd
hd
Y x Nn X
Y x Nn X
DH
DH
X
X
Dh
Dh
G: nX
G: nX
hd
hd
, nY, N X
, nY, N X
DH
DH
, N X
, N X
Dh
Dh
, n X
, n X
DH
DH
, n
, n
X
X
Dh
Dh
,
,
F1: nn X
F1: nn X
DH
DH
Y – 25 % chłopców
Y – 25 % chłopców