wykład IV - 28.10.2013

CECHY SPRZĘŻONE Z PŁCIĄ

Choroby sprzężone z płcią - choroby, których geny są rozmieszczone na chromosomach płciowych X

- recesywne: hemofilia A i B, dystrofia mięśniowa Duchenne'a, daltonizm

- dominująca: krzywica hipofosfatemiczna = odporna na D3

HEMIZYGOTYCZNOŚĆ - pojedyncze allele w genotypie diploidalnym (= obecność jednego chromosomu X)

HEMIZYGOTA - osobnik hemizygotyczny

U mężczyzn chromosom X jest aktywny w każdej komórce, dlatego każdy allel zlokalizowany na chromosomie X (prawidłowy czy zmutowany) ulega ekspresji.

Córki otrzymują od ojca chromosom X, a synowie - Y, więc ojcowie nie przekazują swoim synom genów sprzężonych z chromosomem X.

* choroba występuje głównie u hemizygotycznych mężczyzn

* heterozygotyczne kobiety ze zmutowanym genem nie chorują (nosicielki)

HEMOFILIA = krwawiączka = choroba królewska

- genetyczny defekt układu krzepnięcia krwi - skaza krwotoczna

HEMOFILIA A

- brak czynnika VIII (globulina antyhemolityczna = przeciwkrwawiączkowa) syntetyzowanego w wątrobie

- lokus genu: X_q 28

- Polska: 1/12000 urodzeń

HEMOFILIA B = choroba Christmasa

- brak czynnika IX

- lokus genu: X_q 27.1-27.2

- Polska: 1/30000 chłopców

* hemofilie A i B nie różnią się klinicznie, objawy pojawiają się w 1. lub 2. roku życia

OBJAWY

- długotrwałe krwawienia

- siniaki i wybroczyny

- krwawienia dostawowe (głównie stawy kolanowe, łokciowe i skokowe)

- krwiomocz

- krwawienia do mięśni

WYKRYWANIE

- diagnostyka molekularna (DNA)

LECZENIE

* objawowe: dożylne uzupełnianie czynnika VIII (z osocza ludzkiej krwi lub jako produkt inżynierii genetycznej)

* przyczynowe: terapia genowa (gen typu dzikiego -> transfekcja do szpiku kostnego, wektor: retrowirus lub plazmid)

ALLELE

X_H - allel typu dzikiego

X_h - allel zmutowany

GENOTYPY -> FENOTYPY

X_H X_H -> zdrowa kobieta

X_H Y -> zdrowy mężczyzna

X_h X_h -> chora kobieta

X_h Y -> chory mężczyzna

X_H X_h -> kobieta nosicielka

ŚLEPOTA NA BARWY

Allele: X_D, X_d

Genotypy: X_d X_d, X_D X_d, X_D X_D, X_d Y, X_D Y

3 grupy nieprawidłowego widzenia barw:

- deuteranopia (ślepota na barwę zieloną)

X_dt Y (X_dt X_dt) - deuteranop

deuteranomalia = niedowidzenie barwy zielonej

- protanopia (ślepota na barwę czerwoną)

X_pr Y (X_pr X_pr) - protanop

protanomalia = niedowidzenie barwy czerwonej

- tritanopia (ślepota na barwę niebieską) - cecha monogenowa recesywna, autosomalna

tt - tritanop, Tt, TT

tritanomalia - niedowidzenie barwy niebieskiej

DYSTROFIA MIĘŚNIOWA TYPU DUCHENNE'A

- najczęstsza i najcięższa postać dystrofii mięśniowej (inne dystrofie - autosomalne)

- 1/3000 chłopców

- gen DMD -> białko dystrofia (w błonie plazmatycznej włókien mięśniowych i neuronów)

Allele: X_Dst, X_dst (allel zmutowany = delecja)

X_dst X_dst, X_dst Y -> wzrost poz. enzymów: kinazy kreatynowej, dehydrogenazy mleczajowej

X_Dst X_Dst, X_Dst Y

X_Dst X_dst - nosicielka

* rozpoznanie: ok. 2-5 roku życia

OBJAWY:

- problemy ze wstawaniem z pozycji siedzącej, chodzeniem po schodach

- chód kaczkowaty

- zanik mięśni z następującym rozrostem tkanki łącznej (rzekome przerosty mięśni)

- dawniej śmierć w wieku 10 lat, obecnie ok. 20-30 lat, spowodowana niewydolnością oddychania i krążenia

WYKRYWANIE

- elektromiogram

- diagnostyka molekularna - DNA (defekt genu)

LECZENIE

- podawanie środków farmakologicznych nie jest dostatecznie uzasadnione nawet jako forma leczenia objawowego, można podawać witaminy z grupy B i preparaty mono- i trójfosforanów ułatwiających metabolizm mięśni

- właściwa dieta

- rehabilitacja, ćwiczenia oddechowe

- zabiegi ortopedyczne

KRZYWICA ODPORNA NA D3

- wydzielana duża ilość fosforanów z moczem -> hipofosfatemia

X_K X_K, X_K X_k - chora kobieta

X_k X_k - zdrowa kobieta

X_K Y - chory mężczyzna

X_k Y - zdrowy mężczyzna

OBJAWY

- w 1. roku życia: rozmiękczenie kośćca, zniekształcenie czaszki, niski wzrost

- choroba nie różni się istotnie od krzywicy z niedoboru witaminy D

- nawet bardzo duże dawki witaminy D nie poprawiają stanu dziecka

DZIEDZICZENIE POLIGENOWE

* Szkoła Mendlowska = dziedziczenie jakościowe

* Szkoła Galtona = dziedziczenie ilościowe

Francis Galton

dziedziczenie wzrostu, inteligencji, uzdolnień, linii papilarnych

* połączenie hipotez - Ronald Fisher -> Dziedziczenie ilościowe jest spowodowane współdziałaniem dużej liczby genów = POLIGENOWE

Genotypy do dziedziczenia poligonowego:
AA BB CC DD EE FF

aa bb cc dd ee ff

Aa Bb Cc Dd Ee Ff

Aa BB cc Dd EE Ff

w parze alleli

- kodominacja = współdominowanie, np. I^AI^B (I^A = I^B)

geny niesprzężone (lokus w różnych parach chromosomów)

- współdziałanie dwóch genów

* epistaza, np. grupa krwi Bombaj

* komplementarność, np. wydzielanie antygenów grupowych układu AB0

- poligenia

* jakościowa - dziedziczenie alternatywne = nieciągłe

* ilościowa - dziedziczenie addytywne = ciągłe

poligeny ABCDEFGH

abcdefgh

P: AABBCCDDEEFFGGHH x aabbccddeeffgghh

F1: AaBbCcDdEeFfGgHh

F1 x F1: AaBbCcDdEeFfGgHh x AaBbCcDdEeFfGgHh

POLIGENIA

- kontrola jednej cechy genotypowej odbywa się przez wiele współdziałających ze sobą genów, wiele par alleli

- pary alleli dziedziczą się zgodnie z II prawem Mendla - niezależnie od siebie, ale ich efekty są sumowane

- determinacja genowa + modyfikacja środowiskowa = interakcje pomiędzy genami, a czynnikami środowiskowymi

CECHY DZIEDZICZONE JAKOŚCIOWO

* wady wrodzone - nieprawidłowości w strukturze narządu lub układu, obecne w chwili urodzenia

* występowanie rodzinne wady nie przesądza o genetycznym podłożu wady - mogą działać identyczne czynniki teratogenne, znajdujące się w otoczeniu

1) ROZSZCZEPY =ROZSZCZEPIENIA

a) podniebienia

b) wargi

c) podniebienia i wargi jednocześnie

- 0,4-2/1000 urodzeń

- zaburzenia oddychania, ssania, połykania, mówienia

LECZENIE: chirurgiczne, foniatryczne, ortodontyczne, pediatryczne

2) CHOROBA WRZODOWA ŻOŁĄDKA

- owrzodzenia błony śluzowej żołądka penetrujące przez warstwę mięśniową śluzówki

Czynniki środowiskowe:

- Helicobacter pylori

- alkohol

- papierosy

- niektóre leki

- stres

3) CUKRZYCA

- nieuleczalne podwyższenie poziomu cukru we krwi

- 2-4% populacji Europy

a) insulinozależna = cukrzyca typu I, tzw. młodzieńcza

monogenowa dominująca

b) insulinoniezależna = cukrzyca typu II

poligenowa - determinacja genowa + modyfikacja środowiskowa

4) ALERGIE

- atopie i astma (dychawica) oskrzelowa - występują rodzinnie, są nieuleczalne

- determinacja genowa + czynnik środowiskowy = alergen lub zakażenie wirusowe

5) NADCZYNNOŚĆ TARCZYCY

6) SCHIZOFRENIA

7) ŁUSZCZYCA

8) NOWOTWORY

9) CHOROBA WIEŃCOWA

10) MIAŻDŻYCA NACZYŃ

Dziedziczenie wieloczynnikowe charakteryzuje się obecnością progów dla manifestacji genotypowej - czynniki wyzwalające, np. zakażenie, nadmierny wysiłek fizyczny, palenie tytoniu, stres. Genotyp dotknięty jest jedynie ryzykiem, lecz kombinacja wpływu środowiska i genotypu powoduje przejście progu od zdrowia do choroby.

CECHY DZIEDZICZONE ILOŚCIOWO:

- pigmentacja skóry, oczu, włosów

- masa ciała

- ciśnienie krwi

- liczba erytrocytów

- liczba linii papilarnych

- IQ

* efekty działania genów dzielą się = kumulacja

* geny są aktywne, ale o małym efekcie każdy

1) BARWA SKÓRY

cecha zależna od co najmniej 8 par alleli

AABBCCDDEEFFGGHH - murzyn

aabbccddeeffgghh - biały

AaBbCcDdEeFfGgHh - mulat

trójkąt Pascala - rozkład cechy poligenowej ilościowej w 2. pokoleniu

dla 8 par alleli: 1:7:21:35:35:21:7:1

- liczba różnych fenotypów - 2n + 1

n - liczba par alleli, np. n=5 -> 2x5 + 1 = 11

- liczba różnych genotypów - 3ⁿ

np. n=5 -> 3⁵ = 243

- częstość fenotypów skrajnych w F2 - (1/4)ⁿ

np. n=5 -> (1/4)⁵ = 1/1024

2) WZROST

- wpływ bardzo wielu czynników

3) CIĘŻAR CIAŁA

- poligonowo + środowisko

- uwarunkowania genetyczne metabolizmu -> wrodzona skłonność do tycia

4) IQ

- ogólna zdolność jednostki do celowego działania, racjonalnego myślenia i efektywnego radzenia sobie w otaczającym środowisku

90 - 119 - 50% populacji

120 - 130 - 16% populacji

IQ > 130 - 2,2% populacji

a) płynna - zdolność uczenia się

b) skrystalizowana - zdolność do wykonywania znanych zadań umysłowych

* inteligencja praktyczna = chłopski rozum

Czynniki wpływające na wysokość IQ:

- wariancje genetyczne

- wariancje środowiskowe

a) migracja wieś -> miasto

b) odżywianie

c) wzrost spowodowany wydłużeniem życia ludzkiego

5) LINIE PAPILARNE

DAKTYLOSKOPIA -  technika śledcza zajmująca się badaniami porównawczymi linii papilarnych w celu ustalenia przestępcy

* cheiroskopia, podoskopia, poroskopia

CHECHY LINII PAPILARNYCH:

- niezmienność

- nieusuwalność (uszkodzenie SKÓRY WŁAŚCIWEJ -> linie nie regenerują się -> blizny)

- nieekosentywność = niezależność od środowiska

- niepowtarzalność

BRAK LINII PAPILARNYCH:

-> głęboka dermabrazja

-> 2 schorzenia genetyczne -> uszkodzenia keratyny

-> kapecytabina

* linie są odzwierciedleniem budowy warstwy brodawkowatej skóry właściwej

IDENTYFIKACJA

- ogólny wzór linii papilarnych

- minucje - charakterystyczne cechy (początki, zakończenia, rozwidlenia, haczyki)

- rozmieszczenie porów, ich kształt, liczba

- bruzdy zgięciowe palców i dłoni (chiromancja)

* delta = trójnóg

* termin wewnętrzny (TW) = środek wzoru
* termin zewnętrzny (TZ) = środek delty
* linia Galtona = linia łącząca terminy -> liczba listewek, które ta linia przecina

Podstawowe typy linii papilarnych:

- łukowy - najrzadszy (brak delty)

- pętlicowy (1 delta)

- wirory (2 delty)

kobiety - 129 (zespół Turnera - 149)

mężczyźni - 165 (zespół Klinefeltera - 111)

---