Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Wykłady genetyka
Genetyczne choroby charakterystyczne dla grupy etnicznej:
o Amerykanie
ż� Talasemia ą i �
ż� Niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej
ż� Hemogobinopatie HbS
o Chińczycy
ż� talasemia ą
ż� Niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej
o Eskimosi
ż� Wrodzony przerost nadnerczy
o Indianie Hopi
ż� Albinizm
o Europejczycy
ż� mukowiscydoza
ż� fenyloketonuria
o Finowie
ż� biegunki chlorkowe
ż� miażdżyca wrodzona
ż� ceroidolipofuscynoza
o mieszkańcy basenu morza śródziemnego
ż� talasemia �,
ż� hemoglobinopatia HbS
o Meksykanie
ż� cukrzyca
ż� rozszczep wargi i podniebienia
o Irlandczycy
ż� bezmózgowie
o Apacze
ż� ciężki niedobór odpornorności
o Japończycy
ż� rozszczep wargi i podniebienia
o rdzenni Amerykanie
ż� rozszczep wargi i podniebienia
ż� cukrzyca
o Afrykanie
ż� Talasemia
ż� Hemoglobinopatia HbS
Przyczyny: odmienna dieta, różne czynniki społeczne.
�� Jasna karnacja i kolor włosów ludności Europy Północnej wykształciły się wskutek adaptacji do
klimatu, w którym niedobór światła słonecznego powoduje zmniejszenie ilości melaniny i wit. D.
Strona 1 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
�� W pasie okołorównikowym częstość nosicieli może wynosić 25-40 % dla hemoglobiny sierpowatej.
�� Istnieje niewiele genów dla jednej konkretnej populacji. Przykładem choroby uwarunkowanej
genem (unikatowym w populacji) jest dysplazja mózgowo-kostno-nerkowa wyłącznie u bliz
niąt w
populacji Hutterita, w której występuje kojarzenie spokrewnionych osób.
Analizy DNA:
o anemia sierpowata: �-globina
o cukrzyca typu I: insulina
o choroba Taya Sachsa: �-heksozoaminidaza A
o dystorfia mięśniowa typu Duchenn'a i Beckera: dystorfina
o fenyloketonuria: hydroksylaza fenyloalaninowa
o galaktozemia: galaktotransferaza
o głuchota: postać autosomalna recesywna  koneksyna Z(lub C)6
o hemofilia A i B: czynnik VIII i IX
o mukowiscydoza: CFTR
o niedokrwistość hemolityczna: dehydrogenaza gluko-6-fosforanowa
o talasemia: ą i �-globina
o zespół Marfana: fibrylina 1
o obrzęk naczynioruchowy: inhibitor C1
o wrodzony zespół złożonego niedoboru odporności: deaminaza adenozynowa
Różnice powstają głównie przy:
�� dziedziczeniu wieloskładnikowym i recesywnym
�� odmiennej diecie
�� w wynniku czynników społecznych
Selekcja naturalna- rezultat niektórych różnic genetycznych między populacjami.
o jasna karnacja i kolor włosów ludności Europy Północnej, które wykształciły się wskutek
adaptacji do klimatu, w którym niedobór światła obniża zawartość melaniny.
o - niedokrwistość sierpowato  krwinkowa.
o - niedobór dehydrogenazy  6  fosforanowej.
o - talsemia  stały się częste w niektórych populacjach, a geny odpowiedzialne za
występowanie tych chorób uodporniły te populacje na malarię
*w pasie okołorównikowym częstość nosicielstwa 20  40% dla hemoglobiny sierpowatej
v� Istnieje niewiele genów specyficznych dla jednej konkretnej populacji. Przykładem
choroby uwarunkowanej genem (unikatowym w populacji) jest dysplazja mózgowo-
kostno-nerkowa wyłącznie u bliz
niąt w populacji Hutterita, w której występuje
kojarzenie spokrewnionych osób.
Strona 2 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Cechy uwarunkowane genetycznie:
v� Monogenowe (6%)
o Autosomalne
o Sprzeżone autosomalne
ż� Typu powiązania
ż� Typu odpychania
o Z chromosomem X
o Z chromosomem Y- holandryczne
v� Poligenowe (ok. 90%)
v� Aberacje chromosomowe (4%)
o Autosomalne
o Heterosomalne
v� Mutacje
Częstość występowania na 1000 ludzi
�� Autosomalne
o Dominujące  20
o Recesywne- 2
�� Sprzężone z X  2
�� Wady rozwojowe  6
�� Choroby przewlekłe dorosłych  10
�� Mitochondrialne  rzadkie
�� Mutacje somatyczne  250
Dziedziczenie autosomalne dominujące
o otoskleroza 1:330 (340)
o hipercholesterolemia rodzinna 1:100  1:500
o skrzywienie palca, komptodaktylia 1:1500
o nierwiakowłókniakowatość 1:3500
o naczyniakowatość twarzy i mózgu 1:5000
o achondroplazja 1:15000  1:77000
o choroba Huntingtona 1:15000 ( 1:250000)
o siatkówczak oka 1:20000
o wielopalczastość 1: 25000
Strona 3 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
o zespół błękitnych białkówek 1:25000
Dziedziczenie autosomalne dominujące:
Charakteryzuje się:
zmienną ekspresją (w tej samej rodzinie może być różne nasilenie choroby/cechy)
��
niepełną penetracją (cecha fenotypowa może być niewidoczna mimo, że osoba jest
��
nosicielem mutacji genowej; może występować przeskok pokoleniowy)
duże ryzyko przekazania choroby  stałe, nie zależy od liczby dzieci
��
mozaikowość terminalna  pewne geny występują tylko w części komórek gonad
��
jednogo z rodziców i efektem może być urodzenie się kolejnych chorych dzieci z
małżeństwa klinicznie zdrowych rodziców.
może zależeć od płci rodziców (pląsawica H.  chory ojciec; dystrofia  matka)
��
wzrost ryzyka z wiekiem  zespół Aperta, achondroplazji wzrasta z wiekiem ojca
��
stan homozygotyczności jest rzadki, jeśli występuje  ciężki przebieg, uniemożliwia
��
prokreację, śmiertelna.
Dziedziczenie autosomalne dominujące (tylko homozygoty)
P KK x kk
F1 Kk Kk Kk Kk 100% cecha dominująca
F2 KK Kk Kk kk 75% cecha dominująca
Proband to osoba u której jako pierwszej wykryto chorobę (przechodzi na pokolenie).
Mozaikowatość germinalna to obecność zmutowanych genów tylko w części komórek gonad
jednego z rodziców. Efektem może być urodzenie chorych dzieci z małżeństwa klinicznie
zdrowych osób.
Dziedziczenie autosomalne recesywne
o mukowiscydoza 1:2500 (Murzyni 1:17000, Chińczycy 1:90000)
o niedobór ą1 antytrypsyny 1:4000
o fenyloketonuria 1:2000  1:20000
o bielactwo całkowite (albinizm) 1:10000
o alkaptonuria 1:200000
o galaktozemia 1:12000
o zespół nadnerczowo-płciowy 1:490  1:67000
o idiotyzm amaurotyczny 1:6000 ( 1:50000)
P RR x rr
F1 Rr Rr Rr Rr 0%, nosicielstwo
F2 RR Rr Rr rr 25% martwe urodzenie
Strona 4 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
�� Każda zdrowa osoba jest nosicielem co najmniej kilku alleli recesywnych nie
ujawniających się fenotypowo
�� oboje rodzice chorego dziecka są bezobjawowymi klinicznie heterozygotami.
�� Prawdopodobieństwo, że każde ze zdrowego rodzeństwa chorego dziecka jest
heterozygotą wynosi 2:3.
�� Ryzyko urodzenia się chorego dziecka wynosi zawsze 25% i jest ono stałe i nie zależy od
liczby posiadanych już dzieci.
�� Poziomy rozkład chorych, cześciej wśród rodzeństwa, rzadko wśród innych członków
rodziny.
Liczba różnych gamet 2n
2n x 2n = 4n
Liczba potomstwa
2n
Liczba różnych fenotypów
3n
Liczba różnych genotypów
(D)=3/4
Częstość cechy dominującej w pokoleniu II
(d)=1/4
Częstość cechy recesywnej w pokoleniu II
Prawo prawdopodobieństw
Prawdopodobieństwo zjawiska złożonego równa się iloczynowi prawdopodobieństw, które
występują niezależnie od siebie.
P(M, n, o, P)= P(M) x P(n) x P(o) x P(P)
Dziedziczenie dominujące sprzężone z X
o zespół Blocka i Sulzbergera 1:75000
o krzywica oporna na działanie witaminy D
o zespół Retta 1:15000 ( 1:20000)
o zespół łamliwego chromosomu X 1:1250 (1:2000)
XDXD XDXd XdXd
X dY X DY: hemizygoty
ż� Objawy choroby występują bez względu na płeć.
ż� Mężczyz
ni są hemizygotami i choroba ma przebieg ciężki, często letalny, przekazują gen
wszystkim córkom, nigdy synom.
ż� Częstość występowania mutacji genowej u kobiet jest 2 razy większa niż u mężczyzn
Dziedziczenie recesywne sprzężone z X
o deficyt dehydrogenazy gluko-6-fosforanowej 1:3  1:100
o zespół FraX 1:2000
o dystorfia mięśni dziecięca postępująca typu Duchenn'a i Beckera 1:3500
Strona 5 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
o hemofilia A 1:10000  1:20000
o hemofilia B (choroba Christmasów) 1:30000
o daltonizm
o hyperanonemia typ II
XRXR XRXr XrXr
XRY XrY
ż� Pewną nosicielką jest kobieta, która ma co najmniej dwóch chorych synów, chorego syna
i siostrzenice lub chorego syna i brata.
ż� Tylko mężczyz
ni wykazują objawy choroby, często nie dożywając wieku reprodukcyjnego.
ż� Częstość występowania mutacji genowej u kobiet jest 2 razy większa niż u mężczyzn.
Deficyt dehydrogenazy gluko-6-fosforanowej
ż� Niedobór chroni przed malarią,
ż� całkowity brak enzymu jest śmiertelny.
ż� Napadowa hemoliza krwinek czerwonych (np. po aspirynie czy sulfonamidach) po
zjedzeniu roślin strączkowych np. bobu.
ż� Dreszcze, bóle brzucha, żółtaczka.
ż� Anemia hemolityczna
Hyperanonemia typ II
17% kobiet posiadających mutację genu na jednym z chromosomów X ujawnia lżejsze lub cięższe
objawy choroby prowadzące w niektórych przypadkach do ciężkiej śpiączki hyperanonemicznej.
Choroba recesywna.
Dziedziczenie sprzężone z Y
cecha występuje tylko u osobników płci męskiej i jest przekazywana synom.
Y* - niedobry chromosom.
Dziedziczenie wieloczynnikowe:
ż� termin wieloczynnikowy jest stosowany do opisu cech będących efektem oddziaływania
kombinacji czynników genetycznych i niegenetycznych.
ż� Jeżeli uwzględnia się tylko czynniki genetyczne to określa się to jako dziedziczenie
o poligenowe
o wieloczynnikowe.
ż� Definicja obejmuje rodzinny charakter oraz zależność od czynników środowiska.
ż� Dziecko wysokich rodziców prawdopodobnie będzie wyższe od dziecka niższych rodziców,
ale odżywianie (czynnik środowiskowy) może spowodować zmianę.
ż� Genetyczna predyspozycja jest dziedziczona od obojga rodziców.
Czynniki środowiskowe wpływające na ukształtowanie danej cechy mogą być różne u różnych
osób, czarne włosy u jednej osoby mogą być wynikiem dziedziczenia po przodkach pochodzenia
azjatyckiego, a u innych pochodzenia afrykańskiego.
Cechy:
- ilościowe  także, które mogą być zmierzone, wykazują zmienność ciągłą (mogą być
różne i mieszczą się pomiędzy wartościami skrajnymi)
Strona 6 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
o inteligencja
o ogólna liczba listewek skórynych
o liczba erytrocytów
o ciśnienie krwi
o masa ciała
o barwa skóry, oczu
- jakościowe  nieciągłe, których fenotypy występują na zasadzie wszystko albo nic.
o schizofrenia
o cukrzyca
o padaczka
o wrodzone wady serca
o rozszczep wargi i podniebienia
o wady cewy nerwowej
Dzieci mają tendencję do osiągania średniej wartości cech swoich rodziców. Regresja do
��
średniej.
Przeciętna wartość jest nazywana wartością międzyrodzicielską.
��
Każdy z rodziców przekazuje połowę cech.
��
Dzieci rodziców, u których występują skrajne wartości cechy mają tendencję do
��
występowania wartości bardziej przeciętnych (określane jako regresja do średniej).
�� Cechy ilościowe, które u normalnych osób mają zmienność ciągłą mogą również
wykazywać różne odchylenia wskutek działania silnych czynników środowiskowych, np.
po zadziałaniu promieniowania dziecko może osiągnąć niższy wzrost niż teoretycznie
mogłoby mieć.
W niektórych przypadkach predyspozycja do choroby łączy się z czynnikami środowiskowymi.
Zgodnie z modelem progowym wszystkie czynniki osobnicze, genetyczne, niegenetyczne
decydują o podatności danej osoby na chorobę. Podatność ta polega w populacji rozkładowi wg
krzywej Gaussa. Jeżeli podatność danej osoby przekroczy wartość progową, to te osoby będą
chore, pozostali są zdrowi.
(Rys z Drewy. )
Modele mieszane zakładają istnienie jednego głównego genu o silnym oddziaływaniu, który
działa na tle uwarunkowań wieloczynnikowych.
Uwarunkowania mendlowskie o stosunkowo wysokiej penetracji. Modele oligogenowe zakłądają
małe występowanie genów działających wspólnie, możliwe jest występowanie heterogenności.
Niektóre choroby są dziedziczone w sposób mendlowski, inne mają podłoże niegenetyczne lub
wieloczynnikowe.
Charakterystyka kliniczna chorób wieloczynnikowych:
o tendencja do rodzinnego występowania, nie wykazuje jednogenowych sposobów
dziedziczenia
o często występują u osób jednej płci (sprężenie odz
wiernika częściej u mężczyzn,
toczek u kobiet)
o ryzyko ponownego wystąpienia w rodzinie jest takie samo dla wszystkich krewnych (np.
rodzeństwo, potomstwo i rodzice probanda mają przeciętnie połowę wspólnych genów)
o ryzyko powtórzenia choroby u wszystkich krewnych 1-go stopnia jest identyczne
Strona 7 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
o ryzyko spada w miarę oddalania się pokrewieństwa, np. ryzyko powtórzenia rozszczepu
wargi i podniebienna wynosi ok. 4% dla rodzeństwa, a tylko 0,5% dla kuzynów chorego
dziecka
o ryzyko powtórzenia się choroby u krewnych 1-go stopnia jest równe pierwiastkowi
kwadratowemu częstości występowania choroby w populacji ogólnej
o choroby wieloczynnikowe są częstsze wsród dzieci spokrewnionych rodziców (większa
ilość wspólnych genów predysponujących do wystąpienia choroby)
Czynniki, które wpływają na ryzyko powtórzenia się chorób wieloczynnikowych:
�� Wyższe jeżeli jeden z bliskich krewnych jest chory, np. ryzyko wystąpienia rozszczepu
wargi z lub bez rozszczepu podniebienia u dziecka mającego jedną osobę wśród
rodzeństwa chorą  4%, zaś gdy liczba rodzeństwa chorego to 2 osoby, to ryzyko wzrasta
do 10%. Oznacza to, że małżeństwo, które ma więcej niż jedno chore dziecko ma większe
predyspozycje niż małżeństwo z jednym chorym dzieckiem. Dziedziczenie to jest całkiem
odmienne od jednogenowego, w którym ryzyko powtórzenia się choroby zależy od
genotypu rodziców a nie od liczby chorych dzieci.
�� Ryzyko jest wyższe dla krewnych tych dzieci, których płeć jest rzadziej dotykana
chorobą. Aby choroba ujawniła się u osób płci rzadziej dotykanej chorobą muszą one
mieć większe predyspozycje, tak więc i krewni mają również większe ryzyko wystąpienia
podobnej choroby, np. zwężenie odz
wiernika występuje 5% częściej u mężczyzn niż u
kobiet, ryzyko powtórzenia choroby u brata chorego wynosi 4% jeśli dziecko jest
chłopcem, 9% jeśli to dziewczynka.
�� Ryzyko powtórzenia choroby u krewnych jest wyższe w wyniku ciężkiej choroby
probandów, np. powtórzenie rozszczepu wargi i podniebienia wynosi 2,5% dla chorych z
jednostronnym rozszczepem, a 6% z dwustronnym.
�� Czynniki środowiskowe mają największą możliwość spowodowania choroby u osób
mających predyspozycje genetyczne. Sterowanie czynnikami środowiskowymi może być
skuteczne w celu zapobiegania chorobie.
Badania bliz
niąt:
�� Badania bliz
niąt są często stosowane do odróżnienia cech wieloczynnikowych od
jednogenowych lub spowodowanych czynnikami niegenetycznymi.
�� Bliz
nięta jednojajowe (monozygotyczne) mają jednakowe geny i powinny wykazywać
100% zgodność (konkordacja) wystąpienia chorób jednogenowych.
�� Bliz
nięta dwujajowe (dizygotyczne) powinny wykazywać 50% zgodność dla chorób
dominujących jednogenowych i 25% dla recesywnych.
�� Choroby występujące rodzinnie nie muszą być genetyczne. Zgodność etiologiczna dla
bliz
niąt jedno- i dwujajowych powinna być identyczna.
Jeśli jedno z bliz
niąt jednojajowych cierpi na chorobę wieloczynnikową, ryzyko powtórzenia
choroby u drugiego jest mniejsze niż 100%, a często nawet niż 50%. Zgodność występowania
choroby jest większa
Strona 8 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Nazwa jednojajowe dwujajowe
astma oskrzelowa 47%, 24%
stopa końska 33% 7%,
reumatoidalne zapalenie 34% 4%
stawów
choroba maniakalno- 50% 5%
depresyjna
nowotwór 7% 3%
Rozszczep wargi 38% 8%
nadciśnienie 25% 7%
Choroba Częstość w populacji U krewnego stopnia I
Wady serca 0,5  1% 7%
Wrodzone zwichnięcie stawów
0,07% 3,0%
biodrowych
Atopia 2,0  3,0% 3-4 %
A
uszczyca 2,5% 10%
Dziedziczenie mitochondrialne:
Przykładem dziedziczenia, w którym informacja genetyczna jest przekazywana tylko od
matki(dziedziczenie matczyne) jest dziedziczenie mitochondrialne. Rozwijający się zarodek obejmuje
mitochondria wyłącznie od matki, gdyż stanowią one składnik cytoplazmy komórki jajowej. Do niej po
zapłodnieniu plemnik wnosi tylko materiał genetyczny zawarty w jego jądrze. Od ok. 3 podziału
mitochondria plemnika zanikają.
Do podstawowych cech dziedziczonych mitochondrialnie można zaliczyć:
" specyficzność tkankową
" nasilanie się objawów chorobowych wraz z wiekiem
W kom. jajowej znajduje się kilkaset mitochondriów ok. 100 000 cząstek mitochondrialnego DNA (u
plemnika 100). Objawy kliniczne niektórych chorób mitochondrialngo ujawniają się dopiero, gdy około 85%
cząstek mtDNA zawiera zmutowane sekwencje. Tak, więc pozostaje kwestią czasu, kiesy ten stan zostaje
osiągnięty.
Dziedziczenie mitochondrialne:
ż� LHOH  zespół Lebera-Lebera, wrodzona neuropatia n. wzrokowego
ż� MELAS  encefalopatia z kwasicą mleczanową i napadami podobnymi do udaru
ż� CEPEO  porażenie mięsni odwodzących oka
ż� MERFF  padaczka biochemiczna z cukrzycą i głuchotą
ż� NARAP  neuropatia obwodowa z ataksja i barwnikowym zwyrodnieniem siatkówki
Na ogół efekty mutacji mitoch. ujawniają się u osób dorosłych, u dzieci wykrywa się je rzadko. U tych
małych szkrabów może występować głuchota  jeśli podaje się antybiotyki aminoglikorynowe to wówczas
średni wiek utraty słuchu to 5 lat. Ta sama głuchota może pojawić się u osób , które nie przyjmowały tych
antybiotyków; średni czas utraty słuchu wtedy wynosi 20 lat.
Objawy chorób mitochondrialnych w rodzinie mogą się różnić stopniem rodzicielstwa lub być odmienne.
Zależne jest to z jednej strony od % zmutowanych cząstek, a z drugiej od tego, do jakich tkanek trafia
większa ilość mtDNA z defektem.
Objawy kliniczne mogą w zasadzie dotyczyć wszystkich tkanek i narządów. Wykazanie, że dana choroba
dziedziczy się wyłącznie matczyne nie zawsze jest łatwe szczególnie wówczas, gdy rodziny nie są zbyt
liczne albo nie można sporządzić rodowodu. Zmiany fenotypowe na ogół są stwierdzane dopiero wtedy,
gdy procent zmutowanych cząstek mtDNA jest większy niż pewna wartość.
Strona 9 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Uważa się, że musi być zmutowane 95% cząstek DNA, jeżeli zmiana dotyczy genów kodujących tRNA, u
których występują tylko mutacje punktowe, a 60% cząsteczek mtDNA, jeżeli rodzajem defektu są delecje.
Stąd tez wielu członków danej rodziny może mieć zmutowane mtDNA, ale efekty mutacji będą
przejmować się tylko u niektórych osób. Problem stanowi tez to, że efekty danej mutacji zależne są od
tego, w której tkance dostępne jest więcej zmutowanych cząstek mtDNA.
Podczas podziału komórkowego mitochondria rozdzielają się losowo, więc na zwane brak mutacji w jednej
tkance świadczy o jej nieobecności u innej. Co więcej niektóre czasteczki mtDNA mogą ulegać
namnarzaniu w tkankach dzielących się (np. krew), ale nigdy w tkankach postmitotycznych (mięśnie,
mózg). Znane są przypadki, w których zmutowane cząstki stwierdza się tylko w jednej tkance (np.
mięśniowej).
Poligenia:
o geny uzupełniające  komplementarne
o geny hamujące  epistatyczne
o geny sumujące się  polimeryczne
o kumulujące się  czynniki wielokrotne
Geny uzupełniające się:
np. zdolność wydzielania antygenu, np. w ślinie
A  gen antygenu A, U  gen uzupełniający
P AAUU x aauu
F1 AaUu
F2 AU-9 Au-3 aU-3 au-1
wydzielacze : niewydzielacze = 9:7
Geny epistatyczne
np. dziedziczenie barwy upierzenia kury
C  gen barwy ciemnej, H  gen hamujący
P CCHH x cchh
F1 CcHh
F2 CH-9 Ch-3 cH-3 ch-1
barwa ciemna : barwa jasna = 3:13
Geny polimeryczne  sumujące się:
P AABBCC x aabbcc
F1 AaBbCc
ABC ABc Abc AbC aBC aBc abC abc
ABC 6 5 4 5 5 4 4 3
ABc 5 4 3 4 4 3 3 2
Abc 4 3 2 3 3 2 2 1
AbC 5 4 3 4 4 3 3 2 suma genów dominujących
aBC 5 4 3 4 4 3 3 2
aBc 4 3 2 3 3 2 2 1
abC 4 3 2 3 3 2 2 1
abc 3 2 1 2 2 1 1 0
Strona 10 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Gdy AaBbCc x AaBbCc to trójkąt Pascala:
0 1
1 1 1
2 1 2 1
3 1 3 3 1
4 1 4 6 4 1
5 1 5 10 10 5 1
6 1 6 15 20 15 6 1
wyższy wzrost taki sam wzrost niższy wzrost
najwyższe dziecko P=1:64
Grupy krwi
Poznano sekwencję 250 antygenów, które należą do 23 układów antygenowych krwinek
czerwonych. Białka transportujące lub tworzące kanały w błonie komórkowej (wymiana jonowa),
czy tworzące kanaliki wodne, białka adhezyjne uczestniczące w oddziaływaniu
międzykomórkowym, inne są receptorami dla bakterii lub wirusów, białka enzymatyczne.
Układy antygenów
o AB0: enzym (5)
o MNS: receptor (40)
o P: receptor (1)
o Rh  transporter (52)
o Luthean  adhezja (20)
o Kell  enzym (7)
o Lewis  adhezja (19)
o Duffy  receptor (1)
o Kidd  transporter (18)
o Diego  transporter (17)
o Xg  ligand/adhezja (X)
w nawiasach!
od AB0 do Luthean  liczba antygenów
od Kell do Xg  lokalizacja w chromosomie.
Układ AB0
o 1900, układ klasyczny
o antygeny można wykryć u 6-cio tygodniowego
o przeciwciała u 6-cio miesięcznego płodu.
Geny: IA IA1 IA2 IA3
IB IB1 IB2 IB3
i: gen amorficzny, nie koduje żadnego enzymu
Strona 11 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
o dominowanie hierarchiczne: IA1 dominuje nad IA2
o kodominacja (grupy krwi AB0, Kell, MNS): IAIB
o Enzymy erytrocytarne:
o kwaśna fosfataza
o kinaza adenylowa
o białka osocza haptoglobina
o Antygeny powierzchowne komórek układ HLA
Fenotyp Genotyp Częstość (%) Przeciwciała
A1 A1A1, A1A2, A1i 34 anty-B
A2 A2A2, A2i 6 anty-B
B BB, Bi 19 anty-A
A1B A1B 7 brak
A2B A2B 2 brak
0 ii 32 anty-A, anty-B
" ślina, nasienie 128-1024
" wody płodowe 64-86 (256)
" erytrocyty 8-31
" łzy-2-4
" mocz 2-4
" Nie ma w:
o płyn mózgowo-rdzeniowy
o chrząstka
o soczewka oka
o Włosy
o zrogowaciały naskórek
Układ MNS
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
MN MN 48,3
M MM 35,4
N NN 16,3
geny sprzężone autosomowo (2 loci genetyczne) lub 1 para loci i allele wielokrotne
Układ P
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
p1 p1 p1, p1 p2, p1 pk 78,7
p2 p2 p2, p2 pk, p2 p 21,3
pk pk pk, pk p 0,001
p pp 0,01
Najczęściej fenotyp p1 bo dominuje  80%
Strona 12 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Układ Rh
(geny sprzężone autosomowo)
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
Rh(-) cde 40
Rh(+) cDE 39,4
Cde 15
CDe 3,2
Cde 2,0
CDe CDe cDe CDe cde cde
cde cde CDe Cde Cde CDe
Układ Kell
allele K, k; antygen K  silny immunogen
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
Kell+ KK 0,18
Kk 8,08
Kell- kk 91,7 (Kell null)
Fenotyp kk- 92%
Układ Kidd
Jk (a+ b-) Jka Jka
Jk (a- b+) Jkb Jkb
Jk (a+ b+) Jka Jkb
Jknull  brak ekspresji genu Jk, występuje gen hamujący
Układ Duffy
receptor dla Plasmodium vivax i prozapalnych cytokin
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
Fy (a+ b-) Fya Fya 17
Fy (a- b+) Fyb Fyb 34
Fy (a+ b+) Fya Fyb 50
Fy null  a-b- nie chorują na malarię
Układ Luthean
Fenotyp Genotyp
Lu (a+ b+) Lua Lub
Lu (a+ b-) Lua Lua
Lu (a- b+) Lub Lua
Strona 13 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Układ Lewis
Ściśle związany z układem AB0, pojawia się kilka dni po pojawieniu się pępowiny.
Fenotyp Genotyp
Le (a+ b+) Lea Leb
Le (a+ b-) Lea Lea
Le (a- b+) Leb Lea
Le null
� a-b- -związany z ABO w krwi pępowinowej po 10 danich życia
Układy grupowe białek surowicy (dziedziczą się zgodnie z prawami Mendla)
Różnią się w polu elektrycznym
Układ fosfoglukomutazy: chromosom 1, 4, 6
geny: PGM11, PGM12, PGM13
Genotyp Fenotyp
PGM11 PGM11 PGM1 1-1
PGM12 PGM11 PGM1 1-2
Układ dehydrogenazy 6-fosfoglukanianowej chromosom 1
(krwinki białe, bakterie roślin ryżu, tkanki zwierzęce)
geny: PGDA, PGDC, PGDF, PGDH, PGDR, PGDE
Fenotyp Genotyp
I PGDA PGDA
II PGDA PGDC
III PGDC PGDC
IV PGDA PGDR
V PGDA PGDH
Układ aminotransferazy alaninowej
(tkanki zwierzęce, bakterie)
geny: GPT1, GPT2
Fenotyp Genotyp Częstość (%)
GPT 1-1 GPT1 GPT1 25,2
GPT 2-1 GPT2 GPT1 50,7
GPT 2-2 GPT2 GPT2 24,1
Układ grupowy haptoglobina
(mają zdolność do wiązania wolnej hemoglobiny)
geny: Hp1: Hp1F, Hp1S
Hp2: Hp2FF, Hp2SS, Hp2FS
HpB, HpD, HpM, HpL
Strona 14 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Fenotypy Częstość (%)
Hp 1-1 13,9
Hp 2-1 45
Hp 2-2 39,2
Układ grupowy transferyn �-gloulina
geny: TfB, TfC, TfD ( TfBo-1, TfChi, TfFin )
fenotypy: Tf B-B, Tf B-C, Tf C-C, Tf B-D
układ grupowyc ceruloplazminy (ą-globuliny)
geny: CpA, CpB, CpC, CpNH
fenotypy: Cp: A, AB, B, AC, BC, A-NH, B-NH
Układ kwaśnej fosfatazy
geny: PA, PB, PC
fenotypy: P: A, B, C, BA, CA, CB
Genetyka populacji
�� Prawo Hardyego-Weinberga: w dostatecznie licznej populacji mendlowskiej względna
częstość każdego z alleli jest stała, jeżeli nie ma selekcji fenotypów, ani mutacji tych
alleli.
�� Populacja mendlowska (panmigtyczna) to populacja której związki rozrodcze są
przypadkowe i nieograniczone.
�� Izolacja populacji polega na braku migracji osobników i krzyżówek z osobnikami innej
populacji, co uniemożliwia dopływ i odpływ genów, które charakteryzują populację.
�� W razie spełnienia tych warunków mówimy, że populacja znajduje się w stanie
równowagi genetycznej, a względna częstość genotypów jest wyrażona równaniem:
p + q = 1
p2 + 2pq + q2 = 1
p: częstość genu D
q: częstość genu d
Strona 15 z 16
Wykłady z Genetyki Kusy
2007/2008
Czynniki wpływające na zachowanie równowagi genetycznej w populacji naturalnej:
" mutacja
" selekcja
" izolacja
" migracja
" dobór naturalny
" dryf genetyczny
Gdyby ich nie było to częstość genotypu byłaby taka sama.
Mutacje  oceny mogą być bezpośrednie i pośrednie.
ż� Metoda bezpośrednia: częstość mutacji równa się pojawieniu się cechy dominującej u
rodziców nie wykazujących tej cechy.
ż� Metoda pośrednia polega na założeniu, że w populacji zachodzi równowaga pomiędzy
przyrostem częstości genów spowodowanych mutacja, a zmniejszeniem się częstości
zmutowanego allela w wyniku selekcji.
Mutacje w stanie homozygotycznym są zawsze szkodliwe; również niekorzystne są wszystkie
nowe mutacje przy niezmienionych warunkach środowiska, zaś tempo mutacji spontanicznych
wynosi ok. 10-5 / locus na jedno pokolenie zależy od środowiska. Los każdej nowej mutacji
zależy od wartości przystosowawczej jej nosicieli.
Dobór naturalny wywołany działaniem czynników abiotycznych i biotycznych jest podstawowym
mechanizmem mikroewolucji.
Selekcja
ż� Jeżeli poszczególne fenotypy danej pary cech nie są równoważne pod względem śmiertelności i
rozrodu, występuje dobór naturalny.
ż� Powoduje to oddalenie od teoretycznego rozkładu cech w populacji. Dobór naturalny wywołany
działaniem czynników abiotycznych i biotycznych środowiska jest podstawowym mechanizmem
mikroewolucji.
ż� Selekcja dotyczny tylko cech dziedziczących się i jest nieskuteczna w zakresie czystej linii, czyli u
homozygot. Działa ona w gametogenezie, embriogenezie i rozwoju postnatalnym.
ż� Selekcja cechy dominującej jest szybka, a cechy recesywnej wolna i mniej wydajna, ponieważ
znaczna część genów zachowuje się w heterozygotach, które zwykle nie podlegają doborowi
naturalnemu.
ż� Współczynnik selekcji ujemnej jest to ułamek wskazujący, jaka część osobników o danym
fenotypie ginie lub nie dochodzi do rozrodu. 0-1
Wzór na częstość fenotypu w n-pokoleniu
" fenotyp dominujący P(A)n = 2pq (1  S)n
" fenotyp recesywny P(a)n = [q0 / (1 + nq0)]2
Dryf genetyczny
" Miarą wielkości dryfu genetycznego jest odchylenie standardowe allela ulegającego
dryfowi. znak + i  oznaczają, że częstość allela może wzrastać lub maleć. Dryfowi
ulegają osobnicy, nie allele!
Strona 16 z 16