1. DZIEDZICZENIE MENDLOWSKIE: stan w którym obecność pojedynczych zmutowanych genów wpływa w znaczącym stopniu na zdrowie człowieka.
Wzory dziedziczenia:
*autosomalnie dominująco: ch.Huntingtona, z.Marfana
Pojęcie choroby dziedziczonej dominująco oznacza, że pojedynczy allel danej choroby wystarcza do ujawnienia się jej objawów. Dana cecha jest przekazywana bez przeskoków, z pokolenia na pokolenie. W wyjątku przypadków nowych mutacji każde dziecko ma chorego rodzica. Osobnicy obu płci chorują z jednakową częstością. Dziecko chorego osobnika będzie miało 50% prawdopodobieństwa dziedziczenia zmutowanego allelu i zachorowania.
*autosomalne recesywne: galaktozemia, homocystynuria, mukowiscydoza
W tym typie dziedziczenia charakterystyczny fenotyp obserwuje się tylko u homozygot. Aby człowiek zachorował musi dziedziczyć zmutowane allele. Osoby dziedziczące pojedynczy zmutowany allel są heterozygotami i nie chorują lecz są nosicielami i mogą przekazywać zmutowane allele swoim dzieciom. U rodziców będących heterozygotycznymi nosicielami zaburzeń recesywnych autosomalnych jedno z 4 dzieci będzie dotknięte chorobą, 2-nosicielem, 1-zdrowe. Choroba występuje z jednakową częstością u obu płci. Jeśli cecha jest rzadka to istnieje duże prawdopodobieństwo, że rodzice są spokrewnieni.
*dziedziczenie sprzężone z chromosomem X: albinizm oczny, dystrofia mięsniowa Duchenne’a, z. łamliwego chromosomu X
Może być zarówno recesywne jak i dominujące. Objawy choroby dziedziczonej recesywnie w sprzężeniu z chromosomem X obserwuje się tylko u mężczyzn. Mężczyźni mają tylko 1 chromosom X, odziedziczenie 1 zmutowanego allelu wystarcza aby wystąpiła choroba. Mężczyzn dotkniętych tą chorobą nazywa się HEMIZYGOTAMI. Kobiety mają 2 chromosomy X więc zwykle pozostają zdrowe, ponieważ większość zaburzeń związanych z chromosomem X jest recesywna. Chorzy M nie mają chorych synów i córek (heterozygot). Jeśli cecha jest dominująca to wszystkie córki chorego M są chore.
2.RODZAJE ZMIENNOŚCI
*Niedziedziczna :modyfikacyjna, środowiskowa, fluktuacyjna, (zależna od środowiska zewnętrznego, wiek, sezon rozrodczy).
*Dziedziczna: a) rekombinacyjna: polega na tworzeniu nowych układów już istniejących alleli. Źródło ich to crossing-over (niezależna segregacja chromosomów zachodząca w mejozie) fakt łączenia gamet pochodzących od różnych rodziców. b) mutacyjna (*spontaniczna: zachodząca samorzutnie, *indukowana: wywołana czynnikiem zewnętrznym)(nagła, skokowa zmiana materiału genetycznego): 1.genowe: zmiana w sekwencji nukleotydów odbywa się na odcinku DNA nie większym niż gen, 2.chromosomowe: a).strukturalne: zmiana struktury (budowy) chromosomu, b). liczbowe (genomowe): zmiana prawidłowej liczby chromosomów: *zmiany dotyczącej I g chromosomów np. trisomia, monosomia, *zmiana dotycząca wszystkich chromosomów np. poliploidalność.
3.BUDOWA KARIOTYPU CZŁOWIEKA
Najbardziej widoczne w metafazie mitozy. Stała charakterystyczna liczba chromosomów 23 pary, 46 chromosomów. Plemniki i komórki jajowe posiadają po 23 chromosomy. Kobieta posiada 22pary autosomów i 1 parę chromosomów płci XX. Mężczyzna posiada 22 pery autosomów i 1 parę chromosomów płci XY. X jest duży zawiera wiele genów, Y mały, mniejsza liczba genów.
Grupy chromosomów:
A – 1-3 pary: prawie meta centryczne, łatwo odróżnić, duże,
B – 4-5 pary: submetacentryczne, trudne rozpoznanie, średniej wielkości,
C – 6-12 pary: chromosom X, submetacentryczne, trudne rozpoznanie, średnia wielkość,
D – 13-15 pary: akrocentryczne, posiadają wtórne przewężenia tzw. satelity, średniej długości,
E – 16-18 pary: 16 małe, 17-18 średnie, submetacentryczne, metody prążkowe,
F – 19-20 pary: prawie meta centryczne, trudne rozpoznanie, małe,
G – 21-22 pary: chromosom Y, akrocentryczne, posiadają satelity, małe.
4.TYPY DZIEDZICZENIA PŁCI
1). LYGEUS: człowiek , ssaki, muszka owocowa, rośliny dwupienne
Samiec — genotyp 2A, XY (2n komplet autosomów, 2 rodzaje plemników – AX, AY)
Samica – genotyp 2A, XX (2n komplet autosomów, 1 rodzaj komórki jajowej – AX)
2). PROTENOR: u pluskwiaków z południowej Ameryki
Samiec – genotyp 2A, XO (jak wyżej, 2 typy plemników – AO, AX)
Samica – genotyp 2A, XX (jak wyżej, komórka jajowa – AX)
3). ABRAXAS: typ ptasi, ryby, płazy, gady, niektóre motyle
Samiec – genotyp 2A, XX
Samica – genotyp 2A, XY
4). FUMEA: owady społeczne np. mrówki
Samiec – genotyp 2A, XX
Samica – genotyp 2A, XO
5.CHROMOSOMOWA DETERMINACJA PŁCI
U człowieka determinacja płci zależy od obecności chromosomów XX oraz XY, obecność chromosomu Y ma decydujące znaczenie w determinowaniu u ludzi płci męskiej. We wczesny rozwoju zarodkowym obecność chromosomu Y powoduje, że niezróżnicowane gonady rosną znacznie szybciej a następnie przekształcają się w jądra. Specyficzny gen SYR zlokalizowany jest na chromosomie Y i odpowiada za przekształcenie rozwoju zarodków z żeńskich na męskie.
6.CHROMATYNA PŁCIOWA – TEORIA LYON
Hipoteza zakładająca, iż w czasie wczesnego rozwoju zarodkowego w komórkach somatycznych samic (także kobiet) inaktywacji (unieczynnieniu) ulega jeden z chromosomów X. proces przebiega losowo, tzn. w niektórych komórkach nieczynny jest metabolicznie chromosom X pochodzący od matki, w innych – pochodzący od ojca. Stan ten przenosi się na komórki potomne i utrzymuje się do końca życia osobnika. Cytologicznym odpowiednikiem nieaktywnego, silnie skondensowanego chromosomu X jest chromatyna płciowa (ciałko Barra), powstająca w wyniku inaktywacji chromosomu X hipotez wyjaśnia równowartość genetyczną samicy i samca (mimo że mają różną liczbę chromosomów X). ciałko Barra: skupienie chromatyny w jądrach interfazowych (międzypodziałowych) u samic ssaków (także ludzi). Występuje ona najczęściej jako intensywne barwiące się ciałko umieszczone tuż pod błoną jądrową. W leukocytach zawarta jest w wypustce jądra tzw. pałeczce dobosza. Nie występuje u normalnych samców. Ilość ciałek Barra w komórce somatycznej używana jest do określania płci, pobiera się komórki nabłonka jamy ustnej, pochwy czy krwi.
7.DZIEDZICZENIE NIEKTÓRYCH CECH FIZYCZNYCH CZŁOWIEKA
Dziedziczenie barwy oczu: Uwarunkowane jest obecnością pigmentu w tęczówce, w której wyodrębniają się dwie partie: przednia i tylna
partia tylna jest niebieska-niebieska barwa oczu
partia przednia decyduje o innych barwach oczu:
oczy zielone - jasnobrunatny lub żółty pigment;
oczy szare - rozproszony pigment ciemny;
oczy brunatne i czarne - skoncentrowany pigment brunatny (melanina)
barwa oczu niebieska jest recesywna w stosunku do pozostałych
Dziedziczenie oprawy oczu:
Kształt oczu
*oczy duże, okrągłe są cechą panującą w stosunku do małych i wąskich
*proste oczy są cechą dominującą w stosunku do oczu skośnych,
Oprawa oczu
długie rzęsy są cechą panującą w stosunku do krótkich
Różne oprawy oczu u mężczyzn
cecha dominująca: okrągłe, proste, oprawa oka rasy mongolskiej, długi rzęsy
cecha recesywna :wąskie,skośne ale nie mongolskie, oprawa oka Europejczyka, krótkie rzęsy
Dziedziczenie barwy włosów i skóry:
*Barwa włosów
barwa czerwona (ruda) - uzależniona od obecności lipochromu;
barwa brunatna - związana z obecnością melaniny - wykazuje skalę wahań od jasnych do prawie czarnych;
barwa włosów jest związana z barwą skóry
*Barwa skóry
barwa jasna jest recesywna w stosunku do ciemnej;
Dziedziczenie postaci: Wzrost osobników zależy częściowo od warunków zewnętrznych, ale również w znacznym stopniu od właściwości dziedzicznych. Takie segmenty ciała, jak wysokość głowy wraz z szyją, długość tułowia, długość nóg do kolan i od kolan wykazują niezależność w dziedziczeniu,*geny skracające te części ciała są panujące
Dziedziczenie kształtów nosa: Na kształt nosa składa się pewna liczba elementów dziedzicznych, które mogą się dowolnie łączyć. Wyróżniamy cztery elementy uwarunkowane genetycznie:
grzbiet nosa - wąski i wysoki dominuje nad niskim i szerokim;
wygięcie nosa - nos orli dominuje nad prostym;
rozmiary nozdrzy - szerokie dominują nad wąskimi;
wierzchołek nosa - zakończony ostro lub bulwiasto
Kształty nosa
Dominujące: duży z garbem, wąski, z szerokimi nozdrzami
Ustępujące: średnioprosty, szeroki, z wąskimi nozdrzami
Inteligencji
wielogenowo, odpowiedzialne są poligeny (7 cech):
zdolność werbalna/płynność słowa/zdolności liczbowe/zdolność orientacji przestrzennej/zdolność pamięciowa/szybkość percepcji/zdolność rozumowania indukcyjnego i dedukcyjnego
IQ =wiek rozwojowy/wiek fizyczny x 100 – iloraz inteligencji
.idiota 0-25
.imbecyl } niedorozwinięcie umysłowe
.debil 50-70
.przypadek graniczny 70-80
.osobnik tępy 80-90
.normalny 90-110
.zdolniejszy od normalnego 110-120
.nieprzeciętnie zdolny 120-140
.talent –powyżej 140
*dziedziczenie muzykalności – wszystkie talenty dziedziczy się recesywnie, wszystkie cechy złożone, muzykalność składa się z 5-ciu takich cech:poczucie tonu ,harmonii, melodii, rytmu, pamięci
*zdolności matematyczne – niezależnie
8.DZIEDZICZENIE CECH FIZJOLOGICZNYCH
Grupy krwi: A, AB, O, B – determinowane jednogenowo („O”—io io), („A”—io JA, JA JA), („B”--io JB, JB JB), („AB”—JA JB), JA oraz JB dominują nad io
Czynnik RH: zawiera allel (D) któreho obecność związana jest z produkcją głównego antygenu powierzchniowego komórek. Komórki zawierające ten antygen—Rh+, brak głównego antygenu—Rh-
9.CZYNNIKI MUTAGENNE
Czynniki zwiększające częstość występowania, powstawania mutacji w DNA komórki.
Indukują mutacje: promieniowanie ultra fioletowe i jonizujące, wysoka temperatura, związki chemiczne np.*HNO2 – powoduje usunięcie grup aminowych z zasad azotowych, skutek zmiana cytozyny na uracy, *związki alkilujące np. iperyt i jego pochodne – powodują dołączenie do zasad grup alkilowych, skutek zmiana charakteru zasad, * analogi zasad azotowych np. bromouracyl (analog tyminy) – nieprawidłowy odczyt podczas transkrypcji, * benzopiren w dymie papierosowym, *H2O2, kolchicyna, *barwniki akrydymowe np. oranż akrylowy, akryflawina, proflawina – powodują deformację helisy DNA – delecja, insercje, *alkaloidy np. kolchicyna – powoduje blokadę tzw. wrzeciona podziałowego, skutek chromosomy nie rozchodzą się podczas podziału – poliploidalność,*sole metali ciężkich, czynniki metaboliczne np. deficyt Jomów Ca2+ i Mg2+,
10.MUTACJE GENOWE U CZŁOWIEKA
Obejmują krótki odcinek DNA, dotyczą zmiany sekwencji nukleotydów w obrębie genu,
1). Tranzycja – podstawanie jednej puryny przez drugą purynę ( G—A, A—G )lub jednej pirymidyny przez drugą pirymidynę ( C—T, T—C )
2). Trans wersja – zastąpienie pirymidyny przez purynę i odwrotnie ( G—C, C—G, A—T, T—A )
3). Delecja – wypadnięcie pary nukleotydów lub kilku par, wypadnięcie 1 nukleotydu lub kilku.
4). Insercja – wstawienie pary nukleotydów lub kilku par nukleotydów, wstawienie 1 nukleotydu lub kilku nukleotydów
a).FENYLOKETONURIA: model dziedziczenia autosomalny recesywny.
Genetycznie uwarunkowany niedoborem enzymu hydroksylazy fenyloalaniny, uniemożliwiający przemianę fenyloanilyny w tyrozynę. Gromadzona we krwi nadmierna ilość fenyloalaniny i produktów jej rozpadu np. kwasu fenylopirogronowego prowadzi do uszkodzenia mózgu. Fenyloanilina jest aminokwasem egzogennym a jej główny źródłem są białka pokarmowe. W warunkach fizjologicznych 75% wchłoniętaj do krwioobiegu fenyloaniliny ulega przemianie, hydroksylacji do aminokwasów tyrozyny w komórkach wątroby. Zaburzenia hydroksylacji jej prowadzą do nagromadzenia jaj dużych ilości we krwi, w płynach ustrojowych, w OUN. Objawy: upośledzenie rozwoju umysłowego i motorycznego, niedobór melaniny, jasna karnacja skóry, włosów, tęczówek (bielactwo wrodzone), drgawki, padaczka, zaburzenia chodu i postawy, zesztywnienie stawów.
BIELACTWO WRODZONE = ALBINIZM: model dziedziczenia, autosomalny recesywny.
Wrodzone zaburzenie metabolizmu tyroksyny ( brak tyroksynazy ), powodujące zmniejszenie lub brak produkcji melaniny w komórkach barwnikowych człowieka. Mutacja genu kodującego enzym tyrozynazę. Osobnicy dotknięci bielactwem wrodzonym (albinosów) jest bardzo jasna lub biała, włosy białe, źrenica czerwona. Bielactwo wrodzone upośledza zwykle wzrok w skutek niedoboru barwnika w oczach, niekiedy słuch.
Alkaptonuria: model dziedziczenia, autosomalny recesywny.
Rzadka choroba metaboliczna uwarunkowana genetycznie. Wywołana defektem enzymu oksydazy homogentyzynianowej ( HGD ). HGD odpowiada za rozkład produktu ubocznego przemian tyrozyny – kwasu homogentyzynianowego, który jest szkodliwy dla kości i chrząstek a wydalany z moczem. Objawy: zabarwienie się moczu i woskowiny pod wpływem powietrza na czerwono lub czarno pod wpływem tworzonego kwasu homogentyzynianowego. Łatwo jest to zauważalne na pieluchach u niemowląt, u dorosłych po 40 rż. rozwija się stopniowo kretynizm z powodu długotrwałego nagromadzenia kwasu w kościach i chrząstkach nasadowych. Należy zmniejszyć do minimum ilość przyjmowanej tyrozyny i fenyloaniliny.
TYROZEMIA: model dziedziczenia, autosomalny recesywny.
I)—brak enzymu hydroksylazy fumaryloacetooctanowej ( FAH )
II) – niedobór aminotransferazy tyrozynowej
W moczu chorego występuje nadmiar tyrozyny i jej metabolitów, skutkiem czego jest opóźnienie rozwoju umysłowego, uszkodzenie narządu wzroku, wątroby. Leczenie: dieta uboga w tyrozynę i fenyloalaninę.
Defekty mutacji genowych
1).Delecja, insercja = zmiana bramki odczytu od miejsca zmiany do końca sekwencji kodującej, zmienia się budowa cząsteczki białka
2).Tranzycja, trans wersja:
*mutacja milcząca – nowy kodon wyznacza taki sam aminokwas jak poprzedni
*mutacja zmiany sensu – nowy kodon wyznacza inny aminokwas, skutek zależny od roli aminokwasu
*mutacja nonsensowna – nowy kodon okazuje się kodonem STOP, synteza cząsteczki białka zostaje zahamowana, pożądane białko nie powstanie.
b).LIZOSOMOWE CHOROBY SPICHRZENIOWE
MUKOPOLISACHARYDOZA: bardzo rzadka chorba metaboliczna uwarunkowana genetycznie. Jej przyczyną jest wada metabolizmu polegająca na gromadzeniu się w organizmie mukopolisacharydów ( związki zmniejszające możliwość podrażnień, uczuleń, zwiększające odporność skóry na czynniki zewnętrzne, występuje w tkance łącznej w połączeniu z kolagenem, elastyną ). Mukopoilsacharydy będące częścią składową tkanki łącznej składaja się z łańcuchów cząsteczek cukrów. Podlegają rozpadowi w lizosomach, brak lub wada jednego z enzymów powoduje zachwianie procesu rozpadu, odkładanie się jego produktów w lizosomach i uszkodzenie pozostałych elementów komórki przez rozszerzenie się. Nadmierne stężenie nierozkładanej substancji i jej odkładanie, spichrzanie w organizmie. Objawy: przepuklina pępkowo-pachwinowa, polipy błony śluzowej, nadmierna ruchliwość dzieci, usztywnienie stawów, biegunki, zmętnienie rogówki a nawet twarz grotaskową.
CHOROBA TAY-SACHSA (gangliozyd ozy): model dziedziczenia, autosomalny recesywny.
Genetycznie uwarunkowana choroba z grupy chorób spichrzeniowych, polegająca na gromadzeniu się substancji tłuszczoej gangliozydu GM2 w komórkach mózgu. U podłoża choroby leży zmniejszenie aktywności lub brak syntezy enzymu b-heksozoamidazy A, która bierze udział w przemianach gangliozydów, dochodzi do jej spichrzania w lizosomach m.in. neuronów. Objawy: upośledzenie wzroku, słuchu, motoryki, niedorozwój umysłowy, zgon 3-4rż.
INNE JEDNOSTKI CHOROBOWE
Lipidozy: ch.Niemanna-Picka ( brak sfingomielinazy)
Glikogenozy: ch.Pompego (brak a-glukozydazy)
Glikoproteinozy: fukozydaza (brak a-fukozydazy)
Mukolipidozy
Leukodystrofie
c).HEMOGLOBINOPATIE
To grupa schorzeń spowodowanych przez dziedziczenie nieprawidłowości w budowie hemoglobiny =białka w krwinkach czerwonych odpowiedzialnego za transport tlenu. Hb zbudowana jest z 2 łańcuchów polipeptydowych a-globiny i 2 łańcuchów b-globiny.
Typy hemoglobinopatii
Wynikające z defektów strukturalnych w łańcuchach polipeptydowych globiny
Talasemie—wady w syntezie łańcuchów globiny
Anemia sierpowata (sierpowatość krwinek ) wada recesywna
Spowodowana przez mutację punktową, której skutkiem jest podstawienie glutaminy waliną w 6 kodonie polipeptydu b-globiny. Nieprawidłowa to HbS efektem tego jest deformacja krwinek czerwonych, które przyjmują sierpowaty kształt. Nieprawidłowe krwinki są usuwane z krwioobiegu przez śledzionę—anemia heterozygot, nosiciele zdrowi, homozygoty—niewydolność nerek, serca, zapalenie płuc, udary.
TALASEMIE
Spowodowane zaburzeniami w syntezie polipeptydów globiny. Brak lub redukcja syntezy jednego z łańcuchów globiny powoduje nadmiar pozostałych. W tej sytuacji wolne łańcuchy globiny akumulują się wewnątrz erytrocytów i tworzą precypitaty, które powodują lizę komórki, konsekwencją jest anemia.
A-TALASEMIE
U ludzi na chromosomie 16 znajdują się 2 kopie=4 allele genu a-globiny w przypadku a-talasemi delecja 1 lub więcej z 4 alleli a-globiny powoduje zmniejszenie lub brak syntezy polipeptydu a-globiny. Delecja 4 alleli=brak syntezy a-globiny=śmierć płodu z powodu ostrej anemii. Delecja 1-3 alleli=płód przeżywa—chorzu cierpią na różne postacie anemii.
B-TALASEMIE
Niedostateczna produkcja łańcuchów b-globiny jako wynik mutacji które oddziaływają na zdolność genu do syntezy mRNA. B-globiny. Osoby homozygotyczne pod względem mutacji genu b-globiny chorują na talasemię ostrą=wymagane wielokrotna transfuzje krwi. Osobniki heterozygotyczne pod względem mutacji genu b-globiny mają łagodniejszą talasemię-zdrowi
11.MUTACJE CHROMOSOMOWE STRUKTURALNE
Polegają na zmianie struktury budowy chromosomu. Aberracje strukturalne powstają w wyniku złamania chromosomów i połączenia ich fragmentów w nowe konfiguracje. Struktury te charakteryzują się dużą niestabilnością w czasie podziału komórkowego.
Delecja=utrata fragmentu chromatyny w chromosomie
Delecje terminalne-powstają w wyniku pojedynczego złamania określonego chromosomu i utraty w kolejnym podziale komórkowym powstałego fragmentu acentrycznego
Delecja interstycjalne-powstała w wyniku 2 złamania chromosomu, połączenie dystalnych fragmentów w miejscu rozerwania i utraty znajdującego się między nimi (interstycjalnego) centrycznego fragmentu chromosomu.
Chromosomy pierścieniowe=powstają w wyniku złamań chromosomów po oby stronach centromeru i połączenia w miejscach złamań fragmentów chromosomu zawierającego centromer
5P CRI DU CHAT ( Z.KOCIEGO PŁACZU)
Utrata krótszego ramienia chromosomu 5 pary, delecja autosomalna. Niemowlęta charakteryzują się; okrągłą buzią, płacz przypominający miauczenie kota, wady serca, upośledzenie rozwoju umysłowego.
4P ZESPÓŁ WOLFA-HIRSCHORMA
Niemowlęta mają wypukłe czoło, szeroką nasadę nosa (hełm greckiego wojownika), krótką rynienkę podnosową, skierowane ku dołowi konciki ust, głębokie upośledzenie rozwoju umysłowego i fizycznego, wady serca.
PIERŚCIENIOWY CHROMOSOM 14
Objawy kliniczne zależą od miejsc złamań, najczęściej 14q11;14q32. Dzieci –niewielkie cechy dysmorfii: drgawki, upośledzenie umysłowe.
*ZESPOŁY MIKRODELECJI (SĄ WYNIKIEM MAŁYCH DELECJI)
ZESPÓŁ PRADEGO-WILLEGO
Objawy widoczne po urodzeniu tj: obniżone napięcie mięśniowe, trudność w karmieniu przez 1 rok życia. Do 3 rż.=nadmierny apetyt prowadzący do otyłości, dłonie i stopy mała, wąski wymiar dwuskroniowy twarzy, migdałowate szpary powiekowe, jasny kolor skóry, włosów, upośledzenie rozwoju umysłowego. Późne dzieciństwo=brak leczenia-narasta otyłość zaburzenia zachowania, okresy napadów złości.
ZESPÓŁ MILLERA-DICKERA delecja chromosomów 17p13.3
Brak lub słabe wykształcenie bruzd i zakrętów mózgu lub gładki mózg, zespół M-D.ujawnia się góładkomózgowiem i cechami dysmorfii= małogłowie wysokie czoło ze zgrubieniem bruzdowatym. Zgon zaraz po urodzenie.
Duplikacja: oznaczają obecność dodatkowego materiału chromosowego. W wyniku czego dochodzi do trisomii określonych fragmentów chromosomów, podwojenie fragmentów chromosomów. Podwojone fragmenty mogą występować jako proste powtórzenia tandemowe lub odwrócone względem siebie powtórzenia fragmentów chromosomów.
Izochromosomy jedno z ramion(p/q) jest podwojone i brak jest całego materiału drugiego ramienia chromosomu. Izochromo somy większości autosomów są letalne.
Izochromo somy Xq—10-15% kobiet z z.Turnera, I (15q) pochodzenia matczynego—przyczyna z.Pradera-Willego
Inwersja odwrócenie odcinka chromatyny pomiędzy dwoma miejscami złamań w chromosomie.
Rodzaje: inwersje pericentryczne- powstają w wyniku złamań i przemieszczeń fragmentu chromosomu po obu stronach centromeru. Choromosom z inwersją różni się kształtem od chromosomu z którego powstał. Inwersje paracentryczne- w wyniku złamań i przemieszczeń po tej samej stronie centromeru. Chromosom z inwersją ma ogólna budowę podobna so chromosomu rodzicielskiego, układ prążków jest natomiast zmieniony. U nosicieli inwersji nie występują nieprawidłowości.
Translokacje Robertsonowskie (fuzje centryczne) np. 45,XX 45XY powstają w wyniku połączenia całych ramion długich chromosomów akrocentrycznych tzn. chromosomów: 13-15,21,22. Miejsca złamań uczestniczące w połączeniach centrycznych występują w centromerach lub w pobliżu na obu chromosomach biorących udział w translokacji. Translokacja der (14;21)(q10;q10) przyczyna z.Downa.
Translokacja wzajemna- powstaje w wyniku złamania chromosomów w dowolnym miejscu i wzajemnej wymiany fragmentów.
12.MUTACJE CHROMOSOMOWE GENOMOWE U CZŁOWIEKA
Wynikają z non dysjunkcji=nierozchodzenia się chromosomów homologicznych w czasie mejozy monosomie czyli 2n-1, tri somie 2n+1, tetra somie 2n+2, nullsomie 2n-2
Aneuploidalność brak lub nadmiar jednego lub kilku chromosomów w kierunku do liczby podstawowej dla danego gatunku.
a). autosomalna: 2n+1 z.Patau, z.Edwardsa, z.Downa, 2n-1 monosomie autosomalne są letalne
b). heterosomalna : z.Klineffeltera, z.Turnera poliploidalność polega na zwielokrotnieniu podstawowej liczby chromosomów np. z 2n do 3n (triploidalność), u zwierzat i ludzi poliploidalność nie wystepuje
a).AUTOSOMALNE:
*Zespół downa: trisomia autosomalna chromosomu 21. Okres niemowlęcy=niemowlę z charakterystyczną twarzą, płaska nasada nosa, zmarszczki nakątne,, plamkami Brushfielda, duży język, małymi uszami, płaską potylicą. Dzieciństwo i wiek dojrzały=opóźnienie rozwoju umysłowego, niski wzrost, nieprawidłowości układu odpornościowego, niedosłuch, mężczyźni niepłodni, kobiet płodność obniżona (50% ryzyko chorób u dziecka)
* Zepół patau: trisomia 13 (47,XX,XY+13) noworodek=nieprawidłowości rozwojowe liniii środkowej ( tj.ubytki skóry na , wady linii środkowej mózgu, rozszczepy twarzy),przepuklina, dodatkowe palce, letalne wady wrodzone serca, u dzieci które przeżyją opóźnienie rozwoju umysłowego jest wysokie.
*Zespół Edwardsa: trisomia 18 (47,XX,XY+18) najczęściej spontaniczne poronienie lub urodzenie martwego płodu. Okres niemowlęcy=małą twarz z wydatnymi kośćmi potylicy, małymi uszami, zachodzące na siebie palce, wydatne kości piętowe, wady serca, głębokie upośledzenie rozwoju.
b).HETEROSOMALNE
Zespół Klinefeltera: objawy kliniczne: cechy łagodnego opóźnienia i niedorozwoju, niedojrzałości u dzieci. Małe miękkie jądra u starszych chłopców, przerost sutków i słabe umięśnienie. U dorosłych mężczyzn, bezpłodność, zwiększone ryzyko nowotworów sutka, schizofrenii, eunuchoidalna sylwetka ciała.
Trisomia 47,XYY: cechy kliniczne: wysoki wzrost problemy związane z dojrzałością społeczną. Większość mężczyzn jest płodna, zaburzenia zachowania z agresją włącznie.
Mężczyźni 46,XX: klinicznie przypominają osobników obdarzonych zespołem Klinefeltera, chociaż są niższego wzrostu (z pow. X). możliwość anomalii=niewykryta mozaika z prawidłowym kariotypem męskim, chromosom Y uległ translokacji, dlatego po zdeterminowaniu płci zarodka uległ delecji.
Zespół Turnera monosomia chromosomu X 45,XO
Większość zygot jest (45,X) eliminowana we wczesnych okresach ciąży z powodu nieprawidłowego rozwoju zarodka. Okres niemowlęcy=brak objawów lub płetwiastość szyi, pukleżowata klatka piersiowa, nadprzewodowe zwężenie aorty, obrzęki dłoni i stóp. Dzieciństwo=niski wzrost szmery w sercu brak miesiączki, braku 2 rzędowych cech płciowych w skutek nieprawidłowo wykształconych jajników, bezpłodność, dojrzałość=osteoporoza i choroby układu krążenia
Kobiety XXX 47,XXX
Większość kobiet nie ma rzadnych objawów choroby, cechuje się normalną płodnością i ma normalne potomstwo w niewielkiej liczbie przypadków, stwierdzą się kościozrost kości łokciowej i promieniowej, skąpe miesiączkowanie , przedwczesna menopauza, zwiększone ryzyko zaburzeń zwłaszcza schizofrenii
13.CHOROBY SPRZĘŻONE Z PŁCIĄ
Hemofilia; schorzenie recesywna sprzężone z chromosomem X, które wpływa na zdolność krzepnięcia krwi
Hemofilia A-spowodowana przez mutację w genie czynnika VIII zlokalizowanego na chromosomie X. gen ten koduje białko czynnika VIII, które odpowiada za krzepnięcie osocza. Częstsza od B.
Hemofilia B= mutacja genu innego białka krzepnięcia znanego jako czynnik IX. Leczenie=wstrzykiwanie czynnika z osocza dawców lub syntetyzowanego. Krwotoki sporadyczne do mięśni i stawów- ostry ból, opuchlizna.
Daltonizm zaburzenie rozpoznawania barw niezdolność do spostrzegania różnic miedzy niektórymi lub wszystkimi barwami. Choroba recesywna sprzężona z chromosomem X. znacznie częściej spotyka mężczyzn. Nierozpoznanie czerwonej ( protonopia) zielona(deuteranopia) czerwono zielonej (daltonizm)
Dystrofia mięśniowa duchenne’a choroba genetyczna sprzężona z chromosomem X powoduje dystrofie, zanik mięśni. Łagodniejsza forma – dystrofia Beckera (10 x rzadziej). W DMD mutacje powodują przesuniecie ramki odczytu i całkowity brak dystrofiny w mięśniach. Choroba ma charakter postępujący . 3-8 rż. opóźniony rozwój ruchowy kaczkowaty chód. Chorzy przy wstawaniu pomagają sobie rękami. Pseudo hipertrofia mięśni łydek, hiperlordoza lędźwiowa. 12r.ż- nie są w stanie same chodzić. Większość chorych umiera przed 30 rż. z powodu niewydolność oddechowej lub krążenia.
Choroba Henkesa choroba recesywna sprzężona z chromosomem X . genetyczne zaburzenia neurodegeneracyjne polegające na braku metabolizowania Cu w pożywieniu. Proces wchłaniania Cu powinien odbywać się w jelitach jednak u chorych nie zachodzi. Częstsza u chłopców. Objawy: problemy z poruszaniem się utrzymaniem prawidłowej temp. ciała zaburzenia ukł. nerwowego, zmiany strukturalne w mózgu wątrobie naczyniach krwionośnych tkance kostnej, nietypowa budowa włosa.
Zespół łamliwego chromosomu X
Choroba genetyczna objawiająca się obniżonym poziomem rozwoju intelektualnego, zaliczana do spektrum autyzmu. Schorzenie sprzężone z chromosomem X. Nosicielkami choroby często bezobjawowymi są matki. Objawy zaburzenia rozwoju umysłowego, nieśmiałość, utrudniony kontakt wzrokowy, objawy ADHD, autyzm ( agresja, trzepotanie rękoma)obniżone napięcie mięśniowe, wygląd: pociągła twarz, wypukła czoło, duży obwód czaszki, odstające uszy, zez, wystająca żuchwa, nadmierna ruchliwość w stawach, duże jądra.
14.CHOROBY DZIEDZICZONE ZWIĄZANE Z PŁCIĄ
Geny za nie odpowiedzialne zlokalizowane są na autosomach, ujawnienie się danej cechy zależy od czynników wynikających przynależności do danej płci.
Dziedziczenie łysienia: za łysienie odpowiada pojedyńczy gen o dwóch allelach :B, b
Homozygoty BB łysieją przedwcześnie, homozygoty bb nie łysieją.
Fenotyp heterozygot Bb różni się w zależności od płci. Mężczyźni z wysokim stężeniem testosteronu powoduje przy takim genotypie podatność na wypadanie włosów.
15.POPULACJA MENDLOWSKA: zespół osobników należących do tego samego gatunku. W obrębie populacji organizmy mogą się swobodnie krzyżować następuje przepływ i losowe mieszanie się genów.
16.POLIMORFIZM GENETYCZNY oznacza występowanie w populacji 2 /więcej alleli w danym locus z częstością większa niż wynikająca z ogólnej częstości mutacji. Polimorfizm to zróżnicowanie genetyczne warunkujące zmienność wewnątrzgatunku.
17.GATUNEK I SPECJACJA
*Mechanizmy izolujące : zapobiegają krzyżowaniu się gatunków i wymianie materiału genetycznego.
* prezygotyczne mechanizmy izolujące.
a). izolacja behawioralna ( wybór partnera)
b). przestrzenna (geograficzna, ekologiczna, siedliskowa)
c). czasowa (różna pary kojarzenia)
d). mechaniczna
e) izolacyjna
f). izolacja gametyczna (ograniczone przyciąganie lub fuzja gamet)
*Postzygotyczne mechanizmy izolujące
a). nieżywotność mieszańców
b). sterylność mieszańców ( lub obiżona płodność)
c). depresja mieszańców
*Gatunek: grupa organizmów faktycznie lub potencjalnie krzyżujących się i dzielących wspólną pula genową
*Modele i rodzaje specjacji: specjacja jest procesem dzięki, któremu 1 gatunek rozdziela się na 2 lub więcej.
Specjacja allopatryczna: będąca skutkiem geograficznego oddzielania się jednej populacji od reszty gatunku.
Specjacja sympatryczna: dochodzi gdy populacja tworzy nowy gatunek w obrębie wspólnego dla niej obszarami geograficznymi. Mechanizmem tej specjacji jest auoplidalność.
Specjacja skokowa: wywołana przez mutacje, nagłe powstanie nowego gatunku.