Biomedyczne podstawy rozwoju 21.11.2012
Genetyka- ciąg dalszy
Mutacja genowa
Mutacje to dziedziczenie zmiany w genomie organizmu, które mogą wywołać określony efekt fenotypowy
Na poziomie molekularnym: mutacje dotycz zmiany w sekwencji lub organizacji DNA
Kod genetyczny tworzą grupy trzech nukleotydów, tak jak litery w zdaniu. Różne mutacje mogą zmieniać zarówno pojedyncze kodony (słowa) jak i liczne kodony (całe zdanie)
Patofizjologia genu- funcja białka a rodzaj choroby
specyficzna mutacja- zmiana specyficznego białka-określona choroba genetyczna
Choroby genetyczne:
Funkcja białka a rodzaj zaburzenia:
Zaburzenie struktury komórki
-osteogenesis imperfecta (wrodzona łamliwość kości)
- dystrofia mięśniowa Duchenne (przyczyną to że białko które koduje en jest nieprawidłowe)
Zaburzenia transportu
-β talasemia
- mukowiscydoza
Defekt enzymu
- fenyloketonuria (powód: mutacja jednego nukleotydu z 3)
- galaktozemia (mutacja białka które pełni rolę w przemianie galaktozy, efektem braku tego enzymu jest nie rozkładanie cukru w mleku)
-mukopolisacharydozy
-choroba Tay- Sachsa
Zaburzenie metabolizmu komórkowego (defekty białlek pełniących funkcję hormonów receptorów hormonalnych lub metabolitów itp.)
- rodzinna hypercholesterolemia
- niedobory hormonów tarczycy
Choroba genetyczna- zróżnicowanie symptomatologii klinicznej chorób genetycznych wynika e zróżnicowanej lokalizacji charakteru oraz funkcji defektów genetycznych warunkujących ich ekspresję kliniczną
Postawy genetyki
- rodzaje dziedziczenia
- konstrukcja rodowodów
Geny i choroba
- choroby monogenowe (mukowiscydoza choroba Huntingtona hemofilia)= duża rola genów
- choroby wieloczynnikowe (choroba Alzheimera, cukrzyca typu II, nowotwory, choroba sercowo- naczyniowa, depresje= średnia rola genów ale większa niż środowiska
- infekcje (grypa, zapalenie wątroby)= raczej środowisko wpływa ale geny trochę też mają udział
Geny i ich produkty uczestniczą we wszystkich procesach chorobowych : pytanie : „ czy jest choroba genetyczna? Powinno brzmieć „ jak rolę pełnią geny i które w ekspresji klinicznej tej choroby
Zróżnicowanie genomów u ludzi
Genomy osób różnią się między sobą we fragmentach o wielkość nawet kilkuset tysięcy par zasad, które stanowią 12-20% naszego genomu oraz około 3,5 mln zmian polimorficznych pojedynczych nukleotydów
Rearanżacje DNA są prawdopodobnie odpowiedzialne za:
- zmienność osobniczą
- podatność na zachorowania i rozwój chorób wieloczynnikowych/ złożonych
Kategorie i techniki zadań służące wykazywaniu związku pomiędzy genami a chorobą
- analiza rodowodu – ocena rozmieszczenia cech lub choroby w rodzinie
- badania rodzinne – ocena częstości choroby wśród krewnych chorego vs populacja
- badania bliźniąt – ocena udziału czynników genetycznych i środowiskowych w ekspresji choroby
Techniki i metody rozpoznawania mutacji i nieprawidłowości genetycznych
*testy DNA
-analiza mutacji
- sekwencjonowanie
- analiza sprężeń
- analiza metylacji
- analiza markerów (n. mikrosatelitów)
*testy chromosomowe
- kariotyp
- FISH – metafazowy
-FISH- interfazowy
- test łamliwości i chromosomów
- CGH porównawcza hybrydyzacja genomowa
*testy biochemiczne
-analiza enzymów
- badania metabolitów
- analiza białek
Recesywność i dominacja Prawa Mendla
Zjawisko recesywności/ dominacji zakłada dwualleliczną ekspresję danego genu
Dziedziczenie mendelowskie
- dwa identyczne allele = układa homozygotowy
-
Dominacja- cecha ujawniająca się w stanie heterozygotycznym. Recesywność- cecha ujawnia się w stanie homozygotycznym
Dziedziczenie monogemowe
Wszystkie geny są dziedziczone, choć tylko niektóre rozpoznawane dzięki ich właściwością fizycznym lub determinowanym przez nie cechom. Cech nie są dziedziczne
Każdy z dwóch alleli w określonym locus genowym podlega w procesie gametogenezy rozdzielaniu i segregacji do różnych gamet (prawo o segregacji)
Loci genowe w zestawie haploidalnym, podleają segregacji niezależnej nawet mimo bardzo bliskiej wobec siebie lokalizacji chromosomwej ( prawo o niezależnym dizedizczeniu), a zatem twrząe się w gametach kombinacjealleli różnych genów są przypadkowe, lecz z danej pary do gamety może trafić tylko 1 allel
Każdy zmutowany gen może pojawić się fenotypowo w postaci jednej z czterech charakterystycznych dla dziedziczenia mendlwskiego cech, a mianowicie autosomalnej dominującej, autosomalnej recesywnej sprężonej z płcią dominującej lub sprężonej z płcią recesywnej
Rodowód
Rodowód jest opisem relacji między osobami w rodzinie
Rodowodem są zazwyczaj przedstawiane graficznie za pomocą rożnych ustalonych symboli (sybole wkonstrucji rodowodów)
Cechy dizedizczenia autosomalnego dominującego
Ujawnienie się u choroby u heterozygoty. Stan homozygotyczności dla genu dominującego występuję bardoz rzadko zazwyczaj jest to wtedy barzo ciężko lub ręcz śmiertlena postac choroby
Prawopodobienstwo przekazania nieprawidłowego genu potomstwu wynosi 50%
Duże ryzyko przekazania choroby jest stałe i nie zależy ..
Do cech specyficznych spotykanych w chorobach o autosomalnym dominującym toku dizedizczenia należą:
- zmienna ekspresja objawów ( w jedenj rodzinie chorzy mogą wykazywać różne nasilenie objawów choroby)
- niepełna penetracja- charakterystczne cech fenotypowe choroby mogą być nieobecne lub słabo wyrażone mimo że osoba jest nosicielem mutacji genowej. Penteracja jest pojęciem klinicznym i n jej ocenę mogą wywać różne czynniki takie jak: wiek choego w momencie ujawnienia się choroby, czy rozwój metod dignostycznyc umożliwiająych wczesne wykrycie objawów choroby
- mozaikowość germinalna- obecność zmutowanych genów tylko w części komórek gomat jednego z rodziców. Efektem tego może być urodzenie kolejnych chorych dzieci z małżeństw klinicznie zdrowych osób, u których też nie stwierdzono obecności mutacji genowej w DNA izolowanym z limfocytów krwi lub/i fibroblastów skóry