Geneetika

Geneetika on pärilikkuse uurimine, protsess, kus vanem edastab oma lastele teatud geenid. Inimese välimuse - pikkuse, juuksevärvi, nahavärvi ja silmavärvi - määravad geenid. Muud pärilikkusest mõjutatud omadused on:

• Teatud haiguste saamise tõenäosus
• Vaimsed võimed
• Looduslikud anded

Perekondade kaudu (pärilik) kanduv ebanormaalne omadus (anomaalia) võib:

• Ei mõjuta teie tervist ega heaolu. Näiteks võib see omadus põhjustada tavalisest pikemat valget juuksekarva või kõrvapulgat.
• Mõjub vaid vähesel määral, näiteks värvipimedus.
• Mõjutage oluliselt teie kvaliteeti või elukestust.

Enamiku geneetiliste häirete korral soovitatakse geneetilist nõustamist. Paljud paarid võivad soovida ka enne sünnitust diagnoosi otsida, kui ühel neist on geneetiline häire.

Inimesel on 46 kromosoomiga rakud. Need koosnevad kahest kromosoomist, mis määravad, mis sugu nad on (X- ja Y-kromosoomid), ja 22 paarist mittiseksuaalseid (autosomaalseid) kromosoome. Isased on "46, XY" ja naised "46, XX". Kromosoomid koosnevad geneetilise teabe ahelatest, mida nimetatakse DNA-ks. Iga kromosoom sisaldab DNA sektsioone, mida nimetatakse geenideks. Geenid kannavad teavet, mida teie keha vajab teatud valkude tootmiseks.

Iga autosoomsete kromosoomide paar sisaldab ühte kromosoomi emalt ja ühte isalt. Iga paari kromosoom kannab põhimõtteliselt sama teavet; see tähendab, et igal kromosoomipaaril on samad geenid. Mõnikord on nendel geenidel kergeid variatsioone. Need variatsioonid esinevad vähem kui 1% ulatuses DNA järjestusest. Neid variatsioone omavaid geene nimetatakse alleelideks.

Mõni neist variatsioonidest võib põhjustada ebanormaalse geeni. Ebanormaalne geen võib põhjustada ebanormaalse valgu või normaalse valgu ebanormaalse koguse. Autosomaalses kromosoomipaaris on igast geenist kaks koopiat, üks mõlemalt vanemalt. Kui üks neist geenidest on ebanormaalne, võib teine ​​toota piisavalt valke, nii et ühtegi haigust ei teki. Kui see juhtub, nimetatakse ebanormaalset geeni retsessiivseks. Väidetavalt on retsessiivsed geenid päritud kas autosoomse retsessiivse või X-seotud mustriga. Kui esineb kaks ebanormaalse geeni koopiat, võib haigus areneda.

Kui aga haiguse tekitamiseks on vaja ainult ühte ebanormaalset geeni, viib see domineeriva päriliku häireni. Domineeriva häire korral, kui üks ebanormaalne geen on päritud emalt või isalt, näitab laps tõenäoliselt seda haigust.

Ühe ebanormaalse geeniga inimest nimetatakse selle geeni jaoks heterosügootseks. Kui laps saab ebanormaalse retsessiivse geeni mõlemalt vanemalt, näitab laps seda haigust ja on selle geeni suhtes homosügootne (või heterosügootne ühend).

GENEETILISED HÄIRED

Peaaegu kõigil haigustel on geneetiline komponent. Selle komponendi tähtsus on siiski erinev. Häired, milles geenidel on oluline roll (geneetilised haigused), võib liigitada järgmiselt:

• Ühe geeni defektid
• Kromosomaalsed häired
• Mitmeteguriline

Ühe geeni häire (nimetatakse ka Mendeli häireks) on põhjustatud ühe konkreetse geeni defektist. Üksiku geeni defekte on harva. Kuid kuna teadaolevaid ühe geeni häireid on palju tuhandeid, on nende koosmõju märkimisväärne.

Ühe geeni häireid iseloomustab see, kuidas neid peredes edasi antakse. Ühe geeni pärilikkusel on 6 põhilist mustrit:

• Autosoomne domineeriv
• Autosoomne retsessiivne
• X-seotud domineeriv
• X-seotud retsessiivne
• Y-seotud pärand
• Ema (mitokondriaalne) pärand

Geeni täheldatud mõju (häire ilmnemist) nimetatakse fenotüübiks.

Autosomaalse domineeriva pärilikkuse korral ilmnevad ebanormaalsused või kõrvalekalded tavaliselt igas põlvkonnas. Iga kord, kui haigestunud vanemal, nii isasel kui naisel, on laps, on sellel lapsel 50% tõenäosus pärida haigus.

Inimesi, kellel on retsessiivse haiguse geeni üks eksemplar, nimetatakse kandjateks. Kandjatel pole tavaliselt haiguse sümptomeid. Kuid geeni võib sageli leida tundlike laboratoorsete testide abil.

Autosomaalse retsessiivse pärandi korral ei pruugi mõjutatud isiku vanemad haigust näidata (nad on kandjad). Keskmiselt on iga raseduse korral 25% tõenäosus, et lapsevanematel võib olla lapsi, kellel haigus areneb. Mõjutatud on nii meessoost kui ka naissoost lapsed. Et lapsel esineksid autosomaalse retsessiivse häire sümptomid, peab laps saama ebanormaalse geeni mõlemalt vanemalt. Kuna enamik retsessiivseid häireid on haruldased, on lapsel suurem retsessiivse haiguse oht, kui vanemad on omavahel seotud. Seotud isikud on suurema tõenäosusega pärinud sama haruldase geeni ühiselt esivanemalt.

X-seotud retsessiivse pärandi korral on haiguse saamise võimalus meestel palju suurem kui naistel. Kuna ebanormaalne geen kandub X (naissoost) kromosoomi, ei edasta isased seda oma poegadele (kes saavad Y-kromosoomi oma isadelt). Kuid nad edastavad selle oma tütardele. Emasloomadel varjab ühe normaalse X-kromosoomi olemasolu ebanormaalse geeniga X-kromosoomi mõju. Nii näivad peaaegu kõik mõjutatud mehe tütred normaalsed, kuid nad kõik on ebanormaalse geeni kandjad. Iga kord, kui need tütred poja kannavad, on 50% tõenäosus, et poeg saab ebanormaalse geeni.

X-seotud dominantse pärandi korral ilmneb ebanormaalne geen naistel isegi siis, kui esineb ka normaalne X-kromosoom. Kuna isased edastavad Y-kromosoomi oma poegadele, pole mõjutatud isased poegi mõjutanud. See mõjutab siiski kõiki nende tütreid. Haigestunud emaste poegadel või tütardel on 50% võimalus haigestuda.

NÄITED ÜHE GENE HÄIRETE KOHTA

Autosomaalne retsessiivne:

• ADA puudulikkus (mõnikord nimetatakse seda "poisi mullis" haiguseks)
• Alfa-1-antitrüpsiini (AAT) defitsiit
• Tsüstiline fibroos (CF)
• Fenüülketonuuria (PKU)
• Sirprakkude aneemia

X-seotud retsessiivne:

• Duchenne'i lihasdüstroofia
• Hemofiilia A

Autosomaalne domineeriv:

• Perekondlik hüperkolesteroleemia
• Marfani sündroom

X-seotud domineeriv:

Ainult vähestel harva esinevatel häiretel on domineeriv X-seotud. Üks neist on hüpofosfateemiline rahhiit, mida nimetatakse ka D-vitamiini suhtes resistentseks rahhiidiks.

KROMOSOMAALSED HÄIRED

Kromosomaalsete häirete korral on defekt tingitud kas kogu kromosoomis või kromosoomisegmendis sisalduvate geenide liiast või puudumisest.

Kromosomaalsete häirete hulka kuuluvad:

• 22q11.2 mikrodeletiooni sündroom
• Downi sündroom
• Klinefelteri sündroom
• Turneri sündroom

MITMETEGEVUSLIKUD HÄIRED

Paljud kõige levinumad haigused on põhjustatud mitmete geenide ja keskkonnategurite koosmõjust (näiteks ema haigused ja ravimid). Need sisaldavad:

• Astma
• Vähk
• Südamereuma
• Diabeet
• Hüpertensioon
• Insult

MITOKONDRIENDID DNA-ga seotud haigused

Mitokondrid on väikesed struktuurid, mida leidub enamikus keha rakkudes. Nad vastutavad energia tootmise eest rakkudes. Mitokondrid sisaldavad nende enda privaatset DNA-d.

Viimastel aastatel on näidatud, et mitmed kondriaalse DNA muutused (mutatsioonid) tulenevad paljudest häiretest. Kuna mitokondrid pärinevad ainult emasest munarakust, kandub enamik mitokondrite DNA-ga seotud häireid emalt.

Mitokondrite DNA-ga seotud haigused võivad ilmneda igas vanuses. Neil on väga erinevaid sümptomeid ja märke. Need häired võivad põhjustada:

• Pimedus
• Arengu hilinemine
• Seedetrakti probleemid
• Kuulmislangus
• Südame rütmihäired
• Ainevahetushäired
• Lühike kasv

Mõningaid muid häireid nimetatakse ka mitokondriaalseteks häireteks, kuid need ei sisalda mutatsioone mitokondriaalse DNA-s. Need häired on kõige sagedamini ühe geeni defektid. Nad järgivad sama pärilikkuse mustrit kui teised üksiku geeni häired. Enamik neist on autosoomsed retsessiivsed.

Homosügoot; Pärand; Heterosügootne; Pärandimustrid; Pärilikkus ja haigused; Pärilik; Geneetilised markerid

• Geneetika

Feero WG, Zazove P, Chen F. kliiniline genoomika. In: Rakel RE, Rakel DP, toim. Perearsti õpik. 9. ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2016: peatükk 43.

Korf BR. Geneetika põhimõtted. In: Goldman L, Schafer AI, toim. Goldman-Cecili meditsiin. 26. ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: peatükk 35.

Scott DA, Lee B. Geneetiline lähenemine pediaatrias. In: Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, Shah SS, Tasker RC, Wilson KM, toim. Nelsoni lastearstide õpik. 21. toim. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: 95. peatükk.