Genetikos sutrikimai: 2 pagrindiniai žmogaus genetinių sutrikimų tipai

Žmogaus genetiniai sutrikimai skirstomi į du segmentus: 1. Žmogaus genetiniai sutrikimai, atsirandantys dėl chromosomų anomalijų, 2. Žmogaus genų sutrikimai!

A. Žmogaus genetiniai sutrikimai, atsirandantys dėl chromosomų anomalijų:

(Chromosomų sutrikimai)

Šie genetiniai sutrikimai atsiranda dėl vienos ar kelių chromosomų nebuvimo ar pernelyg didelio arba nenormalaus išdėstymo.

Image Courtesy: intechopen.com/source/html/42596/media/image2_w.jpg

Tai yra paveldimas ir šeimos kilmės tyrimas nepadeda nustatyti tokių chromosomų sutrikimų paveldėjimo modelio. Tai yra dviejų tipų: aneuploidijos ir aberacijų, atsiradusių autosomose arba lyties chromosomose, anomalijos.

a) Autosominiai sutrikimai:

Tai yra dėl autosominės aneuploidijos ir aberacijų. Kai kurie bendri šios grupės genetiniai sutrikimai yra tokie:

1. Dauno sindromas (mongolų idiocija, mongolizmas, 21-trisomija):

Šis sutrikimas pirmą kartą buvo praneštas 1866 m. Langdon Down. Tai autosominė aneuploidija, kurią sukelia papildomas chromosomų skaičius 21, kaip parodė Lejeune 1959 m. Abi pora chromosomos 21 patenka į vieną kiaušinį dėl nejonizavimo oogenezės metu. Taigi kiaušinėlis turi 24 chromosomas vietoj 23, o palikuonys turi 47 chromosomas (45 + XY vyriškose, 45 + XX moterų), o ne 46.

Dauno sindromas taip pat vadinamas 21-trisomija. Jai būdingas apvalus veidas, plati priekinė galvutė, nuolat atvira burna, išsikišusi liežuvė, apatinė lūpos, trumpos kaklo, plokščiosios rankos ir užsispyrę (maži) pirštai, daug „kilpų“ ant pirštų galų, šiurkščiai ir tiesūs plaukai, liežuvio liežuvis plati palmė su būdingomis palmer raumens, kuri eina visą kelią nuo delno ir mongolijos tipo akių dangtelio (epicanthus).

Auka turi mažai žvalgybos (IQ žemiau 40). Širdis ir kiti organai gali būti sugedę. Gonadai ir genitalijos yra neišsivysčiusios. Jis patiria vieną iš 750 kūdikių gimimo metu, tačiau daugiau kaip pusė vaisių, kenčiančių nuo šio sindromo, nutraukia spontaniškai (persileidimas). Ne disjunkcija yra daugiau moterų. Chromosomų pora 21 nejautrėjimo dažnis didėja motinos amžiuje. Moterų, jaunesnių nei 25 metų, rizika susirgti Dauno sindromu yra 2000 m. 30, tai yra 1 iš 900; 40, 1 iš 100 ir 45, 1 iš 40 metų. Ši padidėjusi rizika vyresnio amžiaus moterims atsirado dėl veiksnių, kurie neigiamai veikia miiotinę chromosomų elgseną, kai moterys išgyvena.

Žmogaus patelėms miozė prasideda vaisiui, norint gaminti kiaušinių ląsteles, tačiau ji nėra baigta tol, kol kiaušinis bus apvaisintas. Per ilgą laiką prieš apvaisinimą kiaušinių ląstelės yra sulaikomos Prophase I. Šioje sustabdytoje būsenoje chromosomos gali tapti nesusijusios. Kuo ilgesnis laikas Prophase I, tuo didesnė tikimybė nesutapti ir chromosomų nesiskirstymas.

Dauno sindromas šeimose neveikia, nes jis susijęs su nenormaliu chromosomų elgesiu miozės metu. Tačiau apie 3-4% Dauno sindromo atvejų atsirado dėl chromosomos 21 perkėlimo į 14-ąją chromosomą arba mažiau į 22-ąją chromosomą, o dar mažiau paplitusi priežastis yra 21–21 perkėlimas. Jis vadinamas Žemutinės Dauno sindromu. Chromosomų skaičius išlieka 46, tačiau yra dalinė trisomija.

2. Edvardo sindromas (18-Trisomy):

Jis buvo aprašytas Edward 1960 metais. Šis sindromas atsirado dėl papildomo 18 chromosomų skaičiaus. Taigi bendras chromosomų skaičius yra 47. Tai dažniau pasireiškia moterims nei vyrams. Šio sutrikimo dažnis yra apie 1 iš 8000 gyvų gimimų. Nukentėjęs žmogus pirštus tvirtai prispaustas prie delno. Kiti simptomai yra maži žandikauliai, deformuotos ausys, maža burna, nosis ir pirštai, mažas krūtinkaulis ir dubens. Pacientas išgyvena psichiškai ir miršta per 6 mėnesius po gimimo.

3. Patau sindromas (13-Trisomy):

Tai buvo aprašyta Patau 1960 metais. Šis sindromas atsirado dėl 13 papildomo chromosomų skaičiaus. Nukentėjęs žmogus turi mažą galvą, veido, akių ir priekinės smegenų anomalijas, lūpos ir gomurį, žemos deformacijos ausys, mažas smakras ir rankos dažnai yra suspaustos taip, kaip aprašyta Edvardo sindromui. Jis pasireiškia maždaug 1 iš 20 000 gyvų gimimų. Vidutinė nukentėjusio asmens gyvenimo trukmė yra maždaug 4 mėnesiai.

4. „Cri du chat“ („Cat Cry“) sindromas:

Susiję naujagimiai verkia kaip katės malimas. Pirmą kartą Lejeune jį aprašė 1963 m. Prancūzijoje. Taigi jis vadinamas „Cri du chat“ („Cat Cry“). Ši sąlyga atsiranda dėl pusiau dalies ištrynimo trumpoje chromosomų skaičiaus rankoje

5. Labai reti:

Nukentėjęs žmogus turi mažą galvą, plačiai išdėstytas akis, mėnulį kaip veidą, verkia kaip kačiukas, nugaros smakras ir įgimta širdies liga.

5. mielogeninė leukemija:

Tai sukelia tam tikros ilgos 22 chromosomos rankos dalies išbraukimas ir jo pridėjimas prie 9 chromosomos (abipusio perkėlimo). Tai sukelia C-Abl baltymo konformacijos pokyčius ir aktyvina latentinį onkogeninį potencialą, sukeliantį granuliuotų leukocitų perteklių, taigi vadinamą lėtine granulitine leukemija arba lėtine mieloidine leukemija (CML). Trūksta 22-osios chromosomos, kurios mažas segmentas iš ilgos rankos yra ištrintas, vadinamas Philadelphia chromosoma, kaip pirmą kartą buvo pranešta Filadelfijos mieste 1959 m.

b) Seksualinės chromosomos anomalijos:

Tai yra dėl lytinės chromosomos aneuploidijos ir yra šie:

1. Turnerio sindromas:

Turnerio sindromas (Turner, 1938) yra susijęs su monosomija (2n - 1). Jis susidaro sujungus alosominį kiaušinį (22 + 0) ir normalų X spermą arba normalų kiaušinį ir alosomą laisvą spermą (22 + 0). Asmuo turi 2n = 45 chromosomas (44 + XO), o ne 46. Tokie asmenys yra sterilios moterys, turinčios pradinę kiaušidę, pripildytas jungiamojo audinio, neišsivysčiusių krūtų, mažos gimdos, pūslių pirštų (periferinės limfodemos), trumpo augimo (mažiau nei 5). pėdos), nulupęs kaklas ir nenormalus intelektas, širdies ir kraujagyslių sistemos sutrikimai ir klausos sutrikimai.

Jie negali menstruuoti ar ovuluoti. Vienas iš 3000 moterų gimdymų yra auka (5.45 pav.).

44 + YO derinys (arba vyriškojo Turnerio sindromas) yra neišvengiamas, kad jis nebūtų gamtoje.

2. Klinefelterio sindromas:

Klinefelterio sindromas (Klinefelter, 1942) atsirado dėl seksualinės (X) chromosomos trisomijos. Jį sudaro nesubrendusio XX kiaušinio ir normalaus Y spermos arba normalaus X kiaušinio ir nenormalaus XY spermos sąjunga.

Asmuo turi 47 chromosomas (44 + XXY). Tokie asmenys yra sterilūs vyrai (vadinami moteriški vyrai), neturintys išsivysčiusių sėklidžių, psichikos atsilikimo, moteriškos kaip retos kūno plaukai, nuleidžiantys keliai, ilgos galūnės ir kai kurios moteriškos savybės, pavyzdžiui, moteriški balsai ir padidintos krūtys (ginekomastija). Manoma, kad kuo daugiau X chromosomų, tuo didesnis psichikos defektas (5.46 pav.). Vienas iš 500 gimdymų yra šio sindromo auka.

3. „Superfemales“ („Poly X“ moterų sindromas):

Tokie asmenys turi 47 (44 + XXX, tris-X), 48 (44 + XXXX) arba 49 (44 + XXXXX) chromosomas. Šioms moterims būdingas nenormalus seksualinis vystymasis ir protinis atsilikimas. Barr kūnų skaičius yra vienas mažesnis nei bendras X chromosomų skaičius. 44 + XXX gimimo dažnis yra 1 iš 1500. Simptomai yra sunkesni, padidėjus X chromosomų skaičiui. Tokios patelės yra aukštesnės ir paprastai yra normalios.

4. Supermales (Poly Y vyrų sindromas):

Tokie asmenys turi 47 (44 + XYY) chromosomas. Šiems vyrams būdingas nenormalus aukštis, protinis atsilikimas, antisocialinis ir nusikalstamas protas (nusikaltimo sindromas arba Jokūbo sindromas). Yra vyrų lytinių hormonų perprodukcija. Supermales yra agresyvesni nei įprastiniai vyrai. Jo dažnis yra 1 iš 1000. Tokie patinai yra aukštesni 1Q 80-120. Jie yra normalūs lytinės funkcijos, vaisingumo ir genitalijų atveju.

Įvairių lytinių chromosomų žmonių tarpe santrauka:

B. Mendelio ar genų sukelta žmogaus liga:

Šie sutrikimai nustatomi pagal atskirų genų mutacijas. Jie perduodami palikuonims pagal Mendelio principus. Tokių mendelinių sutrikimų paveldėjimo modelį galima rasti šeimoje pagal kilmės analizę. Kai kurie įprastiniai mendeliniai ar genų sukeltų žmonių sutrikimai yra tokie:

a) Genų mutacijos autosomose:

Tai yra dviejų tipų: recesyviniai ir dominuojantys.

i) Recesyviniai bruožai:

Tai sukelia recesyviniai autosominiai genai, kai jie yra homologiškai.

1. Alkaptonurija:

Tai buvo viena iš pirmųjų gimdyvių medžiagų apykaitos ligų, kurias aprašė 1904 m. Garrod. Tai yra paveldėtas autosominis, recesyvinis, metabolinis sutrikimas, atsiradęs dėl to, kad trūksta oksidazės fermento, reikalingo tirozinui išardyti. Jo toksinis produktas homogentizinė rūgštis (dar vadinama alcapton) kaupiasi. Liga vadinama alkaptonurija (taip pat parašyta kaip alcaptonuria). Fermento trūkumas atsiranda dėl to, kad 3 chromosomoje nėra normalios geno formos, kontroliuojančios fermento sintezę.

Todėl homogentinė rūgštis kaupiasi audiniuose ir taip pat išsiskiria su šlapimu. Dažniausiai paveikti audiniai yra širdies vožtuvai, kremzlės (ochronozė), sąnarių kapsulės, raiščiai ir sausgyslės.

Šių pacientų šlapimas, jeigu jam leidžiama stovėti keletą valandų ore, tampa homogentizinės rūgšties oksidacijos metu juoda. AA ir Aa yra normalūs, bet aa yra alkaptonūrinis. Pagrindiniai defektai yra širdies sutrikimai, artritas, inkstų ir prostatos akmenys. Nitizinonas palengvina.

2. Albinismas:

Tai autosominis, recesyvinis genetinis sutrikimas. Tai sukelia fermento tirozinazės nebuvimas, kuris yra būtinas melanino pigmento sintezei iš dihidroksifenalanino. Albinizmo (a) genas nesukuria fermento tirozinazės, bet jo normalus alelis (A). Taigi, ši liga veikia tik homozigotinį recesyvinį individą (aa). Albinosai (asmenys, turintys albinizmą) odoje, plaukuose ir rainelėje nėra tamsiai pigmento melanino. Nors albinosai yra silpnai matomi, jie normaliai gyvena.

3. Tay-Sacho liga (TSD) / Kūdikių amunozė:

Tai autosominis, recesyvinis genetinis sutrikimas. Homozigotiniai vaikai parodo centrinės nervų sistemos degeneraciją dėl riebalinės medžiagos (sfingolipido) kaupimosi nervų ląstelėse. Tai sukelia fermentas (3-DN-acetilheksozaminidazė, kuri normaliuose individuose egzistuoja dviejose A ir B formose. In.TSD, tik A forma yra, В forma nėra. Ši liga pirmą kartą buvo pranešta Warren Tay 1881 m.

Vėliau 1887 m. Bernardas Sachas apibūdino pirmąjį ligos patologinį aprašymą. Vaikai, sergantys Tay-Sach'o liga, gimsta normaliai, tačiau po kelių mėnesių atsiranda sunkių smegenų ir nugaros smegenų pažeidimų dėl riebalų apykaitos klaidos. Protiškai atsilikęs ir palaipsniui paralyžiuotas vaikas miršta nuo 3 iki 4 metų. Šiam ligos gydymui ir todėl ne išgyvenusiems pacientams nėra jokio gydymo.

4. Gošė liga:

Tai autosominis, recesyvinis genetinis sutrikimas. Šiuo sutrikimu sutrinka riebalų rūgščių cerebrosidas, todėl organizme audiniuose ir kraujyje kaupiasi lipidinės medžiagos. Ją sukelia 1 chromosomoje esantis autosominis recesyvinis genas. Jis slopina fermento gliukocerebrosidazės aktyvumą lizosomoje. Todėl yra cerebrosido (sfingolipido) kaupimasis. Padidėja blužnis ir kepenys, o kai kurie galūnių kaulai išsiplėtė.

5. Pjautuvo ląstelių anemija (Herrick, 1904):

Pjautuvo ląstelių anemija yra autosominis paveldimas sutrikimas, kai eritrocitai tampa pjautuvu, susidariusiu deguonies trūkumo metu, kaip intensyvaus fizinio krūvio metu ir dideliame aukštyje. Sutrikimą ar ligą sukelia nenormalaus hemoglobino, vadinamo hemoglobinu-S, susidarymas. Kaip nustatyta Ingram (1958), hemoglobino-S skiriasi nuo normalios hemoglobino-A tik vienoje aminorūgštyje - 6-oje P-grandinės amino rūgšties.

Čia glutamo rūgštis pakeičiama valinu dėl to, kad T yra pakeista (perskaičiuota) A antroje tripletinio kodono (CTC) padėtyje, kuri pakeičiama į AC AC. Genas yra 11 chromosomoje. Kodonas CTC yra transkribuojamas į GAG (koduojant glutamo rūgštį), bet dėl ​​to, kad T yra pakeistas A, naujasis kodonas CAC yra transkribuojamas į GUG, kuris koduoja valiną. Tai yra pagrindinis alelio poveikis.

Pjautuvo ląstelių krizė vystosi deguonies trūkumo sąlygomis. 6-valinas sudaro hidrofobinius ryšius su kitų globino molekulių papildomomis vietomis. Jis iškreipia jų konfigūraciją. Dėl to eritrocitai, turintys hemoglobino-S, tampa pjautuvo formos. Tai vienas iš antrinių efektų. Kiti antriniai poveikiai atsiranda dėl pjautuvo formos eritrocitų. Ląstelės negali praeiti per siauras kapiliarus.

Jie linkę krešėti ir degeneruotis. Tai sukelia anemiją. Užsikimšę kraujo kapiliarai mažina kraujotaką. Audiniai praranda deguonį. Gali pasirodyti gelta. Liga ir smegenys sugenda. Pacientas jaučia ūminį fizinį silpnumą, galvos skausmą ir raumenų mėšlungį. Homozigotai, turintys tik hemoglobino-S, paprastai būna miršta iki brandos, nes eritrocitų iškraipymas ir degeneracija atsiranda net esant normalioms deguonies įtampoms.

Nepaisant žalingo poveikio, pjautuvinių ląstelių anemijos alelis vis dar išlieka žmonių populiacijoje, nes jis turi išgyvenamumo vertę maliarijos užkrėstose vietose, tokiose kaip atogrąžų Afrika. Malarijinis parazitas negali prasiskverbti į eritrocitų membraną ir sukelti žalos. Be to, sirenos ląstelių heterozigotai ne visada kenčia nuo sindromo. Jų eritrocitai pasirodo normalūs, kol atsiras deguonies trūkumas, kai gali būti stebimas kai kurie pjautuvų formos eritrocitai (5.47 pav.).

Pjautuvinių ląstelių eritrocitų geną reprezentuoja Hb, o normalių eritrocitų - Hb ^A. Abiejų tipų homozigotai yra Hb ^s Hb ir Hb ^A Hb ^A. Heterozigotai rašomi kaip Hb ^A Hb ^s . Kai du pjautuviniai heterozigotai susituokia, jie gamina trijų tipų vaikus - homozigotinį normalų, heterozigotinį nešiklį ir homozigotinį pjautuvą, kurio santykis yra 1: 2: 1. Tačiau homozigotiniai pjautuviniai asmenys (Hb ^s Hb ^s ) miršta vaikystėje ( prieš reprodukcinį amžių) dėl ūminės anemijos. Todėl gaunamas vieno normalaus ir dviejų nešiklių santykis.

6. Talasemija:

Ją atrado Cooley (1925 m.), Tačiau šį terminą davė Whipple ir Bradford (1932 m.) Po jos paplitimo Viduržemio jūros regione. Šis sutrikimas atsiranda ir Artimuosiuose Rytuose, Indijos subkontinente ir Pietryčių Afrikoje.

Talazemija yra autosominė recesyvinė kraujo liga, pasireiškianti dviejų nepaveiktų nešėjų (heterozigotinių tėvų) vaikams. Defektas gali atsirasti dėl genų, reguliuojančių globino grandinių susidarymą (paprastai a ir (3) hemoglobino, mutacijos arba ištrynimo).

Nesubalansuota hemoglobino grandinių grandinių sintezė sukelia anemiją. Anemija yra ligos požymis. Priklausomai nuo paveiktos globino grandinės, talasemija yra trijų tipų: a, p ir 8.

Alfa talasemija:

Tai sukelia netinkamas a-globino susidarymas. Pastarasis yra kontroliuojamas dviem genais, esančiais 16 chromosomoje, HBA1 ir HBA2, iš viso su keturiais aleliais. Asmenys, turintys vieną defektinį alelį, yra tylūs nešėjai, o du defektiniai aleliai gamina a-talasemiją.

Trys defektiniai aleliai sukelia P-grandinės tetramerų, vadinamų hemoglobino Barts (y ₄ ), kaupimą kūdikiams ir hemoglobino H (P ₄ ) suaugusiems. Yra anemija, gelta, hepatosplenomegalija ir kaulų pokyčiai. Visi defektiniai aleliai žudo vaisių (hidrops foetalis), todėl netrukus po gimdymo gimsta ar miršta.

Beta talasemija:

Yra sumažėjusi P-globino sintezė. Defektas atsirado dėl 11 chromosomoje esančių HBB geno alelių. Asmenys, turintys vieną defektinį alelį, kenčia nuo talasemijos nepilnamečio, turinčio daugiau mikrocitų eritrocitų ir mažiau hemoglobino. Asmenys, turintys tiek defektų alelių, kenčia nuo Cooley anemijos arba talasemijos pagrindinės. Yra sunki hemolizinė anemija, hepatosplenomegalija, padidėjusi širdies veikla ir skeleto deformacijos.

Delta talasemija:

Jis atsiranda dėl defektinės HBD geno alelio, esančio 11 chromosomoje, kuri sudaro hemoglobino delta grandinę. Suaugusieji turi apie 3% hemoglobino, kurį sudaro α ir ƍ grandinės. Todėl šios talasemijos poveikis yra nedidelis.

Talasemija yra kiekybinė per mažai globino molekulių sintezės problema, o pjautuvo ląstelių anemija yra kokybinė problema, susijusi su defektiniu globino molekulių funkcionavimu.

7. Cistinė fibrozė (CF):

Tai neįprastas recesyvinis kūdikių, vaikų ir jaunų žmonių sutrikimas, kurį sukelia 7-ojoje chromosomoje esantis recesyvinis autosominis alelis. 70% atvejų tai yra dėl trijų bazių išbraukimo. Tai yra įprasta Šiaurės Kaukazo europiečiams ir baltiems Šiaurės amerikiečiams. Liga pasireiškia iš pluoštinių cistų, kurios atsiranda kasoje. Jis gamina defektinį glikoproteiną.

Defektinis glikoproteinas sukelia storą gleivinę odoje, plaučiuose, kasoje, kepenyse ir kituose sekreciniuose organuose. Paciento prakaitą sudaro labai aukštas Na ⁺ ir Сl kiekis. Epitelio ląstelės paviršiaus membranoje yra nesėkmingo chlorido jonų transportavimo mechanizmo. Sunkių gleivių kaupimasis plaučiuose sukelia kvėpavimo takų obstrukciją. Dėl šios priežasties liga buvo vadinama mucoviscoides.

Yra pasikartojanti plaučių infekcija ir negrįžtamas plaučių pažeidimas. Gleivių nusodinimas kasoje blokuoja kasos sulčių sekreciją. Išmatose yra daug riebalų turinčio maisto. Kepenys gali patirti cirozę. Yra sumažėjusi tulžies gamyba. Vasa deferentia vyrų patiria atrofiją.

Naujas gimęs gali turėti obstrukciją dėl mekonio sutirštėjimo. Nukentėjusio prakaitas yra sotesnis. Vaikas skaniai skanus iš bučinio. Šio sutrikimo dažnis gimimo metu yra 1 iš 1800 tarp baltųjų ir 1 iš 100000 gimdymų tarp afrikiečių ir azijiečių. Šios ligos nešėjai turi didesnį atsparumą cholerai.

(ii) dominuojantys požymiai:

Tai sukelia dominuojantys autosominiai genai. Kai kurie vyraujantys žmogaus autosominiai sutrikimai yra: i) Achondroplazija - dwarfizmo forma, kurioje ilgai kaulai neužauga, ii) Polydactyly - papildomų pirštų ir pirštų buvimas, (iii) Brachy-dactyly - nenormalūs trumpi pirštai ir kojų pirštai, (iv) sutrikimas, kai dantų vainikai sunaikinami lengvai, (v) Huntingtono liga arba Huntingtono chorėja - sutrikimas, kurio metu atsiranda raumenų ir psichikos sutrikimas. Palaipsniui prarandama variklio kontrolė, todėl nekontroliuojamas drebulys ir šokiai panašūs judesiai (chorėja). Smegenys susitraukia tarp 20–30% dydžio, po to lūžta kalba, prarandama atmintis ir haliucinacijos. Gyvenimo trukmė vidutiniškai 15 metų nuo simptomų atsiradimo. Šis sutrikimas neįvyksta iki 25–55 metų amžiaus. Defektinis genas yra dominuojantis autosominis, esantis 4 chromosomoje. Šis defektinis genas turi 42-100 CAG pakartojimų, o ne 10-34 pakartojimų normaliame gene. Šio sutrikimo dažnis yra 1 iš 10000 iki 1 iš 20000. vi) Feniltio-karbamido (PTC) degustacija, vii) Vėžys, pvz., Augliai ant kūno (neurofibromatozė), (viii) Vilnos plaukai, (ix) Aniridija (nėra) iris akyje).

Alzheimerio liga:

Ši neuro-degeneracinė smegenų liga sukelia amiloidinių baltymų plokštelių kaupimąsi smegenyse, dėl ko atsiranda neuronų degeneracija. Cholino acetilo transferazės aktyvumas sumažėja. Susijęs baltymas, amiloido-P peptidas, gaminamas ir apdorojamas smegenyse keliais būdais.

Ši liga atsiranda dėl senėjimo ir dviejų defektinių autosominių alelių, vienas ant 21 chromosomos ir kitos - 19 chromosomos. Ši liga yra Dauno sindromo paplitimas (21-trisomija). Skirtingi genai buvo susiję su Alzheimerio liga, tačiau šie genai tik prognozuoja jautrumą ligoms. Šiai ligai būdinga demencija (psichikos pablogėjimas), dėl kurio prarandama atmintis. Nustatyta, kad bakteriofaginis purškalas mažina ligos poveikį.

(b) genų mutacijos lytinėje chromosomoje:

Kai kurie genetiniai sutrikimai atsiranda dėl lytinių chromosomų genų pokyčių (pakaitalų). Tai vadinama lytiniais sutrikimais. Lytiškai susietų simbolių (bruožų) perdavimas iš tėvų į palikuonį vadinamas lytiniu paveldėjimu. Toliau pateikiami su lytimi susiję sutrikimai, kuriuos sukelia recesyvinis genas, esantis X chromosomoje, ir paveikti vyrus daugiau nei moterys.

1. Hemofilija (John Otto, 1803):

Tai lytimi susijusi liga, kuri taip pat žinoma kaip kraujavimo liga, nes pacientas ir toliau kraujavimas net iš mažo pjūvio, nes jis neturi natūralaus kraujo krešėjimo reiškinio, nes nėra antihemofilijos globulino arba VIII faktoriaus (hemofilija). A) ir jam reikalingas tromboplastino IX faktorius (hemofilija-B, Kalėdų liga).

Dėl nuolatinio kraujavimo pacientas gali mirti dėl kraujo netekimo. Nėra nuolatinės ligos gydymo. Tačiau normalios kraujo perpylimas tikrina kraujavimą, nes jis suteikia gyvybiškai svarbius kraujo krešėjimo faktorius. Antihemofilijos globulinas taip pat gali būti naudojamas A hemofilijai.

Hemofilija (= hemofilija) yra genetiška, nes yra recesyvinis lytinis genas h, kurį lydi X-chromosoma. Moteris tampa hemofilija tik tada, kai abi X-chromosomos turi geną (X ^h X ^h ). Tačiau tokios moterys paprastai miršta prieš gimimą, nes šių dviejų recesyvinių alelių derinys yra mirtinas.

Moteris, turinti tik vieną alelį hemofilijai (XX ^h ), atrodo normali, nes dominuoja kitos X-chromosomos normalios kraujo krešėjimo alelis. Tokios moterys yra žinomos kaip vežėjai. Vyrų atveju vienas genas, skirtas defektui, gali išreikšti save, nes Y-chromosoma neturi atitinkamo alelio (X ^h Y).

Hemofilijos liga (Karališkoji liga) buvo gana paplitusi Europos karališkose šeimose. Liga jiems paplito per karalienės Viktorijos vaikus (1819-1901). Karalienės protėviai ligos neturėjo. Atrodo, kad hemofilijos genas išsivystė arba savo tėvo ar pačios lytinės ląstelės per mutaciją. Hemofilijos genas, būdamas lytiniu ryšiu, rodo krikščionišką paveldėjimą. Jo dažnis yra 1 iš 7000 vyrų ir 1 iš 10000000 moterų.

Hemofilija (= hemofilinė) kūdikis gali būti normalus pora, jei žmona yra hemofilijos nešėja (XX ^val. ). Tokios moters kiaušialąstės turi būti dviejų rūšių: (X) ir (X ^h ). Susiliejęs su normaliais vyriškos spermos (X) ir (Y), santuoka gali sukurti keturių rūšių vaikus XX, XX ^h, X ^h Y, XY (5.50 pav.).

Kitaip tariant, 50% berniukų kūdikių ir 50% mergaičių gauna hemofilijos geną per savo motinos X ^h chromosomą. Tačiau defektas mergaičių kūdikiuose nerodomas dėl to, kad antroje X-chromosomoje (XX ^h ) randamas normalus kraujo krešėjimo alelis.

Todėl mergaičių kūdikiai lieka vežėjai. 50% vyrų kūdikių, kurie gauna defektinį geno hemofilija (X ^h Y), kenčia nuo ligos, nes jų Y-chromosoma neturi jokio alelio.

Jei hemofilijos vyras susituokia su normalia moterimi, liga nėra pasireiškusi nė viename iš artimiausių vaikų, nes „hemofilija turinti“ X-chromosoma vyrams tiesiogiai perduodama tik dukrai. Dukros gauna normalią X-chromosomą iš motinos.

Todėl jie tampa vežėjais. Sūnūs gauna Y-chromosomą iš savo tėvo (kuris neturi hemofilijos geno) ir normalios chromosomos iš motinos. Todėl šiuo atveju sūnūs negauna hemofilijos alelio (5.51 pav.).

Santuoka, kurią vedė moteris ir hemofilija, gamina 50% normalių berniukų ir 50% hemofilijos. 50% mergaičių bus vežėjai (5.52 pav.), O likusieji 50% mergaičių - hemofilija.

Žinoma, hemofilijos mergaičiai vis dar gimsta, nes dvigubas recesyvinis hemofilijos genas yra mirtinas. Išgyvenę mergaitės kūdikiai atrodo normalūs, nes jame taip pat yra dominuojantis normalus kraujavimas.

2. Spalvų aklumas (raudonos žalios spalvos aklumas; Horner, 1876):

Spalvos aklumas yra recesyvinis lytinis ryšys, kuriame akis nesiskiria raudonos ir žalios spalvos. Vis dėlto vizija nėra paveikta ir spalvotas aklas žmogus gali normaliai gyventi, skaityti rašymą ir vairavimą (išskiriant šviesoforus pagal jų padėtį). Dominuoja normalios regos genas. Normalus genas ir jo recesyvinis alelis yra X-chromosomų.

Moterims spalvos aklumas pasireiškia tik tada, kai abi lytinės chromosomos turi recesyvinį geną (X ^е X ^е ). Moterys turi normalią regėjimą, tačiau veikia kaip nešiklis, jei yra vienas recesyvinis geno, skirto spalvų aklumui (XX ^е ). Tačiau žmogaus patelėse defektas atsiranda esant vieninteliam recesyviniam genui (X X Y), nes vyrų Y chromosoma neturi jokio spalvos matymo geno. Dėl to spalvinis aklumas dažniau pasitaiko vyrams (8%), palyginti su moterimis (0, 4%). Spalvų aklumas, kaip ir bet kuri kita lytimi susijusi savybė, rodo krikščionišką paveldėjimą.

50% vyrų vaikų turi būti akli, jei vežėjas susituokia su normaliu žmogumi. 50% moterų turi turėti recesyvinį alelį, skirtą spalvų aklumui, tačiau jie turi normalią viziją, nes juose yra dominuojanti alelė normaliai vizijai.

Šiame konkrečiame kryžiuje tiek spermos, tiek ir spermos (Y), tiek ginekospermų (X) rūšys neturi spalvos aklumo bruožų. Tačiau vežėjas gamina dviejų rūšių kiaušinius be (X) ir su bruožais (X ^е ). Pastarųjų susiliejimas su androspermais gamina spalvingus aklus berniukus, o sintezė su ginekologais sudaro merginų merginas (5.53 pav.).

Spalvotos aklos moters (X X X ^е ) ir normaliojo žmogaus (XY) palikuonys turi būti 100% spalvos aklai berniukai ir 100% mergaičių. Taip yra todėl, kad visi moterų kiaušiniai turi spalvos aklumo bruožą. Abi spermos rūšys (androsperms ir ginekospermai) yra neapimtos.

Tačiau visi vyriški kūdikiai taps spalvingi aklai, nes jų motina gauna spalvos aklumo alelį. Jų Y-chromosoma neturi jokio spalvos matymo geno.

Todėl vienintelis recesyvinis alelis, gautas iš motinos, jose randa išraišką. Tačiau mergaičių kūdikiams yra dominuojanti alelė normaliai regėjimui. Tai neleidžia recesyviniam aleliui išreikšti save (5.54 pav.).

Visi spalvingo aklo moteris (X ^е X ^е ) ir spalvotas aklas žmogus (X) Y) turi būti spalvoti aklai (5.55 pav.).

Kai normali moteris susituokia su spalvotu aklu, visi berniukai yra normalūs. Visi mergaičių kūdikiai, žinoma, yra vežėjai, nes pastarosios alelis yra dominuojantis už spalvos aklumo alelį. Merginos kūdikiai gauna recesyvinį spalvos aklumo bruožą iš savo tėvo X-chromosomos (5.56 pav.).

3. Naktinis aklumas:

Tai sukelia recesyvinis genas, kurį perneša X chromosoma. Genetinis sutrikimas taip pat yra dažnesnis vyrams. Tiesą sakant, naktinis aklumas yra dviejų tipų: (i) įgytas. Dėl vitamino A trūkumo; ii) Įgimtas. Dėl regos purpurinio trūkumo, kuris trukdo tinklainės strypų funkcijoms. Ji paveldima kaip raudona žalia spalva. Moterys tampa naktiniu aklu tik tada, kai gauna du genas dėl defekto.

4. Duchenne raumenų distrofija (DMD):

Šiame sutrikime mutageninis genas (tai didžiausias žmogus su 2400 kbp genu), esantis trumpos X chromosomos rankos viduryje, negali gaminti baltymo, vadinamo dystrofinu, skeleto raumenyse. Manoma, kad pastarasis perduoda nervų signalą į kalcio saugojimą raumenų ląstelėje.

Šis baltymas yra susijęs su sarkolemma (raumenų plazmos membrana), kur jis atlieka transmembraninio signalizavimo ir plazmos membranos stabilizavimo vaidmenį. Dėl jo trūkumo kalcio išsiskiria iš raumenų ląstelės. Dėl to raumenų susitraukimas nevyksta. Nenormalus kalcio kiekio padidėjimas raumenyse išskiria fermentą, kuris naikina aktiną ir mioziną, dėl to miršta mirtinas raumenų silpnumas.

Ankstyvame amžiuje pablogėja diržo raumenys. Pacientas nesugeba vaikščioti po 12 metų amžiaus, po to širdies ar kvėpavimo nepakankamumo sukelia kardiomiopatija, psichikos sutrikimas ir mirtis iki 20 metų. Tai dažna vyrams. Moterų heterozigotiniai nešikliai yra normalūs.

Lentelė. Kai kurie žmogaus autosominiai ir lytiniai ryšiai su jų simptomais

Mendelizmo / genetikos svarba:

1. Simbolių paveldėjimas:

Jis pasakoja apie simbolių paveldėjimo mechanizmą.

2. Variacijos:

Jame pateikiama informacija apie variantų kilmę. Dirbtinis variacijų sukėlimas tapo svarbiu norimų bruožų gavimo metodu.

3. Augalų gerinimas:

Naudodamiesi selektyvia hibridizacija, nugaros kryžiais ir savarankišku veisimu, mokslininkai sugebėjo gaminti naujas augalų veisles, kad būtų gautas didesnis derlius, geresnė kokybė, atsparumas ligoms ir užkirstas kelias apsigyventi. Sėkmingai gaminant labai derlingas pasėlių veisles atsirado žalia revoliucija.

4. Gyvūnų gerinimas:

Sėkmingai auginant dideles derlingumo ir ligas atsparias veisles padidėjo pieno derlius (balta revoliucija), kiaušinių derlius (sidabro revoliucija) ir žuvų derlius (mėlyna revoliucija).

5. Žmogaus rasės tobulinimas:

Žmogiškąją rasę galima tobulinti tinkamai laikantis paveldimumo principų. Ši ypatinga studijų kryptis vadinama eugenika. Būdami labai heterozigotiniais gyventojais, žmonės turėtų vengti santuokų tarp artimų santykių, nes recesyviniai žalingi bruožai gali atsirasti dėl gimimo. Genetiniai defektai taip pat dažniau pasireiškia labai jaunų ir labai senų porų kūdikiams. Taip pat reikėtų vengti.

6. Genetinė konsultacija:

Tai naudinga siekiant išvengti kenksmingų genų ir paveldimų ligų atsiradimo tarp jautrių porų.

7. Ginčai dėl teisėtumo:

Ginčai dėl teisėtumo ar tėvystės gali būti išspręsti tiriant genetinius požymius, tokius kaip kraujo grupės. DNR pirštų atspaudai - tai naujausias genetikos mokslo indėlis išsiaiškinant santykius.

8. Evoliucija:

Paveldimumo tyrimas pašalino nemažai klaidingų idėjų apie evoliucijos procesą.

9. Kultūros poveikis:

Niekas dabar nenuostabu, jei vaikas nėra labai panašus į artimiausius tėvus. Vaikas gali turėti atokių bruožų tėvams.