Oba koncepta uvedena su 1926. godine. O. Vogt da opiše varijacije u mutantnim fenotipovima.
Ekspresivnost- Ovo stepen ispoljavanja mutantna osobina u fenotipu. Na primjer, mutacija bez očiju kod Drosophile izaziva redukciju oka, čiji stepen varira kod različitih pojedinaca.
Penetracija – Ovo frekvencija, ili vjerovatnoća pojave mutantni fenotip među svim individuama koje nose ovu mutaciju. Na primjer, 100% penetrantnost recesivne mutacije znači da se kod svih homozigotnih osoba manifestuje u fenotipu. Ako se fenotipski otkrije samo kod polovine jedinki, tada je penetrantnost mutacije 50%.
Uslovne mutacije
Ove mutacije se pojavljuju samo kada su ispunjeni određeni uslovi.
Mutacije osjetljive na temperaturu. Mutanti ovog tipa žive i normalno se razvijaju pod jednim ( permisivan) temperature i detektovati odstupanja na drugom ( restriktivni). Na primjer, Drosophila je osjetljiva na hladnoću (na 18°C) ts – mutacije (osetljive na temperaturu) i osetljive na toplotu (na 29°C) ts – mutacije. Na 25°C ostaje normalan fenotip.
Mutacije osjetljivosti na stres. IN u ovom slučaju mutanti se razvijaju i spolja izgledaju normalno ako nisu podvrgnuti bilo kakvim stresnim utjecajima. Da, mutanti sesB (osetljiva na stres) Drosophila in normalnim uslovima ne pokazuju nikakve abnormalnosti.
Međutim, ako naglo protresete epruvetu, mušice počinju da se grče i ne mogu da se kreću.
Auksotrofne mutacije u bakterijama. Oni preživljavaju samo na potpunom mediju ili na minimalnom mediju, ali uz dodatak jedne ili druge supstance (aminokiselina, nukleotid itd.).
Metode za obračun mutacija
Karakteristike metoda obračuna mutacija. Metode za otkrivanje mutacija moraju se razlikovati ovisno o tome kako se organizam razmnožava. Vidljivo morfološke promjene lako se uzimaju u obzir; teže je odrediti fiziološke i biohemijske promjene u višećelijskih organizama. Najlakše je otkriti vidljiva dominantna mutacije koje mogu izgledati heterozigotne u prvoj generaciji teže je analizirati recesivne mutacije, neophodni su učiniti homozigotnim.
Za objekte koji su genetski dobro proučeni (drozofila, kukuruz, brojni mikroorganizmi), proučavanje nove mutacije je prilično lako. Na primjer, za Drosophila su razvijene posebne metode za uzimanje u obzir učestalosti mutacija.
Metoda SlV. Möller stvorio liniju voćnih mušica SlV (Si El Bi) koji ima jedan od X-hromozom je obilježen dominantnim genom bar (B) I inverzija, imenovan WITH . Ova inverzija sprečava ukrštanje i recesivna je. smrtonosni efekat – l. Zbog toga je linija i dobila ime SlV .
Ženke ovoga linija analizatora ukrštali sa mužjacima iz uzorka istraživanja. Ako se uzmu mužjaci prirodno stanovništvo, tada možemo procijeniti učestalost letova u njemu. Ili uzimaju mužjake, tretirani mutagenom. U ovom slučaju se procjenjuje učestalost smrtonosnih mutacija uzrokovanih ovim mutagenom.
IN F 1 birajte ženke SlV/+, heterozigot za mutaciju Bar, i križ individualno (svaka ženka u posebnoj epruveti sa mužjakom divljeg tipa). Ako je u hromozomu koji se testira nema mutacije, tada će potomci imati dvije klase ženki i jednu klasu mužjaka ( B+), od muškaraca SlV umrijeti zbog prisustva letenja l , tj. generalna rodna podjela će biti 2:1 (vidi sliku).
Ako je u eksperimentalnom hromozomu postoji smrtonosna mutacija l m , zatim unutra F 2 će biti samo ženke, budući da će mužjaci oba razreda uginuti - u jednom slučaju, zbog prisustva uletanja X-hromozom SlV, u drugom – zbog prisustva letenja l m u eksperimentalnom X-hromozom (vidi sliku). Definiranje omjera brojeva X-hromozomi (epruvete sa pojedinačnim ukrštanjima) u kojima je nastao smrtonosni ishod, prema ukupnom broju proučavanih X-hromozomi (epruvete), izračunavaju učestalost smrtonosnih mutacija u određenoj grupi.
Möller je u više navrata modificirao svoju metodu identifikacije smrtonosnih osoba X- Drosophila hromozom, što rezultira pojavom takvih linije - analizatori, Kako Mu-5 , a kasnije - linije - balanseri Basc, Binsn i sl.
Metoda Cy L/Pm . Da bi se objasnile smrtonosne mutacije u autozomi voćne mušice koriste linije balansirani smrtonosni. Da bi se recesivna smrtonosna mutacija pojavila u autozomu, potrebno je i da bude u homozigotnom stanju. Da biste to učinili, potrebno je napraviti dva križa i voditi evidenciju o potomcima F 3. Za otkrivanje letenja sekunda linija upotrebe hromozoma Cy L/Pm (CyLP Em) (vidi sliku).
Muhe ove linije imaju drugi hromozom postoje dvije dominantne mutacije Cy (Curly – zakrivljena krila ) I L (Lobe – male lobularne oči ) , od kojih svaki u homozigotnom stanju uzrokuje smrtonosni učinak. Mutacije su opsežne inverzije na različitim kracima hromozoma. Oboje zaključano» prelazak. Homologni hromozom takođe sadrži dominantnu mutaciju - inverziju pm (Šljiva – smeđe oči). Analizirani mužjak se ukršta sa ženkom iz linije CyL/Pm (nisu sve klase potomaka prikazane na slici).
IN F 1 odaberite mužjake Cy L/Pm + I individualno ukrstite ih sa ženkama originalne linije Cy L/Pm . IN F 2 odaberite muškarce i ženke Cy L , u kojem je homologni hromozom testni hromozom. Kao rezultat njihovog međusobnog ukrštanja, dobivaju se tri klase potomaka. Jedan od njih umire zbog homozigotnosti za mutacije Cy I L , druga klasa potomaka su heterozigoti Cy L/Pm +, kao i klasa homozigota za testirani hromozom. Krajnji rezultat su muhe Cy L I Cy+L+ u vezi sa 2:1 .
Ako testni hromozom ima smrtonosna mutacija, potomak od posljednjeg prelaska će samo muhe Cy L . Koristeći ovu metodu, moguće je uzeti u obzir učestalost recesivnih smrtonosnih mutacija na drugom hromozomu Drosophile.
Obračun mutacija u drugim objektima. Slične metode detekcija mutacija je razvijena i za druge objekte. Oni se zasnivaju na istim principima:
1) otkriti recesivan mutacija se može pretvoriti u homo- ili hemizigot država,
2) moguće je precizno uzeti u obzir učestalost pojavljivanja mutacija samo pod uslovom nedostatak prelaza kod heterozigotnih osoba.
Za sisari(miš, zec, pas, svinja itd.) razvijena je metodologija za evidentiranje učestalosti pojavljivanja dominantna smrtonosna mutacije. Učestalost mutacija se procjenjuje po razlici između broja žuta tela u jajniku i razvoju embriona kod obducirane trudne žene.
Uzimajući u obzir učestalost mutacija kod ljudi veoma teško, međutim genealošku analizu , tj. analiza rodovnika nam omogućava da utvrdimo pojavu novih mutacija. Ako određena osobina nije pronađena u pedigreu supružnika nekoliko generacija, ali se pojavila u jednom od djece i počela se prenositi na sljedeće generacije, tada je mutacija nastala u gameti jednog od ovih supružnika.
Obračun mutacija u mikroorganizmima. Vrlo je zgodno proučavati mutacije u mikroorganizmima, jer oni imaju sve gene V jednina a mutacije se već pojavljuju prva generacija.
Mutante je lako otkriti metoda otiska prsta, ili replike, koju su predložili supružnici E. I J. Lederberg.
Da bi se identificirale mutacije otpornosti na bakteriofag T1 u E. coli, bakterije se sije na nutritivni agar kako bi formirale odvojene kolonije. Zatim, koristeći baršunastu repliku, ove kolonije se ponovo štampaju na pločama obloženim suspenzijom čestica T1 faga. Većina ćelija originalne osjetljive ( TonS ) kulture neće formirati kolonije, jer ih bakteriofag lizira. Samo će pojedinačne kolonije mutanta rasti ( TonR ), otporan na fag. Prebrojavanjem broja kolonija u kontrolnoj i eksperimentalnoj (na primjer, nakon ozračivanja ultraljubičastim svjetlom) varijanti, lako je odrediti učestalost induciranih mutacija.
Penetranca je frekvencija ekspresije gena. Određuje se procentom jedinki u populaciji koje nose gen u kojem se manifestira. Sa potpunom penetracijom, dominantni ili homozigotni recesivni alel pojavljuje se kod svake jedinke, a kod nepotpune penetracije kod nekih jedinki.
Ekspresivnost je stepen fenotipske manifestacije gena kao mjera snage njegovog djelovanja, određen stepenom razvijenosti osobine. Na ekspresivnost mogu uticati geni modifikatori i faktori okoline. Kod mutanata s nepotpunom penetracijom, ekspresivnost se često mijenja. Penetracija je kvalitativna pojava, ekspresivnost je kvantitativna.
U medicini, penetrantnost je udio ljudi sa datim genotipom koji imaju barem jedan simptom bolesti (drugim riječima, penetrantnost određuje vjerovatnoću bolesti, ali ne i njenu težinu). Neki vjeruju da se penetrantnost mijenja s godinama, kao što je Huntingtonova bolest, ali se razlike u dobi početka obično pripisuju promjenljivoj ekspresivnosti. Ponekad penetracija zavisi od faktora okruženje, na primjer, sa nedostatkom G-6-PD.
Penetracija može biti važna u medicinskom genetičkom savjetovanju u slučaju autosomno dominantnih bolesti. Zdrava osoba, čiji jedan od roditelja boluje od slične bolesti, sa stanovišta klasičnog nasljeđivanja, ne može biti nosilac mutiranog gena. Međutim, ako uzmemo u obzir mogućnost nepotpune penetracije, slika je potpuno drugačija: spolja zdrav covek može imati neotkriven mutantni gen i prenijeti ga na djecu.
Metode genske dijagnostike omogućavaju da se utvrdi da li osoba ima mutantni gen i da se razlikuje normalan gen od neotkrivenog mutantnog gena.
U praksi, određivanje penetracije često ovisi o kvaliteti istraživačkih metoda; na primjer, MRI može otkriti simptome bolesti koji ranije nisu otkriveni.
S medicinskog stajališta, smatra se da se gen manifestira čak i u asimptomatskoj bolesti ako se identificiraju funkcionalna odstupanja od norme. S biološke tačke gledišta, gen se smatra izraženim ako poremeti funkcije tijela.
Iako je uobičajeno govoriti o penetraciji i ekspresivnosti kod autosomno dominantnih bolesti, isti principi se primjenjuju na hromozomske, autosomno recesivne, X-vezane i poligene bolesti.
Razvoj embrija odvija se kroz kontinuiranu interakciju nasljednih i vanjski faktori. U procesu takvih odnosa formira se fenotip, koji zapravo odražava rezultat implementacije nasljednog programa u specifičnim uvjetima sredine. Uprkos činjenici da se intrauterini razvoj embrija kod sisara odvija u relativno konstantnom okruženju u optimalni uslovi, uticaj spoljašnjih nepovoljnih faktora u ovom periodu nije uopšte isključen, posebno uz njihovo sve veće akumuliranje u životnoj sredini usled tehničkog napretka. Trenutno je osoba izložena hemijskim, fizičkim, biološkim i psihološkim faktorima u svim periodima svog života.
Eksperimentalna istraživanja razvoja životinja dovela su do ideje o takozvanim kritičnim periodima u razvoju organizama. Ovaj termin se odnosi na periode kada je embrion najosjetljiviji na štetno djelovanje različitih faktora koji mogu poremetiti normalan razvoj, tj. To su periodi najmanje otpornosti embriona na faktore okoline.
| Prethodni materijali: |
Penetracija (penetrantnost, lat. penetrantis- penetrirajući, dosežući) - učestalost ili vjerovatnoća ispoljavanja alela određenog gena kod različitih jedinki srodne grupe organizama (stepen ispoljavanja alela kod pojedinca naziva se ekspresivnost). Pravi se razlika između potpune (alel se manifestuje kod svih pojedinaca) i nepotpune penetracije (alel se manifestuje kod nekih pojedinaca). Većinu mutantnih alela karakterizira nepotpuna penetracija. Penetracija se izražava u % (ukupna penetracija - 100%). Termin "Penetrance" predložio je N.V. Timofeev-Resovsky 1927.
Postojeće definicije ovog pojma su dvosmislene i često su zbunjene. U medicini, penetrantnost je udio ljudi sa datim genotipom koji imaju barem jedan simptom bolesti (drugim riječima, penetrantnost određuje vjerovatnoću bolesti, ali ne i njenu težinu). Neki vjeruju da se penetrantnost mijenja s godinama, kao što je Huntingtonova bolest, međutim razlike u dobi početka općenito se pripisuju promjenljivoj ekspresivnosti. Na penetraciju ponekad utiču faktori okoline, kao što je nedostatak G6PD.
Penetracija može biti važna u medicinskom genetičkom savjetovanju u slučaju autosomno dominantnih bolesti. Zdrava osoba čiji jedan od roditelja boluje od slične bolesti, sa stanovišta klasičnog nasljeđivanja, ne može biti nosilac mutiranog gena. Međutim, ako uzmemo u obzir mogućnost nepotpune penetracije, slika je potpuno drugačija: naizgled zdrava osoba može imati neotkriven mutantni gen i prenijeti ga na djecu.
Metode genske dijagnostike omogućavaju da se utvrdi da li osoba ima mutantni gen i da se razlikuje normalan gen od neotkrivenog mutantnog gena.
U praksi, određivanje penetracije često ovisi o kvaliteti istraživačkih metoda; na primjer, MRI može otkriti simptome bolesti koji ranije nisu bili otkriveni.
S medicinskog stajališta, smatra se da se gen manifestira čak i u asimptomatskoj bolesti ako se identificiraju funkcionalna odstupanja od norme. S biološke tačke gledišta, gen se smatra izraženim ako poremeti funkcije tijela.
Iako je uobičajeno govoriti o penetraciji i ekspresivnosti kod autosomno dominantnih bolesti, isti principi se primjenjuju na hromozomske, autosomno recesivne, X-vezane i poligene bolesti.
Penetracija alela je učestalost njegovog pojavljivanja u populaciji. Ekspresivnost alela je ozbiljnost njegove manifestacije kod jedne osobe. Sa potpunom penetracijom alela, osobina se uočava kod svih jedinki populacije. Sa nepotpunom penetracijom, osobina se ne opaža kod svih pojedinaca.
Penetracija u genetici je udio jedinki sa datim genotipom kod kojih se fenotipski manifestira. Ako se bolest ne manifestira kod svih osoba odgovarajućeg genotipa, govore o nepotpunoj penetraciji gena.
Gen prisutan u genotipu u količini potrebnoj za ispoljavanje (1 alel za dominantne osobine i 2 alela za recesivna svojstva) može se manifestovati kao osobina u različitom stepenu u različitim organizmima (ekspresivnost) ili se uopšte ne manifestovati (penetrantnost). Uzroci:
- varijabilnost modifikacije (uticaj uslova okoline)
- kombinativna varijabilnost (uticaj drugih gena genotipa).
Ekspresivnost- stepen fenotipske manifestacije alela. Na primjer, aleli krvnih grupa AB0 kod ljudi imaju konstantnu ekspresivnost (uvijek su 100% izraženi), a aleli koji određuju boju očiju imaju promjenjivu ekspresivnost. Recesivna mutacija koja smanjuje broj faseta oka kod Drosophile smanjuje broj faseta na različite načine kod različitih pojedinaca, sve do njihovog potpunog odsustva.
Penetrance- vjerovatnoća fenotipske manifestacije osobine u prisustvu odgovarajućeg gena. Na primjer, penetrantnost kongenitalne dislokacije kuka kod ljudi je 25%, tj. Samo 1/4 recesivnih homozigota pati od ove bolesti. Medicinsko-genetički značaj penetracije: zdrava osoba, čiji jedan od roditelja boluje od bolesti sa nepotpunom penetracijom, može imati neotkriven mutantni gen i prenijeti ga na svoju djecu.
Manifestacija djelovanja gena ima određene karakteristike.
Isti mutantni gen može manifestirati svoj učinak na različite načine u različitim organizmima. To je zbog genotipa datog organizma i uslova okoline u kojima se odvija njegova ontogeneza.
Fenotipska manifestacija gena može varirati u zavisnosti od stepena ekspresije osobine. Ovo je fenomen N.
Još 1927. godine V. Timofeev-Resovsky je predložio da se to nazove ekspresivnošću gena. Djelovanje gena može biti manje ili više konstantno, stabilno u svojoj manifestaciji ili nestabilno, varijabilno. U stvari, vrlo često se susrećemo sa varijabilnosti u ispoljavanju mutantnog gena u različitim organizmima. Drosophila ima mutantni oblik bez očiju (bez očiju) sa znatno smanjenim brojem faseta. Gledajući potomke jednog roditeljskog para, može se vidjeti da su kod nekih muva oči gotovo potpuno lišene faseta, dok kod drugih broj faseta u očima dostiže polovicu normalnog broja.
Isti fenomen se opaža u implementaciji mnogih likova u drugim životinjama i biljkama.
Ista mutantna osobina može se pojaviti kod nekih pojedinaca, a ne kod drugih osoba iz srodne grupe. Ovu pojavu je nazvao N.V. Timofeev-Resovsky prodornost manifestacije gena. Penetracija se mjeri procentom jedinki u populaciji koje imaju mutirani fenotip.
Sa potpunom penetracijom (100%), mutantni gen ispoljava svoj efekat u svakoj individui koja ga ima; sa nepotpunom penetracijom (manje od 100%), gen ne pokazuje svoj fenotipski efekat kod svih pojedinaca.
Ekspresivnost, kao i penetrantnost, određena je interakcijom gena u genotipu i različitim reakcijama potonjeg na faktore okoline. Ekspresivnost i penetrantnost karakteriziraju fenotipsku manifestaciju gena. Penetracija odražava heterogenost linija i populacija ne prema glavnom genu koji određuje specifično svojstvo, već prema genima modifikatorima koji stvaraju genotipsko okruženje za ekspresiju gena.
Ekspresivnost je reakcija sličnih genotipova na okolinu. Oba ova fenomena mogu imati adaptivni značaj za život organizma i populacije, te se stoga ekspresivnost i prodornost ekspresije gena održava prirodna selekcija. Ove dvije pojave je veoma važno uzeti u obzir prilikom vještačke selekcije.
Ekspresija gena u razvoju zavisi od delovanja faktora sredine.
Najlakši način za sada je pratiti utjecaj različitih vanjskih agenasa na mutantne gene. Tako su u kukuruzu poznati mutantni geni koji određuju biljnu patuljastost, pozitivni geotropizam (nagnute biljke) itd. Djelovanje ovih gena zasniva se na odgovarajućim biohemijskim promjenama. Poznato je, na primjer, da su za normalan rast biljaka neophodne supstance za rast kao što su auksini. Kod mutiranog patuljastog oblika kukuruza auksin se normalno proizvodi, ali patuljasti gen inhibira stvaranje enzima koji oksidira auksin, uslijed čega se smanjuje aktivnost auksina, što dovodi do inhibicije rasta biljaka.
Ako je takva biljka tokom rasta izložena giberelinskoj kiselini, biljka ubrzava rast i postaje fenotipski nerazlučiva od normalne.
Čini se da dodatak giberelinske kiseline nadoknađuje ono što bi proizveo normalan alel gena patuljastosti.
Utjecaj giberelne kiseline na rast kukuruza
Iz ovog primjera je jasno da gen kontrolira stvaranje određenog enzima koji mijenja obrazac rasta biljke. Dakle, poznavajući mehanizam djelovanja mutantnog gena, moguće je ispraviti i normalizirati defekte koje on uzrokuje.
Podsjetimo da himalajsku boju zeca određuje jedan član serije višestrukih alela - c11.
Uobičajena fenotipska manifestacija ovog gena je normalna temperatura(oko 20°) karakterizira činjenica da kod opće bijele boje dlake, vrhovi zečijih šapa, ušiju, nosa i repa ispadaju crni.
Fenotipska promjena boje krzna himalajskog zeca pod utjecajem različitih temperatura
Ova boja zavisi kako od određenih biohemijskih reakcija koje se dešavaju u koži koje su povezane sa proizvodnjom melanističkih pigmenata, tako i od temperature okoline.
Ista slika pokazuje da se zec uzgajan na temperaturama iznad 30° ispostavlja da je potpuno bijel. Ako počupate malu površinu bijele vune i zatim je sistematski hladite, tada na njoj raste crna vuna. U ovom slučaju, efekat temperature utiče na ekspresiju gena, utičući na proizvodnju određenih enzima.
Biljka jaglac ima gen za boju cvijeća, koji također pokazuje svoje djelovanje u zavisnosti od temperature.
Ako se biljke uzgajaju na temperaturi od 30-35° i visokoj vlažnosti, cvjetovi će biti bijeli, a na nižim temperaturama crveni.
F.A. Smirnov je još 1935. godine radio na proučavanju broja induciranih mutacija kod drozofile: smrtonosnih, poluletalnih i mutacija sa povećanom i normalnom vijabilnošću i otkrio različit omjer ovih klasa u različitim temperaturnim uvjetima.
Kasnije je to potvrđeno i u populacijama Drosophila pseudoobscura. Iz divlje populacije ove vrste izolovani su mutanti koji su se normalno razvijali na temperaturi od 16,5°, na 21° su bili polulegalni, a na 25° potpuno smrtonosni. Ova vrsta istraživanja se sada provodi na mutacijama mikroorganizama.
Ove mutacije se nazivaju jantarne mutacije.
Gen za bubreg (k) poznat je u ichneumon ichneumon Habrobracon hebitor. Ima skoro 100% penetrantnost kao smrtonosna na 30°C, a na niskim razvojnim temperaturama gotovo da se i ne pojavljuje. Ova vrsta zavisnosti penetracije od uslova okoline poznata je za većinu mutacija kod svih životinja, biljaka i mikroorganizama.
Djelovanje istog okolišnog faktora djeluje na različite gene na različite načine, i razni faktori utiču na ekspresiju istog gena na različite načine.
Studija uticaja faktora sredine je pokazala da se neki recesivni geni, koji se u normalnim uslovima fenotipski ne manifestuju u heterozigotnom stanju, mogu manifestovati u izmenjenim uslovima.
Ako pronađete grešku, odaberite dio teksta i pritisnite Ctrl+Enter.
U kontaktu sa
Drugovi iz razreda
Nijedna osobina se ne nasljeđuje. Osobine se razvijaju na osnovu interakcije genotipa i sredine. Nasljeđuje se samo genotip, tj. kompleks gena koji određuje normu biološke reakcije tijela, mijenjajući manifestaciju i težinu simptoma u različitim uslovima okruženje.
Tako tijelo reagira na svojstva vanjskog okruženja. Ponekad isti gen, u zavisnosti od genotipa i uslova sredine, različito manifestuje osobinu ili menja potpunost ekspresije.
Stepen ispoljavanja fenotipa - ekspresivnost b. Slikovito se može uporediti sa težinom bolesti u kliničku praksu. Ekspresivnost se pridržava Gaussovih zakona raspodjele (neke u malim ili srednjim količinama).
Varijacije u ekspresivnosti su zasnovane na genetskim faktorima i faktorima okoline. Ekspresivnost je veoma važan indikator fenotipska ekspresija gena. Njegov stepen se kvantificira pomoću statističkog indikatora.
Ekspresivnost je također indikator koji karakterizira fenotipsku manifestaciju nasljedne informacije.
Karakteriše stepen ekspresije osobine i, s jedne strane, zavisi od doze odgovarajućeg genskog alela u monogenom nasleđu ili od ukupne doze dominantnih genskih alela u poligenskom nasleđu, as druge strane od faktora sredine. . Primjer je intenzitet crvene boje cvijeća noćne ljepote, koji se smanjuje u nizu genotipova AA, Aa, aa, ili intenzitet pigmentacije kože kod ljudi, koji raste s povećanjem broja dominantnih alela u poligenu. sistem od 0 do 8 (vidi.
pirinač. 3.80). Utjecaj faktora okoline na ekspresivnost osobine pokazuje se povećanjem stepena pigmentacije kože kod ljudi pod ultraljubičastim zračenjem, kada se pojavi preplanulost, ili povećanjem debljine krzna kod nekih životinja, u zavisnosti od promijeniti temperaturni režim u različitim godišnjim dobima.
Genetska osobina se u nekim slučajevima možda neće ni pojaviti.
Ako je gen u genotipu, ali se uopće ne pojavljuje, penetrira se. (Ruski naučnik Timofejev-Risovski 1927). Penetrance– broj jedinki (%) koje pokazuju dati gen u fenotipu, u odnosu na broj jedinki kod kojih bi se ova osobina mogla manifestovati.
Penetracija je karakteristična za ekspresiju mnogih gena. Važan princip je „sve ili ništa“ – ili se manifestuje ili ne.
– nasledni pankreatitis – 80%
– iščašenje kuka – 25%
- malformacije oka
– retinoblastom – 80%
– otoskleroza – 40%
— ubodna koma – 10%
— Penetrance odražava učestalost fenotipske manifestacije informacija dostupnih u genotipu.
Odgovara procentu jedinki kod kojih se dominantni alel gena manifestuje u osobini, u odnosu na sve nosioce ovog alela.
Nepotpuna penetracija dominantnog alela gena može biti posljedica genotipskog sistema u kojem ovaj alel funkcionira i koji je za njega jedinstveno okruženje. Interakcija nealelnih gena u procesu formiranja osobina može dovesti, uz određenu kombinaciju njihovih alela, do neispoljavanja dominantnog alela jednog od njih.
Huntingtonova koreja se manifestuje kao nehotično trzanje glavom. Udova, postepeno napreduje i dovodi do smrti.
Može se pojaviti u ranom postembrionalnom periodu, u zrelo doba ili se uopšte ne pojavljuju. I ekspresivnost i prodornost održavaju se prirodnom selekcijom, tj.
geni koji kontroliraju patološke znakove mogu imati različitu ekspresivnost i penetrantnost: ne obolijevaju svi nosioci gena, a kod onih koji su bolesni stepen manifestacije će biti različit.
Ispoljavanje ili nepotpuno ispoljavanje osobine, kao i njeno odsustvo, zavisi od sredine i od modifikacionog dejstva drugih gena.
Gen može djelovati pleiotropna(množina), tj. indirektno utiču na tok različitih reakcija i razvoj mnogih znakova. Geni mogu uticati na druge osobine različite faze ontogenija.
Ako se gen uključi u kasnoj ontogenezi, onda postoji beznačajan učinak. Ako je uključeno ranim fazama– promjene su značajnije.
fenilketanurija. Pacijenti imaju mutaciju koja isključuje enzim fenilalanin hidrolazu. Stoga se fenilalanin ne pretvara u tirozin. Kao rezultat, povećava se količina fenilalanina u krvi. Ako se ova patologija otkrije rano (prije 1 mjeseca) i dijete se prebaci na drugu prehranu, razvoj se odvija normalno; ako kasnije, veličina mozga se smanjuje, mentalna retardacija, ne razvijaju se normalno, nema pigmentacije, mentalne sposobnosti su minimalne.
Pleiotropija odražava integraciju gena i osobina.
Osoba ima abnormalni gen koji dovodi do Fanconijevog sindroma (malformacija ili odsustvo thumb, nedostatak ili nedostatak radijus, nerazvijenost bubrega, smeđe pigmentne mrlje, nedostatak krvnih zrnaca).
Postoji gen povezan sa X hromozomom.
Imunitet na infekcije i nedostatak krvnih zrnaca.
Dominantni gen vezan za X hromozom je pilonefritis, labirintni gubitak sluha.
Marfani sindrom – paukovi prsti, iščašenje očnog sočiva, srčane mane.
Genokopija(grčki
Koncept penetracije i ekspresivnosti gena.
genos rod, porijeklo + lat. copia set) - termin je predložen 1957
Njemački genetičar H. Nachtsheim Označava slične promjene u istoj osobini pod utjecajem različitih nealelnih gena, koji se ponekad nazivaju i mimetički geni heterogene grupe.
genokopije- kopije gena.
Identične promjene fenotipa uzrokovane alelima različitih gena, kao i one koje nastaju kao rezultat različitih interakcija gena ili poremećaja različitih faza jednog biohemijskog procesa sa prestankom sinteze konačnog proizvoda - na primjer, kod Drosophila melanogaster broj poznate su mutacije nealelnih gena koje uzrokuju fenotip crvenih očiju (poremećena je sinteza smeđeg pigmenta).
42.Varijabilitet.
Oblici varijabilnosti: modifikacija i genotip, njihov značaj u ontogenezi i evoluciji.
Varijabilnost
Jedan od znakova života je varijabilnost.
Svaki živi organizam razlikuje se od ostalih pripadnika svoje vrste
Varijabilnost- svojstvo živih organizama da postoje različite forme. Grupa I pojedinac varijabilnost - klasifikacija prema evolucijskom značaju.
Varijabilnost koju ostvaruje grupa organizama naziva se grupna, dok je u jednom organizmu ili grupi njegovih ćelija individualna.
—fenotipski
- nasumično
- modifikacija
—genotipski
- somatski
- generativni (mutacijski, kombinativni)
a) genetski
b) hromozomski
c) genomski
Varijabilnost modifikacije
fenokopije. Fenokopije– fenotipske modifikacije uzrokovane uvjetima okoline koje imitiraju genetske osobine.
Varijabilnost može biti nasljedna (neodređena, individualna genotipska) i nenasljedna (definitivna, grupna, modifikacija). Nasljedna varijabilnost je povezana sa promjenom genotipa, a nenasljedna varijabilnost povezana je sa promjenom fenotipa pod uticajem uslova sredine.
Mod.mjerna vrijednost: Adaptacija - prilagođavanje datim uslovima sredine
Značenje genotip.
promjena: Materijal za prirodnu i umjetnu selekciju, širenje novih nasljednih promjena u populaciji.
43. Fenotipska varijabilnost i njeni tipovi. Modifikacije i njihove karakteristike.
Norma reakcije osobine. Fenokopije. Adaptivna priroda modifikacije.
Prema prirodi promjena znakova i mehanizma:
—fenotipski
- nasumično
- modifikacija
Varijabilnost modifikacije odražava promenu fenotipa pod uticajem faktora sredine (jačanje i razvoj mišićne i koštane mase kod sportista, pojačana eritropoeza u visokim planinama i krajnjem severu).
Poseban slučaj fenotipske varijabilnosti - fenokopije. Fenokopije– fenotipske modifikacije uzrokovane uvjetima okoline koje imitiraju genetske osobine. Pod utjecajem spoljni uslovi na genetski normalno tijelo karakteristike potpuno drugačijeg genotipa se kopiraju.
Manifestacija sljepoće za boje može se javiti pod utjecajem prehrane, loše mentalne konstitucije i povećane razdražljivosti.
Osoba razvija bolest vitiligo (1% ljudi) - poremećaj pigmentacije kože. 30% pacijenata ima genetski defekt, ostali imaju profesionalni vitiligo (izloženost posebnim hemikalijama i toksičnim supstancama na tijelu). U Njemačkoj su prije 15 godina rođena djeca sa fekomelijom - skraćenim rukama nalik perajima. To je otkrilo. Da je do rođenja takve djece došlo ako je majka uzimala Telidomide (sedativ indiciran za trudnice).
Kao rezultat toga, normalni genotip koji nije mutant dobio je mutaciju.
Fenokopije se u većini slučajeva javljaju pod uticajem spoljašnje sredine u ranim fazama embriogeneze, što dovodi do kongenitalne bolesti razvojne mane.
Prisustvo fenokopija otežava dijagnosticiranje bolesti.
Datum objave: 2015-01-26; Pročitano: 3805 | Povreda autorskih prava stranice
studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0.003 s)…
Ekspresivnost
Ekspresivnost: nije isti izraz osobine među pojedincima koji ispoljavaju tu osobinu; stepen fenotipske manifestacije mutacije.
Primjer je manifestacija mutacije Lobe, koja mijenja oči Drosophile. Mutacija je dominantna, ali ako uporedimo heterozigotne jedinke, onda je, uprkos istom genotipu, njena manifestacija veoma različita - od potpuno odsustvo oči do velikih očiju gotovo divljeg tipa.
U međuvremenu, pojedinci se sastaju sa svima moguće opcije oko. Ovo je slučaj promenljive ekspresivnosti. U najjednostavnijem slučaju, možemo govoriti o jakoj i slaboj manifestaciji osobine ako je alel koji kodira ovu osobinu penetrantan. Penetracija je kvalitativna karakteristika koja uzima u obzir samo ispoljavanje ili ne-ispoljavanje karakteristike. Ekspresivnost uzima u obzir kvantitativni aspekt ispoljavanja osobine, ako se ona manifestuje.
Ekspresivnost odražava prirodu i težinu simptoma, kao i dob početka bolesti.
Jasan primjer takve varijabilnosti je MEN tip I.
Pacijenti iz iste porodice sa jednom mutacijom mogu imati hiperplaziju ili neoplaziju jednog ili svih endokrinih tkiva, uključujući pankreas, paratireoidne žlijezde, hipofizu i masno tkivo. Kao rezultat toga, klinička slika bolesti je izuzetno raznolika: može se naći kod pacijenata iz iste porodice peptički ulkus, hipoglikemija, urolitijaza ili tumori hipofize.
5.8. Ekspresivnost i prodornost. Genokopije
Ponekad, kod dominantnih bolesti koje karakterizira stvaranje tumora, razlike u ekspresivnosti su uzrokovane dodatnim mutacijama gena za supresor tumora.
Bolesti kao što su Huntingtonova bolest i policistična bolest bubrega manifestiraju se u u različitim godinama, često samo kod odraslih, uprkos činjenici da je mutantni gen prisutan kod pacijenata od rođenja.
Nije sasvim jasno treba li varijabilnost u dobi početka smatrati rezultatom varijabilne ekspresivnosti. S jedne strane, potrebno je dokazati nepotpunu penetraciju kompletan pregledčlanovi porodice i praćenje tokom njihovog života.
S druge strane, odsustvo ekspresije se može smatrati minimalnom ekspresijom gena.
Ako osoba koja boluje od dominantne bolesti želi da zna koliko će bolest biti teška kod njegovog djeteta koje je naslijedilo mutaciju, onda postavlja pitanje ekspresivnosti. Pomoću genske dijagnostike moguće je identificirati mutaciju koja se ni ne manifestira, ali je nemoguće predvidjeti opseg ekspresivnosti mutacije u datoj porodici.
Varijabilna ekspresivnost, sve do potpunog odsustva ekspresije gena, može biti uzrokovana:
— uticaj gena koji se nalaze u istom ili drugim lokusima;
- izloženost vanjskim i slučajnim faktorima.
Na primjer, težina nasljedne ovalocitoze uzrokovane defektom alfa-spektrina ovisi o stupnju ekspresije gena. Kod heterozigota, niska ekspresija mutiranog alela ublažava bolest, a niska ekspresija homolognog alela (trans-alela) je pogoršava.
Kod cistične fibroze, ozbiljnost mutacije R117H (zamjena arginina histidinom na poziciji 117 proteina regulatora membranske provodljivosti) ovisi o cis-djelovanju polimorfizma na mjestu spajanja, što određuje koncentraciju normalne mRNA.
Geni koji se nalaze u drugim lokusima također utiču na manifestaciju mutacije. Dakle, težina anemije srpastih ćelija zavisi od genotipa lokusa globinskog alfa lanca, a monogena hiperlipoproteinemija zavisi od genotipa nekoliko lokusa.
Ozbiljnost monogene hiperlipoproteinemije, porfirije i hemohromatoze zavisi od prehrane, konzumiranja alkohola, pušenja i fizička aktivnost. Primjer utjecaja nasumičnih faktora - različitim stepenima ozbiljnost i opseg lezija kod identičnih blizanaca sa retinoblastomom, neurofibromatozom ili tuberoznom sklerozom.
Slučajni faktori određuju razlike u inaktivaciji X hromozoma kod identičnih heterozigotnih djevojčica blizanaca sa X-vezanom bolešću ili preuređivanjem gena i mutacijama tokom sazrevanja imunoglobulinskih gena i receptora za prepoznavanje antigena T-limfocita.
Iako je uobičajeno govoriti o penetraciji i ekspresivnosti kod autosomno dominantnih bolesti, isti principi se primjenjuju na hromozomske, autosomno recesivne, X-vezane i poligene bolesti.
Linkovi:
Ove koncepte prvi je uveo 1926. godine N.V. Timofejev Resovsky i 0. Vogt da opišu različite manifestacije osobina i gena koji ih kontrolišu. Ekspresivnost je stepen ekspresije (varijacije) iste osobine kod različitih pojedinaca koji imaju gen koji kontroliše ovu osobinu. Uočava se niska i visoka ekspresivnost. Razmotrimo, na primjer, različitu težinu rinitisa (curenje iz nosa) kod tri različita pacijenta (A, B i C) s istom dijagnozom RVI.
Kod pacijenta A, rinitis je izražen u blagi stepen(“šmrkanje”), što vam omogućava da se snađete sa jednom maramicom tokom dana; kod bolesnika B rinitis je umjereno izražen (2-3 maramice dnevno); Pacijent C ima visok stepen težine rinitisa (5-6 maramica).
Kada govore o izraženosti ne jednog simptoma, već bolesti u cjelini, liječnici često ocjenjuju stanje pacijenta kao zadovoljavajuće ili umjerene težine, ili kao teško,
u ovom slučaju, koncept ekspresivnosti je sličan konceptu „težine bolesti“.
Penetrance- ovo je vjerovatnoća ispoljavanja iste osobine kod različitih osoba koje imaju gen koji kontroliše ovu osobinu. Penetranca se mjeri kao postotak pojedinaca sa određenom osobinom od ukupnog broja jedinki koje su nosioci gena koji kontroliše osobinu.
0 može biti nepotpuna ili potpuna.
Primjer bolesti s nepotpunom penetracijom je isti rinitis sa 0RVI. Dakle, možemo pretpostaviti da pacijent A nema rinitis (ali postoje i drugi znaci bolesti), dok pacijenti B i C imaju rinitis.
7. Vrste nasljeđivanja osobina, njihove karakteristike. Ekspresivnost i prodornost.
Dakle, u ovom slučaju penetrantnost rinitisa iznosi 66,6%.
Primjer bolesti s potpunom penetracijom je autosomno dominantna. Huntingtonova koreja(4r16). 0na se manifestira uglavnom kod osoba u dobi od 31-55 godina (77% slučajeva), dok kod ostalih pacijenata - u drugoj dobi: kako u prvim godinama života, tako iu 65, 75 i više godina. Važno je naglasiti: ako se gen za ovu bolest prenese na potomka od jednog od roditelja, onda će se bolest definitivno manifestirati, a to je potpuna penetracija.
Istina, pacijent ne doživi uvijek manifestaciju Huntingtonove horeje, umirući od drugog uzroka.
Genekopiranje i njegovi razlozi
Genokopije (lat.
genokopija) su slični fenotipovi nastali pod uticajem različitih nealelnih gena.
Broj sličnih spoljašnja manifestacija simptome, uključujući nasljedne bolesti, mogu uzrokovati različiti nealelni geni. Ovaj fenomen se naziva genokopija.
Biološka priroda kopija gena leži u činjenici da se sinteza identičnih supstanci u ćeliji u nekim slučajevima ostvaruje na različite načine.
U ljudskoj nasljednoj patologiji, fenokopije - koje modificiraju promjene - također igraju važnu ulogu.
Nastaju zbog činjenice da se tokom razvoja, pod uticajem spoljašnjih faktora, može promeniti osobina koja zavisi od specifičnog genotipa; u ovom slučaju se kopiraju karakteristike karakteristične za drugi genotip.
Odnosno, radi se o identičnim promjenama fenotipa, uzrokovanim alelima različitih gena, a također nastaju kao rezultat različitih interakcija gena ili poremećaja različitih faza jednog biohemijskog procesa sa prestankom sinteze.
Manifestira se kao učinak određenih mutacija koje kopiraju djelovanje gena ili njihovu interakciju.
Ista osobina (grupa osobina) može biti uzrokovana različitim genetskim razlozima (ili heterogenošću). Ovaj efekat, na predlog nemačkog genetičara H. Nachtheima, dobijen je sredinom 40-ih godina 20. veka.
Ime kopiranje gena. Postoje tri poznate grupe razloga za kopiranje gena.
Razlozi za prvu grupu kombinira heterogenost zbog polilokusa, odnosno djelovanja različitih gena smještenih na različitim lokusima na različitim kromosomima. Na primjer, među nasljednim bolestima metabolizma složenih šećera - glikozaminoglikana, identificirano je 19 tipova (podtipova) mukopolisaharidoza. Sve vrste karakteristika
karakteriziraju se defektima u različitim enzimima, ali se manifestiraju istim (ili sličnim) simptomima gargoilski dismorfizam ili fenotip zvonara Kvazimoda - glavnog lika romana "Katedrala Notre Dame" klasika francuske književnosti Viktora Igoa.
Sličan fenotip se često opaža kod mukolipidoza (poremećaja metabolizma lipida).
Drugi primjer polilokusa je fenilketonurija. Sada ne samo ona klasičnog tipa, uzrokovan nedostatkom fenilalanin 4-hidroksilaze (12q24.2), ali i tri atipične forme: jedan je uzrokovan nedostatkom dihidropteridin reduktaze (4p15.1), a još dva nedostatkom enzima piruvoiltetrahidropterin sintetaze i tetrahidrobiopterina (odgovarajući geni još nisu identificirani).
Dodatni primjeri polilokusa: glikogenoza (10 genokopija), Ellers-Danlosov sindrom (8), Recklinghausenova neurofibramatoza (6), kongenitalni hipotireoza (5), hemolitička anemija(5), Alchajmerova bolest (5), Bardet-Biedlov sindrom (3), rak mlečne žlezde (2).
Razlozi za drugu grupu ujedinjeni intralokusnom heterogenošću.
Uzrokuje ga ili višestruki alelizam (vidi Poglavlje 2) ili prisustvo genetska jedinjenja, ili dvostruki heterozigoti, koji imaju dva identična patološka alela na identičnim lokusima homolognih hromozoma. Primjer potonjeg je heterozigotna beta talasemija (11p15.5), koja nastaje kao rezultat delecije dva gena koji kodiraju beta lance globina, što dovodi do povećanog nivoa hemoglobina HbA2 i povišenog (ili normalnog) nivoa hemoglobin HbF.
Razlozi za treću grupu kombinuje heterogenost zbog mutacija na različitim tačkama istog gena.
Primjer je cistična fibroza (7q31-q32), koja se razvija zbog prisustva gotovo 1000 tačaka mutacija u genu odgovornom za bolest.
S obzirom na ukupnu dužinu gena za cističnu fibrozu (250 hiljada bp), očekuje se da će se u njemu naći do 5000 takvih mutacija. Ovaj gen kodira protein odgovoran za transmembranski transport kloridnih jona, što dovodi do povećanja viskoznosti sekreta egzokrinih žlijezda (znojnih, pljuvačnih, sublingvalnih itd.) i začepljenja njihovih kanala.
Drugi primjer je klasična fenilketonurija, uzrokovana prisustvom mutacija od 50 tačaka u genu koji kodira fenilalanin 4-hidroksilazu (12q24.2); Očekuje se da će se u ovoj bolesti otkriti ukupno više od 500 tačkastih mutacija gena.
Većina njih proizilazi iz polimorfizama u dužini restrikcionog fragmenta (RFLP) ili broju tandemskih ponavljanja (VNTP). Instalirano: velika mutacija gen fenilketonurije u slavenskim populacijama - R408 W/
Efekat pleiotropije
Gore spomenuta nejasnoća u prirodi odnosa između gena i osobina također je izražena u efekat pleiotropije ili pleiotropno djelovanje, kada jedan gen uzrokuje formiranje niza osobina.
Na primjer, autosomno recesivni gen ataksije-telangiektazije, ili Louis-Bar sindrom(11q23.2) odgovoran je za istovremeno oštećenje najmanje šest tjelesnih sistema (nervni i imuni sistem, kože, sluzokože disajnih organa i gastrointestinalnog trakta, kao i konjunktiva očiju).
Drugi primjeri: gen Bardet-Biedlov sindrom(16q21) uzrokuje demenciju, polidaktiliju, gojaznost, pigmentnu degeneraciju retine; Fanconi gen anemije (20q13.2-13.3), koji kontroliše aktivnost topoizomeraze I, uzrokuje anemiju, trombocitopeniju, leukopeniju, mikrocefaliju, aplaziju radijusa, hipoplaziju metakarpalne kosti prvog prsta, malformacije srca i bubrega, hipospadija, pigmentne mrlje na koži, povećana krhkost hromozoma.
Postoje primarna i sekundarna pleiotropija.
Primarna pleiotropija je uzrokovan biohemijskim mehanizmima djelovanja mutantnog enzima proteina (na primjer, nedostatak fenilalanin-4-hidroksilaze kod fenilketonurije).
Sekundarna pleiotropija uzrokovane komplikacijama patološkog procesa koji se razvio kao rezultat primarne pleiotropije.
Na primjer, zbog povećane hematopoeze i hemosideroze parenhimskih organa dolazi do zadebljanja kostiju lubanje i hepatolienalnog sindroma kod bolesnika s talasemijom.
Mnogi genetske bolesti jasno definisani u porodici; one. abnormalni fenotip se lako razlikuje od normalnog. Od kliničko iskustvo Međutim, poznato je da se neke bolesti ne mogu manifestirati iako osoba ima isti genotip koji uzrokuje bolest kod drugih članova porodice. U drugim slučajevima, ista bolest može imati izuzetno varijabilnu prezentaciju u smislu kliničke težine, raspona simptoma ili starosti početka.
Fenotipska ekspresija abnormalni genotip mogu biti modificirani efektima starenja, drugih genetskih lokusa ili faktora okoline. Razlike u izražavanju često mogu dovesti do poteškoća u tumačenju dijagnoze i pedigrea. Postoje dva različita mehanizma koji bi mogli objasniti razlike u ekspresiji: smanjena penetracija i varijabilna ekspresivnost.
Penetrance- vjerovatnoća da će gen imati bilo kakve fenotipske manifestacije. Ako je učestalost izražavanja fenotipa manja od 100%, tj. Postoje osobe koje imaju odgovarajući genotip bez ikakvih njegovih manifestacija; kažu da gen ima nepotpunu penetraciju. Penetracija je koncept sve ili ništa. Ovo je postotak ljudi s patološkim genotipom i njegovim manifestacijama, barem donekle.
Ekspresivnost- ozbiljnost ekspresije fenotipa kod osoba sa jednim patološkim genotipom. Kada se težina bolesti razlikuje među ljudima koji dijele isti genotip, kaže se da fenotip ima promjenjivu ekspresivnost. Čak i unutar istog pedigrea, dvije osobe koje nose iste mutantne gene mogu imati neke od istih znakova i simptoma, a druge manifestacije bolesti mogu se razlikovati ovisno o zahvaćenim tkivima i organima.
Neki teškoće U razumijevanju nasljeđivanja fenotipova bolesti koji nastaju kao rezultat starosne penetracije i varijabilne ekspresivnosti, može se uzeti u obzir primjer autosomno dominantne neurofibromatoze NF1. Neurofibromatoza tip 1 - česte bolesti nervni sistem, očiju i kože, javlja se kod otprilike 1 od 3500 porođaja. Nema značajnih razlika u učestalosti bolesti među etničkim grupama.
Primjer nasljeđivanja neurofibromatoze tipa 1 - NF1Neurofibromatoza tip 1(NF1) karakterizira rast brojnih benignih masnih tumora, neurofibroma, u koži; prisustvo brojnih ravnih, nepravilno pigmentiranih područja kože poznatih kao pege od kafe ili café au lait fleke; rast malih benignih tumora (hamartoma) u šarenici oka (Lisch čvorovi); Ponekad mentalna retardacija, tumori centralnog nervnog sistema, diseminovani pleksiformni neurofibromi i razvoj malignih tumora nervnog sistema ili mišića. Dakle, bolest ima pleiotropni fenotip.
1. tip(NF1) prvi je u potpunosti opisao liječnik von Recklinghausen 1882. godine, ali je bolest vjerovatno poznata od davnina. Iako odrasli heterozigoti gotovo uvijek imaju neke dokaze o bolesti (tj. 100% penetrantnost kod odraslih), neki mogu imati samo mrlje od "kafe", pjege, aksilarno područje i Lisch nodule, dok drugi mogu imati opasno po život benigni tumori, utiče kičmena moždina ili maligni sarkomi ekstremiteta.
Tako postoji varijabilnu ekspresivnost; Čak i unutar istog pedigrea, neki pacijenti su teško pogođeni, dok su drugi samo neznatno pogođeni. Dijagnoza postaje teža kod djece jer se simptomi postepeno razvijaju s godinama. Na primjer, u periodu novorođenčadi manje od polovine svih oboljelih ima barem najviše blagi simptom bolesti, mrlje od “kafe”. Penetracija stoga zavisi od starosti.
IN NF1 gen Otkrivene su mnoge različite mutacije koje uzrokuju smanjenje funkcije genskog proizvoda, neurofibromina. Otprilike polovina slučajeva NF1 uzrokovana je novom mutacijom, a ne nasljednom.
Glavni genetski problem sa savjetodavne porodice pacijenata sa NF1- potreba izbora između dvije jednako vjerovatne mogućnosti: probandova bolest je sporadična, tj. nova mutacija, ili je pacijent naslijedio klinički značajan oblik bolesti od roditelja kod kojeg je gen prisutan, ali se slabo manifestira. Ako proband naslijedi defekt, rizik da će neko od njegove ili njene braće i sestara također naslijediti bolest je 50%; ali ako proband ima novu mutaciju, rizik za braću i sestre je vrlo mali.
Važno je da u oba slučaja postoji rizik da će pacijent prenijeti gen potomstvo, iznosi 50%. S obzirom na ovu neizvjesnost, porodice pacijenata sa NF1 moraju znati da se bolest može otkriti presimptomatski, pa čak i prenatalno korištenjem molekularnog genetskog testiranja. Nažalost, molekularna dijagnostika obično može odgovoriti samo na pitanje hoće li se bolest razviti, ali ne može odrediti njenu težinu. S izuzetkom povezanosti potpune delecije gena s dismorfijom, mentalnom retardacijom i velikim brojem neurofibroma u rane godine, nije pronađena korelacija između težine fenotipa i specifičnih mutacija u genu NF1.
Još jedan primjer autosomno dominantne malformacije s nepotpunom penetracijom je kršenje odvajanja ruku kao što je ektrodaktilija. Malformacija se javlja u šestoj ili sedmoj nedelji razvoja, kada se formiraju šake i stopala. Bolest pokazuje heterogenost lokusa. Identificirano je najmanje pet lokusa, iako je stvarni odgovorni gen potvrđen samo u nekoliko njih. Nepotpuna penetracija u pedigreima s defektima šake može rezultirati preskočenim generacijama, a to otežava genetsko savjetovanje jer osoba s normalnim rukama ipak može prenijeti gen bolesti i tako oboljeti od djece.
Iako općenito pravila nasljeđivanja monogene bolesti može se lako klasificirati kao autozomno ili X-vezano i dominantno ili recesivno, nasljeđe u individualnom pedigreu može biti zamagljeno nizom drugih faktora koji otežavaju tumačenje obrasca nasljeđivanja.
Dijagnostičke poteškoće mogu biti posljedica nepotpunosti prodornost ili varijabilnu ekspresivnost bolesti; na ekspresiju gena mogu uticati drugi geni i faktori okoline; neki genotipovi ne prežive do rođenja; Možda nema tačnih podataka o prisutnosti bolesti kod rođaka ili porodičnim odnosima; dominantne i X-vezane bolesti mogu uzrokovati nove mutacije; i konačno, sa malom veličinom porodice tipičnom za najrazvijenije zemlje danas, pacijent može slučajno biti jedina bolesna osoba u porodici, što otežava odluku o vrsti nasljeđa.
Genetska bolest može se pojaviti u bilo kom trenutku tokom života osobe, počevši od ranih godina intrauterini razvoj do starosti. Neki od njih mogu biti smrtonosni u maternici, drugi mogu ometati normalan razvoj fetalno i otkriveno prenatalno (npr. ultrazvukom), ali kompatibilno sa živorođenim; drugi se mogu identifikovati tek nakon rođenja. (Genetske i kongenitalne bolesti se često brkaju.
