Ang parehong mga konsepto ay ipinakilala noong 1926. O. Vogt upang ilarawan ang pagkakaiba-iba sa mutant phenotypes.
Pagpapahayag- Ito antas ng pagpapakita mutant na katangian sa phenotype. Halimbawa, mutation walang mata sa Drosophila ito ay nagiging sanhi ng pagbawas ng mata, ang antas ng kung saan ay nag-iiba sa iba't ibang mga indibidwal.
Pagpasok - Ito dalas, o posibilidad ng paglitaw mutant phenotype sa lahat ng indibidwal na nagdadala ng mutation na ito. Halimbawa, ang 100% penetrance ng isang recessive mutation ay nangangahulugan na sa lahat ng homozygous na indibidwal ito ay ipinahayag sa phenotype. Kung phenotypically ito ay napansin sa kalahati lamang ng mga indibidwal, kung gayon ang pagtagos ng mutation ay 50%.
Mga kondisyong mutasyon
Lumilitaw lamang ang mga mutasyon na ito kapag natugunan ang ilang mga kundisyon.
Mga mutasyon na sensitibo sa temperatura. Ang mga mutant ng ganitong uri ay nabubuhay at umuunlad nang normal sa ilalim ng isa ( permissive) temperatura at makita ang mga paglihis sa iba ( mahigpit). Halimbawa, ang Drosophila ay may cold-sensitive (sa 18°C) ts –mutations (temperatura sensitive) at init sensitive (sa 29°C) ts - mga mutasyon. Sa 25°C ang normal na phenotype ay nananatili.
Stress sensitivity mutations. SA sa kasong ito Ang mga mutant ay bubuo at sa panlabas na hitsura ay normal kung hindi sila napapailalim sa anumang nakababahalang impluwensya. Oo, mga mutant sesB (stress sensitive) Drosophila in normal na kondisyon huwag magpakita ng anumang abnormalidad.
Gayunpaman, kung inalog mo ang test tube nang husto, ang mga langaw ay magsisimulang magkumbulsyon at hindi makagalaw.
Auxotrophic mutations sa bacteria. Nabubuhay lamang sila sa kumpletong daluyan o sa minimal na daluyan, ngunit sa pagdaragdag ng isa o ibang sangkap (amino acid, nucleotide, atbp.).
Mga pamamaraan para sa accounting para sa mutations
Mga tampok ng mga pamamaraan ng accounting ng mutation. Ang mga pamamaraan para sa pag-detect ng mga mutasyon ay dapat mag-iba depende sa kung paano dumarami ang organismo. Nakikita mga pagbabago sa morpolohiya ay madaling isinasaalang-alang; mas mahirap matukoy ang mga pagbabagong pisyolohikal at biochemical sa mga multicellular na organismo. Pinakamadaling matukoy nakikitang nangingibabaw Ang mga mutasyon na maaaring lumitaw na heterozygous sa unang henerasyon ay mas mahirap suriin recessive mutations, kailangan sila gawing homozygous.
Para sa mga bagay na mahusay na pinag-aralan sa genetically (drosophila, mais, isang bilang ng mga microorganism), ang pag-aaral ng isang bagong mutation ay medyo madali. Halimbawa, ang mga espesyal na pamamaraan para sa pagsasaalang-alang sa dalas ng mga mutasyon ay binuo para sa Drosophila.
Pamamaraan СlВ. Möller lumikha ng isang linya ng mga langaw ng prutas СlВ (Si El Bi) na mayroong isa sa X-ang chromosome ay minarkahan ng isang nangingibabaw na gene Bar (B) At pagbabaligtad, pinangalanan SA . Pinipigilan ng inversion na ito ang pagtawid at ito ay resessive. nakamamatay na epekto – l. Kaya naman pinangalanan ang linya СlВ .
Ang mga babae nito linya ng analyzer tumawid sa mga lalaki mula sa sample ng pag-aaral. Kung ang mga lalaki ay kinuha mula sa natural na populasyon, pagkatapos ay maaari naming tantyahin ang dalas ng mga flight sa loob nito. O kumuha sila ng mga lalaki, ginagamot sa mutagen. Sa kasong ito, tinatantya ang dalas ng mga nakamamatay na mutation na dulot ng mutagen na ito.
SA F 1 pumili ng mga babae СlВ/+, heterozygous para sa mutation Bar, at krus indibidwal (bawat babae sa isang hiwalay na tubo na may isang wild-type na lalaki). Kung sa chromosome na sinusuri walang mutation, pagkatapos ang supling ay magkakaroon ng dalawang klase ng babae at isang klase ng lalaki ( B+), mula sa mga lalaki СlВ mamatay dahil sa pagkakaroon ng paglipad l , ibig sabihin. pangkalahatang paghahati ng kasarian ay magiging 2:1 (tingnan ang larawan).
Kung sa experimental chromosome mayroong isang nakamamatay na mutation l m , pagkatapos ay sa Ang F 2 ay magiging mga babae lamang, dahil ang mga lalaki sa parehong klase ay mamamatay - sa isang kaso, dahil sa pagkakaroon ng paglipad X-kromosomang СlВ, sa isa pa – dahil sa pagkakaroon ng paglipad l m sa eksperimental X-chromosome (tingnan ang figure). Pagtukoy sa ratio ng numero X-chromosome (mga test tube na may mga indibidwal na pagtawid) kung saan lumitaw ang nakamamatay, sa kabuuang bilang ng mga pinag-aralan X-chromosome (test tubes), kalkulahin ang dalas ng mga nakamamatay na mutasyon sa isang partikular na grupo.
Paulit-ulit na binago ni Möller ang kanyang paraan ng pagtukoy ng mga nakamamatay X- Drosophila chromosome, na nagreresulta sa paglitaw ng ganoon mga linya - analisador, Paano Mu-5 , at mamaya - mga linya - mga tagabalanse Basc, Binsn at iba pa.
Pamamaraan Cy L/Pm . Upang isaalang-alang ang mga nakamamatay na mutasyon sa mga autosome ang mga langaw ng prutas ay gumagamit ng mga linya balanseng nakamamatay. Para lumitaw ang isang recessive lethal mutation sa isang autosome, kinakailangan din na ito ay mangyari sa isang homozygous na estado. Upang gawin ito, kinakailangan na gumawa ng dalawang krus, at panatilihin ang mga talaan ng mga inapo F 3. Upang makita ang paglipad pangalawa linya ng paggamit ng chromosome Cy L/Pm (CyLP Em) (tingnan ang larawan).
May mga langaw sa linyang ito pangalawang chromosome mayroong dalawang nangingibabaw na mutasyon Cy (Kulot – mga hubog na pakpak ) At L (Lobe - maliit na lobular na mata ) , na ang bawat isa ay nasa isang homozygous na estado ay nagdudulot ng nakamamatay na epekto. Malawak ang mga mutasyon pagbabaligtad sa iba't ibang braso ng chromosome. Silang dalawa naka-lock» tumatawid. Ang homologous chromosome ay naglalaman din ng dominanteng mutation - inversion Pm (Plum – kayumangging mata). Ang nasuri na lalaki ay tumawid sa isang babae mula sa linya CyL/Pm (hindi lahat ng descendant classes ay ipinapakita sa figure).
SA F 1 pumili ng mga lalaki Cy L/Pm + At indibidwal i-cross sila sa mga babae ng orihinal na linya Cy L/Pm . SA F 2 piliin ang mga lalaki at babae Cy L , kung saan ang homologous chromosome ay ang test chromosome. Bilang resulta ng pagtawid sa kanila sa isa't isa, tatlong klase ng mga inapo ang nakuha. Ang isa sa kanila ay namatay dahil sa homozygosity para sa mutations Cy At L , ang isa pang klase ng mga inapo ay heterozygotes Cy L/Pm +, pati na rin ang klase ng mga homozygotes para sa nasubok na chromosome. Ang resulta ay langaw Cy L At Cy+L+ Kaugnay sa 2:1 .
Kung ang test chromosome ay may nakamamatay na mutation, ang mga supling mula sa huling pagtawid ay langaw lang Cy L . Gamit ang pamamaraang ito, posibleng isaalang-alang ang dalas ng recessive lethal mutations sa pangalawang chromosome ng Drosophila.
Accounting para sa mutations sa iba pang mga bagay. Mga katulad na pamamaraan Ang mga mutation detection system ay binuo din para sa iba pang mga bagay. Ang mga ito ay batay sa parehong mga prinsipyo:
1) matuklasan recessive maaaring ma-convert ang mutation sa homo- o hemizygous estado,
2) posible na tumpak na isaalang-alang ang dalas ng mga nagaganap na mutasyon lamang sa ilalim ng kondisyon kulang sa pagtawid sa mga indibidwal na heterozygous.
Para sa mga mammal(mouse, kuneho, aso, baboy, atbp.) isang pamamaraan ay binuo para sa pagtatala ng dalas ng paglitaw nangingibabaw na nakamamatay mutasyon. Ang dalas ng mutasyon ay hinuhusgahan ng pagkakaiba sa pagitan ng bilang dilaw na mga katawan sa obaryo at umuunlad mga embryo sa isang naka-autopsiya na buntis na babae.
Isinasaalang-alang ang dalas ng mutasyon sa mga tao napakahirap, gayunpaman pagsusuri ng genealogical , ibig sabihin. Ang pagsusuri ng mga pedigree ay nagpapahintulot sa amin na matukoy ang paglitaw ng mga bagong mutasyon. Kung ang isang tiyak na katangian ay hindi natagpuan sa pedigree ng mga mag-asawa sa loob ng maraming henerasyon, ngunit lumitaw ito sa isa sa mga bata at nagsimulang maipasa sa mga susunod na henerasyon, kung gayon ang mutation ay lumitaw sa gamete ng isa sa mga mag-asawang ito.
Accounting para sa mutations sa microorganisms. Napakaginhawang pag-aralan ang mga mutasyon sa mga mikroorganismo, dahil mayroon silang lahat ng mga gene V isahan at lumilitaw na ang mga mutasyon unang henerasyon.
Ang mga mutant ay madaling matukoy paraan ng fingerprint, o mga replika, na iminungkahi ng mag-asawa E. At J. Lederberg.
Upang matukoy ang mga mutasyon ng paglaban sa bacteriophage T1 sa E. coli, ang bakterya ay inihahasik sa nutrient agar upang bumuo ng magkakahiwalay na mga kolonya. Pagkatapos, gamit ang isang velvet replica, ang mga kolonya ay muling ini-print sa mga plato na pinahiran ng suspensyon ng mga particle ng T1 phage. Karamihan sa mga cell ng orihinal na sensitibo ( TonS ) ang mga kultura ay hindi bubuo ng mga kolonya, dahil sila ay lysed ng bacteriophage. Tanging ang mga indibidwal na kolonya ng mutant ay lalago ( TonR ), lumalaban sa phage. Sa pamamagitan ng pagbibilang ng bilang ng mga kolonya sa mga variant ng kontrol at pang-eksperimentong (halimbawa, pagkatapos ng pag-iilaw gamit ang ultraviolet light), madaling matukoy ang dalas ng mga sapilitan na mutasyon.
Ang penetrance ay ang dalas ng pagpapahayag ng isang gene. Ito ay tinutukoy ng porsyento ng mga indibidwal sa populasyon na nagdadala ng gene kung saan ito nagpapakita mismo. Sa kumpletong pagtagos, lumilitaw ang isang nangingibabaw o homozygous recessive allele sa bawat indibidwal, at may hindi kumpletong pagtagos, sa ilang mga indibidwal.
Ang pagpapahayag ay ang antas ng phenotypic na pagpapakita ng isang gene bilang isang sukatan ng lakas ng pagkilos nito, na tinutukoy ng antas ng pag-unlad ng katangian. Ang pagpapahayag ay maaaring maimpluwensyahan ng mga gene ng modifier at mga salik sa kapaligiran. Sa mga mutant na may hindi kumpletong pagtagos, madalas na nagbabago ang pagpapahayag. Ang penetrance ay isang qualitative phenomenon, ang expressiveness ay quantitative.
Sa medisina, ang penetrance ay ang proporsyon ng mga taong may partikular na genotype na mayroong kahit isang sintomas ng isang sakit (sa madaling salita, tinutukoy ng penetrance ang posibilidad ng isang sakit, ngunit hindi ang kalubhaan nito). Ang ilan ay naniniwala na ang pagtagos ay nagbabago sa edad, tulad ng sa Huntington's disease, ngunit ang mga pagkakaiba sa edad ng simula ay kadalasang nauugnay sa variable na pagpapahayag. Minsan ang pagtagos ay depende sa mga kadahilanan kapaligiran, halimbawa, na may kakulangan sa G-6-PD.
Maaaring mahalaga ang penetrance sa medikal na genetic counseling sa kaso ng mga autosomal dominant na sakit. Ang isang malusog na tao, na ang isa sa mga magulang ay naghihirap mula sa isang katulad na sakit, mula sa punto ng view ng klasikal na mana, ay hindi maaaring maging isang carrier ng mutant gene. Gayunpaman, kung isasaalang-alang natin ang posibilidad ng hindi kumpletong pagtagos, ang larawan ay ganap na naiiba: sa panlabas. malusog na tao maaaring magkaroon ng hindi natukoy na mutant gene at ipapasa ito sa mga bata.
Ginagawang posible ng mga pamamaraan ng diagnostic ng gene na matukoy kung ang isang tao ay may mutant gene at upang makilala ang isang normal na gene mula sa isang hindi natukoy na mutant gene.
Sa pagsasagawa, ang pagpapasiya ng pagtagos ay madalas na nakasalalay sa kalidad ng mga pamamaraan ng pananaliksik; halimbawa, ang MRI ay maaaring makakita ng mga sintomas ng isang sakit na hindi pa natukoy dati.
Mula sa isang medikal na pananaw, ang isang gene ay itinuturing na ipinahayag kahit na sa isang asymptomatic na sakit kung ang mga functional deviations mula sa pamantayan ay natukoy. Mula sa isang biological na pananaw, ang isang gene ay itinuturing na ipinahayag kung ito ay nakakagambala sa mga pag-andar ng katawan.
Bagama't karaniwan nang magsalita ng penetrance at expressivity sa mga autosomal dominant na sakit, ang parehong mga prinsipyo ay nalalapat sa chromosomal, autosomal recessive, X-linked, at polygenic na mga sakit.
Ang pag-unlad ng embryo ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng patuloy na pakikipag-ugnayan ng namamana at panlabas na mga kadahilanan. Sa proseso ng naturang mga relasyon, nabuo ang isang phenotype, na aktwal na sumasalamin sa resulta ng pagpapatupad ng namamana na programa sa mga tiyak na kondisyon sa kapaligiran. Sa kabila ng katotohanan na ang intrauterine development ng embryo sa mga mammal ay nangyayari sa isang medyo pare-pareho na kapaligiran sa pinakamainam na kondisyon, ang impluwensya ng panlabas na di-kanais-nais na mga kadahilanan sa panahong ito ay hindi sa lahat ng ibinukod, lalo na sa kanilang pagtaas ng akumulasyon sa kapaligiran dahil sa teknikal na pag-unlad. Sa kasalukuyan, ang isang tao ay nakalantad sa kemikal, pisikal, biyolohikal at sikolohikal na mga kadahilanan sa lahat ng panahon ng kanyang buhay.
Ang mga eksperimentong pag-aaral ng pag-unlad ng hayop ay humantong sa ideya ng tinatawag na mga kritikal na panahon sa pag-unlad ng mga organismo. Ang terminong ito ay tumutukoy sa mga panahon kung kailan ang embryo ay pinaka-sensitibo sa mga nakakapinsalang epekto ng iba't ibang mga kadahilanan na maaaring makagambala sa normal na pag-unlad, i.e. Ito ang mga panahon na hindi gaanong lumalaban ang embryo sa mga salik sa kapaligiran.
| Mga nakaraang materyales: |
Pagpasok (penetrance, lat. penetrantis- pagtagos, pag-abot) - ang dalas o posibilidad ng pagpapakita ng isang allele ng isang tiyak na gene sa iba't ibang mga indibidwal ng isang kaugnay na grupo ng mga organismo (ang antas ng pagpapakita ng allele sa isang indibidwal ay tinatawag na pagpapahayag). Ang isang pagkakaiba ay ginawa sa pagitan ng kumpleto (ang allele ay ipinapakita sa lahat ng mga indibidwal) at hindi kumpletong pagtagos (ang allele ay ipinahayag sa ilang mga indibidwal). Karamihan sa mga mutant alleles ay nailalarawan sa pamamagitan ng hindi kumpletong pagtagos. Ang penetrance ay ipinahayag sa % (kabuuang pagtagos - 100%). Ang terminong "Penetrance" ay iminungkahi ni N.V. Timofeev-Resovsky noong 1927.
Ang mga kasalukuyang kahulugan ng terminong ito ay malabo at kadalasang nalilito. Sa medisina, ang penetrance ay ang proporsyon ng mga taong may partikular na genotype na mayroong kahit isang sintomas ng isang sakit (sa madaling salita, tinutukoy ng penetrance ang posibilidad ng isang sakit, ngunit hindi ang kalubhaan nito). Ang ilan ay naniniwala na ang pagtagos ay nagbabago sa edad, tulad ng sa Huntington's disease, gayunpaman ang mga pagkakaiba sa edad ng simula ay karaniwang nauugnay sa variable na pagpapahayag. Ang pagtagos ay minsan naaapektuhan ng mga salik sa kapaligiran, tulad ng kakulangan sa G6PD.
Maaaring mahalaga ang penetrance sa medikal na genetic counseling sa kaso ng mga autosomal dominant na sakit. Ang isang malusog na tao, na ang isa sa mga magulang ay naghihirap mula sa isang katulad na sakit, mula sa punto ng view ng klasikal na mana, ay hindi maaaring maging isang carrier ng mutant gene. Gayunpaman, kung isasaalang-alang natin ang posibilidad ng hindi kumpletong pagtagos, ang larawan ay ganap na naiiba: ang isang tila malusog na tao ay maaaring magkaroon ng hindi natukoy na mutant gene at ipasa ito sa mga bata.
Ginagawang posible ng mga pamamaraan ng diagnostic ng gene na matukoy kung ang isang tao ay may mutant gene at upang makilala ang isang normal na gene mula sa isang hindi natukoy na mutant gene.
Sa pagsasagawa, ang pagpapasiya ng pagtagos ay madalas na nakasalalay sa kalidad ng mga pamamaraan ng pananaliksik; halimbawa, ang MRI ay maaaring makakita ng mga sintomas ng isang sakit na hindi pa natukoy dati.
Mula sa isang medikal na pananaw, ang isang gene ay itinuturing na ipinahayag kahit na sa isang asymptomatic na sakit kung ang mga functional deviations mula sa pamantayan ay natukoy. Mula sa isang biological na pananaw, ang isang gene ay itinuturing na ipinahayag kung ito ay nakakagambala sa mga pag-andar ng katawan.
Bagama't karaniwan nang magsalita ng penetrance at expressivity sa mga autosomal dominant na sakit, ang parehong mga prinsipyo ay nalalapat sa chromosomal, autosomal recessive, X-linked at polygenic na mga sakit.
Ang pagtagos ng isang allele ay ang dalas ng paglitaw nito sa isang populasyon. Ang pagpapahayag ng isang allele ay ang kalubhaan ng pagpapakita nito sa isang indibidwal. Sa kumpletong pagtagos ng allele, ang katangian ay sinusunod sa lahat ng mga indibidwal ng populasyon. Sa hindi kumpletong pagtagos, ang katangian ay hindi sinusunod sa lahat ng mga indibidwal.
Ang penetrance sa genetics ay ang proporsyon ng mga indibidwal na may ibinigay na genotype kung saan ito ay phenotypically manifested. Kung ang sakit ay hindi nagpapakita ng sarili sa lahat ng mga indibidwal ng kaukulang genotype, nagsasalita sila ng hindi kumpletong pagtagos ng gene.
Ang isang gene na naroroon sa genotype sa dami na kinakailangan para sa pagpapakita (1 allele para sa mga nangingibabaw na katangian at 2 allele para sa mga recessive na katangian) ay maaaring magpakita ng sarili bilang isang katangian sa iba't ibang antas sa iba't ibang mga organismo (expressiveness) o hindi nagpapakita ng sarili sa lahat (penetrance). Mga sanhi:
- pagbabago ng pagbabago (epekto ng mga kondisyon sa kapaligiran)
- combinative variability (epekto ng iba pang mga gene ng genotype).
Pagpapahayag- antas ng phenotypic na pagpapakita ng allele. Halimbawa, ang mga alleles ng mga pangkat ng dugo na AB0 sa mga tao ay may pare-parehong pagpapahayag (sila ay palaging 100% na ipinahayag), at ang mga allele na tumutukoy sa kulay ng mata ay may variable na pagpapahayag. Ang isang recessive na mutation na nagpapababa sa bilang ng mga facet ng mata sa Drosophila ay binabawasan ang bilang ng mga facet sa iba't ibang paraan sa iba't ibang mga indibidwal, hanggang sa kanilang kumpletong kawalan.
Pagpasok- ang posibilidad ng phenotypic na pagpapakita ng isang katangian sa pagkakaroon ng kaukulang gene. Halimbawa, ang pagtagos ng congenital hip dislocation sa mga tao ay 25%, i.e. 1/4 lamang ng recessive homozygotes ang dumaranas ng sakit. Medikal-genetic na kahalagahan ng penetrance: ang isang malusog na tao, na ang isa sa mga magulang ay nagdurusa sa isang sakit na may hindi kumpletong pagtagos, ay maaaring magkaroon ng hindi natukoy na mutant gene at ipasa ito sa kanyang mga anak.
Ang pagpapakita ng pagkilos ng isang gene ay may ilang mga katangian.
Ang parehong mutant gene ay maaaring magpakita ng epekto nito sa iba't ibang paraan sa iba't ibang mga organismo. Ito ay dahil sa genotype ng isang partikular na organismo at ang mga kondisyon sa kapaligiran kung saan nangyayari ang ontogenesis nito.
Ang phenotypic na pagpapakita ng isang gene ay maaaring mag-iba ayon sa antas ng pagpapahayag ng katangian. Ito ay isang kababalaghan N.
Noong 1927, iminungkahi ni V. Timofeev-Resovsky na tawagan itong pagpapahayag ng gene. Ang pagkilos ng isang gene ay maaaring higit pa o hindi gaanong pare-pareho, matatag sa pagpapakita nito, o hindi matatag, variable. Talagang nakatagpo tayo ng pagkakaiba-iba sa pagpapakita ng isang mutant gene sa iba't ibang mga organismo nang madalas. Ang Drosophila ay may isang "walang mata" na mutant na anyo (walang mata) na may lubhang nabawasang bilang ng mga facet. Sa pagtingin sa mga supling ng isang pares ng magulang, makikita ng isang tao na sa ilang mga langaw ang mga mata ay halos ganap na walang mga facet, habang sa iba ang bilang ng mga facet sa mga mata ay umabot sa kalahati ng normal na bilang.
Ang parehong kababalaghan ay sinusunod sa pagpapatupad ng maraming mga character sa iba pang mga hayop at halaman.
Ang parehong mutant na katangian ay maaaring lumitaw sa ilang mga indibidwal at hindi sa ibang mga indibidwal ng isang kaugnay na grupo. Ang kababalaghang ito ay tinawag ni N.V. Timofeev-Resovsky pagtagos mga pagpapakita ng gene. Ang penetrance ay sinusukat sa pamamagitan ng porsyento ng mga indibidwal sa isang populasyon na may mutant phenotype.
Sa kumpletong pagtagos (100%), ang mutant gene ay nagpapakita ng epekto nito sa bawat indibidwal na mayroon nito; na may hindi kumpletong pagtagos (mas mababa sa 100%), ang gene ay hindi nagpapakita ng phenotypic na epekto nito sa lahat ng indibidwal.
Pagpapahayag, tulad ng penetrance, ay tinutukoy ng interaksyon ng mga gene sa genotype at ang iba't ibang reaksyon ng huli sa mga salik sa kapaligiran. Ang pagpapahayag at pagtagos ay nagpapakilala sa phenotypic na pagpapakita ng isang gene. Ang penetrance ay sumasalamin sa heterogeneity ng mga linya at populasyon hindi ayon sa pangunahing gene na tumutukoy sa isang partikular na katangian, ngunit ayon sa mga modifier gen na lumilikha ng genotypic na kapaligiran para sa pagpapahayag ng gene.
Ang pagpapahayag ay ang reaksyon ng mga katulad na genotype sa kapaligiran. Ang parehong mga phenomena na ito ay maaaring magkaroon ng adaptive na kahalagahan para sa buhay ng organismo at populasyon, at samakatuwid ang pagpapahayag at pagtagos ng expression ng gene ay pinananatili natural na pagpili. Ang dalawang phenomena na ito ay napakahalagang isaalang-alang sa panahon ng artipisyal na pagpili.
Ang pagpapahayag ng gene sa pag-unlad ay nakasalalay sa pagkilos ng mga salik sa kapaligiran.
Ang pinakamadaling paraan sa ngayon ay ang pagsubaybay sa impluwensya ng iba't ibang panlabas na ahente sa mutant genes. Kaya, sa mais mayroong mga kilalang mutant genes na tumutukoy sa dwarfism ng halaman, positibong geotropism (nakahilig na mga halaman), atbp. Ang pagkilos ng mga gene na ito ay batay sa kaukulang pagbabagong biochemical. Ito ay kilala, halimbawa, na para sa normal na paglago ng halaman, ang mga sangkap ng paglago tulad ng mga auxin ay kinakailangan. Sa mutant dwarf form ng mais, ang auxin ay ginawa nang normal, ngunit ang dwarf gene ay pumipigil sa pagbuo ng enzyme na nag-oxidize ng auxin, bilang isang resulta kung saan ang aktibidad ng auxin ay nabawasan, na humahantong sa pagsugpo sa paglago ng halaman.
Kung ang naturang halaman ay nalantad sa gibberellic acid sa panahon ng paglaki, ang halaman ay nagpapabilis ng paglaki at nagiging phenotypically na hindi nakikilala mula sa normal.
Ang pagdaragdag ng gibberellic acid ay tila bumubuo sa kung ano ang gagawin ng isang normal na allele ng dwarfism gene.
Epekto ng gibberellic acid sa paglaki ng mais
Mula sa halimbawang ito ay malinaw na kinokontrol ng gene ang pagbuo ng isang tiyak na enzyme na nagbabago sa pattern ng paglago ng halaman. Kaya, alam ang mekanismo ng pagkilos ng mutant gene, posible na iwasto at gawing normal ang mga depektong dulot nito.
Alalahanin na ang kulay ng Himalayan ng isang kuneho ay tinutukoy ng isang miyembro ng isang serye ng maramihang mga alleles - c11.
Ang karaniwang phenotypic manifestation ng gene na ito ay normal na temperatura(tungkol sa 20°) ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na sa isang pangkalahatang puting kulay ng amerikana, ang mga dulo ng mga paa, tainga, ilong at buntot ng kuneho ay nagiging itim.
Phenotypic na pagbabago sa kulay ng balahibo ng Himalayan rabbit sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang temperatura
Ang kulay na ito ay nakadepende kapwa sa ilang biochemical reaction na nagaganap sa balat na nauugnay sa paggawa ng mga melanistic na pigment, at sa ambient temperature.
Ang parehong figure ay nagpapakita na ang isang kuneho na itinaas sa temperatura na higit sa 30° ay lumalabas na solid na puti. Kung kukuha ka ng isang maliit na lugar ng puting lana at pagkatapos ay sistematikong palamig ito, pagkatapos ay lumalaki ang itim na lana dito. Sa kasong ito, ang epekto ng temperatura ay nakakaapekto sa pagpapahayag ng gene, na nakakaapekto sa paggawa ng ilang mga enzyme.
Ang halaman ng primrose ay may gene para sa kulay ng bulaklak, na nagpapakita rin ng epekto nito depende sa temperatura.
Kung ang mga halaman ay lumago sa isang temperatura ng 30-35 ° at mataas na kahalumigmigan, ang mga bulaklak ay magiging puti, at sa mas mababang temperatura - pula.
Noong 1935, si F.A. Smirnov ay nagsagawa ng trabaho sa pag-aaral ng bilang ng mga sapilitan na mutasyon sa Drosophila: nakamamatay, semi-nakamamatay at mga mutasyon na may tumaas at normal na posibilidad, at natuklasan ang ibang ratio ng mga klase na ito sa ilalim ng iba't ibang kondisyon ng temperatura.
Nang maglaon, nakumpirma rin ito sa mga populasyon ng Drosophila pseudoobscura. Ang mga mutant ay nahiwalay sa ligaw na populasyon ng species na ito na normal na nabuo sa temperatura na 16.5°, sa 21° sila ay semi-legal, at sa 25° sila ay ganap na nakamamatay. Ang ganitong uri ng pananaliksik ay isinasagawa ngayon sa mga mutasyon ng mga mikroorganismo.
Ang mga mutation na ito ay tinatawag na amber mutations.
Ang kidney (k) gene ay kilala sa ichneumon ichneumon Habrobracon hebitor. Ito ay may halos 100% penetrance bilang isang nakamamatay sa 30°C, at sa mababang temperatura ng pag-unlad ay halos hindi ito lumilitaw. Ang ganitong uri ng pag-asa ng pagtagos sa mga kondisyon sa kapaligiran ay kilala sa karamihan ng mga mutasyon sa lahat ng hayop, halaman at mikroorganismo.
Ang pagkilos ng parehong kadahilanan sa kapaligiran ay nakakaapekto sa iba't ibang mga gene sa iba't ibang paraan, at iba't ibang salik nakakaapekto sa pagpapahayag ng parehong gene sa iba't ibang paraan.
Ang isang pag-aaral ng impluwensya ng mga salik sa kapaligiran ay nagpakita na ang ilang mga recessive na gene, na sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay hindi phenotypically na ipinakita sa isang heterozygous na estado, ay maaaring magpakita ng kanilang mga sarili sa ilalim ng mga binagong kondisyon.
Kung makakita ka ng error, mangyaring pumili ng isang piraso ng teksto at pindutin ang Ctrl+Enter.
Sa pakikipag-ugnayan sa
Mga kaklase
Walang mga katangiang namamana. Ang mga katangian ay nabuo batay sa interaksyon ng genotype at kapaligiran. Tanging ang genotype ay minana, i.e. isang kumplikadong mga gene na tumutukoy sa pamantayan ng biological na reaksyon ng katawan, binabago ang pagpapakita at kalubhaan ng mga sintomas sa iba't ibang kondisyon kapaligiran.
Kaya, ang katawan ay tumutugon sa mga katangian ng panlabas na kapaligiran. Minsan ang parehong gene, depende sa genotype at mga kondisyon sa kapaligiran, ay nagpapakita ng isang katangian na naiiba o nagbabago sa pagkakumpleto ng pagpapahayag.
Ang antas ng pagpapakita ng phenotype - pagpapahayag b. Sa makasagisag na paraan, maihahambing ito sa kalubhaan ng sakit sa klinikal na kasanayan. Ang pagpapahayag ay sumusunod sa mga batas sa pamamahagi ng Gaussian (ang ilan sa maliit o katamtamang dami).
Ang pagkakaiba-iba sa pagpapahayag ay batay sa parehong genetic at kapaligiran na mga kadahilanan. Ang pagpapahayag ay napaka mahalagang tagapagpahiwatig phenotypic expression ng gene. Ang antas nito ay binibilang gamit ang isang statistical indicator.
Pagpapahayag ay isa ring tagapagpahiwatig na nagpapakilala sa phenotypic na pagpapakita ng namamana na impormasyon.
Inilalarawan nito ang antas ng pagpapahayag ng isang katangian at, sa isang banda, ay nakasalalay sa dosis ng kaukulang gene allele sa monogenic inheritance o sa kabuuang dosis ng nangingibabaw na gene alleles sa polygenic inheritance, at sa kabilang banda, sa mga salik sa kapaligiran. . Ang isang halimbawa ay ang intensity ng pulang kulay ng night beauty na mga bulaklak, na bumababa sa serye ng mga genotype na AA, Aa, aa, o ang intensity ng pigmentation ng balat sa mga tao, na tumataas sa pagtaas ng bilang ng mga nangingibabaw na alleles sa polygene. system mula 0 hanggang 8 (tingnan.
kanin. 3.80). Ang impluwensya ng mga kadahilanan sa kapaligiran sa pagpapahayag ng isang katangian ay ipinapakita sa pamamagitan ng isang pagtaas sa antas ng pigmentation ng balat sa mga tao sa ilalim ng ultraviolet irradiation, kapag lumilitaw ang isang tan, o isang pagtaas sa kapal ng balahibo sa ilang mga hayop, depende sa pagbabago rehimen ng temperatura sa iba't ibang panahon ng taon.
Ang genetic na katangian ay maaaring hindi kahit na lumitaw sa ilang mga kaso.
Kung ang isang gene ay nasa genotype, ngunit hindi ito lumilitaw sa lahat, ito ay natagos. (Russian scientist na si Timofeev-Risovsky 1927). Pagpasok– ang bilang ng mga indibidwal (%) na nagpapakita ng isang ibinigay na gene sa phenotype, na may kaugnayan sa bilang ng mga indibidwal kung saan ang katangiang ito ay maaaring magpakita mismo.
Ang penetrance ay katangian ng pagpapahayag ng maraming mga gene. Ang mahalagang prinsipyo ay "lahat o wala" - ito ay nagpapakita ng sarili o hindi.
- namamana na pancreatitis - 80%
– dislokasyon ng balakang – 25%
- malformations ng mata
– retinoblastoma – 80%
- otosclerosis - 40%
— stab-coma – 10%
— Pagpasok sumasalamin sa dalas ng phenotypic na pagpapakita ng impormasyong makukuha sa genotype.
Ito ay tumutugma sa porsyento ng mga indibidwal kung saan ang nangingibabaw na allele ng isang gene ay nagpapakita ng sarili sa isang katangian, na may kaugnayan sa lahat ng mga carrier ng allele na ito.
Ang hindi kumpletong pagtagos ng nangingibabaw na allele ng isang gene ay maaaring dahil sa genotype system kung saan gumagana ang allele na ito at kung saan ay isang natatanging kapaligiran para dito. Ang pakikipag-ugnayan ng mga non-allelic na gene sa proseso ng pagbuo ng katangian ay maaaring humantong, na may isang tiyak na kumbinasyon ng kanilang mga alleles, sa hindi pagpapakita ng nangingibabaw na allele ng isa sa kanila.
Ang chorea ni Huntington ay nagpapakita ng sarili bilang hindi sinasadyang pag-urong ng ulo. Limbs, unti-unting umuunlad at humahantong sa kamatayan.
Maaaring lumitaw sa maagang postembryonic period, sa mature age o hindi man lang lumilitaw. Ang parehong pagpapahayag at pagtagos ay pinananatili ng natural na pagpili, i.e.
ang mga gene na kumokontrol sa mga pathological sign ay maaaring magkaroon ng iba't ibang pagpapahayag at pagtagos: hindi lahat ng mga carrier ng gene ay nagkakasakit, at sa mga may sakit, ang antas ng paghahayag ay magkakaiba.
Ang pagpapakita o hindi kumpletong pagpapakita ng isang katangian, pati na rin ang kawalan nito, ay nakasalalay sa kapaligiran at sa pagbabago ng epekto ng iba pang mga gene.
Ang gene ay maaaring kumilos pleiotropic(plural), ibig sabihin. hindi direktang nakakaimpluwensya sa kurso ng iba't ibang mga reaksyon at pag-unlad ng maraming mga palatandaan. Ang mga gene ay maaaring makaimpluwensya sa iba pang mga katangian iba't ibang yugto ontogeny.
Kung ang gene ay naka-on sa huling bahagi ng ontogenesis, pagkatapos ay mayroong isang hindi gaanong epekto. Kung sa maagang yugto– mas makabuluhan ang mga pagbabago.
Phenylketanuria. Ang mga pasyente ay may mutation na pinapatay ang enzyme phenylalanine hydrolase. Samakatuwid, ang phenylalanine ay hindi na-convert sa tyrosine. Bilang resulta, ang dami ng phenylalanine sa dugo ay tumataas. Kung ang patolohiya na ito ay napansin nang maaga (bago ang 1 buwan) at ang bata ay lumipat sa ibang diyeta, ang pag-unlad ay nagpapatuloy nang normal; kung mamaya, ang laki ng utak ay nabawasan, mental retardation, hindi umuunlad nang normal, walang pigmentation, ang mga kakayahan sa pag-iisip ay minimal.
Sinasalamin ng Pleiotropy ang pagsasama ng mga gene at katangian.
Ang isang tao ay may abnormal na gene na humahantong sa Fanconi syndrome (isang malformation o kawalan ng hinlalaki, depekto o kakulangan radius, hindi pag-unlad ng bato, brown pigment spots, kakulangan ng mga selula ng dugo).
Mayroong isang gene na nauugnay sa X chromosome.
Imyunidad sa mga impeksyon at kakulangan ng mga selula ng dugo.
Ang isang nangingibabaw na gene na naka-link sa X chromosome ay pilonephritis, labyrinthine hearing loss.
Marfani syndrome - mga daliri ng spider, dislokasyon ng lens ng mata, mga depekto sa puso.
Genocopy(Griyego
Ang konsepto ng pagtagos at pagpapahayag ng mga gene.
genos genus, pinagmulan + lat. copia set) - ang termino ay iminungkahi noong 1957
Ang German geneticist na si H. Nachtsheim. Nagsasaad ng mga katulad na pagbabago sa parehong katangian sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang non-allelic genes, na kung minsan ay tinatawag na mimetic genes ng isang heterogenous na grupo.
genocopies- mga kopya ng gene.
Magkaparehong mga pagbabago sa phenotype na sanhi ng mga alleles ng iba't ibang mga gene, pati na rin ang mga nangyayari bilang isang resulta ng iba't ibang mga pakikipag-ugnayan ng gene o pagkagambala ng iba't ibang yugto ng isang biochemical na proseso na may pagtigil ng synthesis ng panghuling produkto - halimbawa, sa Drosophila melanogaster isang numero Ang mga mutasyon ng mga non-allelic gene ay kilala na nagiging sanhi ng red-eye phenotype ( ang synthesis ng brown pigment ay may kapansanan).
42.Pagbabago.
Mga anyo ng pagkakaiba-iba: pagbabago at genotypic, ang kanilang kahalagahan sa ontogenesis at ebolusyon.
Pagkakaiba-iba
Ang isa sa mga palatandaan ng buhay ay pagkakaiba-iba.
Ang anumang buhay na organismo ay naiiba sa iba pang mga miyembro ng species nito
Pagkakaiba-iba- ang pag-aari ng mga nabubuhay na organismo na umiiral iba't ibang anyo. Grupo At indibidwal pagkakaiba-iba - pag-uuri ayon sa kahalagahan ng ebolusyon.
Ang pagkakaiba-iba na natanto ng isang pangkat ng mga organismo ay tinatawag na grupo, habang sa isang organismo o isang grupo ng mga selula nito ay indibidwal.
-phenotypic
- random
- pagbabago
-genotypic
- somatic
- generative (mutational, combinative)
a) genetic
b) chromosomal
c) genomic
Pagbabago ng pagbabago
mga phenocopy. Mga Phenocopy– mga pagbabago sa phenotypic na dulot ng mga kondisyon sa kapaligiran na ginagaya ang mga genetic na katangian.
Ang pagkakaiba-iba ay maaaring namamana (indefinite, individual genotypic) at hindi namamana (definite, group, modification). Ang namamana na pagkakaiba-iba ay nauugnay sa isang pagbabago sa genotype, ang hindi namamana na pagkakaiba-iba ay nauugnay sa isang pagbabago sa phenotype sa ilalim ng impluwensya ng mga kondisyon sa kapaligiran.
Value ng Mod.meas.: Adaptation - pagbagay sa mga ibinigay na kondisyon sa kapaligiran
Ibig sabihin genotype.
pagbabago: Materyal para sa natural at artipisyal na pagpili, ang pagkalat ng mga bagong namamana na pagbabago sa populasyon.
43. Phenotypic variability at mga uri nito. Mga pagbabago at ang kanilang mga katangian.
Pamantayan ng reaksyon ng isang katangian. Mga Phenocopy. Adaptive na kalikasan mga pagbabago.
Ayon sa likas na katangian ng mga pagbabago sa mga palatandaan at mekanismo:
-phenotypic
- random
- pagbabago
Pagbabago ng pagbabago sumasalamin sa isang pagbabago sa phenotype sa ilalim ng impluwensya ng mga kadahilanan sa kapaligiran (pagpapalakas at pag-unlad ng kalamnan at buto mass sa mga atleta, nadagdagan ang erythropoiesis sa matataas na bundok at sa malayong hilaga).
Isang espesyal na kaso ng phenotypic variability - mga phenocopy. Mga Phenocopy– mga pagbabago sa phenotypic na dulot ng mga kondisyon sa kapaligiran na ginagaya ang mga genetic na katangian. Naimpluwensyahan panlabas na kondisyon sa genetically normal na katawan Ang mga katangian ng isang ganap na naiibang genotype ay kinopya.
Ang pagpapakita ng pagkabulag ng kulay ay maaaring mangyari sa ilalim ng impluwensya ng nutrisyon, mahinang konstitusyon ng kaisipan, at pagtaas ng pagkamayamutin.
Ang isang tao ay nagkakaroon ng sakit na vitiligo (1% ng mga tao) - isang karamdaman ng pigmentation ng balat. 30% ng mga pasyente ay may genetic defect, ang natitira ay may occupational vitiligo (exposure sa mga espesyal na kemikal at nakakalason na sangkap sa katawan). Sa Germany 15 taon na ang nakalilipas, ang mga bata ay ipinanganak na may fecomelia - pinaikli, parang flipper na mga braso. Ibinunyag nito. Na ang kapanganakan ng naturang mga bata ay nangyari kung ang ina ay uminom ng Telidomide (isang pampakalma na ipinahiwatig para sa mga buntis na kababaihan).
Bilang resulta, ang normal na non-mutant genotype ay nakatanggap ng mutation.
Ang mga phenocopies ay lumilitaw sa karamihan ng mga kaso sa ilalim ng impluwensya ng panlabas na kapaligiran sa mga unang yugto ng embryogenesis, na humahantong sa congenital na mga sakit mga depekto sa pag-unlad.
Ang pagkakaroon ng mga phenocopies ay nagpapahirap sa pag-diagnose ng mga sakit.
Petsa ng publikasyon: 2015-01-26; Basahin: 3805 | Paglabag sa copyright ng page
studopedia.org - Studiopedia.Org - 2014-2018 (0.003 s)…
Pagpapahayag
Pagpapahayag: hindi ang parehong pagpapahayag ng isang katangian sa mga indibidwal na nagpapakita ng katangiang iyon; ang antas ng phenotypic na pagpapakita ng mutation.
Ang isang halimbawa ay ang pagpapakita ng Lobe mutation, na nagbabago sa mga mata ng Drosophila. Ang mutation ay nangingibabaw, ngunit kung ihahambing natin ang mga heterozygous na indibidwal, kung gayon, sa kabila ng parehong genotype, ang pagpapakita nito ay ibang-iba - mula sa kumpletong kawalan mata sa malalaking mata halos wild type.
Sa pagitan, ang mga indibidwal ay nakikipagkita sa lahat posibleng mga opsyon mata. Ito ay isang kaso ng variable expressivity. Sa pinakasimpleng kaso, maaari nating pag-usapan ang malakas at mahinang pagpapakita ng isang katangian kung ang allele na naka-encode sa katangiang ito ay matalas. Ang penetrance ay isang qualitative na katangian na isinasaalang-alang lamang ang pagpapakita o hindi pagpapakita ng isang katangian. Isinasaalang-alang ng pagpapahayag ang dami ng aspeto ng pagpapakita ng isang katangian, kung ito ay ipinamalas.
Ang pagpapahayag ay sumasalamin sa kalikasan at kalubhaan ng mga sintomas, pati na rin ang edad ng pagsisimula ng sakit.
Ang isang malinaw na halimbawa ng naturang pagkakaiba-iba ay MEN type I.
Ang mga pasyente mula sa parehong pamilya na may isang mutation ay maaaring magkaroon ng hyperplasia o neoplasia ng isa o lahat ng endocrine tissue, kabilang ang pancreas, parathyroid glands, pituitary gland, at adipose tissue. Bilang isang resulta, ang klinikal na larawan ng sakit ay lubhang magkakaibang: sa mga pasyente mula sa parehong pamilya maaari itong matagpuan peptic ulcer, hypoglycemia, urolithiasis o mga pituitary tumor.
5.8. Pagpapahayag at pagtagos. Mga genokopya
Minsan, sa mga nangingibabaw na sakit na nailalarawan sa pagbuo ng tumor, ang mga pagkakaiba sa pagpapahayag ay sanhi ng mga karagdagang mutasyon sa mga gene ng tumor suppressor.
Ang mga sakit tulad ng Huntington's disease at polycystic kidney disease ay makikita sa sa iba't ibang edad, madalas lamang sa mga matatanda, sa kabila ng katotohanan na ang mutant gene ay naroroon sa mga pasyente mula sa kapanganakan.
Ito ay hindi lubos na malinaw kung ang pagkakaiba-iba sa edad ng simula ay dapat ituring na isang resulta ng variable na pagpapahayag. Sa isang banda, upang patunayan ang hindi kumpletong pagtagos ito ay kinakailangan buong pagsusuri miyembro ng pamilya at follow-up sa buong buhay nila.
Sa kabilang banda, ang kawalan ng pagpapahayag ay maaaring ituring bilang minimal na pagpapahayag ng gene.
Kung ang isang taong nagdurusa sa isang nangingibabaw na sakit ay gustong malaman kung gaano kalubha ang sakit sa kanyang anak na nagmana ng mutation, pagkatapos ay itinaas niya ang tanong ng pagpapahayag. Gamit ang mga diagnostic ng gene, posible na makilala ang isang mutation na hindi man lang nagpapakita ng sarili, ngunit imposibleng mahulaan ang saklaw ng pagpapahayag ng mutation sa isang naibigay na pamilya.
Ang variable na pagpapahayag, hanggang sa kumpletong kawalan ng pagpapahayag ng gene, ay maaaring dahil sa:
— ang impluwensya ng mga gene na matatagpuan sa pareho o iba pang loci;
- pagkakalantad sa panlabas at random na mga kadahilanan.
Halimbawa, ang kalubhaan ng namamana na ovalocytosis na sanhi ng isang depekto sa alpha-spectrin ay nakasalalay sa antas ng pagpapahayag ng gene. Sa heterozygotes, ang mababang pagpapahayag ng mutant allele ay nagpapagaan ng sakit, at ang mababang pagpapahayag ng homologous allele (trans-allele) ay nagpapalubha nito.
Sa cystic fibrosis, ang kalubhaan ng R117H mutation (pagpapalit ng arginine sa histidine sa posisyon 117 ng membrane conductance regulator protein) ay nakasalalay sa cis-action ng polymorphism sa splice site, na tumutukoy sa konsentrasyon ng normal na mRNA.
Ang mga gene na matatagpuan sa ibang loci ay nakakaapekto rin sa pagpapakita ng mutation. Kaya, ang kalubhaan ng sickle cell anemia ay nakasalalay sa genotype ng globin alpha chain locus, at ang monogenic hyperlipoproteinemia ay nakasalalay sa genotype ng ilang loci.
Ang kalubhaan ng monogenic hyperlipoproteinemia, porphyria at hemochromatosis ay depende sa diyeta, pag-inom ng alak, paninigarilyo at pisikal na Aktibidad. Isang halimbawa ng impluwensya ng mga random na kadahilanan - iba't ibang antas kalubhaan at lawak ng mga sugat sa magkatulad na kambal na may retinoblastoma, neurofibromatosis, o tuberous sclerosis.
Ang mga random na kadahilanan ay tumutukoy sa mga pagkakaiba sa hindi aktibo ng X chromosome sa magkatulad na heterozygous twin girls na may X-linked disease o gene rearrangements at mutations sa panahon ng maturation ng immunoglobulin genes at antigen recognition receptors ng T-lymphocytes.
Bagama't karaniwan nang magsalita ng penetrance at expressivity sa mga autosomal dominant na sakit, ang parehong mga prinsipyo ay nalalapat sa chromosomal, autosomal recessive, X-linked, at polygenic na mga sakit.
Mga link:
Ang mga konseptong ito ay unang ipinakilala noong 1926 ni N.V. Timofeev Ressovsky at 0. Vogt upang ilarawan ang iba't ibang pagpapakita ng mga katangian at ang mga gene na kumokontrol sa kanila. Pagpapahayag ay ang antas ng pagpapahayag (variation) ng parehong katangian sa iba't ibang indibidwal na may gene na kumokontrol sa katangiang ito. Ang mababa at mataas na pagpapahayag ay sinusunod. Isaalang-alang, halimbawa, ang iba't ibang kalubhaan ng rhinitis (runny nose) sa tatlong magkakaibang mga pasyente (A, B at C) na may parehong diagnosis ng RVI.
Sa pasyente A, ang rhinitis ay ipinahayag sa banayad na antas("pagsinghot"), na nagbibigay-daan sa iyo upang mabuhay gamit ang isang panyo sa araw; sa pasyente B, ang rhinitis ay katamtamang ipinahayag (2-3 panyo araw-araw); Ang pasyente C ay may mataas na antas ng kalubhaan ng rhinitis (5-6 na panyo).
Kapag pinag-uusapan nila ang pagpapahayag ng hindi isang sintomas, ngunit ang sakit sa kabuuan, kadalasang tinatasa ng mga doktor ang kondisyon ng pasyente bilang kasiya-siya o katamtaman ang kalubhaan, o bilang malubha,
sa kasong ito, ang konsepto ng pagpapahayag ay katulad ng konsepto ng "kalubhaan ng sakit."
Pagpasok- ito ang posibilidad ng pagpapakita ng parehong katangian sa iba't ibang indibidwal na may gene na kumokontrol sa katangiang ito. Ang penetrance ay sinusukat bilang ang porsyento ng mga indibidwal na may isang partikular na katangian mula sa kabuuang bilang ng mga indibidwal na mga carrier ng gene na kumokontrol sa katangian.
0 ay maaaring hindi kumpleto o kumpleto.
Ang isang halimbawa ng isang sakit na may hindi kumpletong pagtagos ay ang parehong rhinitis na may 0RVI. Kaya, maaari nating ipagpalagay na ang pasyente A ay walang rhinitis (ngunit may iba pang mga palatandaan ng sakit), habang ang mga pasyente B at C ay may rhinitis.
7. Mga uri ng pamana ng mga katangian, ang kanilang mga katangian. Pagpapahayag at pagtagos.
Samakatuwid, sa kasong ito, ang pagtagos ng rhinitis ay 66.6%.
Ang isang halimbawa ng isang sakit na may kumpletong pagtagos ay autosomal dominant. Ang chorea ni Huntington(4p16). 0na manifests higit sa lahat sa mga taong may edad na 31-55 taon (77% ng mga kaso), habang sa iba pang mga pasyente - sa iba pang mga edad: parehong sa mga unang taon ng buhay at sa 65, 75 taon at higit pa. Mahalagang bigyang-diin: kung ang gene para sa sakit na ito ay naipasa sa isang inapo mula sa isa sa mga magulang, kung gayon ang sakit ay tiyak na magpapakita mismo, na kung ano ang kumpletong pagtagos.
Totoo, ang pasyente ay hindi laging nabubuhay upang makita ang pagpapakita ng chorea ni Huntington, na namamatay mula sa ibang dahilan.
Genecopying at mga dahilan nito
Mga genokopya (lat.
genocopia) ay magkatulad na mga phenotype na nabuo sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga non-allelic genes.
Ang isang bilang ng mga katulad panlabas na pagpapakita Ang mga sintomas, kabilang ang mga namamana na sakit, ay maaaring sanhi ng iba't ibang mga hindi allelic na gene. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na genocopy.
Ang biological na katangian ng mga kopya ng gene ay nakasalalay sa katotohanan na ang synthesis ng magkaparehong mga sangkap sa isang cell sa ilang mga kaso ay nakakamit sa iba't ibang paraan.
Sa namamana na patolohiya ng tao, ang mga phenocopies—nagbabago ng mga pagbabago—ay may mahalagang papel din.
Ang mga ito ay dahil sa ang katunayan na sa panahon ng pag-unlad, sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan, ang isang katangian depende sa isang tiyak na genotype ay maaaring magbago; sa kasong ito, ang mga katangiang katangian ng isa pang genotype ay kinokopya.
Iyon ay, ang mga ito ay magkaparehong mga pagbabago sa phenotype, sanhi ng mga alleles ng iba't ibang mga gene, at nagaganap din bilang isang resulta ng iba't ibang mga pakikipag-ugnayan ng gene o pagkagambala ng iba't ibang yugto ng isang biochemical na proseso na may pagtigil ng synthesis.
Ipinakikita ang sarili bilang epekto ng ilang mga mutasyon na kinokopya ang pagkilos ng mga gene o ang kanilang pakikipag-ugnayan.
Ang parehong katangian (pangkat ng mga katangian) ay maaaring sanhi ng iba't ibang genetic na dahilan (o heterogeneity). Ang epektong ito, sa mungkahi ng German geneticist na si H. Nachtheim, ay nakuha noong kalagitnaan ng 40s ng ika-20 siglo.
Pangalan pagkopya ng gene. May tatlong kilalang grupo ng mga dahilan para sa pagkopya ng gene.
Mga dahilan para sa unang pangkat pinagsasama ang heterogeneity dahil sa polylocus, o ang pagkilos ng iba't ibang mga gene na matatagpuan sa iba't ibang loci sa iba't ibang chromosome. Halimbawa, sa mga namamana na sakit ng metabolismo ng mga kumplikadong asukal - glycosaminoglycans, 19 na uri (subtypes) ng mucopolysaccharidoses ang nakilala. Lahat ng uri ng katangian
ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga depekto sa iba't ibang mga enzyme, ngunit nagpapakita ng kanilang mga sarili na may pareho (o katulad) na mga sintomas gargoylic dysmorphism o ang phenotype ng bell ringer na si Quasimodo - ang pangunahing karakter ng nobelang "Notre Dame Cathedral" ng klasiko ng panitikang Pranses na si Victor Hugo.
Ang isang katulad na phenotype ay madalas na sinusunod sa mucolipidoses (lipid metabolism disorder).
Ang isa pang halimbawa ng polylocus ay phenylketonuria. Ngayon hindi lang siya klasikong uri, sanhi ng kakulangan ng phenylalanine 4-hydroxylase (12q24.2), ngunit tatlo rin hindi tipikal na mga anyo: ang isa ay sanhi ng kakulangan ng dihydropteridine reductase (4p15.1), at dalawa pa dahil sa kakulangan ng enzymes pyruvoyltetrahydropterin synthetase at tetrahydrobiopterin (ang kaukulang mga gene ay hindi pa nakikilala).
Mga karagdagang halimbawa ng polylocus: glycogenosis (10 genocopies), Ellers-Danlos syndrome (8), Recklinghausen's neurofibramatosis (6), congenital hypothyroidism (5), hemolytic anemia(5), Alzheimer's disease (5), Bardet-Biedl syndrome (3), cancer mammary gland (2).
Mga dahilan para sa pangalawang pangkat pinagsama ng intralocus heterogeneity.
Ito ay sanhi ng alinman sa maraming allelism (tingnan ang Kabanata 2) o sa pamamagitan ng presensya genetic compounds, o dobleng heterozygotes, na mayroong dalawang magkatulad na pathological alleles sa magkaparehong loci ng homologous chromosome. Ang isang halimbawa ng huli ay ang heterozygous beta thalassemia (11p15.5), na nabuo bilang resulta ng mga pagtanggal ng dalawang gene na naka-encode sa mga beta chain ng globins, na humahantong sa pagtaas ng hemoglobin HbA2 at pagtaas (o normal) hemoglobin HbF.
Mga dahilan para sa ikatlong pangkat pinagsasama ang heterogeneity dahil sa mga mutasyon sa iba't ibang punto ng parehong gene.
Ang isang halimbawa ay cystic fibrosis (7q31-q32), na nabubuo dahil sa pagkakaroon ng halos 1000 point mutations sa gene na responsable para sa sakit.
Dahil sa kabuuang haba ng cystic fibrosis gene (250 thousand bp), hanggang 5000 ang mga naturang mutasyon ang inaasahang makikita dito. Ang gene na ito ay nag-encode ng isang protina na responsable para sa transmembrane transport ng mga chloride ions, na humahantong sa pagtaas ng lagkit ng mga secretions ng exocrine glands (pawis, salivary, sublingual, atbp.) at pagbara ng kanilang mga duct.
Ang isa pang halimbawa ay ang classical na phenylketonuria, sanhi ng pagkakaroon ng 50 point mutations sa gene encoding phenylalanine 4-hydroxylase (12q24.2); Sa kabuuan, higit sa 500 point mutations ng gene ang inaasahang matutukoy sa sakit na ito.
Karamihan sa mga ito ay nagmumula sa polymorphism sa restriction fragment length (RFLP) o bilang ng tandem repeats (VNTP). Naka-install: pangunahing mutation phenylketonuria gene sa mga populasyon ng Slavic - R408 W/
Epekto ng pleiotropy
Ang nabanggit na kalabuan sa likas na katangian ng mga relasyon sa pagitan ng mga gene at katangian ay ipinahayag din sa epekto ng pleiotropy o pleiotropic action, kapag ang isang gene ay nagiging sanhi ng pagbuo ng isang bilang ng mga katangian.
Halimbawa, ang autosomal recessive ataxia-telangiectasia gene, o Louis-Bar syndrome(11q23.2) ay responsable para sa sabay-sabay na pinsala sa hindi bababa sa anim na sistema ng katawan (nervous at immune system, balat, mauhog lamad ng respiratory system at gastrointestinal tract, pati na rin ang conjunctiva ng mga mata).
Iba pang mga halimbawa: gene Bardet-Biedl syndrome(16q21) nagiging sanhi ng dementia, polydactyly, obesity, pigmentary degeneration ng retina; Fanconi anemia gene (20q13.2-13.3), na kumokontrol sa aktibidad ng topoisomerase I, nagiging sanhi ng anemia, thrombocytopenia, leukopenia, microcephaly, aplasia ng radius, hypoplasia ng metacarpal bone ng unang daliri, malformations ng puso at bato, hypospadias, pigment spots ng balat, nadagdagan ang hina ng mga chromosome .
Mayroong pangunahin at pangalawang pleiotropy.
Pangunahing pleiotropy ay sanhi ng mga biochemical na mekanismo ng pagkilos ng mutant enzyme protein (halimbawa, phenylalanine-4-hydroxylase deficiency sa phenylketonuria).
Pangalawang pleiotropy sanhi ng mga komplikasyon ng proseso ng pathological na nabuo bilang isang resulta ng pangunahing pleiotropy.
Halimbawa, dahil sa tumaas na hematopoiesis at hemosiderosis ng mga parenchymal organ, ang pampalapot ng mga buto ng bungo at hepatolienal syndrome ay nangyayari sa isang pasyente na may thalassemia.
marami genetic na sakit malinaw na tinukoy sa pamilya; mga. ang abnormal na phenotype ay madaling makilala mula sa normal. Mula sa klinikal na karanasan Gayunpaman, alam na ang ilang mga sakit ay maaaring hindi magpakita ng kanilang mga sarili kahit na ang tao ay may parehong genotype na nagdudulot ng sakit sa ibang mga miyembro ng pamilya. Sa ibang mga kaso, ang kaparehong sakit ay maaaring magkaroon ng sobrang variable na presentasyon sa mga tuntunin ng klinikal na kalubhaan, hanay ng mga sintomas, o edad ng simula.
Phenotypic expression abnormal na genotype maaaring mabago ng mga epekto ng pagtanda, iba pang genetic loci, o mga salik sa kapaligiran. Ang mga pagkakaiba sa pagpapahayag ay kadalasang maaaring humantong sa mga kahirapan sa pagbibigay-kahulugan sa diagnosis at pedigree. Mayroong dalawang magkaibang mekanismo na maaaring magpaliwanag ng mga pagkakaiba sa pagpapahayag: nabawasan ang pagtagos at variable na pagpapahayag.
Pagpasok- ang posibilidad na ang gene ay magkakaroon ng anumang phenotypic manifestations. Kung ang dalas ng pagpapahayag ng isang phenotype ay mas mababa sa 100%, i.e. Mayroong mga indibidwal na may kaukulang genotype nang walang anumang mga pagpapakita nito; sinasabi nila na ang gene ay may hindi kumpletong pagtagos. Ang penetrance ay isang all-or-nothing na konsepto. Ito ang porsyento ng mga taong may pathological genotype at ang mga pagpapakita nito, kahit sa ilang lawak.
Pagpapahayag- kalubhaan ng phenotype expression sa mga indibidwal na may isang pathological genotype. Kapag ang kalubhaan ng isang sakit ay naiiba sa mga taong nagbabahagi ng parehong genotype, ang phenotype ay sinasabing may variable na pagpapahayag. Kahit na sa loob ng parehong pedigree, ang dalawang indibidwal na nagdadala ng parehong mutant genes ay maaaring magkaroon ng ilan sa parehong mga senyales at sintomas, at ang iba pang mga pagpapakita ng sakit ay maaaring mag-iba depende sa mga tissue at organ na apektado.
Ang ilan kahirapan Sa pag-unawa sa pamana ng mga phenotype ng sakit na lumitaw bilang isang resulta ng pagtagos na umaasa sa edad at variable na pagpapahayag, maaaring isaalang-alang ng isa ang halimbawa ng autosomal dominant neurofibromatosis NF1. Neurofibromatosis type 1 - madalas na pagkakasakit sistema ng nerbiyos, mata at balat, ay nangyayari sa humigit-kumulang 1 sa 3500 kapanganakan. Walang makabuluhang pagkakaiba sa saklaw ng sakit sa mga pangkat etniko.
Isang halimbawa ng inheritance ng neurofibromatosis type 1 - NF1Uri ng neurofibromatosis 1(NF1) ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglaki ng maraming benign bulk tumor, neurofibromas, sa balat; ang pagkakaroon ng maraming flat, irregularly pigmented na bahagi ng balat na kilala bilang coffee spot o café au lait spot; ang paglaki ng maliliit na benign tumor (hamartomas) sa iris ng mata (Lisch nodules); Minsan mental retardation, mga tumor sa central nervous system, disseminated plexiform neurofibromas at ang pagbuo ng mga malignant na tumor ng nervous system o mga kalamnan. Kaya, ang sakit ay may pleiotropic phenotype.
1st type(NF1) ay unang ganap na inilarawan ng manggagamot na si von Recklinghausen noong 1882, ngunit ang sakit ay malamang na kilala mula noong sinaunang panahon. Bagama't halos palaging may katibayan ng sakit ang mga adult heterozygote (ibig sabihin, 100% ang pagtagos sa mga nasa hustong gulang), ang ilan ay maaari lamang magkaroon ng mga batik na "kape", pekas, axillary area at Lisch nodules, habang ang iba ay maaaring mayroon nagbabanta sa buhay benign tumor, nakakaapekto spinal cord o malignant na sarcomas ng mga paa't kamay.
Kaya mayroong variable na pagpapahayag; Kahit na sa loob ng parehong pedigree, ang ilang mga pasyente ay lubhang apektado, habang ang iba ay bahagyang apektado lamang. Ang diagnosis ay nagiging mas mahirap sa mga bata dahil ang mga sintomas ay unti-unting nagkakaroon ng edad. Halimbawa, sa bagong panganak na panahon, wala pang kalahati ng lahat ng apektadong tao ang may pinakamarami banayad na sintomas mga sakit, mga mantsa ng "kape". Ang pagtagos samakatuwid ay nakasalalay sa edad.
SA NF1 gene Maraming iba't ibang mutasyon ang natuklasan na nagdudulot ng pagbaba sa paggana ng produkto ng gene, neurofibromin. Humigit-kumulang kalahati ng mga kaso ng NF1 ay sanhi ng isang bagong mutation sa halip na isang minana.
Ang pangunahing genetic na problema sa pagpapayo sa mga pamilya ng mga pasyenteng may NF1- ang pangangailangang pumili sa pagitan ng dalawang pantay na posibleng posibilidad: ang sakit na proband ay kalat-kalat, i.e. isang bagong mutation, o ang pasyente ay nagmana ng isang klinikal na makabuluhang anyo ng sakit mula sa isang magulang kung saan ang gene ay naroroon, ngunit mahinang nagpapakita ng sarili. Kung ang proband ay nagmana ng depekto, ang panganib na ang sinuman sa kanyang mga kapatid ay magmana rin ng kondisyon ay 50%; ngunit kung ang proband ay may bagong mutation, ang panganib sa mga kapatid ay napakaliit.
Ito ay mahalaga na sa parehong mga kaso ang panganib na ang pasyente ay pumasa sa gene salinlahi, ay 50%. Dahil sa kawalan ng katiyakan na ito, kailangang malaman ng mga pamilya ng mga pasyente na may NF1 na ang sakit ay maaaring matukoy nang presymptomatically at kahit prenatally gamit ang molecular genetic testing. Sa kasamaang palad, ang mga diagnostic ng molekular ay kadalasang makakasagot lamang sa tanong kung bubuo ang isang sakit, ngunit hindi matukoy ang kalubhaan nito. Maliban sa kaugnayan ng kumpletong pagtanggal ng gene na may dysmorphia, mental retardation at isang malaking bilang ng mga neurofibromas sa maagang edad, walang nakitang ugnayan sa pagitan ng kalubhaan ng phenotype at mga tiyak na mutasyon sa NF1 gene.
Ang isa pang halimbawa ng isang autosomal dominant malformation na may hindi kumpletong pagtagos ay paglabag sa paghihiwalay ng kamay tulad ng ectrodactyly. Ang malformation ay nangyayari sa ikaanim o ikapitong linggo ng pag-unlad, kapag ang mga kamay at paa ay nabuo. Ang sakit ay nagpapakita ng locus heterogeneity. Hindi bababa sa limang loci ang natukoy, bagaman ang aktwal na responsableng gene ay nakumpirma sa iilan lamang sa kanila. Ang hindi kumpletong pagtagos sa mga pedigree na may mga depekto sa kamay ay maaaring magresulta sa mga nalaktawan na henerasyon, at ito ay nagpapalubha ng genetic counseling dahil ang isang taong may normal na mga kamay ay maaaring magpasa pa rin ng gene ng sakit at sa gayon ay nakaapekto sa mga bata.
Bagaman sa pangkalahatan ang mga tuntunin ng mana monogenic na sakit ay madaling mauri bilang autosomal o X-linked at nangingibabaw o recessive, ang pagmamana sa isang indibidwal na pedigree ay maaaring matakpan ng iba't ibang salik na nagpapahirap sa pagbibigay kahulugan sa pattern ng mana.
Maaaring magresulta ang mga paghihirap sa diagnostic dahil sa hindi kumpleto pagtagos o variable expressivity ng sakit; Ang pagpapahayag ng gene ay maaaring maimpluwensyahan ng iba pang mga gene at mga salik sa kapaligiran; ilang genotypes ay hindi nabubuhay hanggang sa ipanganak; Maaaring walang tumpak na impormasyon tungkol sa pagkakaroon ng sakit sa mga kamag-anak o relasyong pampamilya; ang nangingibabaw at X-linked na mga sakit ay maaaring magdulot ng mga bagong mutasyon; at sa wakas, sa maliit na laki ng pamilya na tipikal ng karamihan sa mga maunlad na bansa ngayon, ang pasyente ay maaaring hindi sinasadyang maging ang tanging may sakit sa pamilya, na ginagawang napakahirap na magpasya sa uri ng mana.
Sakit sa genetiko maaaring lumitaw anumang oras sa buong buhay ng isang tao, simula sa maaga pag-unlad ng intrauterine hanggang sa pagtanda. Ang ilan sa kanila ay maaaring nakamamatay sa utero, ang iba ay maaaring makagambala normal na pag-unlad pangsanggol at natukoy bago manganak (hal., ultrasonography), ngunit tugma sa live birth; ang iba ay makikilala lamang pagkatapos ng kapanganakan. (Ang mga genetic at congenital na sakit ay kadalasang nalilito.
