Ikkala tushuncha ham 1926 yilda kiritilgan. O. Vogt mutant fenotiplarning o'zgarishini tavsiflash.
Ekspressivlik- Bu namoyon bo'lish darajasi fenotipdagi mutant xususiyat. Masalan, mutatsiya ko'zsiz Drosophila'da u ko'zning qisqarishiga olib keladi, uning darajasi turli shaxslarda farq qiladi.
Kirish - Bu chastota, yoki yuzaga kelish ehtimoli bu mutatsiyani tashuvchi barcha shaxslar orasida mutant fenotipi. Masalan, retsessiv mutatsiyaning 100% penetranligi barcha gomozigotli shaxslarda u fenotipda namoyon bo'lishini anglatadi. Agar fenotipik tarzda u shaxslarning faqat yarmida aniqlansa, mutatsiyaning penetratsiyasi 50% ni tashkil qiladi.
Shartli mutatsiyalar
Ushbu mutatsiyalar faqat ma'lum shartlar bajarilganda paydo bo'ladi.
Haroratga sezgir mutatsiyalar. Ushbu turdagi mutantlar bir ostida yashaydi va rivojlanadi ( ruxsat beruvchi) harorat va boshqa haroratda og'ishlarni aniqlash ( cheklovchi). Masalan, Drosophila sovuqqa sezgir (18 ° C da) ts -mutatsiyalar (haroratga sezgir) va issiqlikka sezgir (29 ° C da) ts -mutatsiyalar. 25 ° C da normal fenotip qoladi.
Stressga sezgir mutatsiyalar. IN Ushbu holatda mutantlar rivojlanadi va ular hech qanday stressli ta'sirga duchor bo'lmasa, tashqi ko'rinishi normal ko'rinadi. Ha, mutantlar sesB (stressga sezgir) Drosophila in normal sharoitlar hech qanday anormalliklarni ko'rsatmang.
Biroq, agar siz probirkani keskin silkitsangiz, chivinlar siqila boshlaydi va harakat qila olmaydi.
Bakteriyalardagi oksotrofik mutatsiyalar. Ular faqat to'liq muhitda yoki minimal muhitda, lekin u yoki bu moddalar (aminokislotalar, nukleotidlar va boshqalar) qo'shilishi bilan yashaydi.
Mutatsiyalarni hisobga olish usullari
Mutatsiyalarni hisobga olish usullarining xususiyatlari. Mutatsiyalarni aniqlash usullari organizmning qanday ko'payishiga qarab farq qilishi kerak. Ko'rinadigan morfologik o'zgarishlar osongina hisobga olinadi; dagi fiziologik va biokimyoviy o'zgarishlarni aniqlash qiyinroq ko'p hujayrali organizmlar. Aniqlash eng oson ko'rinadigan dominant birinchi avlodda geterozigota ko'rinishi mumkin bo'lgan mutatsiyalarni tahlil qilish qiyinroq retsessiv mutatsiyalar, ular zarur homozigot qiladi.
Genetik jihatdan yaxshi o'rganilgan ob'ektlar (drosophila, makkajo'xori, bir qator mikroorganizmlar) uchun yangi mutatsiyani o'rganish juda oson. Masalan, Drosophila uchun mutatsiyalar chastotasini hisobga olishning maxsus usullari ishlab chiqilgan.
Usul SlV. Möller meva chivinlari qatorini yaratdi SlV (Si El Bi) qaysi biri mavjud X-xromosoma dominant gen bilan belgilanadi Bar (B) Va inversiya, nomli BILAN . Bu inversiya kesishuvni oldini oladi va retsessivdir. halokatli ta'sir – l. Shuning uchun qatorga nom berilgan SlV .
Buning ayollari analizator liniyasi tadqiqot namunasidagi erkaklar bilan kesishgan. Agar erkaklar dan olingan bo'lsa tabiiy aholi, unda biz undagi parvozlar chastotasini taxmin qilishimiz mumkin. Yoki ular erkaklarni olishadi, mutagen bilan davolash. Bunday holda, ushbu mutagen keltirib chiqaradigan halokatli mutatsiyalar chastotasi taxmin qilinadi.
IN F 1 ayollarni tanlang SlV/+, mutatsiya uchun geterozigota Bar, va xoch alohida (har bir urg'ochi yovvoyi turdagi erkak bilan alohida naychada). Agar tekshirilayotgan xromosomada bo'lsa mutatsiya yo'q, keyin nasl ikki sinf urg'ochi va bir sinf erkaklarga ega bo'ladi ( B+), erkaklar uchun SlV uchish mavjudligi sababli o'ladi l , ya'ni. umumiy gender bo'linishi bo'ladi 2:1 (rasmga qarang).
Agar eksperimental xromosomada bo'lsa halokatli mutatsiya mavjud l m , keyin ichida F 2 faqat urg'ochi bo'ladi, chunki ikkala sinfning erkaklari o'lishadi - bir holatda, uchib ketish mavjudligi sababli X-xromosoma SlV, boshqasida - uchish mavjudligi sababli l m eksperimental holatda X-xromosoma (rasmga qarang). Raqamlar nisbatini aniqlash X- o'limga olib keladigan xromosomalar (alohida kesishgan sinov naychalari), o'rganilganlarning umumiy soniga X-xromosomalar (probirkalar), ma'lum bir guruhdagi halokatli mutatsiyalar chastotasini hisoblang.
Möller o'liklarni aniqlash usulini bir necha bor o'zgartirdi X- Drosophila xromosomasi, natijada bundaylar paydo bo'ladi chiziqlar - analizatorlar, Qanaqasiga Mu-5 , va keyinroq - chiziqlar - muvozanatlashtiruvchilar Basc, Binsn va boshq.
Usul Cy L/Pm . O'limga olib keladigan mutatsiyalarni hisobga olish uchun autosomalar meva chivinlari chiziqlardan foydalanadi muvozanatli halokatli. Avtosomada retsessiv halokatli mutatsiya paydo bo'lishi uchun uning bo'lishi ham zarur homozigot holatida. Buning uchun ikkita xoch qilish va nasllarning yozuvlarini saqlash kerak F 3. Parvozni aniqlash uchun ikkinchi xromosomalardan foydalanish liniyasi Cy L/Pm (CyLP Em) (rasmga qarang).
Bu chiziqning chivinlari bor ikkinchi xromosoma ikkita dominant mutatsiya mavjud Cy (Jingalak - egri qanotlari ) Va L (Lob - kichik lobulyar ko'zlar ) , ularning har biri homozigot holatida halokatli ta'sirga olib keladi. Mutatsiyalar keng tarqalgan inversiyalar xromosomaning turli qo'llarida. Ikkalasi ham qulflangan» kesib o'tish. Gomologik xromosomada dominant mutatsiya - inversiya ham mavjud Pm (olxo'ri – jigarrang ko'zlar). Tahlil qilingan erkak chiziqdan urg'ochi bilan kesishadi CyL/Pm (rasmda barcha avlod sinflari ko'rsatilmagan).
IN F 1 erkaklarni tanlang Cy L/Pm + Va alohida ularni asl chiziqning urg'ochilari bilan kesib o'ting Cy L/Pm . IN F 2 erkaklar va ayollarni tanlang Cy L , unda homolog xromosoma sinov xromosomasi hisoblanadi. Ularni bir-biri bilan kesib o'tish natijasida uchta avlod avlodlari olinadi. Ulardan biri mutatsiyalar uchun homozigotlik tufayli vafot etadi Cy Va L , avlodlarning yana bir sinfi geterozigotlardir Cy L/Pm +, shuningdek, tekshirilgan xromosoma uchun homozigotlar sinfi. Yakuniy natija - chivinlar Cy L Va Cy+L+ ga nisbatan 2:1 .
Agar sinov xromosomasi mavjud bo'lsa halokatli mutatsiya, oxirgi kesishgan avlod iroda faqat uchadi Cy L . Ushbu usul yordamida retsessiv halokatli mutatsiyalar chastotasini hisobga olish mumkin drozofilaning ikkinchi xromosomasida.
Boshqa ob'ektlardagi mutatsiyalarni hisobga olish. Shunga o'xshash usullar mutatsiyalarni aniqlash tizimlari boshqa ob'ektlar uchun ham ishlab chiqilgan. Ular bir xil printsiplarga asoslanadi:
1) kashf qilish retsessiv mutatsiyaga aylanishi mumkin gomo- yoki gemizigot davlat,
2) yuzaga keladigan mutatsiyalar chastotasini faqat shartdagina aniq hisobga olish mumkin kesib o'tishning etishmasligi heterozigot shaxslarda.
Uchun sutemizuvchilar(sichqoncha, quyon, it, cho'chqa va boshqalar) paydo bo'lish chastotasini qayd etish metodologiyasi ishlab chiqilgan. dominant halokatli mutatsiyalar. Mutatsiyalarning chastotasi raqamlar orasidagi farq bilan baholanadi sariq jismlar tuxumdonda va rivojlanmoqda embrionlar otopsiya qilingan homilador ayolda.
Mutatsiyalar chastotasini hisobga olgan holda odamlarda juda qiyin, ammo genealogik tahlil , ya'ni. naslchilikni tahlil qilish bizga yangi mutatsiyalar paydo bo'lishini aniqlash imkonini beradi. Agar ma'lum bir xususiyat er-xotinning nasl-nasabida bir necha avlodlar davomida topilmasa, lekin u bolalardan birida paydo bo'lgan va keyingi avlodlarga o'ta boshlagan bo'lsa, unda mutatsiya bu turmush o'rtoqlardan birining gametasida paydo bo'lgan.
Mikroorganizmlardagi mutatsiyalarni hisobga olish. Mikroorganizmlardagi mutatsiyalarni o'rganish juda qulay, chunki ularda barcha genlar mavjud V birlik va mutatsiyalar allaqachon paydo bo'ladi birinchi avlod.
Mutantlarni aniqlash oson barmoq izi usuli, yoki nusxalar, bu turmush o'rtoqlar tomonidan taklif qilingan E. Va J. Lederberg.
E. coli T1 bakteriofagiga chidamlilik mutatsiyalarini aniqlash uchun bakteriyalar alohida koloniyalar hosil qilish uchun ozuqaviy agarga sepiladi. Keyin, baxmal nusxasi yordamida bu koloniyalar T1 fag zarralari suspenziyasi bilan qoplangan plitalarga qayta nashr etiladi. Asl hujayralarning aksariyati sezgir ( TonS ) kulturalar koloniyalar hosil qilmaydi, chunki ular bakteriofag tomonidan parchalanadi. Faqat individual mutant koloniyalar o'sadi ( TonR ), faglarga chidamli. Nazorat va eksperimental (masalan, ultrabinafsha nurlar bilan nurlangandan keyin) variantlarda koloniyalar sonini sanab, induksiyalangan mutatsiyalar chastotasini aniqlash oson.
Penetratsiya - bu genning ifodalanish chastotasi. U o'zini namoyon qiladigan genni tashuvchi populyatsiyadagi shaxslarning foizi bilan belgilanadi. To'liq penetratsiya bilan har bir shaxsda dominant yoki homozigot retsessiv allel, ba'zi shaxslarda esa to'liq bo'lmagan penetratsiya bilan paydo bo'ladi.
Ekspressivlik - bu belgining rivojlanish darajasi bilan belgilanadigan ta'sir kuchining o'lchovi sifatida genning fenotipik namoyon bo'lish darajasi. Ekspressivlikka modifikator genlar va atrof-muhit omillari ta'sir qilishi mumkin. To'liq penetratsiyaga ega bo'lmagan mutantlarda ekspressivlik ko'pincha o'zgaradi. Penetranlik sifat hodisasi, ekspressivlik miqdoriy.
Tibbiyotda penetratsiya - bu kasallikning kamida bitta alomatiga ega bo'lgan ma'lum bir genotipga ega bo'lgan odamlarning nisbati (boshqacha qilib aytganda, penetratsiya kasallikning ehtimolligini aniqlaydi, lekin uning og'irligini emas). Ba'zilarning fikricha, penetratsiya yoshga qarab o'zgaradi, masalan, Xantington kasalligi, lekin boshlang'ich yoshidagi farqlar odatda o'zgaruvchan ekspressivlik bilan bog'liq. Ba'zida penetratsiya omillarga bog'liq muhit, masalan, G-6-PD etishmovchiligi bilan.
Otosomal dominant kasalliklarda tibbiy genetik maslahatda penetratsiya muhim bo'lishi mumkin. Klassik irsiyat nuqtai nazaridan ota-onasidan biri shunga o'xshash kasallikdan aziyat chekadigan sog'lom odam mutant genining tashuvchisi bo'la olmaydi. Ammo, agar biz to'liq bo'lmagan penetratsiya ehtimolini hisobga olsak, rasm butunlay boshqacha: tashqi tomondan sog'lom odam aniqlanmagan mutant genga ega bo'lishi va uni bolalarga berishi mumkin.
Gen diagnostikasi usullari odamda mutant gen mavjudligini aniqlash va oddiy genni aniqlanmagan mutant gendan ajratish imkonini beradi.
Amalda, penetratsiyani aniqlash ko'pincha tadqiqot usullarining sifatiga bog'liq, masalan, MRI ilgari aniqlanmagan kasallikning alomatlarini aniqlashi mumkin.
Tibbiy nuqtai nazardan, agar me'yordan funktsional og'ishlar aniqlansa, gen asemptomatik kasallikda ham namoyon bo'ladi. Biologik nuqtai nazardan, gen, agar u tananing funktsiyalarini buzsa, ifodalangan hisoblanadi.
Avtosomal dominant kasalliklarda penetranlik va ekspressivlik haqida gapirish odatiy hol bo'lsa-da, xuddi shu tamoyillar xromosoma, autosomal retsessiv, X-bog'langan va poligenik kasalliklarga nisbatan qo'llaniladi.
Embrionning rivojlanishi irsiy va uzluksiz o'zaro ta'sir orqali davom etadi tashqi omillar. Bunday munosabatlar jarayonida fenotip shakllanadi, bu aslida irsiy dasturni muayyan ekologik sharoitlarda amalga oshirish natijasini aks ettiradi. Sutemizuvchilarda embrionning intrauterin rivojlanishi nisbatan doimiy muhitda sodir bo'lishiga qaramay. optimal sharoitlar, bu davrda tashqi noqulay omillarning ta'siri, ayniqsa, texnik taraqqiyot tufayli atrof-muhitda ko'payib borayotgan to'planishi bilan umuman istisno qilinmaydi. Hozirgi vaqtda inson hayotining barcha davrlarida kimyoviy, jismoniy, biologik va psixologik omillar ta'siriga duchor bo'ladi.
Hayvonlarning rivojlanishining eksperimental tadqiqotlari organizmlar rivojlanishidagi tanqidiy davrlar deb ataladigan g'oyaga olib keldi. Bu atama embrion normal rivojlanishni buzishi mumkin bo'lgan turli omillarning zararli ta'siriga eng sezgir bo'lgan davrlarni anglatadi, ya'ni. Bular embrionning atrof-muhit omillariga eng kam qarshilik ko'rsatadigan davrlari.
| Oldingi materiallar: |
Penetratsiya (penetratsiya, lat. penetrantis- kirib boruvchi, yetib boruvchi) - ma'lum bir gen allelining tegishli organizmlar guruhining turli shaxslarida namoyon bo'lish chastotasi yoki ehtimoli (alelning shaxsda namoyon bo'lish darajasi ekspressivlik deb ataladi). To'liq (alel barcha shaxslarda namoyon bo'ladi) va to'liq bo'lmagan penetratsiya (alel ayrim shaxslarda namoyon bo'ladi) o'rtasida farqlanadi. Ko'pgina mutant allellar to'liq penetratsiya bilan tavsiflanadi. Penetratsiya % bilan ifodalanadi (umumiy penetranlik - 100%). "Peneratsiya" atamasi 1927 yilda N.V.Timofeev-Resovskiy tomonidan taklif qilingan.
Ushbu atamaning mavjud ta'riflari noaniq va ko'pincha chalkashib ketadi. Tibbiyotda penetratsiya - bu kasallikning kamida bitta alomatiga ega bo'lgan ma'lum bir genotipga ega bo'lgan odamlarning nisbati (boshqacha qilib aytganda, penetratsiya kasallikning ehtimolligini aniqlaydi, lekin uning og'irligini emas). Ba'zilarning fikricha, penetratsiya yoshga qarab o'zgaradi, masalan, Xantington kasalligi, ammo boshlang'ich yoshidagi farqlar odatda o'zgaruvchan ekspressivlik bilan bog'liq. Penetratsiyaga ba'zida G6PD etishmovchiligi kabi atrof-muhit omillari ta'sir qiladi.
Otosomal dominant kasalliklarda tibbiy genetik maslahatda penetratsiya muhim bo'lishi mumkin. Klassik irsiyat nuqtai nazaridan ota-onasidan biri shunga o'xshash kasallikdan aziyat chekadigan sog'lom odam mutant genining tashuvchisi bo'la olmaydi. Ammo, agar biz to'liq bo'lmagan penetratsiya ehtimolini hisobga olsak, rasm butunlay boshqacha: aftidan sog'lom odam aniqlanmagan mutant geniga ega bo'lishi va uni bolalarga berishi mumkin.
Gen diagnostikasi usullari odamda mutant gen mavjudligini aniqlash va oddiy genni aniqlanmagan mutant gendan ajratish imkonini beradi.
Amalda, penetratsiyani aniqlash ko'pincha tadqiqot usullarining sifatiga bog'liq, masalan, MRI ilgari aniqlanmagan kasallikning alomatlarini aniqlashi mumkin.
Tibbiy nuqtai nazardan, agar me'yordan funktsional og'ishlar aniqlansa, gen asemptomatik kasallikda ham namoyon bo'ladi. Biologik nuqtai nazardan, gen, agar u tananing funktsiyalarini buzsa, ifodalangan hisoblanadi.
Avtosomal dominant kasalliklarda penetranlik va ekspressivlik haqida gapirish odatiy hol bo'lsa-da, xuddi shu tamoyillar xromosoma, autosomal retsessiv, X-bog'langan va poligen kasalliklarga nisbatan qo'llaniladi.
Allelning kirib borishi uning populyatsiyada paydo bo'lish chastotasidir. Allelning ekspressivligi - uning bir shaxsda namoyon bo'lishining jiddiyligi. Allelning to'liq kirib borishi bilan, belgi populyatsiyaning barcha shaxslarida kuzatiladi. To'liq bo'lmagan penetratsiya bilan, belgi hamma odamlarda kuzatilmaydi.
Genetikada penetratsiya - bu fenotipik tarzda namoyon bo'lgan ma'lum bir genotipga ega bo'lgan shaxslarning nisbati. Agar kasallik tegishli genotipning barcha shaxslarida o'zini namoyon qilmasa, ular genning to'liq penetratsiyasi haqida gapirishadi.
Genotipda namoyon bo'lish uchun zarur bo'lgan miqdorda mavjud bo'lgan gen (1 allel dominant belgilar uchun va 2 allel retsessiv belgilar uchun) turli organizmlarda har xil darajada belgi sifatida namoyon bo'lishi mumkin (ekspressivlik) yoki umuman o'zini namoyon qilmasligi (penetratsiya). Sabablari:
- modifikatsiyaning o'zgaruvchanligi (atrof-muhit sharoitlarining ta'siri)
- kombinatsiyalangan o'zgaruvchanlik (genotipning boshqa genlarining ta'siri).
Ekspressivlik- allelning fenotipik namoyon bo'lish darajasi. Masalan, odamlarda AB0 qon guruhlari allellari doimiy ekspressivlikka ega (ular har doim 100% ifodalangan), ko'z rangini aniqlaydigan allellar esa o'zgaruvchan ekspressivlikka ega. Drosophila'da ko'z qirralari sonini kamaytiradigan retsessiv mutatsiya turli shaxslarda ularning to'liq yo'qligiga qadar turli yo'llar bilan qirralarning sonini kamaytiradi.
Kirish- tegishli gen mavjudligida belgining fenotipik namoyon bo'lish ehtimoli. Misol uchun, odamlarda tug'ma son dislokatsiyasining penetratsiyasi 25% ni tashkil qiladi, ya'ni. Resessiv gomozigotalarning faqat 1/4 qismi kasallikdan aziyat chekadi. Penetratsiyaning tibbiy-genetik ahamiyati: ota-onasidan biri to'liq penetratsion kasallik bilan og'rigan sog'lom odamda aniqlanmagan mutant gen bo'lishi va uni o'z farzandlariga berishi mumkin.
Gen ta'sirining namoyon bo'lishi ma'lum xususiyatlarga ega.
Xuddi shu mutant gen o'z ta'sirini turli organizmlarda turli yo'llar bilan namoyon qilishi mumkin. Bu ma'lum bir organizmning genotipi va uning ontogenezi sodir bo'lgan muhit sharoitlari bilan bog'liq.
Genning fenotipik namoyon bo'lishi belgining namoyon bo'lish darajasiga qarab o'zgarishi mumkin. Bu hodisa N.
1927 yilda V. Timofeev-Resovskiy uni gen ekspressivligi deb atashni taklif qildi. Genning harakati ko'p yoki kamroq doimiy, o'z namoyon bo'lishida barqaror yoki beqaror, o'zgaruvchan bo'lishi mumkin. Turli organizmlarda mutant genning namoyon bo'lishida biz haqiqatan ham o'zgaruvchanlikka duch kelamiz. Drosophila "ko'zsiz" mutant shakliga (ko'zsiz) ega bo'lib, ularning soni sezilarli darajada kamayadi. Bitta ota-ona juftligining avlodlariga qaraganda, ba'zi pashshalarda ko'zlar deyarli butunlay yo'q, boshqalarida esa ko'zlardagi qirralarning soni odatdagi sonning yarmiga etadi.
Xuddi shu hodisa boshqa hayvonlar va o'simliklarda ko'plab belgilarning amalga oshirilishida kuzatiladi.
Xuddi shu mutant xususiyat ba'zi odamlarda paydo bo'lishi mumkin, ammo tegishli guruhning boshqa shaxslarida emas. Bu hodisani N.V.Timofeev-Resovskiy deb atagan kirib borish genning namoyon bo'lishi. Penetratsiya mutant fenotipga ega bo'lgan populyatsiyadagi shaxslar ulushi bilan o'lchanadi.
To'liq penetratsion (100%) bilan mutant gen o'z ta'sirini unga ega bo'lgan har bir odamda namoyon qiladi; to'liq bo'lmagan penetratsiya bilan (100% dan kam), gen barcha shaxslarda o'zining fenotipik ta'sirini ko'rsatmaydi.
Ekspressivlik, penetratsiya kabi, genotipdagi genlarning o'zaro ta'siri va ikkinchisining atrof-muhit omillariga turli reaktsiyalari bilan belgilanadi. Ekspressivlik va penetratsiya genning fenotipik namoyon bo'lishini tavsiflaydi. Penetratsiya o'ziga xos xususiyatni belgilovchi asosiy genga ko'ra emas, balki genni ifodalash uchun genotipik muhitni yaratadigan modifikator genlarga ko'ra chiziqlar va populyatsiyalarning heterojenligini aks ettiradi.
Ekspressivlik - o'xshash genotiplarning atrof-muhitga reaktsiyasi. Bu ikkala hodisa ham organizm va populyatsiya hayoti uchun adaptiv ahamiyatga ega bo'lishi mumkin, shuning uchun gen ekspressiyasining ekspressivligi va penetranligi saqlanib qoladi. tabiiy tanlanish. Sun'iy tanlashda bu ikki hodisani hisobga olish juda muhimdir.
Rivojlanishda genlarning ifodalanishi atrof-muhit omillarining ta'siriga bog'liq.
Hozircha eng oson yo'li turli xil tashqi agentlarning mutant genlarga ta'sirini kuzatishdir. Shunday qilib, makkajo'xori tarkibida o'simliklarning mittiligini, musbat geotropizmini (suyanchi o'simliklar) va boshqalarni aniqlaydigan mutant genlar ma'lum. Bu genlarning ta'siri tegishli biokimyoviy o'zgarishlarga asoslanadi. Ma'lumki, masalan, o'simliklarning normal o'sishi uchun auksinlar kabi o'sish moddalari zarur. Makkajo'xorining mutant mitti shaklida auksin normal ishlab chiqariladi, ammo mitti gen auksinni oksidlovchi ferment hosil bo'lishini inhibe qiladi, buning natijasida auksin faolligi pasayadi, bu o'simlik o'sishini inhibe qilishga olib keladi.
Agar bunday o'simlik o'sish davrida gibberel kislotasiga duchor bo'lsa, o'simlik o'sishni tezlashtiradi va fenotipik jihatdan odatdagidan farq qilmaydi.
Gibberel kislotasining qo'shilishi mitti genining normal allelini ishlab chiqaradigan narsani to'ldiradi.
Gibberel kislotasining makkajo'xori o'sishiga ta'siri
Bu misoldan ko'rinib turibdiki, gen o'simlikning o'sish shaklini o'zgartiruvchi ma'lum bir ferment hosil bo'lishini nazorat qiladi. Shunday qilib, mutant genning ta'sir mexanizmini bilib, u keltirib chiqaradigan nuqsonlarni tuzatish va normallashtirish mumkin.
Eslatib o'tamiz, quyonning Himoloy rangi bir nechta allellar seriyasining bir a'zosi - c11 tomonidan belgilanadi.
Ushbu genning odatiy fenotipik namoyon bo'lishi normal harorat(taxminan 20 °) umumiy oq palto rangi bilan quyonning panjalari, quloqlari, burni va dumining uchlari qora rangga aylanishi bilan tavsiflanadi.
Turli xil harorat ta'sirida Himoloy quyonining mo'yna rangining fenotipik o'zgarishi
Bu rang melanistik pigmentlarni ishlab chiqarish bilan bog'liq terida sodir bo'ladigan ma'lum biokimyoviy reaktsiyalarga ham, atrof-muhit haroratiga ham bog'liq.
Xuddi shu rasm 30 ° dan yuqori haroratda o'stirilgan quyonning qattiq oq bo'lib chiqishini ko'rsatadi. Agar siz oq junning kichik maydonini uzib, keyin uni muntazam ravishda sovutib qo'ysangiz, unda qora jun o'sadi. Bunday holda, haroratning ta'siri genning ifodalanishiga ta'sir qiladi, ma'lum fermentlarni ishlab chiqarishga ta'sir qiladi.
Primroz o'simlikida gul rangi uchun gen mavjud bo'lib, u ham haroratga qarab o'z ta'sirini ko'rsatadi.
Agar o'simliklar 30-35 ° haroratda va yuqori namlikda o'stirilsa, gullar oq, pastroq haroratda esa qizil bo'ladi.
1935-yilda F.A.Smirnov drozofilada induksiyalangan mutatsiyalar sonini oʻrganish boʻyicha ish olib bordi: oʻlimga olib keladigan, yarim oʻlimga olib keluvchi va oʻsgan va normal yashash qobiliyatiga ega boʻlgan mutatsiyalar va har xil harorat sharoitida bu sinflarning boshqa nisbatlarini aniqladilar.
Keyinchalik, bu Drosophila psevdoobscura populyatsiyalarida ham tasdiqlandi. Mutantlar 16,5° haroratda normal rivojlangan bu turning yovvoyi populyatsiyasidan ajratilgan, 21° da yarim qonuniy, 25° da butunlay o'limga olib kelgan. Hozirgi vaqtda mikroorganizmlarning mutatsiyalari bo'yicha bunday tadqiqotlar olib borilmoqda.
Bu mutatsiyalar amber mutatsiyalari deb ataladi.
Buyrak (k) geni Ichneumon Habrobracon hebitorda ma'lum. U 30 ° C da halokatli sifatida deyarli 100% penetratsiyaga ega va past rivojlanish haroratida u deyarli ko'rinmaydi. Penetratsiyaning atrof-muhit sharoitlariga bog'liqligi barcha hayvonlar, o'simliklar va mikroorganizmlarning aksariyat mutatsiyalari uchun ma'lum.
Xuddi shu ekologik omilning ta'siri turli genlarga turli yo'llar bilan ta'sir qiladi va turli omillar bir xil genning ifodalanishiga turli yo'llar bilan ta'sir qiladi.
Atrof muhit omillarining ta'sirini o'rganish shuni ko'rsatdiki, normal sharoitda fenotipik ravishda geterozigota holatda namoyon bo'lmaydigan ba'zi retsessiv genlar o'zgargan sharoitlarda o'zini namoyon qilishi mumkin.
Agar xato topsangiz, matn qismini tanlang va Ctrl+Enter tugmalarini bosing.
Bilan aloqada
Sinfdoshlar
Hech qanday xususiyat meros qilib olinmaydi. Belgilar genotip va atrof-muhitning o'zaro ta'siri asosida rivojlanadi. Faqat genotip meros qilib olinadi, ya'ni. Tananing biologik reaktsiyasi normasini belgilaydigan, alomatlarning namoyon bo'lishi va og'irligini o'zgartiradigan genlar majmuasi. turli sharoitlar muhit.
Shunday qilib, tana tashqi muhitning xususiyatlariga ta'sir qiladi. Ba'zida bir xil gen, genotip va atrof-muhit sharoitlariga qarab, xususiyatni boshqacha namoyon qiladi yoki ifodaning to'liqligini o'zgartiradi.
Fenotipning namoyon bo'lish darajasi - ekspressivlik b. Majoziy ma'noda uni kasallikning og'irligi bilan solishtirish mumkin klinik amaliyot. Ekspressivlik Gauss taqsimot qonunlariga bo'ysunadi (ba'zilari kichik yoki o'rta miqdorda).
Ekspressivlikning o'zgarishi genetik va atrof-muhit omillariga asoslanadi. Ekspressivlik juda muhim ko'rsatkich genning fenotipik ifodasi. Uning darajasi statistik ko'rsatkich yordamida miqdoriy hisoblanadi.
Ekspressivlik shuningdek, irsiy axborotning fenotipik namoyon bo'lishini tavsiflovchi ko'rsatkichdir.
U belgining namoyon bo'lish darajasini tavsiflaydi va, bir tomondan, monogen irsiyatda mos keladigan gen allelining dozasiga yoki poligen irsiyatdagi dominant gen allellarining umumiy dozasiga, ikkinchi tomondan, atrof-muhit omillariga bog'liq. . Bunga misol qilib, AA, Aa, aa genotiplari qatorida kamayib borayotgan tungi go'zallik gullarining qizil rangining intensivligi yoki odamlarda teri pigmentatsiyasining intensivligi, bu poligenda dominant allellar sonining ko'payishi bilan ortadi. tizim 0 dan 8 gacha (qarang.
guruch. 3.80). Atrof-muhit omillarining belgining ekspressivligiga ta'siri ultrabinafsha nurlanishida odamlarda terining pigmentatsiyasi darajasining oshishi, sarg'ish paydo bo'lganda yoki ba'zi hayvonlarda mo'yna qalinligining oshishi bilan namoyon bo'ladi. o'zgartirish harorat rejimi yilning turli fasllarida.
Ba'zi hollarda genetik xususiyat hatto paydo bo'lmasligi mumkin.
Agar gen genotipda bo'lsa, lekin u umuman ko'rinmasa, u kirib boradi. (Rus olimi Timofeev-Risovskiy 1927). Kirish- fenotipda ma'lum bir genni ko'rsatadigan shaxslar soni (%), bu xususiyat o'zini namoyon qilishi mumkin bo'lgan shaxslar soniga nisbatan.
Penetratsiya ko'plab genlarning ifodalanishiga xosdir. Muhim tamoyil - "hammasi yoki hech narsa" - u o'zini namoyon qiladi yoki yo'q.
- irsiy pankreatit - 80%
- sonning dislokatsiyasi - 25%
- ko'zning malformatsiyasi
- retinoblastoma - 80%
- otoskleroz - 40%
- koma - 10%
— Kirish genotipda mavjud bo'lgan ma'lumotlarning fenotipik namoyon bo'lish chastotasini aks ettiradi.
Bu genning dominant alleli ushbu allelning barcha tashuvchilariga nisbatan belgida namoyon bo'ladigan shaxslar foiziga to'g'ri keladi.
Genning dominant allelining to'liq penetratsiyasi bu allel ishlaydigan va uning uchun noyob muhit bo'lgan genotip tizimi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Belgilarning shakllanishi jarayonida allel bo'lmagan genlarning o'zaro ta'siri ularning allellarining ma'lum kombinatsiyasi bilan ulardan birining dominant allelining namoyon bo'lmasligiga olib kelishi mumkin.
Xantingtonning xoreasi boshning beixtiyor chayqalishi sifatida namoyon bo'ladi. Oyoq-qo'llar, asta-sekin o'sib boradi va o'limga olib keladi.
Erta postembrional davrda paydo bo'lishi mumkin, in etuk yosh yoki umuman ko'rinmaydi. Ekspressivlik ham, penetratsiya ham tabiiy tanlanish orqali saqlanadi, ya'ni.
patologik belgilarni boshqaradigan genlar har xil ekspressivlik va penetratsiyaga ega bo'lishi mumkin: genning barcha tashuvchilari kasal bo'lib qolmaydi, kasal bo'lganlarda esa namoyon bo'lish darajasi boshqacha bo'ladi.
Xususiyatning namoyon bo'lishi yoki to'liq bo'lmasligi, shuningdek uning yo'qligi atrof-muhitga va boshqa genlarning o'zgartiruvchi ta'siriga bog'liq.
Gen harakat qilishi mumkin pleiotropik(ko'plik), ya'ni. turli reaktsiyalarning borishiga va ko'plab belgilarning rivojlanishiga bilvosita ta'sir qiladi. Genlar boshqa belgilarga ta'sir qilishi mumkin turli bosqichlar ontogenez.
Agar gen kech ontogenezda yoqilgan bo'lsa, unda ahamiyatsiz ta'sir mavjud. Agar yoqilgan bo'lsa erta bosqichlar- o'zgarishlar yanada muhimroq.
Fenilketanuriya. Bemorlarda fenilalanin gidrolaza fermentini o'chiradigan mutatsiya mavjud. Shuning uchun fenilalanin tirozinga aylantirilmaydi. Natijada qondagi fenilalanin miqdori ortadi. Agar bu patologiya erta (1 oygacha) aniqlansa va bola boshqa parhezga o'tkazilsa, rivojlanish normal davom etadi, agar keyinroq miya hajmi kamayadi. aqliy zaiflik, normal rivojlanmaydi, pigmentatsiya yo'q, aqliy qobiliyatlar minimaldir.
Pleiotropiya genlar va belgilarning integratsiyasini aks ettiradi.
Odamda Fankoni sindromiga olib keladigan g'ayritabiiy gen mavjud (malformatsiya yoki yo'qligi). bosh barmog'i, nuqson yoki etishmasligi radius, buyrakning kam rivojlanganligi, jigarrang pigment dog'lari, qon hujayralarining etishmasligi).
X xromosomasi bilan bog'liq bo'lgan gen mavjud.
Infektsiyalarga qarshi immunitet va qon hujayralarining etishmasligi.
X xromosomasi bilan bog'langan dominant gen pilonefrit, labirint eshitish qobiliyatini yo'qotishdir.
Marfani sindromi - o'rgimchak barmoqlari, ko'z linzalarining joylashishi, yurak nuqsonlari.
Genokopiya(yunoncha
Genlarning kirib borishi va ekspressivligi haqida tushuncha.
genos jinsi, kelib chiqishi + lat. nusxa to'plami) - atama 1957 yilda taklif qilingan
Nemis genetiki X.Naxtsheym.Har xil allel bo'lmagan genlar ta'sirida bir belgining o'xshash o'zgarishlarini bildiradi, ularni ba'zan geterogen guruhning mimetik genlari deb ataladi.
genokopiyalar- gen nusxalari.
Turli genlarning allellari, shuningdek, turli xil genlarning o'zaro ta'siri yoki yakuniy mahsulot sintezining to'xtashi bilan bir biokimyoviy jarayonning turli bosqichlarining buzilishi natijasida yuzaga keladigan fenotipdagi bir xil o'zgarishlar - masalan, Drosophila melanogasterda bir qator. Qizil ko'z fenotipini keltirib chiqaradigan allel bo'lmagan genlarning mutatsiyalari ma'lum (jigarrang pigment sintezi buzilgan).
42.Oʻzgaruvchanlik.
O'zgaruvchanlik shakllari: modifikatsiya va genotipik, ularning ontogenez va evolyutsiyadagi ahamiyati.
O'zgaruvchanlik
Hayotning belgilaridan biri o'zgaruvchanlikdir.
Har qanday tirik organizm o'z turining boshqa vakillaridan farq qiladi
O'zgaruvchanlik- tirik organizmlarning mavjud bo'lish xususiyati turli shakllar. Guruh Va individual o'zgaruvchanlik - evolyutsion ahamiyatiga ko'ra tasniflash.
Bir guruh organizmlar tomonidan amalga oshiriladigan o'zgaruvchanlik guruh deb ataladi, bir organizmda yoki uning hujayralari guruhida esa individualdir.
- fenotipik
- tasodifiy
- modifikatsiya
- genotipik
- somatik
- generativ (mutatsion, kombinativ)
a) genetik
b) xromosoma
c) genomik
Modifikatsiyaning o'zgaruvchanligi
fenokopiyalar. Fenokopiyalar- genetik xususiyatlarni taqlid qiluvchi atrof-muhit sharoitlaridan kelib chiqqan fenotipik o'zgarishlar.
O'zgaruvchanlik irsiy (noaniq, individual genotipik) va irsiy bo'lmagan (aniq, guruh, modifikatsiya) bo'lishi mumkin. Irsiy o'zgaruvchanlik genotipning o'zgarishi bilan bog'liq, irsiy bo'lmagan o'zgaruvchanlik atrof-muhit sharoitlari ta'sirida fenotipning o'zgarishi bilan bog'liq.
Mod.meas qiymati: Moslashish - berilgan muhit sharoitlariga moslashish
Genotip ma'nosi.
o'zgarish: Tabiiy va sun'iy tanlanish uchun material, populyatsiyada yangi irsiy o'zgarishlarning tarqalishi.
43. Fenotipik o'zgaruvchanlik va uning turlari. O'zgartirishlar va ularning xususiyatlari.
Xususiyatning reaktsiya normasi. Fenokopiyalar. Moslashuvchan tabiat modifikatsiyalari.
Belgilari va mexanizmidagi o'zgarishlarning tabiatiga ko'ra:
- fenotipik
- tasodifiy
- modifikatsiya
Modifikatsiyaning o'zgaruvchanligi atrof-muhit omillari ta'sirida fenotipning o'zgarishini aks ettiradi (sportchilarda mushak va suyak massasining kuchayishi va rivojlanishi, baland tog'larda va uzoq shimolda eritropoezning kuchayishi).
Fenotipik o'zgaruvchanlikning alohida holati - fenokopiyalar. Fenokopiyalar- genetik xususiyatlarni taqlid qiluvchi atrof-muhit sharoitlaridan kelib chiqqan fenotipik o'zgarishlar. Ta'sir qilgan tashqi sharoitlar genetik jihatdan normal tana butunlay boshqa genotipning xususiyatlari ko'chiriladi.
Rang ko'rligining namoyon bo'lishi ovqatlanish, zaif aqliy konstitutsiya va asabiylashishning kuchayishi ta'sirida paydo bo'lishi mumkin.
Biror kishi vitiligo kasalligini rivojlantiradi (odamlarning 1%) - terining pigmentatsiyasining buzilishi. Bemorlarning 30% genetik nuqsonga ega, qolganlarida kasbiy vitiligo (tanaga maxsus kimyoviy va toksik moddalar ta'siri) mavjud. 15 yil oldin Germaniyada bolalar fekomeliya bilan tug'ilgan - qisqargan, qanotga o'xshash qo'llar. Ochib berdi. Agar ona Telidomidni (homilador ayollar uchun ko'rsatiladigan sedativ) qabul qilgan bo'lsa, bunday bolalar tug'ilishi sodir bo'ladi.
Natijada normal mutant bo'lmagan genotip mutatsiyani oldi.
Fenokopiyalar ko'p hollarda tashqi muhit ta'sirida embriogenezning dastlabki bosqichlarida paydo bo'ladi, bu esa tug'ma kasalliklar rivojlanish nuqsonlari.
Fenokopiyalarning mavjudligi kasalliklarga tashxis qo'yishni qiyinlashtiradi.
Nashr qilingan sana: 2015-01-26; O'qilgan: 3805 | Sahifaning mualliflik huquqining buzilishi
studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,003 s)…
Ekspressivlik
Ekspressivlik: bu xususiyatni namoyon qiluvchi shaxslar orasida bir xil xususiyatni ifodalash emas; mutatsiyaning fenotipik namoyon bo'lish darajasi.
Bunga misol sifatida Drosophila ko'zlarini o'zgartiradigan Lob mutatsiyasining namoyon bo'lishi mumkin. Mutatsiya dominant, ammo agar biz geterozigotali shaxslarni solishtirsak, unda bir xil genotipga qaramay, uning namoyon bo'lishi juda farq qiladi - dan to'liq yo'qligi ko'zlar katta ko'zlarga deyarli yovvoyi turdagi.
Orasida shaxslar hamma bilan uchrashadilar mumkin bo'lgan variantlar ko'z. Bu o'zgaruvchan ekspressivlik holati. Eng oddiy holatda, agar bu xususiyatni kodlaydigan allel penetran bo'lsa, biz belgining kuchli va zaif namoyon bo'lishi haqida gapirishimiz mumkin. Penetratsiya - bu xususiyatning faqat namoyon bo'lishi yoki namoyon bo'lmasligini hisobga oladigan sifatli xususiyatdir. Ekspressivlik, agar u namoyon bo'lsa, uning namoyon bo'lishining miqdoriy tomonini hisobga oladi.
Ekspressivlik simptomlarning tabiati va zo'ravonligini, shuningdek, kasallikning boshlanishi yoshini aks ettiradi.
Bunday o'zgaruvchanlikning yaqqol misoli MEN I turidir.
Bitta mutatsiyaga uchragan bir oiladagi bemorlarda bir yoki barcha endokrin to'qimalarning, shu jumladan oshqozon osti bezi, paratiroid bezlari, gipofiz bezi va yog 'to'qimalarining giperplaziyasi yoki neoplaziyasi bo'lishi mumkin. Natijada, kasallikning klinik ko'rinishi juda xilma-xildir: uni bir oiladagi bemorlarda topish mumkin oshqozon yarasi gipoglikemiya, urolitiyoz yoki gipofiz o'smalari.
5.8. Ekspressivlik va o'tkazuvchanlik. Genokopiyalar
Ba'zida shish paydo bo'lishi bilan tavsiflangan dominant kasalliklarda ekspressivlikdagi farqlar o'smani bostiruvchi genlardagi qo'shimcha mutatsiyalar tufayli yuzaga keladi.
Huntington kasalligi va polikistik buyrak kasalligi kabi kasalliklarda namoyon bo'ladi turli yoshda, ko'pincha faqat kattalarda, mutant gen tug'ilishdan bemorlarda mavjud bo'lishiga qaramasdan.
Boshlanish yoshidagi o'zgaruvchanlikni o'zgaruvchan ekspressivlikning natijasi deb hisoblash kerakmi yoki yo'qmi, bu to'liq aniq emas. Bir tomondan, to'liq emasligini isbotlash kerak to'liq tekshiruv oila a'zolari va ularning hayoti davomida kuzatish.
Boshqa tomondan, ifoda yo'qligi minimal gen ifodasi sifatida qaralishi mumkin.
Agar dominant kasallik bilan og'rigan odam mutatsiyani meros qilib olgan bolasida kasallik qanchalik og'ir bo'lishini bilmoqchi bo'lsa, u ekspressivlik masalasini ko'taradi. Gen diagnostikasi yordamida hatto o'zini namoyon qilmaydigan mutatsiyani aniqlash mumkin, ammo ma'lum bir oilada mutatsiyaning ekspressivlik doirasini oldindan aytib bo'lmaydi.
O'zgaruvchan ekspressivlik, gen ekspressiyasining to'liq yo'qligiga sabab bo'lishi mumkin:
— bir xil yoki boshqa lokuslarda joylashgan genlarning ta'siri;
- tashqi va tasodifiy omillar ta'siri.
Masalan, alfa-spektrindagi nuqson tufayli yuzaga keladigan irsiy ovalotsitozning og'irligi genlarning ifodalanish darajasiga bog'liq. Geterozigotalarda mutant allelning kam ifodalanishi kasallikni engillashtiradi, gomologik allel (trans-allel) esa uni kuchaytiradi.
Kistik fibrozda R117H mutatsiyasining zo'ravonligi (membrananing o'tkazuvchanligini regulyator oqsilining 117-pozitsiyasida argininni histidin bilan almashtirish) oddiy mRNK kontsentratsiyasini aniqlaydigan qo'shilish joyidagi polimorfizmning sis-ta'siriga bog'liq.
Boshqa lokuslarda joylashgan genlar ham mutatsiyaning namoyon bo'lishiga ta'sir qiladi. Shunday qilib, o'roqsimon hujayrali anemiyaning og'irligi globin alfa zanjiri lokusuning genotipiga, monogen giperlipoproteinemiya esa bir nechta lokuslarning genotipiga bog'liq.
Monogen giperlipoproteinemiya, porfiriya va gemokromatozning og'irligi ovqatlanish, spirtli ichimliklarni iste'mol qilish, chekish va chekish bilan bog'liq. jismoniy faoliyat. Tasodifiy omillar ta'siriga misol - turli darajalarda retinoblastoma, neyrofibromatoz yoki tuberous sklerozli bir xil egizaklardagi lezyonlarning jiddiyligi va darajasi.
Tasodifiy omillar X bilan bog'liq kasallik yoki immunoglobulin genlari va T-limfotsitlarning antigenni tanib olish retseptorlari yetilishi davrida genlarning qayta tuzilishi va mutatsiyalari bo'lgan bir xil geterozigotli egizak qizlarda X xromosomasining inaktivatsiyasidagi farqlarni aniqlaydi.
Avtosomal dominant kasalliklarda penetranlik va ekspressivlik haqida gapirish odatiy hol bo'lsa-da, xuddi shu tamoyillar xromosoma, autosomal retsessiv, X-bog'langan va poligenik kasalliklarga nisbatan qo'llaniladi.
Havolalar:
Bu tushunchalar birinchi marta 1926 yilda N.V. Timofeev Ressovskiy va 0. Vogt belgilarning o'zgaruvchan namoyon bo'lishini va ularni boshqaradigan genlarni tasvirlash uchun. Ekspressivlik bu xususiyatni boshqaradigan genga ega bo'lgan turli shaxslarda bir xil xususiyatning namoyon bo'lish darajasi (variatsiyasi). Past va yuqori ekspressivlik kuzatiladi. Masalan, RVI ning bir xil tashxisi bo'lgan uch xil bemorlarda (A, B va C) rinitning (burun oqishi) turli zo'ravonligini ko'rib chiqing.
Bemor A da rinit ifodalangan engil daraja("sniffing"), bu sizga kun davomida bitta ro'molcha bilan o'tishga imkon beradi; B bemorida rinit o'rtacha darajada ifodalanadi (kuniga 2-3 ro'molcha); Bemor C rinitning yuqori darajadagi zo'ravonligiga ega (5-6 ro'molcha).
Bitta alomatning emas, balki umuman kasallikning namoyon bo'lishi haqida gapirganda, shifokorlar ko'pincha bemorning ahvolini qoniqarli yoki o'rtacha og'irlikda yoki og'ir deb baholaydilar.
bu holda ekspressivlik tushunchasi "kasallikning og'irligi" tushunchasiga o'xshaydi.
Kirish- bu xususiyatni boshqaradigan genga ega bo'lgan turli shaxslarda bir xil xususiyatning namoyon bo'lish ehtimoli. Penetratsiya bu belgini boshqaradigan gen tashuvchisi bo'lgan shaxslarning umumiy sonidan ma'lum bir xususiyatga ega bo'lgan shaxslarning foizi sifatida o'lchanadi.
0 to'liq yoki to'liq bo'lishi mumkin.
To'liq bo'lmagan penetratsion kasallikning misoli 0RVI bilan bir xil rinitdir. Shunday qilib, A bemorida rinit yo'q deb taxmin qilishimiz mumkin (lekin kasallikning boshqa belgilari ham bor), B va C bemorlarida esa rinit bor.
7. Belgilarning irsiylanish turlari, ularning xususiyatlari. Ekspressivlik va o'tkazuvchanlik.
Shuning uchun bu holda rinitning penetratsiyasi 66,6% ni tashkil qiladi.
To'liq penetratsion kasallikka misol autosomal dominantdir. Xantingtonning xoreasi(4r16). 0na asosan 31-55 yoshdagi odamlarda (77% hollarda), boshqa bemorlarda esa - boshqa yoshdagilarda: hayotning birinchi yillarida ham, 65, 75 va undan ko'p yoshda ham namoyon bo'ladi. Shuni ta'kidlash kerakki, agar bu kasallik geni ota-onalardan birining avlodiga o'tadigan bo'lsa, unda kasallik, albatta, o'zini namoyon qiladi, bu to'liq penetratsiyadir.
To'g'ri, bemor har doim ham boshqa sababdan o'lib, Xantington xoreasining namoyon bo'lishini ko'rish uchun yashamaydi.
Genkopiya va uning sabablari
Genokopiyalar (lat.
genokopiya) turli xil allel bo'lmagan genlar ta'sirida hosil bo'lgan o'xshash fenotiplardir.
Bir qator shunga o'xshashlar tashqi namoyon bo'lishi alomatlar, shu jumladan irsiy kasalliklar, turli xil allel bo'lmagan genlar sabab bo'lishi mumkin. Bu hodisa genokopiya deb ataladi.
Gen nusxalarining biologik tabiati shundan iboratki, hujayradagi bir xil moddalarning sintezi ba'zi hollarda turli yo'llar bilan amalga oshiriladi.
Insonning irsiy patologiyasida fenokopiyalar - o'zgarishlarni o'zgartiruvchi - ham muhim rol o'ynaydi.
Ular rivojlanish jarayonida tashqi omillar ta'sirida ma'lum bir genotipga bog'liq belgi o'zgarishi mumkinligi bilan bog'liq; bu holda boshqa genotipga xos xususiyatlar ko'chiriladi.
Ya'ni, bu fenotipdagi bir xil o'zgarishlar bo'lib, ular turli xil genlarning allellari tomonidan yuzaga keladi, shuningdek, sintezning to'xtashi bilan bir xil biokimyoviy jarayonning turli bosqichlarining turli xil o'zaro ta'siri yoki buzilishi natijasida yuzaga keladi.
O'zini genlarning harakatini yoki ularning o'zaro ta'sirini ko'rsatadigan ma'lum mutatsiyalarning ta'siri sifatida namoyon bo'ladi.
Xuddi shu xususiyat (belgilar guruhi) turli xil genetik sabablar (yoki heterojenlik) tufayli yuzaga kelishi mumkin. Bu ta'sir nemis genetiki X. Nachtheimning taklifi bilan 20-asrning 40-yillari o'rtalarida olingan.
Ism genlarni nusxalash. Genlarni nusxalash sabablarining uchta ma'lum guruhi mavjud.
Birinchi guruhning sabablari polilokus tufayli heterojenlikni yoki turli xil xromosomalarda turli lokuslarda joylashgan turli genlarning ta'sirini birlashtiradi. Masalan, murakkab qandlar - glikozaminoglikanlar almashinuvining irsiy kasalliklari orasida mukopolisaxaridozlarning 19 turi (kichik tiplari) aniqlangan. Barcha turdagi xususiyatlar
turli fermentlardagi nuqsonlar bilan tavsiflanadi, lekin bir xil (yoki o'xshash) alomatlar bilan namoyon bo'ladi gargoylik dismorfizm yoki qo'ng'iroq qiluvchining fenotipi Kvazimodo - frantsuz adabiyoti klassikasi Viktor Gyugoning "Notr Dam sobori" romanining bosh qahramoni.
Shunga o'xshash fenotip ko'pincha mukolipidozlarda (lipid almashinuvining buzilishi) kuzatiladi.
Polilokusning yana bir misoli fenilketonuriya. Endi nafaqat u klassik turi, fenilalanin 4-gidroksilaza (12q24.2) etishmovchiligidan kelib chiqqan, shuningdek, uchta atipik shakllar: biri dihidropteridin reduktaza (4p15.1) etishmovchiligi, yana ikkitasi piruvoyltetrahidropterin sintetaza va tetrahidrobiopterin fermentlarining etishmovchiligi (tegishli genlar hali aniqlanmagan) tufayli yuzaga keladi.
Polilokusning qo'shimcha misollari: glikogenoz (10 genokopiya), Ellers-Danlos sindromi (8), Reklingxauzen neyrofibramatozi (6), konjenital hipotiroidizm (5), gemolitik anemiya(5), Altsgeymer kasalligi (5), Bardet-Biedl sindromi (3), saraton sut bezi (2).
Ikkinchi guruhning sabablari intralokus heterojenligi bilan birlashtirilgan.
Bunga ko'p allelizm (2-bobga qarang) yoki mavjudligi sabab bo'ladi genetik birikmalar, yoki homolog xromosomalarning bir xil joylarida ikkita bir xil patologik allelga ega bo'lgan juft geterozigotalar. Ikkinchisiga misol qilib, globinlarning beta zanjirlarini kodlovchi ikkita genning o'chirilishi natijasida hosil bo'lgan geterozigotali beta talassemiya (11p15,5) bo'lib, bu HbA2 gemoglobin darajasining oshishiga va (yoki normal) darajasining oshishiga olib keladi. gemoglobin HbF.
Uchinchi guruhning sabablari bir xil genning turli nuqtalarida mutatsiyalar tufayli heterojenlikni birlashtiradi.
Bunga misol qilib, kasallik uchun mas'ul bo'lgan genda deyarli 1000 nuqtali mutatsiyalar mavjudligi sababli rivojlanadigan mukovistsidozni (7q31-q32) keltirish mumkin.
Kistik fibroz genining umumiy uzunligini (250 ming bp) hisobga olsak, unda 5000 tagacha shunday mutatsiyalar topilishi kutilmoqda. Bu gen xlorid ionlarini transmembran tashish uchun mas'ul bo'lgan oqsilni kodlaydi, bu esa tashqi sekretsiya bezlari (ter, tupurik, til osti va boshqalar) sekretsiyasining viskozitesini oshirishga va ularning kanallarining tiqilib qolishiga olib keladi.
Yana bir misol, fenilalanin 4-gidroksilaza (12q24.2) ni kodlovchi genda 50 nuqtali mutatsiyalar mavjudligidan kelib chiqqan klassik fenilketonuriya; Umuman olganda, ushbu kasallikda genning 500 dan ortiq nuqta mutatsiyasini aniqlash kutilmoqda.
Ularning aksariyati chegaralangan fragment uzunligi (RFLP) yoki tandem takroriy soni (VNTP) polimorfizmidan kelib chiqadi. Oʻrnatilgan: asosiy mutatsiya Slavyan populyatsiyalarida fenilketonuriya geni - R408 Vt/
Pleiotropiya effekti
Genlar va belgilar o'rtasidagi munosabatlar tabiatidagi yuqorida aytib o'tilgan noaniqlik ham ifodalangan. pleiotropiya effekti yoki pleiotropik ta'sir, bir gen bir qator belgilarning shakllanishiga sabab bo'lganda.
Masalan, autosomal retsessiv ataksiya-telangiektaziya geni yoki Louis-Bar sindromi(11q23.2) bir vaqtning o'zida kamida oltita tana tizimiga (asab va immunitet tizimlari, teri, nafas olish organlarining shilliq pardalari va oshqozon-ichak trakti, shuningdek, ko'zlarning kon'yunktiva).
Boshqa misollar: gen Bardet-Biedl sindromi(16q21) demans, polidaktiliya, semizlik, retinaning pigmentar degeneratsiyasini keltirib chiqaradi; Fankoni anemiya geni (20q13.2-13.3), topoizomeraza I faolligini nazorat qiladi, kamqonlik, trombotsitopeniya, leykopeniya, mikrosefaliya, radius aplaziyasi, birinchi barmoqning metakarpal suyagi gipoplaziyasi, yurak, buyraklar malformatsiyasini keltirib chiqaradi. gipospadias, terining pigment dog'lari, xromosomalarning mo'rtligining kuchayishi.
Birlamchi va ikkilamchi pleiotropiya mavjud.
Birlamchi pleiotropiya mutant ferment oqsilining biokimyoviy ta'sir mexanizmlari (masalan, fenilketonuriyadagi fenilalanin-4-gidroksilaza etishmovchiligi) tufayli yuzaga keladi.
Ikkilamchi pleiotropiya birlamchi pleiotropiya natijasida rivojlangan patologik jarayonning asoratlari tufayli yuzaga kelgan.
Masalan, talassemiya bilan og'rigan bemorda gematopoez va parenximali organlarning gemosiderozi kuchayishi tufayli bosh suyagi suyaklarining qalinlashishi va gepatolienal sindrom paydo bo'ladi.
Ko'pchilik genetik kasalliklar oilada aniq belgilangan; bular. g'ayritabiiy fenotip oddiydan osongina ajratiladi. Kimdan klinik tajriba Biroq, ma'lumki, odam boshqa oila a'zolarida kasallikni keltirib chiqaradigan bir xil genotipga ega bo'lsa ham, ba'zi kasalliklar o'zini namoyon qilmasligi mumkin. Boshqa hollarda, xuddi shu kasallik klinik zo'ravonlik, simptomlar doirasi yoki boshlanish yoshi jihatidan juda o'zgaruvchan ko'rinishga ega bo'lishi mumkin.
Fenotipik ifoda anormal genotip qarish, boshqa genetik lokuslar yoki atrof-muhit omillari ta'sirida o'zgarishi mumkin. Ifodadagi farqlar ko'pincha tashxis va nasl-nasabni izohlashda qiyinchiliklarga olib kelishi mumkin. Ifodadagi farqlarni tushuntirishi mumkin bo'lgan ikki xil mexanizm mavjud: pasaytirilgan penetratsiya va o'zgaruvchan ekspressivlik.
Kirish- genning har qanday fenotipik ko'rinishga ega bo'lish ehtimoli. Agar fenotipning ifoda chastotasi 100% dan kam bo'lsa, ya'ni. Hech qanday namoyon bo'lmasdan tegishli genotipga ega bo'lgan odamlar bor, ular genning to'liq penetratsiyasi borligini aytishadi. Penetratsiya - bu hammasi yoki hech narsa tushunchasi. Bu patologik genotipga ega bo'lgan odamlarning foizi va uning namoyon bo'lishi, hech bo'lmaganda, ma'lum darajada.
Ekspressivlik- bitta patologik genotipga ega bo'lgan shaxslar o'rtasida fenotip ifodasining jiddiyligi. Kasallikning og'irligi bir xil genotipga ega bo'lgan odamlarda farq qilsa, fenotip o'zgaruvchan ekspressivlikka ega deyiladi. Hatto bir nasl-nasabda, bir xil mutant genlarga ega bo'lgan ikkita odamda bir xil belgilar va alomatlar bo'lishi mumkin va kasallikning boshqa ko'rinishlari ta'sirlangan to'qimalar va organlarga qarab farq qilishi mumkin.
Biroz qiyinchiliklar Yoshga bog'liq penetratsiya va o'zgaruvchan ekspressivlik natijasida yuzaga keladigan kasallik fenotiplarining merosxo'rligini tushunishda NF1 autosomal dominant neyrofibromatoz misolini ko'rib chiqish mumkin. 1-toifa neyrofibromatoz - tez-tez kasallik asab tizimi, ko'zlar va teri, taxminan 3500 tug'ilishdan 1 tasida uchraydi. Etnik guruhlar o'rtasida kasallikning tarqalishida sezilarli farqlar yo'q.
1-toifa neyrofibromatozning merosxo'rligiga misol - NF1Neyrofibromatoz 1-tur(NF1) terida ko'plab yaxshi xulqli o'smalar, neyrofibromalar o'sishi bilan tavsiflanadi; kofe dog'lari yoki kafe au lait dog'lari deb nomlanuvchi terining ko'p sonli tekis, tartibsiz pigmentli joylari mavjudligi; ko'zning irisida (Lisch nodullari) mayda yaxshi xulqli o'smalarning (hamartoma) o'sishi; Ba'zan aqliy zaiflik, markaziy asab tizimining o'smalari, tarqalgan pleksiform neyrofibromalar va asab tizimining yoki mushaklarning malign o'smalarining rivojlanishi. Shunday qilib, kasallik pleiotropik fenotipga ega.
1-turi(NF1) birinchi marta 1882 yilda shifokor fon Recklinghausen tomonidan to'liq tavsiflangan, ammo kasallik, ehtimol, qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lgan. Voyaga etgan heterozigotlarda deyarli har doim kasallikning ma'lum bir dalillari bo'lsa-da (ya'ni, kattalarda 100% penetratsiya), ba'zilarida faqat "kofe" dog'lari, sepkillar, aksillar maydoni va Lisch nodullari, boshqalari bo'lishi mumkin hayot uchun xavfli yaxshi xulqli o'smalar, ta'sir orqa miya yoki ekstremitalarning malign sarkomalari.
Shunday qilib, mavjud o'zgaruvchan ekspressivlik; Xuddi shu nasl ichida ham ba'zi bemorlar jiddiy ta'sir ko'rsatadi, boshqalari esa ozgina ta'sir qiladi. Bolalarda tashxis qo'yish qiyinlashadi, chunki semptomlar yoshi bilan asta-sekin rivojlanadi. Misol uchun, yangi tug'ilgan davrda, barcha ta'sirlangan odamlarning yarmidan kamrog'i, hech bo'lmaganda, eng ko'p engil simptom kasalliklar, "qahva" dog'lari. Shuning uchun penetratsiya yoshga bog'liq.
IN NF1 geni Gen mahsuloti - neyrofibromin funktsiyasining pasayishiga olib keladigan ko'plab turli mutatsiyalar aniqlangan. NF1 holatlarining taxminan yarmi irsiy emas, balki yangi mutatsiya tufayli yuzaga keladi.
Asosiy genetik muammo NF1 bilan og'rigan bemorlarning oilalariga maslahat berish- ikkita bir xil ehtimoliy imkoniyatlardan birini tanlash zarurati: proband kasalligi sporadik, ya'ni. yangi mutatsiya yoki bemorda gen mavjud bo'lgan ota-onadan kasallikning klinik jihatdan ahamiyatli shaklini meros qilib olgan, ammo zaif o'zini namoyon qiladi. Agar proband nuqsonni meros qilib olsa, uning birodaru opa-singillari ham bu holatni meros qilib olish xavfi 50% ni tashkil qiladi; ammo probandda yangi mutatsiya bo'lsa, birodarlar uchun xavf juda kichik.
Ikkala holatda ham bemorning genga o'tishi xavfi katta avlodlar, 50% ni tashkil qiladi. Ushbu noaniqlikni hisobga olgan holda, NF1 bilan og'rigan bemorlarning oilalari kasallikni molekulyar genetik test yordamida presimptomatik va hatto prenatal tarzda aniqlash mumkinligini bilishlari kerak. Afsuski, molekulyar diagnostika odatda kasallikning rivojlanishi yoki yo'qligi haqidagi savolga javob berishi mumkin, ammo uning zo'ravonligini aniqlay olmaydi. Dismorfiya, aqliy zaiflik va ko'p sonli neyrofibromalar bilan genlarning to'liq yo'q qilinishi bilan bog'liqligi bundan mustasno. erta yosh, fenotipning zo'ravonligi va NF1 genidagi o'ziga xos mutatsiyalar o'rtasida hech qanday bog'liqlik topilmadi.
To'liq penetratsiyaga ega bo'lmagan autosomal dominant malformatsiyaning yana bir misoli ektrodaktiliya kabi qo'llarni ajratishning buzilishi. Malformatsiya rivojlanishning oltinchi yoki ettinchi haftasida, qo'llar va oyoqlar shakllanganda sodir bo'ladi. Kasallik lokusning heterojenligini ko'rsatadi. Kamida beshta lokus aniqlangan, ammo ularning faqat bir nechtasida haqiqiy mas'ul gen tasdiqlangan. Qo'l nuqsonlari bo'lgan nasllarning to'liq o'tkazilmasligi avlodlarning o'tkazib yuborilishiga olib kelishi mumkin va bu genetik maslahatni qiyinlashtiradi, chunki normal qo'llari bo'lgan odam kasallik genini o'tkazishi va shu bilan bolalarga ta'sir qilishi mumkin.
Garchi umuman meros qoidalari monogen kasalliklar avtosomal yoki X-bog'langan va dominant yoki retsessiv deb osongina tasniflanishi mumkin, individual nasldagi meros merosning naqshini izohlashni qiyinlashtiradigan turli xil boshqa omillar bilan yashirilishi mumkin.
Diagnostika qiyinchiliklari to'liq bo'lmaganligi sababli yuzaga kelishi mumkin kirib borish yoki kasallikning o'zgaruvchan ekspressivligi; gen ekspressiyasiga boshqa genlar va atrof-muhit omillari ta'sir qilishi mumkin; ba'zi genotiplar tug'ilishgacha omon qolmaydi; Qarindoshlarda yoki kasallikning mavjudligi haqida aniq ma'lumot bo'lmasligi mumkin oilaviy munosabatlar; dominant va X bilan bog'liq kasalliklar yangi mutatsiyalarni keltirib chiqarishi mumkin; va nihoyat, bugungi kunda rivojlangan mamlakatlarning ko'pchiligiga xos bo'lgan kichik oila kattaligi bilan bemor tasodifan oiladagi yagona kasal bo'lib qolishi mumkin, bu meros turi bo'yicha qaror qabul qilishni juda qiyinlashtiradi.
Genetik kasallik erta davrdan boshlab, inson hayotining istalgan vaqtida paydo bo'lishi mumkin intrauterin rivojlanish keksalikka qadar. Ulardan ba'zilari bachadonda o'limga olib kelishi mumkin, boshqalari xalaqit berishi mumkin normal rivojlanish homila va tug'ilishdan oldin aniqlangan (masalan, ultratovush tekshiruvi), lekin tirik tug'ilishga mos keladi; boshqalari faqat tug'ilgandan keyin aniqlanishi mumkin. (Genetik va tug'ma kasalliklar ko'pincha chalkashib ketadi.
