Περιεχόμενο
Η γενετική είναι η μελέτη της κληρονομικότητας, της διαδικασίας ενός γονέα που μεταφέρει ορισμένα γονίδια στα παιδιά. Η εμφάνιση ενός ατόμου - ύψος, χρώμα μαλλιών, χρώμα δέρματος και χρώμα ματιών - καθορίζεται από τα γονίδια. Άλλα χαρακτηριστικά που επηρεάζονται από την κληρονομικότητα είναι:
- Πιθανότητα εμφάνισης ορισμένων ασθενειών
- Ψυχικές ικανότητες
- Φυσικά ταλέντα
Ένα ανώμαλο χαρακτηριστικό (ανωμαλία) που μεταδίδεται μέσω οικογενειών (κληρονομούνται) μπορεί:
- Δεν επηρεάζουν την υγεία ή την ευημερία σας. Για παράδειγμα, το χαρακτηριστικό μπορεί να προκαλέσει απλά ένα άσπρο έμπλαστρο τρίχας ή ένα αυτί που είναι μεγαλύτερο από το κανονικό.
- Έχετε μόνο ένα δευτερεύον αποτέλεσμα, όπως η χρωματική τύφλωση.
- Έχετε σημαντική επίδραση στην ποιότητα ή τη διάρκεια ζωής σας.
Για τις περισσότερες γενετικές διαταραχές συνιστάται γενετική συμβουλευτική. Πολλά ζευγάρια μπορεί επίσης να θέλουν να αναζητήσουν προγεννητική διάγνωση εάν κάποιος από αυτούς έχει γενετική διαταραχή.
Πληροφορίες
Τα ανθρώπινα όντα έχουν κύτταρα με 46 χρωμοσώματα. Αυτά αποτελούνται από 2 χρωμοσώματα που καθορίζουν ποιο φύλο είναι (χρωμοσώματα Χ και Υ) και 22 ζεύγη μη-συζυγικών (αυτοσωματικών) χρωμοσωμάτων. Τα αρσενικά είναι "46, XY" και τα θηλυκά είναι "46, ΧΧ". Τα χρωμοσώματα αποτελούνται από κλώνους γενετικής πληροφορίας που ονομάζεται DNA. Κάθε χρωμόσωμα περιέχει τμήματα DNA που ονομάζονται γονίδια. Τα γονίδια φέρουν τις πληροφορίες που χρειάζεται το σώμα σας για να παράγουν ορισμένες πρωτεΐνες.
Κάθε ζεύγος αυτοσωματικών χρωμοσωμάτων περιέχει ένα χρωμόσωμα από τη μητέρα και ένα από τον πατέρα. Κάθε χρωμόσωμα σε ένα ζεύγος φέρει βασικά τις ίδιες πληροφορίες. δηλαδή, κάθε ζεύγος χρωμοσωμάτων έχει τα ίδια γονίδια. Μερικές φορές υπάρχουν μικρές παραλλαγές αυτών των γονιδίων. Αυτές οι μεταβολές συμβαίνουν σε λιγότερο από 1% της αλληλουχίας DNA. Τα γονίδια που έχουν αυτές τις παραλλαγές ονομάζονται αλληλόμορφα.
Μερικές από αυτές τις παραλλαγές μπορούν να οδηγήσουν σε ένα γονίδιο που είναι ανώμαλο. Ένα μη φυσιολογικό γονίδιο μπορεί να οδηγήσει σε ανώμαλη πρωτεΐνη ή ανώμαλη ποσότητα φυσιολογικής πρωτεΐνης. Σε ένα ζεύγος αυτοσωματικών χρωμοσωμάτων, υπάρχουν δύο αντίγραφα κάθε γονιδίου, ένα από κάθε γονέα. Εάν ένα από αυτά τα γονίδια είναι ανώμαλο, το άλλο μπορεί να παράγει αρκετή πρωτεΐνη έτσι ώστε να μην αναπτύσσεται καμία ασθένεια. Όταν συμβεί αυτό, το μη φυσιολογικό γονίδιο ονομάζεται ύφεση. Τα υπολειπόμενα γονίδια λέγεται ότι κληρονομούνται σε αυτοσωματικό υπολειπόμενο μοτίβο. Εάν υπάρχουν δύο αντίγραφα του μη φυσιολογικού γονιδίου, μπορεί να αναπτυχθεί ασθένεια.
Ωστόσο, εάν μόνο ένα μη φυσιολογικό γονίδιο είναι απαραίτητο για την παραγωγή μιας ασθένειας, οδηγεί σε κυρίαρχη κληρονομική διαταραχή. Στην περίπτωση μιας κυρίαρχης διαταραχής, αν ένα παθολογικό γονίδιο κληρονομείται από τη μητέρα ή τον πατέρα, το παιδί πιθανότατα θα παρουσιάσει την ασθένεια.
Ένα άτομο με ένα ανώμαλο γονίδιο ονομάζεται ετερόζυγο για αυτό το γονίδιο. Εάν ένα παιδί λάβει ένα γονίδιο μη φυσιολογικής υπολειπόμενης νόσου και από τους δύο γονείς, το παιδί θα παρουσιάσει την ασθένεια και θα είναι ομόζυγο (ή σύνθετο ετεροζυγωτικό) για αυτό το γονίδιο.
ΓΕΝΕΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ
Σχεδόν όλες οι ασθένειες έχουν γενετική συνιστώσα. Ωστόσο, η σημασία αυτού του στοιχείου ποικίλλει. Διαταραχές στις οποίες τα γονίδια παίζουν σημαντικό ρόλο (γενετικές ασθένειες) μπορούν να ταξινομηθούν ως:
- Απλά γονιδικά ελαττώματα
- Χρωμοσωμικές διαταραχές
- Πολυπαραγοντική
Μία διαταραχή ενός γονιδίου (που ονομάζεται επίσης Μεντελιακή διαταραχή) προκαλείται από ένα ελάττωμα σε ένα συγκεκριμένο γονίδιο. Τα απλά γονιδιακά ελαττώματα είναι σπάνια. Επειδή όμως υπάρχουν πολλές χιλιάδες γνωστές διαταραχές ενός γονιδίου, η συνδυασμένη επίπτωσή τους είναι σημαντική.
Οι διαταραχές ενός γονιδίου χαρακτηρίζονται από το πώς μεταφέρονται σε οικογένειες. Υπάρχουν 6 βασικά μοτίβα μονής γονιδιακής κληρονομικότητας:
- Κυριαρχούν αυτοσωματικά
- Αυτοσωματικό υπολειπόμενο
- Χ-δεσμευμένο κυρίαρχο
- Χ-συνδεδεμένο υπολειπόμενο
- Y-κληρονομιά
- Μητρική (μιτοχονδριακή) κληρονομικότητα
Η παρατηρούμενη επίδραση ενός γονιδίου (η εμφάνιση μιας διαταραχής) ονομάζεται φαινότυπος.
Στην αυτοσωματική κυρίαρχη κληρονομιά, οι ανωμαλίες ή οι ανωμαλίες εμφανίζονται συνήθως σε κάθε γενιά. Κάθε φορά που ένας πληγέν γονέας, άνδρας ή γυναίκα, έχει παιδί, το παιδί έχει 50% πιθανότητα να κληρονομήσει την ασθένεια.
Τα άτομα με ένα αντίγραφο γονιδίου υπολειπόμενης ασθένειας ονομάζονται φορείς. Οι μεταφορείς συνήθως δεν έχουν συμπτώματα της νόσου. Όμως, το γονίδιο μπορεί συχνά να βρεθεί με ευαίσθητες εργαστηριακές εξετάσεις.
Στην αυτοσωματική υπολειπόμενη κληρονομικότητα, οι γονείς ενός προσβεβλημένου ατόμου μπορεί να μην παρουσιάζουν την ασθένεια (είναι φορείς). Κατά μέσο όρο, η πιθανότητα ότι οι γονείς φορείς θα μπορούσαν να έχουν παιδιά που αναπτύσσουν την ασθένεια είναι 25% με κάθε εγκυμοσύνη. Τα παιδιά των ανδρών και των γυναικών είναι εξίσου πιθανόν να επηρεαστούν. Για να έχει ένα παιδί συμπτώματα αυτοσωματικής υπολειπόμενης διαταραχής, το παιδί πρέπει να λάβει το μη φυσιολογικό γονίδιο και από τους δύο γονείς. Επειδή οι περισσότερες υπολειπόμενες διαταραχές είναι σπάνιες, ένα παιδί διατρέχει αυξημένο κίνδυνο μιας υπολειπόμενης νόσου εάν οι γονείς είναι συγγενείς. Σχετικά άτομα είναι πιο πιθανό να έχουν κληρονομήσει το ίδιο σπάνιο γονίδιο από έναν κοινό πρόγονο.
Στην X-συνδεδεμένη υπολειπόμενη κληρονομικότητα, η πιθανότητα να πάθει η ασθένεια είναι πολύ υψηλότερη στους άνδρες από τα θηλυκά. Δεδομένου ότι το ανώμαλο γονίδιο μεταφέρεται στο Χ (θηλυκό) χρωμόσωμα, τα αρσενικά δεν το μεταδίδουν στους γιους τους (που θα λάβουν το χρωμόσωμα Υ από τους πατέρες τους). Ωστόσο, το διαβιβάζουν στις κόρες τους. Στις γυναίκες, η παρουσία ενός κανονικού χρωμοσώματος Χ καλύπτει τις επιδράσεις του χρωμοσώματος Χ με το μη φυσιολογικό γονίδιο. Έτσι, σχεδόν όλες οι κόρες ενός προσβληθέντος άνδρα φαίνονται κανονικές, αλλά είναι όλοι φορείς του ανώμαλου γονιδίου. Κάθε φορά που αυτές οι κόρες φέρουν ένα γιο, υπάρχει 50% πιθανότητα ο γιος να λάβει το μη φυσιολογικό γονίδιο.
Στην κυρίαρχη κληρονομικότητα που συνδέεται με το Χ, το μη φυσιολογικό γονίδιο εμφανίζεται στα θηλυκά ακόμη και αν υπάρχει επίσης ένα φυσιολογικό χρωμόσωμα Χ. Δεδομένου ότι οι άνδρες περνούν από το χρωμόσωμα Y στους γιους τους, τα αρσενικά που έχουν προσβληθεί δεν θα έχουν επηρεάσει τους γιους. Ωστόσο, όλες οι κόρες τους θα επηρεαστούν. Οι γιοι ή οι κόρες των θιγόμενων θηλυκών θα έχουν 50% πιθανότητα εμφάνισης της νόσου.
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΔΙΑΤΑΡΑΧΩΝ ΜΟΝΟ ΓΟΝΙΔΙΟΥ
Autosomal υπολειπόμενη:
- Η έλλειψη ADA (μερικές φορές αποκαλείται ασθένεια "αγόρι σε φούσκα")
- Η ανεπάρκεια της άλφα-1-αντιτρυψίνης (ΑΑΤ)
- Κυστική ίνωση (CF)
- Η φαινυλοκετονουρία (PKU)
- Σχηματίζουσα αναιμία
Χ-συνδεδεμένο υπολειπόμενο:
- Μυϊκή δυστροφία Duchenne
- Αιμορροφιλία Α
Κυριαρχία αυτοσωματικού:
- Οικογενής υπερχοληστερολαιμία
- Σύνδρομο Marfan
Χ-συνδεδεμένο κυρίαρχο:
Μόνο μερικές, σπάνιες, διαταραχές συνδέονται με το X δεσπόζουσα θέση. Ένα από αυτά είναι οι υποφωσφαταιμικές ραχίτιδες, οι οποίες ονομάζονται επίσης ραχιές ανθεκτικές στη βιταμίνη D.
ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ
Στις χρωμοσωμικές διαταραχές, το ελάττωμα οφείλεται είτε σε περίσσεια είτε σε έλλειψη των γονιδίων που περιέχονται σε ολόκληρο τμήμα χρωμοσωμάτων ή χρωμοσωμάτων.
Οι διαταραχές χρωμοσωμάτων περιλαμβάνουν:
- Σύνδρομο microdeletion 22q11.2
- Σύνδρομο Down
- Σύνδρομο Klinefelter
- Σύνδρομο Turner
ΠΟΛΥΠΛΗΡΩΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ
Πολλές από τις πιο κοινές ασθένειες προκαλούνται από αλληλεπιδράσεις αρκετών γονιδίων και παραγόντων στο περιβάλλον (για παράδειγμα, ασθένειες στη μητέρα και φάρμακα). Αυτά περιλαμβάνουν:
- Βρογχικο Ασθμα
- Καρκίνος
- Στεφανιαία νόσος
- Διαβήτης
- Υπέρταση
- Κτύπημα
ΜΙΚΡΟΣΥΜΠΙΕΣΜΕΝΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΤΟΥ DNA
Τα μιτοχόνδρια είναι μικρές δομές που βρίσκονται στα περισσότερα κύτταρα του σώματος. Είναι υπεύθυνοι για την παραγωγή ενέργειας μέσα στα κελιά. Τα μιτοχόνδρια περιέχουν το δικό τους ιδιωτικό DNA.
Τα τελευταία χρόνια, πολλές διαταραχές έχουν αποδειχθεί ότι προκύπτουν από μεταβολές (μεταλλάξεις) στο μιτοχονδριακό DNA. Επειδή τα μιτοχόνδρια προέρχονται μόνο από το θηλυκό αυγό, οι περισσότερες μιτοχονδριακές διαταραχές που σχετίζονται με το DNA μεταφέρονται από τη μητέρα.
Οι διαταραχές που σχετίζονται με το μιτοχονδριακό DNA μπορεί να εμφανιστούν σε οποιαδήποτε ηλικία. Έχουν μεγάλη ποικιλία συμπτωμάτων και σημείων. Οι διαταραχές αυτές μπορεί να προκαλέσουν:
- Τύφλωση
- Αναπτυξιακή καθυστέρηση
- Γαστρεντερικά προβλήματα
- Απώλεια ακοής
- Προβλήματα καρδιακού ρυθμού
- Μεταβολικές διαταραχές
- Σύντομο ανάστημα
Ορισμένες άλλες διαταραχές είναι επίσης γνωστές ως μιτοχονδριακές διαταραχές, αλλά δεν περιλαμβάνουν μεταλλάξεις στο μιτοχονδριακό ϋΝΑ. Αυτές οι διαταραχές είναι συχνότερα μεμονωμένα γονιδιακά ελαττώματα. Ακολουθούν το ίδιο μοτίβο κληρονομικότητας με άλλες διαταραχές ενός γονιδίου. Οι περισσότεροι είναι αυτοσωματικοί υπολειπόμενοι.
Εναλλακτικά ονόματα
Ομόζυγο. Κληρονομία; Heterozygous; Σχέδια κληρονομιάς. Κληρονομικότητα και ασθένεια. Κληρονομήσιμος; Γενετικοί δείκτες
Εικόνες
Γενεσιολογία
βιβλιογραφικές αναφορές
Feero WG, Zazove Ρ, Chen F. Κλινική γονιδιωματική. Στο: Rakel RE, Rakel DP, eds. Εγχειρίδιο οικογενειακής ιατρικής. 9η έκδ. Philadelphia, ΡΑ: Elsevier; 2016: chap 43.
Korf BR. Αρχές της γενετικής. Στο: Goldman L, Schafer AI, eds. Goldman-Cecil Medicine. 25η έκδ. Φιλαδέλφεια, ΡΑ: Elsevier Saunders. 2016: chap 40.
Scott DA, Lee B. Η γενετική προσέγγιση στην παιδιατρική. Στο: Kliegman RM, Stanton BF, St. Geme JW, Schor NF, eds. Nelson Βιβλίο Παιδιατρικής. 20th ed. Philadelphia, ΡΑ: Elsevier; 2016: chap 78.
Ημερομηνία αναθεώρησης 1/10/2018
Ενημερώθηκε από: Άννα Κ. Edens Hurst, MD, MS, Επίκουρη Καθηγήτρια Ιατρικής Γενετικής, Πανεπιστήμιο Αλαμπάμα στο Μπέρμιγχαμ, Μπέρμιγχαμ, AL. Ανασκόπηση που παρέχεται από το VeriMed Healthcare Network. Επίσης, επανεξετάστηκαν από τον David Zieve, MD, MHA, Ιατρικό Διευθυντή, Brenda Conaway, Διευθυντή Σύνταξης, και την Α.Δ.Α.Μ. Συντακτική ομάδα.