HUMÁNGENETIKA. összeállította: Perczel Tamás

Átírás

1 HUMÁNGENETIKA összeállította: Perczel Tamás

2 Fenotípus változatok A MENNYISÉGI JELLEGEK folyamatos, átfedő tulajdonságok testmagasság, testtömeg, IQ, bőrszín több gén határozza meg, számtalan kölcsönhatás által + környezeti hatás (modifikáció) A MINŐSÉGI JELLEGEK nem átfedő tulajdonságok: szemszín változatok vércsoportok állgödör megléte vagy hiánya szabad vagy lenőtt fülcimpa örökletes betegség megléte vagy hiánya egy-két gén néhány allélja határozza meg

3 Az orvosi genetikának köszönhetően ma már több mint korképet kapcsolnak egy-egy génhez. a korai öregedés szindróma az 1.kromoszóma LMNA génjének mutációja

4 Hagyományos vizsgálati módszerek Az egyes tulajdonságok genetikai meghatározottságának megállapításában az ikrekkel és az örökbefogadottakkal végzett vizsgálatok segítenek. Ikervizsgálatok Az egypetéjű ikrek öröklési anyaga 100%-ban azonos. szüleikkel és más testvéreikkel 50% egyetlen zigóta első három osztódása során az egyes sejtek elkülönülésével keletkeznek A kétpetéjű ikrek egymással és szüleikkel egyaránt 50-50%-ban azonosak. több petesejt egyidejű megtermékenyülésének eredményei születésének gyakorisága nő az anya életkorával, gyógyszeres kezeléssel fokozható

5 Európában 1000 szülésre 10 ikerszülés esik, ezekből 3 egypetéjű és 7 kétpetéjű iker

6 Ikervizsgálatok tulajdonság Konkordancia % Egypetéjűeknél Kétpetéjűeknél AB0 vércsoport cukorbetegség dohányzás kávé ivás skizofrénia asztma rákbetegség kövérség 36 6 reumás ízületi gyulladás 32 6 epilepszia azonos IQ A pirossal szedett tulajdonságok genetikai meghatározottsága erősebb, mint a környezeti. forrás: www. genetika.bio.u-szeged.hu/genbs/pedigre.ppt

7 Vizsgálatok örökbefogadottakkal. Az egypetéjű ikrek örökbefogadott és a biológiai családban maradt tagjaiban kialakult jellegek összehasonlítása a biológiai szülők tulajdonságaival segít azonosítani a környezeti és a genetikai tényezőket. PÉLDA: Kb örökbefogadott iker vizsgálatával készült felmérés azt mutatta, hogy a férfiak között 9x gyakoribb az alkoholizmus egyik fajtája (II. típusú), ha biológiai apjuk is ebben szenved. Nem találtak azonban összefüggést a biológiai anya és az örökbefogadó szülők alkohol fogyasztási szokásaival. Vagyis a genetikai tényező hatása erős.

8 A családfaelemzés egységes jelképrendszere

9 Az emberi szemszín öröklődése A szemszín öröklődése egyetlen gén két alléljára egyszerűsítve. A barna szín domináns: BB, Bb A kék szín recesszív: bb

10 Az emberi szemszín öröklődése? Mekkora eséllyel születik ebben a családban egy gyermek kék szeműnek?

11 Az emberi szemszín öröklődése B? B? B? bb bb B? B??

12 Az emberi szemszín öröklődése Bb Bb B? bb bb B? Bb?

13 Az emberi szemszín öröklődése Bb Bb B? Bb?

14 Az emberi szemszín öröklődése Bb Bb P(Bb)=2/3 Bb B b B BB Bb b Bb bb P(BB)=1/3? P (Bb): (penetrancia) a heterozigóta barna szemszínű egyén gyakorisága

15 Az emberi szemszín öröklődése Bb Bb P(Bb)=2/3 Bb P(BB)=1/3 P(b)=2/3x1/2=1/3? P(b)=1/2

16 Az emberi szemszín öröklődése Bb Bb P(Bb)=2/3 Bb P(BB)=1/3 P(b)=2/3x1/2=1/3? P(b)=1/2 P(bb) = 1/3 x 1/2 = 1/6

17 Az emberi szemszín öröklődése valójában bonyolultabb génkölcsönhatás 15. kromoszómán F 2 EYCL3 BZ gén Bz domináns allélja (B) barna, recesszív BZ allélja BBZZ (b) kék BBZz szemszínt alakít ki. Bz BBZz BBzz 19.kromoszómán lévő EYCL2 gén domináns allélja (Z) módosítja bz a kék BbZZ szemszínt BbZz bz BbZZ BbZz bbzz bz BbZz Bbzz bbzz zöldre bz BbZz Bbzz bbzz bbzz Részleges dominancia érvényesül, mert a domináns gének számának növekedésével mélyül a szín. Kék szemből is még lehet barna, mert a barna színt kialakító melanin termelődése a Bb genotípusoknál születés után még 3 éves korig fokozódik.

18 Hogyan öröklődik egy betegség a családban? Tüneteik: széles orrnyereg, a hajban elöl fehér tincs, türkizkék, gyakran kétszínű szem, hallás és látászavar. Gyak: 1/ újszülött. A Vajon beteg domináns gyermek vagy testvérével recesszív együtt öröklődéssel Waardenburg adódik betegségben tovább a betegség? szenved, amit Végezzünk édesapjuktól családfakutatást! örököltek.

19 Hogyan öröklődik egy betegség a családban? A családfakutatás eredménye

20 Hogyan öröklődik egy betegség a családban? Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke,

21 Hogyan öröklődik egy betegség a családban? Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke, de beteg utódnak legalább egyik szülője mindig beteg. Minden nemzedékben előfordul rendellenességet hordozó egyed.

22 Hogyan öröklődik egy betegség a családban? Beteg szülő gyermekeinek elméletileg fele beteg, de a kis utódszám miatt ettől az aránytól jelentős eltérés is előfordulhat. Itt 14 utódból csak 4 a rendellenes.

23 Domináns rendellenességek öröklődésének jellegzetességei Az öröklésmenetben minden nemzedékben megjelenik a terheltség, nemtől függetlenül. Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke, de beteg utódnak legalább egyik szülője mindig beteg. Beteg szülő gyermekeinek elméletileg fele beteg, de a kis utódszám miatt ettől az aránytól jelentős eltérés is előfordulhat. A betegséget mutató egyén heterozigóta, (a homozigóták többnyire életképtelenek).

24 További domináns rendellenességek akondroplázia (a törpeség egyik örökletes formája) Huntington-kór (vitustánc) polydactylia (hatujjúság) Az 40 ősmagyaroknál év felett megnyilvánuló a sámánságra való génmutáció, kiválasztottság ami idegrendszeri jelének tekintették leépüléssel, (Álmos az izommozgás vezér) koordinációjának elvesztésével, Ady hiperaktivitással, Endre prófétai küldetéstudata végül halállal jár.

25 További domináns tulajdonságok állgödör és arcgödör (gribedli) elöl csúcsos haj (kétoldali kopaszodás) szabad fülcimpa göndör, gyapjas haj sas orr bőr tarkafoltosság

26 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A fenilketonuria már gyerekkorban jelentkező betegség, mely a szellemi fejlődés elmaradását okozza. Gyak.: 1/ Tünete: a vizelet furcsa szaga (fenil-piruvát miatt), a vérében lévő szabad Oka a fenilalanin tirozin aminosav átalakulást színtje jóval magasabb végző hibás anyagcsere hidroxiláz enzim miatt. hiánya. Veleszületett rendellenesség. Évtizedek óta szűrik az újszülötteket. Fenilalanin szegény diétával kivédhető a súlyos szellemi elmaradottság kialakulása.

27 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A fenilketonuria öröklődését mutató családfa. Egészséges szülőnek beteg gyermeke van. Nem mindegyik generációban jelenik meg a betegség.

28 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A fenotípust mutató egyed recesszív homozigóta. A terhelt egyed mindkét szüleje heterozigóta kell, legyen.

29 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A rendellenesség ritkasága miatt a nem terhelt egyedek genotípusára az egészséges allél homozigóta állapotát tételezzük fel. A rokonházasság fokozza a terheltség megjelenésének valószínűségét.

30 Recesszív rendellenességek öröklődésének jellegzetességei Nem fordulnak elő minden generációban, ezért a terheltség egészséges szülők gyermekeiben bukkan fel, nőkben és férfiakban egyaránt. A beteg egyén szülei biztosan heterozigóták. Bár a kis utódszámok miatt nem várunk számszerűen pontos mendeli arányokat, a beteg testvéreinek várhatóan ¼-e szintén beteg. Rokonházasságok esetén gyakoribb a betegség megjelenése.

31 Hogyan öröklődik a vörös hajszín? A vörös hajú egyedek kétszeri, halmozott felbukkanása úgy magyarázható, hogy a vörös haj is recesszíven öröklődik.

32 Mi okozza a vörös hajszínt? Az emberek 1-2%-nak természetes hajszíne vörös. A vörös hajú szülök gyerekei között gyakoriak a vörösek, de az sem ritka, hogy nem-vörös (akár sötét, akár szőke) hajú szülőknek vörös hajú gyereke születik. A vörös hajszín oka a fekete eumelanin hiánya és a vörös feomelanin magas mennyisége. A festékanyagok mennyisége és aránya nagyon széles határok között változik, ez a magyarázata a sokféle hajszín árnyalatnak.

33 További recesszív rendellenességek cisztikus fibrózis: egy sejthártyában lévő ioncsatorna hibája, mely a só és víz transzportjáért felelős. Tünetei: ragacsos sűrű nyálka, gyakori köhögés, emésztési zavarok. albinizmus: teljes festékhiány, ami fehér bőrszínt és a szivárványhártya piros színét okozza sarlós sejtes vérszegénység: a Hb-ban bekövetkező változás miatt alacsony O 2 szint mellett a Hb kicsapódik és hosszú szálas aggregátumokat képez, melyek megváltoztatják a sejtek alakját. A recesszíven öröklődő betegségek oka gyakran egy enzim aktivitásának hiánya.

34 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A piros-zöld színtévesztés öröklődését mutató családfa. A betegséget a színlátásért felelős csapok rendellenes működése okozza. Mi lehet a színtévesztő kislány genotípusa? Végezzünk családfakutatást!

35 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A II. nemzedékben nincs beteg, ezért biztosan recesszív öröklődésű a betegség! A betegség megoszlása nem egyforma a férfiak és a nők között, ezért ivari kromoszómához kapcsolt jellegről van szó! Mivel a betegséget nők is továbbadhatják női ivari kromoszómához kapcsoltnak kell lennie.

36 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? XY egészséges férfi XX egészséges nő X sz Y színtévesztő férfi X sz X hordozó nő X sz X sz színtévesztő nő

37 Hogyan öröklődik az alábbi betegség? A hordozó nők megjelölése félig színezett körrel még jobban áttekinthetővé teszi a családfát!

38 Ivari kromoszómához kapcsolt rendellenességek öröklődésének jellegzetességei X-hez kapcsolt recesszív jelleg esetén: több férfi érintett, mint nő; az érintett férfiak gyermekei nem érintettek, a hordozó lányok viszik át a betegséget a következő nemzedékre X-hez kapcsolt domináns jelleg esetén: az érintett férfiak leánygyermekei mutatják a betegséget, a fiúk nem; általában az érintett nők gyermekeinek a felében jelenik meg a tulajdonság, nemre való tekintet nélkül Y-hoz kapcsolt jelleg estén: csak a férfiakat érinti; a tulajdonág mindig apáról fiúra öröklődik

39 Egyéb X-hez kapcsolt recesszív jellegek vérzékenység: a VIII. vagy IX. véralvadási faktor hiánya a királyi családfákon jól nyomon követhető. Viktória királynő gyermekei izomsorvadás a XIX.sz-ban testikuláris feminizáció veleszületett érzéketlenség a férfi nemi hormonokra, XY kromoszómával vonzó nőies alkat, de steril fenotipus alakul ki, fanszőrzet és méh hiánya, hasüregben herék vannak izomszövetek helyét kötőszövetek töltik ki, 10 éves kortól kerekesszék 20 éves korig

40 Az X kromoszóma-inaktiváció ők egyedfejlődésének korai szakaszában véletlenzerűen inaktiválódik minden sejtben az egyik X romoszóma: szexkromatin rög (Barr test) rtversenyek előtt ezt keresik nyálból vett sejteken, hogy iszűrjék a testikuláris feminizációval rendelkezőket. iatt a nők mind genetikai mozaikok, de mivel ez a ozaikosság elég finom-szemcséjű, így nem látszik. heterozigóta (hordozó) nőkben vannak működőképes ejtek a test egészét ill. a funkció egészét nézve, vagyis annak véralvadási faktort termelő sejtek, piros és zöld sapok a retinában. yes nemhez-kötött betegségek vagy jellegek azonban a ültakarón mozaikosan megfigyelhető

41 Y kromoszómához kapcsolt jelleg zőrösfülüség az ai népességben

42 Kutatások az örökletes betegségek felderítésére és kezelésére éntérképezés DNS elemzéssel CR technika a kis mennyiségű DNS felszaporítására NS chipek a gének azonosítására énterápia: célja lehet vítás: a sérült gén aktivitásának gátlása, a gyógyító én bejuttatása, agy pusztítás: tumorsejtek vagy vírus-fertőzött sejtek élzott megsemmisítése, érzékenyítő vagy suicide ének bejuttatásával, immunomodulációval ssejtterápia ohn Gurdon és Shinya Yamanaka 2012-es Nobel-díja