Genetyka medyczna II
advertisement
Składniki jądrowego genomu człowieka Genom człowieka 3 000 Mpz (3x109, 100 cm) Geny i sekwencje związane z genami DNA pozagenowy (900 Mpz, 30% g. jądrowego) (2100 Mpz, 70%) DNA kodujący DNA niekodujący (90 Mpz ~ ok. 25 tys. genów; 2% g. jądrowego (810 Mpz) Pseuogeny Introny (26%) Fragmenty genów DNA powtórzony DNA unikatowy (420 Mpz) (1680 Mpz) Składniki jądrowego genomu człowieka Genom człowieka 3 000 Mpz (3x109, 100 cm) DNA powtórzony (420 Mpz, 14% całkowitego DNA) DNA powtórzony tandemowo Powtórzenia rozproszone w całym genomie LINE DNA satelitarny DNA minisatelitarny Powtórzenia o dł. 100-6500 pz Powtórzenia o dł. 10-20 pz DNA mikrosalelitarny Powtórzenia o dł. 2-5 pz Elementy LTR długie, kilka lub więcej kpz SINE krótkie 100-500 pz Transpozony Mitochondrialny genom człowieka • Małe (16 569 pz) koliste DNA (1% całkowitego DNA w komórce) • każde mitochondrium zawiera od 2-10 cząsteczek DNA • Geny kodują białka oraz rRNA, tRNA (razem 37) • 1 gen/0.45 kb • Niewiele powtórzeń • 2 geny rRNA (16S, 12S) • Brak intronów; 93% to część kodująca; • 22 geny tRNA (22) • 13 regionów kodujących białka: cytochrom b dehydrogenazęNADH oksydazy cytochromu b ATP-azy A scanning electron micrograph of mitochondrial DNA. Hudson, B. et al. Nature 216, 650 (1967). Porównanie dziedziczenia autosomalnego Cecha Dominujące Recesywne Choroba występuje u homozygot (AA) i heterozygot (Aa); Choroba występuje u Wzór homozygoty są najczęściej letalne homozygot (aa) (wzór dziedziczenia lub chorują najciężej (wzór poziomy) pionowy) Jeżeli jedno z rodziców jest chore średnio 50% potomstwa też choruje niezależnie od płci W przypadku rodziców heterozygotycznych (Aa) ryzyko wystąpienia cechy u potomstwa wynosi 25% Ryzyko wystąpienia cechy u potomstwa zwiększa się z wiekiem ojca Brak zależności między wiekiem rodziców a ryzykiem wystąpienia choroby u potomstwa Ekspresja Zmienna Stała Inne cechy Nie zaobserwowano wpływu Pokrewieństwo rodziców pokrewieństwa na częstość zwiększa ryzyko wystąpienia występowania cechy u potomstwa choroby u potomstwa Ryzyko genetyczne Porównanie dziedziczenia sprzężonego z płcią Cecha Dominujące Recesywne Ryzyko genetyczne (heterozygotyczna matka, prawidłowy ojciec) 50% synów chorych, 50% córek chorych 50% synów chorych, 50% córek heterozygotycznych nosicielek Ryzyko genetyczne (prawidłowa matka, chory ojciec) 0% synów chorych, 100% córek chorych 0% synów chorych, 100% córek heterozygotycznych nosicielek Wzór dziedziczenia pionowy poziomy (pomijanie pokoleń z heterozygotycznymi nosicielkami) Stosunek płci 2 x więcej chorych kobiet niż mężczyzn (zmutowany gen u mężczyzn jest często letalny) Znacznie więcej chorych mężczyzn niż kobiet (chore homozygotyczne kobiety są rzadkie) Cechy uwarunkowane wieloczynnikowe Kryteria pomagające określić dziedziczenie wieloczynnikowe choroby: ryzyko powtórzenia jest wyższe, gdy chory jest więcej niż jeden członek w rodzinie jeżeli manifestacja choroby u probanta jest cięższa, ryzyko jest wyższe ryzyko jest wyższe jeżeli probant jest płci rzadziej dotkniętej chorobą (np. jeżeli choroba jest rzadsza u kobiet (tzn. muszą mieć więcej genów aktywnych) to ich synowie mają większe ryzyko dziedziczenia choroby niż córki) ryzyko zwykle spada u dalej spokrewnionych członków rodziny ryzyko dla potomstwa i rodzeństwa probanta jest równe pierwiastkowi kwadratowemu z częstości choroby w populacji Prawo Hardy’ego- Weinberga Częstości alleli w populacji (A) = p (a) = q p+q=1 Zależności liczbowe między częstością alleli a częstością genotypów w populacji określa wzór Hardy’go – Weinberga: (p+q)2 = 1 p2 + 2pq + q2 = 1 Prawo Hardy’ego- Weinberga następne pokolenie p (A) q (a) Częstości genotypów p2 - częstość (AA) p(A) p2 pq 2pq - częstość (Aa) q2 - częstość (aa) q (a) jeżeli pq q2 p2 + 2pq + q2 = (p+q)2 - równowaga genetyczna Zadania genetyczne - przykłady a) Podaj rozkład genotypów i fenotypów u potomstwa, którego matka wykazuje fenyloketonurię i ma oczy piwne, a ojciec ma oczy jasne. Wiadomo także, że dziadkowie ze strony matki byli ciemnoocy, a babka ze strony ojca chorowała na fenyloketonurię. b) Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia się dziecka zdrowego o włosach rudych, jeżeli matka ma włosy rude i obydwoje rodzice chorują na achondroplazję? c) Jakie cechy będzie miało potomstwo, jeżeli matka jest nosicielką fenyloketonurii, a ojciec jest daltonistą? Wiadomo, że w rodzinie matki nigdy nie występował daltonizm. d) Praworęczna córka daltonisty poślubiła leworęcznego mężczyznę prawidłowo widzącego barwy. Jaka część ich dzieci, i jakiej płci, będzie leworęcznymi daltonistami? Zadania genetyczne - przykłady d) Jakie będzie prawdopodobieństwo urodzenia się córki będącej niewydzielaczem o grupie krwi p, jeżeli matka ma grupę krwi P1, a ojciec P2 i oboje rodzice są wydzielaczami. Wiadomo, że babka ze strony matki i dziadek ze strony ojca byli niewydzielaczami i mieli grupę krwi p. e) Jakie jest prawdopodobieństwo urodzenia syna o grupie krwi A1B, MN matce o grupie krwi A1, M i ojcu o grupie krwi A2B, N? Jeżeli wiadomo, że babka ze strony matki miała grupę krwi 0.
