Molekularne podstawy dziedziczenia Anna Sułek Zakład Genetyki

Molekularne podstawy dziedziczenia
Anna Sułek
Zakład Genetyki, Instytut Psychiatrii i Neurologii, Warszawa
Rozwój genetyki w XX wieku przyczynił się znacząco do poznania podłoża molekularnego
wielu chorób genetycznie uwarunkowanych. Od poznania struktury DNA do
zsekwencjonowania ludzkiego genomu upłynęło 50 lat, w przebiegu, których opracowano
wiele metod badawczych wykorzystywanych w technikach diagnostycznych.
Poznano także mechanizm ekspresji informacji genetycznej, która w klasycznym i
najprostszym ujęciu przebiega od DNA, który ulega transkrypcji i przepisaniu na RNA, ten
natomiast w procesie translacji umożliwia odkodowanie sekwencji genetycznej i wyrażenie
jej w postaci sekwencji aminokwasów tworzących białko. Współczesne ujęcie przepływu
informacji genetycznej uwzględnia także mechanizmy regulacyjne i wzajemne oddziaływania
kwasów nukleinowych i białek podczas transkrypcji i translacji.
Genom człowieka jest strukturą bardzo złożoną, składającą się z 3 miliardów nukleotydów.
Przyjmuje się obecnie, że liczba genów wynosi 23-25 tysięcy, co stanowi zaledwie ok 1,5%
genomu. Pozostały materiał genetyczny tworzą sekwencje powtórzone i inne,
niezidentyfikowane dokładnie sekwencje, mające prawdopodobnie funkcje regulacyjne.
Tak złożona struktura, jaką jest ludzki genom, podlega oczywiście pewnej zmienności,
wynikającej m. in. z zaburzeń w procesie replikacji materiału genetycznego i jego podziału
podczas tworzenia komórek potomnych oraz procesów rekombinacyjnych Wyróżnić tu
można aberracje chromosomowe, dotyczące nieprawidłowości liczby i struktury
chromosomów oraz mutacje występujące w obrębie genów i sekwencji regulatorowych.
Zmienność mutacyjna może być podstawą procesów ewolucyjnych oraz przyczyną
występowania chorób genetycznie uwarunkowanych. Wyróżniamy choroby polegające na:
zaburzeniach chromosomowych, pojawieniu się mutacji w jednym genie (choroby
monogenowe) oraz obecności mutacji/polimorfizmów w wielu genach, przy jednoczesnym
wpływie środowiska (choroby kompleksowe).
W przypadku chorób monogenowych spotkać możemy różne sposoby dziedziczenia:
atosomalny dominujący lub recesywny, sprzężony w płcią dominujący lub recesywny a także
mitochondrialny. Analiza sposobu dziedziczenia, szacowanie ryzyka i badania molekularne
stanowią elementy poradnictwa genetycznego, które ma na celu zrozumienie genetycznego
uwarunkowania danej choroby, interpretacji ryzyka wystąpienia choroby w rodzinie i
podjęcie możliwego w danej sytuacji postepowania.
1