Humángenetika

Download Report

Transcript Humángenetika

Slide 1

HUMÁNGENETIKA
összeállította: Perczel Tamás


Slide 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


Slide 3

Az orvosi genetikának köszönhetően ma már több mint
10 000 korképet kapcsolnak egy-egy génhez.

a korai öregedés
szindróma
az 1.kromoszóma
LMNA génjének
mutációja


Slide 4

Hagyományos vizsgálati módszerek
Az egyes tulajdonságok genetikai meghatározottságának
megállapításában az ikrekkel és az örökbefogadottakkal
végzett vizsgálatok segítenek.
A kétpetéjű ikrek
Ikervizsgálatok
egymással és szüleikkel
egyaránt 50-50%-ban
Az egypetéjű ikrek öröklési
azonosak.
anyaga 100%-ban azonos.
szüleikkel és más
testvéreikkel 50%
egyetlen zigóta első három
osztódása során az egyes
sejtek elkülönülésével
keletkeznek

több petesejt egyidejű
megtermékenyülésének
eredményei
születésének
gyakorisága nő az anya
életkorával,
gyógyszeres kezeléssel
fokozható


Slide 5

Európában 1000 szülésre 10 ikerszülés esik,
ezekből
3 egypetéjű

és

7 kétpetéjű iker


Slide 6

Ikervizsgálatok
tulajdonság

Konkordancia %

Egypetéjűeknél

Kétpetéjűeknél

AB0 vércsoport

100

65

cukorbetegség

85

36

dohányzás

75

42

kávé ivás

80

80

skizofrénia

53

16

asztma

47

24

rákbetegség

12

15

kövérség

36

6

reumás ízületi gyulladás

32

6

epilepszia

59

19

azonos IQ

86

60

A pirossal szedett tulajdonságok genetikai meghatározottsága
erősebb, mint a környezeti.
forrás: www. genetika.bio.u-szeged.hu/GenBS/Pedigre.ppt


Slide 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. 2000 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.


Slide 8

A családfaelemzés
egységes jelképrendszere


Slide 9

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

bb


Slide 10

Az emberi szemszín öröklődése

?
Mekkora eséllyel születik ebben a családban egy gyermek kék szeműnek?


Slide 11

Az emberi szemszín öröklődése

B?

bb

B?

B?
B?

bb

B?

?


Slide 12

Az emberi szemszín öröklődése

Bb

bb

B?

Bb
B?

bb

Bb

?


Slide 13

Az emberi szemszín öröklődése

Bb

Bb
B?

Bb

?


Slide 14

Az emberi szemszín öröklődése

Bb

Bb
P(Bb)=2/3

Bb

P(BB)=1/3

B

b

B

BB

Bb

b

Bb

bb

?

P (Bb): (penetrancia)
a heterozigóta barna
szemszínű egyén
gyakorisága


Slide 15

Az emberi szemszín öröklődése

Bb

Bb

P(Bb)=2/3
P(BB)=1/3
P(b)=2/3x1/2=1/3

Bb

P(b)=1/2

?


Slide 16

Az emberi szemszín öröklődése

Bb

Bb

P(Bb)=2/3
P(BB)=1/3
P(b)=2/3x1/2=1/3

Bb

P(b)=1/2

?

P(bb) = 1/3 x 1/2 = 1/6


Slide 17

Az emberi szemszín öröklődése
valójában bonyolultabb génkölcsönhatás
F2
BZ
15. kromoszómán
EYCL3
génBz
domináns allélja (B) barna,
recesszívBZ
alléljaBBZZ
(b) kék BBZz
szemszínt alakít ki.
Bz
BBZz
BBzz
19.kromoszómán lévő EYCL2
gén domináns allélja (Z)
módosítjabZ
a kékBbZZ
szemszíntBbZz
zöldre
bz
BbZz
Bbzz

bZ

bz

BbZZ

BbZz

BbZz

Bbzz

bbZZ

bbZz

bbZz

bbzz

Részleges dominancia
Kék szemből is még lehet barna,
érvényesül, mert a domináns mert a barna színt kialakító
gének számának növekemelanin termelődése a Bb
désével mélyül a szín.
genotípusoknál születés után
még 3 éves korig fokozódik.


Slide 18

Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
Tüneteik:
széles orrnyereg,
a hajban elöl fehér tincs,
türkizkék, gyakran kétszínű szem,
hallás és látászavar.
Gyak: 1/40.000 újszülött.

AVajon
betegdomináns
gyermek vagy
testvérével
együtt
Waardenburg
betegségben
szenved,
recesszív
öröklődéssel
adódik
tovább a betegség?
amit
édesapjuktól
örököltek.
Végezzünk
családfakutatást!


Slide 19

Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
A családfakutatás eredménye


Slide 20

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


Slide 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.


Slide 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.


Slide 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).


Slide 24

További domináns rendellenességek
• akondroplázia (a törpeség egyik örökletes formája)
• Huntington-kór (vitustánc)
• polydactylia (hatujjúság)
év felett megnyilvánuló
Az40ősmagyaroknál
a sámánságra
génmutáció,
ami idegrendszeri
való
kiválasztottság
jelének
leépüléssel,
az izommozgás
tekintették
(Álmos
vezér)
koordinációjának elvesztésével,
hiperaktivitással,
és végül halállal
Ady
Endre prófétai küldetéstudata
jár.


Slide 25

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


Slide 26

Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A fenilketonuria már gyerekkorban jelentkező betegség,
mely a szellemi fejlődés elmaradását okozza. Gyak.: 1/10 000

Tünete: a vizelet furcsa szaga (fenil-piruvát miatt),
Oka a fenilalanin
átalakulást
a vérében lévő szabad
fenilalanintirozin
aminosav
színtje
hidroxiláz enzim
jóval magasabb végző
hibás anyagcsere
miatt.hiánya.
Veleszületett rendellenesség.

Évtizedek óta szűrik az
újszülötteket.
Fenilalanin szegény diétával
kivédhető a súlyos szellemi
elmaradottság kialakulása.


Slide 27

Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A fenilketonuria
öröklődését mutató
családfa.

Egészséges
szülőnek beteg
gyermeke van.
Nem mindegyik
generációban jelenik
meg a betegség.


Slide 28

Hogyan öröklődik az alábbi betegség?

A fenotípust mutató
egyed recesszív
homozigóta.
A terhelt egyed
mindkét szüleje
heterozigóta kell,
legyen.


Slide 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.


Slide 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.


Slide 31

Hogyan öröklődik a vörös hajszín?

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


Slide 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.


Slide 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 O2
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.


Slide 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!


Slide 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
Mivel a betegséget nők is továbbadhatják
szó!
női ivari kromoszómához kapcsoltnak kell
lennie.


Slide 36

Hogyan öröklődik az alábbi betegség?

XY egészséges férfi
XX egészséges nő

XszY színtévesztő férfi
XszX hordozó nő
XszXsz színtévesztő nő


Slide 37

Hogyan öröklődik az alábbi betegség?

A hordozó nők megjelölése félig színezett körrel még
jobban áttekinthetővé teszi a családfát!


Slide 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


Slide 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


Slide 40

Az X kromoszóma-inaktiváció
A nők egyedfejlődésének korai szakaszában véletlenszerűen inaktiválódik minden sejtben az egyik X
kromoszóma: szexkromatin rög (Barr test)
Sportversenyek előtt ezt keresik nyálból vett sejteken, hogy
kiszűrjék a testikuláris feminizációval rendelkezőket.
Emiatt a nők mind genetikai mozaikok, de mivel ez a
mozaikosság elég finom-szemcséjű, így „nem látszik”.
Pl. heterozigóta (hordozó) nőkben vannak működőképes
sejtek a test egészét ill. a funkció egészét nézve, vagyis
vannak véralvadási faktort termelő sejtek, piros és zöld
csapok a retinában.
Egyes nemhez-kötött betegségek vagy jellegek azonban a
kültakarón mozaikosan megfigyelhető
rendellenességekben, foltokban mutatkoznak meg
(durva-szemcsés).


Slide 41

Y kromoszómához kapcsolt jelleg
a szőrösfülüség az
indiai népességben


Slide 42

Kutatások az örökletes betegségek
felderítésére és kezelésére
• géntérképezés DNS elemzéssel
PCR technika a kis mennyiségű DNS felszaporítására
DNS chipek a gének azonosítására
• génterápia: célja lehet
javítás: a sérült gén aktivitásának gátlása, a gyógyító
gén bejuttatása,
vagy pusztítás: tumorsejtek vagy vírus-fertőzött sejtek
célzott megsemmisítése, érzékenyítő vagy „suicide”
gének bejuttatásával, immunomodulációval
• őssejtterápia
John Gurdon és Shinya Yamanaka 2012-es Nobel-díja
saját testi sejtek „mindent tudó” őssejté alakításáért