Autosomalno, Spolno Vezano Nasljeivanje i Heredogram

  • Published on
    13-Oct-2015

  • View
    138

  • Download
    2

Transcript

FAKULTET: PRIRODNO-MATEMATIKI FAKULTET

KATEDRA: GENETIKA, BIOLOGIJA ELIJE I MIKROBIOLOGIJA

PREDMET/KURS: BIOLOGIJA SA HUMANOM GENETIKOM

Vjeba broj 10, 11, 12Autosomalno- vezano nasljeivanje; Spolno-vezano nasljeivanje; Heredogram (rodoslovno stablo)

Genetika istraivanja su posebno interesantna kada se radi o nasljeivanju osobina kod ljudi, a naroito pri nasljeivanju bolesti. Genetika istraivanja kod ljudi predstavljaju poseban izazov. Veliki broj bolesti ovjeka je direktno odreen, ili je barem pod uticajem gena koji se nasljeuju. Analiza rodoslova i prouavanje nasljeivanja u porodicama, pored toga to omoguava da se utvrdi nain kojim se odreena bolest nasljeuje, predstavlja preduvjet pruanja savjeta lanovima porodice u pogledu predvianja raanja zahvaene (bolesne) djece.Ponaanje hromosoma u rodoslovimaPrimjeri iz svakodnevog ivota ukazuju da se mnoge osobine kod ljudi nasljeuju. Roditelji sa plavim oima imaju djecu sa plavim oima. Bolesti se esto ponovno javljaju u porodicama. Humana genetika (genetika ovjeka) prouava nasljedne varijacije kod ovjeka, pri emu se pravi razlika izmeu genetike i negenetike varijacije, i molekularne mehanizme koji lee u osnovi genetike varijacije.Eksperimentalna genetika, koju je utvrdio Mendel, i koja se nastavlja i danas sa velikim mnotvom modelnih organizama, ne moe se primjeniti kod ljudi. Broj lanova u porodici je mali ime se oteava analiza aficiranih i neaficiranih jedinki. Parenja kod ljudi se ne mogu konstruisati, nego se retrospektivno analiziraju sparivanja koja su se ve ostvarila. Generaciono vrijeme kod ovjeka je veoma dugo to ograniava genetiku analizu, najee na nekoliko generacija. Prema tome, razumljivo je zato je veina zakona i pravila u genetici prvo objanjena na modelnim organizmima. Ti se zakoni, meutim, mogu primjeniti i kod ljudi, isto kao i za batenski graak.Porodino stablo koje prikazuje veze izmeu pojedinih lanova u porodici i ukazuje na jedinke koje ispoljavaju odreenu osobinu je oznaeno kao rodoslovno stablo, rodoslov ili pedigre. Prilikom analize (pretraivanja) rodoslova posmatra se prenoenje odreene osobine iz jedne generacije u sljedeu. Na osnovu podataka koji se dobijaju analizom rodoslova odreuju se mehanizmi nasljeivanja, da li je osobina nasljedna ili nije, i ukoliko jeste nasljedna, koji je njen nain nasljeivanja. Nain nasljeivanja znai da li je (su) gen(i) koji utie(u) na odreenu osobinu smjeten(i) na autosomima ili na spolnim hromosomima, i koji su aleli tih gena dominantni, a koji recesivni.

Osobina (karakter) je dominantna ako se manifestuje kod heterozigota, a recesivna ukoliko se ne ispoljava u heterozigotnom stanju. Pri tome treba imati u vidu da su dominantnost i recesivnost svojstva osobine, a ne gena. Mukarci su hemizigotni za lokuse na X i Y-hromosomima, gdje oni imaju samo po jednu kopiju svakog gena, tako da se kod mukaraca ne moe govoriti o dominantnosti ili recesivnosti za X ili Y-vezane osobine.

Bolesti uvjetovane pojedinanim genima ili monogenetske bolesti, kao to i njihovo ime ukazuje, su posljedica oteenja jednog gena. Ove bolesti slijede jednostavan nain nasljeivanja koji se moe predvidjeti na osnovu predloenih Mendelovih principa genetike. Nain (tip) nasljeivanja odreuje se prema tome da li je gen koji kontolie odreenu osobinu smjeten na X-hromosomu ili na jednom od 22 autosoma i da li je osobina recesivna ili dominantna, pa se, s obzirom na to, oznaavaju kao X-vezano nasljeivanje recesivno i dominantno, autosomno recesivno i autosomno dominantno nasljeivanje.Autosomno recesivno nasljeivanjeAutosomsko (autosomalno) nasljeivanje nasljeivanje osobina koje stoje pod kontrolom autosomnih gena.Osobine koje su odreene recesivnim alelima gena koji su smjeteni na autosomima ispoljavaju autosomno recesivno nasljeivanje. Recesivne osobine se ispoljavaju samo u osoba koje su homozigotne za odreeni mutirani gen. Recesivno oboljenje determinie recesivni alel, a odgovarajui normalni fenotip kontrolie dominantni alel. Heterozigoti ne ispoljavaju autosomno recesivne osobine. Za dva heterozigotna roditelja, vjerovatnost za pojavu bolesti kod djece ovisi o mogunosti svakoga od njih da preda mutirani gen potomcima: x = ili 25%.

Normalni heterozigotni

roditelj (Aa)

Aa

AAAAa

aAaaa

Normalni

heterozigotni

roditelj (Aa)

potomstva e biti normalna e biti neaficirani (poteeni) heterozigoti e biti zahvaenaRodoslov pokazuje horizontalni prijenos bolesti, s mogunou zahvaanja brae i sestara, ali obino i ne ostalih lanova u porodici. Kada su i sinovi i kerke zahvaeni moe se pretpostaviti da se radi o jednostavnom Mendelovom nasljeivanju, a ne o spolno vezanom nasljeivanju. Mogunost javljanja autosomno recesivne osobine raste ako su roditelji krvi srodnici (konsangvinitet) kada zahvaena osoba nasljeuje dva mutirana gena koji imaju isto porijeklo jer su ih njeni roditelji dobili od zajednikog pretka.

Cjelokupno potomstvo pogoene osobe je normalno, osim kada zahvaena jedinka uzima heterozigotnog partnera, to je malo vjerovatno zbog rijetkosti najveeg broja recesivnih osobina.

Normalni roditelj (AA)

AA

aAaAa

aAaAa

Zahvaeniroditelj (aa)

Normalni heterozigotni

roditelj (Aa)

Aa

aAaaa

aAaaa

Zahvaeniroditelj (Aa)

Kao primjer se moe navesti bolest fenilketonurija (PKU) koja se nasljeuje na jednostavan Mendelov nain kao recesivan fenotip, pri emu je ovo oboljenje kontolisano recesivnim alelom koji se oznaava malim slovom, p (mutirani), a normalno stanje kontrolie dominantni alel, oznaen velikim slovom P. Prema tome, oboljeli od ove bolesti imaju recesivni genotip (pp), recesivni su homozigoti, a ljudi koji nemaju oboljenje su dominantni homozigoti (PP) ili heterozigoti (Pp). Dvije glavne karakteristike ove bolesti su da se moe javiti u potomstvu neaficiranih roditelja i da zahvata i mukarce i ene.

Rodoslov prikazuje glavne karakteristike nasljeivanja gdje neaficirani roditelji mogu imati aficiranu djecu. Roditelji su heterozigoti (Pp): oba roditelja moraju imati recesivni alel (p) jer svaki od roditelja predaje recesivni alel svakom aficiranom djetetu. Isto tako, oba roditelja moraju imati dominantni alel (P) jer su fenotipski normalni. Nakon toga se mogu odrediti genotipovi djece: P-, pp, pp i P-.

Karakteristike autosomno recesivnog nasljeivanja su:

1. Osobina preskae generacije,2. Aficirana djeca esto imaju neaficirane roditelje (roditelji su obino asimptomatini nosioci),3. Oba aficirana roditelja imaju aficiranu djecu,

4. Broj aficiranih (zahvaenih) mukaraca i ena sa recesivnom osobinom je priblino isti,

5. Aficirane jedinke su ee meu potomcima roditelja koji su u srodstvu,

6. Nakon roenja aficiranog djeteta, svako sljedee roeno dijete ima 25% vjerovatnoe da bude aficirano.

Primjeri autosomno recesivnog nasljeivanja ukljuuju:

Cistina fibroza pankreasa,

Hemohromatoza,

Recesivna mentana retardacija,

Uroene greke metabolizma (albinizam, alkaptonurija, fenilketonurija),

Recesivna aljepoa i uroena gluhoa,

Spinalna miina atrofija,

Tay Sachova bolest,

Wilsonova bolest.

Autosomno dominantno nasljeivanjeOsobine determinisane dominantnim alelnim genima, koji su smjeteni na autosomima ispoljavaju dominantno nasljeivanje. Autosomno dominantne bolesti su posljedica mutacije jednog lana autosomnog genskog para. Bolesne osobe koje nose pored mutiranog gena i jedan normalan gen se zovu heterozigoti za taj genski lokus, a osobina koja se ispoljava kod heterozigota je dominantna osobina. Prema tome, dominantne osobine se ispoljavaju i kod homozigota i kod heterozigota, ali kod rijetkih osobina, veina aficiranih jedinki su heterozigoti.

Autosomno dominantne osobine pokazuju vertikalan tip rodoslovnog obrasca, s priblino jednakom zahvaenou mukog i enskog potomstva. Svaka zahvaena osoba obino ima aficiranog roditelja (oboljenje se javlja u svakoj generaciji), ali se bolest moe pojaviti i iznenada u jednoj generaciji, a da u ranijim generacijama niko nije bio zahvaen putem mutacija. Mnoge dominantne osobine pokazuju varijabilnu ekspresiju tako da oboljele osobe u istoj familiji nemaju jednako teku kliniku sliku.Primjer rijetkog dominantnog fenotipa je ahondroplazija, vrsta patuljastog rasta. Kod ovog oboljenja, ljudi normalnog rasta su genotipski recesivni homozigoti (dd), a patuljasti fenotip se javlja kod heterozigota (Dd) ili dominantnih homozigota (DD). Pretpostavlja se da dvije doze dominantog alela (kod dominantnih homozigota) imaju tetno djelovanje tako da bi ovo bio letalan genotip. Ukoliko je ovo tano, sve osobe sa ahondroplazijom su heterozigoti.

Kao i kod recesivnih oboljenja, osobe koje nose jednu kopiju rijetkog alela (Dd) su mnogo ee od onih koje nose dvije kopije (DD), tako da je veina aficiranih ljudi heteozigotna. Sva parenja koja obuhvataju dominantna oboljenja su uglavnom parenja izmeu heterozigota i recesivnog homozigota (Dd x dd). Kod takvih parenja, oekivani omjer izmeu neaficiranih i aficiranih jedinki (Dd) u potomstvu je 1 : 1, to znai da e prosjeno polovina djece biti zahvaena. Ako se predstavi dominantni (mutirani) gen sa D, a recesivni (normalan) sa d, mogue su razliite kombinacije gameta.

Zahvaeni mukarac

(Dd)

Dd

dDddd

dDddd

Normalna ena

(dd)

Zahvaeni mukarac

(Dd)

Dd

dDDDd

dDddd

Zahvaena ena

(Dd)

Karakteristike autosomno dominantnog nasljeivanja su:

1. Osobina ne preskae generacije,

2. Aficirani oevi i majke prenose fenotip i sinovima i kerkama to znai da se osobina predaje jedinkama oba spola, tako da je broj aficiranih mukaraca i ena priblino isti,

3. Neaficirani roditelji imaju samo neaficiranu djecu,

4. Aficirani roditelji (koji su veinom heterozigoti) mogu imati aficiranu i neaficiranu djecu,

5. U porodicama gdje je samo jedan roditelj aficirani heterozigot, polovina (50%) djece e biti aficirana.

Primjeri autosomno dominantnog nasljeivanja ukljuuju: Huntingtonovu bolest,

Ahondroplastini patuljasti rast (ahondroplazija),

Osteogenesis imeprfecta (lomljive kosti),

Porfirija variegata (poveana osjetljivost koe),

Brahidaktilija (kratki prsti),

Polidaktilija (vie prstiju, vieprstost),

Dominantna sljepoa i dominantna uroena gluhoa,

Familijarna hiperholesterolemija,

Miotona distrofija,

Neurofibromatoza tipa I,

Migrena,

Retinoblastom.

Nasljeivanje pod uticajem spola

Neki autosomni geni se ee ispoljavaju kod predstavnika jednog nego drugog spola to se oznaava kao nasljeivanje uvjetovano spolom, a u sluajevima kada je zahvaen samo jedan spol govori se o ogranienosti na spol.

Spolno uvjetovano nasljeivanje (Sex influenced inheritance)

Termin spolno uvjetovano nasljeivanje se odnosi na fenomen u kojem je alel dominantan u jednom spolu, ali recesivan u suprotnom spolu. Kod ljudi, nasljeivanje elavosti predstavlja primjer spolno uvjetovane osobine. Gen koji je odgovoran za elavost se nasljeuje kao autosomni gen (pogreno je miljenje da je ovo X-vezani gen). elavost je autosomna karakteristika na koju utie spol. Gen za elavost (nasljednu) u mukom spolu pokazuje karakter dominantog gena elavost se ponaa autosomno dominantno, vjerovatno zbog prisustva androgena. U enskom spolu, gen za elavost mora da bude u homozigotnom stanju (ponaa se kao recesivan) da bi se elavost fenotipski izrazila i u ene.

GenotipFenotip

enaMukarac

BBelavaelav

Bbnormalnaelav

bbnormalnanormalan

Spolno ogranieno nasljeivanje (Sex limited inheritance)

Primjer uticaja spola na fenotip organizma predstavljaju spolno ograniene osobine, osobine koje se javljaju samo u jednom od dva spola. Kod ovjeka, naprimjer, razvoj grudi je osobina koja je normalno ograniena na ene, dok je rast brade ogranien na mukarce. Meu mnogim vrstama ptica, mujak ima ukrasno perje za razliku od enke. Ovo su spolno ograniene osobine koje se nalaze kod pijetlova, ali nikada kod normalnih kokoki. Meutim, mujaci nekih vrsta pilia imaju osobine perja tipa enke. Perje kokoke stoji pod kontrolom dominantnog alela koji dolazi do izraaja i kod mujaka i kod enki, dok je perje tipa pijetla pod kontrolom recesivnog alela koji se jedino ispoljava kod mujaka:

GenotipFenotip

enaMukarac

hhperje tipa enkeperje tipa pijetla

Hhperje tipa enkeperje tipa enke

HHperje tipa enkeperje tipa enke

Spolno vezano nasljeivanjeSpolni hromosomi (heterohromosomi, gonosomi hromosomi koje se meusobno razlikuju po obliku, veliini i odnosima homologije) su hromosomi za koje je vezana hromosomska determinacija spola tako da se javljaju u nejednakom sastavu kod jedinki mukog i enskog spola. Spolno vezani geni u irem smislu rijei su svi geni koji se nalaze na spolnim hromosomima. Kod organizama sa hromosomskom determinacijom spola vezanom za dimorfne heterosome, spolno vezani geni (u uem smislu rijei) su oni geni koji se nalaze na samo jednom od razliitih heterosoma. Osim spolno vezanih gena, X i Y-hromosomi obuhvataju i kratke regione homologije, gdje nose iste gene. Na ovom regionu smjeteno je samo nekoliko gena.Kompletno spolno vezani geni su geni na onim dijelovima spolnih hromosoma koji nemaju homologe segmente u hromosomskoj garnituri heterogametskog spola. Kompletno spolno vezani geni se takoer oznaavaju i kao spolno vezani u uem smislu pojma. X-vezani geni su geni koji se nalaze na X-hromosomu, ali se ne nalaze na Y-hromosomu, a Y-vezani geni su geni koji su smjeteni na Y-hromosomu, ali se ne nalaze na X-hromosomu. Heterogametski spol je hemizigotan s obzirom na kompletno spolno vezane gene. Mukaci su hemizigoti za dio X-hromosoma koji nema homologi dio na Y-hromosomu i za dio Y-hromosoma koji nema homologi dio na X-hromosomu. Nekompletno spolno vezani geni, X i Y-vezani geni, su geni koji se nalaze i na X-hromosomu i na Y-hromosomu. Geni se nalaze na hromosomu koji ima dio homologa na drugom.

Openito, spolno vezano nasljeivanje se odnosi na nasljeivanje gena na spolnim hromosomima. Geni koji su smjeteni na spolnim hromosomima imaju poseban nain nasljeivanja. Geni u diferencijalnim regionima X-hromosoma imaju nasljeivanje oznaeno kao X-vezano nasljeivanje (osobina koja je odreena genom na spolnom hromosomu je spolno vezana), dok geni u diferencijalnim regionima Y-hromosoma imaju Y-vezano nasljeivanje. Geni u regionima koji se sparuju ispoljavaju X i Y-vezano nasljeivvanje (pseudoautosomno nasljeivanje).

enke imaju dva X-hromosoma tako da se pojmovi dominantnost, recesivnost, homozigotnost i heterozigotnost mogu primjeniti za X-vezane gene na normalan nain. Mujaci, meutim, imaju X i Y-hromosom. Y-hromosom obuhvata vrlo mali broj gena, uglavnom one gene koji su direktno ukljueni u odreivanje spola. Prema tome, pojmovi homozigotnosti i heterozigotnosti se na primjenjuju kod mujaka. Mujaci su hemizigotni za X i Y-vezane gene.

enke primaju X-hromosom i od majke i od oca. Mujaci dobijaju X-hromosom samo od majki, a Y-hromosom samo od oeva. Znaajna posljedica nasljeivanja spolnih hromosoma jeste injenica da su X-vezane recesivne osobine kod mujaka mnogo ee nego kod enki. Hemizigotni mujaci ispoljavaju bilo koju naslijeenu X-vezanu recesivnu osobinu dok enke takve osobine ispoljavaju samo kada su homozigotne za recesivni gen, ali ne i kada su heterozigotne. X-vezane recesivne osobine ispoljavaju cik-cak nasljeivanje, gdje pogoeni (aficirani) oevi predaju mutirani alel neaficiranim heterozigotnim kerkama, koje alel ponovo predaju aficiranim sinovima to se razlikuje od autosomnog nasljeivanja, gdje je broj aficiranih mujaka i enki jednak. X-vezano recesivno nasljeivanjeOsobine uvjetovane recesivnim alelima gena koji su smjeteni na X-hromosomu imaju X-vezano recesivno nasljeivanje (esto se oznaava ikao spolno vezano recesivno nasljeivanje). Ove osobine se ispoljavaju kod homozigotnih ena i hemizigotnih mukaraca, ali ne i kod heterozigotnih ena. X-vezana recesivna osobina manifestuje se u ena samo u dvostrukoj dozi tj. u homozigotnom stanju. Prisutan samo na jednom X-hromosomu kod hemizigotnih mukaraca, mutirani gen se uvijek ispoljava kod mukaraca koji nema normalni gen koji bi osujetio efekte mutiranog gena. ene imaju dva X-hromosoma i mogu mutirani gen na jednom X-hromosomu kompenzirati njegovim alelnim parom na drugom X-hromosomu to se deava kod heterozigotnih ena.

Primjer X-vezane recesivne osobine predstavlja hemofilija. U sluaju da pogoeni mukarac uzme normalnu enu i ako se gen za hemofiliju predstavi sa Xh, gametne kombinacije su sljedee:

Zahvaeni mukarac (XhY)

XhY

XXXh kerka nosilacXY normalan sin

XXXh kerka nosilacXY normalan sin

Normalna

ena (XX)

Kako mukarac predaje svoj X-hromosom svakoj od svojih keri, a Y-hromosom svakom od svojih sinova, sve kerke pogoenog oca bie heterozigotni prenosioci, a nijedan od njihovih sinova nee biti zahvaen boleu. To znai da se osobina vezana za X-hromosom nikada ne prenosi sa oca na sina. ene heterozigoti su obino poteene. Bolesti koje se nasljeuju na ovaj nain prenose se preko pogoenih mukaraca i zdravih ena nosilaca.

Ukoliko se ena nosilac uda za normalnog mukarca mogue su razliite genetike kombinacije:

ena nosilac (XhX)

XhX

XXhX kerka nosilacXX normalna kerka

YXhYzahvaeni sinXY normalan sin

Normalan

mukarac (XY)

Prema tome, ene prenosioci neke X-vezane recesivne osobine, prenose mutirani gen polovini svojih sinova i polovini svojih kerki.

Dok je nain nasljeivanja neke autosomno dominantne osobine vertikalan jer se aficirane osobe javljaju u vie generacija, dotle je oblik nasljeivanja autosomno recesivne osobine horizontalan sa zahvaenim osobama u granicama jedne generacije. Kod rodoslova za X-hromosom vezanih recesivnih karakteristika gdje se zahvaeni mukarci ne reprodukuju, on pokazuje tendenciju ka istroenosti, poto se osobina predaje sinovima normalnih sestara nosilaca pogoenih mukaraca.Karakteristike X-vezanog recesivnog nasljeivanja su:

1. Mnogo vie mukaraca nego ena ispoljava recesivni fenotip,

2. Kod rijetkih fenotipova, nijedan od sinova aficiranog mukarca nee biti aficiran, meutim sve njegove kerke e nositi alel, prekriven u heterozigotnom stanju,3. Prosjeno je polovina sinova heterozigotnih majki aficirana,

4. Aficirani mukarci obino imaju neaficirane roditelje: majka je normalni neaficirani nosilac i moe imati aficirane roake s muke strane.

Primjeri X-vezanih recesivnih osobina su:

hemofilija A i B,

djelomino sljepilo za boje (sljepilo za crveni i zeleni dio spektra nesposobnost razlikovanja crvene i zelene boje),

sindrom testikularne feminizacije,

nedostatak enzima glukozo-6-fosfat dehidrogenaze (G6PD),

mentalna retardacija kod fragilnog X-hromosoma,

Duchenneova miina distrofija,

Beckerova miina distrofija.

X-vezano dominantno nasljeivanje

Osobine odreene dominantnim alelima gena koji su smjeteni na X-hromosomu ispoljavaju X-vezano dominantno nasljeivanje. Hemizigotni mukarci i homozigotne ili heterozigotne ene ispoljavaju takve osobine. Do sada je opisano vrlo malo X-vezanih dominantnih osobina.Ovo nasljeivanje podsjea na prenoenje autosomno dominantnih osobina s obzirom da zahvaene ene prenose bolest polovini svojih sinova i polovini svojih kerki, meutim, mukarac sa X-hromosom vezanom dominantnom osobinom predaje poremeaj svim svojim kerkama, ali nijednom od svojih sinova.

Karakteristine osobine X-vezanog dominantnog nasljeivanja su:

1. Zahvata oba spola, ali ee ene nego mukarce,

2. Aficirani mukarci uvijek imaju aficirane majke,

3. Polovina sinova i polovina kerki heterozigotne majke je aficirano,

4. Aficirani mukarci predaju poremeaj svim svojim kerkama, ali nijednom od svojih sinova. Sve kerke aficiranih mukaraca su aficirane.

Primjeri X-vezanog dominantnog nasljeivanja su:

Rahitis rezistentan na vitamin D (hipofosfatemija)

Fokalna dermalna hipoplazija, Charcot-Marie-Tooth neuropatija.Inaktivacija hromosoma X

Iako sve ene imaju jedan X-hromosom inaktiviran u eliji, inaktivacija X-hromosoma se moe otkriti jedino kada je ena heterozigotna za X-spolno vezani gen. Prema tome, ako je ena heterozigot za neki gen sa X-hromosoma, u razliitim elijama e biti eksprimirani razliiti aleli. Normalna tkiva se sastoje od mjeavine elija s razliitim inaktiviranim X-hromosomima, pa se u normalnim tkivima heterozigotne ene nalazi ekspresija oba alela. Sve elije koje potiu od jedne elije imaju inaktiviran isti X-hromosom pri emu formiraju klonove slinih elija.

Y-vezano nasljeivanje (holandriko nasljeivanje)

Osobine kontrolisane alelima gena koji su smjeteni u diferencijalnom regionu Y-hromosoma ispoljavaju Y-vezano nasljeivanje. Ovaj tip nasljeivanja podrazumjeva samo zahvaenost mukaraca koji prenose osobinu na svoje sinove, ali ne i na kerke. Iako je opisano nekoliko Y-vezanih osobina, kao to je dlakavost une koljke, nisu jo poznate Y-vezane bolesti, osim nekih greaka u seksualnoj funkciji mukaraca.

Karakteristike Y-vezanog nasljeivanja su:

1. Zahvata samo mukarce,

2. Aficirani mukarci uvije imaju aficirane oeve (osim pojave novim mutacija),

3. Svi sinovi aficiranih mukaraca su aficirani.

Primjer holandrikog nasljeivanja je

Nasljeivanje dlakavosti une koljke,

Gen za antigen histokompatibilnosti (H-Y antigen) se nalazi na Y-hromosomu i prema tome se ispoljava kao holandrika osobina.X i Y-vezano nasljeivanje

Osim spolno vezanih gena, X i Y-hromosomi obuhvataju i kratke regione homologije, gdje X i Y-hromosomi nose iste gene. Jedan od gena koji se nalazi na homologom regionu je gen MIC2. Ovaj gen slijedi obrazac nasljeivanja koji se zove pseudoautosomno nasljeivanje gdje je nasljeivanje gena MIC2 slino nasljeivanju gea koji su smjeteni na autosomima, iako se gen MIC2, ustvari, nalazi na spolnom hromosomu. Kao i kod autosomnog nasljeivanja, mukarci sadre dvije kopije gena koji se nasljeuje pseudoautosomno, a mogu prenijeti gene i kerkama i sinovima.

ZADACI:

1. Jedna normalna ena iji je otac daltonista udala se za daltonistu. Dobili su sina i kerku. Koja je vjerovatnoa da sin bude daltonista, a koja vjerovatnoa da kerka bude daltonista?P:XxY

G: X Y

F1: Y X XY 2. Roditelji su fenotipski zdravi, a dobili su sina sa hemofilijom. Kakav je genotip roditelja, a kakve ostale djece?P:XxXY

G: X X Y

F1: X Y XX XY

3. Dvije osobe sa kestenjastim oima koje normalno raspoznaju boje dobili su sina sa plavim oima koji je slijep za boje. Odredi genotipove roditelja i djece.

P:AaxAa

G: A a A a

F1: AA Aa Aa aa

P:XxXY

G: X X Y

F1: X Y XX XY4. Ako se ena sa plavim oima iji je otac bio slijep za boje uda za ovjeka sa kestenjastim oima ija je majka imala plave oi. Kakva se proporcija djece oekuje?

P:XxXY

G: X X Y

F1: X Y XX XYP:aaxAa

G: a a A a

F1: Aa aa Aa aaKonstruisanje rodoslovaKonstruisanje porodinog stabla ili rodoslova poinje zahvaenom osobom kao prvootkrivenog nosioca obiljeja kojim porodica skree na sebe panju. Ova osoba se naziva indeks sluaj ili proband odnosno propositus ako je mukog spola, i proposita ako je rije o osobi enskog spola. Zatim se utvruje da li su braa odnosno sestre slino zahvaeni i biljee se podaci o zdravlju svih majinih i oevih srodnika, a informacije se unose u rodoslovno stablo.Generacije u rodoslovu se obino oznaavaju rimskim brojevima, a osobe unutar svake generacije arapskim brojevima, po generacijama, s lijeve na denu stranu. Potomci svakog roditeljskog para su poredani slijeva udesno po starosti na primjer. Dogovorno, muka linija se postavlja lijevo i svi lanovi iste generacije u istom su horizotalnom nivou. U rodoslovu se strelica () moe koristiti za oznaavanje probanda (propositus ili proposita), osobe na osnovu koje je porodica zapaena.

Analiza rodoslova (pedigrea, genealokog stabla)

Kod odreivanja najvjerovatnijeg naina nasljeivanja, na osnovu podataka koji su dati u pedigreu (rodoslovnom stablu), prvo treba poi od pretpostavke da se radi o jednom odreenom tipu nasljeivanja (npr., spolno vezanom recesivnom nasljeivanju). Zatim se detaljno analizira pedigre i utvruje da li se informacije koje se mogu dobiti na osnovu analize pedigrea podudaraju sa postavljenom pretpostavkom. Ukoliko se podaci ne podudaraju s pretpostavkom, ona je pogrena. Potrebno je ispitati sve pretpostavke dok se ne potvrdi pretpostavka koja je u skladu sa svim informacijama u datom pedigreu.

Postupak pri analizi pedigrea1. Ukoliko je mogue utvrditi da li se osobina javlja esto ili rijetko u opoj populaciji. Kod rijetkih osobina, neaficirane jedinke koje nisu u srodstvu skoro su uvijek normalni homozigoti. Kod recesivnih osobina koje su este u populaciji, meutim, meutim, neaficirane jedinke koje nisu u srodstvu moraju biti heterozigoti, to je mogunost koja se mora uzeti u obzir kod uestalih osobina.2. Zatim, utvrditi da li je osobina dominantna ili recesivna. Da li su generacije preskoene? Dominantne osobine ne preskau generacije. Recesivne osobine obino preskau generacije, posebno ako su rijetke u opoj populaciji. Ako neaficirani roditelji imaju aficiranu djecu, osobina mora biti recesivna.3. Ispitati da li su i ene i mukarci zahvaeni. Ako su samo mukarci zahvaeni, X-vezano recesivno nasljeivanje je najvjerovatniji tip nasljeivanja. Mukarci pogoeni X-vezanom recesivnom osobinom moraju uvijek imati homozigotne ili heterozigotne majke ili kerke.

4. Ispitati da li oevi predaju osobinu sinovima. Ako predaju, osobina ne moe biti X-vezana.

5. Utvrditi da li oevi uvijek predaju alel svojim kerkama. Ukoliko predaju, X-vezano nasljeivanje je najvjerovatniji tip nasljeivanja, a ako to nije sluaj, X-vezano nasljeivanje se iskljuuje.

6. Utvrditi da li je neko od sparivanja ostvareno izmeu srodnika. Osobine koje se na ovaj nain prenose obino su recesivne i javljaju se ee meu djecom roditelja u srodstvu, nego meu djecom roditelja koji nisu u srodstvu.ZADACI:

1. Odredi tip nasljeivanja i obiljei dati heredogram!I

II

Autosomalno recesivno

AAAaaa

Zdravi:AA, Aa;

Bolesni: aa(tri genotipa; dva fenotipa)

Kada nismo sigurni u rodoslovu polazimo od heterozigota.

AaxAa

AA Aa Aa aa

Autosomalno dominantno

AAAaaa

Zdravi:aa;

Bolesni: AA, Aa

Za neko oboljenje sa sigurnou moemo tvrditi da je posljedica recesivne mutacije ako u nekoj od posmatranih generacija dobijemo bolesno potomstvo od zdravih roditelja.

X-vezano nasljeivanjeXXX

YXY

X-vezano nasljeivanje je lako poznati u rodoslovu jer ee oboljevaju ene nego mukarci.

XxXY

X Y XX XY

Da bi i kerka bila bolesna otac mora biti bolestan, to u datom primjeru nije sluaj.

2. I

II

X-vezano nasljeivanjexY

Y Y

X-vezano nasljeivanje nije (imamo i zdravih potomaka)!

Autosomalno recesivnoaaxaa

aa aa aa aa

Autosomalno recesivno nasljeivanje je takoer iskljueno!

Autosomalno dominantnoAaxAa

AA Aa Aa aa

Rije je o autosomalno dominantnom nasljeivanju!3. ena, ija je majka gluha, udala se za ovjeka koji dobro uje, ali ima dvije gluhe sestre. Kakva e biti njihova djeca? Nacrtati heredogram (rodoslov) i odrediti genetiku konstituciju svih osoba.

(Uroena gluhoa se prenosi autosomalno recesivno.) I

II

III

Autosomalno recesivno

AAAaaa

Zdravi:AA, Aa;

Bolesni: aa(tri genotipa; dva fenotipa)

aaxAa

Aa Aa aa aa

AaxAa

AA Aa Aa aa

4. U braku gdje je majka fenotipski zdrava, a mukarac bolestan ima 5 potomaka. Prvi je sin zdrav, druga kerka zdrava, trei je sin bolestan, etvrta kerka zdrava i peta kerka bolesna. Potomak broj dva iz druge generacije sklopi brak sa zdravim mukarcem i imaju etvoro djece. Prva kerka je zdrava, drugi sin je bolestan, trei sin zdrav i etvrta kerka zdrava. Potomak broj jedan iz druge generacije oeni zdravu enu i dobiju troje djece. Prva kerka je bolesna, drugi sin zdrav i trei sin zdrav. Nacrtati i obiljeiti rodoslov, obiljeiti genotipove i objasni o kojem tipu nasljeivanja se radi!I

II

III

Autosomalno recesivnoAAAaaa; Zdravi:AA, Aa;

Bolesni: aa

AaxAa

Aa Aa aa aa

X-vezano nasljeivanjeXxY

X XY Y

X-vezano nasljeivanje je iskljueno na osnovu potomaka iz braka izmeu ene II.1 i mukarca II.2.

Radi se o autosomalno recesivnom nasljeivanju!I

II

1

2

2

1

3

4

P-

pp

P-

pp

Pp

Pp

Slika. Rodoslov nasljeivanja fenilketonurije.

Spolno uvjetovana autosomna osobina u ovjeka

Spolno ograniena autosomna osobina u pilia

3 Aa

4 aa

5 Aa

1 aa

2 Aa

1

2

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

aa

Aa

Aa

aa

Aa

Aa

aa

aa

Aa

Aa

AA

aa

Ispitanici navedeni u zadatku

Iskljueno X-vezano nasljeivanje

1 aa

2 A-

3 A-

1 A-

2 aa

3 A-

4 A-

1 Aa

2 Aa

3 Aa

4 Aa

5 aa

6 A-

7 aa

2 aa

1 Aa

Recommended

View more >