-ЕКСПРЕСИЯ-информация наследствена
Текст на -ЕКСПРЕСИЯ-ИНФОРМАЦИЯ-НАСЛЕДСТВО
Мендел (1865) е първият, който подсказва съществуването на наследствени фактори (наричани по-късно гени), които определят формирането на наследствени фенотипни характери. Афоризмът „род от един характер доминира в класическата генетика, докато не се установи, че гените се състоят от ДНК и молекулярният субстрат на всеки характер е структурен протеин или ензим. протеин ", постулирайки, че наследствената информация, съдържаща се в ДНК, се изразява чрез синтеза на специфични протеини, които са в основата на характерите. Този процес, който в основата си представлява функцията на гена, е точно координиран и регулиран по отношение на програмата за онтогенетично развитие на неговия организъм. към нуждите му в определени метаболитни условия, наложени от околната среда.
А. КЛАСИЧЕСКА КОНЦЕПЦИЯ ЗА ФУНКЦИЯТА НА ГЕНА ГЕН ЕДИНИЦА ЗА ФУНКЦИЯ И МУТАЦИЯ.
Връзката „един род един характер“ е основната аксиома на класическата генетика. Тази "догма" може да бъде демонстрирана чрез изучаване на мутации: промяната в гена ще доведе до наследствена промяна в характера, определен от гена. Примерите са многобройни и добре познати. Спомнете си, че върху Х хромозомата има ген, който определя наличието на меланинов пигмент в ириса и ретината; неговата мутация води до липса на меланин и очен албинизъм.
Или твърде парадоксална на пръв поглед, мутацията „развива“ съществуването на нормален ген и дава информация за начина му на действие и предаване. Генетикът зависи от появата на мутации, за да "научи" как да произвежда и предава нормален характер. Следователно, името на нормален ген често се прави от 2-3-буквено съкращение на ефекта на мутантния ген (наречен на английски) и името на локуса, след първата открита мутация1. Например:
- CF на "муковисцидоза" (или муковисцидоза); - FH на "фамилна хиперхолестеролемия"; - PKU на "фенилкетонурия"; - NF1 на "неврифиброматоза" тип I; - DMD на мускулна дистрофия на Дюшен; при поликистозна бъбречна болест, ген, който обикновено се идентифицира чрез мутация, понякога наричан ген "slbatic тип", за
подчертайте "стандартната" форма, под която обикновено се среща в природата), тя се обозначава със знака + след името на фенотипния ефект на мутацията; В зависимост от начина на предаване, доминиращите гени се изписват с главни букви, а рецесивните с малки букви. Понастоящем действията по „дешифриране“ на човешкия геном изискват използването на уникална (международна) терминология и номенклатура на гените (които могат да бъдат намерени в „GENATLAS“, достъпни онлайн на адрес http://www.infobiogen.fr).
Например, при дрозофила, локусът на нормалния (slbatic тип) ген, който използва цвета на червените очи, се нарича „бял“ (съкратено w +), тъй като първият описан мутант произвежда бели очи.
ИЗРАЗЯВАНЕ НА НАСЛЕДНА ИНФОРМАЦИЯ (ФУНКЦИЯ НА ГЕНА)
Може да се заключи, че във всички класически генетични изследвания започваме от характер към ген и генът се счита за единица на функция и мутация. Отношението "род характер", което по същество отразява връзката "генотип фенотип" (вж. Глава 1.Б.3), е много по-сложно, тъй като: заедно с героите "монофакторни" или моногенни, произведени от една двойка на гени
алели, има многобройни полигенни или „многофакторни“ характери, определени от действието на няколко негенетични гени и повлияни от фактори на околната среда; обикновено моногенните знаци са качествени, а полигенните/многофакторни - количествени;
В някои случаи жанрът може да има множество ефекти и може да определи няколко знака; това явление се нарича плейотропия; В други случаи два или повече гена участват в развитието на характера;
има многобройни алелни, неалелни и взаимодействия с околната среда - които влияят върху ефекта на гена, времето или клетъчния тип, в който генът се експресира;
мутациите на различни гени могат да бъдат фенотипно идентични или подобни; това явление се нарича генетична хетерогенност.
Някои сложни фенотипни признаци, нормални или ненормални) се получават чрез действието на няколко негени (разположени на различни места), които имат количествени, малки и адитивни (кумулативни) ефекти. Това явление се нарича полигенеза. В този случай е очевидно „отклонението“ от правилото „жанр и герой“, тъй като всеки жанр определя част от героя. Броят на гените, участващи в развитието на характера, е неизвестен; тя варира при различните хора и следователно разпределението на този характер в популацията ще съответства на нормална, гауссова крива (непрекъснато разпределение). Фигура 4.1 показва два нормални знака - кръста и систоличното кръвно налягане, които показват, при неизбрана популация, непрекъснато разпределение.
Трябва да подчертаем две основни характеристики на полигенезата: гените, които произвеждат характера, действат независимо един от друг; между тях няма
доминантно-рецесивни или епистаксисни връзки; фенотипната генна експресия често може да бъде повлияна от фактори на околната среда; защото
символите, произведени от комбинираното действие на няколко генетични фактора и негенетични фактори, обикновено се наричат многофакторни знаци. Този термин е по-широк и не бива да се приравнява на полигенен; има по-ограничително значение и не включва екологичен компонент.
Нормалните (талия, кръвно налягане, цвят на кожата, интелигентност и др.) Или ненормални (много често срещани заболявания, изолирани/уникални вродени малформации, някои форми на рак и др.) Са често срещани и ще бъдат разгледани подробно в глава. отличителен. Тук обаче ще подчертаем, че при тези многофакторни признаци генетичният компонент често е представен от малък брой гени, които имат няколко алелни варианта в популацията (някои от тях с големи качествени ефекти); В този случай говорим за олигогения.
Под плейотропия (или полифения) се определя явлението, при което отделен ген (доминиращ) или двойка гени (рецесивен) произвеждат различни фенотипни ефекти в няколко системи от органи и функции. В клиничната генетика има много случаи на плейотропия, които представляват различни синдроми2. Добър пример е синдромът на Марфан (вж. Също каре 4.1). Характеризира се с три категории знаци:
Синдром означава набор от признаци/симптоми, които определят определена клинична единица или определен патогенен механизъм.
промени в скелета: дълги крайници, дълги и фини пръсти (арахнодактилия), ставна хиперлакситност (която често причинява дислокации), деформации на гръбначния стълб (кифоза, сколиоза) или гръдната кост (pectus carinatus или excavatum) и др .;
очни промени: сублуксация/ектопия на лещата, късогледство или силно далекогледство, мегалокорнея и др .;
сърдечно-съдови промени: аневризми (дилатации) на аортата, пролапс на митралната клапа и др.
Определение: Автозомно доминиращо предавано разстройство на съединителната тъкан, с променлива експресивност и проявено под формата на очни, ставни и сърдечно-съдови аномалии.
Честота: 1/10 000, без географско или етническо предразположение Клинични прояви: Болестта се проявява с отклонения в три основни системи: скелетна, очна,
сърдечно-съдови; кожни, белодробни и дурални нарушения са по-рядко срещани. Скелетните аномалии включват: непропорционално висока талия (поради крайници), арахнодактилия, стернални деформации, сколиоза, отпуснатост и свръхмобилност на ставите. Очните аномалии са късогледство, сублуксация на лещата, плоска роговица, ирианска хипоплазия. Сърдечно-съдовите малформации включват: пролапс на митралната клапа, аортна недостатъчност, разширяване и разкъсване на възходящата аорта.
Много признаци на синдром на Марфан се развиват с възрастта Патогенеза: При синдром на Марфан се появява чрез мутация на гена FBN1 - промяна на
структурата на съединителната тъкан, което обяснява нейните клинични прояви. Генът FBN1 кодира фибрилин 1, извънклетъчен гликопротеин, който образува микрофибрили в структурата на съединителната тъкан. FBN1 мутациите са много разнообразни и произвеждат болестта чрез отрицателно доминиращо явление (при хетерозиготен An, модифициран фибрилин, произведен от гена А, инхибира образуването на микрофибрили в гена, кодиращ нормален фибрилин). Около 20% от случаите са причинени от нови мутации. Интересното е, че някои мутации произвеждат синдроми, несвързани със синдрома на Марфан: фамилна арахнодактилия, MASS фенотип (от митрална, аортна, скелетна, кожна), кристална ектопия.
Генетично: Генът FBN1 се намира на 15q15 и се предава автозомно доминиращо. Пациентите имат 50% риск да имат дете със синдром на Марфан.
Диагноза: За да се потвърди диагнозата на синдрома на Марфан, е необходимо да се изпълнят следните условия: Индексен случай: основни критерии в поне две различни системи и участието на трета; Членове на семейството: наличие на основен критерий и положителна фамилна история
Пренатална диагностика, неонатален скрининг: възможно във високорискови случаи, чрез анализ на мутации или последващи изследвания. Не се използва широко.
Прогноза: запазено поради сърдечно-съдови увреждания Лечение: медицинско (бета-блокери, за забавяне на прогресията на аортната дилатация; профилактика
с антибиотици, за профилактика на ендокардит) и хирургично за сърдечно-съдови и остеоартикуларни усложнения.
Всички фенотипни промени в синдрома на Марфан са резултат от единична генна мутация, която се предава автозомно доминиращо. Очевидно в този случай има отклонение от правилото "един пол един знак", но обяснението на множествените ефекти, произведени от един пол, е (днес) просто: генната мутация причинява дефект в първичната структура на фибрилин, основен компонент на съединителната тъкан. Манифа