uabooks.top

Emlékezzetek, a mutációk típusaira! Mivel jellemezhető az ember kariotípusa? Mi az aneuploidia és a pilploidia? Az ember milyen monogénes öröklődési típusait ismerjük? Milyen az ember multifaktoriális bélyegeinek öröklődése? Mi az a gének penetranciája és többszörös (pleiotróp) hatása? Mi az albinizmus? Mia rhesus-faktor?

Az orvosgenetika vizsgálja a genetikailag kiváltott emberi betegségeket, a következő nemzedékre való átadásának jellemzőit, az egyedfejlődésben való megjelenésüket, elterjedését a populációban. Ezek vizsgálatának célja az örökletes betegségek diagnosztizálása, gyógyítása és megelőzése.

Örökletes betegségeknek hívjuk azokat a betegségeket, amelyek oka az örökítő anyag változása, azaz mutációja. Az örökletes betegségeket a mutáció típusától függően feloszthatjuk gén- (pontmutációk okozzák) és kromoszómamutációk (a kromoszómák struktúrája vagy száma változik meg) által kivágottakra. Más organizmusoktól eltérően, főként a növényektől, az ember genomiális mutációi nem ismeretesek.

Örökletes betegségek. A pontmutációkat a magas egyedarány jellemzi, amelyekben a megváltozott gének fenotípusosan megjelennek, és többszörös (pleiotróp) hatásuk van. A betegség közvetlen tüneteit kiválthatják a sérült gén által kódolt termékek hiánya, csökkent vagy túlzott termelése, illetve az anomális termék képződése. Emlékezzetek: a gének többszörös vagy pleiotróp hatása — egy gén hatása több bélyegre.

Az örökletes betegségeket osztályozni lehet a fenotípusos megjelenése és az öröklődése szerint. A fenotípusos osztályozásuk során vagy a szisztematikus tüneteket (a vesék, a mozgásszervek örökletes betegségeit), vagy a biokémiai megjelenésüket (anyagcserezavar, a fehérjék strukturális vagy funkcionális anomáliái) veszik alapul.

Örökletes anyagcserezavarok kapcsolatban állnak az aminosavak, a szénhidrátok, a lipidek, a nukleinsavak és az ásványi anyagok anyagcseréjének zavaraival. Ezeket kiválthatják olyan gének mutációja, amelyek kódolják az enzimek vagy az enzimek aktivitásáért felelős gének aktivitását; az anyagcsere számára fontos anyagok szállításáért felelős fehérjéket; a sejtek receptorfehérjéit, stb.

Az örökletes aminosav anyagcserezavarra példa az albinizmus (31.2,B. ábra). Az albinizmus oka a tirozin enzimmé való átalakulásáért felelős gén mutációja, ami a melanin pigment szintézisének alapanyaga. Az emberi populációkban a betegség gyakorisága 1 a 28 - 39 ezerhez, és autoszomális recesszív módon öröklődik.

A másik tirozin anyagcserezavarhoz köthető betegség a fenilketonurémia. A betegséget a fenilalanin-hidroxilázt kódoló gén mutációja váltja ki. Ennek az enzimnek a hiányában a fenilalanin nem alakul át tirozinná. A fenilalanin és meta-bolitikumai nagy koncentrációban mérgezőek (különösen az agykéreg neuronjai számára). A fenilketonurémia gyakorisága 1/10 000-hez, autoszomális recesszív bélyegként öröklődik.

A betegségek külön csoportját alkotják a felhalmozódással járó betegségek, amelyek az enzimeket kódoló gének mutációja vált ki. Az enzimek hiánya a sejtekben kiváltja bizonyos anomális termékek fokozatos felhalmozódását, ami gyakran károsítja azok működését, vagy kiváltja pusztulásukat. Az ilyen betegségekhez tartozik a Tay-Sachs-szindróma. A lizoszómák megfelelő génjének hiánya miatt az idegsejtekben a sejtmembrán egyik komponense nem bomlik le. Ez felhalmozódik a lizoszómákban, ami az idegsejtek pusztulását okozza. A betegség autoszo-

mális recesszív módon öröklődik, de az egyes populációkban viszonylag gyakran fordul elő.

A hemoglobin oxigénszállításának károsodása a hemoglobinopátia patológiás megjelenésének oka. Az ebbe az osztályba tartozó betegségek kapcsolatban állnak a bizonyos hemoglobin alegységeket kódoló gének mutációjával. Klasszikus példa erre a sarlósejtes vérszegénység. A mutáció által megváltozott hemoglobin molekula rosszul látja el a funkcióit. Az eritrociták sarló formájúak - innen ered a neve a betegségnek (39.1. ábra). A heterozigótáknál a klinikai tünetek hiányoznak (csak az oxigénkoncentráció csökkenésekor jelenik meg, például a magashegyi körülmények között). Vagyis a sarlósejtes vérszegénység öröklődése nem teljes dominancia útján történik (emlékezzetek, mi a jelenség lényege).

Bár a hemoglobin patológiás variánsa negatívan hat az emberi egészségre, az őt meghatározó gén eléggé elterjedt, főként azokban az afrikai országokban, ahol magas a malária megbetegedések száma: ennek hordozóinak aránya Kelet-Afrikában közel 40 %. Ez azzal magyarázható, hogy a heterozigóták nagymértékben malária rezisztensek.

A sejtekben lezajló a szövetek strukturális fehérjéit kódoló mutációk szintén sok örökletes betegséget okoznak. Például, a Marfan-szindrómát a kötőszövet egyik fehérjéét kódoló gén mutációja okozza. Az ilyen betegségben szenvedő embereknek problémája van a csontvázával, a szív- és érrendszerével (a tünetek legveszélyesebbje az aorta falának elgyengülése) (39.2. ábra). A Marfan-szindróma autoszomális domináns módon öröklődik, gyakorisága 1/ 10 000-hez.

Kromoszóma betegségek. A kariotípus sokféle károsodása fordul elő az újszülöttekben, átlagosan 0,6 % gyakorisággal. Ezeknek az anomáliáknak csak 10 %-át nem kíséri észrevehető patológiás állapot.

A kromoszóma anomáliák kialakulásának tényleges szintje lényegesen magasabb: egyes számítások szerint közel 25 %-a a magzatoknak anomális kariotípussal rendelkezik, de ezek többsége elpusztul még a beágyazódás előtt. A spontán vetélések 50 %-át kromoszóma anomáliák okozzák.

A kromoszómák mennyiségével kapcsolatban álló mutációk a kromoszómák a meiozis során végbemenő szétválásával áll kapcsolatban. Az embernél az egyetlen élettel nem összeférhetetlen monoszómia (az a jelenség, amikor a kariotípusban a homológ kromoszómák közül csak egy van jelen) az X-kromoszóma monoszómiája. Az összes autoszóma monoszómiája letális. A triszómia az autoszómák többsége esetében szintén összeférhetetlen az élettel. Az újszülött gyermekek körében a triszómia csak a 21-ik, a 18-ik és 13-ik kromoszómák esetében tapasztalható.

A 21-ik pár kromoszóma triszómiája (39.3. ábra) Down-szindrómát okoz - az ember legy-gyakoribb kromoszóma betegsége, amely átlagosan 1/500 - 700-hoz gyakorisággal fordul elő az újszülöttekben.

A 13-ik pár kromoszóma triszómiája (39.4. ábra) Patau-szindrómát okoz, amelyre jellemző többszörös fejlődési rendellenesség jellemző. Az előfordulási gyakorisága 1/14 500-hoz.

A 18-ik pár kromoszóma triszómiája Ed-wards-szindrómát okoz, aminek gyakorisága 1/4500 — 7000-hez. Az újszülöttek kis testtömeggel rendelkeznek, gyengék, fizikailag és pszichésen lassan fejlődnek.

Az ivari kromoszómák mennyiségi anomáliái lehet az X-kromoszóma monoszómiája, az X- és az Y-kromoszóma poliszómiája.

A kromoszómák mennyiségi anomáliáin kívül a veleszületett patológiás állapotok okozói lehetnek a kromoszómák strukturális át-épülései is. Erre példa a „macskanyávogás” szindróma (Lejeune-szindróma). A patológiáért az 5. kromoszóma rövid karján található részleges vagy teljes deléció a felelős. Fő klinikai képe: veleszületett fejlődési rendellenességek, értelmi elmaradottság, az arc aszimmetrikus felépítése, szív- és érrendszeri defektusok. A szindróma jellegzetessége a macskanyávogásra emlékeztető gyereksírás (innen kapta a nevét). Az előfordulási gyakorisága közel 1/45 000.

Az onkológiai betegségek genetikája. Onkológiainak nevezzük a betegségek nagy csoportját (több mint 200), amelyeket a megváltozott szomatikus sejtek váltanak ki. Az ilyen sejteknek sok biológiai sajátossága van: szabályozatlan sejtosztódás, halhatatlanság, differenciádé zavarok, a szomszédos szövetekbe való behatoló és a szomszédos normális sejtek elpusztításának képessége, a szervezetben való migráció képessége, a metasztázisra való képesség - másodlagos telepek a szervekben és a szövetekben.

Az onkológiai betegségek fejlődése (kancerogenezis) - hosszú folyamat, amelynek minden szakasza (a kezdetitől a metasztázisig) kapcsolatban áll a transzfol-mált sejtek genomjának átépülésével. A leggyakrabban a transzformált sejtek minden populációja a szervezetben egyetlen megváltozott szomatikus sejt utódja. Tehát, az onkológiai betegségek az egyik típusa a szomatikus sejtek örökletes betegségeinek.

A sejtek transzformációjával járó genomváltozások azokra génekre vonatkozik, amelyek felelősek a sejtciklus szabályozásáért, a differenciálódásért és a programozott sejthalálért. A mutációkon kívül a transzformált sejtekre jellemző egyes gének expresszójának megváltozása.

A külső környezet tényezőket, amelyek hatása a szervezetre felülmúlja a rákos megbetegedések kialakulásának és kifejlődésének valószínűségét, kancerogé-neknek (rákkeltőknek) nevezzük. Ezek természetüket tekintve különfélék lehet-

nek: kémiai (különféle kémiai vegyületek), fizikai (ionizáló, ultraibolya sugárzás, elektromágneses mező) vagy biológiai (hepatitisz-B-vírus, papillomavirus, helico-bacter baktérium, stb.). Ezek a tényezők képesek a szomatikus sejtek ellenőrzését végző génmutációkat előidézni.

1. Mi a feladata az orvosgenetikának? 2. Mik okozzák az örökletes betegségeket? 3. Mivel jellemezhe-tőek az örökletes betegségek? 4. Mi az oka az ember kromoszómabetegségeinek? 5. Milyen mutációk okozhatnak onkológiai betegségeket?

Milyen esetekben válhatnak a mutagén tényezők kancero-génekké (rákkeltőkké)?

Tankönyv 10. osztálya számára Biológia és ökológia Osztapcsenko, Bálán,  Kompanec, Ruskovszkij