Ģenētika

Ģenētika ir iedzimtības izpēte, process, kurā vecāki nodod noteiktus gēnus saviem bērniem. Personas izskatu - augumu, matu krāsu, ādas krāsu un acu krāsu - nosaka gēni. Citas iedzimtības ietekmētās īpašības ir:

• Dažu slimību iespējamība
• Garīgās spējas
• Dabas talanti

Nenormāla īpašība (anomālija), kas tiek nodota ģimenēm (iedzimta), var:

• Neietekmē jūsu veselību vai pašsajūtu. Piemēram, šī iezīme var izraisīt tikai baltu matu plankumu vai ausu ļipiņu, kas ir garāka nekā parasti.
• Iegūstiet tikai nelielu efektu, piemēram, krāsu aklumu.
• Liela ietekme uz jūsu kvalitāti vai dzīves ilgumu.

Attiecībā uz lielāko daļu ģenētisko traucējumu ieteicams konsultēt ģenētiski. Daudzi pāri var arī vēlēties meklēt pirmsdzemdību diagnozi, ja vienam no viņiem ir ģenētiski traucējumi.

Cilvēkiem ir šūnas ar 46 hromosomām. Tie sastāv no 2 hromosomām, kas nosaka, kāds ir dzimums (X un Y hromosomas), un 22 pāriem neseksuālu (autosomālu) hromosomu. Tēviņi ir "46, XY", bet sievietes - "46, XX". Hromosomas veido ģenētiskās informācijas virzieni, ko sauc par DNS. Katrā hromosomā ir DNS sekcijas, ko sauc par gēniem. Gēni satur informāciju, kas nepieciešama jūsu ķermenim noteiktu olbaltumvielu ražošanai.

Katrā autosomālo hromosomu pārī ir viena hromosoma no mātes un viena no tēva. Katra pāra hromosoma satur būtībā to pašu informāciju; tas ir, katram hromosomu pārim ir vienādi gēni. Dažreiz ir nelielas šo gēnu variācijas. Šīs variācijas notiek mazāk nekā 1% DNS sekvences. Gēnus, kuriem ir šīs variācijas, sauc par alēlēm.

Dažas no šīm variācijām var izraisīt patoloģisku gēnu. Nenormāls gēns var izraisīt patoloģisku olbaltumvielu vai patoloģisku normālu olbaltumvielu daudzumu. Autosomu hromosomu pārī ir divas katra gēna kopijas, pa vienai no katra vecāka. Ja viens no šiem gēniem ir patoloģisks, otrs var radīt pietiekami daudz olbaltumvielu, lai neveidotos neviena slimība. Kad tas notiek, patoloģisko gēnu sauc par recesīvu. Tiek teikts, ka recesīvie gēni ir iedzimti autosomāli recesīvā vai ar X saistītā modelī. Ja ir divas nenormāla gēna kopijas, var attīstīties slimība.

Tomēr, ja slimības radīšanai nepieciešams tikai viens patoloģisks gēns, tas noved pie dominējoša iedzimta traucējuma. Dominējoša traucējuma gadījumā, ja viens patoloģisks gēns tiek mantots no mātes vai tēva, bērns, iespējams, parādīs šo slimību.

Personu, kurai ir viens patoloģisks gēns, sauc par šī gēna heterozigotu. Ja bērns saņem patoloģisku recesīvas slimības gēnu no abiem vecākiem, bērns parādīs šo slimību un būs homozigots (vai salikts heterozigots) šim gēnam.

ĢENĒTISKĀS TRAUCES

Gandrīz visām slimībām ir ģenētiska sastāvdaļa. Tomēr šī komponenta nozīme ir atšķirīga. Traucējumus, kuros gēniem ir svarīga loma (ģenētiskās slimības), var klasificēt kā:

• Viena gēna defekti
• Hromosomu traucējumi
• Daudzfaktoru

Viena gēna traucējumus (ko sauc arī par Mendeli traucējumiem) izraisa viena konkrēta gēna defekts. Viena gēna defekti ir reti. Bet, tā kā ir daudz tūkstošu zināmu viena gēna traucējumu, to kopējā ietekme ir ievērojama.

Viena gēna traucējumus raksturo tas, kā tie tiek nodoti ģimenēs. Ir 6 viena gēna mantojuma pamatmodeli:

• Autosomāli dominējošs
• Autosomāli recesīvs
• X-saistīts dominējošais
• X saistīts recesīvs
• Y saistītā mantošana
• Mātes (mitohondriju) mantojums

Novēroto gēna efektu (traucējumu parādīšanos) sauc par fenotipu.

Autosomāli dominējošā mantojumā anomālijas vai novirzes parasti parādās katrā paaudzē. Katru reizi, kad skartajam vecākam, vai nu vīrietim, vai sievietei, ir bērns, šim bērnam ir 50% iespēja mantot šo slimību.

Cilvēkus, kuriem ir viena recesīvas slimības gēna kopija, sauc par nesējiem. Pārnēsātājiem parasti nav slimības simptomu. Bet gēnu bieži var atrast, veicot jutīgus laboratorijas testus.

Autosomāli recesīvā mantojumā skartās personas vecāki var neuzrādīt slimību (tie ir nesēji). Vidēji iespēja, ka pārvadātāja vecākiem varētu būt bērni, kuriem attīstās šī slimība, ir 25% ar katru grūtniecību. Vienlīdz iespējams, ka tas skar vīriešus un sievietes. Lai bērnam būtu autosomāli recesīvu traucējumu simptomi, bērnam jāsaņem patoloģiskais gēns no abiem vecākiem. Tā kā lielākā daļa recesīvo traucējumu ir reti, bērnam ir paaugstināts recesīvas slimības risks, ja vecāki ir saistīti. Saistītās personas, visticamāk, ir mantojušas to pašu reto gēnu no kopēja priekšteča.

Ar X saistītu recesīvu mantojumu vīriešiem iespēja saslimt ir daudz lielāka nekā sievietēm. Tā kā patoloģiskais gēns atrodas X (sieviešu) hromosomā, tēviņi to nenodod saviem dēliem (kuri saņems Y hromosomu no saviem tēviem). Tomēr viņi to nodod savām meitām. Sievietēm vienas normālas X hromosomas klātbūtne maskē X hromosomas ietekmi ar patoloģisko gēnu. Tātad gandrīz visas skartā vīrieša meitas šķiet normālas, taču tās visas ir nenormālā gēna nesējas. Katru reizi, kad šīs meitas dzemdē dēlu, pastāv 50% iespēja, ka dēls saņems nenormālo gēnu.

Ar X saistītu dominējošo mantojumu patoloģiskais gēns parādās sievietēm pat tad, ja ir arī normāla X hromosoma. Tā kā vīrieši nodod Y hromosomu saviem dēliem, skartie vīrieši dēlus neskars. Tomēr tas ietekmēs visas viņu meitas. Skarto sieviešu dēliem vai meitām būs 50% iespēja saslimt ar šo slimību.

PIEMĒRI VIENAS GĒNU TRAUCĒJUMIEM

Autosomāli recesīvs:

• ADA deficīts (dažreiz to sauc par "zēna burbulī" slimību)
• Alfa-1-antitripsīna (AAT) deficīts
• Cistiskā fibroze (CF)
• Fenilketonūrija (PKU)
• Sirpjveida šūnu anēmija

X saistīts recesīvs:

• Duchenne muskuļu distrofija
• Hemofilija A

Autosomāli dominējošais:

• Ģimenes hiperholesterinēmija
• Marfana sindroms

X-saistīts dominējošais:

Tikai daži reti sastopami traucējumi ir dominējoši ar X saistīti. Viens no tiem ir hipofosfatēmiskas rahīts, ko dēvē arī par D vitamīna rezistentām rahītēm.

Hromosomu traucējumi

Hromosomu traucējumu gadījumā defekts rodas vai nu gēnu pārpalikuma, vai trūkuma dēļ, kas atrodas visā hromosomas vai hromosomas segmentā.

Hromosomu traucējumi ietver:

• 22q11.2 mikrodelēcijas sindroms
• Dauna sindroms
• Klinefeltera sindroms
• Tērnera sindroms

DAUDZFAKTORU TRAUCĒJUMI

Daudzas no visbiežāk sastopamajām slimībām izraisa vairāku gēnu un faktoru mijiedarbība vidē (piemēram, mātes slimības un medikamenti). Tie ietver:

• Astma
• Vēzis
• Koronārā sirds slimība
• Diabēts
• Hipertensija
• Insults

MITOKONDRIĀLI AR DNS SAISTĪTI Traucējumi

Mitohondrijas ir mazas struktūras, kas atrodamas lielākajā daļā ķermeņa šūnu. Viņi ir atbildīgi par enerģijas ražošanu šūnu iekšienē. Mitohondrijās ir sava privātā DNS.

Pēdējos gados ir pierādīts, ka daudzi traucējumi rodas mitohondriju DNS izmaiņu (mutāciju) rezultātā. Tā kā mitohondriji nāk tikai no sievietes olšūnas, lielākā daļa ar mitohondriju DNS saistīto traucējumu tiek nodoti mātei.

Ar mitohondriju DNS saistītie traucējumi var parādīties jebkurā vecumā. Viņiem ir ļoti dažādi simptomi un pazīmes. Šie traucējumi var izraisīt:

• Aklums
• Attīstības kavēšanās
• Kuņģa-zarnu trakta problēmas
• Dzirdes zaudēšana
• Sirds ritma problēmas
• Vielmaiņas traucējumi
• Neliels augums

Daži citi traucējumi ir pazīstami arī kā mitohondriju traucējumi, taču tie neietver mitohondriju DNS mutācijas. Šie traucējumi visbiežāk ir viena gēna defekti. Viņiem ir tāds pats mantojuma modelis kā citiem viena gēna traucējumiem. Lielākā daļa ir autosomāli recesīvi.

Homozigots; Mantošana; Heterozigots; Mantojuma modeļi; Iedzimtība un slimības; Pārmantojama; Ģenētiskie marķieri

• Ģenētika

Feero WG, Zazove P, Chen F. Klīniskā genomika. In: Rakel RE, Rakel DP, red. Ģimenes medicīnas mācību grāmata. 9. izdev. Filadelfija, PA: Elsevjē; 2016. gads: 43. nodaļa.

Korf BR. Ģenētikas principi. In: Goldman L, Schafer AI, red. Goldman-Cecil medicīna. 26. izdev. Filadelfija, PA: Elsevjē; 2020. gads: 35. nodaļa.

Scott DA, Lee B. Ģenētiskā pieeja bērnu medicīnā. In: Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, Shah SS, Tasker RC, Wilson KM, red. Nelsona pediatrijas mācību grāmata. 21. izdevums Filadelfija, PA: Elsevjē; 2020. gads: 95. nodaļa.