Genetika‎ > ‎

***Rodokmenová analýza, typy dědičnosti, dědičné choroby

Kapitola byla zpracována podle materiálů RNDr. Marie Kočové, CSc. z Katedry genetiky a mikrobiologie PřF UK.

Typy dědičnosti a příklady dědičných chorob

AUTOZOMÁLNĚ DOMINANTNÍ (AD)
  • Dominantní mutace genu lokalizovaného na autozómech.
  • U člověka popsáno více než 400 znaků.
  • Méně závažný klinický význam (u závažných defektů vede selekce k poklesu frekvence patologické alely nebo k jejímu odstranění z populace).
  • Snížená penetrance, odlišná expresivita v populaci (výsledek působení jiných genů a vnějších vlivů).
  • Příklady: polydaktylie (neúplná penetrance, variabilní expresivita), brachydaktylie (nedokonalý vývoj a srůst 2. a 3. článku prstů), rozštěp brady, plešatost (současně znak pohlavně ovlivněný), Marfanův syndrom (anomálie kostry a orgánů), Huntingtonova chorea (degenerace mozkových buněk),epilepsie (jedna z forem), polycystické ledviny, hyperlipemie, otoskleróza.
AUTOZOMÁLNĚ RECESIVNÍ (AR)
  • Znak je podmíněn homozygotně recesívní mutací lokalizovanou na autozómech.
  • U člověka popsáno více než 900 AR znaků.
  • Závažný klinický význam (vážné abnormality, defekty a postižení).
  • Frekvence recesívních mutantních alel v populaci je vyšší než u AD (heterozygoti nejsou selekčně znevýhodněni).
  • Příklady: fenylketonurie (abnormální metabolismus fenylalaninu), albinismus (deficience pigmentace), srpkovitá anémie (bodová mutace v genu pro ß-hemoglobin), talasemie (značná redukce nebo absence α- nebo β-řetězce hemoglobinu), xeroderma pigmentosum (citlivost k UV záření), cystická fibróza (vysoká koncentrace chloridů v potu a exkretech - ucpání vývodů pankreatu).
GONOZOMÁLNĚ DOMINANTNÍ (GD)
  • Znak je podmíněn dominantní patologickou alelou lokalizovanou na nehomologické části X chromozómu.
  • U člověka popsáno pouze několik znaků.
  • Znaky mohou mít mírnější projev u žen než u mužů, u závažných postižení mohou přežívat pouze samičí zygoty.
  • Příklady: folikulární hyperkeratóza (ztráta vlasů, řas, obočí - jedná se o 1. příklad GD dědičnosti popsaný u člověka (Siemens 1925), vitamin D rezistentní rachitis s hypofosfatemií, incontinentia pigmenti (dívky se narodí se zánětlivými kožními skvrnami, později skvrnitá pigmentace, anomálie zubů - zygoty XY jsou letální).
GONOZOMÁLNĚ RECESIVNÍ (GR)
  • Znak je podmíněn recesívní mutantní alelou lokalizovanou na nehomologické části X chromozómu.
  • U člověka popsáno více než 100 znaků.
  • Příklady: hemofilie A (nadměrná krvácivost – nepřítomnost nebo defekt koagulačního faktoru VIII, 1 : 5000 mužů), hemofilie B (nadměrná krvácivost – nepřítomnost nebo defekt koagulačního faktoru IX, méně častá než hemofilie A, 1 : 40 000 mužů), barvoslepost (neschopnost přijímat a rozlišovat červenou, zelenou a žlutou barvu), anhydrotická/hypohydrotická ektodermální dysplazie (chybí potní žlázy, zuby, ochlupení), Lash-Nyhanův syndrom (hromadění kyseliny močové – anomálie metabolismu), Duchennova muskulární dystrofie (atrofie svalů).
Y-VÁZANÁ DĚDIČNOST
  • Dědičnost je podmíněna přítomností patologické alely lokalizované na Y chromozómu.
  • Popsáno pouze několikznaků.
  • Přenáší se výhradně po mužské linii.
  • Příklady: nadměrné ochlupení ušních boltců, bilaterální radio-ulnální syntosa (srůst vřetení a loketní kosti obou paží).
MITOCHONDRIÁLNÍ DĚDIČNOST
  • Znak je podmíněn mutantní alelou lokalizovanou v mitochondriální DNA.
  • Matroklinní dědičnost.
  • Homoplasmické × heteroplasmické buňky a tkáně.
  • U člověka popsáno více než 200 mutací.
  • Frekvence mitochondriálních poruch 1/10 000.
  • Příklady: Leberova dědičná optická neuropatie - syndrom LHON (atrofie zrakového nervu vedoucí k rychlému, progresívnímu, slábnutí zraku a postupné slepotě, začátek projevu v dospívání), myoklonální epilepsie - syndrom MERRF (epilepsie, svalová slabost, kardiomyopatie, psychomotorická retardace, aj., začátek projevu v dětství), Kearnsův-Sayreův syndrom (svalová slabost, oftalmoplegie, kardiomyopatie, retinis pigmentosa, poruchy růstu, diabetes, aj., začátek projevu kolem 20. roku, je letální), Leighův syndrom (zpomalení až zastavení psychomotorického vývoje, poruchy zraku, sluchu, nekrotická ložiska v bazálních gangliích a mozkovém kmeni, začátek projevu v kojeneckém věku).
Rodokmen 1


Zdravý muž se ožení se zdravou ženou, která je dcerou pacienta s hemofilií. Rodiče muže a jeho dva sourozenci jsou zdraví stejně jako bratr a sestra ženy, její matka a prarodiče. Sestra však má se zdravým mužem, u jehož příbuzných se hemofilie nikdy nevyskytla, nemocného syna.

Nakreslete rodokmen, určete typ dědičnosti hemofilie. S jakou pravděpodobností je jim narodí syn hemofilik?


Rodokmen 2

Jaká je pravděpodobnost, že se manželům narodí dítě s fenylketonurií, když prvorozený syn je v pořádku, ale jedna ze dvou manželových sester trpí touto chorobou. Prarodiče ze stran obou manželů jsou zdraví a sestra manželky a obě její dcery jsou rovněž v pořádku. Strýc muže z otcovy strany však byl postižený, i když oba jeho rodiče i jeho sestra byli zdraví. Frekvence výskytu patologické alely v populaci je asi 1 %.

Nakreslete rodokmen, určete typ dědičnosti fenylketonurie. Vypočítejte riziko narození dítěte s fenylketonurií. (Předpokládejte, že matka je heterozygotka s pravděpodobností výskytu heterozygotů vycházející z Hardy-Weinbergova zákona.)


Rodokmen 3

Při galaktosemii chybí enzym pro trávení galaktosy (galaktosa-1-fosfáturidyltransferasa), která se následkem toho alternativně metabolizuje na galaktitol. Ten působí toxicky na játra, mozek, ledviny, oči. Neléčené onemocnění je letální. Zdravý muž, jehož bratr a oba rodiče byli zdraví, ale dědeček z matčiny strany trpěl galaktosemií, se oženil se zdravou ženou, jejíž rodiče byli rovněž zdraví, ale bratr a sestra byli postiženi touto chorobou. U ostatních členů rodiny se galaktosemie neprojevovala.

Nakreslete rodokmen a určete typ dědičnosti. Jaká je pravděpodobnost, že se manželům narodí dítě s galaktosemií (P1)? Jaká je pravděpodobnost, že i druhé dítě bude stejně postižené (P2)?


Rodokmen 4

V rodině muže, který hodlá uzavřít sňatek se zdravou ženou, se vyskytuje defekt tvorby zubní skloviny a s tím související zdravotní problémy. Muž je postižený tímto defektem, podobně jako jeho bratr, sestra a matka. Druhá sestra je v pořádku a má se zdravým mužem zdravou dceru a syna. Postižená sestra má se zdravým mužem jednu zdravou a jednu postiženou dceru. Postižený bratr má se zdravou ženou tři zdravé syny a jednu postiženou dceru. Dědeček muže z matčiny strany je postižený, zatímco babička, pocházející z rodiny, která nikdy tento defekt nevykazovala, je zdravá. Zdraví jsou rovněž oba matčini bratři.

Nakreslete rodokmen a určete typ dědičnosti. Určete pravděpodobnost, že se postiženému muži, který se chce oženit se zdravou ženou, v jejíž rodině se takový defekt nevyskytuje, narodí zdravá dcera (P1)? Jaká je pravděpodobnost narození zdravého syna (P2)?


ŘEŠENÍ (klikněte na obrázek)



Comments