31-05-2014 2 wykład
Translokacja – to wymiana materiału genetycznego między niehomologicznymi chromosomamia.
- isnieją dwa podstawowe typy translokacji: wzajemne i roberstonowskie;
a) translokacje wzajemne obserwuje się gdy pęknięcie następuje na 2 różnych chromosomach i dochodzi do wzajemnej wymiany materiału genetycznego. Chromosomy powstałe w wyniku tego procesu nazywamy chromosomami pochodnymi.
b) translokacje robersoniowskie – krótkie ramiona dwóch niehomologicznych chromosomów zostają utracone a długie ramiona łączą się w centromierze tworząc pojedynczy chromosom. Ten typ translokacji jest ograniczony do chromosomu 13,14,15,21,22 ponieważ krótkie ramiona są bardzo małe i nie zawierają istotnego materiału genetycznego.
Delecja
Powstaje na skutek peknięcia chromosomu i następnie utraty materiału genetycznego.
Pojedyncze pęknięcie prowadzące do utraty materiału z końca chromosomu nazywane jest delecją termalną.
Kiedy dochodzi do dwóch pęknięć i utraty materiału pomiędzy nimi następuje delecje interstycyjne.
Zespoły delecji autosomalnych są następną, po aneuploidach, grupą istotnych klinicznie niprawidłowości chromosomowych.
Przykładem delecji jest zespół cri-du-chat – zespół kociego krzyku (46XX, del <5p>)
Płacz dziecka z tym zespołem; płacz ten staje się mniej wyrazisty w miarę dorastania dziecka; zespół charakteryzuje się upośledzeniem umysłowym; mikrocefalią (małą głową) i dość charakterystycznym wyrazem twarzy; niektórzy chorzy dożywają pełnoletności, ale zdarz się to rzadko.
Duplikacja
Oznaczają obecność dodatkowego materiału chromosomowego, w wyniku czego dochodzi do trisomii określonych fragmentów chromosomów.
Duplikacje mogą być wynikiem nierównomiernego crossing over lub wystąpić u potomstwa nosicieli translokacji wzajemnych.
Duplikacje wywołują mniej poważne konsekwencje niż delecje.
Oba końce chromosomu mogą zostać utracone pozostawiając tzw. Lepkie końce, które łącząc się ze sobą tworząc chromosom pierścieniowy.
Inwersja
Chromosomy pierścieniowe często ulegają utracie, co powoduje nanosomię chromosomową w niektórych komórkach.
Inwersja to rezultat dwóch pęknięć chromosomu, po których następuje wstawienie brakującego fragmentu w oryginalnym miejscu, ale w odwrotnej kolejności.
Inwersja, która nie obejmuje centomeru określana jest jako paracentryczną.
Rodzice z inwersjami zwykle są fenotypowo zdrowi, ale ich dzieci mogą mieć delecje i duplikacje.
Izochromosomy
Jedno z ramion chromosomu jest podwojone i brak jest całego materiału drugiego ramienia chromosomu,
Izochromosomy w większości autosomów są śmiertelne.
Większość izochromosomów obserwowanych u żywych noworodków dotyczy chromosomów X.
Dzieci z izochromem X wykazują cechy zespołu Turnera.
Mutacja – zmian w sekwencji Dna
Locus – lokalizacja genu na chromosomie
ALLEL – jedna z foem genu występująca w tym samym miejscu homologicznych chromosomów
Homozygota – osobnik z para identycznych alleli w tym samym locus
Heterozygota – osobnik o dwóch różnych allelach w określonym locus
Genotyp – allele obecne w danym locus określane jako mianem genotypu osoby, informacja genetyczna zawarta w DNA.
Fenotyp – obserwowane charkterystyczne cechy osobnicze
Polimorfizm – jednoczesna obecność w populacji dwóch lub większej ilości alternatywnych genotypów. Lokus jest uważany za polimorficzny, jeżeli najdalszy allel występuje z częstością ponad 0,01 (1%)
Mutacje są podstawowym źródłem zmienności genetycznej.
Istnieją również mutacje dotyczące sekwencji kodujących i regulatorowych DNA.
1. Substytucja pary zasad – jedna zasada zostaje zastąpiona inną. Mutacja ta nazywana jeast również mutacją punktową. Może skutkować to zmiana sekwencji aminokwasowej. Wiele takich mutacji nie powoduje jednak zmiany sekwencji aminokwasowej i nie wywołuje żadnych konsekwencji (zdegenerowany kod genetyczny)
Mutacje są nazywane mutacjami niemymi.
Mutacje punktowe dzielimy na 2 grupy:
- mutacje zmiany sensu powodujące zmianę pojedynczego aminokwasu.
- mutacje nonsensowe dające jesen z trzech kodonów stp w mRNA ( U aa, UAG, UGA). Kodony te zatrzymując translację mRNA powodują przedwczesne zatrzymanie syntezy łańcucha polipeptydowego.
Sytuacja odwrotna ma miejsce, gdy kodon stop ulega zmianie i zaczyna kodować określony aminokwas.
2. Drugi typ mutacji składa się z delecji i insercji jednej lub więcej par zasad. Mutacje te mogą dodawać lub ujmować aminokwasy w białku. Delecje i insercje są szczególnie niebezpieczne gdy ilość dodatkowych lub utraconych zasad jest wielokrotnością trzech.
3. Duplikacje całych genów na większą skalę mogą także prowadzić do choroby genetycznej. Istnieją rónież mutacje dotyczące zmiany regulacji transkrypcji lub translacji.
Mutageny
Czynniki, które mogąś uszkodzić DNA lub chromosomy
Zmieniają informację genetyczną, co może prowadzić do wystąpienia choroby dziedzicznej (jeśli mutacja wystąpi w komórkach rozrodczych) lub choroby nowotworowej (jeśli mutacja wystąpi w komórkach somatycznych).
- Teratogenny powodują uszkodzenie zaburzając rozwój embrionu lub płodu.
- Teratogenny określa się czynniki, które mogą spowodować trwałe zaburzenia struktury lub funkcji organizmu, jeśli narażenie na ich działanie wystąpi w okresie życia embrionalnego lub płodowego.
- teratogenny działają na określonych etapach rozwoju embrionalnego lub płodowego.
Czynnik teratogenne
1. zaburzenia równowagi metabolicznej u matki (cukrzyca)
2. czynniki infekcyjne (kiła, toksoplazmoza, różyczka, ospa, HIV)
3. promieniowanie jonizujące (radioterapia)
4. związki chemiczne i teratogenny środowiskowe (sole rtęci, ołów)
5. używki i narkotyki (alkohol, kokaina, LSD)
6. leki (talidomid, metotreksat)/.
Dziedziczenie recesywne związane z chromosomem X
- do chorób wywoływanych przez geny recysywne związane z chromosomem X należy:
/ hemofilia typu A
/ dystrofia mięśniowa typu A
/ daltonizm
- u kobiet w pojedynczej komórce somatycznej czynny jest jeden chromosom;
- oznacz to, że w około połowie komórek heterozygotycznej dojdzie do ekspresji allela warunkującego wystąpienie choroby;
- w drugiej połowie komórek nastapi ekspresja prawidłowego allela
- dlatego też heterozygota wytworzy ok. 50% prawidłowego poziomu produktu genu. Zwykle wystarcza to do wytworzenia normalnego fenotypu.
Dystrofia mięsniowa typu Duchenne”a (DMD)
1. przebieg choroby – dotyczy chłopców
2. objawy widoczne w momencie samodzielnego chodzenia
3. w rzeczywistości dzieci te są chore od urodzenia
4. są mniej sprawne od rówieśników.
5. Dzieci wykazują niezdarność i słabość mięśni, nie biegają, częst się przewracają
6. Ok. 3-4 roku życia zaczyna pojawiać się rzekomy przerost łydek, niekiedy także pośladków i mięśni naramiennych, chód staje się kołyszący
7. Ptoza powiek
8. Uboga mimika twarzy
9. Wolna wymowa
10. Skracanie mięśni łydek
11. Pogłębia się lordoza
12. Dołącza się niedowład kończyn górnych
13. Widoczny staje się zanik mięśni ud
14. Zanik mięni pasa barkowego z objwem luźnych barków
15. 9-10 r.ż nie mogą samodzielnioe wstawać, chodzić
16. Następuje uszkodzneie mięśnia sercowego i mięśni oddechowyc
17. Zagrożenbie dla życia infekcje oskrzelowo – płucne.
18. Przeżycie przez chorego powyżej 25 lat zdarza się bardzo rzadko.
Dystrofinia
- stanowi 0,002% masy białkowej komórek mięśni prążkowych
- znajduje się po cytoplazmatycznej stronie błony komórkowej
- wiąże się z F-aktyną, kompleksem glikoprotein i z białkami zewnątrzkomórkowymi
- funkcja: integralność struktur podporowych komórki.
Dystrofia ięśniowa Beckera (BMD)
1. Choroba dziedziczona resysywnie i związna z chromosomem X
2. Chorują chłopcy
3. Powyżej 25 r.ż.
4. Obie choroby są zwykle wynikiem delecji (65% przypadków DMD i 85% przypadków BMD).
Zespół kruchego chromosomu X
1. Dzidziczona dominująco związana z chromosomem X
2. Chromosom X pochodzący od chorych podczas hodowli w pożywce ubogiej w kwas foliowy, wykazuje czasami załamania i szpary
3. Druga po zespole Downa genetyczna upośledzenia umysłowego uwarunkowana genetycznie.
4. Częstość występowania: 1:4000 mężczyżn; 1:8000 kobiet
5. Penetracja 80% mężczyzna; 30%kobiet
6. Gen ma długość 38 kb, zawiera 17 eksonów
7. Produkt genu FMRP wiąże się z RNA i potrafi przechodzić w obie strony pomiędzy jądrem a cytoplazmą
8. Rejeon 5 genu zawiera specyficzne powtarzalne sekwencje CGG (6-50 kopii u osób zdrowych)
9. Osoby z zsepołęm kruchego chromosomu X posiadają 230-1000 lub więcej powtórzeń CGG (pełna mutacja)
10. Duże uszy
11. Wydłużona twarz
12. Wystające szczęki
13. Dłigie małżowiny uszne
14. Zwiekszona ruchomość stawów
15. Duża objętość jąder
16. Najczęśtsza wrodzona przyczyna niepełnosprawności intelektualnej u chłopców
17. Opóźniony rozwój mowy
18. ADHD
19. Zachowania autystyczne (klaskanie, żucie ubrań, unikanie kontaktu wzrokowego, bojaźliwość)
20. Nadruchliwość przed okresem pokwitania
21. Spowolnienie po okresie pokwitania.
madziunia56