Geenitutkimus

Geenitutkimusta voidaan käyttää siinä tapauksessa, että tämä tai tämä geneettinen loukkaantumisriski esiintyy perheessä. Tällainen testaus on hyväksyttävää vain, jos häiriön geneettisen perinnän rakenne on hyvin tutkittu, tehokas hoito on mahdollista ja luotettavia, luotettavia, erittäin herkkiä, spesifisiä ja vaarattomia analyysimenetelmiä käytetään. Tietyn sukupolven vallitsevuuden on oltava riittävän korkea, jotta testien käyttämiseen tarvittavat ponnistelut voidaan perustella.

Geneettinen testaus voidaan suunnitella tunnistamaan heterotsygootti kantajia resessiivinen geenin häiriöt, mutta se ei ilmenny (esim., Tay-Sachin tauti Ashkenazi juutalaisia, sirppisoluanemia mustat, talassemia useita etnisten ryhmien). Jos heterotsygootti pari on myös heterotsygoottia, puolisoilla on riski saada sairaita lapsia.

Testi voi olla tarpeen, ennen kuin oireita voi ilmetä, jos perheen historiassa on esiintynyt merkittävää perinnöllistä häiriötä, joka ilmenee myöhemmin elämässä (esim. Huntingtonin tauti, rintasyöpä). Testaus määrää rikkomuksen kehittymisen riskin, jolloin henkilö voi myöhemmin ryhtyä ennalta ehkäiseviin toimenpiteisiin. Jos testi osoittaa, että henkilö on rikkomuksen harjoittaja, hän voi myös tehdä päätöksiä jälkeläisten syntymisestä.

Äitiystutkimukseen voi kuulua myös amniocentesi, näytteenotto chorionic villus, napanuoran analyysi, äidin veren analyysi, äidin seerumin analyysi tai sikiön inkarnaatio. Äitienvaihdunnan yleisiä syitä ovat äitien ikä (yli 35-vuotiaat); häiriön perimäsairaus, jota voidaan diagnosoida äidinmaidonkorvikkeilla; poikkeavuuksia äidin seerumin analyysin tuloksissa samoin kuin tiettyjä raskauden aikana ilmeneviä oireita.

Vastasyntyneiden tutkiminen mahdollistaa fenyylirypuoviinioligofrenian, galaktoosi-diabeteksen ja kilpirauhasen vajaatoiminnan ennaltaehkäisyn (erikoisruokavalio tai korvaushoito).

Perhe-sukututkimuksen luominen. Perinnöllisessä kuulemisessa käytetään laajalti perhegeenologian (sukututkimuspuun) luomista. Tässä tapauksessa käytetään ehdollisia symboleja, jotka kuvaavat perheenjäseniä ja antavat tarvittavat tiedot terveydentilastaan. Jotkut perheen häiriöt, joilla on identtiset fenotyypit, ovat useampia perimärakenteita.

[1], [2], [3], [4]

Mitokondialiset DNA-häiriöt

Mitokondrioissa on ainutlaatuinen pyöristetty kromosomi, jolla on tietoa 13 proteiinista, erilaisista RNA: eista ja useista säätely-entsyymeistä. Kuitenkin tietoa yli 90% mitokondrioiden proteiineista sisältyy ydingeeneihin. Jokaisella solulla on useita satoja mitokondrioita sytoplasmissaan.

Mitokondrioiden häiriöt voivat johtua mitokondrioiden poikkeavuuksista tai ydinaseiden DNA-poikkeavuuksista (esim. Tuhoaminen, päällekkäisyyksiä, mutaatioita). Suuret energiakudokset (esim. Lihakset, sydän, aivot) sijaitsevat alueilla, joilla on erityisiä vaaroja heikentyneistä toiminnoista johtuen mitokondrioiden poikkeavuuksista. Erilaiset kudosten toimintahäiriöt korreloivat tiettyjen mitokondrioiden DNA-poikkeavuuksien kanssa.

Mitokondrioiden poikkeavuuksia esiintyy monia yhteisiä häiriöt, esimerkiksi silloin, kun jotkut lajit Parkinsonin taudin (joka voi aiheuttaa vakavia mitokondrioiden deleetiomutaatioiden soluissa tyvitumakkeiden), ja monia muita häiriöitä lihasten.

DNA: n mitokondrioiden poikkeavuudet määräytyvät perimällä äidin puolelta. Kaikki mitokondriot periytyy sytoplasmasta muna, joten kaikki jälkeläiset sairas äiti on vaarassa periä häiriö, mutta ei ole vaaraa, peritäänkö rikkoo potilaan isä. Erilaiset kliiniset ilmentymät ovat sääntö, joka voidaan osittain selittää solujen ja kudosten periytyvien mutaatioiden ja normaalien mitokondrioiden genomien (heteroplasmin) yhdistelmien vaihtelulla.

Mitokondrioiden häiriöt

Loukkaus	Kuvaus
Krooninen progressiivinen ulkopuolinen oftalmoplegia	Erotopisten lihasten progressiivinen halvaus, jota yleensä edeltää kahdenvälinen, symmetrinen, progressiivinen laiminlyönti, joka alkaa kuukausia tai vuosia ennen halvaantumista
Kearns-Seyr-oireyhtymä	Kroonisen progressiivisen ulkoisen oftalmoplegian monijärjestelmä variantti, joka myös aiheuttaa sydänsairauksia, verkkokalvon pigmentaarista rappeutumista ja keskushermoston rappeutumista
Perinnöllinen optinen neuropatia Leber	Epävakaa, mutta usein tuhoava, kahdenvälinen näköhäiriö, joka esiintyy useimmiten nuoruusiässä johtuen pistemutaatiosta DNA: n mitokondrioissa
Merrffin oireyhtymä	Myoklonaalinen kohtaus, karkeat punasolut, dementia, ataksia ja myopatia
Melassien oireyhtymä	Mitokondrioiden enkefalomyopatia, maitohappoasidoosi ja aivohalvauksen kaltaiset aivohalvaukset
Pearsonin oireyhtymä	Sideroblastinen anemia, haiman vajaatoiminta ja progressiivinen maksasairaus, joka alkaa ensimmäisinä kuukausina ja päättyy usein lapsen kuoleman vuoksi

Yhden geenin virheet

Geneettiset häiriöt, jotka johtuvat vain yhden geenin ("Mendelian häiriöt") rikkomisesta, ovat analyysin yksinkertaisimmat ja tutkitaan parhaillaan parhaillaan. Tiede kuvasi monia tällaisia erityisiä rikkomuksia. Yhden geenin virheet voivat olla autosomaalisia tai sidoksissa X-kromosomiin, jotka ovat dominantteja tai recessivea.

[5], [6], [7], [8],

Autosomaalinen määräävä piirre

Ainoastaan yksi geenin autosomaalinen alleeli on välttämätön autosomaalisen määräävän ominaisuuden ilmentämiseksi; tämä merkitsee sitä, että epäsäännöllisen geenin heterotsygoottia ja homotsygoottia on vaikutettu.

Yleensä seuraavia sääntöjä sovelletaan:

• Sairaalla on sairaana vanhempi.
• Heterotsygoottisella sairaalla vanhemmalla ja terveellä vanhemmalla on keskimäärin sama määrä sairaita ja terveitä lapsia; tämä tarkoittaa, että taudin kehittymisen riski on 50% jokaiselle lapselle.
• Sairaan vanhemman terveet lapset eivät kulje linjaa jälkeläisiin.
• Miehet ja naiset ovat samalla taudin kehittymisvaarassa.

[9], [10], [11], [12]

Autosomaalinen resessiivinen piirre

Autosomaalisen resessiivisen ominaisuuden ilmentämiseksi tarvitaan kaksi kopiota epänormaalista allelista. Osalle sukupolvien heterotsygoottia (kantajia) on korkea johtuen vaikutuksesta initiaattorin (eli ryhmä on aloitettu useita henkilöitä, joista yksi oli kantaja) tai johtuen siitä, että kantoaalloilla on valikoiva etu (esim., Heterotsygoottisuuden sirppisolu tauti suojaa malariaa vastaan).

Yleensä noudatetaan seuraavia perintösääntöjä:

• Jos sairas lapsi syntyy terveille vanhemmille, molemmat vanhemmat ovat heterotsygoottisia ja keskimäärin yksi neljäs lapsista on sairas, toinen heistä on heterotsygoottinen ja yksi neljäs on terve. 
• Kaikki sairaan vanhemman lapset ja genotyyppisesti normaali henkilö ovat fenotyyppisesti normaaleja heterotsygoteja.
• Keskimäärin puolet sairaan henkilön lapsista ja yksi heterotsygootti kantaja on infektoitu, 1/3 heistä on heterotsygoottisia.
• Kahden sairaan vanhemman lapset sairastuvat.
• Miehet ja naiset ovat yhtä alttiita infektioille.
• Heterotsygoottien kantajat ovat fenotyyppisesti normaaleja, mutta ne ovat linjan johtimia. Jos piirre johtuu tietyn proteiinin (esimerkiksi entsyymien) puutteesta, heterotsygoottisella henkilöllä on yleensä rajoitettu määrä tätä proteiinia. Jos häiriö tunnetaan, molekyyligeneettisten tekniikoiden avulla on mahdollista tunnistaa heterotsygoottiset, fenotyyppisesti normaalit ihmiset.

Sukulaiset todennäköisesti perivät saman mutanttisen alleelin, joten läheisten sukulaisten avioliitot (yksi sormet) lisäävät sairaiden lasten todennäköisyyttä. Vanhempi-lapsiparissa tai sisarvelvessä sairastuneen lapsen riski kasvaa, koska 50%: lla samoista geeneistä on läsnä.

[13], [14],

Hallitseva, joka liittyy X-kromosomiin

X-kromosomiin liittyvät hallitsevat ominaisuudet sisältyvät X-kromosomiin. Useimmat niistä ovat hyvin harvinaisia. Yleensä miehet saastuvat, mutta naisia, jotka kuljettavat vain yhtä epänormaalia alleliä, ovat myös tartunnan saaneita, vain vähemmän vakavasti.

Yleensä noudatetaan seuraavia perintösääntöjä:

• Sairaava mies kulkee linjansa kaikkiin tyttäriinsä, mutta ei poikaansa; Jos sairas mies kuitenkin nautti sairaan naisen, heillä saattaa olla sairas poika.
• Potilaat heterotsygoottiset naiset kulkevat linjan puoleen lapsistaan ilman sukupuolta.
• Sairaat homotsygoottiset naiset kulkevat linjan kaikille lapsilleen.
• 2 kertaa enemmän sairaita naisia kuin miehiä, on linja, ellei se aiheuta kuolemaa miehillä.

X-kromosomiin liittyvän hallitsevan voiman perintöä voi olla vaikea erottaa autosomaalisesta hallitsevasta perinnöstä, ellei molekyylitestejä käytetä. Tämä edellyttää suurta sukutaulu sillä ehdolla enemmän huomiota lapsiin sairaita vanhempia, koska siirto piirteitä ihmisestä toiseen eliminoi otetta X-kromosomin (miehillä vyöryttää poikiensa vain Y-kromosomi). Jotkut X-sidoksesta johtuvista häiriöistä aiheuttavat kuolleisuutta miehillä.

X-kromosomiin liittyvä recessivinen geeni

X-kromosomiin liittyneet lamaavat piirteet sisältyvät X-kromosomiin.

Yleensä noudatetaan seuraavia perintösääntöjä:

• Lähes kaikki potilaat ovat miespuolisen sukupuolen edustajia. 
• Heterotsygoottiset naiset ovat yleensä fenotyyppisesti normaaleja, mutta miten harjoittajat voivat lähettää lapsilleen poikkeavuuden (mutta piirre voi edustaa uutta mutaatiota miesten kehossa).
• Sairaava mies ei koskaan siirrä tätä piirrettä poikineen.
• Kaikki sairaan miehen tyttäret ovat vihjeitä.
• Naaraskantaja kulkee linjan puoleen pojistaan.
• Ääriviivaa ei siirretä äitikantajan tyttäriin (elleivät he peritä linjaa - esimerkiksi värin sokeutta - isältä), mutta puolet heistä on kantajia.

Sairas nainen on yleensä oltava omistaja epänormaali geenin sekä X-kromosomia (homotsygoottisia) varten ominaisuuden ilmaisu saadaan, eli. E. Se on sairas äiti ja isä mutaation heterotsygootti tai homotsygootti.

Joskus saa vähän geenien ilmentyminen naisilla heterotsygoottisia liittyviä mutaatioita X-kromosomi, mutta nämä naiset ovat hyvin harvoin vaikuttavat yhtä vakavasti kuin se miehillä, joilla on vain yksi pari geeneistä (poluzigotnyh). Heterotsygoottinen naiset saattavat kehittyä siinä tapauksessa, että tapahtuu rakenteellinen kromosomaalisella uudelleenjärjestelyllä (esimerkiksi, translokaatiota X-autosomeiksi, puuttuminen tai tuhoaminen X-kromosomi) tai vääristynyt X-inaktivaation. Jälkimmäinen tapahtuu kehityksen alkuvaiheessa; se yleensä sisältää isästä tai äidistä perittyjen X-kromosomien satunnaisen mutta tasapainoisen inaktivoinnin. Joskus kuitenkin suurin osa inaktivoitumisesta tapahtuu yhdestä vanhemmasta periytyneessä X-kromosomissa; tämä ilmiö ja sitä kutsuttiin vääristyneeksi X-inaktivoinniksi.

Codominance

Kun co-hallitseva perintö fenotyypin heterozygoottiset eroaa fenotyypin sekä homotsygootteja. Jokaisella alleelilla geneettisessä lokuksessa on tavallisesti voimakas vaikutus. Esimerkiksi, codominance havaittu veriryhmäantigeenien (esim., AB, MN), leukosyyttiantigeeneiksi (esim., DR4, DR3), seerumin proteiineja, joilla on erilaiset elektroforeettinen liikkuvuus (esim. Albumiini, tunto globuliini) ja entsy- maattiset prosessit (esim., Paraoksonaasi ).

[15], [16]

Monikasvuinen perintö

Monet ominaisuudet (esimerkiksi kasvu) jaetaan parabolisen taivutuksen (normaalijakauma) pitkin; tämä jakautuminen on yhdenmukainen linjan polygeenisen määritelmän kanssa. Jokainen ominaisuus lisää jotain tai vie jotain paholaisesta riippumatta muista geeneistä. Tällaisella jakelulla erittäin pieni määrä ihmisiä löytää ääripäitä, ja useimmat ovat keskellä, koska ihmiset eivät peri monia tekijöitä, jotka toimivat yhteen suuntaan. Erilaiset ympäristötekijät, jotka nopeuttavat tai hidastavat lopputulosta, edistävät normaalia jakautumista.

Monet suhteellisen yleiset synnynnäiset häiriöt ja perinnölliset sairaudet ovat seurausta multifactorial perinnöstä. Sairaassa häiriö on genetiikan ja ympäristön tekijöiden summa. Tällaisen piirteen kehittymisen riski on paljon suurempi ensimmäisen asteen sukulaisten (50 prosenttia sairastavan geenien) välillä kuin etäisemmissä sukulaisissa, jotka todennäköisesti perivät vain muutamia epänormaaleja geenejä.

Useat tekijät aiheuttavat yleisiä häiriöitä, kuten hypertensio, arterioskleroosi, diabetes, syöpä, selkäydinvammat ja niveltulehdus. Monet spesifiset geenit ovat alttiita diagnoosille. Geneettisesti määritellyillä altistuvilla tekijöillä, mukaan lukien sukututkimus, biokemialliset ja molekyyliparametrit, voivat auttaa tunnistamaan sairaita sairauksia kehittävien ihmisten ennaltaehkäiseviä toimenpiteitä.

Epätavallinen perintö

Mosaicism. Mosaiikki on 2 tai useamman solulinjan läsnäolo, erilainen genotyyppi tai fenotyyppi, mutta palaa samaan zygoteon. Mutaation todennäköisyys on korkea solujen jakautumisen aikana kaikissa suurissa monisoluisissa organismeissa. Joka kerta kun soluosasto on, genomissa laskelmien mukaan on 4 tai 5 muutosta. Näin ollen kaikilla suurilla monisoluisilla organismeilla on subklooneja, joilla on hieman erilainen geneettinen koostumus. Nämä somaattiset mutaatiot - solujen mitoottisen jakautumisen aikana esiintyneet mutaatiot eivät saa johtaa voimakkaaseen ominaisuu- teen tai tautiin, mutta ne voidaan luokitella häiriöiksi, mikä johtaa hajanaisiin muutoksiin. Esimerkiksi McCune-Albright-oireyhtymä aiheuttaa osittaisia dysplastisia muutoksia luissa, endokriinisten sairauksien häiriöt, fragmentaariset pigmentaariset muutokset ja hyvin harvinaisissa tapauksissa sydämen tai maksan häiriöt. Jos tällainen mutaatio tapahtui kaikissa soluissa, se aiheuttaisi ennenaikaisen kuoleman, mutta mosaiikki (chimera) selviää, koska normaalit kudokset tukevat epänormaaleja kudoksia. Joskus vanhemman, jolla on yksi geenihäiriö, näyttää olevan sairauden heikko muoto, mutta itse asiassa se on mosaiikki. Poikaset voivat olla vaikeammassa muodossa, jos ne perivät alkiosolut, joissa on alleelien mutaatio, ja siksi saavat anomalia kussakin solussa. Kromosomimosaiikki on ilmeistä joissakin alkioissa ja se voidaan havaita istukassa ottamalla näytteitä korioni villista. Useimmat alkiot ja sikiöt, joilla on kromosomaalisia poikkeavuuksia, ovat alttiita spontaaneille keskenmenolle. Kuitenkin normaalien solujen esiintyminen kehityksen alkuvaiheissa voi tukea joitain kromosomipoikkeavuuksia, jolloin vauva syntyy elossa.

Genominen painatus. Genominen painatus on geneettisen materiaalin eriytetty ilmaus riippuen siitä, onko se periytynyt äidiltä vai isältä. Ilmentämisen ero syntyy geenin eri aktivoinnista. Genominen painaminen riippuu kudoksesta ja kehitysvaiheesta. Joissakin kudoksissa voi esiintyä bivalle, tai molempien vanhempien perifeerisen ilmentymisen voi esiintyä, kun toisesta vanhemmasta perittyä alleeliä esiintyy muissa kudoksissa. Riippuen siitä, onko geneettinen ilmentymä periytynyt äidiltä tai isältä, uusi oireyhtymä voi ilmetä, jos geeni on geneettisesti leimattu. Erityistä huomiota olisi kiinnitettävä genomiseen painamiseen siinä tapauksessa, että loukkaukset tai sairaudet siirretään sukupolven läpi.

Yhden vanhemman dysomia. Yhden vanhemman disomia esiintyy, kun parin kromosomit periytyvät vain yhdestä vanhemmasta. Tämä tapahtuu äärimmäisen harvoin ja, kuten yleisesti uskotaan, liittyy trisomisen vapautumisen. Tämä tarkoittaa sitä, että zygotilla oli alunperin kolme kromosomia, mutta yksi niistä oli kadonnut, mikä johti harkittuun disomiaan kolmanneksessa tapauksesta. Tällöin voi näkyä jäljennöksen vaikutuksia, koska toisesta vanhemmasta ei ole tietoa. Lisäksi, jos on olemassa kopioita samassa kromosomissa (izodisomiya), jotka sisältävät epänormaali alleeli peittyvästi periytyvä häiriöt, sairaat ihmiset ovat vaarassa jälkimmäisen vaikka se on siirtotie vain toinen vanhemmista.

Tripletti (trinukleotidi) toistuvat häiriöt. Nukleotiditripletti esiintyy usein ja joskus on useita toistoja. Sattuu, että triplettien määrä geenissä kasvaa sukupolvesta toiseen (tavallisella geenillä on suhteellisen vähän triplettien toistoa). Kun geeni on siirretty sukupolvelta toiselle, tai sitä joskus esiintyy seurauksena solun jakautumisen kehossa, tripletti toisto voi lisääntyä ja kasvaa, estää normaalia toimintaa geenin. Tällainen kasvu voidaan havaita aikana molekyylitutkimukset, tällainen geneettinen modifikaatio ei ole tavallista, mutta se tapahtuu tiettyjä sairauksia (esim., Dystrofinen myotonia, hauras X-kehitysvammaisuus), erityisesti ne, jotka liittyvät keskushermostoon (esim., Huntingtonin tauti).

Ennakointi (ennakointi). Ennakointi tapahtuu, kun sairaus on alkuvaiheen alkuvaiheessa ja se on voimakkaampi jokaisen seuraavan sukupolven aikana. Ennakointi voi tapahtua, kun vanhempi on mosaiikki (chimera), ja lapsella on täydellinen mutaatio kaikissa soluissa. Se pystyy myös ilmentämään itsensä tripletti toistuvaan laajenemiseen, mikäli toistojen määrä ja siten fenotyyppivahinkojen vakavuus lisääntyvät jokaisen myöhemmän jälkeläisen kohdalla.