HUMÁNGENETIKA összeállította: Perczel Tamás.

Az előadások a következő témára: "HUMÁNGENETIKA összeállította: Perczel Tamás."— Előadás másolata:

1 HUMÁNGENETIKA összeállította: Perczel Tamás

2 Fenotípus változatok A MENNYISÉGI JELLEGEK folyamatos, átfedő tulajdonságok testmagasság, testtömeg, IQ, bőrszín több gén határozza meg, számtalan kölcsönhatás által + környezeti hatás (modifikáció) A MINŐSÉGI JELLEGEK nem átfedő tulajdonságok: szemszín változatok vércsoportok állgödör megléte vagy hiánya szabad vagy lenőtt fülcimpa örökletes betegség megléte vagy hiánya egy-két gén néhány allélja határozza meg

3 Az orvosi genetikának köszönhetően ma már több mint 10 000 korképet kapcsolnak egy-egy génhez.
a korai öregedés szindróma az 1.kromoszóma LMNA génjének mutációja

4 Hagyományos vizsgálati módszerek
Az egyes tulajdonságok genetikai meghatározottságának megállapításában az ikrekkel és az örökbefogadottakkal végzett vizsgálatok segítenek. A kétpetéjű ikrek egymással és szüleikkel egyaránt 50-50%-ban azonosak. több petesejt egyidejű megtermékenyülésének eredményei születésének gyakorisága nő az anya életkorával, gyógyszeres kezeléssel fokozható Ikervizsgálatok Az egypetéjű ikrek öröklési anyaga 100%-ban azonos. szüleikkel és más testvéreikkel 50% egyetlen zigóta első három osztódása során az egyes sejtek elkülönülésével keletkeznek

5 Európában 1000 szülésre 10 ikerszülés esik, ezekből
3 egypetéjű 7 kétpetéjű iker és

6 Ikervizsgálatok tulajdonság Konkordancia % Egypetéjűeknél Kétpetéjűeknél AB0 vércsoport 100 65 cukorbetegség 85 36 dohányzás 75 42 kávé ivás 80 skizofrénia 53 16 asztma 47 24 rákbetegség 12 15 kövérség 6 reumás ízületi gyulladás 32 epilepszia 59 19 azonos IQ 86 60 A pirossal szedett tulajdonságok genetikai meghatározottsága erősebb, mint a környezeti. forrás: www. genetika.bio.u-szeged.hu/GenBS/Pedigre.ppt‎

7 Vizsgálatok örökbefogadottakkal.
Az egypetéjű ikrek örökbefogadott és a biológiai családban maradt tagjaiban kialakult jellegek összehasonlítása a biológiai szülők tulajdonságaival segít azonosítani a környezeti és a genetikai tényezőket. PÉLDA: Kb örökbefogadott iker vizsgálatával készült felmérés azt mutatta, hogy a férfiak között 9x gyakoribb az alkoholizmus egyik fajtája (II. típusú), ha biológiai apjuk is ebben szenved. Nem találtak azonban összefüggést a biológiai anya és az örökbefogadó szülők alkohol fogyasztási szokásaival. Vagyis a genetikai tényező hatása erős.

8 A családfaelemzés egységes jelképrendszere

9 Az emberi szemszín öröklődése
A szemszín öröklődése egyetlen gén két alléljára egyszerűsítve. A barna szín domináns: BB, Bb A kék szín recesszív: bb A common game that parents-to-be play

10 Az emberi szemszín öröklődése
? Mekkora eséllyel születik ebben a családban egy gyermek kék szeműnek?

11 Az emberi szemszín öröklődése
bb B? B? ? B? bb B?

12 Az emberi szemszín öröklődése
bb Bb Bb ? B? bb Bb

13 Az emberi szemszín öröklődése
Bb Bb ? B? Bb

14 Az emberi szemszín öröklődése
Bb Bb ? P(Bb)=2/3 Bb P(BB)=1/3 B b BB Bb bb P (Bb): (penetrancia) a heterozigóta barna szemszínű egyén gyakorisága

15 Az emberi szemszín öröklődése
Bb Bb ? P(Bb)=2/3 Bb P(BB)=1/3 P(b)=2/3x1/2=1/3 P(b)=1/2

16 Az emberi szemszín öröklődése
Bb Bb ? P(Bb)=2/3 Bb P(BB)=1/3 P(b)=2/3x1/2=1/3 P(b)=1/2 P(bb) = 1/3 x 1/2 = 1/6

17 Az emberi szemszín öröklődése valójában bonyolultabb génkölcsönhatás
15. kromoszómán EYCL3 gén domináns allélja (B) barna, recesszív allélja (b) kék szemszínt alakít ki. 19.kromoszómán lévő EYCL2 gén domináns allélja (Z) módosítja a kék szemszínt zöldre Részleges dominancia érvényesül, mert a domináns gének számának növeke-désével mélyül a szín. F2 BZ Bz bZ bz BBZZ BBZz BbZZ BbZz BBzz Bbzz bbZZ bbZz bbzz Kék szemből is még lehet barna, mert a barna színt kialakító melanin termelődése a Bb genotípusoknál születés után még 3 éves korig fokozódik.

18 Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
Tüneteik: széles orrnyereg, a hajban elöl fehér tincs, türkizkék, gyakran kétszínű szem, hallás és látászavar. Gyak: 1/ újszülött. A beteg gyermek testvérével együtt Waardenburg betegségben szenved, amit édesapjuktól örököltek. Vajon domináns vagy recesszív öröklődéssel adódik tovább a betegség? Végezzünk családfakutatást!

19 Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
A családfakutatás eredménye

20 Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke,

21 Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke, de beteg utódnak legalább egyik szülője mindig beteg. Minden nemzedékben előfordul rendellenességet hordozó egyed.

22 Hogyan öröklődik egy betegség a családban?
Beteg szülő gyermekeinek elméletileg fele beteg, de a kis utódszám miatt ettől az aránytól jelentős eltérés is előfordulhat. Itt 14 utódból csak 4 a rendellenes.

23 Domináns rendellenességek öröklődésének jellegzetességei
Az öröklésmenetben minden nemzedékben megjelenik a terheltség, nemtől függetlenül. Egészséges szülőknek nincs beteg gyermeke, de beteg utódnak legalább egyik szülője mindig beteg. Beteg szülő gyermekeinek elméletileg fele beteg, de a kis utódszám miatt ettől az aránytól jelentős eltérés is előfordulhat. A betegséget mutató egyén heterozigóta, (a homozigóták többnyire életképtelenek).

24 További domináns rendellenességek
akondroplázia (a törpeség egyik örökletes formája) Huntington-kór (vitustánc) polydactylia (hatujjúság) 40 év felett megnyilvánuló génmutáció, ami idegrendszeri leépüléssel, az izommozgás koordinációjának elvesztésével, hiperaktivitással, és végül halállal jár. Az ősmagyaroknál a sámánságra való kiválasztottság jelének tekintették (Álmos vezér) Ady Endre prófétai küldetéstudata

25 További domináns tulajdonságok
állgödör és arcgödör (gribedli) elöl csúcsos haj (kétoldali kopaszodás) szabad fülcimpa göndör, gyapjas haj sas orr bőr tarkafoltosság

26 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A fenilketonuria már gyerekkorban jelentkező betegség, mely a szellemi fejlődés elmaradását okozza. Gyak.: 1/10 000 Tünete: a vizelet furcsa szaga (fenil-piruvát miatt), a vérében lévő szabad fenilalanin aminosav színtje jóval magasabb hibás anyagcsere miatt. Oka a fenilalanin tirozin átalakulást végző hidroxiláz enzim hiánya. Veleszületett rendellenesség. Évtizedek óta szűrik az újszülötteket. Fenilalanin szegény diétával kivédhető a súlyos szellemi elmaradottság kialakulása.

27 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A fenilketonuria öröklődését mutató családfa. Egészséges szülőnek beteg gyermeke van. Nem mindegyik generációban jelenik meg a betegség.

28 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A fenotípust mutató egyed recesszív homozigóta. A terhelt egyed mindkét szüleje heterozigóta kell, legyen.

29 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A rendellenesség ritkasága miatt a nem terhelt egyedek genotípusára az egészséges allél homozigóta állapotát tételezzük fel. A rokonházasság fokozza a terheltség megjelenésének valószínűségét.

30 Recesszív rendellenességek öröklődésének jellegzetességei
Nem fordulnak elő minden generációban, ezért a terheltség egészséges szülők gyermekeiben bukkan fel, nőkben és férfiakban egyaránt. A beteg egyén szülei biztosan heterozigóták. Bár a kis utódszámok miatt nem várunk számszerűen pontos mendeli arányokat, a beteg testvéreinek várhatóan ¼-e szintén beteg. Rokonházasságok esetén gyakoribb a betegség megjelenése.

31 Hogyan öröklődik a vörös hajszín?
A vörös hajú egyedek kétszeri, halmozott felbukkanása úgy magyarázható, hogy a vörös haj is recesszíven öröklődik.

32 Mi okozza a vörös hajszínt?
Az emberek 1-2%-nak természetes hajszíne vörös. A vörös hajú szülök gyerekei között gyakoriak a vörösek, de az sem ritka, hogy nem-vörös (akár sötét, akár szőke) hajú szülőknek vörös hajú gyereke születik. A vörös hajszín oka a fekete eumelanin hiánya és a vörös feomelanin magas mennyisége. A festékanyagok mennyisége és aránya nagyon széles határok között változik, ez a magyarázata a sokféle hajszín árnyalatnak.

33 További recesszív rendellenességek
cisztikus fibrózis: egy sejthártyában lévő ioncsatorna hibája, mely a só és víz transzportjáért felelős. Tünetei: ragacsos sűrű nyálka, gyakori köhögés, emésztési zavarok. albinizmus: teljes festékhiány, ami fehér bőrszínt és a szivárványhártya piros színét okozza sarlós sejtes vérszegénység: a Hb-ban bekövetkező változás miatt alacsony O2 szint mellett a Hb kicsapódik és hosszú szálas aggregátumokat képez, melyek megváltoztatják a sejtek alakját. A recesszíven öröklődő betegségek oka gyakran egy enzim aktivitásának hiánya.

34 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A piros-zöld színtévesztés öröklődését mutató családfa. A betegséget a színlátásért felelős csapok rendellenes működése okozza. Mi lehet a színtévesztő kislány genotípusa? Végezzünk családfakutatást!

35 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A II. nemzedékben nincs beteg, ezért biztosan recesszív öröklődésű a betegség! A betegség megoszlása nem egyforma a férfiak és a nők között, ezért ivari kromoszómához kapcsolt jellegről van szó! Mivel a betegséget nők is továbbadhatják női ivari kromoszómához kapcsoltnak kell lennie.

36 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
XY egészséges férfi XszY színtévesztő férfi XX egészséges nő XszX hordozó nő XszXsz színtévesztő nő

37 Hogyan öröklődik az alábbi betegség?
A hordozó nők megjelölése félig színezett körrel még jobban áttekinthetővé teszi a családfát!

38 Ivari kromoszómához kapcsolt rendellenességek öröklődésének jellegzetességei
X-hez kapcsolt recesszív jelleg esetén: több férfi érintett, mint nő; az érintett férfiak gyermekei nem érintettek, a hordozó lányok viszik át a betegséget a következő nemzedékre X-hez kapcsolt domináns jelleg esetén: az érintett férfiak leánygyermekei mutatják a betegséget, a fiúk nem; általában az érintett nők gyermekeinek a felében jelenik meg a tulajdonság, nemre való tekintet nélkül Y-hoz kapcsolt jelleg estén: csak a férfiakat érinti; a tulajdonág mindig apáról fiúra öröklődik

39 Egyéb X-hez kapcsolt recesszív jellegek
vérzékenység: a VIII. vagy IX. véralvadási faktor hiánya a királyi családfákon jól nyomon követhető. izomsorvadás testikuláris feminizáció Viktória királynő gyermekei a XIX.sz-ban veleszületett érzéketlenség a férfi nemi hormonokra, XY kromoszómával vonzó nőies alkat, de steril fenotipus alakul ki, fanszőrzet és méh hiánya, hasüregben herék vannak izomszövetek helyét kötőszövetek töltik ki, 10 éves kortól kerekesszék 20 éves korig

40 Az X kromoszóma-inaktiváció
A nők egyedfejlődésének korai szakaszában véletlen-szerűen inaktiválódik minden sejtben az egyik X kromoszóma: szexkromatin rög (Barr test) Sportversenyek előtt ezt keresik nyálból vett sejteken, hogy kiszűrjék a testikuláris feminizációval rendelkezőket. Emiatt a nők mind genetikai mozaikok, de mivel ez a mozaikosság elég finom-szemcséjű, így „nem látszik”. Pl. heterozigóta (hordozó) nőkben vannak működőképes sejtek a test egészét ill. a funkció egészét nézve, vagyis vannak véralvadási faktort termelő sejtek, piros és zöld csapok a retinában. Egyes nemhez-kötött betegségek vagy jellegek azonban a kültakarón mozaikosan megfigyelhető rendellenességekben, foltokban mutatkoznak meg (durva-szemcsés).

41 a szőrösfülüség az indiai népességben
Y kromoszómához kapcsolt jelleg a szőrösfülüség az indiai népességben

42 Kutatások az örökletes betegségek felderítésére és kezelésére
géntérképezés DNS elemzéssel PCR technika a kis mennyiségű DNS felszaporítására DNS chipek a gének azonosítására génterápia: célja lehet javítás: a sérült gén aktivitásának gátlása, a gyógyító gén bejuttatása, vagy pusztítás: tumorsejtek vagy vírus-fertőzött sejtek célzott megsemmisítése, érzékenyítő vagy „suicide” gének bejuttatásával, immunomodulációval őssejtterápia John Gurdon és Shinya Yamanaka 2012-es Nobel-díja saját testi sejtek „mindent tudó” őssejté alakításáért