A nem szerepe az öröklődésben

Slides:



Advertisements
Hasonló előadás
A nem szerepe az öröklődésben
Advertisements

A nem szerepe az öröklődésben
Az orvosok és szakdolgozók elvándorlásának hatása az egészségügyi ellátás színvonalára Dr. Balogh Zoltán ELTE TáTK- AstraZeneca 15. Egészség-gazdaságtani.
Pedagógus Hivatás Munkacsoport dr. Liptai Kálmán az MRK alelnöke dr. Gloviczki Zoltán az MRK Pedagógusképzési bizottságának elnöke.
Klikk a folytatáshoz!. Mi a vércukor? A vércukor a vérben lévő szőlőcukor, idegen szóval glukóz. A vércukor szintje egészséges embernél 4,5 - 6,5 mmol/l.
A zajártalom, mint a leggyakoribb foglalkozási betegség.
A munkahelymegőrző támogatás. Alapja  Az évi IV. tv. (a foglalkoztatás elősegítéséről és a munkanélküliek ellátásáról) 18. §.  A 6/1996. (VII.16.)
1/12 © Gács Iván A levegőtisztaság-védelem céljai és eszközei Levegőszennyezés matematikai modellezése Energia és környezet.
Demográfiai, iskolázási folyamatok és munkaerő kínálat Opponáló gondolatok Hablicsek László és Kutas János zárótanulmányához Készítette: Dr.
Európai Foglalkoztatási Stratégia június
1 Az önértékelés mint projekt 6. előadás 1 2 Az előadás tartalmi elemei  A projekt fogalma  A projektek elemei  A projekt szervezete  Projektfázisok.
33. lecke A nukleinsavak felépítése és jelentősége a sejt életében.
Hogyan épül fel a testünk? Testfelépítés 8. oszt / 1.
Geriatria Dr. Fehér Rózsa. Alapfogalmak Biológiai öregedés az 5. évtizedtől Biológiai öregedés az 5. évtizedtől A szervezet homeostaticus tartalékainak.
Csepregi Teréz Szociálpolitikai szakért ő Október 2.
Oktatói elvárások, oktatói vélemények a hallgatókról Cserné dr. Adermann Gizella egyetemi docens DUE.
Környezeti fenntarthatóság. A KÖRNYEZETI FENNTARTHATÓSÁG JELENTÉSE A HELYI GYAKORLATBAN Nevelőtestületi ülés,
Gazdasági jog IV. Előadás Egyes társasági formák Közkeresleti társaság, betéti társaság.
Víz-foszfát-klíma kapcsolat oxigénizotópok alapján Emlősök
Az időskorúak dialíziskezelésének epidemiológiája
Integrációs elméleti alapok, az integrációk típusai
vizuális megismerés – vizuális „nyelv” vizuális kultúra
Nemzeti Erőforrás Minisztérium Oktatásért Felelős Államtitkárság
Az „első lépés” TÁMOP
Fehérjék szabályozása II
A rehabilitációt segítő támogatások, jogszabályi változások
Gyűjtőköri szabályzat
PÁPA MEGYEI FÓRUM.
A nem szerepe az öröklődésben
Duális képzés a társadalmi felelősségvállalás szemszögéből
Mayer József Budapest február 27.
Kápia termesztése talajon
Kémiai receptorok.
Káros szenvedélyek: Drogok.
376/2014 EU RENDELET BEVEZETÉSÉNEK
A közigazgatással foglalkozó tudományok
A nem szerkezete és szerepe az öröklődésben
D Á N I A 2007.november Készítette: KOVÁCSNÉ NAGY MÁRIA.
ENZIMOLÓGIA.
Az Európai Unió közlekedési politikája és a transzeurópai hálózatok
Változó testhőmérsékletű, fejlett , igazi szárazföldi gerinces „hűlő”
Levegőszennyezés matematikai modellezése
Az állatok és az ember egyedfejlődése
Nagyméretű kópiaszám változás (CNV) detekciója teljes genom asszociációs vizsgálatokban Az ábrán egy kromoszómán (alsó sáv) mért intenzitások aránya (B.
Levegőtisztaság-védelem 6. előadás
Az Országos Egészségfejlesztési Intézet fejlesztési projektjei az iskolai egészségfejlesztés területén DR. TÖRÖK KRISZTINA.
Egy allélpár- több tulajdonság
Molekuláris biológiai módszerek
Ismétlés.
DIFFERENCIÁLÓDÁS, TESTÜREGKÉPZÉS
KORAI FIGYELMEZTETŐ JELEK
Általános fejlődéstan Dr. Nagy Nándor Semmelweis Egyetem.
Hormonokról általában Hormonhatás mechanizmusa
Közigazgatási alapvizsga a Probono rendszerben
Készítette: Kovácsné Balla Györgyi
Bemutatkozik az iskolapszichológus
Tájékoztató az Önkormányzati ASP Projektről
Munkanélküliség.
A ragadozás hatása a zsákmányállatok populációdinamikájára
Az egészséges nő A HPV-ről és a méhnyakrák megelőzéséről
rendellenességei, betegségei
TÁMOP A pályaorientáció rendszerének tartalmi és módszertani fejlesztése – Regionális workshop Zétényi Ákos.
Klasszikus genetika.
CISZTÁS FIBROSIS Dr. Boda Márta.
SZAKKÉPZÉSI ÖNÉRTÉKELÉSI MODELL I. HELYZETFELMÉRŐ SZINT FOLYAMATA 8
I. HELYZETFELMÉRÉSI SZINT FOLYAMATA 3. FEJLESZTÉSI FÁZIS 10. előadás
Foglalkoztatási és Szociális Hivatal
Scool-Túra Kft Miskolc Széchenyi út 36.
A humán genom projekt.
Kína népességföldrajza
Előadás másolata:

A nem szerepe az öröklődésben ? Dr. habil. Kőhidai László SE, Genetikai, Sejt-és Immunbiológiai Intézet 2017.

! Aut Dom. Rec. X- Dom. Rec. nő:ffi / 1:1 nő:ffi / nő> nő:ffi / <ffi

X krsz kötött domináns öröklődés Általános jellemzés ! X krsz kötött domináns öröklődés Általános jellemzés Érintett férfi (X’Y) és egészséges nő (XX): fiai egészségesek (XY) leányai mind érintettek (X’X) Egy érintett anya (X’X vagy X’X’) fiai és leányai 50%-ban hordozzák a domináns X allélt A fiúk érintettsége fenti esetben súlyosabb Ffi : 2x Nő

X krsz kötött recesszív öröklődés Általános jellemzés ! X krsz kötött recesszív öröklődés Általános jellemzés Autoszómális formához hasonlóan, nőkben csak homozigóta (X’X’) formában expresszálódik Hemizigóta férfiak (X’Y) esetében a női homozigóta forma súlyosságához hasonló mértékben jelentkezhet Érintett apa (X’Y) leányai heterozigóta (X’X) „hordozók” Érintett apa esetében fiúunokáiban ismét megjelenik a jelleg – „criss-cross” öröklődésmenet Ffi >> Nő

X krsz-hoz kötött jellegek/betegségek gyakorisága /10.000 Vörös-zöld színtévesztés 800 Fragilis X 5 Duchenne izomdisztrófia 3 Hemofília A 2 Hemofília B 0.3 X-kötött ichtyosis 2 X-kötött agammagglobulinaemia 0.1

Amelogenesis imperfecta X – Domináns Fogzománc képződése érintett Heterozigota nők – oszlopos mintázat (X’X) Homozigóta nők és hemizigóta férfiak – súlyosabb formák

! Érintett gének: Kóros fehérjék a zomácban AMELX Xp22.3-1 amelogenin AMELY Yp11 amelogenin ENAM 4q13.3 enamelin (5%) MMP20 11q22.3 zománc metalloproteinase KLK-4 g 19q13.4 kallikrein-related peptidase 4 WDR72 15q21.3 WD repeat-containing protein 72 FAM83H 8q24.3 family with sequence similarity 83, member H TUFT1 1q21 tuftelin 4q21 ameloblastin

Incontinentia pigmenti (X-Dom.) ! Incontinentia pigmenti (X-Dom.) A bőrben vezikulumok Szabályzalan pigmentáció Kopaszság Fogképződési zavarok Mentális retardáció 30% Látászavarok (retina) 30% A hemizigótákra letális A betegek döntő hányada nő

(D-vitamin rezisztens angolkór) ! Hipofoszfatémia (D-vitamin rezisztens angolkór) (X-Dom) Xp21-22 PHEX gén PHEX = Phosphate-regulating neutral endopeptidase - Lelassult növekedés - Gyermekkori angolkór Se P csökkent Frekvencia: 1/20.000 - Csont , dentin mineralizáció - Foszfát reabszorpció (vese)

PTN – phosphatonin ~ a – aktív ~ i – inaktív NPT2 – Na/PO3 Marc K Drezner, Kidney Internations PTN – phosphatonin ~ a – aktív ~ i – inaktív NPT2 – Na/PO3 kotranszporter

Véralvadás mechanizmusa

! Hemofília (X-Rec) Véralvadási zavar Hemofília A VIII. faktor hiány 45% inverzió (F8A) LINE-1 szekvencia beépülése (LINE = Long Interspersed Elements) 6% ellenanyagok képződése a VIII f. ellen Xq28 26 exon 9 kb Hemofília A 1 in 5,000 ffi

! Hemofília (X-Rec) Véralvadási zavar Hemofília B IX. faktor hiány (proteáz prekurzor) 2% deletio Insertio (ALU szekv.) Állat-modell: írszetter kutya Xq26.3-27.1 8 exon 34 kb 1/20,000-30,000 ffi

Hemofília

Vörös-zöld színtévesztés (X-Rec) A retina csapjai érzékelik a három alapszínt All trans retinal Opsin 3D szerkezete megváltozik Fényérzet

! Opsin gének: BCP 7q31-35 RCP Xq28 GCP Xq28 GCP – RCP 96%-os homológia GCP – BCP 43%-os homológia 6 exon

RCP elégtelenség PROTANOPIA GCP elégtelenség DEUTERANOPIA BCP elégtelenség TRITANOPIA

Vörös-zöld színtévesztés Férfiak Nők

Rett syndróma (1) Normális fejlődés 6-18 hónapos korig Csak nőkben jelenik meg Normális fejlődés 6-18 hónapos korig Beszéd és célirányos kézmogzások zavara Mikrokefália, ataxia, autizmus átmeneti hiperventilláció Később stabilizálódik és megérik a felnőtt kort

! Rett syndróma (2) Az érintett lókusz Xp28 Mutációk az MeCP2 génben Az érintett fehérje: methyl cytosine binding protein 2 A fehérje a metilált DNS CpG bázisaihoz kötődik A metiláció gátolja a gén transzkripcióját A metilációs mintázat a krsz. egyes régióira korlátozódik A metilációs mintázat osztódáskor továbbadódik A MeCP2 mutációja következtében a metilálandó gének derepressziója módosul

Duchenne izomdisztrófia X - Recesszív A leggyakoribb izomdisztrófia Duchenne típus 6 éves kor előtti kezdet fokozatosan súlyosbodó izomgyengeség szívizom érintettsége ascendáló jelleg szellemi visszamaradottság kóros EKG és EMG Se creatinin fokzott (izom pusztulás) Becker típus 20-30 éves korban kezdődik descendaló jelleg

Duchenne izomdisztrófia

Duchenne izomdisztrófia Incidencia Spontán Öröklött Női Duchenne izomdisztrófia Incidencia öröklött spontán per 5000 élveszületett fiú

„Gower-manőver” Gyakori elesés Izomgyengeség funkcióvesztés Légzési Születés Átmeneti fázis Mozgás- képtelenség Végstádium Gyakori elesés Izomgyengeség funkcióvesztés Légzési problémák Fertőzések Szívmegállás „Gower-manőver”

! Duchenne izomdisztrófia (2) Dystrophin gén mutációja okozza 75 exon Xp21 Dystrophin gén mutációja okozza - Xp21 - a legnagyobb ismert gén – 2.300.000 bázis (12x VIII.faktor; 15.000x b globulin) - a mutácók 70%-a deléció 20%-a pontmutáció 5%-a duplikáció - kb. 15-25% új mutáció – korábbi családi előfordulás nélkül - a mutációk jellege a kórlefolyást befolyásolhatja 75 exon

Pseudohypertrophia Dystroglycan Sarcospan Sarcoglycan-ok Actin Dystrophin/ Utrophin Syntrophinok Sarcoglycan-ok Dystroglycan Sarcospan Izomrost membránja Protein cluster Izomrost membrán Pseudohypertrophia

Az utrophin potenciálisan pótolhatja a hiányzó dystrophint ! Izomrost membrán Dytrophin Cytoskletális protein Béta-dystroglycan dystrophin utrophin Az utrophin potenciálisan pótolhatja a hiányzó dystrophint !

!

! Fragilis X szindróma (1) A mentális retardatio leggyakoribb öröklött okozója Klinikai tünetek: nagy fej, megnyúlt arc, nagy fülek enyhe – súlyos mentalis retardatio az érintett nők 1/3-a mentalisan retardalt Xq27.3 –fokozott törékenysége X fra(X) fra(X) Y Xq27.3

! A mutáció az Xq28 FRAXA génje CGG trinukleotid-repeatjének következménye Az expanzió az „anyai-átvitelnél” történik A gén 5’ nem-átíródó régiója érintett A kóros megnyúlást az expressziót gátló metiláció kíséri FMR-1 proteinje egy RNS-kötő fehérje

FMR-1 gén Egészséges ‘Pre-mutáció’ ‘Teljes mutáció’ 5-50 repeat CGG

Fragilis X szindróma Prevalencia: 1/200 ffi; 1/2500 nők Inkomplet penetrancia Anticipáció

(huntingtin)

+ Y krsz. Kapcsolt öröklődés Guppi (Poecilia reticulata) Szexuális attraktivitás vs. Fokozott kiszolgáltatottság mint zsákmány állat

A nem kialakulása

A nem kialakulása Szex-kromoszómák jellemzése Szex-kromoszómákhoz kötött öröklődés fő típusai Kóros formák

A nem meghatározottsága Környezeti tényezők méretfüggő (tengeri gyűrűsférgek) hőmérsékletfüggő (hüllők) Genetikai allélikus + környezet (darazsak) kromoszómális X krsz és autoszómák aránya autonóm ld. Drosophila NEM autonóm ld. ember

X kromoszóma általános jellemzése ! X kromoszóma általános jellemzése A haploid genom 5%-át teszi ki House-keeping és specializált gének Konzervált NEM kódol szex determináló faktort 1961 – nőben az egyik X krsz inaktiválódik

! Y kromoszóma általános jellemzése Az evolúció korábbi szakaszában az X krsz homológ párja volt Testi sejtek fenotípusát a testicularis hormonok szabályozzák Az Y krsz a TDF révén hat a testis kialakulására 1990 SRY gén terméke = TDF Zn-ujjas transzkripciós faktort kódol SRY exprssziója CSAK: - a gonád-szövetben - a testis kialakulásakor - NEM feltétele az ivarsejtek megléte

Y krsz. Van aktív Nincs X krsz. homológ X krsz homológja Housekeeping Testis Egyéb helyek

Az Y kromoszóma ismert génjei ! Az Y kromoszóma ismert génjei ? SRY – sex region of X (bőveben ld. alább) ZFY – egy Zn-ujjas fehérjét kódol AZY – sprermium képzésért felelős gén (AZ=azospermia) H-Y – sejtfelszíni antigén férfiak minden sejtjén ANT3 – ADP/ATP transzlokáz (mitochondrium belső membr.) CSF2RA – Növekedési faktor (GF) receptor MSY – krsz. q karján hosszú palindrom szekvenciák !

A korai szex-differenciálódás génjei ! A korai szex-differenciálódás génjei SF-1 ‘Steroidogenic’ faktor, nukleáris receptor a steroid hidroxilázok expresszióját szabályozza WT1 Wilm’s tumor lókusz determinált krsz 11p13 SOX9 ‘SRY-releated HMG-box’, krsz 17q24.3-25.1 kb. 14 gén együtt MIS Sertoli-sejtek; krsz.19p13.3 szabályozó domainje SF-1-et köti promotere SRY-t köti DSS ‘Dosage Sensitive Sex reversal’, Duplikáció a krsz Xp21.2-p22.2-n DAX-1 nuklearis hormon receptor, expresszió: testis és mellékvese SRY ‘Sex-determining region Y gén, terméke transzkripciós faktor

SRY gén Yp 11.3 egyetlen 850 bp exonból áll nagyon konzervált 79 aminosavból álló HMG box ( ‘Highly Mobile Group of proteins)

! Bipotenciális gonád Ovárium Testis Follikuláris sejtek Theca Sertoli- Leydig Follikulus AMH Testosteron SRY SOX9 DAX1 WNT4 SF1 WT1 LHX9 Ösztrogén

Gonádok Genotípus Fenotípus Testis Férfi Nő Ovárium Gonád disgenesis DAX1 SRY inaktív 2 kópia Ref.: Genetics Review Group (1995)

nem differenciálódott Szexuálisan nem differenciálódott Férfi Nő Ref.:Langman (1981)

4 hét 6 hét 8 hét Testis Ovárium Ref.:Langman (1981)

16 hét 20 hét Testis Ovárium Ref.:Langman (1981)

! X kromoszóma Y kromoszóma DAX1 SRY SF1 SOX9 TESTIS WNT1 OVÁRIUM Ref.: Aberger F.

! Sox9 Promoter Amh Wt-1 SF1 Sox9 Amh Wt-1 SF1 Sox9 Gata Amh Ref.: Arango et al. (1999)

Human szex kromoszómák evolúciója (1) Szex krsz. kialakul SRY (NRY) gátolja a rekombinációt 290-350 Mév Az NRY expanziója (RBMY, RPS4Y) 230-300 Mév NRY expanziója (SMCY, UBE1Y) 130-170 Mév Autoszómák madarak XY tojásrakó emlősök XY erszényesek rekomb. nem rekomb. X-krsz. spec.

Human szex kromoszómák evolúciója (2) rekomb. nem rekomb. X-krsz. spec. Translokáció PARp-ra expandál 80-130 Mév NRY expanziója (CASKP, DBY) expanzió (AMELY, KALP) 30-50 Mév X-Y translokáció PCDHY 3-4 Mév XY Nem-ember anthropoidok Nem-anthropoid emlősök Ember Protocadherin X/Y

Konzervált lókuszok emlős Y kromoszóma X kromoszóma Ember Macska Konzervált lókuszok emlős X és Y krsz esetében

Testicularis feminisatio ! Testicularis feminisatio Genotípus: XY Szérum testosteron norm. Herék hasüregben Női fenotípus OKA lehet: hiba a differenciálódásban a tesztoszteron utáni lépésekben tesztoszteron hat a Wolff-cső differenciálódására is Az ok a TESZTOSZTERON RECEPTOR MUTÁCIÓJA volt

! OK: Xq11-12 mutációja – androgén recptor Enhancer Promoter Start Inaktív gén Enhancer Promoter Start Hormon-Rec komplex Aktív Aktivált enhancer mRNS szintézis OK: Xq11-12 mutációja – androgén recptor

! Hermafroditizmus Valódi hermafroditizmus A testben fellelhető mind a két nemre jellemző ivarszerv/szövet A külső nemi szervek közül megjelenésben általában az egyik dominál Formái 46XX – SRY transzlokáció vagy 46XXY –Y vesztéssel 46XY – Y pontmutációja miatt 46XX/46XY mozaicizmus (A hermafroditizmus gerinctelenek és növények esetében gyakori)

! Hermafroditizmus Pszeudohermafroditismus Az egyik nemre jellemző gonád és ellentétes nemi /anatómiai megjelenés Pszh masculinus *Kedvert gonáddiszgenezis (45X/46XY – csíkgonád/here) *Tesztikuláris feminizáció (46XY – Y pontmutáció – here ösztrogént termel; receptorok nem kötik a ligandot) Pszh femininus *Adrenogenitális szindróma (androgén kezeléssel indukált kórkép)

! X kromoszóma inaktiválódása A „géndózis kompenzáció” kifejeződése Számfeletti X krsz. esetében csupán 1 aktív X krsz. marad aktív nBarr = nX – 1 X recesszív mutáció esetében nők egyes sejtjei „funkcionális hemizigóták” és ezért betegek lehetnek A dóziskompenzáció másik módja: X aktivitásbeli eltérése a két nemben

XY XX ‘Dobverő’ Barr-testek

Nukleoláris asszociációs – g.v.-i motoneuronokban XX XY Barr, M. L., & Bertram, E. G. A morphological distinction between neurones of the male and female, and the behaviour of the nucleolar satellite during accelerated nucleoprotein synthesis. Nature 163, 676–677 (1949)

! X kromoszóma inaktiválódása (1) Xist expressziója gátló faktor LINE segít a hatás kiterjesztésében Xist RNS általi fedés

! X kromoszóma inaktiválódása (2) Transzkripcionális „silencing” Aszinkron replikáció időzítése MacroH2A szaporulat H3 és H4 hipoacetilálódás

Xist transzkripciója embrionális őssejtben Mindkét X krsz. Xist-je aktív RNS fedi az inaktiválódott X krsz.-át Csak az inaktív „RNS-fedett” X-krsz. látható

! XY XX > Mary F. Lyon XY X =

! X kromoszóma inaktiválódása Egészséges nőkben a fejlődés korai szakaszában az egyik X krsz. random módon inaktiválódik Az utódsejtekben is u.a. az X krsz. inaktíválódik Az inaktiválódás az Xq13 termékétől (Xist) függ Látszólag az összes X krsz gén gátolt (kivétel az inaktivációban részt vevő gének) A nők mozaikok, mivel apai és anyai krsz. egyaránt inaktiválódnak Férfiak: konstitucionális hemizigóták Nők: funkcionális hemizigóták

! PAR régiók PAR = pszeudo autoszomális régió Soha nem inaktiválódnak A két nemi krsz. karjainak végén található Szakaszok PAR1 – 2.6 Mb; PAR2 – 320 kb Lehetőség a részleges meiotikus X-Y párosodásra „Kötelező crossing over” PAR1-ben (pl. Xg vércsoport, IL-3 receptor)

X krsz PAR1, PAR2 Y krsz AR: Androgen receptor CSF2RA: Colony-stimulating factor 2 receptor alpha AZF: azoospermia factor ATRX: Alpha-thalassemia/mental retardation syndrome X-linked IL3RA: Interleukin 3 receptor alpha DAZ: Deleted in azoospermia DAX1: DSS-AHC critical region X chromosome gene 1 SHOX: Short stature homeo box HY: Histocompatibility antigen Y FRA-X: Fragile X syndrome IL9R: Interleukin 9 receptor RBMY: RNA-binding motif protein Y chromosome DMD: Duchenne muscular dystrophy SRY: Sex-determining region Y chromosome GK: Glycerol kinase USP9Y: Ubiquitin-specific protease 9 Y chromosome Kal1: Kallmann syndrome 1 ZFY: Zinc finger protein Y-linked POLA: DNA polymerase alpha XIST: X inactivation-specific transcript ZFX: Zinc finger protein X-linked

Nemi differenciálódás zavarait okozó gyakori elváltozások ! Nemi differenciálódás zavarait okozó gyakori elváltozások SRY mutációi Androgén bioszintézis zavara Androgén receptor mutációi AMH hibái XY/XO mozaicizmus Wnt és WT-1 mutációi (gononefrotom differenciálódásának zavara)

www.bbc.co.uk/health/genes/disorders/xlinked_2.shtml www.biology.arizona.edu/mendelian_genetics/problem_sets/ www.wwnorton.com/cdly/genetics/ch13quiz.htm www.endotext.org/pediatrics/pediatrics7/pediatrics7.html