Генетика

Генетиката е изследване на наследствеността, процесът на родител, предаващ определени гени на децата си. Външният вид на човек - ръст, цвят на косата, цвят на кожата и цвят на очите - се определя от гените. Други характеристики, засегнати от наследствеността, са:

• Вероятност да получите някои заболявания
• Психически способности
• Природни таланти

Ненормална черта (аномалия), която се предава чрез семейства (наследява), може:

• Няма ефект върху вашето здраве или благосъстояние. Например, чертата може просто да причини бяла петна от коса или ушна мида, която е по-дълга от нормалното.
• Имате само незначителен ефект, като например цветна слепота.
• Оказват основен ефект върху качеството или продължителността на живота ви.

За повечето генетични нарушения се препоръчва генетично консултиране. Много двойки може да поискат да потърсят пренатална диагноза, ако една от тях има генетично заболяване.

Човешките същества имат клетки с 46 хромозоми. Те се състоят от 2 хромозоми, които определят какъв пол са (X и Y хромозоми) и 22 двойки несексуални (автозомни) хромозоми. Мъжете са "46, XY", а жените са "46, XX." Хромозомите са изградени от нишки на генетична информация, наречена ДНК. Всяка хромозома съдържа части от ДНК, наречени гени. Гените носят информацията, необходима на тялото ви, за да произвежда определени протеини.

Всяка двойка автозомни хромозоми съдържа по една хромозома от майката и една от бащата. Всяка хромозома в двойка носи по същество една и съща информация; тоест всяка хромозомна двойка има едни и същи гени. Понякога има леки вариации на тези гени. Тези вариации се срещат в по-малко от 1% от ДНК последователността. Гените, които имат тези вариации, се наричат ​​алели.

Някои от тези вариации могат да доведат до ген, който е ненормален. Ненормален ген може да доведе до анормален протеин или необичайно количество нормален протеин. В двойка автозомни хромозоми има две копия на всеки ген, по едно от всеки родител. Ако един от тези гени е ненормален, другият може да произвежда достатъчно протеин, така че да не се развие заболяване. Когато това се случи, анормалният ген се нарича рецесивен. Твърди се, че рецесивните гени се наследяват или по автозомно-рецесивен, или по X-свързан модел. Ако присъстват две копия на анормалния ген, може да се развие заболяване.

Ако обаче е необходим само един ненормален ген, за да се получи заболяване, това води до доминиращо наследствено разстройство. В случай на доминиращо разстройство, ако един ненормален ген е наследен от майката или бащата, детето вероятно ще покаже заболяването.

Човек с един ненормален ген се нарича хетерозиготен за този ген. Ако детето получи ненормален рецесивен ген от двамата родители, то ще покаже болестта и ще бъде хомозиготен (или съединен хетерозиготен) за този ген.

ГЕНЕТИЧНИ НАРУШЕНИЯ

Почти всички заболявания имат генетичен компонент. Важността на този компонент обаче варира. Нарушенията, при които гените играят важна роля (генетични заболявания), могат да бъдат класифицирани като:

• Едногенен дефект
• Хромозомни нарушения
• Многофакторна

Едногенно разстройство (наричано още Менделово разстройство) се причинява от дефект в един конкретен ген. Рядко се наблюдават единични генни дефекти. Но тъй като има много хиляди известни разстройства с единичен ген, тяхното комбинирано въздействие е значително.

Едногенните разстройства се характеризират с това как се предават в семействата. Има 6 основни модела на наследяване на един ген:

• Автозомно доминиращо
• Автозомно рецесивен
• Х-свързана доминанта
• Х-свързан рецесивен
• Y-свързано наследство
• Наследяване на майката (митохондрии)

Наблюдаваният ефект на гена (появата на разстройство) се нарича фенотип.

При автозомно доминиращо наследство аномалиите или аномалиите обикновено се появяват при всяко поколение. Всеки път, когато засегнат родител, било то мъж или жена, има дете, то има 50% шанс да наследи болестта.

Хората с едно копие на ген на рецесивна болест се наричат ​​носители. Превозвачите обикновено нямат симптоми на заболяването. Но генът често може да бъде открит чрез чувствителни лабораторни тестове.

При автозомно-рецесивно наследяване родителите на засегнатия индивид може да не покажат болестта (те са носители). Средно шансът родителите на носители да имат деца, които развиват заболяването, е 25% при всяка бременност. Децата от мъжки и женски пол са еднакво вероятно да бъдат засегнати. За да има дете симптоми на автозомно-рецесивно разстройство, детето трябва да получи анормалния ген и от двамата родители. Тъй като повечето рецесивни разстройства са редки, детето е изложено на повишен риск от рецесивно заболяване, ако родителите са свързани. Сродните индивиди са по-склонни да са наследили същия рядък ген от общ прародител.

При X-свързаното рецесивно наследство шансът за заболяване е много по-висок при мъжете, отколкото при жените. Тъй като анормалният ген се носи върху X (женската) хромозома, мъжете не го предават на синовете си (които ще получат Y хромозомата от своите бащи). Те обаче го предават на дъщерите си. При жените наличието на една нормална Х хромозома прикрива ефектите на Х хромозомата с анормалния ген. Така че, почти всички дъщери на засегнат мъж изглеждат нормални, но всички те са носители на анормалния ген. Всеки път, когато тези дъщери раждат син, има 50% шанс синът да получи ненормалния ген.

При X-свързано доминиращо наследство, анормалният ген се появява при жените, дори ако има и нормална X хромозома. Тъй като мъжете предават Y хромозомата на своите синове, засегнатите мъже няма да имат засегнати синове. Всичките им дъщери обаче ще бъдат засегнати. Синовете или дъщерите на засегнатите жени ще имат 50% шанс да се разболеят.

ПРИМЕРИ НА ЕДНОГЕННИ НАРУШЕНИЯ

Автозомно рецесивен:

• Дефицит на ADA (понякога наричан болест "момче в балон")
• Дефицит на алфа-1-антитрипсин (AAT)
• Муковисцидоза (CF)
• Фенилкетонурия (PKU)
• Сърповидно-клетъчна анемия

X-свързана рецесивна:

• Мускулна дистрофия на Дюшен
• Хемофилия А

Автозомно доминиращо:

• Фамилна хиперхолестеролемия
• Синдром на Марфан

X-свързана доминанта:

Само няколко, редки, разстройства са Х-свързани доминиращи. Един от тях е хипофосфатемичният рахит, наричан още устойчив на витамин D рахит.

ХРОМОЗОМНИ НАРУШЕНИЯ

При хромозомни нарушения дефектът се дължи или на излишък, или на липса на гени, съдържащи се в цяла хромозома или хромозомен сегмент.

Хромозомните нарушения включват:

• 22q11.2 синдром на микроделеция
• Синдром на Даун
• Синдром на Klinefelter
• Синдром на Търнър

МНОГОФАКТОРИАЛНИ НАРУШЕНИЯ

Много от най-често срещаните заболявания се причиняват от взаимодействия на няколко гена и фактори в околната среда (например заболявания на майката и лекарства). Те включват:

• Астма
• Рак
• Коронарна болест на сърцето
• Диабет
• Хипертония
• Удар

МИТОХОНДРИАЛНИ ДНК-СВЪРЗАНИ НАРУШЕНИЯ

Митохондриите са малки структури, открити в повечето клетки на тялото. Те са отговорни за производството на енергия в клетките. Митохондриите съдържат собствена частна ДНК.

През последните години се установява, че много нарушения са резултат от промени (мутации) в митохондриалната ДНК. Тъй като митохондриите идват само от женското яйце, повечето нарушения, свързани с митохондриалната ДНК, се предават от майката.

Нарушенията, свързани с митохондриалната ДНК, могат да се появят на всяка възраст. Те имат голямо разнообразие от симптоми и признаци. Тези нарушения могат да причинят:

• Слепота
• Забавяне на развитието
• Стомашно-чревни проблеми
• Загуба на слуха
• Проблеми със сърдечния ритъм
• Нарушения на метаболизма
• Нисък ръст

Някои други нарушения са известни също като митохондриални нарушения, но те не включват мутации в митохондриалната ДНК. Тези нарушения са най-често единични генни дефекти. Те следват същия модел на наследяване като другите единични генни разстройства. Повечето са автозомно-рецесивни.

Хомозиготен; Наследяване; Хетерозиготен; Наследствени модели; Наследственост и болести; Наследствен; Генетични маркери

• Генетика

Feero WG, Zazove P, Chen F. Клинична геномика. В: Rakel RE, Rakel DP, изд. Учебник по семейна медицина. 9-то изд. Филаделфия, Пенсилвания: Elsevier; 2016: глава 43.

Korf BR. Принципи на генетиката. В: Goldman L, Schafer AI, eds. Медицина Goldman-Cecil. 26-то изд. Филаделфия, Пенсилвания: Elsevier; 2020: глава 35.

Scott DA, Lee B. Генетичният подход в детската медицина. В: Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, Shah SS, Tasker RC, Wilson KM, eds. Учебник по педиатрия на Нелсън. 21-во изд. Филаделфия, Пенсилвания: Elsevier; 2020: глава 95.