Генетично изследване

Генетичното изследване може да се използва в случай на риск от възникване на това или това генетично нарушение в семейство. Такова изследване е приемливо само ако структурата на генетичното наследство на разстройството е добре проучена, е възможно ефективно лечение и са използвани надеждни, надеждни, силно чувствителни, специфични и безвредни методи за анализ. Преобладаването в определено поколение трябва да е достатъчно високо, за да оправдае усилията, изразходвани за провеждането на тестовете.

Генетичното изследване може да бъде проектирана да се идентифицират хетерозиготни носители на рецесивен ген заболявания, но не се експресира (например, болест на Тай-Сач в ашкенази евреи, сърповидно-клетъчна анемия, таласемия черни в няколко етнически групи). Ако хетерозиготни двойка също е хетерозиготен, съпрузи са изложени на риск от болно дете раждане.

Може да са необходими тестове, преди да се появят симптоми, ако се появи по-тежко наследствено разстройство в историята на семейството, което се случва по-късно в живота (напр. Болестта на Хънтингтън, рак на гърдата). Тестването определя степента на риска от развитие на нарушението, което означава, че по-късно човек може да предприеме превантивни мерки. Ако тестът покаже, че лицето е носител на нарушението, то той може също така да взема решения относно раждането на потомството.

Пренаталното изследване може да включва и амниоцентеза, вземане на проби от хорион вил, анализ на пъпната връв, анализ на кръвта на майката, серумен анализ на майката или въплащане на плода. Често срещани причини за пренаталното изследване са възрастта на майките (над 35 години); семейна история на разстройството, която може да бъде диагностицирана с използване на пренатални методи; аномалии в резултатите от анализа на майчиния серум, както и някои симптоми, проявяващи се по време на бременност.

Изследването на новородените позволява използването на профилактика (специална диета или заместваща терапия) на фенилопирува олигофрения, галактозен диабет и хипотиреоидизъм.

Създаване на семейна генеалогия. В генетичната консултация се използва широко създаването на семейна генеалогия (генеалогично дърво). В този случай условните символи се използват за обозначаване на членовете на семейството и за предоставяне на необходимата информация за тяхното здравословно състояние. Някои семейни разстройства с идентични фенотипове имат няколко модела на наследство.

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

Митохондиални ДНК нарушения

Митохондриите съдържат уникална закръглена хромозома, която носи информация за 13 протеина, различни РНК и няколко регулаторни ензими. Въпреки това, информация за повече от 90% от митохондриалните протеини се съдържа в ядрените гени. Всяка клетка има няколкостотин митохондрии в своята цитоплазма.

Митохондриалните разстройства могат да са резултат от митохондриални аномалии или ядрени ДНК аномалии (напр. Разрушаване, дублиране, мутации). Високите енергийни тъкани (например мускули, сърце, мозък) са в зоната на особен риск от увреждане на функциите поради митохондриални аномалии. Различните типове разстройства на тъканната функция се свързват с определени митохондриални ДНК аномалии.

Митохондриални аномалии се срещат в много общи разстройства, например при някои видове на болестта на Паркинсон (което може да доведе до обширни митохондриална делеционни мутации в клетките на базалните ганглии), както и много други видове заболявания на мускулите.

Аномалиите на митохондриите на ДНК се определят чрез наследяване от страна на майката. Всички митохондриите се наследява от цитоплазмата на яйцеклетката, така че всички потомство болна майка е в риск да наследят разстройство, но няма опасност да наследи нарушение на баща на пациента. Разнообразието от клинични прояви е правило, което може да бъде частично обяснено с променливостта на комбинациите от наследствени мутации и нормалните митохондриални геноми (хетероплазма) на клетките и тъканите.

Митохондриални разстройства

Нарушение	Описание
Хронична прогресираща външна офталмоплегия	Прогресивна парализа на извънматочните мускули, която обикновено се предхожда от двустранен, симетричен прогресивен пропуск, който започва месеци или години преди парализата
Синдром на Kearns-Seyr	Многофункционален вариант на хронична прогресираща външна офталмоплегия, който също предизвиква блокиране на сърцето, дегенерация на пигментацията на ретината и дегенерация на централната нервна система
Наследствена оптична невропатия Leber	Нестабилната, но често разрушителна, двустранна загуба на зрението, която най-често се проявява по време на юношеството поради точкова мутация в митохондриите на ДНК
Синдром на Мерф	Миоклоничен припадък, груби червени влакна, деменция, атаксия и миопатия
Синдром на меласа	Митохондриална енцефаломиопатия, лактатна ацидоза и удари, подобни на инсулт
Синдром на Pearson	Сидеробластна анемия, панкреатична недостатъчност и прогресивно чернодробно заболяване, което започва през първите месеци от живота и често завършва със смърт на дете

Дефекти на един ген

Генетичните нарушения, които са причинени от нарушение само в един ген ("Менделни разстройства"), са най-прости за анализ и най-добре проучени в момента. Науката описва много конкретни нарушения от този вид. Дефектите на един ген могат да бъдат автозомни или свързани с Х-хромозомата, доминираща или рецесивна.

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

Автозомно доминантно отличие

Само един автозомен алел на гена е необходим за изразяване на автозомна доминантна черта; това означава, че хетерозиготът и хомозиготът на анормалния ген са засегнати.

По принцип тук важат следните правила:

• Болен човек има болен родител.
• Хетерозиготният болен родител и здравият родител имат средно същия брой болни и здрави деца; това означава, че рискът от развитие на болестта е 50% за всяко дете.
• Здравите деца на болен родител не преминават линията към своите потомци.
• Мъжете и жените са на същия риск от развитие на болестта.

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

Автозомно рецесивно свойство

За изразяване на автозомна рецесивна черта са необходими две копия на анормален алел. Някои процент от поколения хетерозиготи (носители) е висока, поради ефекта на инициатора (т.е. Група е започнала няколко лица, един от които е носител) или се дължи на факта, че носителите имат селективно предимство (например, хетерозиготност при сърповидноклетъчна болестта предпазва от малария).

По принцип се прилагат следните правила за наследяване:

• Ако едно болно дете е родено от здрави родители, и двамата родители са хетерозиготни и средно една четвърт от децата им са болни, единият от двата е хетерозиготен и един от всеки четири е здрав. 
• Всички деца на болен родител и генотипно нормален човек са фенотипно нормални хетерозиготи.
• Средно половината от децата на болен човек и един хетерозиготен носител са заразени, а 1/3 са хетерозиготни.
• Всички деца на двама болни родители се разболяват.
• Мъжете и жените са еднакво уязвими от инфекции.
• Носителите на хетерозиготите са фенотипно нормални, но те са проводници на линията. Ако характеристиката е причинена от дефект на конкретен протеин (например ензими), хетерозиготът обикновено има ограничено количество от този протеин. Ако разстройството е известно, с помощта на молекулярни генетични техники е възможно да се идентифицират хетерозиготни, фенотипно нормални хора.

Роднините най-вероятно наследяват един и същи мутант алел, поради което браковете между близки роднини (с един пръст) увеличават вероятността от болни деца. В двойка родител-дете или брат-сестра рискът от болно дете се увеличава поради наличието на 50% от същите гени.

[13], [14],

Доминантната връзка с X хромозомата

Доминиращите характеристики, свързани с хромозомата X, се съдържат в хромозомата X. Повечето от тях са много редки. Обикновено мъжете стават по-заразени, но жените, които носят само един анормален алел, също са заразени, но по-малко сериозно.

По принцип се прилагат следните правила за наследяване:

• Болен човек преминава на всички дъщери, но не и на синовете си; Ако обаче болен човек се ожени за болна жена, може да има болен син.
• Пациентите хетерозиготни жени предават линия на половината от децата си, без пол.
• Болните хомозиготни жени преминават линията към всичките си деца.
• В два пъти повече болни жени, отколкото мъже, имат линия, освен ако не причини смърт при мъжете.

Наследяването на господстващо положение, свързано с хромозома X, може да се окаже трудно различимо от автозомно доминантно наследство, освен ако не се използват молекулярни тестове. Това изисква големи родословие със състояние на повишено внимание към децата на болни родители, тъй като прехвърлянето на линията от мъжки към мъж изключва сближаването с Х-хромозомата (мъжете пренасят само Y-хромозоми на синовете си). Някои нарушения на X-свързаната доминантна причинна смъртност при мъжете.

Рецесивният ген, свързан с X хромозомата

Рецесивните черти, свързани с хромозомата X, се съдържат в хромозомата X.

По принцип се прилагат следните правила за наследяване:

• Почти всички пациенти са представители на мъжкия пол. 
• Хетерозиготните жени обикновено са фенотипно нормални, но как носителите могат да предават аномалия на децата си (но чертата може да представлява нова мутация в мъжкото тяло).
• Болен човек никога не предава тази черта на синовете си.
• Всички дъщери на болен човек са носители на тире.
• Женски превозвач предава линията на половината си синове.
• Тирето не се предава на дъщерите на майката превозвач (освен ако не наследят линията - например цветната слепота - от баща си), но половината от тях са носители.

Sick жена обикновено трябва да бъде собственик на ненормално ген от двете Х-хромозоми (хомозиготни) за черта израз получава, т.е.. Е. Той има болен майката и бащата с мутация в хетерозиготата или хомозиготни.

Понякога получава някои генната експресия в жени, хетерозиготни по мутации, свързани с Х-хромозомата, но тези жени са много рядко засегнати сериозно, както го прави при мъжете, които имат само една двойка гени (poluzigotnyh). Хетерозиготни жени може да се развие в случай, че се случва структурна хромозомна прегрупиране (например транслокационен на рентгенови автозоми, липсата или унищожаване на X хромозомата) или нарушена X-инактивиране. Последното се осъществява на ранен етап от развитието; това обикновено включва случайно, но балансирано инактивиране на X хромозомата, наследена от бащата или от майката. Понякога обаче най-голяма част от инактивирането настъпва в хромозомата X, наследена от един родител; това явление и се нарича изкривено X-инактивиране.

Codominance

В случая на кодоминантно наследяване хетерозиготният фенотип е различен от фенотипа и на двата хомозиготи. Всеки алел в генетичен локус обикновено има ясно изразен ефект. Например, codominance открива в антигени на кръвната група (например, АВ, MN), левкоцитни антигени (например, DR4, DR3), серумни протеини, имащи различен електрофоретичната подвижност (например, албумин, глобулин тактилна) и ензимни процеси (например, параоксоназа ).

[15], [16]

Многофакторно наследяване

Много функции (например растеж) се разпределят по параболичен завой (нормално разпределение); това разпределение е в съответствие с полигенното определение на линията. Всяка функция добавя нещо или взема нещо от дявола, независимо от другите гени. При такова разпределение много малък брой хора откриват крайности и повечето са в средата, тъй като хората не наследяват много фактори, действащи в една посока. Различните фактори на околната среда, които ускоряват или забавят крайния резултат, допринасят за нормалното разпределение.

Много от сравнително разпространените вродени заболявания и семейни заболявания са резултат от многофакторното наследяване. При болно лице разстройството е сумата от факторите на генетиката и околната среда. Рискът от такива функции значително по-високи в родственици от първа степен (50% от пациентите имат човешки гени), отколкото на по-далечни роднини, които има вероятност да наследи само няколко необичайни гени.

Честите заболявания, причинени от редица фактори включват хипертония, артериосклероза, диабет, рак, заболявания на гръбначния мозък и артрит. Много специфични гени са податливи на диагноза. Генетично определяните предразполагащи фактори, включително фамилна анамнеза, биохимични и молекулярни параметри, могат да помогнат за идентифициране на хората, изложени на риск от развитие на болестта, за предприемане на превантивни мерки.

Неконвенционално наследство

Мозаицизъм. Мозайка е наличието на 2 или повече клетъчни линии, които се различават по генотип или фенотип, но се връщат към същия зигот. Вероятността за мутация е висока по време на клетъчното делене във всеки голям многоклетъчен организъм. Всеки път, когато има клетъчно делене, в генома, според изчисленията има 4 или 5 промени. По този начин всеки голям многоклетъчен организъм има субклонове на клетки с малко по-различен генетичен състав. Тези соматични мутации - мутации, възникнали по време на митотичното разделение на клетката - не могат да доведат до явна черта или болест, но могат да бъдат класифицирани като нарушения, водещи до фрагментарни промени. Например, синдром на McCune-Albright причинява частичен промяна диспластична в костите, жлезите с вътрешна секреция, фрагментарни пигментни промени и в редки случаи, нарушения на сърцето или черния дроб. Ако такава мутация се е появила във всички клетки, това би довело до ранна смърт, но мозайката (химерата) оцелява, защото нормалните тъкани поддържат работата на анормалните тъкани. Понякога родител с единично генно разстройство изглежда притежава слаба форма на болестта, но всъщност е мозайка. Потомците могат да бъдат засегнати в по-тежка форма, ако наследят ембрионална клетка с мутация в алелите и следователно получават аномалия във всяка клетка. Хромозомната мозайка е очевидна в някои ембриони и може да бъде открита в плацентата чрез вземане на проби от хорионни вили. Повечето ембриони и фетуси, които имат хромозомни аномалии, са склонни към спонтанен аборт. Въпреки това, наличието на нормални клетки в ранните стадии на развитие може да поддържа някои хромозомни аномалии, което позволява на бебето да се роди жив.

Геномно отпечатване. Геномното отпечатване е диференциран израз на генетичен материал, в зависимост от това дали е наследен от майката или бащата. Разликата в експресията възниква от различното активиране на гена. Геномното отпечатване зависи от тъканта и етапа на развитие. В някои тъкани може да възникне бивале, или наследена от двете родители, изразяване на алел, като експресията на алел, наследен от един родител, се среща в други тъкани. В зависимост от това дали генетичната проява се наследи от майката или от бащата, може да възникне нов синдром, ако генът е генетично отпечатан. Особено внимание трябва да се обърне на геномното отпечатване в случай, че нарушенията или болестите са били предадени чрез поколение.

Дисомия на един от родителите. Дисомията на единия от родителите възниква, когато двете хромозоми на двойката се наследиха само от един родител. Това се случва изключително рядко и, както обикновено се смята, е свързано с тризомното освобождаване. Това означава, че първоначално зиготата имаше три хромозоми, но една от тях беше загубена, което доведе до разглежданата разломия в една трета от случаите. В този случай може да се появи ефектът от отпечатването, тъй като няма информация за втория родител. Също така, ако има копия на една и съща хромозома (izodisomiya), който съдържа ненормално алел на автозомно-рецесивни заболявания, болни хора са изложени на риск за последното независимо от факта, че тя е носител на един родител.

Триплет (тринуклеотид) повтарящи се нарушения. Нуклеотидният триплет се среща често и понякога има много повторения. Това се случва, че броят на триплетите в гена расте от поколение на поколение (нормалният ген има сравнително малко трикратно повтаряне). Когато генът се предава от едно поколение на друго, или понякога се появява в резултат на клетъчното делене в тялото, повторение триплет да пролиферират и расте, което пречи на нормалната функция на гена. Това увеличение може да бъде открито в хода на молекулярни изследвания, този тип генетична модификация не е обикновено, но се осъществява в някои заболявания (например, дистрофични миотония, чуплив X-умствена изостаналост), особено тези, свързани с централната нервна система (например, болест на Хънтингтън).

Очакване (очакване). Предвиждането се случва, когато болестта има ранна фаза на начало и е по-изразена при всяко следващо поколение. Очакване може да възникне, когато родителят е мозайка (химера), а детето има пълна мутация във всички клетки. Също така е в състояние да се прояви в тройно повтарящо се разширение, ако броят на повторенията и следователно тежестта на увреждането на фенотипа се увеличава с всяко следващо потомство.