A gének kódoló szekvenciájának mutációival kapcsolatos fenotípusok; Erőforrás webhely

A gének kódoló szekvenciájának mutációival kapcsolatos fenotípusok

Az a mód, ahogyan a környezettel kölcsönhatásban lévő genotípus meghatározza egy szervezet fenotípusát, az elmúlt mintegy 20 évben része volt a posztgraduális programoknak. A 2006-ban megjelent Anagène brosúra sorozatfájlokat és kapcsolódó dokumentumokat tartalmaz e témák kezelésére. Összefoglalhatjuk a különböző tárgyalt kérdéseket.

1 - A polipellizmus fenotípusos következményei a populációkban: dominancia és recesszivitás fogalmai; a fenotípusok változékonysága.

- Ha a genetikai program és a mutációk kifejeződését nézzük, egyetlen allélra gondolunk. Itt azt a kérdést kell megvizsgálni, hogy egy gén két különböző allélje milyen következményekkel járhat egy szervezet fenotípusán. Természetesen számos példa lehetséges. A sarlósejtes és a sarlósejtes fenotípusok kétségtelenül a legegyszerűbbek és a leggazdagabbak. Lehetővé teszi a fenotípus különböző szintjeinek (molekuláris, sejtes és makroszkopikus) meghatározását, a dominancia és a recesszivitás fogalmának bevezetését, valamint relatív jellegük bemutatását a figyelembe vett fenotípus szintje szerint. Ezen túlmenően, figyelembe véve a heterozigóták esetét, be tudjuk vezetni a környezet hatását a fenotípusra.

- A populációkon belüli poliparizmus azt jelenti, hogy a különböző allélok globálisan hozzájárulhatnak ugyanazon fenotípus eléréséhez, de mindennek ellenére eltérésekkel. Ez a helyzet az Anagene-ben figyelembe vett betegségekkel kapcsolatos számos fenotípus esetében: albinizmus, fenilketonuria, alfaantitripszin fenotípusok stb.

2 - A gének közötti kölcsönhatás fenotípusos következményei

Itt mutatjuk be azt az elképzelést, hogy több gén is hozzájárulhat egy szervezet fenotípusának megvalósulásához, és hogy azonos (vagy csaknem) fenotípusok a különböző genotípusok miatt következhetnek be. Az Anagène brosúra számos példát mutat be: a vércsoportok (két gén részt vesz a bioszintézis láncában (a vércsoport antigénjei)), a fenilketonur fenotípusoké (egy másik által kódolt kofaktortól függő gén által kódolt enzim aktivitása) gén), az albínó fenotípusoké (eset, amikor egy gén által kódolt és melanoszómában expresszálódó membránfehérje olyan környezetet teremt, amely kedvező környezetet teremt egy enzim, a tirozináz aktivitásához, amelyet egy másik gén kódol, és döntő szerepet játszik a melanin bioszintézis láncolatában ).

Mindezekben az esetekben a gének kódoló szekvenciájának mutációi játszanak szerepet, és mindig benne vannak a dominancia és a recesszivitás fogalma.

3 - A környezet különböző hatásai a fenotípus elérésére

- A környezet befolyásolhatja a molekuláris fenotípus, azaz a gén expressziója által termelt fehérje. Ez a helyzet a hőérzékeny albínó fenotípussal, amely abból adódik, hogy a tirozináz gén egyik allélja által kódolt fehérje aktivitása a test területeinek hőmérsékletétől függően változik.

- A környezet képes a makroszkopikus fenotípus. Ez a fenilketonurikus fenotípus jól ismert esete, amikor a születésétől fogva nagyon alacsony fenilalanin-tartalmú étrend megakadályozza a fenotípus klinikai tüneteinek megjelenését egy genotípus ellenére, amely ahhoz vezethet.

4 - A program által kedvelt példák

A "Kapacitások és attitűdök" oszlopban a program 2 példát ad prioritásnak: sarlósejtes betegség és xeroderma pigmentosum.

A "Xeroderma pigmentosum" fenotípus példája

online dokumentáció

Egy kissé eltérő megközelítést lehet előnyben részesíteni: ez elsősorban a Xeroderma fenotípus leírásán és különösen a bőrrákok nagyon magas gyakoriságán alapul, ha a napfény ultraibolya sugárzásnak van kitéve. Ennek a fenotípusnak a megmagyarázásához meg kell vonzani a program ötletét, miszerint a mutáció a DNS-replikáció hibájában vagy a javítatlan DNS-molekula enzimatikus rendszerek általi károsodásában következik be. A Xeroderma esetében az egyik javító gén mutálódott, és nem látja el ezt a funkciót.

Ebből a szempontból elegendő egyetlen gént (például Xpc) és az 1. családot figyelembe venni. Ennek a családnak a genotípusának elemzése lehetővé teszi a dominancia és a recesszivitás összefüggéseinek meghatározását, valamint a gént érintő mutáció fenotípusos következményeinek felkutatását (a család előző kórtörténetében előforduló csíravonal mutáció).

A Xerodermában szenvedő gyermekek óvintézkedéseinek elemzése kiemeli a genotípus és a környezet kölcsönhatását a klinikai fenotípus elérésében.

De tovább mehetünk, ha figyelembe vesszük a bőrrák gyakorisága és az Xpc gén mutált alléljei közötti kapcsolatot. A bőrsejtek rákos megbetegedése az ultraibolya sugarak hatására bekövetkező mutációknak, a sejtciklust vezérlő géneknek (protoonkogéneknek) és a tumorszuppresszor géneknek a legfontosabb oka, ezek közül a P53. Ezek a mutációk azért gyakoriak, mert a DNS-helyreállító rendszer hiányos.

Összefoglalva, a bőrrák, a Xeroderma klinikai fenotípus legfontosabb klinikai jellemzői egy családban, ezért a következő jelenségek egymásutániságával magyarázhatók:

- DNS-javító gén csíravonal-mutációja;

- továbbadás az egymást követő generációk között;

- gyermek születése az egyik javító gén két mutált alléljével;

- a bőrsejtek szomatikus mutációi, különösen az P53 tumorszuppresszor gént érintő UV-expozíció után, amely mutáció nem javult meg az XPC gén mutációját követően;

Az XPC-P53 családban Nicolas két gén genotípusának vizsgálata szemlélteti a lényeget.

Fájl letöltése: Family-Xpc-P53.edi

6 - További lehetséges példák a a bőr pigmentációja