Prehľad základnej genetickej terminológie

1. zdravíchorí GENETIKA ZAZNAMENALA V POSLEDNEJ DEKÁDE INTENZÍVNY ROZVOJ POZNATKOV A METÓD SKÚMANIA. ALE AŽ V PRIEBEHU OSTANÉHO DESAŤROČIA SA VÝRAZNE ZMENIL AJ SYSTÉM VZDELÁVANIA LEKÁROV A OSTATNÝCH ODBORNÝCH PRACOVNÍKOV, NAJMÄ V OBLASTI MOLEKULOVEJ GENETIKY. ŠIROKÁ VEREJNOSŤ JE INFORMOVANÁ SKÔR Z MÉDIÍ. ROZŠÍRENIE INFORMOVANOSTI ODBORNEJ VEREJNOSTI NÁS VIEDLO K VYTVORENIU NASLEDOVNEJ SÉRIE POSTEROV, KTORÉ SÚ SÚČASŤOU TEJTO VÝSTAVY. počet jedincov PRAH gény +prostredie gény — GENETIKAje náuka o dedičnosti a premenlivosti. Ako samostatná vednádisciplínaštuduje najmä: 1. Dedičnú informáciu - jej zloženie- spôsob jej - odovzdávania potomstvu- používania v bunkea jeho riadenie (regulácie)- jej organizáciu (usporiadanie) v bunke 2. Pravidláprenosu znakovz rodičov na potomkov. 3. Vnútrodruhovú a medzidruhovú variabilitu (premenlivosť), ktorá zabezpečuje, že každý jednotlivec má základné druhové vlastnosti, ale je neopakovateľné indivídum. Podľa predmetu štúdia, delíme genetiku na: A. molekulovú genetikuB. genetikuznakov C.cytogenetiku (dedičnosť na úrovni chromozómov)D. Genetiky „aplikované“ – napr. genetika vírusov,baktérií, ....... a človeka E. Experimentálna genetika - od pokusného kríženia (hybridizácie), cez genetické inžinierstvo (manipulácie), po skúšanie mutagénov atď.) GÉN je hmotný predpoklad pre znak: A.úsek polynukleotidového reťazca DNA,ktorý obsahujeinformáciu pre štruktúru polypeptidu alebo RNA = je transkribovaný (prepisovaný) Podľa toho, akú funkciu má RNA, ktorá vzniká ich transkripciou rozoznávame gény: 1.Štruktúrne gény – ich transkripciou vznikámRNA,ktorá kóduje poradie aminokyselín pri syntéze bielkovín, ktoré sapriamo podieľajú na tvorbe znakov (telesných štruktúr a funkcií). V bunkách človeka je viac ako 25 000 štruktúrnych génov. 2. Gény pre RNA – kódujú rRNA a tRNA, teda „servisné“ molekuly, potrebné pre transláciu. Patria sem aj gény pre rôzne iné typy RNA (napr. snRNA, snoRNA atď.), ktoré majú veľmi špecifické funkcie. 3. Regulačné gény– sú zvláštnym typom štruktúrnych génov. mRNA z nich prepísaná kódujeporadie aminokyselín v regulačných bielkovinách, ktorýchúlohou je riadiť všetky procesy v bunke. B. miesto na chromozóme =lokus, kde sa nachádza informácia určujúca znak. Lokus je zvyčajne širší pojem, ako molekulový gén. Napríklad lokus pre krvnú skupinu Rh faktor, je na chromozóme 1 a skladá sa z troch molekulových génov – C, D a F. Typ informácie (alely) v géne D určuje, či bude človek Rh pozitívny, alebo negatívny. Alelaje konkrétna forma (verzia) informácie v určitom géne (lokuse), na jednom z chromozómov. V minulosti sa nazývala aj alelomorfa – z gr. aleion = rôzny.Nové alely vznikajú mutáciami. Každá alela kóduje spravidla izoproteín pôvodného proteínu. Izoproteíny majú pozmenú primárnu štruktúru = sekvenciu (poradie) aminokyselín a tým aj vlastnosti. Proteíny kódované určitou alelou teda môžu byť – od úplne funkčného, cez rôzne zmené až po úplne nefunkčné (alebo sa vôbec nesyntetizujú). Chromozómy (úseky DNA = viď poster C4) z funkčného hľadiska delím na: Chromozómy homologické majú navzájom rovnaké lokusy, ale nemusia mať v nich rovnaké alely. Ide o autozómy („telové“ chromozómy, z ktorých je jeden od otca a druhý od matky) v pároch a gonozómy (pohlavné chromozómy) X a X. Chromozómy heterologické majú navzájom rôzne lokusy = autozómy z rôznych párov a gonozómy X a Y. Vnajjednoduchšom prípade poznáme pre lokus 2 alely:- alela A = úplne funkčná- alela a = nefunkčná (mutovaná) Alelový párjedvojica alel, pričom jedna z nich je v lokuse na chromozóme od matky a druhá na chromozóme od otca. Z alel „A“ a „a“ zostavíme teda 3 páry: AA a aa, čo sú homozygoti (z angl. homozygous = rovnaký v zygote) aAa, ktorého nazývame homozygot. Zvláštnym prípadom je tzv. zložený heterozygot, ktorý ma dve rôzne alely tak, že každá z nich má mutáciu na inom mieste génu (prípadne aj iného typu). Typ dedičnosti (spôsob prenosu znaku z rodičov na potomkov)závisí od:1)počtu alel kódujúcich znak2) spôsobu, akým sa alely podieľajú na formovaní znaku forma znaku Informácie o dedične podmienenýchnormálnych a patologickýchznakoch nájdeteaj na: nahttp://www.ncbi.nlm.nih.gov Typ dedičnosti monogénovo podmieného znaku(určeného 1 lokusom) sa zisťuje podľa formy znaku u heterozygota: 1. úplná dominancia–nemožno odlíšiť (podľa znaku) dominantného homozygota (AA)od heterozygota (Aa) –recesívna alela (a) sa prejaví len u recesívneho homozygota (aa) napr. s enzymopátiou alebo inou molekulovou chorobou 2. neúplná dominancia=dominantný homozygot (AA), heterozygot (Aa) aj recesívny homozygot aa)sa výrazne odlišujú formou znaku. = ak sa u heterozygota (Aa) dominantná alela (A) a recesívna alela (a) podieľajú na tvorbe znaku rovnako = intermediarita 3. kodominancia= v páre sú dve rôzne alely a každá z nich (nezávisle od tej druhej) podmieni „svoju“ formu znaku = napr. krvná skupina AB Podľa toho, na akom chromozóme sa nachádza lokus rozoznávame monogénovúdedičnosť autozómovú a gonozómovú (viazanú na chromozóm X). Pre autozómovú monogénovú dedičnosť je podstatné, že je znak podmienený lokusom na autozóme = je podmienený 2 alelami a vyskytuje sa rovnako často u mužov aj u žien. Výskyt dominantnej formy takto dedičného znaku je častý – pokiaľ ide o normálny znak (napr. Rh faktor). Dominantne dedičné patologické znaky sa dedia len vtedy, ak nepostihujú jedinca závažne(napr. brachydaktýlia)alebo ak dochádza k oneskorenému nástupu príznakov(napr. Huntingtonova chorea). Veľmi často sa klinicky rozpoznávajú len heterozygoti, pretože dominantný homozygot s obomi patologickými alelami neprežíva (tzv. letálny, resp. tanatoformný efekt). Výskytrecesívnej formy patologického znakuje zriedkavý, tak ako je malá (okrem izolátov, vrátane príbuzenských manželstiev = konsangvinity) pravdepodobnosť, že sú rodičia heterozygoti a že ich dieťa bude recesívny homozygot. Pre X-viazanú monogénovú dedičnosť je podstatné, že žena má dva chromozómy X, kým muž má jeden. Dominantné patologické mutácie alel na chromozóme X sú zriedkavé (napr. hypofosfatemická rachitída, rezistentná na vitamín D), ale vyskytujú sa častejšie u žien (pretože stačí 1 alela na formovanie znaku). Recesívne dedičné patologické znaky (napr. farbosleposť, hemofília typov A a B, Duchennova a Beckerova muskulárna dystrofia a pod.) sa vyskytujú častejšie u mužov, pretože na jeho vznik stačí jedna recesívna alela. U žien sa vyskytujú (ak nepôsobí letálny efekt – napr. u hemofílie) zriedkavejšie. Prenášajú sa najčastejšie fenotypickými zdravými ženami, ktoré sú pre recesívnu mutáciu heterozygotne a nazývame ich prenášačky (z amer. ang. carrier = prenášač). Zložitejší typ dedičnosti je u tzv. polygénne podmienených znakov (napr. farba kože). O forme znaku rozhoduje spolupráca (tzv. aditívny efekt) viacerých samostatných lokusov. Napríklad farbu kože riadia 3 lokusy. Čím je v nich viac dominantných alel, tým je tmavšia: Najzložitejšiu dedičnú podmienenosť majú tzv. multifaktoriálne dedičné znaky. Ich základom je tzv. dedičná predispozícia, ktorá sa navonok prejavuje tzv. familiárnym výskytom, kedy sa znak vyskytuje v niektorých rodinách častejšie, ako v celej populácii. Na tieto znaky (napr. niektoré civilizačné choroby a vrodené vývojové chyby) významne vplýva prostredie. Predispozíciu teda možno hodnotiť ako mieru vnímavosti jedinca na negatívne pôsobiace faktory.Je u nich typický tzv. prahový efekt: = prah je hodnota (forma znaku), ktorú považujeme za patologickú. Tak ako hodnoty normálne, aj patologické majú distribúciu formy znaku, respektíve závažnosti postihnutia. Prehľad základnej genetickej terminológie