Anders

Stamboomanalyse


Basics

naar stamboomanalyse Een geneticus komt altijd naar voren wanneer de wens om kinderen te krijgen in een gezin voorkomt, maar erfelijke ziekten zijn in het verleden toegenomen. Met een genetische stamboom is het mogelijk om de risico's in te schatten en mogelijk te beperken. Maar eerst en vooral veel basiskennis:
Mensen hebben in totaal 46 chromosomen. Door eicellen en zaadcellen te bemesten, worden twee haploïde (2 x 23) chromosoomstammen van de moeder en vader een diploïde set chromosomen (46). Dienovereenkomstig is in elke cel, afgezien van de kiemcellen, elk chromosoom aanwezig in twee varianten. Een keer door de moeder en een keer door de vader. Men spreekt ook van homologe chromosomen (Chromosoomparen 1 tot 22) omdat ze dezelfde genen dragen. Een uitzondering hierop zijn de geslachtschromosomen (chromosoompaar 23), ook onder de technische term van heterologe chromosomen (Chromosoompaar 23e) bekend. U bepaalt of we genetisch mannelijk (XY) of vrouwelijk (XX) zijn.
Of bepaalde erfelijke ziekten al dan niet tot expressie worden gebracht, hangt af van de opgeslagen geninformatie op de afzonderlijke chromosomen. Hoe en wat leidt tot de individuele expressie zal duidelijk worden in de loop van deze leermodule.
De stamboomanalyse gaat in wezen over twee vragen:
1. Is het kenmerk dat moet worden onderzocht (dwz erfelijke ziekte) over de autosomes (Chromosoomparen 1 tot 22) of de Gonosomen (Geslachtschromosomen XX of XY) geërfd?
2. Is er een dominant- of een recessief Overerving eerder? In dominante genomen is één dominant allel (van de moeder of de vader) voldoende om de ziekte te ontwikkelen (Aa of AA). In het geval van recessieve overgeërfde genen moeten daarentegen beide allelen identiek zijn (aa), zodat het gaat om de ontwikkeling van functies.
Dit resulteert in vijf verschillende combinaties van overerving, die allemaal hieronder worden uitgelegd met verwijzing naar een voorbeeldige stamboom.
Autosomaal dominante erfenis
Autosomaal recessieve overerving
X-gebonden dominante overerving (gonosomaal)
X-gebonden recessieve overerving (gonosomaal)
Y-chromosomale overerving (gonosomaal)

Basiswoordenschat en visualisatie

Biologische woordenschat voor precieze expressie is onmisbaar. Daarom aan het begin de standaardwoordenschat uit de klassieke genetica:
Phдnotyp: uiterlijk van een organisme. Het uiterlijk wordt altijd bepaald door het genotype. In het geval van stamboomanalyse is het fenotype synoniem met de manifestatie van de ziekte van de respectieve erfelijke factor.
genotype: volledige genetische samenstelling van een organisme. Voor genealogische analyse worden voor elke overerving slechts twee overeenkomstige homologe chromosomen beschouwd die verantwoordelijk zijn voor de ontwikkeling van de ziekte. In het geval van autosomale overerving worden de variabelen A en a gebruikt (representatief voor dominant en recessief), in gonosomale overerving worden de variabelen X en Y (representatief voor de chromosomen) gebruikt.
allel: verwijst naar de verschillende varianten / uitdrukkingen van een kenmerk of gen
recessieve eigenschap: wordt weergegeven in de stamboomanalyse met de variabele "a".
dominant kenmerk: wordt weergegeven in de stamboomanalyse met de variabele "A".
homozygote: beide allelen zijn identiek (AA of aa)
heterozygoot: beide allelen zijn verschillend (bijv. Aa)
Stambomen worden uniform gevisualiseerd:
cirkel (met kleur) = vrouw (met erfelijke ziekte)
vierhoek (met kleur) = man (met erfelijke ziekte)
Cirkel met stip = Dirigent (verkrijger)

Autosomaal dominante erfenis

Voor de expressie van de eigenschap in een autosomaal dominante overerving, moet ten minste één dominant allel (A) in het genotype voorkomen.
(1) en (2) zijn homozygoot of heterozygoot voor de overeenkomstige eigenschap, dus ze zijn allebei ziek. Hun kinderen (5) en (6) kunnen alleen karakteristieke dragers zijn vanwege de moeder (1). Het erft altijd ten minste één dominant allel, zodat het genotype van de vader er niet toe doet.
Aan de andere kant kunnen de kinderen van (3) en (4) behoorlijk gezond zijn, omdat de moeder (3) twee gezonde allelen heeft en de vader (4) een gezond allel heeft. Zolang het dominante allel van de vader (4) wordt weggelaten, zullen gezonde kinderen altijd homozygoot (aa -> 7 & 9) en zieke heterozygoten (Aa -> 8) zijn. Binnen een autosomaal dominante erfenis zijn alle gezonde personen genotypisch altijd definieerbaar met (aa)! Bijgevolg zijn de kinderen van de ouders (9) en (10) onveranderlijk gezond, want als geen enkele ouder het kenmerk bezit, kan het niet worden geërfd.
In de afstammelingen van (6) en (7) beslist het toeval opnieuw of het al dan niet karakteristieke dragers zijn. Ofwel de vader (6) erft het dominante gen of het recessieve gen. In het eerste geval is het kind ziek (11), in het tweede geval homozygoot gezond (12).
Wat duidt op autosomaal dominante overerving?
Bijna elke generatie heeft kenmerkdragers
Zowel vrouwen als mannen worden in dezelfde verhouding getroffen
Als een kind positief is voor de eigenschap, is het ook een ouder
Voorbeelden van autosomaal dominante overerving: Ziekte van Huntington, syndroom van Marfan, neurofibromatose, polydactylie (meervoudige vinger)

Autosomaal recessieve overerving

Om een ​​karakteristieke uitdrukking in een autosomaal recessieve modus van overerving te laten optreden, moeten beide recessieve allelen homozygoot zijn (aa).
Moeder (1) en vader (2) zijn fenotypisch gezond. Ze dragen echter allebei het recessieve (a) allel. Hun nakomelingen worden alleen ziek als ze het recessieve gen van beide delen van de elleboog erven (6). Zolang ten minste één dominant gen, moeder of vader, wordt geërfd, is het kind fenotypisch gezond (5).
Bij directe afstammelingen van (3) en (4) zal erfelijke ziekte niet zonder uitzondering voorkomen. Omdat het genotype van de moeder (3) homozygoot gezond blijkt te zijn, zodat in het genotype van kinderen altijd minstens één (A) aanwezig zal zijn.
Zowel de ouders (6) en (7), als (8) en (9), lopen het risico van verdere overdracht. De kans hierop is groter in (6) en (7), omdat moeder (6) in tegenstelling tot vader (8) in ieder geval een recessief allel doorgeeft. In (8) is er nog steeds de mogelijkheid van een verdere overdracht van het dominante allel (A).
Wat duidt op autosomaal recessieve overerving?
Niet elke generatie heeft kenmerkdragers
Zowel vrouwen als mannen worden in dezelfde verhouding getroffen
Ouders kunnen gezond zijn terwijl hun kinderen karakteristiek zijn
Voorbeelden van autosomaal recessieve overerving: Albinisme, cystische fibrose, cretinisme, sikkelcelziekte

X-gebonden dominante overerving (gonosomaal)

In tegenstelling tot autosomale overerving, worden bij gonosomale overerving de eigenschappen doorgegeven aan de geslachtschromosomen. Daarom worden als variabelen de chromosomen X (dominant), x (recessief) en Y (in deze erfelijke erfenis zonder betekenis) gemakkelijk rechtstreeks gebruikt.
Vanwege het feit dat mannen slechts één X-chromosoom hebben, is hun genotype altijd uniek in X-gebonden dominante genomen. Of ze hebben een recessief allel en zijn gezond (xY), of ze hebben een dominant allel en zijn ziek (XY).
De dochters van een vader met karakteristieke expressie zullen de ziekte altijd fenotypisch vormen, omdat ze in elk geval het dominante X-chromosoom ontvangen. In de stamboom is dit herkenbaar voor vader (7) en zijn dochters (10) en (11).
In het geval van de heterozygote moeder (1) en de gezonde vader (2) bepaalt de willekeur van de chromosoomverdeling opnieuw of de karakteristieke expressie al dan niet voorkomt (5 en 7) of niet (6). Dienovereenkomstig zijn zelfs fenotypisch gezonde dochters altijd genotypisch te bepalen (xx).
Ouders (3) en (4) zijn daarentegen onbeduidend voor erfelijke ziekte. Net als bij autosomaal dominante overerving kunnen niet-geërfde eigenschappen niet worden geërfd.
Wat duidt op een X-gonosomaal dominante erfenis?
In bijna elke generatie zijn er karakteristieke dragers
Vrouwen zoals mannen worden getroffen, de eerste meestal vaker
Als de vader de karakteristieke drager is, zijn al zijn dochters dat ook
Voorbeelden van X-gonosomaal dominante Erbgdnge: Alport-syndroom, vitamine D-resistente rachitis

X-gebonden recessieve overerving (gonosomaal)

Net als bij de X-gebonden dominante overerving, worden mannen in X-gekoppelde recessieve overerving altijd duidelijk geïdentificeerd in termen van hun genotype en fenotype. Ofwel hebben ze een recessief allel en zijn ze ziek (xY), of ze hebben een dominant allel en zijn gezond (xy). Binnen deze manier van overerving fungeren vrouwen als leiders, daarom dragen ze het recessieve allel (x) over zonder zelf te worden beïnvloed door erfelijke ziekte (xx). In tegenstelling tot mannen kunnen vrouwen het recessieve (zieke) gen in evenwicht brengen met een dominant (gezond) gen, wat niet leidt tot de expressie van de eigenschap. Daarom worden significant meer mannen getroffen door X-gebonden recessieve overerving.
In de huidige stamboom zijn (1), (3) en (6) geleiders van de erfelijke ziekte. Chance beslist opnieuw over de chromosomale verdeling van nakomelingen. Vanwege hun dominante allel (ongeacht het genotype van de vader) zijn zowel gezonde (8) als zieke (10,11) kinderen mogelijk. Er is alleen een verschil in de waarschijnlijkheid dat het kenmerk wordt uitgedrukt, want een gezonde vader (7), in tegenstelling tot een zieke vader (4), erft alleen dominante allelen (die één uitdrukking voorkomen).
Maar vrouwen kunnen ook ziek worden (9). Namelijk, wanneer de moeder een dirigent (3) is en de vader (4) de drager is van erfelijke ziekte.
Wat duidt op een X-gonosomaal-recessieve erfenis?
Voor het grootste deel zijn mannen de karakteristieke dragers
Vrouwen als geleiders, zonder te worden beïnvloed
Vrouwen worden alleen getroffen wanneer vader wordt getroffen en moeder een dirigent is
Voorbeelden van X-gonosomaal recessieve Erbgdnge: Hemofilie (hemofilie), rood-groen-blindheid

Y-gebonden dominante overerving (gonosomaal)

Voor de volledigheid moet ook worden gewezen op een Y-gekoppelde dominante erfenis. Zoals in de stamboom al is opgemerkt, worden alleen mannen getroffen en dat heeft een eenvoudige reden: vrouwen 'missen' het Y-chromosoom. Daarom is er slechts één enkele regel in de overerving van eigenschappen in deze overerving: mannen geven het Y-chromosoom altijd door aan hun zonen.
Het Y-chromosoom is voornamelijk verantwoordelijk voor de ontwikkeling van het mannelijke fenotype, maar het heeft nauwelijks ander genetisch materiaal zelf, daarom is het bestaan ​​van deze erfenis geenszins zeker.
Wat duidt op een Y-gonosomaal dominante erfenis?
Alleen mannen zijn de karakteristieke dragers
Als de vader wordt getroffen, zijn zijn zonen ook onveranderlijk
Vrouwen worden noch aangetast noch een dirigent
Voorbeelden van Y-dominante-dominante genetische sequenties: ?