Esame genetico

L'esame genetico può essere utilizzato in caso di rischio di insorgenza di questa o quella violazione genetica in una famiglia. Tale test è accettabile solo se la struttura dell'eredità genetica del disturbo è ben studiata, è possibile una terapia efficace e vengono utilizzati metodi di analisi affidabili, affidabili, altamente sensibili, specifici e innocui. Il predominio in una particolare generazione deve essere abbastanza alto da giustificare lo sforzo speso per condurre i test.

Il test genetico può essere progettato per identificare i portatori eterozigoti di un gene recessivo disturbi, ma non si esprime (per esempio, la malattia di Tay-Sachs a ebrei Ashkenazi, Falcetto neri anemia delle cellule, la talassemia in diversi gruppi etnici). Se la coppia eterozigotica è anche eterozigote, i coniugi sono a rischio di avere un figlio malato.

I test possono essere necessari prima che i sintomi possano manifestarsi se si è verificata una malattia ereditaria maggiorizzata nella storia della famiglia che si verifica più tardi nella vita (ad esempio, malattia di Huntington, cancro al seno). I test determinano il grado di rischio dello sviluppo della violazione, il che significa che una persona può in seguito adottare misure preventive. Se il test dimostra che la persona è il portatore della violazione, allora può anche prendere decisioni riguardanti la nascita della prole.

I test prenatali possono anche includere l'amniocentesi, il campionamento del villo corionico, l'analisi del cordone ombelicale, l'analisi del sangue materno, l'analisi del siero materno o l'incarnazione del feto. Le ragioni comuni per i test prenatali sono l'età delle madri (oltre 35); storia familiare del disturbo, che può essere diagnosticata con metodi prenatali; anomalie nei risultati dell'analisi del siero materno, nonché di alcuni sintomi manifestati durante la gravidanza.

L'esame dei neonati consente l'uso della profilassi (dieta speciale o terapia sostitutiva) dell'oligofrenia fenilpiruvica, del diabete galattico e dell'ipotiroidismo.

Creazione di genealogia familiare. Nella consultazione genetica è ampiamente utilizzata la creazione di una genealogia familiare (un albero genealogico). In questo caso, vengono utilizzati simboli condizionali che denotano i membri della famiglia e forniscono le informazioni necessarie sullo stato della loro salute. Alcuni disturbi familiari con fenotipi identici hanno diversi modelli di ereditarietà.

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Disturbi del DNA mitocondriale

I mitocondri contengono un cromosoma arrotondato unico, che porta informazioni su 13 proteine, vari RNA e diversi enzimi regolatori. Tuttavia, le informazioni su oltre il 90% delle proteine mitocondriali sono contenute nei geni nucleari. Ogni cellula ha diverse centinaia di mitocondri nel suo citoplasma.

I disturbi mitocondriali possono derivare da anomalie mitocondriali o da anomalie del DNA nucleare (ad es. Distruzione, duplicazione, mutazioni). I tessuti ad alta energia (ad esempio, muscoli, cuore, cervello) si trovano nella zona di rischio speciale di funzioni compromesse a causa di anomalie mitocondriali. Diversi tipi di disordini della funzione tissutale sono correlati ad alcune anomalie del DNA mitocondriale.

Mitocondriale anormalità si verificano in molti disturbi comuni, ad esempio, quando alcune specie di morbo di Parkinson (che possono causare ampie mutazioni mitocondriali delezione nelle cellule dei gangli della base), e molti altri tipi di disturbi dei muscoli.

Le anomalie dei mitocondri del DNA sono determinate dall'eredità dal lato materno. Tutti i mitocondri sono ereditati dal citoplasma dell'uovo, quindi tutti i figli della madre malata sono a rischio di ereditare il disturbo, ma non vi è alcun rischio di ereditare una violazione dal padre malato. Una varietà di manifestazioni cliniche è una regola che può essere parzialmente spiegata dalla variabilità delle combinazioni di mutazioni ereditate e dei normali genomi mitocondriali (eteroplasma) di cellule e tessuti.

Disturbi mitocondriali

Violazione	Descrizione
Oftalmoplegia esterna progressiva cronica	Paralisi progressiva dei muscoli ectopici, che è solitamente preceduta da un'omissione bilaterale, simmetrica e progressiva che inizia mesi o anni prima della paralisi
Sindrome di Kearns-Seyr	Una variante multi-sistema dell'oftalmoplegia cronica progressiva esterna, che causa anche il blocco cardiaco, la degenerazione della pigmentazione retinica e la degenerazione del sistema nervoso centrale
Neuropatia ottica ereditaria Leber	La perdita di visione bilaterale instabile, ma spesso distruttiva, che si verifica più spesso durante l'adolescenza a causa di una mutazione puntiforme nei mitocondri del DNA
Sindrome di Merrff	Sequestro mioclonico, fibre rosse ruvide, demenza, atassia e miopatia
Sindrome di melassa	Encefalomiopatia mitocondriale, acidosi lattica e ictus simili a ictus
La sindrome di Pearson	Anemia sideroblastica, insufficienza pancreatica e malattia epatica progressiva, che inizia nei primi mesi di vita e spesso termina con la morte di un bambino

Difetti di un gene

I disturbi genetici, che sono causati da una violazione in un solo gene ("disturbi mendeliani"), sono i più semplici per l'analisi e il più pienamente studiato al momento. La scienza ha descritto molte violazioni specifiche di questo tipo. Difetti di un gene possono essere autosomici o legati al cromosoma X, dominante o recessivo.

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Caratteristica dominante autosomica

Solo un allele autosomico del gene è necessario per l'espressione di un carattere autosomico dominante; questo significa che sono colpiti l'eterozigote e l'omozigote del gene anormale.

In generale, qui si applicano le seguenti regole:

• Una persona malata ha un genitore malato.
• Un genitore malato eterozigote e un genitore sano hanno, in media, lo stesso numero di bambini malati e sani; questo significa che il rischio di sviluppare la malattia è del 50% per ogni bambino.
• I figli sani di un genitore malato non passano la fila ai loro discendenti.
• Uomini e donne hanno lo stesso rischio di sviluppare la malattia.

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Tratto autosomico recessivo

Per l'espressione di un tratto autosomico recessivo, sono necessarie due copie di un allele anormale. Una percentuale di generazioni eterozigoti (portatori) è elevata per effetto dell'iniziatore (cioè, un gruppo è stato avviato da più persone, uno dei quali era un vettore) o per il fatto che i vettori hanno un vantaggio selettivo (per esempio, eterozigosità a cellule falciformi la malattia protegge dalla malaria).

In generale, si applicano le seguenti regole di ereditarietà:

• Se un bambino malato nasce da genitori sani, entrambi i genitori sono eterozigoti e, in media, un bambino su quattro si ammala, uno dei due è eterozigote e uno su quattro è sano. 
• Tutti i figli di un genitore malato e di una persona genotipicamente normale sono eterozigoti fenotipicamente normali.
• In media, la metà dei bambini di una persona malata e una portatrice eterozigote sono infetti, in 1/3 sono eterozigoti.
• Tutti i figli di due genitori malati si ammalano.
• Uomini e donne sono ugualmente vulnerabili alle infezioni.
• I portatori di eterozigoti sono fenotipicamente normali, ma sono conduttori della linea. Se il tratto è causato da un difetto di una specifica proteina (ad esempio, enzimi), una persona eterozigote di solito ha una quantità limitata di questa proteina. Se il disturbo è noto, con l'aiuto di tecniche di genetica molecolare è possibile identificare persone eterozigoti e fenotipicamente normali.

Molto probabilmente i parenti ereditano lo stesso allele mutante, per questo motivo, i matrimoni tra parenti stretti (con dita singole) aumentano la probabilità di avere bambini malati. In una coppia genitore-figlio o una sorella-fratello, il rischio di avere un figlio malato aumenta a causa della presenza del 50% degli stessi geni.

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Il dominante collegato al cromosoma X.

Le caratteristiche dominanti legate al cromosoma X sono contenute nel cromosoma X. Molti di questi sono molto rari. Di solito, gli uomini diventano più infetti, ma le donne che portano solo un allele anormale sono anche infette, solo meno seriamente.

In generale, si applicano le seguenti regole di ereditarietà:

• Un malato passa la linea a tutte le sue figlie, ma non ai suoi figli; Tuttavia, se un uomo malato sposa una donna malata, potrebbe avere un figlio malato.
• Le donne eterozigoti dei pazienti passano una linea a metà dei loro figli, senza sesso.
• Le donne malate omozigoti passano la fila a tutti i loro figli.
• In due volte più donne malate che uomini, hanno una linea, a meno che non causi la morte negli uomini.

L'ereditarietà di una dominante legata a un cromosoma X può essere difficile da distinguere da un'ereditarietà autosomica dominante, a meno che non vengano utilizzati test molecolari. Ciò richiede un ampio pedigree con la condizione di maggiore attenzione ai figli dei genitori malati, poiché il trasferimento della linea da maschio a maschio esclude la coesione con il cromosoma X (gli uomini trasmettono solo i cromosomi Y ai loro figli). Alcuni disturbi della dominante legata all'X causano la mortalità negli uomini.

Il gene recessivo collegato al cromosoma X.

I tratti recessivi legati al cromosoma X sono contenuti nel cromosoma X.

In generale, si applicano le seguenti regole di ereditarietà:

• Quasi tutti i pazienti sono rappresentanti del sesso maschile. 
• Le donne eterozigoti sono solitamente fenotipicamente normali, ma come i vettori possono trasmettere un'anomalia ai loro figli (ma il tratto può rappresentare una nuova mutazione nel corpo maschile).
• Un malato non trasmette mai questo tratto ai suoi figli.
• Tutte le figlie di un malato sono portatrici di un pizzico.
• Una donna porta la linea a metà dei suoi figli.
• Il trattino non viene trasmesso alle figlie della portatrice della madre (a meno che non ereditino la linea - ad esempio il daltonismo - dal padre), ma metà di esse sono portatrici.

Ammalato, donna, di solito deve essere il proprietario di un gene anomalo su entrambi i cromosomi X (omozigoti) per l'espressione caratteristica ottenuto, vale a dire. E. Ha una madre malata e il padre con una mutazione nel eterozigote e omozigote.

A volte il gene ottiene una certa espressione nelle donne eterozigoti per le mutazioni associate al cromosoma X, ma tali donne sono molto raramente colpite seriamente come negli uomini che hanno solo una coppia di geni (semi-zigotoni). Le donne eterozigoti possono ammalarsi se si verifica un riarrangiamento cromosomico strutturale (per esempio, la traslocazione dell'X-autosoma, l'assenza o la distruzione del cromosoma X) o l'inattivazione X distorta. Quest'ultimo si svolge in una fase iniziale di sviluppo; di solito comporta un'attivazione casuale ma equilibrata del cromosoma X ereditato dal padre o dalla madre. A volte, tuttavia, la maggior parte dell'inattivazione si verifica nel cromosoma X ereditato da un genitore; questo fenomeno è stato chiamato X-inactivation distorto.

Codominance

Nel caso dell'ereditarietà codominante, il fenotipo eterozigote è diverso dal fenotipo di entrambi gli omozigoti. Ogni allele in un luogo genetico di solito ha un effetto pronunciato. Ad esempio, codominance rilevato nelle antigeni dei gruppi sanguigni (per esempio, AB, MN), antigeni leucocitari (ad esempio, DR4, DR3), proteine del siero aventi differente mobilità elettroforetica (ad esempio, albumina, globulina tattile) e processi enzimatici (per esempio, paraoxonase ).

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Eredità multifattoriale

Molte caratteristiche (ad esempio, la crescita) sono distribuite lungo una curva parabolica (distribuzione normale); questa distribuzione è coerente con la definizione poligenica della linea. Ogni funzione aggiunge qualcosa o prende qualcosa dal diavolo, indipendentemente da altri geni. Con una tale distribuzione, un numero molto esiguo di persone scopre degli estremi e la maggior parte si trova nel mezzo, poiché le persone non ereditano molti fattori che agiscono in una direzione. Vari fattori ambientali che accelerano o rallentano il risultato finale contribuiscono a una distribuzione normale.

Molti disordini congeniti relativamente comuni e malattie familiari sono il risultato dell'ereditarietà multifattoriale. In una persona malata, il disturbo è la somma dei fattori della genetica e dell'ambiente. Il rischio di sviluppare un tale tratto è significativamente più alto tra i parenti di primo grado (50% dei geni di una persona malata) rispetto ai parenti più lontani, i quali, molto probabilmente, erediteranno solo alcuni geni anormali.

Disturbi comuni causati da una varietà di fattori includono ipertensione, arteriosclerosi, diabete, cancro, malattie del midollo spinale e artrite. Molti geni specifici sono suscettibili alla diagnosi. Fattori predisponenti geneticamente determinati, tra cui la storia familiare, i parametri biochimici e molecolari, possono aiutare a identificare le persone a rischio di sviluppare la malattia per l'adozione di misure preventive.

Eredità non convenzionale

Mosaicismo. Mosaico è la presenza di 2 o più linee cellulari, diverse per genotipo o fenotipo, ma per tornare allo stesso zigote. La probabilità di una mutazione è elevata durante la divisione cellulare in qualsiasi grande organismo multicellulare. Ogni volta che c'è una divisione cellulare, nel genoma, secondo i calcoli, ci sono 4 o 5 cambiamenti. Quindi, qualsiasi grande organismo multicellulare ha subcloni di cellule con composizione genetica leggermente diversa. Queste mutazioni somatiche - mutazioni che si sono verificate durante la divisione mitotica di una cellula - possono non portare a un tratto o una malattia pronunciati, ma possono essere classificate come interruzioni, con conseguenti cambiamenti frammentari. Ad esempio, la sindrome di McCune-Albright provoca alterazioni displastiche frammentarie nelle ossa, disturbi della ghiandola endocrina, cambiamenti frammentari della pigmentazione e, in casi molto rari, rottura del cuore o del fegato. Se tale mutazione si verifica in tutte le cellule, causerebbe una morte precoce, ma il mosaico (chimera) sopravvive perché i tessuti normali supportano il lavoro di tessuti anormali. A volte un genitore con un singolo disturbo genetico sembra possedere una forma debole della malattia, ma in realtà è un mosaico. La progenie può essere interessata in una forma più grave se eredita una cellula embrionale con una mutazione negli alleli e, pertanto, riceve un'anomalia in ogni cellula. Il mosaico cromosomico è evidente in alcuni embrioni e può essere rilevato nella placenta prelevando campioni di villi coriali. La maggior parte degli embrioni e dei feti che hanno anomalie cromosomiche sono soggette a aborto spontaneo. Tuttavia, la presenza di cellule normali nelle prime fasi di sviluppo può supportare alcune anomalie cromosomiche, permettendo al bambino di nascere vivo.

Impronta genomica. L'impronta genomica è un'espressione differenziata del materiale genetico, a seconda che sia ereditata dalla madre o dal padre. La differenza di espressione deriva dalla diversa attivazione del gene. L'impronta genomica dipende dal tessuto e dallo stadio di sviluppo. Un bivalle, o ereditato da entrambi i genitori espressione di un allele, può verificarsi in alcuni tessuti, con l'espressione di un allele ereditato da un genitore che si verifica in altri tessuti. A seconda che la manifestazione genetica sia ereditata dalla madre o dal padre, può verificarsi una nuova sindrome se il gene è stato geneticamente impresso. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata all'imprinting genomico nel caso in cui violazioni o malattie siano state trasmesse attraverso una generazione.

Disomia di uno dei genitori. La disomia di uno dei genitori si verifica quando i due cromosomi della coppia sono ereditati da un solo genitore. Ciò accade molto raramente e, come si crede comunemente, è associato al rilascio trisomico. Ciò significa che inizialmente lo zigote aveva tre cromosomi, ma uno di essi andò perso, il che portò alla disomogeneità considerata in un terzo dei casi. In questo caso, possono apparire gli effetti dell'imprinting, poiché non vi sono informazioni sul secondo genitore. Inoltre, se ci sono copie dello stesso cromosoma (izodisomiya), che contengono un allele anomalo di malattie autosomiche recessive, i malati sono a rischio per questi ultimi, nonostante il fatto che è portatore di un solo genitore.

Disturbi ricorrenti di tripletta (trinucleotide). Una tripletta di nucleotidi si verifica frequentemente e talvolta ha molte ripetizioni. Succede che il numero di triplette nel gene cresce di generazione in generazione (il gene normale ha relativamente poche ripetizioni di terzine). Quando un gene viene trasmesso da una generazione all'altra, oa volte accade come risultato della divisione cellulare nel corpo, la ripetizione della tripletta può espandersi e aumentare, impedendo il normale funzionamento del gene. Un tale aumento può essere rilevato nel corso di studi molecolari, questo tipo di modificazione genetica non è usuale, ma avviene in alcune malattie (ad esempio, distrofica miotonia, fragile ritardo X-mentale), specialmente quelle associate al sistema nervoso centrale (ad esempio, la malattia di Huntington).

Anticipazione (anticipazione). L'anticipazione si verifica quando la malattia ha una fase iniziale di insorgenza ed è più pronunciata in ciascuna generazione successiva. L'anticipazione può verificarsi quando il genitore è un mosaico (chimera) e il bambino ha una mutazione completa in tutte le cellule. È anche in grado di manifestarsi in una tripletta che ripete l'espansione se il numero di ripetizioni, e di conseguenza la gravità del danno del fenotipo, aumenta con ogni successiva prole.