FAKULTET: PRIRODNO-MATEMATIKI FAKULTET
KATEDRA: GENETIKA, BIOLOGIJA ELIJE I MIKROBIOLOGIJA
PREDMET/KURS: BIOLOGIJA SA HUMANOM GENETIKOM
Vjeba broj 10, 11, 12Autosomalno- vezano nasljeivanje;
Spolno-vezano nasljeivanje; Heredogram (rodoslovno stablo)
Genetika istraivanja su posebno interesantna kada se radi o
nasljeivanju osobina kod ljudi, a naroito pri nasljeivanju bolesti.
Genetika istraivanja kod ljudi predstavljaju poseban izazov. Veliki
broj bolesti ovjeka je direktno odreen, ili je barem pod uticajem
gena koji se nasljeuju. Analiza rodoslova i prouavanje nasljeivanja
u porodicama, pored toga to omoguava da se utvrdi nain kojim se
odreena bolest nasljeuje, predstavlja preduvjet pruanja savjeta
lanovima porodice u pogledu predvianja raanja zahvaene (bolesne)
djece.Ponaanje hromosoma u rodoslovimaPrimjeri iz svakodnevog ivota
ukazuju da se mnoge osobine kod ljudi nasljeuju. Roditelji sa
plavim oima imaju djecu sa plavim oima. Bolesti se esto ponovno
javljaju u porodicama. Humana genetika (genetika ovjeka) prouava
nasljedne varijacije kod ovjeka, pri emu se pravi razlika izmeu
genetike i negenetike varijacije, i molekularne mehanizme koji lee
u osnovi genetike varijacije.Eksperimentalna genetika, koju je
utvrdio Mendel, i koja se nastavlja i danas sa velikim mnotvom
modelnih organizama, ne moe se primjeniti kod ljudi. Broj lanova u
porodici je mali ime se oteava analiza aficiranih i neaficiranih
jedinki. Parenja kod ljudi se ne mogu konstruisati, nego se
retrospektivno analiziraju sparivanja koja su se ve ostvarila.
Generaciono vrijeme kod ovjeka je veoma dugo to ograniava genetiku
analizu, najee na nekoliko generacija. Prema tome, razumljivo je
zato je veina zakona i pravila u genetici prvo objanjena na
modelnim organizmima. Ti se zakoni, meutim, mogu primjeniti i kod
ljudi, isto kao i za batenski graak.Porodino stablo koje prikazuje
veze izmeu pojedinih lanova u porodici i ukazuje na jedinke koje
ispoljavaju odreenu osobinu je oznaeno kao rodoslovno stablo,
rodoslov ili pedigre. Prilikom analize (pretraivanja) rodoslova
posmatra se prenoenje odreene osobine iz jedne generacije u
sljedeu. Na osnovu podataka koji se dobijaju analizom rodoslova
odreuju se mehanizmi nasljeivanja, da li je osobina nasljedna ili
nije, i ukoliko jeste nasljedna, koji je njen nain nasljeivanja.
Nain nasljeivanja znai da li je (su) gen(i) koji utie(u) na odreenu
osobinu smjeten(i) na autosomima ili na spolnim hromosomima, i koji
su aleli tih gena dominantni, a koji recesivni.
Osobina (karakter) je dominantna ako se manifestuje kod
heterozigota, a recesivna ukoliko se ne ispoljava u heterozigotnom
stanju. Pri tome treba imati u vidu da su dominantnost i
recesivnost svojstva osobine, a ne gena. Mukarci su hemizigotni za
lokuse na X i Y-hromosomima, gdje oni imaju samo po jednu kopiju
svakog gena, tako da se kod mukaraca ne moe govoriti o
dominantnosti ili recesivnosti za X ili Y-vezane osobine.
Bolesti uvjetovane pojedinanim genima ili monogenetske bolesti,
kao to i njihovo ime ukazuje, su posljedica oteenja jednog gena.
Ove bolesti slijede jednostavan nain nasljeivanja koji se moe
predvidjeti na osnovu predloenih Mendelovih principa genetike. Nain
(tip) nasljeivanja odreuje se prema tome da li je gen koji kontolie
odreenu osobinu smjeten na X-hromosomu ili na jednom od 22 autosoma
i da li je osobina recesivna ili dominantna, pa se, s obzirom na
to, oznaavaju kao X-vezano nasljeivanje recesivno i dominantno,
autosomno recesivno i autosomno dominantno nasljeivanje.Autosomno
recesivno nasljeivanjeAutosomsko (autosomalno) nasljeivanje
nasljeivanje osobina koje stoje pod kontrolom autosomnih
gena.Osobine koje su odreene recesivnim alelima gena koji su
smjeteni na autosomima ispoljavaju autosomno recesivno
nasljeivanje. Recesivne osobine se ispoljavaju samo u osoba koje su
homozigotne za odreeni mutirani gen. Recesivno oboljenje determinie
recesivni alel, a odgovarajui normalni fenotip kontrolie dominantni
alel. Heterozigoti ne ispoljavaju autosomno recesivne osobine. Za
dva heterozigotna roditelja, vjerovatnost za pojavu bolesti kod
djece ovisi o mogunosti svakoga od njih da preda mutirani gen
potomcima: x = ili 25%.
Normalni heterozigotni
roditelj (Aa)
Aa
AAAAa
aAaaa
Normalni
heterozigotni
roditelj (Aa)
potomstva e biti normalna e biti neaficirani (poteeni)
heterozigoti e biti zahvaenaRodoslov pokazuje horizontalni prijenos
bolesti, s mogunou zahvaanja brae i sestara, ali obino i ne ostalih
lanova u porodici. Kada su i sinovi i kerke zahvaeni moe se
pretpostaviti da se radi o jednostavnom Mendelovom nasljeivanju, a
ne o spolno vezanom nasljeivanju. Mogunost javljanja autosomno
recesivne osobine raste ako su roditelji krvi srodnici
(konsangvinitet) kada zahvaena osoba nasljeuje dva mutirana gena
koji imaju isto porijeklo jer su ih njeni roditelji dobili od
zajednikog pretka.
Cjelokupno potomstvo pogoene osobe je normalno, osim kada
zahvaena jedinka uzima heterozigotnog partnera, to je malo
vjerovatno zbog rijetkosti najveeg broja recesivnih osobina.
Normalni roditelj (AA)
AA
aAaAa
aAaAa
Zahvaeniroditelj (aa)
Normalni heterozigotni
roditelj (Aa)
Aa
aAaaa
aAaaa
Zahvaeniroditelj (Aa)
Kao primjer se moe navesti bolest fenilketonurija (PKU) koja se
nasljeuje na jednostavan Mendelov nain kao recesivan fenotip, pri
emu je ovo oboljenje kontolisano recesivnim alelom koji se oznaava
malim slovom, p (mutirani), a normalno stanje kontrolie dominantni
alel, oznaen velikim slovom P. Prema tome, oboljeli od ove bolesti
imaju recesivni genotip (pp), recesivni su homozigoti, a ljudi koji
nemaju oboljenje su dominantni homozigoti (PP) ili heterozigoti
(Pp). Dvije glavne karakteristike ove bolesti su da se moe javiti u
potomstvu neaficiranih roditelja i da zahvata i mukarce i ene.
Rodoslov prikazuje glavne karakteristike nasljeivanja gdje
neaficirani roditelji mogu imati aficiranu djecu. Roditelji su
heterozigoti (Pp): oba roditelja moraju imati recesivni alel (p)
jer svaki od roditelja predaje recesivni alel svakom aficiranom
djetetu. Isto tako, oba roditelja moraju imati dominantni alel (P)
jer su fenotipski normalni. Nakon toga se mogu odrediti genotipovi
djece: P-, pp, pp i P-.
Karakteristike autosomno recesivnog nasljeivanja su:
1. Osobina preskae generacije,2. Aficirana djeca esto imaju
neaficirane roditelje (roditelji su obino asimptomatini nosioci),3.
Oba aficirana roditelja imaju aficiranu djecu,
4. Broj aficiranih (zahvaenih) mukaraca i ena sa recesivnom
osobinom je priblino isti,
5. Aficirane jedinke su ee meu potomcima roditelja koji su u
srodstvu,
6. Nakon roenja aficiranog djeteta, svako sljedee roeno dijete
ima 25% vjerovatnoe da bude aficirano.
Primjeri autosomno recesivnog nasljeivanja ukljuuju:
Cistina fibroza pankreasa,
Hemohromatoza,
Recesivna mentana retardacija,
Uroene greke metabolizma (albinizam, alkaptonurija,
fenilketonurija),
Recesivna aljepoa i uroena gluhoa,
Spinalna miina atrofija,
Tay Sachova bolest,
Wilsonova bolest.
Autosomno dominantno nasljeivanjeOsobine determinisane
dominantnim alelnim genima, koji su smjeteni na autosomima
ispoljavaju dominantno nasljeivanje. Autosomno dominantne bolesti
su posljedica mutacije jednog lana autosomnog genskog para. Bolesne
osobe koje nose pored mutiranog gena i jedan normalan gen se zovu
heterozigoti za taj genski lokus, a osobina koja se ispoljava kod
heterozigota je dominantna osobina. Prema tome, dominantne osobine
se ispoljavaju i kod homozigota i kod heterozigota, ali kod
rijetkih osobina, veina aficiranih jedinki su heterozigoti.
Autosomno dominantne osobine pokazuju vertikalan tip rodoslovnog
obrasca, s priblino jednakom zahvaenou mukog i enskog potomstva.
Svaka zahvaena osoba obino ima aficiranog roditelja (oboljenje se
javlja u svakoj generaciji), ali se bolest moe pojaviti i iznenada
u jednoj generaciji, a da u ranijim generacijama niko nije bio
zahvaen putem mutacija. Mnoge dominantne osobine pokazuju
varijabilnu ekspresiju tako da oboljele osobe u istoj familiji
nemaju jednako teku kliniku sliku.Primjer rijetkog dominantnog
fenotipa je ahondroplazija, vrsta patuljastog rasta. Kod ovog
oboljenja, ljudi normalnog rasta su genotipski recesivni homozigoti
(dd), a patuljasti fenotip se javlja kod heterozigota (Dd) ili
dominantnih homozigota (DD). Pretpostavlja se da dvije doze
dominantog alela (kod dominantnih homozigota) imaju tetno
djelovanje tako da bi ovo bio letalan genotip. Ukoliko je ovo tano,
sve osobe sa ahondroplazijom su heterozigoti.
Kao i kod recesivnih oboljenja, osobe koje nose jednu kopiju
rijetkog alela (Dd) su mnogo ee od onih koje nose dvije kopije
(DD), tako da je veina aficiranih ljudi heteozigotna. Sva parenja
koja obuhvataju dominantna oboljenja su uglavnom parenja izmeu
heterozigota i recesivnog homozigota (Dd x dd). Kod takvih parenja,
oekivani omjer izmeu neaficiranih i aficiranih jedinki (Dd) u
potomstvu je 1 : 1, to znai da e prosjeno polovina djece biti
zahvaena. Ako se predstavi dominantni (mutirani) gen sa D, a
recesivni (normalan) sa d, mogue su razliite kombinacije
gameta.
Zahvaeni mukarac
(Dd)
Dd
dDddd
dDddd
Normalna ena
(dd)
Zahvaeni mukarac
(Dd)
Dd
dDDDd
dDddd
Zahvaena ena
(Dd)
Karakteristike autosomno dominantnog nasljeivanja su:
1. Osobina ne preskae generacije,
2. Aficirani oevi i majke prenose fenotip i sinovima i kerkama
to znai da se osobina predaje jedinkama oba spola, tako da je broj
aficiranih mukaraca i ena priblino isti,
3. Neaficirani roditelji imaju samo neaficiranu djecu,
4. Aficirani roditelji (koji su veinom heterozigoti) mogu imati
aficiranu i neaficiranu djecu,
5. U porodicama gdje je samo jedan roditelj aficirani
heterozigot, polovina (50%) djece e biti aficirana.
Primjeri autosomno dominantnog nasljeivanja ukljuuju:
Huntingtonovu bolest,
Ahondroplastini patuljasti rast (ahondroplazija),
Osteogenesis imeprfecta (lomljive kosti),
Porfirija variegata (poveana osjetljivost koe),
Brahidaktilija (kratki prsti),
Polidaktilija (vie prstiju, vieprstost),
Dominantna sljepoa i dominantna uroena gluhoa,
Familijarna hiperholesterolemija,
Miotona distrofija,
Neurofibromatoza tipa I,
Migrena,
Retinoblastom.
Nasljeivanje pod uticajem spola
Neki autosomni geni se ee ispoljavaju kod predstavnika jednog
nego drugog spola to se oznaava kao nasljeivanje uvjetovano spolom,
a u sluajevima kada je zahvaen samo jedan spol govori se o
ogranienosti na spol.
Spolno uvjetovano nasljeivanje (Sex influenced inheritance)
Termin spolno uvjetovano nasljeivanje se odnosi na fenomen u
kojem je alel dominantan u jednom spolu, ali recesivan u suprotnom
spolu. Kod ljudi, nasljeivanje elavosti predstavlja primjer spolno
uvjetovane osobine. Gen koji je odgovoran za elavost se nasljeuje
kao autosomni gen (pogreno je miljenje da je ovo X-vezani gen).
elavost je autosomna karakteristika na koju utie spol. Gen za
elavost (nasljednu) u mukom spolu pokazuje karakter dominantog gena
elavost se ponaa autosomno dominantno, vjerovatno zbog prisustva
androgena. U enskom spolu, gen za elavost mora da bude u
homozigotnom stanju (ponaa se kao recesivan) da bi se elavost
fenotipski izrazila i u ene.
GenotipFenotip
enaMukarac
BBelavaelav
Bbnormalnaelav
bbnormalnanormalan
Spolno ogranieno nasljeivanje (Sex limited inheritance)
Primjer uticaja spola na fenotip organizma predstavljaju spolno
ograniene osobine, osobine koje se javljaju samo u jednom od dva
spola. Kod ovjeka, naprimjer, razvoj grudi je osobina koja je
normalno ograniena na ene, dok je rast brade ogranien na mukarce.
Meu mnogim vrstama ptica, mujak ima ukrasno perje za razliku od
enke. Ovo su spolno ograniene osobine koje se nalaze kod pijetlova,
ali nikada kod normalnih kokoki. Meutim, mujaci nekih vrsta pilia
imaju osobine perja tipa enke. Perje kokoke stoji pod kontrolom
dominantnog alela koji dolazi do izraaja i kod mujaka i kod enki,
dok je perje tipa pijetla pod kontrolom recesivnog alela koji se
jedino ispoljava kod mujaka:
GenotipFenotip
enaMukarac
hhperje tipa enkeperje tipa pijetla
Hhperje tipa enkeperje tipa enke
HHperje tipa enkeperje tipa enke
Spolno vezano nasljeivanjeSpolni hromosomi (heterohromosomi,
gonosomi hromosomi koje se meusobno razlikuju po obliku, veliini i
odnosima homologije) su hromosomi za koje je vezana hromosomska
determinacija spola tako da se javljaju u nejednakom sastavu kod
jedinki mukog i enskog spola. Spolno vezani geni u irem smislu
rijei su svi geni koji se nalaze na spolnim hromosomima. Kod
organizama sa hromosomskom determinacijom spola vezanom za dimorfne
heterosome, spolno vezani geni (u uem smislu rijei) su oni geni
koji se nalaze na samo jednom od razliitih heterosoma. Osim spolno
vezanih gena, X i Y-hromosomi obuhvataju i kratke regione
homologije, gdje nose iste gene. Na ovom regionu smjeteno je samo
nekoliko gena.Kompletno spolno vezani geni su geni na onim
dijelovima spolnih hromosoma koji nemaju homologe segmente u
hromosomskoj garnituri heterogametskog spola. Kompletno spolno
vezani geni se takoer oznaavaju i kao spolno vezani u uem smislu
pojma. X-vezani geni su geni koji se nalaze na X-hromosomu, ali se
ne nalaze na Y-hromosomu, a Y-vezani geni su geni koji su smjeteni
na Y-hromosomu, ali se ne nalaze na X-hromosomu. Heterogametski
spol je hemizigotan s obzirom na kompletno spolno vezane gene.
Mukaci su hemizigoti za dio X-hromosoma koji nema homologi dio na
Y-hromosomu i za dio Y-hromosoma koji nema homologi dio na
X-hromosomu. Nekompletno spolno vezani geni, X i Y-vezani geni, su
geni koji se nalaze i na X-hromosomu i na Y-hromosomu. Geni se
nalaze na hromosomu koji ima dio homologa na drugom.
Openito, spolno vezano nasljeivanje se odnosi na nasljeivanje
gena na spolnim hromosomima. Geni koji su smjeteni na spolnim
hromosomima imaju poseban nain nasljeivanja. Geni u diferencijalnim
regionima X-hromosoma imaju nasljeivanje oznaeno kao X-vezano
nasljeivanje (osobina koja je odreena genom na spolnom hromosomu je
spolno vezana), dok geni u diferencijalnim regionima Y-hromosoma
imaju Y-vezano nasljeivanje. Geni u regionima koji se sparuju
ispoljavaju X i Y-vezano nasljeivvanje (pseudoautosomno
nasljeivanje).
enke imaju dva X-hromosoma tako da se pojmovi dominantnost,
recesivnost, homozigotnost i heterozigotnost mogu primjeniti za
X-vezane gene na normalan nain. Mujaci, meutim, imaju X i
Y-hromosom. Y-hromosom obuhvata vrlo mali broj gena, uglavnom one
gene koji su direktno ukljueni u odreivanje spola. Prema tome,
pojmovi homozigotnosti i heterozigotnosti se na primjenjuju kod
mujaka. Mujaci su hemizigotni za X i Y-vezane gene.
enke primaju X-hromosom i od majke i od oca. Mujaci dobijaju
X-hromosom samo od majki, a Y-hromosom samo od oeva. Znaajna
posljedica nasljeivanja spolnih hromosoma jeste injenica da su
X-vezane recesivne osobine kod mujaka mnogo ee nego kod enki.
Hemizigotni mujaci ispoljavaju bilo koju naslijeenu X-vezanu
recesivnu osobinu dok enke takve osobine ispoljavaju samo kada su
homozigotne za recesivni gen, ali ne i kada su heterozigotne.
X-vezane recesivne osobine ispoljavaju cik-cak nasljeivanje, gdje
pogoeni (aficirani) oevi predaju mutirani alel neaficiranim
heterozigotnim kerkama, koje alel ponovo predaju aficiranim
sinovima to se razlikuje od autosomnog nasljeivanja, gdje je broj
aficiranih mujaka i enki jednak. X-vezano recesivno
nasljeivanjeOsobine uvjetovane recesivnim alelima gena koji su
smjeteni na X-hromosomu imaju X-vezano recesivno nasljeivanje (esto
se oznaava ikao spolno vezano recesivno nasljeivanje). Ove osobine
se ispoljavaju kod homozigotnih ena i hemizigotnih mukaraca, ali ne
i kod heterozigotnih ena. X-vezana recesivna osobina manifestuje se
u ena samo u dvostrukoj dozi tj. u homozigotnom stanju. Prisutan
samo na jednom X-hromosomu kod hemizigotnih mukaraca, mutirani gen
se uvijek ispoljava kod mukaraca koji nema normalni gen koji bi
osujetio efekte mutiranog gena. ene imaju dva X-hromosoma i mogu
mutirani gen na jednom X-hromosomu kompenzirati njegovim alelnim
parom na drugom X-hromosomu to se deava kod heterozigotnih ena.
Primjer X-vezane recesivne osobine predstavlja hemofilija. U
sluaju da pogoeni mukarac uzme normalnu enu i ako se gen za
hemofiliju predstavi sa Xh, gametne kombinacije su sljedee:
Zahvaeni mukarac (XhY)
XhY
XXXh kerka nosilacXY normalan sin
XXXh kerka nosilacXY normalan sin
Normalna
ena (XX)
Kako mukarac predaje svoj X-hromosom svakoj od svojih keri, a
Y-hromosom svakom od svojih sinova, sve kerke pogoenog oca bie
heterozigotni prenosioci, a nijedan od njihovih sinova nee biti
zahvaen boleu. To znai da se osobina vezana za X-hromosom nikada ne
prenosi sa oca na sina. ene heterozigoti su obino poteene. Bolesti
koje se nasljeuju na ovaj nain prenose se preko pogoenih mukaraca i
zdravih ena nosilaca.
Ukoliko se ena nosilac uda za normalnog mukarca mogue su
razliite genetike kombinacije:
ena nosilac (XhX)
XhX
XXhX kerka nosilacXX normalna kerka
YXhYzahvaeni sinXY normalan sin
Normalan
mukarac (XY)
Prema tome, ene prenosioci neke X-vezane recesivne osobine,
prenose mutirani gen polovini svojih sinova i polovini svojih
kerki.
Dok je nain nasljeivanja neke autosomno dominantne osobine
vertikalan jer se aficirane osobe javljaju u vie generacija, dotle
je oblik nasljeivanja autosomno recesivne osobine horizontalan sa
zahvaenim osobama u granicama jedne generacije. Kod rodoslova za
X-hromosom vezanih recesivnih karakteristika gdje se zahvaeni
mukarci ne reprodukuju, on pokazuje tendenciju ka istroenosti, poto
se osobina predaje sinovima normalnih sestara nosilaca pogoenih
mukaraca.Karakteristike X-vezanog recesivnog nasljeivanja su:
1. Mnogo vie mukaraca nego ena ispoljava recesivni fenotip,
2. Kod rijetkih fenotipova, nijedan od sinova aficiranog mukarca
nee biti aficiran, meutim sve njegove kerke e nositi alel,
prekriven u heterozigotnom stanju,3. Prosjeno je polovina sinova
heterozigotnih majki aficirana,
4. Aficirani mukarci obino imaju neaficirane roditelje: majka je
normalni neaficirani nosilac i moe imati aficirane roake s muke
strane.
Primjeri X-vezanih recesivnih osobina su:
hemofilija A i B,
djelomino sljepilo za boje (sljepilo za crveni i zeleni dio
spektra nesposobnost razlikovanja crvene i zelene boje),
sindrom testikularne feminizacije,
nedostatak enzima glukozo-6-fosfat dehidrogenaze (G6PD),
mentalna retardacija kod fragilnog X-hromosoma,
Duchenneova miina distrofija,
Beckerova miina distrofija.
X-vezano dominantno nasljeivanje
Osobine odreene dominantnim alelima gena koji su smjeteni na
X-hromosomu ispoljavaju X-vezano dominantno nasljeivanje.
Hemizigotni mukarci i homozigotne ili heterozigotne ene ispoljavaju
takve osobine. Do sada je opisano vrlo malo X-vezanih dominantnih
osobina.Ovo nasljeivanje podsjea na prenoenje autosomno dominantnih
osobina s obzirom da zahvaene ene prenose bolest polovini svojih
sinova i polovini svojih kerki, meutim, mukarac sa X-hromosom
vezanom dominantnom osobinom predaje poremeaj svim svojim kerkama,
ali nijednom od svojih sinova.
Karakteristine osobine X-vezanog dominantnog nasljeivanja
su:
1. Zahvata oba spola, ali ee ene nego mukarce,
2. Aficirani mukarci uvijek imaju aficirane majke,
3. Polovina sinova i polovina kerki heterozigotne majke je
aficirano,
4. Aficirani mukarci predaju poremeaj svim svojim kerkama, ali
nijednom od svojih sinova. Sve kerke aficiranih mukaraca su
aficirane.
Primjeri X-vezanog dominantnog nasljeivanja su:
Rahitis rezistentan na vitamin D (hipofosfatemija)
Fokalna dermalna hipoplazija, Charcot-Marie-Tooth
neuropatija.Inaktivacija hromosoma X
Iako sve ene imaju jedan X-hromosom inaktiviran u eliji,
inaktivacija X-hromosoma se moe otkriti jedino kada je ena
heterozigotna za X-spolno vezani gen. Prema tome, ako je ena
heterozigot za neki gen sa X-hromosoma, u razliitim elijama e biti
eksprimirani razliiti aleli. Normalna tkiva se sastoje od mjeavine
elija s razliitim inaktiviranim X-hromosomima, pa se u normalnim
tkivima heterozigotne ene nalazi ekspresija oba alela. Sve elije
koje potiu od jedne elije imaju inaktiviran isti X-hromosom pri emu
formiraju klonove slinih elija.
Y-vezano nasljeivanje (holandriko nasljeivanje)
Osobine kontrolisane alelima gena koji su smjeteni u
diferencijalnom regionu Y-hromosoma ispoljavaju Y-vezano
nasljeivanje. Ovaj tip nasljeivanja podrazumjeva samo zahvaenost
mukaraca koji prenose osobinu na svoje sinove, ali ne i na kerke.
Iako je opisano nekoliko Y-vezanih osobina, kao to je dlakavost une
koljke, nisu jo poznate Y-vezane bolesti, osim nekih greaka u
seksualnoj funkciji mukaraca.
Karakteristike Y-vezanog nasljeivanja su:
1. Zahvata samo mukarce,
2. Aficirani mukarci uvije imaju aficirane oeve (osim pojave
novim mutacija),
3. Svi sinovi aficiranih mukaraca su aficirani.
Primjer holandrikog nasljeivanja je
Nasljeivanje dlakavosti une koljke,
Gen za antigen histokompatibilnosti (H-Y antigen) se nalazi na
Y-hromosomu i prema tome se ispoljava kao holandrika osobina.X i
Y-vezano nasljeivanje
Osim spolno vezanih gena, X i Y-hromosomi obuhvataju i kratke
regione homologije, gdje X i Y-hromosomi nose iste gene. Jedan od
gena koji se nalazi na homologom regionu je gen MIC2. Ovaj gen
slijedi obrazac nasljeivanja koji se zove pseudoautosomno
nasljeivanje gdje je nasljeivanje gena MIC2 slino nasljeivanju gea
koji su smjeteni na autosomima, iako se gen MIC2, ustvari, nalazi
na spolnom hromosomu. Kao i kod autosomnog nasljeivanja, mukarci
sadre dvije kopije gena koji se nasljeuje pseudoautosomno, a mogu
prenijeti gene i kerkama i sinovima.
ZADACI:
1. Jedna normalna ena iji je otac daltonista udala se za
daltonistu. Dobili su sina i kerku. Koja je vjerovatnoa da sin bude
daltonista, a koja vjerovatnoa da kerka bude daltonista?P:XxY
G: X Y
F1: Y X XY 2. Roditelji su fenotipski zdravi, a dobili su sina
sa hemofilijom. Kakav je genotip roditelja, a kakve ostale
djece?P:XxXY
G: X X Y
F1: X Y XX XY
3. Dvije osobe sa kestenjastim oima koje normalno raspoznaju
boje dobili su sina sa plavim oima koji je slijep za boje. Odredi
genotipove roditelja i djece.
P:AaxAa
G: A a A a
F1: AA Aa Aa aa
P:XxXY
G: X X Y
F1: X Y XX XY4. Ako se ena sa plavim oima iji je otac bio slijep
za boje uda za ovjeka sa kestenjastim oima ija je majka imala plave
oi. Kakva se proporcija djece oekuje?
P:XxXY
G: X X Y
F1: X Y XX XYP:aaxAa
G: a a A a
F1: Aa aa Aa aaKonstruisanje rodoslovaKonstruisanje porodinog
stabla ili rodoslova poinje zahvaenom osobom kao prvootkrivenog
nosioca obiljeja kojim porodica skree na sebe panju. Ova osoba se
naziva indeks sluaj ili proband odnosno propositus ako je mukog
spola, i proposita ako je rije o osobi enskog spola. Zatim se
utvruje da li su braa odnosno sestre slino zahvaeni i biljee se
podaci o zdravlju svih majinih i oevih srodnika, a informacije se
unose u rodoslovno stablo.Generacije u rodoslovu se obino oznaavaju
rimskim brojevima, a osobe unutar svake generacije arapskim
brojevima, po generacijama, s lijeve na denu stranu. Potomci svakog
roditeljskog para su poredani slijeva udesno po starosti na
primjer. Dogovorno, muka linija se postavlja lijevo i svi lanovi
iste generacije u istom su horizotalnom nivou. U rodoslovu se
strelica () moe koristiti za oznaavanje probanda (propositus ili
proposita), osobe na osnovu koje je porodica zapaena.
Analiza rodoslova (pedigrea, genealokog stabla)
Kod odreivanja najvjerovatnijeg naina nasljeivanja, na osnovu
podataka koji su dati u pedigreu (rodoslovnom stablu), prvo treba
poi od pretpostavke da se radi o jednom odreenom tipu nasljeivanja
(npr., spolno vezanom recesivnom nasljeivanju). Zatim se detaljno
analizira pedigre i utvruje da li se informacije koje se mogu
dobiti na osnovu analize pedigrea podudaraju sa postavljenom
pretpostavkom. Ukoliko se podaci ne podudaraju s pretpostavkom, ona
je pogrena. Potrebno je ispitati sve pretpostavke dok se ne potvrdi
pretpostavka koja je u skladu sa svim informacijama u datom
pedigreu.
Postupak pri analizi pedigrea1. Ukoliko je mogue utvrditi da li
se osobina javlja esto ili rijetko u opoj populaciji. Kod rijetkih
osobina, neaficirane jedinke koje nisu u srodstvu skoro su uvijek
normalni homozigoti. Kod recesivnih osobina koje su este u
populaciji, meutim, meutim, neaficirane jedinke koje nisu u
srodstvu moraju biti heterozigoti, to je mogunost koja se mora
uzeti u obzir kod uestalih osobina.2. Zatim, utvrditi da li je
osobina dominantna ili recesivna. Da li su generacije preskoene?
Dominantne osobine ne preskau generacije. Recesivne osobine obino
preskau generacije, posebno ako su rijetke u opoj populaciji. Ako
neaficirani roditelji imaju aficiranu djecu, osobina mora biti
recesivna.3. Ispitati da li su i ene i mukarci zahvaeni. Ako su
samo mukarci zahvaeni, X-vezano recesivno nasljeivanje je
najvjerovatniji tip nasljeivanja. Mukarci pogoeni X-vezanom
recesivnom osobinom moraju uvijek imati homozigotne ili
heterozigotne majke ili kerke.
4. Ispitati da li oevi predaju osobinu sinovima. Ako predaju,
osobina ne moe biti X-vezana.
5. Utvrditi da li oevi uvijek predaju alel svojim kerkama.
Ukoliko predaju, X-vezano nasljeivanje je najvjerovatniji tip
nasljeivanja, a ako to nije sluaj, X-vezano nasljeivanje se
iskljuuje.
6. Utvrditi da li je neko od sparivanja ostvareno izmeu
srodnika. Osobine koje se na ovaj nain prenose obino su recesivne i
javljaju se ee meu djecom roditelja u srodstvu, nego meu djecom
roditelja koji nisu u srodstvu.ZADACI:
1. Odredi tip nasljeivanja i obiljei dati heredogram!I
II
Autosomalno recesivno
AAAaaa
Zdravi:AA, Aa;
Bolesni: aa(tri genotipa; dva fenotipa)
Kada nismo sigurni u rodoslovu polazimo od heterozigota.
AaxAa
AA Aa Aa aa
Autosomalno dominantno
AAAaaa
Zdravi:aa;
Bolesni: AA, Aa
Za neko oboljenje sa sigurnou moemo tvrditi da je posljedica
recesivne mutacije ako u nekoj od posmatranih generacija dobijemo
bolesno potomstvo od zdravih roditelja.
X-vezano nasljeivanjeXXX
YXY
X-vezano nasljeivanje je lako poznati u rodoslovu jer ee
oboljevaju ene nego mukarci.
XxXY
X Y XX XY
Da bi i kerka bila bolesna otac mora biti bolestan, to u datom
primjeru nije sluaj.
2. I
II
X-vezano nasljeivanjexY
Y Y
X-vezano nasljeivanje nije (imamo i zdravih potomaka)!
Autosomalno recesivnoaaxaa
aa aa aa aa
Autosomalno recesivno nasljeivanje je takoer iskljueno!
Autosomalno dominantnoAaxAa
AA Aa Aa aa
Rije je o autosomalno dominantnom nasljeivanju!3. ena, ija je
majka gluha, udala se za ovjeka koji dobro uje, ali ima dvije gluhe
sestre. Kakva e biti njihova djeca? Nacrtati heredogram (rodoslov)
i odrediti genetiku konstituciju svih osoba.
(Uroena gluhoa se prenosi autosomalno recesivno.) I
II
III
Autosomalno recesivno
AAAaaa
Zdravi:AA, Aa;
Bolesni: aa(tri genotipa; dva fenotipa)
aaxAa
Aa Aa aa aa
AaxAa
AA Aa Aa aa
4. U braku gdje je majka fenotipski zdrava, a mukarac bolestan
ima 5 potomaka. Prvi je sin zdrav, druga kerka zdrava, trei je sin
bolestan, etvrta kerka zdrava i peta kerka bolesna. Potomak broj
dva iz druge generacije sklopi brak sa zdravim mukarcem i imaju
etvoro djece. Prva kerka je zdrava, drugi sin je bolestan, trei sin
zdrav i etvrta kerka zdrava. Potomak broj jedan iz druge generacije
oeni zdravu enu i dobiju troje djece. Prva kerka je bolesna, drugi
sin zdrav i trei sin zdrav. Nacrtati i obiljeiti rodoslov,
obiljeiti genotipove i objasni o kojem tipu nasljeivanja se
radi!I
II
III
Autosomalno recesivnoAAAaaa; Zdravi:AA, Aa;
Bolesni: aa
AaxAa
Aa Aa aa aa
X-vezano nasljeivanjeXxY
X XY Y
X-vezano nasljeivanje je iskljueno na osnovu potomaka iz braka
izmeu ene II.1 i mukarca II.2.
Radi se o autosomalno recesivnom nasljeivanju!I
II
1
2
2
1
3
4
P-
pp
P-
pp
Pp
Pp
Slika. Rodoslov nasljeivanja fenilketonurije.
Spolno uvjetovana autosomna osobina u ovjeka
Spolno ograniena autosomna osobina u pilia
3 Aa
4 aa
5 Aa
1 aa
2 Aa
1
2
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
aa
Aa
Aa
aa
Aa
Aa
aa
aa
Aa
Aa
AA
aa
Ispitanici navedeni u zadatku
Iskljueno X-vezano nasljeivanje
1 aa
2 A-
3 A-
1 A-
2 aa
3 A-
4 A-
1 Aa
2 Aa
3 Aa
4 Aa
5 aa
6 A-
7 aa
2 aa
1 Aa
