تم تقديم كلا المفهومين في عام 1926. يا فوجتلوصف الاختلاف في الأنماط الظاهرية المتحولة.
التعبير- هذا درجة المظهرصفة متحولة في النمط الظاهري. على سبيل المثال، الطفرة بلا عيونفي ذبابة الفاكهة يسبب تصغير حجم العين، وتختلف درجته من شخص لآخر.
الاختراق –هذا تكرار،أو احتمال ظهورالنمط الظاهري الطافر بين جميع الأفراد الذين يحملون هذه الطفرة. على سبيل المثال، الاختراق بنسبة 100% للطفرة المتنحية يعني أنه في جميع الأفراد متماثلي الزيجوت يتجلى في النمط الظاهري. إذا تم اكتشافه ظاهريًا في نصف الأفراد فقط، فإن نسبة تغلغل الطفرة تكون 50٪.
الطفرات الشرطية
تظهر هذه الطفرات فقط عند استيفاء شروط معينة.
الطفرات الحساسة لدرجة الحرارة. تعيش المسوخات من هذا النوع وتتطور بشكل طبيعي تحت عمر واحد ( متساهل) درجة الحرارة وكشف الانحرافات في مكان آخر ( تقييدي). على سبيل المثال، ذبابة الفاكهة حساسة للبرد (عند 18 درجة مئوية). نهاية الخبر - الطفرات (حساسة لدرجة الحرارة) وحساسة للحرارة (عند 29 درجة مئوية) نهاية الخبر – الطفرات. عند 25 درجة مئوية يبقى النمط الظاهري الطبيعي.
طفرات حساسية الإجهاد. في هذه الحالة، تتطور المسوخات وتبدو طبيعية ظاهريًا إذا لم تتعرض لأي تأثيرات مرهقة. نعم، المسوخ sesB (حساسة للضغط) ذبابة الفاكهة في الظروف العادية لا تظهر أي تشوهات.
ومع ذلك، إذا قمت بهز أنبوب الاختبار بقوة، يبدأ الذباب في التشنج ويصبح غير قادر على الحركة.
الطفرات العوزية في البكتيريا. إنهم يعيشون فقط على وسط كامل أو على وسط الحد الأدنى، ولكن مع إضافة مادة أو أخرى (الأحماض الأمينية، النوكليوتيدات، وما إلى ذلك).
طرق حساب الطفرات
ميزات طرق محاسبة الطفرة. يجب أن تختلف طرق اكتشاف الطفرات اعتمادًا على كيفية تكاثر الكائن الحي. من السهل أن تؤخذ في الاعتبار التغيرات المورفولوجية المرئية؛ من الصعب تحديد التغيرات الفسيولوجية والكيميائية الحيوية في الكائنات متعددة الخلايا. الأسهل في الكشف المهيمنة مرئيةمن الصعب تحليل الطفرات التي قد تبدو متغايرة الزيجوت في الجيل الأول الطفرات المتنحية، فهي ضرورية جعل متماثلة اللواقح.
بالنسبة للأشياء التي تمت دراستها وراثيا جيدا (دروسوفيلا، الذرة، عدد من الكائنات الحية الدقيقة)، فإن دراسة طفرة جديدة أمر سهل للغاية. على سبيل المثال، تم تطوير طرق خاصة لمراعاة تواتر الطفرات في ذبابة الفاكهة.
طريقة CLV. مولرخلق خط من ذباب الفاكهة CLV (سي البي) والتي لديها واحدة من X- يتميز الكروموسوم بالجين السائد شريط (ب) و انقلاب، اسم الشيئ مع . هذا الانقلاب يمنع العبور وهو متنحي. تأثير قاتل – ل. ولهذا السبب تم تسمية الخط CLV .
إناث هذا خط محللمتقاطع مع الذكور من عينة الدراسة . إذا تم أخذ الذكور من السكان الطبيعيين، ثم يمكننا تقدير وتيرة الرحلات الجوية فيه. أو يأخذون الذكور تعامل مع المطفرة. وفي هذه الحالة، يتم تقدير تكرار الطفرات القاتلة التي يسببها هذا المطفر.
في ف 1حدد الإناث CLV/+، متغاير الزيجوت للطفرة حاجِزوالصليب بشكل فردي (كل أنثى في أنبوب منفصل مع ذكر من النوع البري). إذا كان في الكروموسوم الذي يتم اختباره لا طفرةفيكون للنسل صنفين من الإناث وصنف واحد من الذكور ( ب+)، منذ الذكور CLVيموت بسبب وجود الطيران ل ، أي. سيكون الانقسام العام بين الجنسين 2:1 (انظر الصورة).
إذا كان في الكروموسوم التجريبي هناك طفرة قاتلة ل م ، ثم في F2 سيكون من الإناث فقطلأن الذكور من كلا الفئتين سيموتون - في حالة واحدة بسبب وجود الطيران X-كروموسوم CLVوفي أخرى – بسبب وجود الطيران ل م في التجريبية X- الكروموسوم (انظر الشكل). تحديد نسبة العدد X- الكروموسومات (أنابيب الاختبار ذات المعابر الفردية) التي نشأ فيها المميت الرقم الإجماليدرس X- الكروموسومات (أنابيب الاختبار)، تحسب تكرار الطفرات القاتلة في مجموعة معينة.
قام مولر بتعديل طريقته في التعرف على الأسلحة الفتاكة بشكل متكرر X- كروموسوم ذبابة الفاكهة مما يؤدي إلى ظهور مثل هذه خطوط - محللون، كيف مو-5 ، و لاحقا - خطوط - الموازنات باسك, بنسنوإلخ.
طريقة قبرصي لتر / مساء . لحساب الطفرات القاتلة في جسيمات ذاتيةذباب الفاكهة يستخدم الخطوط قاتلة متوازنة. لكي تظهر طفرة متنحية قاتلة في الصبغي الجسدي، من الضروري أيضًا أن تكون كذلك في حالة متجانسة. للقيام بذلك، من الضروري عمل صليبين، والاحتفاظ بسجلات للأحفاد ف 3. للكشف عن الطيران ثانيةخط استخدام الكروموسوم قبرصي لتر / مساء (CyLP Em) (انظر الصورة).
الذباب من هذا الخط لها الكروموسوم الثانيهناك نوعان من الطفرات السائدة قبرصي (مجعد - أجنحة منحنية ) و ل (الفص - عيون مفصصة صغيرة ) ، كل منها في حالة متجانسة يسبب تأثيرًا مميتًا. الطفرات واسعة النطاق الانقلاباتعلى أذرع مختلفة من الكروموسوم. كلاهما مقفل" تقفز فوق. أو تجاوزت. يحتوي الكروموسوم المتماثل أيضًا على طفرة سائدة - الانقلاب مساءً (وظيفة محترمة – اعين بنية). يتم عبور الذكر الذي تم تحليله مع أنثى من الخط CyL/مساء (لا تظهر جميع الفئات السلالة في الشكل).
في ف 1حدد الذكور قبرصي لتر/م + و بشكل فرديعبورهم مع إناث الخط الأصلي قبرصي لتر / مساء . في ف 2حدد الذكور والإناث سي ل ، حيث يكون الكروموسوم المتماثل هو كروموسوم الاختبار. نتيجة لعبورهم مع بعضهم البعض، يتم الحصول على ثلاث فئات من أحفاد. يموت أحدهم بسبب تماثل الزيجوت للطفرات قبرصي و ل ، فئة أخرى من المتحدرين هم متغاير الزيجوت قبرصي لتر/م +, وكذلك فئة متماثلات الزيجوت للكروموسوم الذي تم اختباره. والنتيجة النهائية هي الذباب سي ل و قبرصي+L+ المتعلق ب 2:1 .
إذا كان كروموسوم الاختبار لديه طفرة قاتلة، النسل من المعبر الأخير سوف الذباب فقط سي ل . باستخدام هذه الطريقة، من الممكن أن نأخذ في الاعتبار تواتر الطفرات القاتلة المتنحية على الكروموسوم الثاني من ذبابة الفاكهة.
حساب الطفرات في الكائنات الأخرى. وقد تم تطوير طرق مماثلة للكشف عن الطفرات لكائنات أخرى. وهي مبنية على نفس المبادئ:
1) اكتشف الصفة الوراثية النادرةيمكن تحويل الطفرة إلى مثلي-أو نصفي الزيجوتولاية،
2) من الممكن أن نأخذ في الاعتبار بدقة تكرار حدوث الطفرات فقط في ظل الحالة عدم وجود عبورفي الأفراد متغاير الزيجوت.
ل الثدييات(الفأر، الأرنب، الكلب، الخنزير، إلخ.) تم تطوير منهجية لتسجيل تكرار حدوثها القاتلة المهيمنةالطفرات. يتم الحكم على تكرار الطفرات من خلال الفرق بين العدد الأجسام الصفراءفي المبيض ويتطور الأجنةفي امرأة حامل تم تشريحها.
مع الأخذ بعين الاعتبار تكرار الطفرات في البشرولكن من الصعب جدا تحليل الأنساب ، أي. يسمح لنا تحليل النسب بتحديد حدوث طفرات جديدة. إذا لم يتم العثور على سمة معينة في نسب الزوجين لعدة أجيال، ولكنها ظهرت في أحد الأبناء وبدأت تنتقل إلى الأجيال اللاحقة، فقد نشأت الطفرة في مشيج أحد هؤلاء الزوجين.
حساب الطفرات في الكائنات الحية الدقيقة. من السهل جدًا دراسة الطفرات في الكائنات الحية الدقيقة، لأنها تحتوي على جميع الجينات الخامس صيغة المفرد والطفرات تظهر بالفعل الجيل الاول.
من السهل اكتشاف المسوخ طريقة البصمة، أو النسخ المتماثلةالذي اقترحه الزوجان ه.و جيه ليدربيرج.
لتحديد الطفرات المقاومة للبكتيريا T1 في الإشريكية القولونية، يتم زرع البكتيريا على أجار مغذي لتكوين مستعمرات منفصلة. بعد ذلك، باستخدام نسخة طبق الأصل مخملية، تتم إعادة طباعة هذه المستعمرات على ألواح مطلية بتعليق جزيئات العاثيات T1. معظم الخلايا الأصلية حساسة ( طن ) لن تشكل الثقافات مستعمرات، حيث يتم تحللها بواسطة العاثيات. فقط المستعمرات المتحولة الفردية سوف تنمو ( طن ر )، مقاومة للعاثية. من خلال حساب عدد المستعمرات في المتغيرات الضابطة والتجريبية (على سبيل المثال، بعد التشعيع بالأشعة فوق البنفسجية)، فمن السهل تحديد وتيرة الطفرات المستحثة.
عند النظر في عمل الجين وأليلاته، من الضروري أن نأخذ في الاعتبار ليس فقط التفاعلات الجينية وعمل الجينات المعدلة، ولكن أيضًا التأثير المعدل للبيئة التي يتطور فيها الكائن الحي. ومن المعروف أن لون زهرة الربيع هو الوردي (P-) - الأبيض (ص)يتم توريثه وفقًا لنمط أحادي الهجين إذا تطورت النباتات في نطاق درجة حرارة 15-25 درجة مئوية. إذا كانت النباتات ف 2تنمو عند درجة حرارة 30-35 درجة مئوية، ثم تتحول جميع أزهارها إلى اللون الأبيض. وأخيرا، عند زراعة النباتات ف 2في ظل ظروف درجة الحرارة المتقلبة حوالي 30 درجة مئوية، من الممكن الحصول على نسب مختلفة من 3R:1ppما يصل إلى 100٪ من النباتات ذات الزهور البيضاء. تسمى هذه النسبة المتغيرة للفئات أثناء الانقسام اعتمادًا على الظروف البيئية أو على ظروف البيئة الوراثية (كما أطلق عليها S.S. Chetverikov تباين النمط الوراثي بواسطة الجينات المعدلة) باسم التباين الاختراق:ويعني هذا المفهوم إمكانية ظهور أو عدم ظهور سمة ما في الكائنات الحية المتطابقة من حيث العوامل الوراثية قيد الدراسة.
لقد تم بالفعل ذكر مثال على التأثير متعدد المظاهر للجين - التلوين البلاتيني السائد للثعالب ذو التأثير المميت المتنحي. كما أظهر د.ك. بيليايف وزملاؤه، من الممكن تحقيق ولادة جراء حية، متماثلة الزيجوت بالنسبة للأليل السائد للتلوين البلاتيني، إذا كان طول اليوم للإناث الحوامل متنوعًا. وبالتالي يمكن تقليل تغلغل التأثير المميت (لن يكون 100٪ بعد الآن).
يتم التعبير عن الاختراق بنسبة الأفراد الذين يظهرون السمة المدروسة بين جميع الأفراد من نفس النمط الوراثي للجين المتحكم فيه (المدروس).
قد تعتمد درجة التعبير عن السمة أيضًا على البيئة الخارجية والجينات المعدلة. على سبيل المثال، ذبابة الفاكهة، متماثلة اللواقح بالنسبة للأليل vgvg(أجنحة بدائية)، تعرض هذه الميزة بشكل أكثر تباينًا مع انخفاض درجة الحرارة. علامة أخرى على ذبابة الفاكهة هي غياب العيون. (العين)يتراوح من 0 إلى 50% من عدد الأوجه المميزة للذباب البري.
تسمى درجة ظهور سمة مختلفة بالتعبير.عادة ما يتم التعبير عن التعبيرية كميًا اعتمادًا على انحراف السمة عن النوع البري.
تم تقديم كلا المفهومين - الاختراق والتعبير - في عام 1925 من قبل ن.ف. Timofeev-Resovsky لوصف التعبير المتنوع للجينات (الشكل 1).
أرز. 1- مخطط يوضح التباين في تعبيرية واختراق السمة
حقيقة أن السمة قد تظهر أو لا تظهر في الأفراد من نمط وراثي معين اعتمادًا على الظروف أو تختلف باختلاف الظروف البيئية تقنعنا بأن النمط الظاهري هو نتيجة عمل (وتفاعل) الجينات في الظروف المحددة لوجود الكائن الحي .
إن قدرة النمط الجيني على التعبير عن نفسه بطريقة أو بأخرى في ظل ظروف بيئية مختلفة تعكس معيار رد فعله - القدرة على الاستجابة لظروف التطوير المختلفة. يجب أن يؤخذ معدل رد الفعل للنمط الوراثي في الاعتبار أثناء التجارب وعند تربية أشكال جديدة من الكائنات ذات القيمة الاقتصادية. يشير عدم وجود تغييرات في مظهر الأعراض إلى أن التأثير المستخدم لا يؤثر هذه القاعدةردود الفعل، وموت الكائن الحي يرجع إلى حقيقة أنه بالفعل خارج حدود التفاعل الطبيعي. يمثل اختيار الأشكال عالية الإنتاجية من النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة إلى حد كبير اختيار الكائنات الحية ذات قاعدة رد الفعل الضيقة والمتخصصة لمثل هذه الكائنات. تأثيرات خارجيةمثل الأسمدة والتغذية الوفيرة وطبيعة الزراعة وغيرها.
يتم استخدام التضييق أو التحول الاصطناعي في معيار التفاعل لتمييز العديد من الجينات الحيوية. وهكذا تمت دراسة الجينات التي تتحكم في تكاثر الحمض النووي وتخليق البروتين في البكتيريا والخميرة، والجينات التي تتحكم في تطور ذبابة الفاكهة وغيرها، وفي هذه الحالة تم الحصول على طفرات لم تكن قابلة للحياة عند حرارة عاليةزراعة، أي. قاتلة مشروطة
وبالتالي، فإن المادة التي تمت مناقشتها في هذا الفصل توضح أن النمط الجيني هو نظام من الجينات المتفاعلة التي تظهر نفسها ظاهريًا اعتمادًا على ظروف البيئة الوراثية والظروف المعيشية. فقط من خلال استخدام مبادئ التحليل الدوري يمكننا تحليل هذا بشكل مشروط نظام معقدعلى الخصائص الأولية - الفينيس وبالتالي تحديد الوحدات الفردية المنفصلة للنمط الجيني - الجينات.
الجين الموجود في النمط الجيني بالكمية المطلوبة للظهور (أليل واحد لـ الصفات الغالبةو 2 أليلات متنحية) يمكن أن تظهر على أنها سمة في درجات متفاوتهفي كائنات مختلفة (التعبير) أو لا على الإطلاق (الاختراق).
تقلب التعديل (تأثير الظروف بيئة)
التباين التوافقي (تأثير الجينات الأخرى من النمط الوراثي).
التعبير- درجة مظهر ظاهريأليل. على سبيل المثال، أليلات فصائل الدم AB0 لدى البشر لها تعبير ثابت (يتم التعبير عنها دائمًا بنسبة 100٪)، والأليلات التي تحدد لون العين لها تعبير متغير. إن الطفرة المتنحية التي تقلل من عدد جوانب العين في ذبابة الفاكهة تقلل من عدد الجوانب بطرق مختلفة لدى أفراد مختلفين، حتى غيابهم الكامل.
يعكس التعبير طبيعة وشدة الأعراض، وكذلك عمر ظهور المرض.
إذا أراد شخص يعاني من مرض سائد أن يعرف مدى خطورة المرض لدى طفله الذي ورث الطفرة، فإنه يطرح مسألة التعبيرية. باستخدام التشخيص الجيني، من الممكن تحديد طفرة لا تظهر حتى نفسها، ولكن من المستحيل التنبؤ بمدى تعبير الطفرة في عائلة معينة.
يمكن أن يكون التعبير المتغير، حتى الغياب التام للتعبير عن الجين، بسبب:
تأثير الجينات الموجودة في نفس المكان أو في مواقع أخرى؛
التعرض للعوامل الخارجية والعشوائية.
الاختراق– احتمال ظهور المظهر المظهري للصفة في وجود الجين المقابل. على سبيل المثال، نسبة اختراق خلع الورك الخلقي عند البشر هي 25%، أي 25%. فقط 1/4 من متماثلات الزيجوت المتنحية يعانون من المرض. الأهمية الطبية والوراثية للاختراق: رجل صحي، حيث يعاني أحد الوالدين من مرض غير كامل الاختراق، وقد يكون لديه جينة متحورة غير مكتشفة وينقلها إلى أطفاله.
ويتم تحديده من خلال النسبة المئوية للأفراد من السكان الذين يحملون الجين الذي يتجلى فيه. مع النفاذ الكامل، يظهر أليل متنحي سائد أو متماثل في كل فرد، ومع نفاذ غير كامل، في بعض الأفراد.
الاختراق قد يكون مهمللاستشارات الوراثية الطبية في حالة الأمراض الجسدية السائدة. فالشخص السليم الذي يعاني أحد والديه من مرض مماثل، من وجهة نظر الوراثة الكلاسيكية، لا يمكن أن يكون حاملا للجين الطافر. ومع ذلك، إذا أخذنا في الاعتبار إمكانية الاختراق غير الكامل، فإن الصورة مختلفة تمامًا: يمكن للشخص الذي يبدو سليمًا أن يكون لديه جينة متحولة غير مكتشفة وينقلها إلى الأطفال.
تتيح طرق التشخيص الجيني تحديد ما إذا كان لدى الشخص جينة متحورة أم لا، وتمييز الجين الطبيعي عن الجين الطافر غير المكتشف.
من الناحية العملية، غالبًا ما يعتمد تحديد الاختراق على جودة طرق البحث؛ على سبيل المثال، يمكن للتصوير بالرنين المغناطيسي اكتشاف أعراض مرض لم يتم اكتشافه مسبقًا.
من وجهة نظر طبية، يعتبر الجين ظاهرًا حتى في مرض بدون أعراض إذا تم تحديد انحرافات وظيفية عن القاعدة. من وجهة نظر بيولوجية، يعتبر الجين معبرًا عنه إذا أدى إلى تعطيل وظائف الجسم.
الميراث عديدة الجينات
الميراث عديدة الجينات– الميراث الذي تحدد فيه عدة جينات مظهر سمة واحدة.
التكامل- تفاعل الجينات حيث يتسبب جينان أو أكثر في تطور السمة. على سبيل المثال، في البشر، توجد الجينات المسؤولة عن تخليق الإنترفيرون على الكروموسومات 2 و5. لكي يتمكن جسم الإنسان من إنتاج الإنترفيرون، من الضروري وجود أليل سائد واحد على الأقل في نفس الوقت على كلا الكروموسومين 2 و5. دعونا نعين الجينات المرتبطة بتخليق الإنترفيرون والموجودة على الكروموسوم 2 بـ A (a)، وعلى الكروموسوم 5 بـ B (c). الخيارات AABB، AaBB، AAVv، AaBv ستتوافق مع قدرة الجسم على إنتاج الإنترفيرون، والخيارات aaBB، AAbb، aaBB، Aavv، aaBv ستتوافق مع عدم القدرة.
نوع من وراثة الصفات يحدث بسبب عمل العديد من الجينات، كل منها له تأثير ضعيف فقط. من الناحية الظاهرية، يعتمد ظهور السمة المحددة متعدد الجينات على الظروف البيئية. في الأحفاد، تتم ملاحظة سلسلة متواصلة من الاختلافات في المظهر الكمي لهذه السمة، بدلاً من ظهور فئات تتميز بوضوح بالنمط الظاهري. في بعض الحالات، عندما يتم حظر جين واحد، لا تظهر الأعراض على الإطلاق، على الرغم من طبيعتها المتعددة الجينات. يشير هذا إلى ظهور عتبة السمة.
منذ تطور الصفات متعددة الجينات تأثير كبيرعوامل بيئة خارجيةومن الصعب تحديد دور الجينات في هذه الحالات.
البوليمرية- تعمل عدة جينات على صفة واحدة بنفس الطريقة. علاوة على ذلك، عند تكوين سمة، لا يهم الزوج الذي تنتمي إليه الأليلات السائدة، المهم هو عددهم.
على سبيل المثال، يتأثر لون جلد الإنسان بمادة خاصة - الميلانين، والتي يوفر محتواها لوحة ألوان من الأبيض إلى الأسود (باستثناء اللون الأحمر). يعتمد وجود الميلانين على 4-5 أزواج من الجينات. ولتبسيط المشكلة، سنفترض تقليديًا وجود جينين من هذا القبيل. ومن ثم يمكن كتابة النمط الجيني الأسود - AAAA، النمط الجيني الأبيض - AAAA. سيكون لدى السود ذوي البشرة الفاتحة النمط الجيني AAAa، الخلاسيون - AAaa، الخلاسيون الفاتحون - AAAa.
تعدد الأشكال- تأثير جين واحد على ظهور عدة سمات. مثال على ذلك هو مرض وراثي جسمي سائد من مجموعة الأمراض الوراثية النسيج الضام. في الحالات الكلاسيكية، يكون الأفراد المصابون بمتلازمة مارفان طويلي القامة (دوليكوستينوميليا)، ولديهم أطراف ممدودة، وأصابع ممدودة (عنكبوتية الأصابع)، وأنسجة دهنية متخلفة. بالإضافة إلى التغيرات المميزة في أعضاء الجهاز العضلي الهيكلي (العظام الأنبوبية الممدودة للهيكل العظمي، فرط حركة المفاصل)، لوحظ علم الأمراض في أجهزة الرؤية ونظام القلب والأوعية الدموية، والتي الإصدارات الكلاسيكيةيشكل ثالوث مارفان.
بدون علاج، غالبًا ما يقتصر متوسط العمر المتوقع للأشخاص المصابين بمتلازمة مارفان على 30-40 عامًا وتحدث الوفاة بسبب تمدد الأوعية الدموية الأبهري أو قصور القلب الاحتقاني. في البلدان التي لديها رعاية صحية متطورة، يتم علاج المرضى بنجاح ويعيشون حتى سن الشيخوخة. من بين المشهورين رموز تاريخيةتجلت هذه المتلازمة في A. Lincoln، N. Paganini، K.I. تشوكوفسكي (الشكل 3.4، 3.5).
الرعاف- قمع جين واحد لجين آخر غير أليلي. مثال على الرعاف هو " ظاهرة بومباي". في الهند، يتم وصف العائلات التي كان لدى الوالدين فيها فصيلة الدم الثانية (AO) والأولى (00)، وكان أطفالهم لديهم الفصيلة الرابعة (AB) والأولى (00). لكي يكون لدى الطفل في مثل هذه العائلة فصيلة الدم AB، يجب أن تكون فصيلة دم الأم B، ولكن ليس O. وقد وجد أنه في نظام فصيلة الدم ABO توجد جينات معدلة متنحية تمنع التعبير عن المستضدات على سطح خلايا الدم الحمراء، ومن الناحية المظهرية يظهر الشخص فصيلة الدم O
مثال آخر على الرعاف هو ظهور المهق الأبيض في عائلة سوداء. في هذه الحالة، يقوم الجين المتنحي بقمع إنتاج الميلانين، وإذا كان الشخص متماثل الزيجوت لهذا الجين، فبغض النظر عن عدد الجينات السائدة المسؤولة عن تخليق الميلانين لديه، فإن لون بشرته سيكون غير حيوي (الشكل 3.6). .
 |
 |
متلازمة موريس- تتجلى متلازمة عدم حساسية الأندروجين (متلازمة تأنيث الخصية) في اضطرابات النمو الجنسي التي تتطور نتيجة لضعف الاستجابة للهرمونات الجنسية الذكرية لدى الأفراد الذين لديهم مجموعة ذكورية من الكروموسومات (XY). كان طبيب أمراض النساء الأمريكي جون موريس أول من صاغ مصطلح "متلازمة تأنيث الخصية" في عام 1953.
هذه المتلازمة هي السبب الأكثر شهرة لتطور الرجل كفتاة أو وجود مظاهر التأنيث عند الأولاد الذين ولدوا بمجموعة من الكروموسومات الذكورية ومستويات طبيعية من الهرمونات الجنسية. هناك نوعان من عدم حساسية الأندروجين: عدم الحساسية الكاملة أو الجزئية. الأطفال مع بالشكل الكاملمن الواضح أن عدم الحساسية أنثوية مظهروالتطور، في حين أن الأشخاص الذين يعانون من الشكل الجزئي قد يكون لديهم مزيج من الخصائص الجنسية الخارجية الأنثوية والذكورية، اعتمادًا على درجة عدم حساسية الأندروجين. معدل الإصابة حوالي 1-5 لكل 100.000 مولود جديد. تعد متلازمة عدم حساسية الأندروجين الجزئية أكثر شيوعًا. يعد عدم الحساسية الكاملة للهرمونات الجنسية الذكرية مرضًا نادرًا جدًا.
وينجم هذا المرض عن طفرة في جين AL الموجود على الكروموسوم X. يحدد هذا الجين وظيفة مستقبلات الأندروجين، وهو البروتين الذي يستجيب للإشارات الصادرة عن الهرمونات الجنسية الذكرية ويحفز الاستجابة الخلوية. في غياب نشاط مستقبلات الاندروجين، لن يحدث تطور الأعضاء التناسلية الذكرية. مستقبلات الاندروجين ضرورية لتطوير شعر العانة والإبط، وتنظيم نمو اللحية ونشاط الغدد العرقية. مع عدم حساسية الأندروجين الكاملة، لا يوجد نشاط لمستقبلات الأندروجين. إذا كانت بعض الخلايا تحتوي على عدد طبيعي من المستقبلات النشطة، فهذه متلازمة عدم حساسية الأندروجين الجزئية.
يتم توريث المتلازمة على الكروموسوم X كصفة متنحية. وهذا يعني أن الطفرة المسببة للمتلازمة موجودة على الكروموسوم X. وفقا لبعض المعلومات، ولا سيما دراسة أسباب عبقرية ف.ب. إفرويمسون، جان دارك كانت تعاني من متلازمة موريس.
عمل تعدد المظهر للجينات
عمل تعدد المظهر للجينات- وهو اعتماد عدة سمات على جين واحد، أي التأثيرات المتعددة لجين واحد.
ذبابة الفاكهة لديها جين أبيضتؤثر العين في نفس الوقت على لون الجسم، والطول، والأجنحة، وبنية الجهاز التناسلي، وتقلل من الخصوبة، وتقلل من متوسط العمر المتوقع. معروف عند البشر مرض وراثي- العنكبوتية ("أصابع العنكبوت" - أصابع رفيعة جدًا وطويلة) أو مرض مارفان. يسبب الجين المسؤول عن هذا المرض اضطرابًا في تطور النسيج الضام ويؤثر في نفس الوقت على تطور عدة علامات: اضطراب في بنية عدسة العين، واضطرابات في نظام القلب والأوعية الدموية.
تم تقديم هذه المفاهيم لأول مرة في عام 1926 بواسطة N.V. Timofeev Ressovsky و 0. Vogt لوصف المظاهر المتنوعة للسمات والجينات التي تتحكم فيها. التعبيرهي درجة التعبير (التباين) لنفس السمة لدى الأفراد المختلفين الذين لديهم الجين الذي يتحكم في هذه السمة. ويلاحظ التعبير المنخفض والعالي. خذ بعين الاعتبار، على سبيل المثال، مدى خطورة التهاب الأنف (سيلان الأنف) لدى ثلاثة مرضى مختلفين (A، B، C) لديهم نفس تشخيص RVI. في المريض أ، يتم التعبير عن التهاب الأنف في درجة خفيفة("الشم")، والذي يسمح لك بالتعامل مع منديل واحد خلال النهار؛ في المريض B، يتم التعبير عن التهاب الأنف بشكل معتدل (2-3 مناديل يوميا)؛ في المريض ج - درجة عاليةشدة التهاب الأنف (5-6 مناديل). عندما يتحدثون عن التعبير ليس عن عرض واحد، بل عن المرض ككل، غالبًا ما يقوم الأطباء بتقييم حالة المريض على أنها مرضية أو متوسطة الخطورة أو شديدة،
أولئك. وفي هذه الحالة، فإن مفهوم التعبير يشبه مفهوم “شدة المرض”.
الاختراق- هذا هو احتمال ظهور نفس السمة لدى أفراد مختلفين لديهم الجين الذي يتحكم في هذه الصفة. يتم قياس الاختراق كنسبة مئوية من الأفراد الذين لديهم سمة معينة من إجمالي عدد الأفراد الذين يحملون الجين الذي يتحكم في السمة. 0 يمكن أن تكون غير كاملة أو كاملة.
مثال على مرض ذو اختراق غير كامل هو نفس التهاب الأنف مع 0RVI. لذلك، يمكننا أن نفترض أن المريض (أ) لا يعاني من التهاب الأنف (ولكن هناك علامات أخرى للمرض)، في حين أن المرضى (ب) و (ج) يعانون من التهاب الأنف. لذلك، في هذه الحالة، يكون تغلغل التهاب الأنف 66.6٪.
مثال على مرض ذو اختراق كامل - جسمي سائد رقص هنتنغتون(4r16). يتجلى 0na بشكل رئيسي في الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 31 و 55 عامًا (77٪ من الحالات)، وفي المرضى الآخرين - في أعمار أخرى: سواء في السنوات الأولى من الحياة أو في سن 65 أو 75 عامًا أو أكثر. من المهم التأكيد على: إذا تم نقل الجين لهذا المرض إلى سليل أحد الوالدين، فإن المرض سيظهر بالتأكيد، وهو ما هو الاختراق الكامل. صحيح أن المريض لا يعيش دائمًا ليرى مظهر رقص هنتنغتون، ويموت من سبب آخر.
النسخ الجيني وأسبابه
النسخ الجينية (lat. جينوكوبيا) هي أنماط ظاهرية متشابهة تشكلت تحت تأثير الجينات غير الأليلية المختلفة.
عدد من مماثلة مظهر خارجييمكن أن تكون الأعراض، بما في ذلك الأمراض الوراثية، ناجمة عن جينات غير أليلية مختلفة. وتسمى هذه الظاهرة النسخ الجيني. تكمن الطبيعة البيولوجية لنسخ الجينات في حقيقة أن تخليق مواد متطابقة في الخلية يتم في بعض الحالات بطرق مختلفة.
في علم الأمراض الوراثية البشرية دور كبيرتلعب الظواهر - تغييرات التعديل - دورًا أيضًا. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في عملية التنمية تحت التأثير عوامل خارجيةوقد تتغير الصفة التي تعتمد على نمط وراثي معين؛ في هذه الحالة، يتم نسخ الخصائص المميزة لنمط وراثي آخر.
أي أن هذه تغييرات متطابقة في النمط الظاهري، ناجمة عن أليلات جينات مختلفة، وتحدث أيضًا نتيجة تفاعلات جينية مختلفة أو اضطرابات في مراحل مختلفة من عملية كيميائية حيوية واحدة مع توقف التوليف. يتجلى كتأثير طفرات معينة تنسخ عمل الجينات أو تفاعلها.
يمكن أن تكون نفس السمة (مجموعة السمات) ناجمة عن أسباب وراثية مختلفة (أو عدم التجانس). تم الحصول على هذا التأثير بناءً على اقتراح عالم الوراثة الألماني H. Nachtheim في منتصف الأربعينيات من القرن العشرين. اسم نسخ الجينات.هناك ثلاث مجموعات معروفة من أسباب نسخ الجينات.
أسباب المجموعة الأولىيجمع بين عدم التجانس بسبب كثرة المواضع، أو عمل الجينات المختلفة الموجودة في مواقع مختلفة على الكروموسومات المختلفة. على سبيل المثال، من بين الأمراض الوراثية لاستقلاب السكريات المعقدة - الجليكوسامينوجليكان، تم تحديد 19 نوعًا (أنواع فرعية) من عديدات السكاريد المخاطية. جميع أنواع الخصائص
تتميز بوجود عيوب في إنزيمات مختلفة، ولكنها تظهر بنفس الأعراض (أو مشابهة). خلل التشوه الغرغوليةأو النمط الظاهري لجرس الجرس كوازيمودو - الشخصية الرئيسية في رواية "الكاتدرائية". نوتردام باريس» كلاسيكيات الأدب الفرنسي لفيكتور هوغو. غالبًا ما يتم ملاحظة النمط الظاهري المماثل في الشحوم المخاطية (اضطرابات استقلاب الدهون).
مثال آخر على polylocus هو بيلة الفينيل كيتون. الآن، لم يتم تحديد نوعه الكلاسيكي فقط، الناتج عن نقص فينيل ألانين -4-هيدروكسيلاز (12q24.2)، ولكن أيضًا ثلاثة أشكال غير نمطية: واحد ناجم عن نقص إنزيم ثنائي هيدروبتريدين اختزال (4p15.1)، واثنان آخران. بسبب نقص إنزيمات بيروفويلتتراهيدروبترين سينثيتاس ورباعي هيدروبيوبترين (لم يتم تحديد الجينات المقابلة بعد).
أمثلة إضافية على متعدد المواضع: داء الجليكوجين (10 نسخ جينية)، متلازمة إليرز-دانلوس (8)، الورام الليفي العصبي في ريكلينغهاوزن (6)، قصور الغدة الدرقية الخلقي (5)، فقر الدم الانحلالي(5)، مرض الزهايمر (5)، متلازمة بارديت بيدل (3)، السرطان الغدة الثديية (2).
أسباب المجموعة الثانيةمتحدون من خلال عدم التجانس داخل العين. وهو ناجم إما عن الأليلية المتعددة (انظر الفصل 2) أو عن طريق الوجود المركبات الجينية,أو متغاير الزيجوت المزدوج، الذي يحتوي على أليلين مرضيين متطابقين في مواقع متطابقة من الكروموسومات المتماثلة. ومن الأمثلة على هذا الأخير ثلاسيميا بيتا المتغايرة الزيجوت (11p15.5)، والتي تتكون نتيجة حذف جينين يشفران سلاسل بيتا من الجلوبينات، مما يؤدي إلى زيادة المحتوىالهيموجلوبين HbA 2 وزيادة (أو طبيعي) مستوى الهيموجلوبين HbF.
أسباب المجموعة الثالثةيجمع بين عدم التجانس بسبب الطفرات في نقاط مختلفةنفس الجين. ومن الأمثلة على ذلك التليف الكيسي (7q31-q32)، الذي يتطور بسبب وجود ما يقرب من 1000 نقطة طفرة في الجين المسؤول عن المرض. وبالنظر إلى الطول الإجمالي لجين التليف الكيسي (250 ألف سنة مضت)، فمن المتوقع العثور على ما يصل إلى 5000 من هذه الطفرات فيه. يقوم هذا الجين بتشفير البروتين المسؤول عن نقل أيونات الكلوريد عبر الغشاء، مما يؤدي إلى زيادة لزوجة إفرازات الغدد الخارجية (العرق، اللعاب، تحت اللسان، وغيرها) وانسداد قنواتها.
مثال آخر هو بيلة الفينيل كيتون الكلاسيكية، الناجمة عن وجود طفرة 50 نقطة في الجين الذي يشفر الفينيل ألانين 4-هيدروكسيلاز (12q24.2)؛ في المجمل، من المتوقع اكتشاف أكثر من 500 طفرة جينية في هذا المرض. ينشأ معظمها من تعدد الأشكال في طول جزء التقييد (RFLP) أو عدد التكرارات الترادفية (VNTP). لقد ثبت أن الطفرة الرئيسية لجين بيلة الفينيل كيتون في السكان السلافيين هي R408 W/
تأثير تعدد الأشكال
يتم التعبير أيضًا عن الغموض المذكور أعلاه في طبيعة العلاقات بين الجينات والصفات تأثير تعدد الأشكالأو الفعل متعدد المظاهر، عندما يتسبب جين واحد في تكوين عدد من السمات.
على سبيل المثال، الجين الجسدي المتنحي ترنح توسع الشعريات، أو متلازمة لويس بار(11q23.2) المسؤول عن هزيمة متزامنةما لا يقل عن ستة أجهزة الجسم (العصبية و الجهاز المناعي, جلدوالأغشية المخاطية للجهاز التنفسي و الجهاز الهضميوكذلك ملتحمة العين).
أمثلة أخرى: الجين متلازمة بارديت بيدل(16q21) يسبب الخرف، كثرة الأصابع، السمنة، تنكس الصباغ في شبكية العين؛ جين فقر الدم فانكوني (20q13.2-13.3)، الذي يتحكم في نشاط التوبويزوميراز I، يسبب فقر الدم، نقص الصفيحات، نقص الكريات البيض، صغر الرأس، عدم تنسج الدم. نصف القطر، نقص تنسج عظم المشط من الإصبع الأول، تشوهات القلب والكليتين، المبال التحتاني، بقع سوداءالجلد، وزيادة هشاشة الكروموسومات.
هناك تعدد الأشكال الابتدائي والثانوي. تعدد الأشكال الأوليينجم عن الآليات البيوكيميائية لعمل بروتين الإنزيم الطافر (على سبيل المثال، نقص الفينيل ألانين -4-هيدروكسيلاز في بيلة الفينيل كيتون).
تعدد الأشكال الثانويالناجمة عن المضاعفات عملية مرضية، تم تطويره نتيجة لتعدد الأنماط الأولية. على سبيل المثال، بسبب زيادة تكوين الدم وداء هيموسيديريا الأعضاء المتني، تحدث سماكة عظام الجمجمة ومتلازمة الكبد الكبدي في مريض مصاب بالثلاسيميا.
100 روبيةمكافأة للطلب الأول
اختر نوع الوظيفة عمل التخرج عمل الدورةملخص تقرير رسالة الماجستير عن الممارسة المادة تقرير المراجعة امتحاندراسة حل المشكلات وإجابات خطة العمل على الأسئلة عمل ابداعيمقال رسم مؤلفات ترجمة عروض تقديمية كتابة أخرى زيادة تفرد النص أطروحة الدكتوراه العمل المختبريمساعدة على الانترنت
تعرف على السعر
تم تقديم مصطلح "الاختراق" بواسطة Timofeev-Ressovsky. يشير هذا المفهوم إلى قدرة الجينات على إظهار نفسها في النمط الجيني؛ ويتم التعبير عنها كحاصل عدد الأفراد الذين لديهم سمة ما مقسومًا على إجمالي عدد الأفراد الذين لديهم الجين لهذه السمة. ومن أمثلة الاختراق: لون زهرة الربيع الصينية يعتمد على درجة حرارة الهواء؛ علامات الاختراق 100% - فصيلة الدم، استخدام اليد اليمنى.
التعبير هو درجة ظهور السمة. كلا الخصائص تعتمد على الظروف الخارجية. أمثلة على التعبير هي: الجين إيلوني ("e//e" متماثل الزيجوت) - لون الجسم الأسود في ذبابة الفاكهة؛ لون الجسم رمادي (“+//+” متماثل الزيجوت) ؛ إذا كانت درجة الحرارة أقل من 20 درجة، ثم اللون الرمادي الداكن (“+//e” متغاير الزيجوت)؛ إذا كانت أكثر من 20 درجة، ثم اللون الرمادي (“+//e” متغاير الزيجوت)؛ هكذا، درجة حرارة منخفضةيدل على غلبة الجينات المتنحية، و حرارةالجينات شبه المهيمنة.
أليلية متعددة.
إذا كان الجين لديه عدد كبير منالأليلات، فإن هذه المجموعة تسمى سلسلة من الأليلات. تم إنشاء سلسلة من أليلات الجين المسؤول عن لون العين في ذبابة الفاكهة: طفرة العيون البيضاء (الأبيض - الأبيض (الكروموسوم الأول)).
P ث // ث (أبيض) × وا // (مشمش)
F1 ث // وا (أصفر فاتح - مركب)؛ ث // (أبيض)
الأفراد هم متغاير الزيجوت لجين معين (مركب). لا يُظهر المركب عودة إلى النوع البري، فهم (الأفراد) لديهم مظهر متوسط من الخصائص. عدم العودة إلى النوع البري هو علامة تشخيصيةأليلات هذه الطفرات.
وا//وا - الكروموسوم الأول (المشمش)
+//+ - الكروموسوم الثالث (المشمش)
+//+ - الكروموسوم الأول (مشرق)
st//st - الكروموسوم الثالث (مشرق)
wa و st - أحرف غير أليلية
و + - النوع البري
ج > الفصل > Cch > ألبينو
شينشيلا ألبينو الهيمالايا البرية
Cxsa - الشكل البري
الحنطة السوداء والتبغ لهما جينات مسؤولة عن عدم توافق وصمة العار والمدقة:
C1 C2 C3 C4 C5…
Р С1С2 × С1С2 Р С1С2 × С1С3
التلقيح الذاتي مستحيل العقم الجزئي