هر دو مفهوم در سال 1926 معرفی شدند. O. Vogtبرای توصیف تنوع در فنوتیپ های جهش یافته.
بیانگر بودن- این درجه تجلیصفت جهش یافته در فنوتیپ به عنوان مثال، جهش بی چشمدر مگس سرکه باعث کاهش چشم می شود که درجه آن در افراد مختلف متفاوت است.
نفوذ -این فرکانس،یا احتمال وقوعفنوتیپ جهش یافته در بین تمام افراد حامل این جهش. به عنوان مثال، نفوذ 100٪ یک جهش مغلوب به این معنی است که در همه افراد هموزیگوت در فنوتیپ ظاهر می شود. اگر از نظر فنوتیپی فقط در نیمی از افراد تشخیص داده شود، نفوذ جهش 50٪ است.
جهش های شرطی
این جهش ها تنها زمانی ظاهر می شوند که شرایط خاصی برآورده شود.
جهش های حساس به دما. جهش یافته های این نوع به طور معمول در زیر یک ( سهل گیر) دما و تشخیص انحراف در دیگری ( محدود کننده). به عنوان مثال، مگس سرکه به سرما حساس است (در دمای 18 درجه سانتیگراد) ts جهش (حساس به دما) و حساس به گرما (در دمای 29 درجه سانتیگراد) ts -جهش در دمای 25 درجه سانتی گراد فنوتیپ طبیعی باقی می ماند.
جهش های حساسیت به استرس. در این حالت، جهش‌یافته‌ها رشد می‌کنند و اگر تحت تأثیر استرس قرار نگیرند، ظاهراً طبیعی به نظر می‌رسند. بله، جهش یافته ها sesB (حساس به استرس) مگس سرکه در شرایط عادی هیچ گونه ناهنجاری نشان نمی دهد.
با این حال، اگر لوله آزمایش را به شدت تکان دهید، مگس ها شروع به تشنج کرده و قادر به حرکت نیستند.
جهش های اکسوتروفیک در باکتری ها. آنها فقط در محیط کامل یا در حداقل محیط زنده می مانند، اما با افزودن یک یا آن ماده (اسید آمینه، نوکلئوتید و غیره).
روش های محاسبه جهش
ویژگی های روش های حسابداری جهش. روش های تشخیص جهش باید بسته به نحوه تولید مثل ارگانیسم متفاوت باشد. تغییرات مورفولوژیکی قابل مشاهده به راحتی در نظر گرفته می شود. تعیین تغییرات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی در موجودات چند سلولی دشوارتر است. ساده ترین تشخیص غالب قابل مشاهدهتجزیه و تحلیل جهش هایی که ممکن است در نسل اول هتروزیگوت به نظر برسند دشوارتر است جهش های مغلوب، ضروری هستند هموزیگوت ارائه کنید.
برای اشیایی که از نظر ژنتیکی به خوبی مورد مطالعه قرار گرفته اند (مگس سرکه، ذرت، تعدادی از میکروارگانیسم ها)، مطالعه یک جهش جدید بسیار آسان است. مثلاروش های خاصی برای در نظر گرفتن فراوانی جهش ها برای مگس سرکه ایجاد شده است.
روش СlВ. مولریک خط مگس میوه ایجاد کرد СlВ (سی ال بی) که دارای یکی از ایکس- کروموزوم توسط یک ژن غالب مشخص می شود نوار (B) و وارونگی، تحت عنوان با . این وارونگی مانع از عبور و مرور می شود و مغلوب است. اثر کشنده – ل. به همین دلیل این خط نامگذاری شده است СlВ .
زنان از این خط آنالایزربا مردان نمونه مورد مطالعه تلاقی یافت. اگر نرها از جمعیت طبیعی، سپس می توانیم تعداد پروازها را در آن تخمین بزنیم. یا نر می گیرند، با موتاژن درمان می شود. در این حالت فراوانی جهش های کشنده ناشی از این جهش زا تخمین زده می شود.
که در F 1زنان را انتخاب کنید СlВ/+، هتروزیگوت برای جهش بار، و متقاطع به طور جداگانه (هر ماده در یک لوله جداگانه با یک نر از نوع وحشی). اگر در کروموزوم مورد آزمایش قرار گیرد بدون جهشسپس فرزندان دارای دو طبقه ماده و یک طبقه نر خواهند بود ( B+) از نرها СlВبه دلیل وجود پرواز می میرند ل ، یعنی تقسیم جنسیتی عمومی خواهد بود 2:1 (تصویر را ببینید).
اگر در کروموزوم آزمایشی یک جهش کشنده وجود دارد l m ، سپس در F 2 فقط ماده خواهد بود، از آنجایی که نرهای هر دو کلاس خواهند مرد - در یک مورد، به دلیل وجود پرواز در داخل ایکس-کروموزوم СlВ، در دیگری - به دلیل وجود پرواز l m در تجربی ایکس-کروموزوم (شکل را ببینید). تعریف نسبت عددی ایکس-کروموزوم ها (لوله های آزمایش با گذرگاه های فردی) که در آنها کشنده بوجود آمد، به تعداد کلمطالعه کرد ایکس-کروموزوم ها (لوله های آزمایش)، فراوانی جهش های کشنده را در یک گروه خاص محاسبه می کنند.
مولر بارها روش خود را برای شناسایی کشنده ها تغییر داد ایکس- کروموزوم مگس سرکه، در نتیجه ظاهر چنین خطوط - تجزیه و تحلیل، چگونه Mu-5 ، و بعد - خطوط - متعادل کننده ها Basc, بیننو غیره.
روش Cy L/PM . برای محاسبه جهش های کشنده در اتوزوم هامگس میوه از خطوط استفاده می کند کشنده های متعادل. برای اینکه یک جهش کشنده مغلوب در اتوزوم ظاهر شود، لازم است که وجود داشته باشد در حالت هموزیگوت. برای انجام این کار، باید دو ضربدر ایجاد کرد و سوابق فرزندان را در آن نگه داشت F 3. برای تشخیص پرواز دومینخط استفاده از کروموزوم Cy L/PM (CyLP Em) (تصویر را ببینید).
مگس های این خط دارند کروموزوم دومدو جهش غالب وجود دارد Cy (فرفری - بال های خمیده ) و L (لوب – چشم های لوبولی کوچک ) که هر کدام در حالت هموزیگوت باعث ایجاد اثر کشنده می شود. جهش ها گسترده هستند وارونگی هادر بازوهای مختلف کروموزوم هر دوی آنها قفل شده است" عبور از روی. کروموزوم همولوگ همچنین حاوی یک جهش غالب - وارونگی است بعد از ظهر (آلو – چشمان قهوه ای). نر مورد تجزیه و تحلیل با یک ماده از خط تلاقی می شود CyL/PM (همه طبقات نواده در شکل نشان داده نشده اند).
که در F 1مردان را انتخاب کنید Cy L/PM + و به طور جداگانهآنها را با ماده های خط اصلی عبور دهید Cy L/PM . که در F 2نر و ماده را انتخاب کنید Cy L ، که در آن کروموزوم همولوگ کروموزوم آزمایشی است. در نتیجه تلاقی آنها با یکدیگر سه طبقه اولاد به دست می آید. یکی از آنها به دلیل هموزیگوسیتی برای جهش می میرد Cy و L ، دسته دیگری از فرزندان هتروزیگوت ها هستند Cy L/PM +, و همچنین کلاس هموزیگوت ها برای کروموزوم آزمایش شده. نتیجه نهایی مگس است Cy L و Cy+L+ در رابطه با 2:1 .
اگر کروموزوم آزمایشی داشته باشد جهش کشنده، فرزندان از آخرین عبور خواهد شد فقط پرواز می کند Cy L . با استفاده از این روش می توان فراوانی جهش های کشنده مغلوب را در نظر گرفت در کروموزوم دوم مگس سرکه.
محاسبه جهش در اشیاء دیگر. روش‌های مشابهی برای شناسایی جهش‌ها برای سایر اجسام نیز ایجاد شده است. آنها بر اساس همان اصول هستند:
1) کشف کنید مغلوبجهش را می توان به همنوعیا همزیگوتحالت،
2) می توان به دقت فراوانی جهش های رخ داده را فقط تحت شرایط در نظر گرفت عدم عبور از رویدر افراد هتروزیگوت
برای پستانداران(موش، خرگوش، سگ، خوک و غیره) روشی برای ثبت فراوانی وقوع ایجاد شده است. کشنده غالبجهش ها فراوانی جهش ها با تفاوت بین تعداد مورد قضاوت قرار می گیرد بدن های زرددر تخمدان و در حال رشد جنین هادر یک زن باردار کالبد شکافی
با در نظر گرفتن فراوانی جهش ها در انسانبا این حال بسیار دشوار است تجزیه و تحلیل شجره نامه ، یعنی تجزیه و تحلیل شجره نامه به ما امکان می دهد تا وقوع جهش های جدید را تعیین کنیم. اگر صفت خاصی در شجره نامه همسران برای چندین نسل یافت نشد، اما در یکی از فرزندان ظاهر شد و شروع به انتقال به نسل های بعدی کرد، آنگاه جهش در گامت یکی از این همسران ایجاد شد.
محاسبه جهش در میکروارگانیسم ها. مطالعه جهش در میکروارگانیسم ها بسیار راحت است، زیرا آنها همه ژن ها را دارند V مفرد و جهش ها در حال حاضر ظاهر می شوند نسل اول.
جهش یافته ها به راحتی قابل تشخیص هستند روش اثر انگشت، یا ماکت ها، که توسط همسران پیشنهاد شد E.و جی لدربرگ.
برای شناسایی جهش‌های مقاومت به باکتریوفاژ T1 در E. coli، باکتری‌ها را روی نوترینت آگار کاشته می‌شوند تا کلونی‌های جداگانه تشکیل دهند. سپس، با استفاده از یک ماکت مخملی، این مستعمرات بر روی صفحات پوشش داده شده با سوسپانسیون ذرات فاژ T1 دوباره چاپ می شوند. اکثر سلولهای حساس اصلی ( تن ) فرهنگ ها کلونی تشکیل نمی دهند، زیرا توسط باکتریوفاژ لیز می شوند. فقط مستعمرات جهش یافته منفرد رشد خواهند کرد ( TonR ) به فاژ مقاوم است. با شمارش تعداد کلنی‌ها در واریانت‌های کنترل و آزمایشی (مثلاً پس از تابش نور ماوراء بنفش)، به راحتی می‌توان فراوانی جهش‌های القایی را تعیین کرد.
هنگام در نظر گرفتن عملکرد یک ژن و آلل های آن، لازم است نه تنها برهمکنش های ژنی و عملکرد ژن های اصلاح کننده، بلکه اثر اصلاح کننده محیطی که ارگانیسم در آن رشد می کند نیز در نظر گرفته شود. مشخص است که رنگ گل پامچال صورتی (P-) - سفید است (pp)اگر گیاهان در محدوده دمایی 15-25 درجه سانتیگراد رشد کنند، طبق الگوی تک هیبریدی به ارث می رسد. اگر گیاهان F 2در دمای 30-35 درجه سانتیگراد رشد کرده و سپس تمام گلهای آنها سفید می شود. در نهایت، هنگام رشد گیاهان F 2در شرایط نوسان دمایی در حدود 30 درجه سانتی گراد، می توان نسبت های مختلفی را از 3R:1rrتا 100٪ از گیاهان با گل های سفید. چنین نسبت متفاوتی از طبقات در حین تقسیم بندی بسته به شرایط محیطی یا شرایط محیط ژنوتیپی (همانطور که S.S. Chetverikov تغییر ژنوتیپ توسط ژن های اصلاح کننده نامیده می شود) متغیر نامیده می شود. نفوذ:این مفهوم حاکی از امکان بروز یا عدم نمایش یک صفت در موجوداتی است که از نظر فاکتورهای ژنوتیپی مورد مطالعه یکسان هستند.
نمونه ای از اثر پلیوتروپیک یک ژن قبلا ذکر شده است - رنگ پلاتین غالب روباه ها با اثر کشنده مغلوب. همانطور که توسط D.K. Belyaev و همکارانش، اگر طول روز برای زنان باردار متفاوت باشد، می توان به تولد توله سگ های زنده دست یافت، هموزیگوت برای آلل غالب رنگ آمیزی پلاتین. بنابراین، نفوذ اثر کشنده را می توان کاهش داد (دیگر 100٪ نخواهد بود).
نفوذ با نسبت افراد دارای صفت مورد مطالعه در بین همه افراد دارای ژنوتیپ یکسان برای ژن کنترل شده (مطالعه شده) بیان می شود.
میزان بیان این صفت ممکن است به محیط خارجی و ژن های اصلاح کننده نیز بستگی داشته باشد. به عنوان مثال، مگس سرکه، هموزیگوت برای آلل vgvg(بالهای ابتدایی)، با کاهش دما، این ویژگی را به صورت متضادتر نشان می دهد. یکی دیگر از نشانه های مگس سرکه، نداشتن چشم است. (چشم)از 0 تا 50 درصد از تعداد وجوه مشخصه مگس های نوع وحشی متفاوت است.
درجه تجلی یک صفت متفاوت بیانگر نامیده می شود.بیانگر معمولاً بسته به انحراف صفت از نوع وحشی به صورت کمی بیان می شود.
هر دو مفهوم - نفوذ و بیان - در سال 1925 توسط N.V. Timofeev-Resovsky برای توصیف بیان متفاوت ژن ها (شکل 1).
برنج. 1 - طرحی برای توضیح تنوع در بیان و نفوذ یک صفت
این واقعیت که یک صفت ممکن است در افراد یک ژنوتیپ معین بسته به شرایط ظاهر شود یا نباشد یا در شرایط محیطی مختلف متفاوت باشد، ما را متقاعد می کند که این فنوتیپ نتیجه عمل (و تعامل) ژن ها در شرایط خاص وجود ارگانیسم است. .
توانایی یک ژنوتیپ برای نشان دادن خود به یک روش در شرایط مختلف محیطی نشان دهنده هنجار واکنش آن است - توانایی پاسخگویی به شرایط مختلف رشد. سرعت واکنش ژنوتیپ باید هم در طول آزمایش ها و هم در هنگام پرورش اشکال جدید ارگانیسم های با ارزش اقتصادی در نظر گرفته شود. عدم وجود تغییر در تظاهرات علامت نشان می دهد که اثر استفاده شده تأثیر نمی گذارد این هنجارواکنش ها، و مرگ ارگانیسم به این دلیل است که در حال حاضر فراتر از محدودیت های واکنش طبیعی است. انتخاب اشکال بسیار پربازده از گیاهان، حیوانات و میکروارگانیسم‌ها تا حد زیادی نشان‌دهنده انتخاب ارگانیسم‌هایی با هنجار باریک و تخصصی واکنش به چنین مواردی است. تاثیرات خارجیمانند کود، تغذیه فراوان، ماهیت کشت و غیره.
یک باریک شدن مصنوعی یا تغییر در هنجار واکنش برای علامت‌گذاری بسیاری از ژنهای حیاتی استفاده می‌شود. بنابراین ژنهای کنترل کننده تولید مثل DNA و سنتز پروتئین در باکتری‌ها و مخمرها، ژنهای کنترل کننده رشد مگس سرکه و غیره مورد مطالعه قرار گرفتند. درجه حرارت بالاکشت، یعنی مشروط کشنده
بنابراین، مطالب مورد بحث در این فصل نشان می دهد که ژنوتیپ سیستمی از ژن های متقابل است که بسته به شرایط محیط ژنوتیپی و شرایط زندگی خود را به صورت فنوتیپی نشان می دهد. فقط از طریق استفاده از اصول تحلیل دوره ای می توانیم به طور مشروط این را تجزیه کنیم سیستم پیچیدهبر روی ویژگی های اولیه - فن ها و در نتیجه شناسایی واحدهای مجزای ژنوتیپ - ژن ها.
یک ژن موجود در ژنوتیپ به مقدار لازم برای تظاهرات (1 آلل برای صفات غالبو 2 آلل برای مغلوب) می تواند خود را به عنوان یک ویژگی در نشان دهد درجات مختلفدر موجودات مختلف (بیان بودن) یا اصلاً (نفوذ).
تغییرپذیری اصلاح (تأثیر شرایط محیط)
تنوع ترکیبی (تاثیر سایر ژن های ژنوتیپ).
بیانگر بودن- درجه تظاهرات فنوتیپیآلل. به عنوان مثال، آلل های گروه خونی AB0 در انسان دارای بیان ثابت هستند (همیشه 100٪ بیان می شوند) و آلل هایی که رنگ چشم را تعیین می کنند دارای بیان متغیر هستند. یک جهش مغلوب که تعداد وجوه چشم را در مگس سرکه کاهش می‌دهد، تعداد وجوه چشم را به روش‌های مختلف در افراد مختلف تا فقدان کامل آنها کاهش می‌دهد.
بیانگر ماهیت و شدت علائم و همچنین سن شروع بیماری است.
اگر فردی که از یک بیماری غالب رنج می برد، بخواهد بداند که این بیماری در فرزندش که جهش را به ارث برده است، چقدر شدید خواهد بود، سؤال بیانگر را مطرح می کند. با استفاده از تشخیص ژن، می توان جهشی را شناسایی کرد که حتی خود را نشان نمی دهد، اما پیش بینی محدوده بیان جهش در یک خانواده معین غیرممکن است.
بیان متغیر، تا فقدان کامل بیان ژن، می تواند به دلایل زیر باشد:
تأثیر ژن های واقع در همان مکان یا مکان های دیگر.
قرار گرفتن در معرض عوامل خارجی و تصادفی.
نفوذ- احتمال بروز فنوتیپی یک صفت در حضور ژن مربوطه. به عنوان مثال، نفوذ دررفتگی مادرزادی لگن در انسان 25 درصد است. تنها 1/4 هموزیگوت های مغلوب از این بیماری رنج می برند. اهمیت پزشکی و ژنتیکی نفوذ: مرد سالم، که در آن یکی از والدین از بیماری با نفوذ ناقص رنج می برد، ممکن است یک ژن جهش یافته کشف نشده داشته باشد و آن را به فرزندان خود منتقل کند.
این بر اساس درصد افراد در جمعیت حامل ژنی که در آن خود را نشان می دهد تعیین می شود. با نفوذ کامل، یک آلل مغلوب غالب یا هموزیگوت در هر فرد و با نفوذ ناقص در برخی افراد ظاهر می شود.
نفوذ ممکن است داشته باشد مهمبرای مشاوره ژنتیک پزشکی در مورد بیماری های اتوزومال غالب. یک فرد سالم که یکی از والدینش از بیماری مشابهی رنج می برد، از نظر وراثت کلاسیک، نمی تواند ناقل ژن جهش یافته باشد. با این حال، اگر احتمال نفوذ ناقص را در نظر بگیریم، تصویر کاملاً متفاوت است: یک فرد به ظاهر سالم می تواند یک ژن جهش یافته کشف نشده داشته باشد و آن را به کودکان منتقل کند.
روش‌های تشخیص ژن این امکان را فراهم می‌آورند که مشخص شود آیا یک فرد دارای ژن جهش یافته است یا خیر و یک ژن طبیعی را از یک ژن جهش‌یافته شناسایی نشده تشخیص دهد.
در عمل، تعیین میزان نفوذ اغلب به کیفیت روش‌های تحقیق بستگی دارد؛ برای مثال، MRI می‌تواند علائم بیماری را که قبلاً شناسایی نشده بود، تشخیص دهد.
از نقطه نظر پزشکی، اگر انحرافات عملکردی از هنجار شناسایی شود، یک ژن حتی در یک بیماری بدون علامت نیز ظاهر می شود. از نقطه نظر بیولوژیکی، اگر یک ژن در عملکرد بدن اختلال ایجاد کند، بیان می شود.
وراثت چند ژنی
وراثت چند ژنی- ارثی که در آن چندین ژن تظاهر یک صفت را تعیین می کنند.
مکمل بودن- برهمکنش ژن هایی که در آن 2 یا چند ژن باعث ایجاد یک صفت می شوند. به عنوان مثال، در انسان، ژن های مسئول سنتز اینترفرون در کروموزوم های 2 و 5 قرار دارند. برای اینکه بدن انسان بتواند اینترفرون تولید کند، لازم است حداقل یک آلل غالب به طور همزمان در هر دو کروموزوم 2 و 5 وجود داشته باشد. اجازه دهید ژن های مرتبط با سنتز اینترفرون را که در کروموزوم 2 قرار دارند به عنوان A (a) و روی کروموزوم 5 به عنوان B (c) تعیین کنیم. گزینه های AABB، AaBB، AAVv، AaBv با توانایی بدن در تولید اینترفرون مطابقت دارد و گزینه های aaBB، AAbb، aaBB، Aavv، aaBv - ناتوانی.
نوعی توارث صفات ناشی از عمل ژنهای زیادی است که هر کدام فقط اثر ضعیفی دارند. از نظر فنوتیپی، تظاهر یک صفت تعیین شده چند ژنی به شرایط محیطی بستگی دارد. در فرزندان، یک سری تغییرات پیوسته در تظاهرات کمی چنین صفتی مشاهده می‌شود، نه اینکه ظاهر طبقاتی به وضوح توسط فنوتیپ متمایز شوند. در برخی موارد، هنگامی که یک ژن مسدود می شود، علیرغم ماهیت چند ژنی، این علامت به هیچ وجه ظاهر نمی شود. این نشان دهنده تجلی آستانه صفت است.
از زمان پیدایش صفات چند ژنی نفوذ بزرگعوامل محیط خارجی، شناسایی نقش ژن ها در این موارد دشوار است.
پلیمریسم- چندین ژن روی یک صفت به یک شکل عمل می کنند. علاوه بر این، هنگام تشکیل یک صفت، مهم نیست که آلل های غالب به کدام جفت تعلق دارند، آنچه مهم است تعداد آنها است.
به عنوان مثال، رنگ پوست انسان تحت تأثیر یک ماده خاص - ملانین است که محتوای آن یک پالت رنگی از سفید تا سیاه (به جز قرمز) را فراهم می کند. وجود ملانین به 4-5 جفت ژن بستگی دارد. برای ساده کردن مشکل، ما به طور متعارف فرض می کنیم که دو ژن از این قبیل وجود دارد. سپس ژنوتیپ سیاه را می توان نوشت - AAAA، ژنوتیپ سفید - aaaa. سیاه پوستان دارای ژنوتیپ AAAa، مالتوها - AAaa، ملاتوهای روشن - Aaaa خواهند بود.
پلیوتروپی- تأثیر یک ژن بر ظاهر چندین صفت. به عنوان مثال یک بیماری اتوزومال غالب از گروه پاتولوژی های ارثی است بافت همبند. در موارد کلاسیک، افراد مبتلا به سندرم مارفان قد بلند (dolichostenomelia)، اندام های کشیده، انگشتان دراز (آراکنوداکتیلی) و بافت چربی توسعه نیافته هستند. علاوه بر تغییرات مشخصه در اندام های سیستم اسکلتی عضلانی (استخوان های لوله ای کشیده اسکلت، حرکت بیش از حد مفاصل)، آسیب شناسی در اندام های بینایی و سیستم قلبی عروقی مشاهده می شود که نسخه های کلاسیکسه گانه مارفان را تشکیل می دهد.
بدون درمان، امید به زندگی افراد مبتلا به سندرم مارفان اغلب به 30-40 سال محدود می شود و مرگ به دلیل تشریح آنوریسم آئورت یا نارسایی احتقانی قلب رخ می دهد. در کشورهای دارای مراقبت های بهداشتی پیشرفته، بیماران با موفقیت درمان می شوند و تا سنین بالا زندگی می کنند. از جمله معروف ها شخصیت های تاریخیاین سندرم خود را در A. Lincoln, N. Paganini, K.I. چوکوفسکی (شکل 3.4، 3.5).
اپیستازیس- سرکوب توسط یک ژن ژن دیگر، غیر آللی. نمونه ای از اپیستازیس این است پدیده بمبئیدر هندوستان خانواده هایی توصیف می شود که در آن والدین گروه های خونی دوم (AO) و اول (00) و فرزندان آنها دارای گروه های خونی چهارم (AB) و اول (00) بودند. برای فرزندی در چنین خانواده ای گروه خونی AB، مادر باید گروه خونی B داشته باشد، اما گروه خونی O نداشته باشد. مشخص شد که در سیستم گروه خونی ABO ژنهای اصلاح‌کننده مغلوب وجود دارد که بیان آنتی‌ژن‌ها را در سطح گلبول‌های قرمز سرکوب می‌کند و به طور فنوتیپی در فرد نشان داده می‌شود. گروه خونی O
نمونه دیگری از اپیستاز، ظهور آلبینوهای سفید رنگ در یک خانواده سیاه پوست است. در این حالت، ژن مغلوب تولید ملانین را سرکوب می کند و اگر فردی برای این ژن هموزیگوت باشد، مهم نیست که چند ژن مسلط برای سنتز ملانین داشته باشد، رنگ پوست او آلبیوتیک خواهد بود (شکل 3.6). .
 |
 |
سندرم موریس- سندرم عدم حساسیت به آندروژن (سندرم زنانگی بیضه) با اختلالات رشد جنسی که در نتیجه پاسخ ضعیف به هورمون های جنسی مردانه در افراد دارای مجموعه ای از کروموزوم های مردانه (XY) ایجاد می شود، ظاهر می شود. جان موریس متخصص زنان آمریکایی اولین کسی بود که در سال 1953 اصطلاح "سندرم زنانگی بیضه" را ابداع کرد.
این سندرم شناخته شده ترین علت رشد یک مرد به عنوان دختر یا وجود تظاهرات زنانه شدن در پسرانی است که با مجموعه ای از کروموزوم های مردانه و سطوح طبیعی هورمون های جنسی متولد شده اند. دو شکل عدم حساسیت آندروژن وجود دارد: عدم حساسیت کامل یا جزئی. کودکان با فرم کاملبی‌حساسیت‌ها به وضوح زنانه هستند ظاهرو رشد، در حالی که افراد با فرم جزئی ممکن است ترکیبی از خصوصیات جنسی خارجی زن و مرد، بسته به درجه عدم حساسیت آندروژن، داشته باشند. میزان بروز تقریباً 1-5 در هر 100000 نوزاد است. سندرم عدم حساسیت جزئی به آندروژن شایع تر است. عدم حساسیت کامل به هورمون های جنسی مردانه یک بیماری بسیار نادر است.
این بیماری در اثر جهش در ژن AL در کروموزوم X ایجاد می شود. این ژن عملکرد گیرنده های آندروژن را تعیین می کند، پروتئینی که به سیگنال های هورمون های جنسی مردانه پاسخ می دهد و پاسخ سلولی را تحریک می کند. در غیاب فعالیت گیرنده های آندروژن، رشد اندام های تناسلی مردانه اتفاق نمی افتد. گیرنده های آندروژن برای رشد موهای ناحیه تناسلی و زیر بغل، تنظیم رشد ریش و فعالیت غدد عرق ضروری هستند. با عدم حساسیت کامل به آندروژن، هیچ فعالیت گیرنده آندروژن وجود ندارد. اگر برخی از سلول‌ها دارای تعداد طبیعی گیرنده‌های فعال باشند، این نشانگان عدم حساسیت جزئی آندروژن است.
این سندرم در کروموزوم X به عنوان یک صفت مغلوب به ارث می رسد. این بدان معنی است که جهش ایجاد کننده سندرم در کروموزوم X قرار دارد. طبق برخی اطلاعات، به ویژه بررسی دلایل نبوغ V.P. افرویمسون، جوآن آرک مبتلا به سندرم موریس بودند.
عملکرد پلیوتروپیک ژن ها
عملکرد پلیوتروپیک ژن ها- این وابستگی چندین صفت به یک ژن است، یعنی اثرات متعدد یک ژن.
مگس سرکه یک ژن دارد سفیدچشم به طور همزمان بر رنگ بدن، طول، بال ها، ساختار دستگاه تولید مثل تأثیر می گذارد، باروری را کاهش می دهد و امید به زندگی را کاهش می دهد. در انسان شناخته شده است بیماری ارثی- آراکنوداکتیلی ("انگشتان عنکبوت" - انگشتان بسیار نازک و بلند) یا بیماری مارفان. ژن مسئول این بیماری باعث اختلال در رشد بافت همبند می شود و به طور همزمان بر ایجاد چندین علامت تأثیر می گذارد: اختلال در ساختار عدسی چشم، ناهنجاری در سیستم قلبی عروقی.
این مفاهیم برای اولین بار در سال 1926 توسط N.V. Timofeev Ressovsky و 0. Vogt برای توصیف تظاهرات متفاوت صفات و ژنهایی که آنها را کنترل می کنند. بیانگر بودندرجه بیان (تغییر) یک صفت در افراد مختلف است که دارای ژن کنترل کننده این صفت هستند. بیان کم و زیاد مشاهده می شود. برای مثال، شدت متفاوت رینیت (آبریزش بینی) در سه بیمار مختلف (A، B و C) با تشخیص مشابه RVI را در نظر بگیرید. در بیمار A، رینیت در بیان می شود درجه خفیف("بوییدن")، که به شما امکان می دهد با یک دستمال در طول روز از پس آن بربیایید. در بیمار B، رینیت به طور متوسط بیان می شود (2-3 دستمال روزانه). در بیمار C - درجه بالاشدت رینیت (5-6 دستمال). وقتی پزشکان در مورد آشکار بودن یک علامت واحد، بلکه در کل بیماری صحبت می کنند، اغلب وضعیت بیمار را رضایت بخش یا با شدت متوسط یا شدید ارزیابی می کنند.
آن ها در این مورد، مفهوم بیان شبیه مفهوم "شدت بیماری" است.
نفوذ- این احتمال بروز یک صفت در افراد مختلف است که دارای ژن کنترل کننده این صفت هستند. نفوذ به عنوان درصد افراد دارای یک صفت خاص از تعداد کل افرادی که ناقل ژن کنترل کننده این صفت هستند اندازه گیری می شود. 0 می تواند ناقص یا کامل باشد.
نمونه ای از بیماری با نفوذ ناقص همان رینیت با 0RVI است. بنابراین، می توان فرض کرد که بیمار A رینیت ندارد (اما علائم دیگری از بیماری وجود دارد)، در حالی که بیماران B و C رینیت دارند. بنابراین، در این مورد، نفوذ رینیت 66.6٪ است.
نمونه ای از بیماری با نفوذ کامل - اتوزومال غالب کریه هانتینگتون(4p16). 0na عمدتا در افراد 31-55 ساله (77٪ موارد)، در سایر بیماران - در سنین دیگر: هم در سال های اول زندگی و هم در 65، 75 سال و بیشتر ظاهر می شود. لازم به ذکر است: اگر ژن این بیماری از یکی از والدین به نوادگان منتقل شود، قطعاً بیماری خود را نشان می دهد که همان نفوذ کامل است. درست است، بیمار همیشه زنده نیست تا تظاهرات کریه هانتینگتون را ببیند، زیرا به دلیل دیگری می میرد.
ژن کپی و دلایل آن
ژنوکپی ها (لات. ژنوکپی) فنوتیپ های مشابهی هستند که تحت تأثیر ژن های غیر آللی مختلف تشکیل می شوند.
تعدادی مشابه تجلی بیرونیعلائم، از جمله بیماری های ارثی، می تواند توسط ژن های مختلف غیر آللی ایجاد شود. این پدیده ژنوکپی نامیده می شود. ماهیت بیولوژیکی کپی های ژن در این واقعیت نهفته است که سنتز مواد یکسان در یک سلول در برخی موارد به روش های مختلف انجام می شود.
در آسیب شناسی ارثی انسان نقش بزرگفنوکپی ها - تغییرات اصلاحی - نیز نقش دارند. آنها به دلیل این واقعیت است که در روند توسعه تحت تأثیر عوامل خارجییک صفت که به یک ژنوتیپ خاص بستگی دارد ممکن است تغییر کند. در این مورد، ویژگی های مشخصه ژنوتیپ دیگر کپی می شود.
یعنی اینها تغییرات یکسانی در فنوتیپ هستند که توسط آلل های ژن های مختلف ایجاد می شوند و همچنین در نتیجه برهم کنش های ژنی مختلف یا اختلال در مراحل مختلف یک فرآیند بیوشیمیایی با توقف سنتز رخ می دهند. خود را به عنوان اثر جهش های خاصی نشان می دهد که عملکرد ژن ها یا تعامل آنها را کپی می کند.
یک صفت (گروه صفات) می تواند به دلایل ژنتیکی مختلف (یا ناهمگنی) ایجاد شود. این اثر، به پیشنهاد ژنتیک آلمانی H. Nachtheim، در اواسط دهه 40 قرن بیستم به دست آمد. نام کپی ژنسه گروه از دلایل شناخته شده برای کپی ژن وجود دارد.
دلایل گروه اولناهمگونی ناشی از پلی لوکوس یا عملکرد ژن های مختلف واقع در مکان های مختلف روی کروموزوم های مختلف را ترکیب می کند. به عنوان مثال، در میان بیماری های ارثی متابولیسم قندهای پیچیده - گلیکوزامینوگلیکان ها، 19 نوع (زیرگروه) موکوپلی ساکاریدوز شناسایی شده است. همه نوع خصوصیات
با نقص در آنزیم های مختلف مشخص می شوند، اما خود را با علائم مشابه (یا مشابه) نشان می دهند بدشکلی گرگویلیکیا فنوتیپ زنگوله کوازیمودو - شخصیت اصلی رمان "کلیسای جامع" نوتردام پاریس» کلاسیک ادبیات فرانسه اثر ویکتور هوگو. یک فنوتیپ مشابه اغلب در موکولیپیدوزها (اختلالات متابولیسم چربی) مشاهده می شود.
نمونه دیگری از پلی لوکوس، فنیل کتونوری است. اکنون نه تنها نوع کلاسیک آن، ناشی از کمبود فنیل آلانین-4-هیدروکسیلاز (12q24.2)، بلکه سه شکل غیر معمول نیز شناسایی شده است: یکی ناشی از کمبود دی هیدروپتریدین ردوکتاز (4p15.1) و دو نوع دیگر. در اثر کمبود آنزیم‌های پیروویل تتراهیدروپترین سنتتاز و تتراهیدروبیوپترین (ژنهای مربوطه هنوز شناسایی نشده‌اند).
نمونه های اضافی پلی لوکوس: گلیکوژنوز (10 ژنوکپی)، سندرم الرز-دانلوس (8)، نوروفیبراماتوز رکلینهاوزن (6)، کم کاری تیروئید مادرزادی (5)، کم خونی همولیتیک(5)، بیماری آلزایمر (5)، سندرم باردت بیدل (3)، سرطان غده پستانی (2).
دلایل گروه دومبا ناهمگنی درون لوکوس متحد شده است. یا به دلیل آللیسم چندگانه (به فصل 2 مراجعه کنید) یا به دلیل وجود ایجاد می شود ترکیبات ژنتیکی،یا هتروزیگوت های مضاعف، دارای دو آلل پاتولوژیک یکسان در مکان های یکسان کروموزوم های همولوگ. نمونه ای از دومی تالاسمی بتا هتروزیگوت (11p15.5) است که در نتیجه حذف دو ژن کد کننده زنجیره بتا گلوبین ها ایجاد می شود که منجر به افزایش محتواهموگلوبین HbA 2 و افزایش (یا طبیعی) سطح هموگلوبین HbF.
دلایل گروه سومترکیب ناهمگونی ناشی از جهش در نقاط مختلفهمان ژن یک مثال فیبروز کیستیک (7q31-q32) است که به دلیل وجود تقریباً 1000 جهش نقطه ای در ژن مسئول بیماری ایجاد می شود. با توجه به طول کل ژن فیبروز کیستیک (250 هزار جفت باز)، انتظار می رود تا 5000 جهش از این دست در آن یافت شود. این ژن پروتئینی را کد می کند که مسئول انتقال غشایی یون های کلرید است که منجر به افزایش ویسکوزیته ترشحات غدد برون ریز (عرق، بزاقی، زیر زبانی و غیره) و انسداد مجاری آنها می شود.
مثال دیگر فنیل کتونوری کلاسیک است که به دلیل وجود 50 جهش نقطه ای در ژن کد کننده فنیل آلانین 4-هیدروکسیلاز (12q24.2) ایجاد می شود. در مجموع انتظار می رود بیش از 500 جهش نقطه ای این ژن در این بیماری شناسایی شود. بیشتر آنها از چندشکلی در طول قطعه محدود (RFLP) یا تعداد تکرارهای پشت سر هم (VNTP) ناشی می شوند. مشخص شده است: جهش اصلی ژن فنیل کتونوری در جمعیت های اسلاو R408 W/
اثر پلیوتروپی
ابهام فوق در ماهیت روابط بین ژن ها و صفات نیز در اثر پلیوتروپییا عمل پلیوتروپیک، زمانی که یک ژن باعث تشکیل تعدادی از صفات می شود.
به عنوان مثال، ژن اتوزومال مغلوب آتاکسی تلانژکتازی، یا سندرم لوئیس بار(11q23.2) مسئول شکست همزمانحداقل شش سیستم بدن (عصبی و سیستم ایمنی, پوست، غشاهای مخاطی دستگاه تنفسی و دستگاه گوارشو همچنین ملتحمه چشم).
مثال های دیگر: ژن سندرم باردت بیدل(16q21) باعث زوال عقل، پلی داکتیلی، چاقی، دژنراسیون رنگدانه شبکیه می شود. ژن کم خونی فانکونی (20q13.2-13.3) که فعالیت توپوایزومراز I را کنترل می کند، باعث کم خونی، ترومبوسیتوپنی، لکوپنی، میکروسفالی، آپلازی می شود. شعاعهیپوپلازی استخوان متاکارپ انگشت اول، ناهنجاری های قلب و کلیه، هیپوسپادیاس، نقاط تاریکپوست، افزایش شکنندگی کروموزوم ها.
پلیوتروپی اولیه و ثانویه وجود دارد. پلیوتروپی اولیهناشی از مکانیسم های بیوشیمیایی عمل پروتئین آنزیم جهش یافته است (به عنوان مثال، کمبود فنیل آلانین-4-هیدروکسیلاز در فنیل کتونوری).
پلیوتروپی ثانویهناشی از عوارض فرآیند پاتولوژیک، در نتیجه پلیوتروپی اولیه ایجاد شده است. به عنوان مثال، به دلیل افزایش خون سازی و هموسیدروز اندام های پارانشیم، ضخیم شدن استخوان های جمجمه و سندرم کبدی در بیمار مبتلا به تالاسمی رخ می دهد.
100 RURجایزه برای سفارش اول
نوع کار را انتخاب کنید کار فارغ التحصیل کار دورهچکیده پایان نامه کارشناسی ارشد گزارش عملی مقاله بررسی گزارش تستمونوگراف حل مسئله طرح کسب و کار پاسخ به سوالات کار خلاقانهطراحی انشا ترکیبات ترجمه ارائه تایپ دیگر افزایش منحصر به فرد بودن متن رساله دکتری کار آزمایشگاهیکمک آنلاین
قیمت را دریابید
اصطلاح "نفوذ" توسط تیموفیف-رسوفسکی معرفی شد. این مفهوم به توانایی ژن ها برای نشان دادن خود در یک ژنوتیپ اشاره دارد. و به صورت ضریب تعداد افراد دارای یک صفت تقسیم بر تعداد کل افراد دارای ژن این صفت بیان می شود. نمونه هایی از نفوذ عبارتند از: رنگ گل پامچال چینی به دمای هوا بستگی دارد. نشانه های 100٪ نفوذ - گروه خونی، راست دست.
بیانگر میزان تجلی یک صفت است. هر دو ویژگی بستگی به شرایط خارجی. نمونه هایی از بیان عبارتند از: ژن elony ("e//e" هموزیگوت) - رنگ بدن سیاه در Drosophila. رنگ بدن خاکستری ("+//+" هموزیگوت)؛ اگر دما کمتر از 20 درجه باشد، رنگ خاکستری تیره ("+//e" هتروزیگوت). اگر بیشتر از 20 درجه باشد، خاکستری ("+//e" هتروزیگوت)؛ بدین ترتیب، دمای پاییننشان دهنده غلبه ژن های مغلوب است و حرارتژن های نیمه غالب
آللیسم چندگانه
اگر ژن داشته باشد تعداد زیادی ازآلل ها، سپس به این گروه یک سری آلل می گویند. مجموعه ای از آلل های ژن مسئول رنگ چشم در مگس سرکه ایجاد شده است: جهش چشم های سفید (سفید - سفید (کروموزوم I)).
P w//w (سفید) x wa// (زردآلو)
F1 w//wa (زرد روشن - مرکب)؛ w// (سفید)
افراد برای یک ژن (ترکیب) معین هتروزیگوت هستند. این ترکیب بازگشتی به نوع وحشی را نشان نمی دهد؛ آنها (افراد) یک تجلی متوسط از ویژگی ها دارند. عدم بازگشت به نوع وحشی است علامت تشخیصیآلل های این جهش ها
wa//wa - کروموزوم I (زردآلو)
+//+ - کروموزوم III (زردآلو)
+//+ - کروموزوم I (روشن)
st//st - کروموزوم III (روشن)
wa و st - کاراکترهای غیر آللی
و + - نوع وحشی
C > ch > cch > آلبینو
چینچیلا آلبینو هیمالیا وحشی
C x sa - شکل وحشی
گندم سیاه و تنباکو دارای ژن هایی هستند که مسئول ناسازگاری کلاله و مادگی هستند:
C1 C2 C3 C4 C5…
Р С1С2 x С1С2 Р С1С2 x С1С3
خود گرده افشانی غیر ممکن است عقیمی جزئی