Examen genetic

Examenul genetic poate fi folosit în caz de risc de apariție a acestei sau acelei încălcări genetice într-o familie. O astfel de testare este acceptabilă numai dacă structura moștenirii genetice a tulburării este bine studiată, este posibilă o terapie eficientă și se utilizează metode de analiză specifice, fiabile și extrem de sensibile, inofensive și inofensive. Predominanța într-o anumită generație trebuie să fie suficient de mare pentru a justifica efortul depus pentru teste.

Testele genetice pot fi proiectate pentru a identifica purtătorii heterozygote ale unei tulburări de gene recesive, dar nu este exprimat (de exemplu, boala Tay-Sach in evrei Ashkenazi, secera negri anemie cu celule, talasemia in mai multe grupuri etnice). Dacă cuplul heterozygos este de asemenea heterozygote, soții sunt expuși riscului de a avea un copil bolnav.

Testele pot fi necesare înainte ca simptomele să apară dacă a apărut o tulburare moștenită majoritară în istoria familiei care apare mai târziu în viață (de exemplu, boala Huntington, cancer mamar). Testarea determină gradul de risc al dezvoltării încălcării, ceea ce înseamnă că o persoană poate lua ulterior măsuri preventive. Dacă testul arată că persoana este purtătorul încălcării, atunci poate lua și decizii privind nașterea puilor.

Testarea prenatală poate include, de asemenea, amniocenteza, prelevarea de probe de villă corionică, analiza cordonului ombilical, analiza sângelui matern, analiza serului matern sau încarnarea fetală. Motivele obișnuite pentru testarea prenatală sunt vârsta mamei (peste 35 de ani); istoricul familial al afecțiunii, care poate fi diagnosticat folosind metode prenatale; anomalii ale rezultatelor analizei serului matern, precum și anumite simptome manifestate în timpul sarcinii.

Examinarea nou-născuților permite utilizarea profilaxiei (dietă specială sau terapie de substituție) a oligofreniei fenilpiruviene, a diabetului de galactoză și a hipotiroidismului.

Crearea genealogiei familiei. În consultarea genetică se utilizează pe scară largă crearea unei genealogii familiale (un arbore genealogic). În acest caz, simbolurile condiționale sunt folosite pentru a desemna membrii familiei și a furniza informațiile necesare despre starea lor de sănătate. Unele tulburări familiale cu fenotipuri identice au câteva modele de moștenire.

[1], [2], [3], [4]

Mitochondial tulburări ADN

Mitochondria conține un cromozom rotund unic, care conține informații despre 13 proteine, diverse ARN-uri și câteva enzime de reglare. Totuși, informațiile despre mai mult de 90% din proteinele mitocondriale sunt conținute în genele nucleare. Fiecare celulă are câteva sute de mitocondrii în citoplasma sa.

Tulburările mitocondriale pot rezulta din anomalii mitocondriale sau anomalii ale ADN-ului nuclear (de exemplu, distrugeri, duplicări, mutații). Țesuturile cu energie ridicată (de exemplu, mușchii, inima, creierul) se află în zona cu risc special de afectare a funcțiilor datorită anomaliilor mitocondriale. Diferitele tipuri de tulburări de funcții tisulare se corelează cu anumite anomalii ADN mitocondriale.

Anomaliile mitocondriale apar in multe afectiuni comune, de exemplu, atunci când unele specii de boala Parkinson (care poate provoca ample mutații prin deleție mitocondriale în celulele ganglionilor bazali) și multe alte tipuri de tulburări ale mușchilor.

Anomaliile mitocondriilor ADN sunt determinate prin moștenire din partea maternă. Toate mitocondriile este moștenită din citoplasma de ou, astfel încât toți descendenții mama bolnavă riscă să moștenească tulburare, dar nu există nici un risc de a moșteni o încălcare a tatălui pacientului. O varietate de manifestări clinice este o regulă care poate fi explicată parțial prin variabilitatea combinațiilor de mutații moștenite și a genomului mitocondrial normal (heteroplasmă) a celulelor și țesuturilor.

Tulburări mitocondriale

încălcare	Descriere
Oftalmoplegia externă cronică progresivă	Paralizia progresivă a mușchilor ectopici, care este, de obicei, precedată de o omisiune progresivă bilaterală, simetrică care începe luni sau ani înainte de paralizie
Sindromul Kearns-Seyr	O variantă multi-sistem de oftalmoplegie externă progresivă cronică, care, de asemenea, cauzează blocarea inimii, degenerarea pigmentară a retinei și degenerarea sistemului nervos central
Herceptin neuropatie optică Leber	Tulburarea instabilă, dar adesea distructivă, bilaterală a vederii care apare cel mai adesea în timpul adolescenței din cauza unei mutații punctuale în mitocondriile ADN
Sindromul Merrff	Convulsii mioclonice, fibre roșii brute, demență, ataxie și miopatie
Sindromul melaselor	Mitologică encefalomiopatie mitocondrială, acidoză lactică și accidente vasculare cerebrale similare cu accident vascular cerebral
Sindromul Pearson	Sindromul anemiei sideroblastice, insuficiența pancreatică și boala progresivă a ficatului, care începe în primele luni de viață și se termină de multe ori cu moartea unui copil

Defecte ale unei gene

Tulburările genetice, care sunt cauzate de o încălcare a unei singure gene ("tulburări mentale"), sunt cele mai simple pentru analiză și cele mai bine studiate în acest moment. Știința a descris multe încălcări specifice de acest tip. Defectele unei gene pot fi autosomale sau legate de cromozomul X, dominante sau recesive.

[5], [6], [7], [8],

Trăsătura dominantă autosomală

Numai o alelă autosomală a genei este necesară pentru exprimarea unei trăsături dominante autozomale; acest lucru înseamnă că heterozigota și homozigotul genei anormale sunt afectate.

În general, se aplică următoarele reguli:

• O persoană bolnavă are un părinte bolnav.
• Un părinte bolnav heterozygios și un părinte sănătos au, în medie, același număr de copii bolnavi și sănătoși; acest lucru înseamnă că riscul de a dezvolta boala este de 50% pentru fiecare copil.
• Copiii sănătoși ai unui părinte bolnav nu trec linia descendenților lor.
• Barbatii si femeile sunt la acelasi risc de a dezvolta boala.

[9], [10], [11], [12]

Autozomal recesiv

Pentru exprimarea unei trăsături autosomale recesive sunt necesare două copii ale unei alele anormale. Unele procent din generații heterozigote (purtători) este mare datorită efectului inițiator (adică, un grup a fost inițiat mai multe persoane, dintre care unul a fost un purtător) sau datorită faptului că transportatorii au un avantaj selectiv (heterozigoției de exemplu, la celule secera boala protejează împotriva malariei).

În general, se aplică următoarele reguli de moștenire:

• Dacă un copil bolnav este născut de părinți sănătoși, ambii părinți sunt heterozygosi și, în medie, unul din patru copii va fi bolnav, unul dintre cei doi este heterozygios și unul din patru este sănătos. 
• Toți copiii unui părinte bolnav și o persoană normală genotipică sunt heterozygote fenotipice normale.
• În medie, jumătate dintre copiii unei persoane bolnave și a unui purtător heterozygos sunt infectate, în 1/3 sunt heterozigote.
• Toți copiii a doi părinți bolnavi se îmbolnăvesc.
• Bărbații și femeile sunt la fel de vulnerabile la infecții.
• Purtătorii de heterozigoți sunt normali fenotipici, dar sunt dirijori ai liniei. Dacă această trăsătură este cauzată de un defect al unei proteine specifice (de exemplu, enzime), o persoană heterozygică are de obicei o cantitate limitată de această proteină. În cazul în care tulburarea este cunoscută, cu ajutorul tehnicilor moleculare genetice este posibil să se identifice persoane heterozigote, normale fenotipice.

Rudele moștenesc cel mai probabil aceeași alelă mutantă, din acest motiv, căsătoriile dintre rude apropiate (cu un singur deget) măresc probabilitatea copiilor bolnavi. Într-o pereche părinte-copil sau un frate soră, riscul de a avea un copil bolnav crește datorită prezenței a 50% din aceleași gene.

[13], [14],

Dominantă legată de cromozomul X

Caracteristicile dominante legate de cromozomul X sunt cuprinse în cromozomul X. Cele mai multe dintre ele sunt foarte rare. De obicei, bărbații devin mai infectați, dar femeile care poartă doar o alelă anormală sunt de asemenea infectate, doar mai puțin în serios.

În general, se aplică următoarele reguli de moștenire:

• Un bolnav trece linia tuturor fiicelor sale, dar nu fiilor săi; Cu toate acestea, dacă un bolnav se căsătorește cu o femeie bolnavă, poate avea un fiu bolnav.
• Pacientii heterozygosi transporta o linie la jumatate din copiii lor, fara sex.
• Copiii homozigoti bolnați trec linia tuturor copiilor lor.
• În două ori mai multe femei bolnave decât bărbați, au o linie, dacă nu a cauzat moartea la bărbați.

Moștenirea unei domenii dominante legate de un cromozom X poate fi dificil de diferențiat de o moștenire dominantă autosomală, cu excepția cazului în care se utilizează teste moleculare. Acest lucru necesită o mare pedigree, cu condiția o atenție sporită copiilor părinți bolnavi, deoarece transferul de trasaturi de la om la om elimina aderenta pe cromozomul X (masculi trec pe fiii lor numai pentru cromozom Y). Unele tulburări ale mortalității cauzate de legăturile X la bărbați.

Gena recesivă legată de cromozomul X

Trăsăturile recesive legate de cromozomul X sunt conținute în cromozomul X.

În general, se aplică următoarele reguli de moștenire:

• Aproape toti pacientii sunt reprezentanti ai sexului masculin. 
• Femeile heterotrofice sunt, de obicei, fenotipice normale, dar modul în care purtătorii pot transmite o anomalie copiilor lor (dar caracterul poate reprezenta o nouă mutație în corpul masculin).
• Un bolnav nu trece niciodată această trăsătură la fiii săi.
• Toate fiicele unui bolnav sunt purtătoare.
• Un purtător de sex feminin trece linia la jumătate din fiii ei.
• Dash-ul nu este transmis fiicelor purtătorului mamei (cu excepția cazului în care moștenesc linia - de exemplu, orbirea colorată - de la tatăl lor), dar jumătate dintre acestea sunt purtători.

Femeie bolnavă are, de obicei să fie proprietarul unei gene anormale de pe ambele cromozomi X (homozigoți) pentru exprimarea trăsătură obținută, adică. E. Are o mamă și un tată bolnav cu o mutatie in heterozigot sau homozigot.

Uneori devine unele expresia genelor in heterozigotă femele pentru mutații asociate cu cromozomul X, dar aceste femei sunt foarte rar afectate la fel de serios ca și în bărbați având doar o pereche de gene (poluzigotnyh). Femeile heterozigote pot dezvolta în cazul în care se întâmplă rearanjare cromozomiale structurale (de exemplu, translocarea X-autozomi, absența sau distrugerea cromozomului X) sau distorsionat X-inactivare. Acesta din urmă are loc într-un stadiu incipient de dezvoltare; aceasta implică, de obicei, o inactivare aleatorie dar echilibrată a cromozomului X moștenit de la tatăl sau de la mamă. Uneori, totuși, cea mai mare parte a inactivării apare în cromozomul X moștenit de la un părinte; acest fenomen și a fost numit distorsionată X-inactivare.

Codominance

În cazul moștenirii codominante, fenotipul heterozygote este diferit de fenotipul ambelor homozigoti. Fiecare alelă dintr-un loc genetic are de obicei un efect pronunțat. De exemplu, codominance detectat în sânge antigene de grup (de exemplu, AB, MN), antigene de leucocite (de exemplu, DR4, DR3), proteine serice, având o mobilitate diferită electroforetică (de exemplu, albumina, globulina tactile) și procese enzimatice (de exemplu, paraoxonase ).

[15], [16]

Moștenire multifactorială

Multe caracteristici (de exemplu, creșterea) sunt distribuite de-a lungul unei curbe parabolice (distribuție normală); această distribuție este în concordanță cu definiția poligenă a liniei. Fiecare caracteristică adaugă ceva sau ia ceva de la diavol, indiferent de alte gene. Cu o astfel de distribuție, un număr foarte mic de oameni descoperă extreme, iar majoritatea sunt în mijloc, deoarece oamenii nu moștenesc mulți factori care acționează într-o singură direcție. Diferiți factori de mediu care accelerează sau încetinesc rezultatul final contribuie la o distribuție normală.

Multe tulburări congenitale comune și boli familiale sunt rezultatul moștenirii multifactoriale. La o persoană bolnavă, tulburarea este suma factorilor genetici și a mediului. Riscul unor astfel de caracteristici semnificativ mai mare la rudele de gradul întâi (50% dintre pacienți au gene umane) decât rudele mai îndepărtate, care sunt susceptibile de a moșteni doar câteva gene anormale.

Tulburările frecvente cauzate de o varietate de factori includ hipertensiunea, arterioscleroza, diabetul, cancerul, bolile de măduvă spinării și artrita. Multe gene specifice sunt susceptibile la diagnostic. Factorii predispozanți determinați genetic, incluzând istoricul familial, parametrii biochimici și moleculari, pot ajuta la identificarea persoanelor care prezintă riscul de a dezvolta boala pentru luarea măsurilor preventive.

Moștenire neconvențională

Mozaicismul. Mozaicul este prezența a 2 sau mai multe linii celulare, care diferă în funcție de genotip sau fenotip, dar se întorc la același zigot. Probabilitatea unei mutații este ridicată în timpul diviziunii celulare în orice organism multiculos mare. De fiecare dată când există o diviziune celulară, în genom, conform calculelor, există 4 sau 5 modificări. Astfel, orice organism multiculos mare are subclone de celule cu compoziție genetică ușor diferită. Aceste mutații somatice - mutații care au apărut în timpul diviziunii mitotice a unei celule - nu pot conduce la o trăsătură pronunțată sau la o boală pronunțată, ci pot fi clasificate drept întreruperi, ducând la schimbări fragmentare. De exemplu, sindromul McCune-Albright provoacă modificări displazice fragmentare ale oaselor, tulburări ale glandei endocrine, modificări pigmentare fragmentare și, în cazuri foarte rare, disfuncții ale inimii sau ficatului. Dacă o astfel de mutație a apărut în toate celulele, aceasta ar cauza o moarte precoce, dar mozaicul (hima) supraviețuiește deoarece țesuturile normale susțin lucrarea țesuturilor anormale. Uneori, un părinte cu o singură tulburare genetică pare să posede o formă slabă a bolii, dar, de fapt, este un mozaic. Descendenții pot fi afectați într-o formă mai gravă dacă mostenesc o celulă embrionară cu o mutație în alele și, prin urmare, primesc o anomalie în fiecare celulă. Cromozomul mozaic este evident în unele embrioni și poate fi detectat în placentă prin prelevarea de eșantioane de viermi corionici. Majoritatea embrionilor și fetusilor care au anomalii cromozomiale sunt predispuși la avort spontan. Cu toate acestea, prezența celulelor normale în stadiile incipiente de dezvoltare poate susține unele anomalii cromozomiale, permițând copilului să se nască în viață.

Imprimarea genomică. Imprimarea genomică este o expresie diferențiată a materialului genetic, în funcție de faptul că este moștenit de la mamă sau tată. Diferența de exprimare apare din activarea diferită a genei. Imprimarea genomică depinde de țesutul și stadiul de dezvoltare. O bivala, sau mostenita de la ambii parinti, expresia unei alele, poate aparea in unele tesuturi, cu expresia unei alele moștenite de la un părinte care apare în alte țesuturi. În funcție de faptul dacă manifestarea genetică este moștenită de la mamă sau de la tată, un nou sindrom poate apărea dacă gena a fost imprimată genetic. O atenție deosebită ar trebui acordată amprentei genomice în cazul în care încălcările sau bolile au fost transmise printr-o generație.

Dysomia unuia dintre părinți. Disomia unuia dintre părinți apare atunci când cei doi cromozomi ai perechii sunt moșteniți de la un singur părinte. Acest lucru se întâmplă foarte rar și, așa cum se crede de obicei, este asociat cu eliberarea trisomică. Aceasta înseamnă că zigotul a avut inițial trei cromozomi, dar unul dintre ei a fost pierdut, ceea ce a dus la dizomiția considerată în o treime din cazuri. În acest caz, pot apărea efectele imprimării, deoarece nu există informații despre cel de-al doilea părinte. De asemenea, în cazul în care există copii ale aceluiași cromozom (izodisomiya), care conțin o alela anormală a tulburărilor autozomale recesive, persoanele bolnave sunt la risc pentru aceștia din urmă, în ciuda faptului că este purtătorul de un singur părinte.

Tulburări recurente triplete (trinucleotide). Un triplet de nucleotide apare frecvent și uneori are multe repetări. Se întâmplă ca numărul de tripleți din genă să crească de la o generație la alta (gena normală are relativ puține repetiții triplete). Atunci când gena este transmisă de la o generație la alta, sau, uneori, apare ca rezultat al diviziunii celulare din organism, triplet repetarea pot prolifera și să crească, împiedicând funcționarea normală a genei. O astfel de creștere poate fi detectată în cursul studiilor moleculare, acest tip de modificare genetică nu este de obicei, dar aceasta are loc în anumite afecțiuni (de exemplu, distrofic miotonie, fragil retard X mental), in special cele asociate cu sistemul nervos central (de exemplu, boala Huntington).

Anticipare (anticipare). Anticiparea are loc atunci când boala are o fază de debut precoce și este mai pronunțată în fiecare generație ulterioară. Anticiparea poate apărea atunci când părintele este un mozaic (chimera), iar copilul are o mutație completă în toate celulele. Este, de asemenea, capabil să se manifeste într-un triplet care se repetă atunci când numărul repetițiilor și, în consecință, severitatea daunelor fenotipului crește cu fiecare urmaș.