Genetikstörungen: 2 Haupttypen von Genetikstörungen beim Menschen

Genetische Störungen beim Menschen werden in zwei Segmente unterteilt: 1. Genetische Störungen des Menschen aufgrund chromosomaler Abnormalitäten, 2. Gen-bedingte Störungen des Menschen!

A. Humangenetische Störungen aufgrund chromosomaler Abnormalitäten:

(Chromosomenstörungen)

Diese genetischen Störungen werden durch das Fehlen oder übermäßige oder abnormale Anordnung eines oder mehrerer Chromosomen verursacht.

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Dies sind nicht vererbbar, und die Stammbaumanalyse einer Familie hilft nicht, das Vererbungsmuster solcher Chromosomenstörungen zu verfolgen. Dies sind zwei Arten: Anomalien aufgrund von Aneuploidie und Aberrationen entweder in Autosomen oder in Geschlechtschromosomen.

(a) autosomale Abnormalitäten:

Diese sind auf autosomale Aneuploidie und Aberrationen zurückzuführen. Einige der häufigsten genetischen Erkrankungen dieser Gruppe sind folgende:

1. Down-Syndrom (mongolische Idiotie, Mongolismus, 21-Trisomie):

Die Störung wurde erstmals 1866 von Langdon Down gemeldet. Es ist eine autosomale Aneuploidie, die durch das Vorhandensein eines zusätzlichen Chromosoms Nummer 21 verursacht wird, wie von Lejeune im Jahr 1959 gezeigt wurde. Beide Chromosomen des Paars 21 gehen aufgrund der Nichtdisjunktion während der Oogenese in ein einzelnes Ei über. Das Ei besitzt also 24 Chromosomen anstelle von 23 und die Nachkommenschaft hat 47 Chromosomen (45 + XY bei Männern, 45 + XX bei Frauen) anstelle von 46.

Das Down-Syndrom wird auch als 21-Trisomie bezeichnet. Sie zeichnet sich durch ein abgerundetes Gesicht, einen breiten Vorderkopf, einen ständig geöffneten Mund, eine hervorstehende Zunge, eine vorstehende Unterlippe, einen kurzen Hals, flache Hände und stumpfe (kleine) Finger, viele "Schlaufen" an den Fingerspitzen, grobes und glattes Haar, zerfurchte Zunge aus, breite Handfläche mit charakteristischer Palmerfalte, die den ganzen Weg über die Handinnenfläche und die mongolische Augenlidfalte (Epicanthus) zieht.

Das Opfer hat wenig Intelligenz (IQ unter 40). Herz und andere Organe können defekt sein. Gonaden und Genitalien sind unentwickelt. Es ist eines von 750 Babys bei der Geburt betroffen, aber die Hälfte der Feten, die an diesem Syndrom leiden, brechen spontan ab (Fehlgeburt). Die Nicht-Disjunktion ist mehr bei Frauen. Die Häufigkeit der Nichtdisjunktion des Chromosomenpaares 21 nimmt mit dem Alter der Mutter zu. Bei Müttern unter 25 Jahren beträgt das Risiko für ein Kind mit Down-Syndrom 1 im Jahr 2000; bei 30 ist es 1 zu 900; bei 40, 1 von 100 und bei 45, 1 von 40. Dieses erhöhte Risiko bei älteren Frauen ist auf Faktoren zurückzuführen, die das meiotische Chromosomenverhalten mit zunehmendem Alter der Frau beeinträchtigen.

Bei weiblichen Frauen beginnt die Meiose im Fötus mit der Produktion von Eizellen, die jedoch erst nach Befruchtung des Eies abgeschlossen ist. Während der langen Zeit vor der Befruchtung werden die Eizellen in Prophase I angehalten. In diesem suspendierten Zustand können die Chromosomen ungepaart werden. Je länger die Zeit in Prophase I ist, desto größer ist die Chance, dass die Chromosomen nicht disjunkt werden.

Das Down-Syndrom tritt nicht in den Familien auf, da es mit einem abnormalen Verhalten der Chromosomen während der Meiose zusammenhängt. Etwa 3-4% der Down-Syndrom-Fälle beruhen jedoch auf einer Translokation des Chromosoms 21 auf das Chromosom 14 oder weniger häufig auf das Chromosom 22, und eine noch weniger häufige Ursache ist eine 21 bis 21-Translokation. Man spricht von familiärem Down-Syndrom. Die Anzahl der Chromosomen bleibt 46, aber es gibt eine partielle Trisomie.

2. Edward-Syndrom (18-Trisomie):

Es wurde von Edward im Jahr 1960 beschrieben. Dieses Syndrom ist auf eine zusätzliche Chromosomenzahl 18 zurückzuführen. Die Gesamtzahl der Chromosomen beträgt somit 47. Sie tritt häufiger bei Frauen als bei Männern auf. Die Häufigkeit dieser Anomalie beträgt etwa 1 von 8000 Lebendgeburten. Die betroffene Person hält die Finger fest an der Handfläche. Andere Symptome sind kleine Kiefer, deformierte Ohren, kleiner Mund, Nase und Finger, kleines Brustbein und Becken. Der Patient ist geistig zurückgefahren und stirbt innerhalb von 6 Monaten nach der Geburt.

3. Patau-Syndrom (13-Trisomie):

Es wurde 1960 von Patau beschrieben. Dieses Syndrom ist auf ein zusätzliches Chromosom Nummer 13 zurückzuführen. Die betroffene Person hat einen kleinen Kopf und Abnormalitäten in Gesicht, Augen und Vorderhirn, Lippen- und Gaumenspalte, tief angesetzte, deformierte Ohren, kleines Kinn und Hände werden oft in der für das Edward-Syndrom beschriebenen Weise geballt. Sie tritt bei etwa 1 von 20.000 Lebendgeburten auf. Die durchschnittliche Lebenserwartung der betroffenen Person beträgt etwa 4 Monate.

4. Cri du Chat (Katzenschrei) -Syndrom:

Die betroffenen Neugeborenen schreien wie das Miauen einer Katze. Es wurde erstmals 1963 in Frankreich von Lejeune beschrieben. Daher heißt es Cri du Chat (Cat Cry). Diese Bedingung ist auf eine Streichung des halben Teils im kurzen Arm der Chromosomennummer zurückzuführen

5. Es ist sehr selten:

Die betroffene Person hat einen kleinen Kopf, weit auseinander liegende Augen, ein mondähnliches Gesicht, ein Weinen wie ein Kätzchen, ein zurückweichendes Kinn und eine angeborene Herzkrankheit.

5. myeloische Leukämie

Ursache ist die Deletion eines Teils des langen Arms des Chromosoms 22 und seine Hinzufügung zum Chromosom 9 (reziproke Translokation). Es bewirkt eine Änderung der Konformation des C-Abl-Proteins und aktiviert ein latentes onkogenes Potenzial, das die Produktion von überschüssigen Leukozyten bewirkt und daher als chronische granulytische Leukämie oder chronisch myeloische Leukämie (CML) bezeichnet wird. Das mangelhafte 22. Chromosom, dessen ein kleines Segment vom langen Arm gestrichen ist, wird Philadelphia-Chromosom genannt, wie es erstmals in der Stadt Philadelphia im Jahr 1959 berichtet wurde.

(b) Geschlechtschromosomenanomalien:

Diese sind auf geschlechtschromosomale Aneuploidie zurückzuführen und lauten wie folgt:

1. Turner-Syndrom:

Das Turner - Syndrom (Turner, 1938) beruht auf einer Monosomie (2n - 1). Es besteht aus der Vereinigung eines allosomenfreien Eies (22 + 0) und eines normalen X-Spermas oder eines normalen Eies und eines allosomfreien Spermas (22 + 0). Das Individuum hat 2n = 45 Chromosomen (44 + XO) anstelle von 46. Bei diesen Personen handelt es sich um sterile Frauen mit rudimentären Eierstöcken, die mit Bindegewebe, unentwickelten Brüsten, kleinem Uterus, geschwollenen Fingern (peripherem Lymphödem) und kleiner Statur (weniger als 5) gefüllt sind Füße), ein vernetzter Hals und abnorme Intelligenz, Herz-Kreislauf-Anomalien und Hörstörungen.

Sie dürfen weder menstruieren noch ovulieren. Eine von 3000 weiblichen Geburten ist ein Opfer (Abb. 5.45).

44 + YO-Kombination (oder männliches Turner-Syndrom) ist nicht lebensfähig, so dass es in der Natur nicht vorkommt.

2. Klinefelter-Syndrom:

Das Klinefelter-Syndrom (Klinefelter, 1942) beruht auf einer Trisomie des Geschlecht (X) -Chromosoms. Es wird durch die Vereinigung eines anormalen XX-Eies mit einem normalen Y-Sperma oder einem normalen X-Ei und einem anormalen XY-Sperma gebildet.

Das Individuum hat 47 Chromosomen (44 + XXY). Bei diesen Personen handelt es sich um sterile Männer (als feminisiert bezeichnete Männer) mit unentwickelten Hoden, geistiger Behinderung, Frauen wie spärlichen Körperbehaarung und Kniee, langen Gliedmaßen und mit einigen weiblichen Merkmalen wie weiblicher Tonlage und vergrößerten Brüsten (Gynäkomastie). Es wird angenommen, dass je mehr X-Chromosomen der psychische Defekt ist (Abb. 5.46). Eine von 500 männlichen Geburten ist Opfer dieses Syndroms.

3. Superfemales (weibliches Poly X-Syndrom):

Solche Individuen haben 47 (44 + XXX, Triple-X), 48 (44 + XXXX) oder 49 (44 + XXXXX) Chromosomen. Diese Frauen sind durch abnormale sexuelle Entwicklung und geistige Behinderung gekennzeichnet. Die Anzahl der Barr-Körper ist um eins geringer als die Gesamtzahl der X-Chromosomen. Die Geburtshäufigkeit von 44 + XXX beträgt 1 zu 1500. Die Symptome sind mit zunehmender Anzahl von X-Chromosomen schwerwiegender. Solche Frauen sind größer und haben normalerweise eine normale Fruchtbarkeit.

4. Supermales (männliches Poly-Y-Syndrom):

Solche Personen haben 47 (44 + XYY) Chromosomen. Diese Männer sind durch abnorme Körpergröße, geistige Behinderung, antisoziale und kriminelle Geisteshaltung (kriminelles Syndrom oder Jacob-Syndrom) gekennzeichnet. Es gibt eine Überproduktion von männlichen Sexualhormonen. Supermales sind aggressiver als normale Männer. Seine Häufigkeit beträgt 1: 1000. Solche Männer sind mit 1Q 80-120 höher. Sie sind normal in sexueller Funktion, Fruchtbarkeit und Genitalien.

Zusammenfassung der unterschiedlichen Anzahl von Sexualchromosomen im Menschen:

B. Mendelianische oder genetisch bedingte Erkrankungen des Menschen:

Diese Störungen werden durch Mutationen in einzelnen Genen bestimmt. Sie werden an die Nachkommen nach den Mendelschen Prinzipien weitergegeben. Das Erbschaftsmuster solcher Mendelscher Störungen kann in einer Familie durch die Stammbaumanalyse ermittelt werden. Einige häufige Erkrankungen von Mendel oder Genen sind folgende:

(a) Genmutationen in Autosomen:

Dies sind zwei Arten: rezessiv und dominant.

(i) rezessive Merkmale:

Diese werden durch rezessive autosomale Gene verursacht, wenn sie im homologen Zustand vorliegen.

1. Alkaptonurie:

Dies war eine der ersten angeborenen Stoffwechselerkrankungen, die Garrod im Jahr 1908 beschrieben hatte. Es handelt sich um eine autosomale, rezessive Stoffwechselstörung, die aufgrund eines Mangels eines Oxidaseenzyms entsteht, das für den Abbau von Tyrosin erforderlich ist. Seine toxische Nebenprodukt Homogentisinsäure (auch Alcapton genannt) sammelt sich an. Die Krankheit wird als Alkaptonurie (auch als Alcaptonurie bezeichnet) bezeichnet. Das Fehlen des Enzyms ist auf das Fehlen der normalen Genform auf Chromosom 3 zurückzuführen, die die Synthese des Enzyms steuert.

Daher sammelt sich Homogentisinsäure in den Geweben und wird auch im Urin ausgeschieden. Am häufigsten betroffene Gewebe sind Herzklappen, Knorpel (Ochronose), Gelenkkapseln, Bänder und Sehnen.

Wenn der Urin dieser Patienten einige Stunden in der Luft stehen gelassen wird, wird er aufgrund der Oxidation von Homogentisinsäure schwarz. AA und Aa sind normal, aber aa ist alkaptonurisch. Die Hauptfehler sind Herzprobleme, Arthritis, Nieren- und Prostatasteine. Nitisinon gibt Erleichterung.

2. Albinismus:

Es ist eine autosomale, rezessive genetische Störung. Sie wird durch das Fehlen des Enzyms Tyrosinase verursacht, das für die Synthese von Melaninpigment aus Dihydroxyphenylalanin wesentlich ist. Das Gen für Albinismus (a) produziert nicht das Enzym Tyrosinase, sondern sein normales Allel (A). Somit ist nur ein homozygot rezessives Individuum (aa) von dieser Krankheit betroffen. Albinos (Personen mit Albinismus) haben kein dunkles Pigment Melanin in Haut, Haar und Iris. Obwohl Albinos schlecht sehen können, führen sie ein normales Leben.

3. Tay-Sach-Krankheit (TSD) / infantile amourotische Idiotie:

Es ist eine autosomale, rezessive genetische Störung. Homozygote Kinder zeigen eine Degeneration des Zentralnervensystems aufgrund der Ansammlung eines Fettstoffs (Sphingolipid) in den Nervenzellen. Dies wird durch das Enzym verursacht (3-DN-Acetylhexosaminidase, die bei normalen Individuen in zwei Formen A und B vorliegt. In.TSD ist nur die A-Form vorhanden, die ß-Form nicht. Diese Krankheit wurde zuerst von Warren berichtet Tay im Jahre 1881.

Später, 1887, beschrieb Bernard Sach die erste pathologische Beschreibung der Krankheit. Kinder mit Tay-Sach-Krankheit werden normal geboren, entwickeln jedoch später in einigen Monaten aufgrund von Fehlern im Fettstoffwechsel schwere Hirn- und Rückenmarksschäden. Das geistig zurückgebliebene und progressiv gelähmte Kind stirbt in drei bis vier Jahren. Es gibt keine Behandlung für diese Krankheit und somit keine Überlebenden.

4. Gaucher-Krankheit:

Es ist eine autosomale, rezessive genetische Störung. Bei dieser Störung ist der Abbau von Fettsäure Cerebrosid beeinträchtigt, was zu einer Ansammlung von Lipidmaterialien in Körpergewebe und Blut führt. Es wird durch ein autosomal rezessives Gen auf Chromosom 1 verursacht. Es hemmt die Aktivität eines Enzyms Glucocerebrosidase im Lysosom. Folglich kommt es zu einer Anhäufung von Cerebrosid (einem Sphingolipid). Es gibt eine Vergrößerung der Milz und der Leber und eine Ausdehnung einiger Gliedmaßen.

5. Sichelzellenanämie (Herrick, 1904):

Sichelzellenanämie ist eine autosomale Erbkrankheit, bei der die Erythrozyten sich unter Sauerstoffmangel sich wie bei anstrengenden Übungen und in großen Höhen sichelförmig bilden. Die Störung oder Krankheit wird durch die Bildung eines abnormalen Hämoglobins namens Hämoglobin-S verursacht. Wie Ingram (1958) herausgefunden hat, unterscheidet sich Hämoglobin-S von normalem Hämoglobin-A nur in einer Aminosäure - der 6. Aminosäure der P-Kette.

Hier wird Glutaminsäure durch Valin ersetzt, da T in der zweiten Position des Triplett-Codons (CTC) von T durch A ersetzt wird, die in С AC geändert wird. Das Gen befindet sich auf Chromosom 11. Das Codon CTC wird in GAG (für Glutaminsäure kodierend) transkribiert, aber aufgrund von Substitutionen von T durch A wird das neue Codon CAC in GUG, das für Valin kodiert, transkribiert. Dies ist die Hauptwirkung des Allels.

Sichelzellenkrise entwickelt sich unter Sauerstoffmangelbedingungen. 6-Valin bildet hydrophobe Bindungen mit komplementären Stellen anderer Globinmoleküle. Es verzerrt ihre Konfiguration. Als Ergebnis werden Erythrozyten mit Hämoglobin-S sichelförmig. Dies ist einer der sekundären Effekte. Andere Sekundäreffekte resultieren aus den sichelförmigen Erythrozyten. Die Zellen können keine engen Kapillaren passieren.

Sie neigen dazu, zu gerinnen und zu degenerieren. Es kommt zu Anämie. Verstopfte Blutkapillaren reduzieren die Durchblutung. Geweben wird der Sauerstoff entzogen. Gelbsucht kann erscheinen. Milz und Gehirn werden geschädigt. Der Patient spürt akute Kopfschmerzen und Muskelkrämpfe. Die Homozygoten, die nur Hämoglobin-S haben, sterben normalerweise vor Erreichen der Reife, da Erythrozytenverzerrung und -degeneration selbst bei normaler Sauerstoffspannung auftreten.

Trotz der schädlichen Wirkung bleibt das Allel für Sichelzellanämie in der menschlichen Bevölkerung bestehen, da es in von Malaria befallenen Gebieten wie dem tropischen Afrika überlebenswichtig ist. Malariaparasiten können die Erythrozytenmembran nicht durchdringen und Schaden anrichten. Weiterhin leiden die Sichelzellenheterozygoten nicht immer an einem Syndrom. Ihre Erythrozyten scheinen normal zu sein, bis es zu Sauerstoffmangel kommt, wenn einige sichelförmige Erythrozyten beobachtet werden können (Abb. 5.47).

Das Gen für sichelzellige Erythrozyten wird durch Hbs dargestellt, während das Gen von normalen Erythrozyten als Hb ^{A geschrieben wird} . Die Homozygoten für die beiden Typen sind Hbs Hb ^s und Hb ^A Hb ^A. Die Heterozygoten werden als Hb ^A Hb ^{s geschrieben} . Wenn zwei Sichelzellenheterozygoten heiraten, produzieren sie drei Arten von Kindern - homozygote normale, heterozygote Träger und homozygote Sichelzellen im Verhältnis 1: 2: 1. Homozygote Sichelzellige (Hb ^s Hb ^s ) sterben jedoch in der Kindheit ( vor dem reproduktiven Alter) aufgrund akuter Anämie. Daher wird ein Verhältnis von einem normalen zu zwei Trägern erhalten.

6. Thalassämie:

Es wurde von Cooley (1925) entdeckt, aber der Begriff wurde von Whipple und Bradford (1932) nach seiner Verbreitung im Mittelmeerraum gegeben. Die Störung tritt auch im Nahen Osten, auf dem indischen Subkontinent und in Südostafrika auf.

Thalassämie ist eine autosomal-rezessive Blutkrankheit, die bei Kindern von zwei nicht betroffenen Trägern (heterozygoten Eltern) auftritt. Der Defekt kann aufgrund einer Mutation oder Deletion der Gene auftreten, die die Bildung von Globinketten (üblicherweise a und (3) von Hämoglobin) steuern.

Die unausgewogene Synthese von Globinketten von Hämoglobin verursacht Anämie. Anämie ist das Merkmal der Krankheit. Je nach betroffener Globinkette gibt es drei Arten von Thalassämie: a, p und 8.

Alpha-Thalassämie:

Ursache ist die fehlerhafte Bildung von a-Globin. Letztere wird durch zwei Gene auf dem Chromosom 16, HBA1 und HBA2, mit insgesamt vier Allelen kontrolliert. Personen mit einem defekten Allel sind stille Träger, während zwei defekte Allele a-Thalassämie minor produzieren.

Bei drei defekten Allelen kommt es bei Säuglingen zu einer Anhäufung von Tetrameren mit P-Kette, den sogenannten Hämoglobin Barts (y ₄ ), und bei Erwachsenen auf Hämoglobin H (P ₄ ). Es gibt Anämie, Gelbsucht, Hepatosplenomegalie und Knochenveränderungen. Alle defekten Allele töten den Fötus (Hydrops foetalis), was zu Geburt oder Tod kurz nach der Geburt führt.

Beta-Thalassämie:

Es gibt eine verminderte Synthese von P-Globin. Der Defekt ist auf Allele des HBB-Gens zurückzuführen, die auf Chromosom 11 vorhanden sind. Personen mit einem defekten Allel leiden unter Thalassämie mit einer größeren Anzahl an mikrozytären Erythrozyten und einer geringeren Menge an Hämoglobin. Personen mit beiden defekten Allelen leiden an Cooleys Anämie oder Thalassämie. Es gibt schwere hämolytische Anämie, Hepatosplenomegalie, Herzvergrößerung und Skelettverformungen.

Delta-Thalassämie:

Es tritt aufgrund eines defekten Allels des HBD-Gens auf Chromosom 11 auf, das die Delta-Kette von Hämoglobin bildet. Erwachsene haben etwa 3% Hämoglobin, bestehend aus α- und ƍ-Ketten. Daher ist die Wirkung dieser Thalassämie gering.

Thalassämie ist ein quantitatives Problem der Synthese von zu wenigen Globinmolekülen, während Sichelzellenanämie ein qualitatives Problem der Funktionsstörung von Globinmolekülen ist.

7. Mukoviszidose (CF):

Es ist eine abnormale rezessive Erkrankung von Säuglingen, Kindern und jungen Erwachsenen, die auf ein auf Chromosom 7 vorhandenes rezessives autosomales Allel zurückzuführen ist. In 70% der Fälle liegt es an der Deletion von drei Basen. Es ist üblich bei kaukasischen Nordeuropäern und weißen Nordamerikanern. Die Krankheit hat ihren Namen von den fibrösen Zysten, die im Pankreas auftreten. Es produziert ein defektes Glykoprotein.

Das defekte Glykoprotein verursacht die Bildung von dickem Schleim in Haut, Lunge, Pankreas, Leber und anderen sekretorischen Organen. Der Schweiß des Patienten enthält einen sehr hohen Anteil an Na ⁺ und Сl ^- . Der Mechanismus zum Transport von Chloridionen in der Zelloberflächenmembran von Epithelzellen ist fehlerhaft. Die Ansammlung von dickem Schleim in der Lunge führt zur Verstopfung der Atemwege. Deshalb wurde die Krankheit auch Mucoviscoides genannt.

Es kommt zu rezidivierenden Lungeninfektionen und irreversiblen Lungenschäden. Die Schleimablagerung in der Bauchspeicheldrüse blockiert die Sekretion von Pankreassaft. Es gibt eine Fehlverdauung von Lebensmitteln mit hohem Fettgehalt im Stuhl. Die Leber kann sich einer Zirrhose unterziehen. Die Produktion von Galle ist beeinträchtigt. Vasa deferentia von Männern erleidet Atrophie.

Neugeborene können durch Verdickung von Mekonium eine Verstopfung aufweisen. Der Schweiß des Leidenden ist salziger. Kind schmeckt nach einem Kuss salzig. Die Häufigkeit bei der Geburt dieser Erkrankung beträgt 1: 1800 bei Weißen und 1: 100000 Geburten bei Afrikanern und Asiaten. Die Träger dieser Krankheit haben eine erhöhte Cholera-Resistenz.

(ii) Dominante Merkmale:

Diese werden durch dominante autosomale Gene verursacht. Einige der vorherrschend autosomal vererbten Erkrankungen des Menschen sind (i) Achondroplasia - eine Form des Zwergwuchses, bei der lange Knochen nicht wachsen, (ii) Polydaktylie - Anwesenheit von zusätzlichen Fingern und Zehen, (iii) Brachydaktyie - abnormale kurze Finger und Zehen, (iv) Eine Störung, bei der die Zahnkronen leicht zerstört werden, (v) Huntington-Krankheit oder Huntington-Chorea - eine Störung, bei der eine Verschlechterung der Muskeln und des Geistes auftritt. Es kommt zu einem allmählichen Verlust der motorischen Kontrolle, was zu unkontrollierbarem Schütteln und tanzartigen Bewegungen (Chorea) führt. Das Gehirn schrumpft zwischen 20 und 30%, gefolgt von Sprachverschmierungen, Gedächtnisverlust und Halluzinationen. Die Lebenserwartung beträgt durchschnittlich 15 Jahre nach Auftreten der Symptome. Diese Störung tritt erst im Alter von 25 bis 55 Jahren auf. Das defekte Gen ist autosomal dominant und befindet sich auf Chromosom 4. Dieses defekte Gen hat 42-100 Wiederholungen von CAG anstelle von 10-34 Wiederholungen im normalen Gen. Die Häufigkeit dieser Erkrankung beträgt 1: 10000 bis 1: 20000. (vi) Verkostung von Phenylthiocarbamid (PTC), (vii) tumorähnliche Wucherungen am Körper (Neurofibromatose), (viii) Wollhaare, (ix) Aniridia (Abwesenheit von Iris im Auge).

Alzheimer-Erkrankung:

Diese neurodegenerative Erkrankung des Gehirns wird durch die Anhäufung von Amyloid-Protein-Plaques im Gehirn verursacht, was zur Degeneration von Neuronen führt. Die Aktivität der Cholinacetyltransferase ist beeinträchtigt. Das involvierte Protein Amyloid-P-Peptid wird im Gehirn auf verschiedene Weise hergestellt und verarbeitet.

Diese Krankheit ist auf das Altern und die Beteiligung von zwei defekten autosomalen Allelen zurückzuführen, eines auf dem Chromosom 21 und eines auf dem Chromosom 19. Diese Krankheit tritt häufig beim Down-Syndrom auf (21-Trisomie). Verschiedene Gene wurden mit der Alzheimer-Krankheit in Verbindung gebracht, aber diese Gene sagen nur die Anfälligkeit für Krankheiten voraus. Diese Krankheit ist durch Demenz (geistige Verschlechterung) gekennzeichnet, die zum Gedächtnisverlust führt. Es wurde festgestellt, dass ein Bakteriophagenspray die Auswirkungen der Krankheit verringert.

(b) Genmutationen in Geschlechtschromosomen:

Einige genetische Störungen werden durch Veränderungen (Substitution) der in den Geschlechtschromosomen liegenden Gene hervorgerufen. Diese Störungen werden geschlechtsgebunden genannt. Die Übertragung geschlechtsgebundener Charaktere (Merkmale) von Eltern an Nachkommen wird geschlechtsgebundene Vererbung genannt. Nachfolgend sind die geschlechtsgebundenen Erkrankungen aufgeführt, die durch ein im X-Chromosom lokalisiertes rezessives Gen verursacht werden und bei Männern mehr als bei Frauen auftreten.

1. Hämophilie (John Otto, 1803):

Es handelt sich um eine geschlechtsgebundene Krankheit, die auch als blutende Krankheit bezeichnet wird, da der Patient selbst bei einem geringfügigen Schnitt weiter blutet, da er oder sie nicht das natürliche Phänomen der Blutgerinnung aufgrund des Fehlens von antihämophilischem Globulin oder Faktor VIII (Hämophilie) besitzt. A) und Plasma-Thromboplastin-Faktor IX (Hämophilie-B, Weihnachtskrankheit) unerlässlich.

Infolge kontinuierlicher Blutungen kann der Patient an Blutverlust sterben. Es gibt keine dauerhafte Heilung der Krankheit. Die Bluttransfusion von normalem Blut wird jedoch überprüft, da sie die entscheidenden Faktoren für die Blutgerinnung darstellt. Antihämophiles Globulin ist auch für die Anwendung bei Hämophilie A verfügbar.

Hämophilie (= Hämophilie) ist genetisch bedingt durch das Vorhandensein eines rezessiv geschlechtsgebundenen Gens h, das vom X-Chromosom getragen wird. Ein Weibchen wird nur dann hämophil, wenn beide X-Chromosomen das Gen tragen (X ^h X ^h ). Solche Frauen sterben jedoch im Allgemeinen vor der Geburt, weil die Kombination dieser beiden rezessiven Allele tödlich ist.

Eine Frau mit nur einem Allel für Hämophilie (XX ^h ) scheint normal zu sein, da das Allel für die normale Blutgerinnung auf dem anderen X-Chromosom dominiert. Solche Frauen sind als Träger bekannt. Im Falle von Männern kann sich ein einzelnes Gen für den Defekt selbst exprimieren, da das Y-Chromosom kein entsprechendes Allel (XhY) enthält.

Die Hämophilie-Krankheit (Königliche Krankheit) ist in den europäischen Königsfamilien recht häufig. Die Krankheit verbreitete sich durch die Kinder von Königin Victoria (1819-1901). Die Vorfahren der Königin besaßen die Krankheit nicht. Es scheint, dass sich das Gen für Hämophilie entweder in den Keimzellen ihres Vaters oder durch Mutation entwickelt hat. Da das Gen für die Hämophilie geschlechtsgebunden ist, zeigt es eine kreuzweise Vererbung. Seine Häufigkeit beträgt 1: 7000 bei männlichen und 1: 10000000 bei weiblichen Tieren.

Ein hämophiles (= hämophiles) männliches Baby kann von einem normalen Paar geboren werden, wenn die Frau Trägerin der Hämophilie ist (XX ^h ). Die Eizellen einer solchen Frau müssen aus zwei Arten (X) und (X ^h ) bestehen. Durch die Verschmelzung mit den normalen Spermien (X) und (Y) des Mannes können vier Arten von Kindern entstehen: XX, XX, X, Y, XY (Abb. 5.50).

Mit anderen Worten, 50% der Jungenbabys sowie 50% der Mädchenbabys erhalten das Gen für Hämophilie durch das ^Xh- Chromosom ihrer Mutter. Der Defekt tritt jedoch bei den Mädchen nicht auf, da auf dem zweiten X-Chromosom (XX ^h ) ein Allel für die normale Blutgerinnung vorhanden ist.

Daher bleiben die Mädchen Babys Träger. 50% der männlichen Babys, die das defekte Gen für Hämophilie (X ^h Y) erhalten, leiden an der Krankheit, da ihr Y-Chromosom kein Allel für sie enthält.

Wenn ein Hämophilie-Mann eine normale Frau heiratet, tritt die Krankheit bei keinem der unmittelbaren Kinder auf, da das X-Chromosom des Mannes, das die Hämophilie trägt, direkt auf die Tochter übertragen wird. Die Töchter erhalten von der Mutter ein normales X-Chromosom.

Daher werden sie Träger. Die Söhne erhalten das Y-Chromosom von ihrem Vater (der das Gen für Hämophilie nicht trägt) und das normale Chromosom von ihrer Mutter. Daher bekommen die Söhne in diesem Fall nicht das Allel für Hämophilie (Abb. 5.51).

Eine Ehe zwischen einer Trägerfrau und einem Hämophilie-Mann bringt 50% normale Jungenbabys und 50% Hämophiliekinder hervor. 50% Mädchenbabys werden Träger sein (Abb. 5.52), während die restlichen 50% Mädchenbabys hämophil sind.

Natürlich sind die hämophilen Mädchen noch geboren, weil das doppelt rezessive Gen der Hämophilie tödlich ist. Die überlebenden Mädchen sehen normal aus, da sie auch das dominante Gen für normale Blutungen enthalten.

2. Farbenblindheit (Rot-Grün-Blindheit; Horner, 1876):

Farbenblindheit ist ein rezessives Geschlechtsmerkmal, bei dem das Auge die Farben Rot und Grün nicht unterscheidet. Das Sehvermögen ist jedoch nicht betroffen, und der Farbblinde kann ein normales Leben führen, indem er das Schreiben liest und fährt (wobei die Ampeln anhand ihrer Position unterschieden werden). Das Gen für das normale Sehen ist dominant. Das normale Gen und sein rezessives Allel werden von X-Chromosomen getragen.

Bei Frauen tritt Farbenblindheit nur dann auf, wenn beide Geschlechtschromosomen das rezessive Gen (X e X e) tragen. Die Weibchen haben ein normales Sehvermögen, fungieren jedoch als Träger, wenn ein einziges rezessives Gen für Farbenblindheit vorhanden ist (XX). Bei männlichen Männern tritt der Defekt jedoch in Gegenwart eines einzelnen rezessiven Gens (X Y Y) auf, da das Y-Chromosom eines Mannes kein Gen für das Farbsehen trägt. Infolgedessen ist Farbenblindheit bei Männern häufiger (8%) als bei Frauen (0, 4%). Farbenblindheit zeigt, wie jede andere geschlechtsspezifische Eigenschaft, eine kreuzweise Vererbung.

50% der männlichen Kinder müssen farbenblind sein, wenn eine Trägerfrau einen normalen Mann heiratet. 50% der weiblichen Kinder sollten auch das rezessive Allel für Farbenblindheit tragen, aber sie haben ein normales Sehvermögen, da das dominante Allel für das normale Sehen auch in ihnen vorhanden ist.

Bei diesem Kreuz sind sowohl die Spermatypen Androsperms (Y) als auch Gynosperms (X) frei von Farbblindheit. Die Trägerin produziert jedoch zwei Arten von Eiern, ohne (X) und mit dem Merkmal (X ^е ). Die Verschmelzung der letzteren mit Androspermien führt zu farbblinden Jungen, während die Verschmelzung mit Gynosperms Trägermädchen bildet (Abb. 5.53).

Die Nachkommen einer farbenblinden Frau (X ^е X ^е ) und eines normalen Mannes (XY) bestehen aus 100% farbblinden Jungen und 100% igen Trägermädchen. Dies liegt daran, dass alle Eier der Frau das Merkmal der Farbenblindheit tragen sollen. Beide Arten von Spermien (Androspermien und Gynospermien) sind frei von Merkmalen.

Alle männlichen Babys werden jedoch farbenblind, wenn sie von ihrer Mutter das Allel für Farbenblindheit erhalten. Ihr Y-Chromosom besitzt kein Gen für das Farbsehen.

Daher findet das einzelne rezessive Allel, das von der Mutter erhalten wurde, Ausdruck in ihnen. Bei Mädchen ist jedoch das dominante Allel für normales Sehen vorhanden. Das rezessive Allel kann sich nicht ausdrücken (Abb. 5.54).

Alle Kinder einer farbenblinden Frau (X ^е X ^е ) und eines farbblinden Mannes (X Y) müssen farbenblind sein (Abb. 5.55).

Wenn eine normale Frau einen farbenblinden Mann heiratet, sind alle Jungen Babys normal. Natürlich sind alle Mädchen Babys mit normalem Sehvermögen, da das Allel für Letzteres gegenüber dem Allel für Farbenblindheit dominiert. Die Mädchen bekommen das rezessive Merkmal der Farbenblindheit von X ^е- Chromosom ihres Vaters (Abb. 5.56).

3. Nachtblindheit:

Es wird durch ein rezessives Gen verursacht, das vom X-Chromosom getragen wird. Die genetische Störung ist auch häufiger bei Männern. Tatsächlich gibt es zwei Arten von Nachtblindheit: (i) Erworben. Wegen Vitamin-A-Mangel; (ii) angeboren. Aufgrund eines optischen Purpurmangels, der die Funktionen der Netzhautstäbe beeinträchtigt. Es ist vererbt wie rote Grünblindheit. Frauen werden nur dann nachtblind, wenn sie zwei Gene für einen Defekt erhalten.

4. Duchenne-Muskeldystrophie (DMD):

Bei dieser Erkrankung kann das mutierte Gen (dies ist das größte Gen mit 2400 kbp beim Menschen) in der Mitte des kurzen Arms des X-Chromosoms vorhanden, kein Protein namens Dystrophin in den Skelettmuskeln produzieren. Es wird angenommen, dass letzteres das Nervensignal an die Kalziumspeicherung in der Muskelzelle weiterleitet.

Dieses Protein steht im Zusammenhang mit dem Sarkolemma (Plasmamembran des Muskels), wo es eine Rolle bei der Transmembransignalisierung und bei der Stabilisierung der Plasmamembran spielt. Kalzium wird aufgrund seines Mangels nicht aus der Muskelzelle freigesetzt. Infolgedessen findet keine Muskelkontraktion statt. Ein anormaler Anstieg der Kalziumspiegel im Muskel setzt ein Enzym frei, das Aktin und Myosin zerstört, was zu einer tödlichen Muskelschwäche führt.

Die Gürtelmuskulatur verschlechtert sich früh. Der Patient kann nach dem Alter von 12 Jahren nicht mehr gehen, gefolgt von Kardiomyopathie, geistiger Beeinträchtigung und Tod im Alter von 20 Jahren aufgrund von Herz- oder Atemstillstand. Es ist bei Männern üblich. Weibliche heterozygote Träger sind normal.

Tabelle. Einige autosomale und geschlechtsspezifische Erkrankungen des Menschen mit ihren Symptomen

Bedeutung von Mendelismus / Genetik:

1. Vererbung von Zeichen:

Es erzählt uns über den Mechanismus der Vererbung von Charakteren.

2. Variationen:

Sie gibt Auskunft über den Ursprung von Abweichungen. Die künstliche Induktion von Variationen ist zu einer wichtigen Methode geworden, um gewünschte Merkmale zu erhalten.

3. Verbesserung der Pflanzen:

Mit Hilfe der selektiven Hybridisierung, Rückkreuzungen und der Selbstzüchtung konnten Wissenschaftler neue Pflanzensorten für höhere Erträge, bessere Qualität, Krankheitsresistenz und Verhinderung von Unterkunft herstellen. Die erfolgreiche Produktion von ertragreichen Sorten führte zu einer grünen Revolution.

4. Verbesserung der Tiere:

Die erfolgreiche Züchtung von Sorten mit hohem Ertrag und krankheitsresistenten Sorten hat zu einer Erhöhung des Milchertrags (weiße Revolution), des Eiertrags (Silberrevolution) und des Fischertrags (blaue Revolution) geführt.

5. Verbesserung der menschlichen Rasse:

Die menschliche Rasse kann verbessert werden, wenn die Prinzipien der Vererbung eingehalten werden. Dieser spezielle Fachbereich wird Eugenik genannt. Als stark heterozygote Bevölkerung sollten Menschen Ehen zwischen nahen Beziehungen vermeiden, da rezessiv schädigende Merkmale durch Inzucht auftreten können. Genetische Defekte treten auch häufiger bei Säuglingen sehr junger und sehr alter Paare auf. Das gleiche sollte vermieden werden.

6. Genetische Beratung:

Es ist nützlich, um das Auftreten von schädlichen Genen und Erbkrankheiten bei anfälligen Paaren zu vermeiden.

7. Streitigkeiten über die Legitimität

Legitimationsstreitigkeiten oder Abstammungen können durch das Studium genetischer Merkmale wie Blutgruppen gelöst werden. DNA-Fingerprinting ist der neueste Beitrag der Wissenschaft der Genetik, um Beziehungen herauszufinden.

8. Evolution:

Eine Reihe von falschen Vorstellungen über den Evolutionsprozess wurde durch das Studium der Vererbung entfernt.

9. Kulturelle Auswirkungen:

Niemand ist jetzt überrascht, wenn ein Kind den unmittelbaren Eltern nicht viel ähnelt. Das Kind kann entfernte Züge für Väter haben.