Heterozygote egenskaper og sykdommer

Innhold

• Bestemme trekk
• Sykdomsutvikling
• Enkeltgenforstyrrelser
• Sammensatt heterozygositet
• Heterozygote Fordel

Heterozygot er et begrep som brukes i genetikk for å beskrive når to variasjoner av et gen (kjent som alleler) er paret på samme sted (locus) på et kromosom. Derimot er homozygot når det er to kopier av samme allel på samme sted.

Begrepet heterozygot er avledet av "hetero-" som betyr forskjellig og "-zygot" som betyr relatert til et befruktet egg (zygote).

Bestemme trekk

Mennesker kalles diploide organismer fordi de har to alleler på hvert sted, med en allel arvet fra hver av foreldrene. Den spesifikke sammenkoblingen av alleler oversettes til variasjoner i individets genetiske egenskaper.

En allel kan enten være dominerende eller resessiv. Dominante alleler er de som uttrykker et trekk selv om det bare er ett eksemplar. Recessive alleler kan bare uttrykke seg hvis det er to eksemplarer.

Et slikt eksempel er brune øyne (som er dominerende) og blå øyne (som er recessiv). Hvis allelene er heterozygote, vil den dominerende allelen uttrykke seg over den recessive allelen, noe som resulterer i brune øyne. Samtidig vil personen bli ansett som en "bærer" av den recessive allelen, noe som betyr at det blå øye-allelet kan overføres til avkom selv om vedkommende har brune øyne.

Alleler kan også være ufullstendig dominerende, en mellomliggende form for arv der verken allelen uttrykkes fullstendig over den andre. Et eksempel på dette kan inkludere en allel som tilsvarer mørk hud (der en person har mer melanin) sammen med en allel som svarer til lys hud (der det er mindre melanin) for å skape en hudfarge et sted imellom.

Sykdomsutvikling

Utover de fysiske egenskapene til et individ, kan sammenkoblingen av heterozygote alleler noen ganger føre til en høyere risiko for visse tilstander som fosterskader eller autosomale lidelser (sykdommer arvet gjennom genetikk).

Hvis en allel er mutert (noe som betyr at den er feil), kan en sykdom overføres til avkom selv om foreldrene ikke opplever noen tegn på sykdommen. Når det gjelder heterozygositet, kan dette ta en av flere former:

• Hvis allelene er heterozygote recessive, vil den defekte allelen være recessiv og ikke uttrykke seg. I stedet ville personen være transportør.
• Hvis allelene er heterozygote, vil den defekte allelen være dominerende. I et slikt tilfelle kan personen bli eller ikke bli berørt (sammenlignet med homozygot dominans der personen vil bli berørt).

Andre heterozygote sammenkoblinger vil ganske enkelt disponere en person for en helsetilstand som cøliaki og visse typer kreft. Dette betyr ikke at en person vil få sykdommen; det antyder ganske enkelt at individet har høyere risiko. Andre faktorer, som livsstil og miljø, vil også spille en rolle.

Enkeltgenforstyrrelser

Enkeltgenforstyrrelser er de som er forårsaket av en enkelt mutert allel i stedet for to. Hvis den muterte allelen er recessiv, vil personen vanligvis ikke bli berørt. Imidlertid, hvis den muterte allelen er dominerende, kan den muterte kopien overstyre den recessive kopien og forårsake enten mindre alvorlige former for en sykdom eller en fullstendig symptomatisk sykdom.

Enkeltgenlidelser er relativt sjeldne. Blant noen av de mer vanlige heterozygote dominerende lidelsene:

• Huntingtons sykdom er en arvelig lidelse som fører til at hjerneceller dør. Sykdommen er forårsaket av en dominerende mutasjon i enten den ene eller begge alleler av et gen som kalles Huntingtin.
• Nevrofibromatose type 1 er en arvelig lidelse der nervevevssvulster utvikler seg på hud, ryggrad, skjelett, øyne og hjerne. Bare en dominerende mutasjon er nødvendig for å utløse denne effekten.
• (FH) Familial hyperkolesterolemi er en arvelig lidelse preget av høye kolesterolnivåer, spesielt "dårlige" lipoproteiner med lav tetthet (LDL). Det er den klart vanligste av disse lidelsene, og rammer rundt en av hver 500 personer.

En person med en enkelt genforstyrrelse har 50/50 sjanse for å overføre den muterte allelen til et barn som vil bli bærer.

Hvis begge foreldrene har en heterozygot recessiv mutasjon, vil barna ha en sjanse for å få sykdommen. Risikoen vil være den samme for hver fødsel.

Hvis begge foreldrene har en heterozygot dominant mutasjon, har barna en 50 prosent sjanse for å få den dominerende allelen (delvis eller fullstendige symptomer), en 25 prosent sjanse for å få begge dominerende alleler (symptomer), og en 25 prosent for å få begge recessive alleler (ingen symptomer).

Sammensatt heterozygositet

Sammensatt heterozygositet er tilstanden der det er to forskjellige recessive alleler på samme sted som sammen kan forårsake sykdom. Dette er igjen sjeldne lidelser som ofte er knyttet til rase eller etnisitet. Blant dem:

• Tay-Sachs sykdom er en sjelden, arvelig lidelse som forårsaker ødeleggelse av nerveceller i hjernen og ryggmargen. Det er en svært variabel lidelse som kan forårsake sykdom i barndom, ungdomsår eller senere voksen alder. Mens Tay-Sachs er forårsaket av genetiske mutasjoner av HEXA genet, er det den spesifikke sammenkoblingen av allelene som til slutt bestemmer hvilken form sykdommen tar. Noen kombinasjoner oversettes til barnesykdom; andre oversettes til senere sykdom.
• Fenylketonuri (PKU) er en genetisk lidelse som primært rammer barn der et stoff som kalles fenylalanin, akkumuleres i hjernen og forårsaker kramper, psykiske lidelser og intellektuell funksjonshemning. Det er et stort mangfold av genetiske mutasjoner knyttet til PKU, hvis sammenkobling kan føre til mildere og mer alvorlige sykdomsformer.

Andre sykdommer der sammensatte heterozygoter kan spille en rolle er cystisk fibrose, sigdcelleanemi og hemokromatose (overdreven jern i blodet).

Heterozygote Fordel

Selv om en enkelt kopi av en sykdomsallel vanligvis ikke fører til sykdom, er det tilfeller der den kan gi beskyttelse mot andre sykdommer. Dette er et fenomen som kalles heterozygotefordel.

I noen tilfeller kan en enkelt allel endre den fysiologiske funksjonen til et individ på en slik måte at den personen blir motstandsdyktig mot visse infeksjoner. Blant eksemplene:

• Sigdcelleanemi er en genetisk lidelse forårsaket av to recessive alleler. Å ha begge alleler forårsaker misdannelse og rask selvdestruksjon av røde blodlegemer. Å ha bare ett allel kan forårsake en mindre alvorlig tilstand som kalles sigdcelleegenskap der bare noen celler er misdannede. Disse mildere endringene er nok til å gi et naturlig forsvar mot malaria ved å drepe de infiserte blodcellene raskere enn parasitten kan reprodusere.
• Cystisk fibrose (CF) er en recessiv genetisk lidelse som kan forårsake alvorlig svekkelse i lungene og fordøyelseskanalen. Hos personer med homozygote alleler forårsaker CF en tykk, klebrig opphopning av slim i lungene og mage-tarmkanalen. Hos personer med heterozygote alleler kan den samme effekten, om enn redusert, redusere en persons sårbarhet overfor kolera og tyfusfeber. Ved å øke slimproduksjonen er en person mindre gjennomtrengelig for den skadelige effekten av smittsom diaré.

Den samme effekten kan forklare hvorfor personer med heterozygote alleler for visse autoimmune lidelser ser ut til å ha lavere risiko for senere stadium av hepatitt C-symptomer.

• Dele
• Vend
• E-post
• Tekst