Molekulární genetika

NUKLEOVÉ KYSELINY

NUKLEOVÉ KYSELINY nukleové kyseliny jsou makromolekulární látky, jejichž základní stavební jednotkou je nukleotid

Nukleotid se skládá z: cukerné složky – pentózy (monosacharid s pěti uhlíky) DNA obsahuje 2–deoxy–D–ribózu RNA obsahuje D–ribózu dusíkaté báze – je navázána na cukernou složku - adenin (A) guanin (G) cytosin (C) thymin (T) – obsažený pouze v DNA uracil (U) – obsažený pouze v RNA adenin a guanin jsou báze purinové odvozené od purinu (heterocyklické sloučeniny se dvěma kondenzovanými heterocykly), cytosin, thymin a uracil jsou báze pyrimidinové odvozené od pyrimidinu (šestičlenné heterocyklické sloučeniny se dvěma heteroatomy) mezi adeninem a thyminem se tvoří 2 vodíkové vazby, cytosin a guanin jsou spojeny 3 vodíkovými vazbami o        zbytku kyseliny trihydrogenfosforečné – jejím prostřednictvím jsou navázány jednotlivé nukleotidy ·        pořadí jednotlivých nukleotidů spojených v polynukleotidový řetězec, tzv. primární struktura nukleových kyselin, určuje genetickou informaci organismu ·        sekundární struktura nukleových kyselin je dána prostorovým uspořádáním polynukleotidového řetězce – molekula DNA je tvořena dvěma polynukleotidovými řetězci (je dvouvláknová) stočenými do dvoušroubovice × molekula RNA je obvykle tvořena jedním polynukleotidovým řetězcem (je jednovláknová) [spojení mezi vlákny dvoušroubovice DNA je realizováno vodíkovými vazbami mezi bázemi obou řetězců, k vazbě mezi určitou dvojicí bází dochází na základě tzv. komplementarity] ·        báze, mezi kterými vzniká vazba, označujeme jako komplementární: o        cytosin je komplementární s guaninem a naopak o        adenin je komplementární s thyminem (u DNA) nebo uracilem (u RNA) a naopak o        pořadí nukleotidů v jednom řetězci tak přímo určuje primární strukturu druhého řetězce (= je jeho matricí)

kyselina deoxyribonukleová (DNA) – je obsažena v jádrech všech eukaryotických buněk (u prokaryotických buněk je uložena volně v cytoplazmě), je základním genetickým materiálem většiny organismů, slouží k uchování genetické informace

DNA

kyselina ribonukleová (RNA) zajišťuje přenos genetické informace z DNA do struktury bílkovin v organismech je přítomna v několika typech: mRNA (mediátorová RNA) rRNA (ribozómová RNA) tRNA (transferová RNA)

mRNA obsahuje přepis informací z DNA o primární struktuře bílkovinné molekuly, je matricí pro syntézu bílkovin

rRNA je součástí ribozómů, v nichž probíhá proteosyntéza

tRNA – přenáší aminokyseliny z cytoplazmy na místo syntézy bílkovin (ribozómy), kde jsou spojovány do polypeptidickych řetězců, pro každou aminokyselinu existuje alespoň jedna tRNA

Gen z molekulárního hlediska

Gen část molekuly DNA nesoucí genetickou informaci pro syntézu specifického proteinu (strukturní gen) nebo pro syntézu RNA strukturní – obsahují informace o primární struktuře polypeptidových řetězců regulátorové – regulují aktivitu strukturních genů (tzv. signální sekvence DNA) geny pro tRNA a rRNA – určují pořadí nukleotidů v molekulách tRNA nebo rRNA, tzn. těch typů RNA, které nejsou určeny pro translaci (tRNA vzniká v jádře, rRNA vzniká v jadérku)

Gen u eukaryot jsou geny organizovány do intronů a exonů U eukaryotické DNA jsou geny tvořeny ze dvou navzájem se střídajících úseků – exonů a intronů. Exony obsahují informaci o pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci. Introny neobsahují informaci o pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci (nemají kódovací smysl). Transkripcí se do struktury mRNA nejprve přepíše celý gen (exony i introny). Následně dochází u pre-mRNA k tzv. sestřihu (editing). Introny jsou z molekuly odstraněny (zůstávají v jádře) a funkční mRNA je tvořena spojenými exony.

Exony obsahují informaci o pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci

Introny nemají kódovací smysl

Exprese eukaryotních genů souhrn všech dějů, které se podílejí na průběhu transkripce a translace Transkripcí se do struktury mRNA nejprve přepíše celý gen (exony i introny). Následně dochází u pre-mRNA k tzv. sestřihu (editing, splicing). Introny jsou z molekuly odstraněny (zůstávají v jádře) a funkční mRNA je tvořena spojenými exony proteosyntéza probíhá ve dvou stupních: o        nejdříve nastává transkripce – informace z DNA se přepíše do m–RNA, probíhá především v buněčném jádře, ale i v organelách, které obsahují DNA (např. mitochondrie) o        následuje translace – podle informace v mRNA se syntetizují bílkoviny, probíhá na ribozomech, pořadí aminokyselin v polypeptidovém řetězci je určeno pořadím nukleotidů v molekule mRNA   REPLIKACE DNA o        dochází k rozvinutí a uvolnění jednotlivých řetězců dvoušroubovice DNA (zanikají vodíkové vazby mezi bázemi nukleotidových párů) o        při replikaci vznikají z jedné molekuly DNA dvě strukturně shodné molekuly dceřiné o        polynukleotidové řetězce slouží jako vzory (matrice), ke kterým se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy (např. k nukleotidu, který obsahuje adenin se přiřazuje nukleotid s thyminem apod.) o        jednotlivé nukleotidy se mezi sebou spojují vazbami a vytvoří nový polynukleotidový řetězec, jehož pořadí nukleotidů je komplementárně určeno pořadím nukleotidů v matricovém řetězci o        u prokaryotických organismů dochází k rozvolňováni dvoušroubovice DNA a replikaci od jednoho konce ke druhému (tzv. zipový způsob replikace) × u eukaryotických organismů dochází k replikaci DNA na mnoha místech najednou (tzv. bublinový způsob replikace → replikace DNA u eukaryot tedy probíhá mnohem rychleji o        z původní molekuly DNA vznikají dvě dvouřetězcové dceřiné molekuly, ve kterých jeden řetězec pochází z původní mateřské molekuly DNA a druhý je nově vytvořený o        základním enzymem nutným pro replikaci DNA je DNA-polymeráza (katalyzuje tvorbu vazeb mezi nukleotidy) TRANSKRIPCE o        transkripce je „přepis“ genetické informace z DNA do mRNA o        nejprve dochází k rozvolnění dvoušroubovice DNA o        jeden řetězec DNA slouží jako matrice, k jednotlivým nukleotidům DNA (deoxyribonukleotidům) se na základě komplementarity přiřazují volné nukleotidy RNA (ribonukleotidy) o        ribonukleotidy jsou spojeny vazbami a vytvoří souvislý polyribonukleotidový řetězec, který se prodlužuje a postupně se od molekuly DNA odděluje, opouští jádro a napojuje se na ribozómy o        pozn.: U eukaryotické DNA jsou geny tvořeny ze dvou navzájem se střídajících úseků – exonů a intronů. Exony obsahují informaci o pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci. Introny neobsahují informaci o pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci (nemají kódovací smysl). Transkripcí se do struktury mRNA nejprve přepíše celý gen (exony i introny). Následně dochází u pre-mRNA k tzv. sestřihu (editing). Introny jsou z molekuly odstraněny (zůstávají v jádře) a funkční mRNA je tvořena spojenými exony. o        pro průběh transkripce je nezbytné katalytické působení enzymu RNA-polymeráza o        translace je „překlad“ genetické informace z pořadí nukleotidů v mRNA do pořadí aminokyselin v polypeptidickém řetězci prostřednictvím genetického kódu (proces syntézy bílkovin podle informace obsažené v molekulách mRNA) TRANSLACE o        aminokyseliny jsou na místo syntézy (do ribozómů) transportovány pomocí tRNA o        druh aminokyseliny určuje kodón (triplet) = tři za sebou následující báze v mRNA → ke každému kodónu je komplementární antikodón – tři za sebou následující báze tRNA komplementární ke kodónu (každá tRNA je specifická pro určitou aminokyselinu) o        translace probíhá v několika fázích: na malou podjednotku ribozómu se připojuje mRNA, ribozóm se po molekule mRNA posunuje, přičemž volný konec molekuly mRNA se může napojovat na další ribozómy, vzniká tak polyribozom (komplex molekuly mRNA, po které se za sebou posouvají další ribozómy) při posouvání se mRNA dostává na každém ribozómu do kontaktu s jeho dvěma vazebnými místy, která odpovídají svou velikostí trojicím ribonukleotidů v mRNA (kodónům), v těchto místech dochází k připojování aminokyselin a k jejich spojování do polypeptidového řetězce: a) na aminoacylové vazebné místo (A-místo) se váže tRNA nesoucí aminokyselinu, b) na peptidylové vazebné místo (P-místo) se váže tRNA nesoucí polypeptid prodloužený o jednu aminokyselinu aminokyseliny k ribozómům přináší tRNA, každá tRNA je specifická pro určitou aminokyselinu a obsahuje trojici nukleotidů (antikodón), která je komplementární k příslušnému kodónu v mRNA, připojením aminokyseliny k tRNA vzniká komplex aminoacyl-tRNA translace je zahájena, jakmile se posunem dostane na peptidylové vazebné místo iniciační kodón molekuly mRNA (obvykle kodón AUG), na který se připojí iniciační tRNA s navázanou iniciační aminokyselinou (Met) do aminoacylového místa se dostane následující kodón molekuly mRNA a na něj se připojí příslušný komplex aminoacyl-t-RNA, mezi oběma aminokyselinami vzniká peptidová vazba ribozóm se posune o jeden kodón a tRNA z aminoacylového místa s navázaným dipeptidem se přesune do peptidylového místa, odkud vytěsní předchozí tRNA do aminoacylového místa se dostane nový kodón, k němuž se připojí další aminoacyl-tRNA s odpovídajícím antikodónem, mezi aminokyselinami se vytvoří peptidová vazba (vznikne tripeptid) a tRNA z peptidylového místa se uvolní celý proces probíhá tak dlouho, až se do aminoacylového místa dostane terminační kodón (UGA, UAA, UAG), pro který neexistuje žádný odpovídající antikodón, nemůže se tedy napojit další aminokyselina a nově vytvořený polypeptidový řetězec je uvolněn z ribozómu

Mimojaderná dědičnost geny chloroplastů a mitochondrií matroklinní dědičnost – samčí gameta předává do samičí gamety pouze své jádro (ne mitochondrie a plastidy → potomci tak mají znaky, řízené těmito geny, „matky“)

Mimojaderná dědičnost Plazmidy u prokaryot

MUTACE

Nové alely vznikají z dosavadních mutacemi Změna genetické informace vyvolaná působením mutagenů

Mutagen Fyzikální: např.záření Chemický: vyvolaná chem.látkami (např.pesticidy, težkými kovy,..)

Mutace Spontánní Indukovaná Spontánní mutace:nahodilá-vzniká bez záměrného zásahu člověka. Jejich četnost je nízká,ale vlivem zhoršujícího se životního prostředí vzrůstá. Pravděpodobnost jejich vzniku závisí na rozsahu genomu a délce trvání buněčného cyklu Indukovaná- záměrně vyvolaná

Mutace v genech = genové mutace Je-li změna hluboká tak, že se odrazí ve změně celého chromozomu = chromozomové mutace (aberace) Pokud se mutace týká celé sady chromozomů (změní se jejich počet)- mutace genomová (numerická aberace chromozomů)

Genové mutace Standardní alela genu může být mutací změněna v jinou zásahem v některém místě celé své délky

Genové mutace Nejčastěji jde o změnu týkající se bází: Ztráta jednoho či několika nukleotidů – DELECE Vložení nadpočetného nukleotidu- INZERCE Zdvojení nukleotidu- DUPLIKACE Záměna báze nukleotidu- SUBSTITUCE Vzájemná výměna dvou nukleotidů v řetězci- TRANSPOZICE Vzájemná výměna nukleotidu mezi homologními řetězci- INVERZE

Genové mutace Příklad přeměny lidského protoonkogenu na onkogen

CHROMOSOMOVÉ ABERACE (MUTACE) Numerická aberace chromozomů: Změna počtu chromozomů Aneuploidie Polyploidie, euploidie

aneuploidie – týká se 1 chromosomu monozomie (např. Turnerův syndrom) trisomie (např. Downův syndrom) lépe snášejí rostliny – např. aneuploidie u durmanu ovlivňuje tvar plodu monozomie (např. Turnerův syndrom – 45, X0), trisomie (např. Downův syndrom – 47, XX, +21, Klineferterův syndrom – 47, XXY)

polyploidie, euploidie týká se celé sady chromosomů = genomová mutace (lépe tolerován sudý počet násobků) vyskytuje se i u člověka a je normální – hepatocyty (buňky jater)

CHROMOSOMOVÉ ABERACE (MUTACE) B) Změna struktury: Strukturní aberace chromozomů při reparaci chromosomových zlomů následkem nerovnoměrného crossing-overu mutagen schopný vyvolat zlom = klastogen – např. UV-záření, různé chemické mutageny

delece – vypadnutí jednoho nebo více nukleotidů duplikace – znásobení nukleotidů inverze – převrácení několika nukleotidů fragmentace- rozpad chromozomu na více částí translokace nereciproká translokace – odtržení části chromatidy a připojení na jinou chromatidu jiného chromosomu reciproká translokace – vymění se části nehomologních chromosomů

Aberace uvnitř jednotlivých chromozomů b) aberace (translokace) mezi heterologními chromozomy Písmena symbolizují genové lokusy Kroužek označuje centromeru

Genetika člověka

Metody výzkumu Molekulární výzkum Cytogenetický výzkum Výzkum dvojčat Výzkum rodokmenů (genealogické) Výzkum populací V genetice člověka lze uplatnovat experimentalni pristup pouze na genové a chromozomové úrovni, kdy je možno zkoumat lidské buňky vyjmuté z organismu

Autozomální choroby Krátkoprstost Srůsty prstů Víceprstost Rozštěp patra a rtů Downův syndrom Syndrom kočičího mňoukání Kdo by chtěl referát?

Autozomální choroby Albinismus Cystická fibróza Srpkovitá anémie Edwardsův syndrom Kdo by chtěl referát?

Gonozomální choroby Hemofilie Daltonismus Syndrom XYY Syndrom XXX Turnerův syndrom Klinefelterův syndrom Kdo by chtěl referát?

FISH (fluorescent in situ hybridization) umožňuje lokalizovat geny nebo jinou specifickou DNA přímo na cytogenetickém preparátu sonda (angl. probe) – značená fluorescenčně – váže se ke komplementárnímu úseku na denaturovaném chromosomu známe sekvenci DNA, jejíž poloha nás zajímá na chromosomu → označíme úsek komplementární ke genu, na kterém je navázána fluorescenční molekula (sonda) → denaturace DNA i sondy → renaturace → spojí se vlákno sondy a původní DNA → svítí jen část chromosomu s komplementární sekvencí Fluorescenční in situ hybridizace (FISH, z angl. fluorescent in situ hybridisation) je cytogenetická metoda, která umožňuje hlavně obarvení chromozomů či některých jejich konkrétních částí. Při této metodě se používají specifická barviva (fluorochromy), jež se váží na konkrétní sekvenci DNA. Následně jsou preparáty pozorovány pod fluorescenčním mikroskopem.[1] [editovat] Využití FISH umožňuje označit konkrétní místo na DNA, a to s rozlišením 500 000–10 000 000 nukleotidů (u tzv. „fibre FISH“ pouze 1000 nukleotidů). V současnosti je možné zvýraznit několik desítek sekvencí DNA v rámci jednoho buněčného jádra („multiplex FISH“). Metodou FISH je také možné obarvit telomery, centromery a různé inzerce. „RNA FISH“ je zase metoda, při níž se fluorescenční barvivo váže na konkrétní typ RNA molekul v buňce (sledování transkripce).[1]

Chromozomy jsou ve fluorescenčním mikroskopu modře, a to až na bod na jednom z chromozomů, jež je zelená a červená. To je místo, kde se nachází sekvence způsobující jeden z typů leukemie

Amniocentéza slouží k odhalení některých závažných vrozených vad plodu u těhotné ženy Amniocentéza se provádí v době, kdy může být těhotenství ze zákona přerušeno (tedy do 24. týdne), aby se zabránilo narození postiženého dítěte Amniocentéza je lékařský diagnostický úkon prováděný na těhotné ženě. Spadá do skupiny výkonů prenatálně diagnostických, majících za úkol diagnostiku nenarozených dětí. Provádí se ambulantně. Podstatou amniocentézy je nabodnutí amniové dutiny plodu a nasátí plodové vody pod kontrolou ultrazvuku. Plodová voda obsahuje buňky plodu a také látky, které mohou poukázat na přítomnost vrozené vývojové vady. Plodová voda se proto vyšetřuje především biochemicky a geneticky. Pro genetickou analýzu se buňky ze vzorku množí v tkáňové kultuře a pak se analyzuje jejich genetická výbava. Vyšetřují se po obarvení optickým mikroskopem, kde mohou být vidět tzv. chromozomální aberace - t.j. změny počtu chromozomů. Nejznámější vadou vzniklou na podkladě změny počtu chromozomů je Downův syndrom. Biochemicky je možno plodovou vodu vyšetřovat z hlediska přítomnosti a množství aminokyselin, hormonů, enzymy a metabolické produkty. Mnohé z těchto látek mohou poukázat na abnormální vývoj plodu. Vyšetření se provádí mezi 16. a 20. týdnem od prvního dne poslední menstruace. Kultivace buněk trvá asi 14-21 dní. Senzitivita metody je 99-99,6%. Amniocentéza je v České republice indikována především na základě podezřelých výsledků biochemického screeningu (např. triple test). Pokud tato vyšetření (obvykle prováděná z krve matky) prokáží nestandardní nálezy (např. zvýšená hladina α-fetoproteinů), amniocentéza může odpovědět na otázku, zdali je vyvíjejícím se plodem všechno v pořádku. Vyšetření se doplňuje ještě ultrazvukem plodu. Stejně tak jsou k amniocentéze indikovány těhotné ženy nad 35 let a ženy s genetickou zátěží. Mezi komplikace amniocentézy patří především indukce potratu, příp. nitroděložní infekce, vedoucí nejčastěji k témuž. Pravděpodobnost komplikací se pohybuje mezi 1:200 až 1:100. Pokud amniocentéza prokáže závažné poškození plodu, lékař matce navrhuje ukončení těhotenství z „genetické indikace“. Žena toto doporučení může a nemusí uposlechnout Jaké jsou nejčastější důvody k amniocentéze? Amniocentéza je v České republice prováděna na základě podezřelých výsledků biochemického screeningu. Toto vyšetření se provádí z krve těhotné ženy a pokud se objeví nestandardní nález, je ženě provedena amniocentéza. Amniocentéza se nejčastěji doporučuje ze dvou základních důvodů – genetických a porodnických.   Genetické důvody věk matky nad 35 let věk otce nad 50 let pozitivní biochemický screening (vyšetření krve v 16. týdne těhotenství) vrozené vady metabolismu vrozené vývojové vady v rodině předchozí porod plodu s vrozenými vývojovými vadami pochybný nález na ultrazvuku Porodnické důvody vyšetření bilirubinoidů při nálezu pozitivních protilátek těhotné amniocentéza se používá také k určení zralosti plic plodu nebo k bakteriologickému vyšetření plodové vody

Jaké vrozené vady dokáže amniocentéza odhalit Amniocentéza odhalí vrozené poruchy mozku (nekompletní nebo žádný mozek) a dědičné metabolické poruchy. rozštěp páteře downův syndrom anencephalus edwardsův syndrom Jak amniocentéza probíhá Samotný odběr plodové vody trvá pouze několik minut. Při vyšetření leží žena na zádech, lékař podle ultrazvuku určí polohu plodu a poté za stálé ultrazvukové kontroly (aby nedošlo k poškození plodu) provede vpich dlouhou jehlou. Odběr se provádí bez lokálního znecitlivění, není bolestivý, lze jejich přirovnat k běžnému odběru krve. Odebírá se cca 20 ml plodové vody, která se odesílá do cytogenetické a biochemické laboratoře. Po vyšetření žena čeká 30–60 min. v čekárně, kde je po celou dobu kontrolována zdravotnickým personálem. Pokud se neobjeví žádná komplikace, odchází žena domů a minimálně 5 dní je v klidovém režimu za stálého sledování zdravotního stavu. Výsledky vyšetření se dozvíte za 2 – 3 týdny.   Rizika amniocentézy Riziko odběru plodové vody je velmi nízké – může se objevit krátkodobý odtok plodové vody, krvácení a v nejkrajnějším případě samovolný potrat.

PCR Polymerázová řetězová reakce metoda rychlého a snadného zmnožení úseku DNA založena na principu replikace nukleových kyselin Úseky DNA, které se mají namnožit (amplifikovat) musí být ohraničeny na začátku a na konci tzv. primery (krátkými oligonukleotidy DNA). PCR slouží k vytvoření až mnoha milionů exaktních kopií vzorového fragmentu DNA o maximální délce 10 tisíc nukleotidů (v některých případech bylo dosaženo délky až 40 tisíc [zdroj?]), což umožňuje provést analýzu DNA i z velmi malého vzorku. K syntéze nového vlákna DNA se používá nejčastěji termostabilní DNA polymeráza bakterie Thermus aquaticus, odtud označení Taq polymeráza. PCR probíhá v zařízení zvaném termocykler, které je zkonstruováno tak, aby dokázalo během několika sekund zvýšit nebo snížit teplotu o několik desítek stupňů Celsia. Metody se využívá nejenom k vědeckým potřebám, ale například i ke kontrole potravin, pro zjišťování GMO a geneticky modifikovaných složek, nebo v kriminalistice při identifikaci osob. Výsledkem PCR je obrovské množství kopií původní sekvence DNA. Metoda je tak citlivá, že dokáže odhalit i jedinou molekulu DNA ve vzorku. PCR sestává z několika kroků: Denaturace - DNA se po dobu 20-30 sekund zahřívá na teplotu 94-98 °C. Při této teplotě dochází k rozrušení vodíkových můstků v molekule DNA a k rozvolnění dvoušroubovice. Vzniká tak jednovláknová DNA, na kterou mohou v dalším kroku nasednout primery. Nasednutí primerů - teplota se sníží na 50-65 °C, což umožňuje nasednutí primerů na specifická místa DNA. Na dvouvláknové úseky DNA-primer se váže DNA polymeráza. Prodlužování primerů - teplota použitá v této fázi závisí na použité DNA polymeráze. Nejběžnější Taq polymeráza má optimum aktivity na 75-80 °C. V tomto kroku dochází k samotné syntéze DNA. Ve směru od 5' konce ke 3' konci přirůstá vlákno DNA komplementární k původní molekule DNA. Tyto kroky se cyklicky opakují, pro dostatečnou amplifikaci původní molekuly DNA obvykle postačuje 30 cyklů. V případě, že na začátku byla ve vzorku pouze jediná molekula DNA, po 32 cyklech teoreticky dostaneme až 1 miliardu nasyntetizovaných molekul DNA. [editovat] Využití Namnožení materiálu pro další biotechnologické metody, jako je: Sekvenování DNA Vytváření fylogenetických stromů podle DNA Analýza genů DNA fingerprinting Vnášení mutací do vzorků Diagnostika infekčních nemocí Zjišťování genetických nemocí Identifikace osob [editovat] Objev PCR Metodu PCR objevil Kary Mullis v době, kdy pracoval jako vědec pro společnost Cetus Corporation. Událost popisuje tak, že během cesty po dálnici 128 ze San Francisca do Mendocina ho náhle polymerázová řetězová reakce napadla tak jasně, jako by jí měl v hlavě nakreslenou na tabuli. Od Cetusu za tento nápad obdržel bonus ve výši 10 000 dolarů, přičemž firma technologii později prodala firmě Roche za 300 milionů dolarů. Mullis sám za vynález PCR obdržel v roce 1993, deset let po své cestě ze San Francisca do Mendocina, Nobelovu cenu za chemii

Příklad: Zdravý muž se ožení se zdravou ženou, která je dcerou pacienta s hemofilií. Rodiče muže a jeho dva sourozenci jsou zdraví stejně jako bratr a sestra ženy, její matka a prarodiče. Sestra však má se zdravým mužem, u jehož příbuzných se hemofilie nikdy nevyskytla, nemocného syna. Nakreslete rodokmen, určete typ dědičnosti hemofilie. S jakou pravděpodobností je jim narodí syn hemofilik?

Příklad: Při galaktosemii chybí enzym pro trávení galaktosy (galaktosa-1-fosfáturidyltransferasa), která se následkem toho alternativně metabolizuje na galaktitol. Ten působí toxicky na játra, mozek, ledviny, oči. Neléčené onemocnění je letální. Zdravý muž, jehož bratr a oba rodiče byli zdraví, ale dědeček z matčiny strany trpěl galaktosemií, se oženil se zdravou ženou, jejíž rodiče byli rovněž zdraví, ale bratr a sestra byli postiženi touto chorobou. U ostatních členů rodiny se galaktosemie neprojevovala. Nakreslete rodokmen a určete typ dědičnosti. Jaká je pravděpodobnost, že se manželům narodí dítě s galaktosemií (P1)? Jaká je pravděpodobnost, že i druhé dítě bude stejně postižené (P2)?

Příklad: V rodině muže, který hodlá uzavřít sňatek se zdravou ženou, se vyskytuje defekt tvorby zubní skloviny a s tím související zdravotní problémy. Muž je postižený tímto defektem, podobně jako jeho bratr, sestra a matka. Druhá sestra je v pořádku a má se zdravým mužem zdravou dceru a syna. Postižená sestra má se zdravým mužem jednu zdravou a jednu postiženou dceru. Postižený bratr má se zdravou ženou tři zdravé syny a jednu postiženou dceru. Dědeček muže z matčiny strany je postižený, zatímco babička, pocházející z rodiny, která nikdy tento defekt nevykazovala, je zdravá. Zdraví jsou rovněž oba matčini bratři. Nakreslete rodokmen a určete typ dědičnosti. Určete pravděpodobnost, že se postiženému muži, který se chce oženit se zdravou ženou, v jejíž rodině se takový defekt nevyskytuje, narodí zdravá dcera (P1)? Jaká je pravděpodobnost narození zdravého syna (P2)?