PRAKTIKUM č.16 GENEALOGIE AUTOSOMÁLNÍ DĚDIČNOST © Biologický ústav LF MU Brno, 2005 Připravili: Renata Veselská, Jakub Neradil

PROGRAM: Genealogie: symboly, zásady sestavování rodokmenů sestavení vlastního rodokmenu Monogenní autosomálně podmíněné choroby u člověka: analýza rodokmenu - kazuistika Strukturní a numerické aberace autosomů u člověka

GENEALOGIE: Rodokmen pro genetickou analýzu:

GENEALOGIE: Standardní symbolika:

GENEALOGIE: Zásady pro sestavení rodokmenu: generace se v rodokmenu řadí od nejstarší k nejmladší směrem odshora dolů sourozenci se řadí (na sourozenecké čáře) od nejstaršího k nejmladšímu směrem zleva doprava generace se číslují římskými číslicemi (I, II, III…) od nejstarší k nejmladší jedinci se v každé generaci označují arabskými číslicemi v pořadí zleva doprava (bez ohledu na příbuzenské vztahy) každá osoba v rodokmenu musí být jednoznačně identifikována (např. II/3…)

GENEALOGIE:

ÚLOHA 1: Sestavte rodokmen své vlastní rodiny pro 3 až 4 generace, používejte přitom standardní genealogickou symboliku

MONOGENNĚ PODMÍNĚNÉ ZNAKY alelní interakce = vztahy mezi alelami téhož genu úplná dominance neúplná dominance, resp. intermediarita kodominance superdominance

AUTOSOMÁLNÍ DĚDIČNOST: znak je podmíněn monogenně gen je lokalizován na autosomu př.: schopnost vnímat chuť PTC Mutace autosomů jako příčiny onemocnění: bodové (genové) mutace: srpkovitá anémie, b-thalasémie, cystická fibróza chromosomové mutace: strukturní: syndrom kočičího křiku numerické (aneuploidie, obvykle trisomie): Downův syndrom, Edwardsův syndrom, Patauův syndrom

Autosomálně dominantní typ dědičnosti:

Autosomálně dominantní typ dědičnosti (analýza rodokmenu): postižení se vyskytuje stejnoměrně u mužů i u žen postižení se vyskytuje v každé generaci postižený člověk má nejméně jednoho rodiče také postiženého (kromě mutací de novo) zdraví potomci postiženého člověka nepřenášejí nemoc do další generace

Autosomálně dominantní typ dědičnosti (analýza rodokmenu):

Autosomálně recesívní typ dědičnosti:

Autosomálně recesívní typ dědičnosti (analýza rodokmenu): postižení se vyskytuje stejnoměrně u mužů i u žen postižení se vyskytuje mezi sourozenci, jejichž rodiče postižení nejsou u rodičů postiženého může jít s vyšší pravděpodobností o příbuzenský sňatek

Autosomálně recesívní typ dědičnosti (analýza rodokmenu):

ÚLOHA 2: Určete typy dědičnosti u obou uvedených rodokmenů, které zachycují výskyt monogenních autosomálně podmíněných znaků u člověka. Za použití symboliky (A, a) vyznačte genotypy jednotlivých osob.

ÚLOHA 3: Předpokládejme, že modrou a hnědou barvu očí podmiňují různé alely téhož genu. Při studiu jedné populace byly u 337 rodin zjištěny tyto údaje: rodiče kombinace barvy očí počet rodin děti (barva očí) modrá hnědá modrá x modrá 150 625 modrá x hnědá 158 317 322 hnědá x hnědá 29 25 82

ÚLOHA 3 (pokračování): Která alela je dominantní a proč? Užijte symboly A pro dominantní alelu a a pro recesivní alelu, naznačte každou z možných kombinací genotypů u rodičů a příslušné genotypy potomků. Ve druhé a třetí skupině rodičů můžeme předpokládat více možných genotypových kombinací, avšak zjištěné údaje naznačují, že v každé skupině převládá jedna z alternativ. Určete, která alternativy jsou převládající, a zdůvodněte.

ÚLOHA 4: Muž trpí dentinogenesis imperfecta, jeho žena je zdravá. Otec muže trpěl rovněž touto chorobou, matka muže byla zdravá. Oba jsou schopni vnímat hořkou chuť PTC, ale jejich matky tuto chuť nevnímají. Určete genotypy manželského páru. Jaká je pravděpodobnost, že manželé budou mít dceru, která nebude trpět dentinogenesis imperfecta a současně nebude vnímat chuť PTC? (Používejte symboliku D,d pro dědičnost dentinogenesis imperfecta a T,t pro dědičnost schopnosti vnímat chuť PTC.)

Strukturní a numerické aberace autosomů u člověka Nejčastější strukturní aberace autosomů: syndrom kočičího křiku (46,XX,5p- nebo 46,XY,5p-) Nejčastější numerické aberace autosomů: Downův syndrom (47,XX,21+ nebo 47,XY,21+) Edwardsův syndrom (47,XX,18+ nebo 47,XY,18+) Patauův syndrom (47,XX,13+ nebo 47,XY,13+) Méně časté aberace autosomů: trisomie chromosomu 8 (obvykle mozaika) trisomie chromosomu 9 delece 4p

Syndrom kočičího křiku (46,XX,5p- nebo 46,XY,5p-)

Syndrom kočičího křiku (46,XX,5p- nebo 46,XY,5p-)

Mechanismus vzniku aneuploidií (nondisjunkce):

Vznik aberantních gamet u organismu s trisomií:

Downův syndrom (trisomie 21) 47,XX,21+ nebo 47,XY,21+ „orientální“ rysy tváře, epikantus Brushfieldovy skvrny (kolem okraje duhovky) vpadnutý kořen nosu, velký jazyk krátké široké ruce, klinodaktylie malíčku typické dermatoglyfy (příčná „opičí“ rýha) podprůměrná výška postavy hypotonie mentální retardace (IQ 25-50) asi u 1/3 VVV srdce průměrné přežití: 40 let

Downův syndrom (trisomie 21)

Edwardsův syndrom (trisomie 18) 47,XX,18+ nebo 47,XY,18+ mentální i somatická retardace nízko posazené malformované uši krátké sternum hypertonie, těžké VVV srdce charakteristické překřížení prstů na rukou hypoplastické nehty typické dermatoglyfy 95% postižených plodů se spontánně potratí průměrné přežití: 2 měsíce

Edwardsův syndrom (trisomie 18)

Patauův syndrom (trisomie 13) 47,XX,13+ nebo 47,XY,13+ těžké anomálie CNS mentální i somatická retardace malformované uši, hluchota mikroftalmie, anoftalmie, kolobom duhovky těžké VVV srdce urogenitální anomálie, polycystické ledviny postaxiální polydaktylie, překřížení prstů průměrné přežití: 50% živě narozených - 1 měsíc

Patauův syndrom (trisomie 13)

ÚLOHA 5: Určete, jaké je riziko Downova syndromu u očekávaného dítěte, jestliže matka je postižena Downovým syndomem a otec je fenotypově normální. Karyotyp matky: 47,XX,21+ ; karyotyp otce: 46,XY. Stanovte, jaké je riziko Downova syndromu u očekávaného dítěte v následující rodině: matka fenotypově normální, karyotyp 45,XX,t21/21 ; otec fenotypově normální, karyotyp 46,XY ; první dvě děti v rodině postiženy Downovým syndromem, obě mužského pohlaví, karyotypy obou dětí: 46,XY,t21/21.