33. Genetické důsledky příbuzenských vztahů

33. Genetické důsledky příbuzenských vztahů

• inbreeding znamená křížení mezi příbuznými jedinci

• dochází-li k inbreedingu, zmenšuje se počet heterozygotů a stoupá počet homozygotů (platí pro populaci, i pro jednotlivé rodiny)

• pro zkoumání inbreedingu byla zavedena alela společného původu – ibd alela (Identical By Descent) – je to taková alela, kterou jedinec zdědil od společného předka

• pro tuto alelu platí koeficient inbreedingu – F = stanovuje pravděpodobnost, že u jedince jsou obě alely daného lokusu ibd alely

← kde n = počet generací (spojových čar rodokmenového schématu)

• pravděpodobnost, že namátkově vybraná alela uložená v daném lokusu jednoho jedince je ibd s alelou namátkově vybranou ze stejného lokusu u druhého jedince zjistíme tzv. Kinshipovým koeficientem (f)

• pravděpodobnost, že namátkově vybraná alela u dvou příbuzných osob je ibd alela zjistíme tzv. koeficientem příbuznosti (r) , tedy:

• počet recesivních homozygotů závisí přímoúměrně na počtu příbuzenských sňatků v dané rodině či populaci

Příbuzenské sňatky

• z klinického hlediska představují zvýšení rizika narození dítěte s autosomálně recesivním (AR), případně polygenně dědičným onemocněním

• za předpokladu, že je choroba vzácná, pak genová frekvence je nízká a pravděpodobnost vzniku homozygota pro alely ibd je relativně vysoká

• podíl AR dětí narozených ze sňatku bratrance se sestřenicí závisí na genové frekvenci a množství sňatků tohoto typu v populaci

Inbreeding v populaci – rizika

• modelová populace s inbreedingem je založena na úvaze, že relativní část populace (F) je plně inbrední a druhá část populace (1 – F) panmiktická

• lze dokázat, že rozložení genotypů v populaci je:

AA

Aa

aa

Frekvence

p2 + pqF

2pq – 2pqF

q2 + pqF

• v populaci, ve které probíhá inbreeding, nedochází ke změnám genových frekvencí, ale dochází ke změnám ve frekvenci genotypů (ubývá heterozygotů a přibývá homozygotů)

• koeficienty inbreedingu pro lidské populace jsou obvykle velmi nízké

• výjimkou mohou být tzv. isoláty – mohou být zeměpisné (ostrovy, horská údolí) nebo společenské (národnost, náboženská sekta, dříve královské rodiny)

Cystická fibróza

• autozomálně recesivní, 1:2500 – 3000 narozených dětí

• nejčastější recesivní onemocnění v bělošské populaci

• gen CFTR – dosud identifikováno asi 1000 různých mutací, 70 % tvoří 1 mutace – delece fenylalaninu 508 na dlouhém raménku 7. chromozomu

• různé mutace v tomto genu tvoří přechod od mírného po velmi vážný fenotyp mutace genu kódujícího gen pro chloridový kanál

• mutace způsobuje uzavření kanálů pro chloridové anionty, sodíkové kationty a tím i pro vodu (povrch buněk trpí ztrátou vody)

• projevuje se chronickým onemocněním dýchacích cest, insuficiencí zevní sekrece pankreatu, vysokou koncentrací elektrolytů v potu

• AA – zdravý, a1a2 – složený heterozygot – nemocný

• Aa – zdravý, přenašeč, aa – recesivní heterozygot – nemocný/letální

• další fenotypový projev ovlivňují i další geny:

• CFM1 – Mekoinový ileus – ucpání střeva do několika hodin od narození

• NOS1 – závažné mikrobiální infekce