جهش های ژنی: علل، مثال ها، طبقه بندی. جهش های ژنی

جهش در سطح ژن، تغییرات ساختاری مولکولی در DNA است که در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیست. اینها شامل هرگونه تغییر شکل اسید دئوکسی ریبونوکلئیک، صرف نظر از تأثیر آنها بر زنده ماندن و محلی سازی است. برخی از انواع جهش های ژنی هیچ تاثیری بر عملکرد و ساختار پلی پپتید (پروتئین) مربوطه ندارند. با این حال، بیشتر این دگرگونی ها باعث سنتز یک ترکیب معیوب می شود که توانایی خود را برای انجام وظایف خود از دست داده است. در مرحله بعد، جهش های ژنی و کروموزومی را با جزئیات بیشتری در نظر می گیریم.

ویژگی های تبدیل

شایع ترین آسیب شناسی هایی که جهش های ژنی انسان را تحریک می کنند عبارتند از نوروفیبروماتوز، سندرم آدرنوژنیتال، فیبروز کیستیک، فنیل کتونوری. این لیست همچنین می تواند شامل هموکروماتوز، میوپاتی دوشن بکر و غیره باشد. اینها همه نمونه هایی از جهش ژنی نیستند. علائم بالینی آنها معمولاً اختلالات متابولیک (فرایند متابولیک) است. جهش های ژنی می توانند عبارتند از:

• تغییر در کدون پایه این پدیده جهش نادرست نامیده می شود. در این حالت، یک نوکلئوتید در قسمت کد کننده جایگزین می شود که به نوبه خود منجر به تغییر اسید آمینه در پروتئین می شود.
• تغییر کدون به گونه ای که خواندن اطلاعات به حالت تعلیق درآید. این فرآیند جهش مزخرف نامیده می شود. هنگامی که یک نوکلئوتید در این مورد جایگزین می شود، یک کدون توقف تشکیل می شود و ترجمه پایان می یابد.
• خطای خواندن، تغییر قاب. به این فرآیند "frameshift" می گویند. با تغییر مولکولی در DNA، سه قلوها در طول ترجمه زنجیره پلی پپتیدی تبدیل می شوند.

طبقه بندی

با توجه به نوع تبدیل مولکولی، جهش‌های ژنی زیر وجود دارد:

• تکثیر. مضاعف شدن. در این حالت، تکثیر یا تکثیر مکرر یک قطعه DNA از 1 نوکلئوتید به ژن اتفاق می افتد.
• حذف در این حالت، یک قطعه DNA از یک نوکلئوتید به یک ژن از دست می‌رود.
• وارونگی. در این حالت چرخش 180 درجه ذکر شده است. بخش DNA اندازه آن می تواند دو نوکلئوتید یا یک قطعه کامل متشکل از چندین ژن باشد.
• درج. در این حالت قطعات DNA از نوکلئوتید به ژن وارد می شود.

تبدیل های مولکولی شامل 1 تا چند واحد به عنوان تغییرات نقطه ای در نظر گرفته می شوند.

ویژگی های متمایز کننده

جهش های ژنی دارای تعدادی ویژگی هستند. اول از همه، باید به توانایی آنها در ارثی بودن اشاره کرد. علاوه بر این، جهش ها می توانند تغییر اطلاعات ژنتیکی را تحریک کنند. برخی از تغییرات را می توان به اصطلاح خنثی طبقه بندی کرد. چنین جهش های ژنی هیچ گونه اختلالی در فنوتیپ ایجاد نمی کند. بنابراین، به دلیل ماهیت ذاتی کد، همان اسید آمینه را می توان توسط دو سه قلو که تنها در 1 پایه متفاوت هستند، رمزگذاری کرد. با این حال، یک ژن خاص می تواند به چندین حالت مختلف جهش (تبدیل) پیدا کند. این نوع تغییر است که بیشتر آسیب شناسی های ارثی را تحریک می کند. اگر نمونه هایی از جهش های ژنی را ذکر کنیم، می توان به گروه های خونی اشاره کرد. بنابراین، عنصری که سیستم AB0 آنها را کنترل می کند دارای سه آلل B، A و 0 است. ترکیب آنها گروه های خونی را تعیین می کند. مربوط به سیستم AB0، آن را به عنوان یک تظاهر کلاسیک از تبدیل علائم طبیعی در انسان در نظر می گیرند.

تحولات ژنومی

این دگرگونی ها طبقه بندی خاص خود را دارند. دسته جهش های ژنومی شامل تغییرات در پلوئیدی کروموزوم های ساختاری بدون تغییر و آنیوپلوئیدی است. چنین تحولاتی با روش های خاصی تعیین می شود. آنیوپلوئیدی تغییر (افزایش - تریزومی، کاهش - مونوزومی) در تعداد کروموزوم‌های مجموعه دیپلوئیدی است، نه مضربی از هاپلوئید. با افزایش چند برابری تعداد، آنها از پلی پلوئیدی صحبت می کنند. این و اکثر آنیوپلوئیدی ها در انسان تغییرات کشنده در نظر گرفته می شوند. از جمله شایع ترین جهش های ژنومی عبارتند از:

• مونوسومی. در این حالت فقط یکی از 2 کروموزوم همولوگ وجود دارد. در پس زمینه چنین تحولی، رشد جنینی سالم برای هیچ یک از اتوزوم ها غیرممکن است. مونوسومی روی کروموزوم X تنها کروموزوم سازگار با زندگی است که باعث ایجاد سندرم شرشفسکی-ترنر می شود.
• تریزومی. در این مورد، سه عنصر همولوگ در کاریوتیپ آشکار می شود. نمونه هایی از چنین جهش های ژنی: سندرم داون، ادواردز، پاتائو.

عامل تحریک کننده

دلیل ایجاد آنیوپلوئیدی عدم تفکیک کروموزوم ها در طول تقسیم سلولی در برابر پس زمینه تشکیل سلول های زاینده یا از بین رفتن عناصر به دلیل تاخیر آنافاز در نظر گرفته می شود، در حالی که هنگام حرکت به سمت قطب، پیوند همولوگ ممکن است عقب بماند. غیر همسان مفهوم "عدم اتصال" نشان دهنده عدم جداسازی کروماتیدها یا کروموزوم ها در میتوز یا میوز است. این اختلال می تواند منجر به موزاییکیسم شود. در این حالت، یک رده سلولی طبیعی و دیگری تک‌سومی خواهد بود.

عدم تفکیک در میوز

این پدیده شایع ترین در نظر گرفته می شود. کروموزوم هایی که به طور معمول در طول میوز باید تقسیم شوند به هم متصل می مانند. در آنافاز، آنها به یک قطب سلولی حرکت می کنند. در نتیجه 2 گامت تشکیل می شود. یکی از آنها کروموزوم اضافی دارد، در حالی که دیگری فاقد عنصر است. در فرآیند لقاح یک سلول طبیعی با یک پیوند اضافی، تریزومی ایجاد می شود، گامت هایی با یک جزء گم شده - مونوزومی. هنگامی که یک زیگوت تک‌زومی برای برخی از عناصر اتوزومی تشکیل می‌شود، رشد در مراحل اولیه متوقف می‌شود.

جهش های کروموزومی

این دگرگونی ها تغییرات ساختاری در عناصر هستند. به عنوان یک قاعده، آنها در یک میکروسکوپ نوری تجسم می شوند. جهش های کروموزومی معمولاً ده ها تا صدها ژن را شامل می شوند. این باعث ایجاد تغییرات در مجموعه دیپلوئید طبیعی می شود. به عنوان یک قاعده، چنین انحرافی باعث تبدیل توالی در DNA نمی شود. با این حال، هنگامی که تعداد نسخه های ژن تغییر می کند، به دلیل کمبود یا بیش از حد مواد، عدم تعادل ژنتیکی ایجاد می شود. دو دسته کلی از این تحولات وجود دارد. به طور خاص، جهش های درون و بین کروموزومی متمایز می شوند.

تاثیر محیطی

انسان ها به عنوان گروه هایی از جمعیت های منزوی تکامل یافته اند. آنها به اندازه کافی در همان شرایط محیطی زندگی کردند. ما به طور خاص در مورد ماهیت تغذیه، ویژگی های آب و هوایی و جغرافیایی، سنت های فرهنگی، عوامل بیماری زا و غیره صحبت می کنیم. همه اینها منجر به تثبیت ترکیبی از آلل های خاص برای هر جمعیت شد که مناسب ترین آلل برای شرایط زندگی بود. با این حال، به دلیل گسترش شدید محدوده، مهاجرت ها و اسکان مجدد، شرایطی به وجود آمد که ترکیبات مفید ژن های خاصی که در یک محیط در محیطی دیگر بودند، عملکرد طبیعی تعدادی از سیستم های بدن را تضمین نمی کردند. در این راستا، بخشی از تنوع ارثی توسط مجموعه ای نامطلوب از عناصر غیر پاتولوژیک تعیین می شود. بنابراین تغییر در محیط خارجی و شرایط زندگی به عنوان عامل جهش ژنی در این مورد عمل می کند. این به نوبه خود پایه ای برای ایجاد تعدادی از بیماری های ارثی شد.

انتخاب طبیعی

با گذشت زمان، تکامل به شکل های خاص تری پیش رفت. همچنین به گسترش تنوع ارثی کمک کرد. بنابراین، آن علائمی که می توانست در حیوانات ناپدید شود حفظ شد و برعکس، آنچه در حیوانات باقی مانده بود کنار رفت. در مسیر انتخاب طبیعی، افراد به صفات نامطلوبی نیز دست یافتند که ارتباط مستقیمی با بیماری ها داشت. به عنوان مثال، در انسان، در فرآیند رشد، ژن هایی ظاهر شده اند که می توانند حساسیت به فلج اطفال یا سم دیفتری را تعیین کنند. گونه‌های بیولوژیکی مردم پس از تبدیل شدن به هومو ساپینس، به نوعی با انباشت و دگرگونی‌های آسیب‌شناختی «هزینه عقلانیت خود را پرداختند». این ماده مبنای یکی از مفاهیم اساسی دکترین جهش ژنی تلقی می شود.

جهش ژن - تغییر در ساختار یک ژن. این تغییر در توالی نوکلئوتیدها است: حذف، درج، جایگزینی و غیره. به عنوان مثال، جایگزینی a با m. علل - نقض در طول دو برابر شدن (تکثیر) DNA

جهش های ژنی تغییرات مولکولی در ساختار DNA هستند که در زیر میکروسکوپ نوری قابل مشاهده نیستند. جهش های ژنی شامل هرگونه تغییر در ساختار مولکولی DNA، صرف نظر از مکان و تأثیر آنها بر زنده ماندن است. برخی از جهش ها تأثیری بر ساختار و عملکرد پروتئین مربوطه ندارند. یکی دیگر از (بیشترین) جهش های ژنی منجر به سنتز پروتئین معیوب می شود که قادر به انجام عملکرد مناسب خود نیست. این جهش های ژنی است که توسعه اکثر اشکال ارثی آسیب شناسی را تعیین می کند.

شایع ترین بیماری های تک ژنی در انسان عبارتند از: فیبروز کیستیک، هموکروماتوز، سندرم آدرنوژنیتال، فنیل کتونوری، نوروفیبروماتوز، میوپاتی دوشن بکر و تعدادی بیماری دیگر. از نظر بالینی، آنها با علائم اختلالات متابولیک (متابولیسم) در بدن ظاهر می شوند. جهش ممکن است:

1) در یک جایگزینی پایه در یک کدون، این به اصطلاح است جهش نادرست(از انگلیسی، اشتباه - نادرست، نادرست + lat. sensus - به معنی) - یک جایگزینی نوکلئوتیدی در بخش کد کننده ژن، که منجر به جایگزینی اسید آمینه در پلی پپتید می شود.

2) در چنین تغییری در کدون ها که منجر به توقف خواندن اطلاعات می شود، به اصطلاح جهش مزخرف(از لاتین non - no + sensus - به معنی) - جایگزینی نوکلئوتید در قسمت کد کننده ژن منجر به تشکیل یک کدون پایان دهنده (کدون توقف) و خاتمه ترجمه می شود.

3) نقض اطلاعات خواندن، تغییر در چارچوب خواندن، نامیده می شود تغییر قاب(از فریم انگلیسی - فریم + شیفت: - تغییر، حرکت)، زمانی که تغییرات مولکولی در DNA منجر به تغییر سه قلوها در طول ترجمه زنجیره پلی پپتیدی می شود.

انواع دیگری از جهش های ژنی نیز شناخته شده است. با توجه به نوع تغییرات مولکولی، عبارتند از:

تقسیم(از lat. deletio - تخریب)، هنگامی که یک بخش DNA از بین می رود که اندازه آن از یک نوکلئوتید تا یک ژن متغیر است.

تکراری ها(از لات. duplicatio - دو برابر شدن)، i.e. تکثیر یا تکثیر مجدد بخش DNA از یک نوکلئوتید به کل ژن.

وارونگی ها(از لط. inversio - برگرداندن)، i.e. چرخش 180 درجه ای یک قطعه DNA با اندازه های مختلف از دو نوکپئوتید تا قطعه ای که شامل چندین ژن است.

درج ها(از لات. insertio - پیوست)، i.e. قرار دادن قطعات DNA در اندازه های مختلف از یک نوکلئوتید تا کل ژن.

تغییرات مولکولی که یک تا چند نوکلئوتید را تحت تأثیر قرار می دهند به عنوان جهش نقطه ای در نظر گرفته می شوند.

اساسی و متمایز جهش ژنی این است که 1) منجر به تغییر در اطلاعات ژنتیکی می شود، 2) می تواند از نسلی به نسل دیگر منتقل شود.

بخش خاصی از جهش های ژن را می توان به عنوان جهش های خنثی طبقه بندی کرد، زیرا منجر به هیچ تغییری در فنوتیپ نمی شود. به عنوان مثال، به دلیل انحطاط کد ژنتیکی، همان اسید آمینه را می توان توسط دو سه قلو که فقط در یک پایه متفاوت هستند، رمزگذاری کرد. از طرف دیگر، یک ژن می تواند به چندین حالت مختلف تغییر کند (جهش یابد).

به عنوان مثال، ژنی که گروه خونی سیستم AB0 را کنترل می کند. دارای سه آلل 0، A و B است که ترکیب آنها 4 گروه خونی را تعیین می کند. گروه خونی AB0 یک نمونه کلاسیک از تنوع ژنتیکی صفات طبیعی انسان است.

این جهش های ژنی است که توسعه بیشتر اشکال ارثی آسیب شناسی را تعیین می کند. بیماری‌های ناشی از چنین جهش‌هایی را بیماری‌های ژنی یا تک ژنی می‌گویند، یعنی بیماری‌هایی که ایجاد آن‌ها با جهش یک ژن مشخص می‌شود.

جهش های ژنومی و کروموزومی

جهش های ژنومی و کروموزومی از علل بیماری های کروموزومی هستند. جهش های ژنومی شامل آنیوپلوئیدی و تغییرات در پلوئیدی کروموزوم های ساختاری بدون تغییر است. با روش های سیتوژنتیک شناسایی می شود.

آنیوپلوئیدی- تغییر (کاهش - مونوزومی، افزایش - تریزومی) تعداد کروموزوم ها در مجموعه دیپلوئید، نه مضربی از هاپلوئید (2n + 1، 2n - 1 و غیره).

پلی پلوئیدی- افزایش تعداد مجموعه کروموزوم ها، مضربی از هاپلوئید (3n، 4n، 5n و غیره).

در انسان، پلی پلوئیدی، و همچنین اکثر آنیوپلوئیدی ها، جهش های کشنده هستند.

شایع ترین جهش های ژنومی عبارتند از:

تریزومی- وجود سه کروموزوم همولوگ در کاریوتیپ (به عنوان مثال، برای جفت 21، با سندرم داون، برای جفت 18 برای سندرم ادواردز، برای جفت 13 برای سندرم پاتاو، برای کروموزوم های جنسی: XXX، XXY، XYY).

مونوسومی- وجود تنها یکی از دو کروموزوم همولوگ. با مونوزومی برای هر یک از اتوزوم ها، رشد طبیعی جنین غیرممکن است. تنها مونوزومی در انسان که با زندگی سازگار است - مونوزومی در کروموزوم X - منجر به سندرم شرشفسکی-ترنر (45، X0) می شود.

دلیلی که منجر به آنیوپلوئیدی می شود، عدم تفکیک کروموزوم ها در طول تقسیم سلولی در طول تشکیل سلول های زاینده یا از بین رفتن کروموزوم ها در نتیجه تاخیر آنافاز است، زمانی که یکی از کروموزوم های همولوگ می تواند از همه کروموزوم های غیر همولوگ دیگر در طول دوره عقب بماند. حرکت به سمت قطب اصطلاح "nondisjunction" به معنای عدم جداسازی کروموزوم ها یا کروماتیدها در میوز یا میتوز است. از دست دادن کروموزوم ها می تواند منجر به موزاییکیسم شود که در آن یک e آپلود کردنخط سلولی (عادی) و دیگری تک‌سومی.

عدم تفکیک کروموزوم ها بیشتر در طول میوز مشاهده می شود. کروموزوم ها که به طور معمول در طول میوز تقسیم می شوند، به هم چسبیده باقی می مانند و در آنافاز به یک قطب سلول حرکت می کنند. بنابراین، دو گامت به وجود می آیند که یکی از آنها کروموزوم اضافی دارد و دیگری فاقد این کروموزوم است. هنگامی که یک گامت با یک مجموعه کروموزوم طبیعی توسط یک گامت با یک کروموزوم اضافی بارور می شود، تریزومی رخ می دهد (یعنی سه کروموزوم همولوگ در سلول وجود دارد)، هنگامی که توسط یک گامت بدون یک کروموزوم لقاح می یابد، یک زیگوت با مونوزومی رخ می دهد. اگر یک زیگوت تک‌زومی روی هر کروموزوم اتوزومی (غیر جنسی) تشکیل شود، رشد ارگانیسم در مراحل اولیه رشد متوقف می‌شود.

جهش های کروموزومی- اینها تغییرات ساختاری در کروموزوم های منفرد است که معمولاً در میکروسکوپ نوری قابل مشاهده است. تعداد زیادی (از ده ها تا چند صد) ژن در یک جهش کروموزومی دخیل هستند که منجر به تغییر در مجموعه دیپلوئید طبیعی می شود. اگرچه انحرافات کروموزومی به طور کلی توالی DNA در ژن های خاص را تغییر نمی دهد، تغییر تعداد کپی ژن ها در ژنوم منجر به عدم تعادل ژنتیکی به دلیل کمبود یا بیش از حد مواد ژنتیکی می شود. دو گروه بزرگ از جهش های کروموزومی وجود دارد: داخل کروموزومی و بین کروموزومی.

جهش های داخل کروموزومی انحرافات درون یک کروموزوم هستند. این شامل:

—حذف ها(از زبان lat. deletio - تخریب) - از دست دادن یکی از بخش های کروموزوم، داخلی یا انتهایی. این می تواند منجر به نقض جنین زایی و ایجاد ناهنجاری های رشدی متعدد شود (به عنوان مثال، تقسیم در ناحیه بازوی کوتاه کروموزوم 5 که به عنوان 5p- تعیین شده است، منجر به توسعه نیافتگی حنجره، نقص قلبی، عقب ماندگی ذهنی می شود). . این مجموعه علائم به عنوان سندرم "گریه گربه" شناخته می شود، زیرا در کودکان بیمار، به دلیل ناهنجاری حنجره، گریه شبیه میو گربه است.

—وارونگی ها(از لط. inversio - برگرداندن). در نتیجه دو نقطه شکست در کروموزوم، قطعه حاصل پس از چرخش 180 درجه در محل اصلی خود قرار می گیرد. در نتیجه فقط ترتیب ژن ها نقض می شود.

— تکراری ها(از Lat duplicatio - دو برابر شدن) - دو برابر شدن (یا ضرب) هر قسمت از کروموزوم (به عنوان مثال، تریزومی در امتداد یکی از بازوهای کوتاه کروموزوم نهم باعث نقص های متعدد از جمله میکروسفالی، تاخیر در رشد جسمی، ذهنی و فکری می شود).

طرح های شایع ترین ناهنجاری های کروموزومی:
بخش: 1 - ترمینال؛ 2 - بینابینی. وارونگی: 1 - pericentric (با گرفتن از سانترومر). 2 - پاراسنتریک (در یک بازوی کروموزوم)

جهش های بین کروموزومی یا جهش های بازآرایی- تبادل قطعات بین کروموزوم های غیر همولوگ. چنین جهش‌هایی جابه‌جایی نامیده می‌شوند (از lat. tgans - برای، از طریق + مکان - مکان). این:

جابجایی متقابل، زمانی که دو کروموزوم قطعات خود را مبادله می کنند.

جابجایی غیر متقابل، زمانی که قطعه ای از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر منتقل می شود.

- همجوشی "مرکزی" (جابه جایی رابرتسونی) - اتصال دو کروموزوم آکروسانتریک در ناحیه سانترومرهای آنها با از دست دادن بازوهای کوتاه.

با پارگی عرضی کروماتیدها از طریق سانترومرها، کروماتیدهای "خواهر" به بازوی "آینه ای" دو کروموزوم مختلف حاوی مجموعه ژن های یکسان تبدیل می شوند. به چنین کروموزوم هایی ایزوکروموزوم می گویند. هم انحرافات درون کروموزومی (حذف، وارونگی و تکرار) و هم بین کروموزومی (جابه‌جایی) و ایزوکروموزوم‌ها با تغییرات فیزیکی در ساختار کروموزوم‌ها از جمله شکستگی‌های مکانیکی مرتبط هستند.

آسیب شناسی ارثی در نتیجه تنوع ارثی

وجود ویژگی‌های مشترک گونه‌ای باعث می‌شود که همه افراد روی زمین در یک گونه واحد از انسان‌های خردمند متحد شوند. با این وجود، ما به راحتی با یک نگاه، چهره فردی را که می شناسیم در میان انبوه غریبه ها مشخص می کنیم. تنوع فوق العاده افراد چه در درون یک گروه (مثلاً تنوع در یک قوم) و چه در بین گروه ها به دلیل تفاوت ژنتیکی آنهاست. در حال حاضر، اعتقاد بر این است که تمام تنوع درون گونه ای به دلیل ژنوتیپ های مختلفی است که توسط انتخاب طبیعی به وجود می آیند و حفظ می شوند.

مشخص است که ژنوم هاپلوئید انسان حاوی 3.3x109 جفت باقی مانده نوکلئوتیدی است که از نظر تئوری اجازه می دهد تا 6-10 میلیون ژن داشته باشد. در عین حال، داده های مطالعات مدرن نشان می دهد که ژنوم انسان تقریباً شامل 30-40 هزار ژن است. حدود یک سوم همه ژن ها بیش از یک آلل دارند، یعنی چند شکلی هستند.

مفهوم چندشکلی ارثی توسط E. Ford در سال 1940 برای توضیح وجود دو یا چند شکل مجزا در یک جمعیت، زمانی که فراوانی نادرترین آنها را نمی توان تنها با رویدادهای جهشی توضیح داد، فرموله شد. از آنجایی که جهش ژن یک رویداد نادر است (1x10 6)، فراوانی آلل جهش یافته که بیش از 1٪ است، تنها با تجمع تدریجی آن در جمعیت به دلیل مزایای انتخابی ناقلان این جهش قابل توضیح است.

تعدد جایگاه های شکافنده، تعدد آلل ها در هر یک از آنها به همراه پدیده نوترکیب، تنوع ژنتیکی تمام نشدنی انسان را ایجاد می کند. محاسبات نشان می دهد که در کل تاریخ بشریت وجود نداشته است، نیست و در آینده قابل پیش بینی تکرار ژنتیکی در کره زمین وجود نخواهد داشت، یعنی. هر فردی که متولد می شود یک پدیده منحصر به فرد در جهان است. منحصر به فرد بودن ساختار ژنتیکی تا حد زیادی ویژگی های توسعه بیماری را در هر فرد مشخص می کند.

بشریت به‌عنوان گروه‌هایی از جمعیت‌های منزوی که برای مدت طولانی در شرایط محیطی یکسانی از جمله ویژگی‌های اقلیمی و جغرافیایی، رژیم غذایی، عوامل بیماری‌زا، سنت‌های فرهنگی و غیره زندگی می‌کنند، تکامل یافته است. این امر منجر به تثبیت در جمعیت ترکیبات خاصی از آلل های نرمال برای هر یک از آنها شد که مناسب ترین آنها برای شرایط محیطی بود. در ارتباط با گسترش تدریجی زیستگاه، مهاجرت های شدید، اسکان مجدد مردم، موقعیت هایی ایجاد می شود که ترکیبی از ژن های طبیعی خاص که در شرایط خاص در شرایط دیگر مفید هستند عملکرد بهینه برخی از سیستم های بدن را تضمین نمی کند. این منجر به این واقعیت می شود که بخشی از تنوع ارثی، به دلیل ترکیب نامطلوب ژن های غیر پاتولوژیک انسانی، مبنایی برای ایجاد بیماری های به اصطلاح با استعداد ارثی می شود.

علاوه بر این، در انسان، به عنوان یک موجود اجتماعی، انتخاب طبیعی در طول زمان به شکل‌های خاص‌تری پیش رفت که تنوع ارثی را نیز گسترش داد. آنچه را که در حیوانات می‌توان کنار زد، حفظ شد، یا برعکس، حیواناتی که نجات یافتند از بین رفت. بنابراین، ارضای کامل نیاز به ویتامین C در فرآیند تکامل منجر به از بین رفتن ژن L-gulonodactone oxidase شد که سنتز اسید اسکوربیک را کاتالیز می کند. در روند تکامل، بشریت همچنین علائم نامطلوبی را به دست آورد که مستقیماً با آسیب شناسی مرتبط است. به عنوان مثال، در انسان، در فرآیند تکامل، ژن هایی ظاهر شدند که حساسیت به سم دیفتری یا ویروس فلج اطفال را تعیین می کنند.

بنابراین، در انسان، مانند هر گونه بیولوژیکی دیگر، مرز مشخصی بین تنوع ارثی وجود ندارد که منجر به تغییرات طبیعی در صفات و تنوع ارثی می شود که باعث بروز بیماری های ارثی می شود. انسان که به گونه‌ای بیولوژیکی از انسان‌های خردمند تبدیل شده است، گویی برای «معقول بودن» گونه‌اش با تجمع جهش‌های پاتولوژیک هزینه کرده است. این موقعیت زمینه ساز یکی از مفاهیم اصلی ژنتیک پزشکی در مورد تجمع تکاملی جهش های پاتولوژیک در جمعیت های انسانی است.

تنوع ارثی جمعیت های انسانی، هم حفظ و هم با انتخاب طبیعی کاهش می یابد، به اصطلاح بار ژنتیکی را تشکیل می دهد.

برخی از جهش‌های پاتولوژیک می‌توانند برای مدت طولانی در جمعیت‌ها باقی بمانند و گسترش پیدا کنند و به اصطلاح باعث ایجاد بار ژنتیکی جداسازی شوند. سایر جهش های پاتولوژیک در هر نسل در نتیجه تغییرات جدید در ساختار ارثی ایجاد می شوند و بار جهش ایجاد می کنند.

اثر منفی بار ژنتیکی با افزایش مرگ و میر (مرگ گامت ها، زیگوت ها، جنین ها و کودکان)، کاهش باروری (کاهش تولید مثل فرزندان)، کاهش امید به زندگی، ناسازگاری اجتماعی و ناتوانی آشکار می شود و همچنین باعث افزایش نیاز به پزشکی می شود. اهميت دادن.

ژنتیک انگلیسی J. Hoddane اولین کسی بود که توجه محققان را به وجود یک بار ژنتیکی جلب کرد، اگرچه خود این اصطلاح توسط G. Meller در اواخر دهه 40 پیشنهاد شد. معنای مفهوم "بار ژنتیکی" با درجه بالایی از تنوع ژنتیکی لازم برای یک گونه زیستی به منظور سازگاری با شرایط متغیر محیطی همراه است.

ما قبلاً می گفتیم که هر فرد منحصر به فرد است ، به معنای یک دنیای درونی عمیق است ، اما گاهی اوقات افرادی متولد می شوند که نه تنها از نظر شخصیت بلکه از نظر ظاهری نیز از توده عمومی متمایز می شوند. ما در مورد 10 جهش ژنتیکی وحشتناکی که در موارد جداگانه در انسان رخ می دهد صحبت خواهیم کرد.

1. اکتروداکتیلی

یکی از ناهنجاری های مادرزادی که در آن انگشتان دست و/یا پاها کاملاً وجود ندارند یا رشد نکرده اند. ناشی از اختلال در عملکرد کروموزوم هفتم است. اغلب همراه بیماری فقدان کامل شنوایی است.

2. هیپرتریکوزیس

در قرون وسطی، افرادی که دارای نقص ژنی مشابه بودند، گرگینه یا میمون نامیده می شدند. این بیماری با رشد بیش از حد مو در سراسر بدن از جمله صورت و گوش مشخص می شود. اولین مورد هیپرتریکوزیس در قرن شانزدهم ثبت شد.

3. فیبرودیسپلازی استخوانی پیشرونده (FOP)

یک بیماری ژنتیکی نادر که در آن بدن شروع به تشکیل استخوان‌های جدید (اسفیکاسیون) در مکان‌های نامناسب - داخل ماهیچه‌ها، رباط‌ها، تاندون‌ها و سایر بافت‌های همبند می‌کند. هر آسیبی می تواند منجر به تشکیل آنها شود: کبودی، بریدگی، شکستگی، تزریق عضلانی یا عمل. به همین دلیل، برداشتن استخوان‌ها غیرممکن است: پس از جراحی، استخوان فقط می‌تواند قوی‌تر شود. از نظر فیزیولوژیکی، استخوان بندی ها با استخوان های معمولی تفاوتی ندارند و می توانند بارهای قابل توجهی را تحمل کنند، اما در جای مناسبی قرار ندارند.

4. لیپودیستروفی پیشرونده

افرادی که از این بیماری غیرعادی رنج می برند بسیار مسن تر از سن خود به نظر می رسند، به همین دلیل است که گاهی اوقات به آن "سندرم بنجامین باتن معکوس" می گویند. به دلیل یک جهش ژنتیکی ارثی و گاهی در نتیجه استفاده از برخی داروها در بدن، مکانیسم های خودایمنی مختل می شود که منجر به از بین رفتن سریع ذخایر چربی زیر پوست می شود. بیشتر اوقات، بافت چربی صورت، گردن، اندام های فوقانی و تنه آسیب می بیند و در نتیجه چین و چروک و چین و چروک ایجاد می شود. تاکنون تنها 200 مورد لیپودیستروفی پیشرونده تایید شده است و عمدتاً در زنان ایجاد می شود. پزشکان از انسولین، لیفت صورت و تزریق کلاژن برای درمان استفاده می کنند، اما اینها موقتی هستند.

5. سندرم یونر تان

سندرم یونر تان (UTS) در درجه اول با این واقعیت مشخص می شود که افرادی که از آن رنج می برند چهار دست و پا راه می روند. یونر تان، زیست شناس ترک پس از مطالعه پنج عضو خانواده اولاس در روستاهای ترکیه کشف کرد. اغلب افراد مبتلا به SYT از گفتار بدوی استفاده می کنند و نارسایی مغزی مادرزادی دارند. در سال 2006 فیلم مستندی به نام «خانوادگی چهار دست و پا راه می‌روند» درباره خانواده اولاس ساخته شد. تان آن را اینگونه توصیف می کند: «ماهیت ژنتیکی این سندرم حاکی از مرحله معکوس در تکامل انسان است که به احتمال زیاد ناشی از یک جهش ژنتیکی است، روند معکوس انتقال از چهارپا (راه رفتن روی چهار دست و پا) به دوپا (راه رفتن روی دو دست و پا). در این مورد، سندرم با نظریه تعادل متناوب مطابقت دارد.

6. پروگریا

این بیماری در یک کودک از هر 8000000 رخ می دهد.این بیماری با تغییرات غیرقابل برگشت در پوست و اندام های داخلی ناشی از پیری زودرس بدن مشخص می شود. میانگین امید به زندگی افراد مبتلا به این بیماری 13 سال است. زمانی که بیمار به سن چهل و پنج سالگی رسید تنها یک مورد شناخته شده است. این پرونده در ژاپن ثبت شده است.

7. اپیدرمودیسپلازی وروسیفورمیس

یکی از نادرترین نارسایی های ژنی. صاحبان آن را نسبت به ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) بسیار حساس می کند. در چنین افرادی، عفونت باعث رشد توده های پوستی متعددی می شود که از نظر چگالی شبیه چوب هستند. این بیماری در سال 2007 پس از انتشار ویدئویی با Dede Koswara اندونزیایی 34 ساله در اینترنت به طور گسترده ای شناخته شد. در سال 2008، این مرد تحت یک عمل جراحی پیچیده قرار گرفت تا شش کیلوگرم زائده را از سر، بازوها، پاها و تنه‌اش خارج کند. پوست جدید به قسمت های عمل شده بدن پیوند زده شد. اما متأسفانه پس از مدتی رشد دوباره ظاهر شد.

8. سندرم پروتئوس

سندرم پروتئوس باعث رشد سریع و نامتناسب استخوان ها و پوست می شود که در اثر جهش در ژن AKT1 ایجاد می شود. این ژن مسئول رشد مناسب سلول است. به دلیل نقص در عملکرد آن، برخی از سلول ها به سرعت رشد می کنند و به سرعت تقسیم می شوند، در حالی که برخی دیگر با سرعت طبیعی به رشد خود ادامه می دهند. این منجر به ظاهر غیر طبیعی می شود. این بیماری بلافاصله پس از تولد ظاهر نمی شود، بلکه تنها در شش ماهگی ظاهر می شود.

9. تری متیل آمینوری

به نادرترین بیماری های ژنتیکی تعلق دارد. حتی داده های آماری در مورد توزیع آن وجود ندارد. در کسانی که از این بیماری رنج می برند، تری متیل آمین در بدن تجمع می یابد. این ماده با بوی نامطبوع تند که یادآور بوی ماهی و تخم مرغ فاسد است همراه با عرق ترشح می شود و عنبر کثیف ناخوشایندی را در اطراف بیمار ایجاد می کند. طبیعتاً افرادی که چنین نارسایی ژنتیکی دارند از مکان های شلوغ دوری می کنند و مستعد افسردگی هستند.

10. خشکی پوست رنگدانه ای

این بیماری ارثی پوستی در افزایش حساسیت فرد به اشعه ماوراء بنفش آشکار می شود. این به دلیل جهش پروتئین هایی است که مسئول ترمیم آسیب DNA هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش رخ می دهد. اولین علائم معمولاً در اوایل کودکی (قبل از 3 سالگی) ظاهر می شود: هنگامی که کودک در معرض آفتاب است، تنها پس از چند دقیقه قرار گرفتن در معرض آفتاب دچار سوختگی جدی می شود. همچنین این بیماری با ظاهر کک و مک، پوست خشک و تغییر رنگ ناهموار پوست مشخص می شود. طبق آمار، افراد مبتلا به خشکی پوست بیش از سایرین در معرض خطر ابتلا به سرطان هستند - در غیاب اقدامات پیشگیرانه مناسب، حدود نیمی از کودکان مبتلا به خشکی پوست تا سن ده سالگی به سرطان های خاصی مبتلا می شوند. هشت نوع از این بیماری با شدت و علائم مختلف وجود دارد. به گفته پزشکان اروپایی و آمریکایی، این بیماری در حدود چهار نفر از یک میلیون نفر رخ می دهد.

ما قبلاً می گفتیم که هر فرد منحصر به فرد است ، به معنای یک دنیای درونی عمیق است ، اما گاهی اوقات افرادی متولد می شوند که نه تنها از نظر شخصیت بلکه از نظر ظاهری نیز از توده عمومی متمایز می شوند.

ما در مورد 10 جهش ژنتیکی وحشتناکی که در موارد جداگانه در انسان رخ می دهد صحبت خواهیم کرد.

1. اکتروداکتیلی

یکی از ناهنجاری های مادرزادی که در آن انگشتان دست و/یا پاها کاملاً وجود ندارند یا رشد نکرده اند. ناشی از اختلال در عملکرد کروموزوم هفتم است. اغلب همراه بیماری فقدان کامل شنوایی است.

2. هیپرتریکوزیس

در قرون وسطی، افرادی که دارای نقص ژنی مشابه بودند، گرگینه یا میمون نامیده می شدند. این بیماری با رشد بیش از حد مو در سراسر بدن از جمله صورت و گوش مشخص می شود. اولین مورد هیپرتریکوزیس در قرن شانزدهم ثبت شد.

3. فیبرودیسپلازی استخوانی پیشرونده (FOP)

یک بیماری ژنتیکی نادر که در آن بدن شروع به تشکیل استخوان‌های جدید (اسفیکاسیون) در مکان‌های نامناسب - داخل ماهیچه‌ها، رباط‌ها، تاندون‌ها و سایر بافت‌های همبند می‌کند. هر آسیبی می تواند منجر به تشکیل آنها شود: کبودی، بریدگی، شکستگی، تزریق عضلانی یا عمل. به همین دلیل، برداشتن استخوان‌ها غیرممکن است: پس از جراحی، استخوان فقط می‌تواند قوی‌تر شود. از نظر فیزیولوژیکی، استخوان بندی ها با استخوان های معمولی تفاوتی ندارند و می توانند بارهای قابل توجهی را تحمل کنند، اما در جای مناسبی قرار ندارند.

4. لیپودیستروفی پیشرونده

افرادی که از این بیماری غیرعادی رنج می برند بسیار مسن تر از سن خود به نظر می رسند، به همین دلیل است که گاهی اوقات به آن "سندرم بنجامین باتن معکوس" می گویند. به دلیل یک جهش ژنتیکی ارثی و گاهی در نتیجه استفاده از برخی داروها در بدن، مکانیسم های خودایمنی مختل می شود که منجر به از بین رفتن سریع ذخایر چربی زیر پوست می شود. بیشتر اوقات، بافت چربی صورت، گردن، اندام های فوقانی و تنه آسیب می بیند و در نتیجه چین و چروک و چین و چروک ایجاد می شود. تاکنون تنها 200 مورد لیپودیستروفی پیشرونده تایید شده است و عمدتاً در زنان ایجاد می شود. پزشکان از انسولین، لیفت صورت و تزریق کلاژن برای درمان استفاده می کنند، اما اینها موقتی هستند.

5. سندرم یونر تان

سندرم یونر تان (UTS) در درجه اول با این واقعیت مشخص می شود که افرادی که از آن رنج می برند چهار دست و پا راه می روند. یونر تان، زیست شناس ترک پس از مطالعه پنج عضو خانواده اولاس در روستاهای ترکیه کشف کرد. اغلب افراد مبتلا به SYT از گفتار بدوی استفاده می کنند و نارسایی مغزی مادرزادی دارند. در سال 2006 فیلم مستندی به نام «خانوادگی چهار دست و پا راه می‌روند» درباره خانواده اولاس ساخته شد. تان آن را اینگونه توصیف می کند: «ماهیت ژنتیکی این سندرم حاکی از مرحله معکوس در تکامل انسان است که به احتمال زیاد ناشی از یک جهش ژنتیکی است، روند معکوس انتقال از چهارپا (راه رفتن روی چهار دست و پا) به دوپا (راه رفتن روی دو دست و پا). در این مورد، سندرم با نظریه تعادل متناوب مطابقت دارد.

6. پروگریا

این بیماری در یک کودک از هر 8000000 رخ می دهد.این بیماری با تغییرات غیرقابل برگشت در پوست و اندام های داخلی ناشی از پیری زودرس بدن مشخص می شود. میانگین امید به زندگی افراد مبتلا به این بیماری 13 سال است. زمانی که بیمار به سن چهل و پنج سالگی رسید تنها یک مورد شناخته شده است. این پرونده در ژاپن ثبت شده است.

7. اپیدرمودیسپلازی وروسیفورمیس

یکی از نادرترین نارسایی های ژنی. صاحبان آن را نسبت به ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) بسیار حساس می کند. در چنین افرادی، عفونت باعث رشد توده های پوستی متعددی می شود که از نظر چگالی شبیه چوب هستند. این بیماری در سال 2007 پس از انتشار ویدئویی با Dede Koswara اندونزیایی 34 ساله در اینترنت به طور گسترده ای شناخته شد. در سال 2008، این مرد تحت یک عمل جراحی پیچیده قرار گرفت تا شش کیلوگرم زائده را از سر، بازوها، پاها و تنه‌اش خارج کند. پوست جدید به قسمت های عمل شده بدن پیوند زده شد. اما متأسفانه پس از مدتی رشد دوباره ظاهر شد.

8. سندرم پروتئوس

سندرم پروتئوس باعث رشد سریع و نامتناسب استخوان ها و پوست می شود که در اثر جهش در ژن AKT1 ایجاد می شود. این ژن مسئول رشد مناسب سلول است. به دلیل نقص در عملکرد آن، برخی از سلول ها به سرعت رشد می کنند و به سرعت تقسیم می شوند، در حالی که برخی دیگر با سرعت طبیعی به رشد خود ادامه می دهند. این منجر به ظاهر غیر طبیعی می شود. این بیماری بلافاصله پس از تولد ظاهر نمی شود، بلکه تنها در شش ماهگی ظاهر می شود.

9. تری متیل آمینوری

به نادرترین بیماری های ژنتیکی تعلق دارد. حتی داده های آماری در مورد توزیع آن وجود ندارد. در کسانی که از این بیماری رنج می برند، تری متیل آمین در بدن تجمع می یابد. این ماده با بوی نامطبوع تند که یادآور بوی ماهی و تخم مرغ فاسد است همراه با عرق ترشح می شود و عنبر کثیف ناخوشایندی را در اطراف بیمار ایجاد می کند. طبیعتاً افرادی که چنین نارسایی ژنتیکی دارند از مکان های شلوغ دوری می کنند و مستعد افسردگی هستند.

10. خشکی پوست رنگدانه ای

این بیماری ارثی پوستی در افزایش حساسیت فرد به اشعه ماوراء بنفش آشکار می شود. این به دلیل جهش پروتئین هایی است که مسئول ترمیم آسیب DNA هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش رخ می دهد. اولین علائم معمولاً در اوایل کودکی (قبل از 3 سالگی) ظاهر می شود: هنگامی که کودک در معرض آفتاب است، تنها پس از چند دقیقه قرار گرفتن در معرض آفتاب دچار سوختگی جدی می شود. همچنین این بیماری با ظاهر کک و مک، پوست خشک و تغییر رنگ ناهموار پوست مشخص می شود. طبق آمار، افراد مبتلا به خشکی پوست بیش از سایرین در معرض خطر ابتلا به سرطان هستند - در غیاب اقدامات پیشگیرانه مناسب، حدود نیمی از کودکان مبتلا به خشکی پوست تا سن ده سالگی به سرطان های خاصی مبتلا می شوند. هشت نوع از این بیماری با شدت و علائم مختلف وجود دارد. به گفته پزشکان اروپایی و آمریکایی، این بیماری در حدود چهار نفر از یک میلیون نفر رخ می دهد.

در کانال ما در Yandex.Zen مشترک شوید!
برای خواندن Ruposters در فید Yandex روی "اشتراک در کانال" کلیک کنید

متأسفانه، در میان ما افرادی هستند که با چیزی، در نگاه اول، نفرت انگیز و وحشتناک، از میان جمعیت متمایز می شوند. اینها جهش های ژنتیکی هستند که باعث می شوند فرد متفاوت باشد، نه مثل بقیه. ما نمی توانیم در مورد وحشتناک ترین جهش هایی که انسان می تواند داشته باشد صحبت نکنیم...

1. اکتروداکتیلی

ناهنجاری مادرزادی ناشی از اختلال در عملکرد کروموزوم هفتم. در غیاب یا عدم رشد انگشتان دست و / یا پا ظاهر می شود. اغلب با از دست دادن کامل شنوایی همراه است.

2. هیپرتریکوزیس

این بیماری با رشد بیش از حد مو در سراسر بدن از جمله صورت مشخص می شود. اولین مورد هیپرتریکوزیس در قرن شانزدهم ثبت شد. در زمان های قدیم به چنین افرادی گرگینه یا میمون می گفتند.

3. فیبرودیسپلازی استخوانی پیشرونده (FOP)

یک بیماری نادر که در آن بدن در مکان‌های نامناسب - داخل ماهیچه‌ها، رباط‌ها، تاندون‌ها و سایر بافت‌های همبند، استخوان‌های جدید تشکیل می‌دهد (اسفیکاسیون). تروما می تواند تشکیل آنها را تحریک کند - کبودی، بریدگی، شکستگی، حتی یک تزریق عضلانی یا عمل. حذف استخوانی غیرممکن است - پس از برداشتن، استخوان می تواند حتی بیشتر رشد کند ...

4. لیپودیستروفی پیشرونده

"سندرم بنجامین باتن معکوس" - این بیماری نیز نامیده می شود، زیرا افراد مبتلا به آن بسیار مسن تر از سن واقعی خود به نظر می رسند. به دلیل یک جهش ژنتیکی ارثی یا استفاده از برخی داروها، مکانیسم های خودایمنی مختل می شود که منجر به از بین رفتن سریع ذخایر چربی زیر جلدی و ظاهر شدن چین و چروک ها می شود. تاکنون تنها 200 مورد لیپودیستروفی، عمدتاً در زنان ثبت شده است. این بیماری درمان نمی شود، پزشکان تزریق کلاژن و لیفت صورت انجام می دهند، اما این فقط یک اثر موقتی می دهد.

5. سندرم یونر تان

افراد مبتلا به این سندرم چهار دست و پا راه می روند، از گفتار بدوی استفاده می کنند و نارسایی مغزی مادرزادی دارند. این بیماری توسط زیست شناس ترک، یونر تان، پس از مطالعه پنج عضو خانواده اولاس در روستاهای ترکیه کشف شد. در سال 2006 فیلم مستندی به نام «چهار دست قدم زدن خانوادگی» درباره آنها ساخته شد. ماهیت ژنتیکی این سندرم حاکی از یک گام معکوس در تکامل انسان است که به احتمال زیاد ناشی از یک جهش ژنتیکی است، روند معکوس انتقال از چهارپا (راه رفتن روی چهار دست و پا) به دوپا (راه رفتن روی دو پا). در این مورد، این سندرم با نظریه تعادل نقطه گذاری مطابقت دارد، "زیست شناس کشف خود را توضیح می دهد.

6. پروگریا

اینها تغییرات برگشت ناپذیری در پوست و اندام های داخلی بدن هستند که در اثر پیری زودرس بدن ایجاد می شوند. این بیماری در یک کودک از هر 8 میلیون رخ می دهد، آنها به طور متوسط ​​13 سال زندگی می کنند. در ژاپن، یک مورد واحد زمانی ثبت شد که یک مرد مبتلا به پروگریا تا 45 سال عمر کرد.

7. اپیدرمودیسپلازی وروسیفورمیس

افراد مبتلا به این اختلال ژنتیکی بسیار مستعد ابتلا به ویروس پاپیلومای انسانی (HPV) هستند. این امر باعث ظاهر شدن ضایعات متراکم بر روی بدن می شود که شبیه چوب است. این بیماری در سال 2007 زمانی که مستندی درباره دد کوسوار 34 ساله اندونزیایی منتشر شد، به طور گسترده ای شناخته شد. در سال 2008، این مرد تحت عمل جراحی قرار گرفت تا پوست "شفاف" را به سر، بازوها، پاها و نیم تنه پیوند بزند. اما متأسفانه به زودی رشدها دوباره ظاهر شدند ...

8. سندرم پروتئوس

این سندرم در اثر جهش در ژن AKT1 ایجاد می شود و با رشد سریع و نامتناسب استخوان ها و پوست خود را نشان می دهد. ژن AKT1 مسئول رشد مناسب سلول ها است و هنگامی که یک شکست رخ می دهد، برخی از سلول ها به سرعت رشد کرده و تقسیم می شوند، در حالی که برخی دیگر با سرعت طبیعی به رشد خود ادامه می دهند. بنابراین فرد شروع به غیرعادی به نظر رسیدن می کند. این بیماری تنها شش ماه پس از تولد کودک خود را نشان می دهد.

9. تری متیل آمینوری

یکی از نادرترین بیماری های ژنتیکی. در فردی با این انحراف، تری متیل آمین در بدن تجمع می یابد - ماده ای با بوی ناخوشایند تیز، یادآور بوی ماهی و تخم مرغ فاسد. همراه با عرق ترشح می شود و ابری ناخوشایند در اطراف بیمار ایجاد می کند. کسانی که از تری متیل آمینوری رنج می برند مستعد افسردگی هستند و از مکان های شلوغ دوری می کنند.

10. خشکی پوست رنگدانه

با افزایش حساسیت پوست به اشعه ماوراء بنفش آشکار می شود. این بیماری از جهش پروتئین‌هایی که مسئول ترمیم آسیب DNA هستند که هنگام قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش رخ می‌دهد، ایجاد می‌شود. کک و مک، خشکی پوست، سوختگی روی بدن، تغییر رنگ پوست، خطر ابتلا به سرطان از علائم شایع خشکی پوست است.