Mutacionet e gjeneve: shkaqet, shembujt, klasifikimi. Mutacionet e gjeneve
Mutacionet në nivelin e gjeneve janë ndryshime strukturore molekulare në ADN që nuk janë të dukshme në një mikroskop me dritë. Këto përfshijnë çdo transformim të acidit deoksiribonukleik, pavarësisht nga efekti i tyre në qëndrueshmëri dhe lokalizim. Disa lloje të mutacioneve të gjeneve nuk kanë asnjë efekt në funksionin ose strukturën e polipeptidit (proteinës) përkatës. Megjithatë, shumica e këtyre transformimeve provokojnë sintezën e një përbërje të dëmtuar që ka humbur aftësinë për të kryer detyrat e saj. Më pas, ne do të shqyrtojmë më në detaje mutacionet e gjeneve dhe kromozomave.
Karakteristikat e transformimeve
Patologjitë më të zakonshme që provokojnë mutacione të gjeneve njerëzore janë neurofibromatoza, sindroma adrenogenitale, fibroza cistike dhe fenilketonuria. Kjo listë mund të përfshijë gjithashtu hemokromatozën, miopatitë Duchenne-Becker dhe të tjera. Këta nuk janë të gjithë shembuj të mutacioneve të gjeneve. Shenjat e tyre klinike janë zakonisht çrregullime metabolike (procesi metabolik). Mutacionet e gjeneve mund të përfshijnë:
- Zëvendësimi në një kodon bazë. Ky fenomen quhet një mutacion i gabuar. Në këtë rast, një nukleotid zëvendësohet në pjesën koduese, e cila, nga ana tjetër, çon në një ndryshim të aminoacideve në proteinë.
- Ndryshimi i një kodoni në mënyrë të tillë që leximi i informacionit të pezullohet. Ky proces quhet mutacion i pakuptimtë. Kur një nukleotid zëvendësohet në këtë rast, formohet një kodon ndalues dhe përkthimi përfundon.
- Dëmtimi i leximit, zhvendosja e kornizës. Ky proces quhet "frameshifting". Kur ADN-ja i nënshtrohet një ndryshimi molekular, trenjakët transformohen gjatë përkthimit të zinxhirit polipeptid.
Klasifikimi
Sipas llojit të transformimit molekular, ekzistojnë mutacionet e mëposhtme të gjenit:
- Dyfishim. Në këtë rast, një dyfishim ose dyfishim i përsëritur i një fragmenti të ADN-së ndodh nga 1 nukleotid te gjenet.
- Fshirja. Në këtë rast, ka një humbje të një fragmenti të ADN-së nga nukleotidi në gjen.
- Përmbysja. Në këtë rast, vërehet një rrotullim prej 180 gradë. seksion i ADN-së. Madhësia e tij mund të jetë ose dy nukleotide ose një fragment i tërë i përbërë nga disa gjene.
- Futja. Në këtë rast, seksionet e ADN-së futen nga nukleotidi në gjen.
Shndërrimet molekulare që përfshijnë nga 1 në disa njësi konsiderohen si ndryshime pikash.
Karakteristikat dalluese
Mutacionet e gjeneve kanë një sërë veçorish. Para së gjithash, duhet theksuar aftësia e tyre për të trashëguar. Përveç kësaj, mutacionet mund të provokojnë një transformim të informacionit gjenetik. Disa nga ndryshimet mund të klasifikohen si të ashtuquajturat neutrale. Mutacione të tilla gjenetike nuk provokojnë ndonjë shqetësim në fenotip. Kështu, për shkak të natyrës së kodit, i njëjti aminoacid mund të kodohet nga dy treshe që ndryshojnë vetëm në 1 bazë. Në të njëjtën kohë, një gjen i caktuar mund të ndryshojë (transformohet) në disa gjendje të ndryshme. Janë këto lloj ndryshimesh që provokojnë shumicën e patologjive trashëgimore. Nëse japim shembuj të mutacioneve të gjeneve, mund t'i drejtohemi grupeve të gjakut. Kështu, elementi që kontrollon sistemet e tyre AB0 ka tre alele: B, A dhe 0. Kombinimi i tyre përcakton grupet e gjakut. I përket sistemit AB0, ai konsiderohet një manifestim klasik i transformimit të karakteristikave normale tek njerëzit.
Transformimet gjenomike
Këto transformime kanë klasifikimin e tyre. Në kategorinë e mutacioneve gjenomike përfshihen ndryshimet në ploidinë e kromozomeve strukturore të pandryshuara dhe aneuploidi. Transformime të tilla përcaktohen me metoda të veçanta. Aneuploidia është një ndryshim (rritje - trizomi, ulje - monozomi) në numrin e kromozomeve të grupit diploid, i cili nuk është shumëfish i atij haploid. Kur numri rritet me një shumëfish, flasim për poliploidi. Këto dhe shumica e aneuploidive te njerëzit konsiderohen ndryshime vdekjeprurëse. Ndër mutacionet gjenomike më të zakonshme janë:
- Monosomia. Në këtë rast, vetëm një nga 2 kromozomet homologë është i pranishëm. Në sfondin e një transformimi të tillë, zhvillimi i shëndetshëm embrional është i pamundur për asnjë nga autosomet. E vetmja gjë e pajtueshme me jetën është monosomia në kromozomin X. Ajo provokon sindromën Shereshevsky-Turner.
- Trizomia. Në këtë rast, tre elementë homologë zbulohen në kariotip. Shembuj të mutacioneve të gjeneve të tilla: sindroma Down, sindroma Edwards, sindroma Patau.
Faktor provokues
Arsyeja pse zhvillohet aneuploidia konsiderohet të jetë mosndarja e kromozomeve gjatë procesit të ndarjes së qelizave në sfondin e formimit të qelizave germinale ose humbjes së elementeve për shkak të vonesës së anafazës, ndërsa kur lëvizni drejt polit, një lidhje homologe mund të mbeten pas një johomologu. Koncepti i "mosbashkimit" tregon mungesën e ndarjes së kromatideve ose kromozomeve në mitozë ose mejozë. Ky çrregullim mund të çojë në mozaicizëm. Në këtë rast, njëra linjë qelizore do të jetë normale dhe tjetra do të jetë monosomike.
Mosndarja në mejozë
Ky fenomen konsiderohet më i zakonshmi. Ato kromozome që normalisht duhet të ndahen gjatë mejozës mbeten të lidhura. Në anafazë ata lëvizin në një pol qelizor. Si rezultat, formohen 2 gamete. Njëri prej tyre ka një kromozom shtesë, dhe tjetrit i mungon një element. Në procesin e fekondimit të një qelize normale me një lidhje shtesë, zhvillohet trisomia; gametet me një komponent që mungon zhvillojnë monosominë. Kur formohet një zigot monosomike për ndonjë element autosomik, zhvillimi ndalon në fazat fillestare.
Mutacionet kromozomale
Këto transformime paraqesin ndryshime strukturore të elementeve. Në mënyrë tipike, ato vizualizohen duke përdorur një mikroskop drite. Mutacionet e kromozomeve zakonisht përfshijnë dhjetëra deri në qindra gjene. Kjo provokon ndryshime në grupin normal diploid. Në mënyrë tipike, devijime të tilla nuk shkaktojnë transformim të sekuencës në ADN. Megjithatë, kur numri i kopjeve të gjeneve ndryshon, zhvillohet një çekuilibër gjenetik për shkak të mungesës ose tepricës së materialit. Ekzistojnë dy kategori të gjera të këtyre transformimeve. Në veçanti, dallohen mutacionet intra- dhe ndërkromozomale.
Ndikimi mjedisor
Njerëzit evoluan si grupe popullatash të izoluara. Ata jetuan për një kohë të gjatë në të njëjtat kushte mjedisore. Po flasim, në veçanti, për natyrën e të ushqyerit, karakteristikat klimatike dhe gjeografike, traditat kulturore, patogjenët, etj. E gjithë kjo çoi në konsolidimin e kombinimeve të aleleve specifike për çdo popullatë, të cilat ishin më të përshtatshmet për kushtet e jetesës. Sidoqoftë, për shkak të zgjerimit intensiv të zonës, migrimeve dhe zhvendosjeve, filluan të krijohen situata kur kombinime të dobishme të gjeneve të caktuara që ndodheshin në një mjedis në një tjetër, pushuan së siguruari funksionimin normal të një numri sistemesh të trupit. Në këtë drejtim, një pjesë e ndryshueshmërisë trashëgimore shkaktohet nga një kompleks i pafavorshëm elementësh jopatologjikë. Kështu, shkaku i mutacioneve të gjeneve në këtë rast janë ndryshimet në mjedisin e jashtëm dhe kushtet e jetesës. Kjo, nga ana tjetër, u bë baza për zhvillimin e një sërë sëmundjesh trashëgimore.
Përzgjedhja natyrore
Me kalimin e kohës, evolucioni u zhvillua në specie më specifike. Kjo kontribuoi gjithashtu në zgjerimin e diversitetit stërgjyshorë. Kështu, ato shenja që mund të zhdukeshin te kafshët u ruajtën dhe, anasjelltas, ajo që mbeti te kafshët u fshi mënjanë. Gjatë përzgjedhjes natyrore, njerëzit fituan edhe tipare të padëshiruara që lidhen drejtpërdrejt me sëmundjet. Për shembull, gjatë zhvillimit njerëzor, u shfaqën gjenet që mund të përcaktojnë ndjeshmërinë ndaj poliomielitit ose toksinës së difterisë. Pasi u bë Homo sapiens, specia njerëzore në një farë mënyre "pagoi për inteligjencën e saj" me akumulimin e transformimeve patologjike. Kjo dispozitë konsiderohet baza e një prej koncepteve bazë të doktrinës së mutacioneve të gjeneve.
Mutacionet e gjeneve janë ndryshime në strukturën e një gjeni. Ky është një ndryshim në sekuencën e nukleotideve: fshirje, futje, zëvendësim, etj. Për shembull, zëvendësimi i a me t. Shkaqet - shkeljet gjatë dyfishimit të ADN-së (përsëritja)
Mutacionet e gjeneve janë ndryshime molekulare në strukturën e ADN-së që nuk janë të dukshme në një mikroskop me dritë. Mutacionet e gjeneve përfshijnë çdo ndryshim në strukturën molekulare të ADN-së, pavarësisht nga vendndodhja dhe efekti i tyre në qëndrueshmëri. Disa mutacione nuk kanë asnjë efekt në strukturën ose funksionin e proteinës përkatëse. Një pjesë tjetër (e madhe) e mutacioneve të gjeneve çon në sintezën e një proteine të dëmtuar që nuk është në gjendje të kryejë funksionin e saj të qenësishëm. Janë mutacionet e gjeneve që përcaktojnë zhvillimin e shumicës së formave trashëgimore të patologjisë.
Sëmundjet monogjenike më të shpeshta tek njerëzit janë: fibroza cistike, hemokromatoza, sindroma adrenogenitale, fenilketonuria, neurofibromatoza, miopatitë Duchenne-Becker dhe një sërë sëmundjesh të tjera. Klinikisht shfaqen si shenja të çrregullimeve metabolike (metabolizmit) në organizëm. Mutacioni mund të jetë:
1) në zëvendësimin e një baze në një kodon, kjo është e ashtuquajtura mutacion i gabuar(nga anglishtja, mis - false, e pasaktë + lat. sensus - kuptimi) - zëvendësimi i një nukleotidi në pjesën koduese të një gjeni, që çon në zëvendësimin e një aminoacidi në një polipeptid;
2) në një ndryshim të tillë të kodoneve që do të çojë në ndalimin e leximit të informacionit, ky është i ashtuquajturi mutacion i pakuptimtë(nga latinishtja jo - jo + sensus - kuptimi) - zëvendësimi i një nukleotidi në pjesën koduese të gjenit çon në formimin e një kodoni terminator (kodoni ndalues) dhe ndërprerjen e përkthimit;
3) një shkelje e leximit të informacionit, një zhvendosje në kornizën e leximit, e quajtur zhvendosja e kornizës(nga korniza angleze - frame + shift: - zhvendosje, lëvizje), kur ndryshimet molekulare në ADN çojnë në ndryshime në treshe gjatë përkthimit të zinxhirit polipeptid.
Lloje të tjera të mutacioneve të gjeneve janë gjithashtu të njohura. Bazuar në llojin e ndryshimeve molekulare, dallohen:
ndarje(nga latinishtja deletio - shkatërrim), kur një segment i ADN-së që varion në madhësi nga një nukleotid në një gjen humbet;
dublikime(nga latinishtja duplicatio - dyfishim), d.m.th. dyfishimi ose riduplikimi i një segmenti të ADN-së nga një nukleotid në gjenet e tëra;
përmbysjet(nga latinishtja inversio - rrotullim), d.m.th. një rrotullim 180° i një segmenti të ADN-së që varion në madhësi nga dy nukleotide në një fragment që përfshin disa gjene;
futjet(nga latinishtja insertio - bashkëngjitje), d.m.th. futja e fragmenteve të ADN-së që variojnë në madhësi nga një nukleotid në një gjen të tërë.
Ndryshimet molekulare që prekin një deri në disa nukleotide konsiderohen si një mutacion pikësor.
Tipari themelor dhe dallues i një mutacioni gjenik është se ai 1) çon në një ndryshim në informacionin gjenetik, 2) mund të transmetohet nga brezi në brez.
Një pjesë e caktuar e mutacioneve të gjeneve mund të klasifikohen si mutacione neutrale, pasi ato nuk çojnë në ndonjë ndryshim në fenotip. Për shembull, për shkak të degjenerimit të kodit gjenetik, i njëjti aminoacid mund të kodohet nga dy treshe që ndryshojnë vetëm në një bazë. Nga ana tjetër, i njëjti gjen mund të ndryshojë (mutojë) në disa gjendje të ndryshme.
Për shembull, gjeni që kontrollon grupin e gjakut të sistemit AB0. ka tre alele: 0, A dhe B, kombinimet e të cilave përcaktojnë 4 grupe gjaku. Grupi i gjakut ABO është një shembull klasik i variacionit gjenetik në karakteristikat normale të njeriut.
Janë mutacionet e gjeneve që përcaktojnë zhvillimin e shumicës së formave trashëgimore të patologjisë. Sëmundjet e shkaktuara nga mutacione të tilla quhen sëmundje gjenetike, ose monogjene, d.m.th., sëmundje, zhvillimi i të cilave përcaktohet nga një mutacion i një gjeni.
Mutacione gjenomike dhe kromozomale
Mutacionet gjenomike dhe kromozomale janë shkaktarët e sëmundjeve kromozomale. Mutacionet gjenomike përfshijnë aneuploidi dhe ndryshime në ploidinë e kromozomeve strukturore të pandryshuara. Zbulohet me metoda citogjenetike.
Aneuploidi- një ndryshim (ulje - monozomi, rritje - trizomi) në numrin e kromozomeve në një grup diploid, jo një shumëfish i grupit haploid (2n + 1, 2n - 1, etj.).
Poliploidi- një rritje në numrin e grupeve të kromozomeve, një shumëfish i atij haploid (3n, 4n, 5n, etj.).
Tek njerëzit, poliploidia, si dhe shumica e aneuploidive, janë mutacione vdekjeprurëse.
Mutacionet gjenomike më të zakonshme përfshijnë:
trizomia- prania e tre kromozomeve homologe në kariotip (për shembull, në çiftin e 21-të në sindromën Down, në çiftin e 18-të në sindromën Edwards, në çiftin e 13-të në sindromën Patau; në kromozomet seksuale: XXX, XXY, XYY);
monosomia- prania e vetëm njërit prej dy kromozomeve homologe. Me monosominë për cilindo nga autozomet, zhvillimi normal i embrionit është i pamundur. E vetmja monozomi tek njerëzit që është e pajtueshme me jetën, monosomia në kromozomin X, çon në sindromën Shereshevsky-Turner (45, X0).
Arsyeja që çon në aneuploidi është mosndarja e kromozomeve gjatë ndarjes së qelizave gjatë formimit të qelizave germinale ose humbja e kromozomeve si rezultat i vonesës së anafazës, kur gjatë lëvizjes në pol një nga kromozomet homologë mund të mbetet prapa të gjithë kromozomet e tjerë johomologë. Termi nondisjunction nënkupton mungesën e ndarjes së kromozomeve ose kromatideve në mejozë ose mitozë. Humbja e kromozomeve mund të çojë në mozaicizëm, në të cilin ekziston një uploid Linja qelizore (normale) dhe tjetra monosomike.
Mosndarja e kromozomeve më së shpeshti ndodh gjatë mejozës. Kromozomet që normalisht do të ndaheshin gjatë mejozës mbeten të bashkuar dhe lëvizin në një pol të qelizës gjatë anafazës. Kështu, lindin dy gamete, njëra prej të cilave ka një kromozom shtesë, dhe tjetra nuk e ka këtë kromozom. Kur një gametë me një grup normal kromozomesh fekondohet nga një gametë me një kromozom shtesë, ndodh trizomia (d.m.th., ka tre kromozome homologe në qelizë); kur një gametë pa një kromozom fekondohet, ndodh një zigot me monozomi. Nëse një zigot monosomik formohet në çdo kromozom autosomik (jo seksual), atëherë zhvillimi i organizmit ndalet në fazat më të hershme të zhvillimit.
Mutacionet kromozomale- Këto janë ndryshime strukturore në kromozome individuale, zakonisht të dukshme nën një mikroskop me dritë. Një mutacion kromozomik përfshin një numër të madh (nga dhjetëra në disa qindra) gjenesh, gjë që çon në një ndryshim në grupin normal diploid. Megjithëse aberracionet kromozomale në përgjithësi nuk ndryshojnë sekuencën e ADN-së të gjeneve specifike, ndryshimet në numrin e kopjeve të gjeneve në gjenom çojnë në çekuilibër gjenetik për shkak të mungesës ose tepricës së materialit gjenetik. Ekzistojnë dy grupe të mëdha të mutacioneve kromozomale: intrakromozomale dhe ndërkromozomale.
Mutacionet intrakromozomale janë devijime brenda një kromozomi. Kjo perfshin:
—fshirjet(nga latinishtja deletio - shkatërrim) - humbja e një prej seksioneve të kromozomit, të brendshëm ose terminal. Kjo mund të shkaktojë ndërprerje të embriogjenezës dhe formimin e anomalive të shumta zhvillimore (për shembull, ndarja në rajonin e krahut të shkurtër të kromozomit të 5-të, i caktuar si 5p-, çon në moszhvillim të laringut, defekte të zemrës dhe prapambetje mendore). Ky kompleks simptomash njihet si sindroma e “qarjes së maces”, pasi te fëmijët e sëmurë, për shkak të një anomalie të laringut, e qara ngjan me mjaullimin e maces;
—përmbysjet(nga latinishtja inversio - përmbysje). Si rezultat i dy pikave të thyerjes së kromozomeve, fragmenti që rezulton futet në vendin e tij origjinal pas një rrotullimi 180°. Si rezultat, prishet vetëm rendi i gjeneve;
— dublikime(nga latinishtja duplicatio - dyfishim) - dyfishimi (ose shumimi) i çdo pjese të një kromozomi (për shembull, trisomia në një nga krahët e shkurtër të kromozomit të 9-të shkakton defekte të shumta, duke përfshirë mikrocefalinë, zhvillim të vonuar fizik, mendor dhe intelektual).
Modelet e aberracioneve më të zakonshme kromozomale:
Divizioni: 1 - terminal; 2 - intersticiale. Inversionet: 1 - pericentrike (me kapjen e centromerit); 2 - paracentrike (brenda një krahu kromozomi)
Mutacione ndërkromozomale, ose mutacione të rirregullimit- këmbimi i fragmenteve ndërmjet kromozomeve johomologe. Mutacione të tilla quhen translokacione (nga latinishtja tgans - për, përmes + locus - vend). Kjo:
Translokimi reciprok, kur dy kromozome shkëmbejnë fragmentet e tyre;
Translokimi jo reciprok, kur një fragment i një kromozomi transportohet në një tjetër;
- shkrirja "centrike" (translokimi Robertsonian) - lidhja e dy kromozomeve akrocentrike në rajonin e centromeres së tyre me humbjen e krahëve të shkurtër.
Kur kromatidet shpërthejnë në mënyrë tërthore nëpër centromere, kromatidet "motra" bëhen krahë "pasqyrë" të dy kromozomeve të ndryshme që përmbajnë grupe të njëjta gjenesh. Kromozome të tilla quhen izokromozome. Si aberracionet intrakromozomale (fshirjet, përmbysjet dhe dyfishimet) ashtu edhe ndërkromozomale (translokimet) dhe izokromozomet shoqërohen me ndryshime fizike në strukturën e kromozomeve, duke përfshirë thyerjet mekanike.
Patologjia trashëgimore si rezultat i ndryshueshmërisë trashëgimore
Prania e karakteristikave të zakonshme të specieve na lejon të bashkojmë të gjithë njerëzit në tokë në një specie të vetme, Homo sapiens. Sidoqoftë, ne lehtësisht, me një shikim, veçojmë fytyrën e një personi që njohim në një turmë të huajsh. Diversiteti ekstrem i njerëzve - si brenda grupeve (për shembull, diversiteti brenda një grupi etnik) ashtu edhe midis grupeve - është për shkak të dallimeve të tyre gjenetike. Aktualisht besohet se të gjitha variacionet intraspecifike janë për shkak të gjenotipeve të ndryshme që lindin dhe mirëmbahen nga seleksionimi natyror.
Dihet se gjenomi haploid i njeriut përmban 3,3x10 9 palë mbetje nukleotidesh, gjë që teorikisht lejon deri në 6-10 milionë gjene. Në të njëjtën kohë, të dhënat moderne të kërkimit tregojnë se gjenomi njerëzor përmban afërsisht 30-40 mijë gjene. Rreth një e treta e të gjitha gjeneve kanë më shumë se një alele, domethënë ato janë polimorfike.
Koncepti i polimorfizmit trashëgues u formulua nga E. Ford në vitin 1940 për të shpjeguar ekzistencën në një popullsi të dy ose më shumë formave të dallueshme kur frekuenca e më të rrallave prej tyre nuk mund të shpjegohet vetëm nga ngjarjet mutacionale. Meqenëse mutacioni i gjenit është një ngjarje e rrallë (1x10 6), frekuenca e alelit mutant, e cila është më shumë se 1%, mund të shpjegohet vetëm me akumulimin e tij gradual në popullatë për shkak të avantazheve selektive të bartësve të këtij mutacioni.
Shumëllojshmëria e lokuseve ndarëse, shumësia e aleleve në secilën prej tyre, së bashku me fenomenin e rikombinimit, krijon diversitet të pashtershëm gjenetik të njeriut. Llogaritjet tregojnë se në të gjithë historinë e njerëzimit nuk ka pasur, nuk ka dhe nuk do të ndodhë në të ardhmen e parashikueshme, përsëritje gjenetike, d.m.th. Çdo person i lindur është një fenomen unik në Univers. Veçantia e strukturës gjenetike përcakton kryesisht karakteristikat e zhvillimit të sëmundjes në çdo person individual.
Njerëzimi ka evoluar si grupe popullatash të izoluara që jetojnë për një kohë të gjatë në të njëjtat kushte mjedisore, duke përfshirë karakteristikat klimatike dhe gjeografike, modelet e dietës, patogjenët, traditat kulturore, etj. Kjo çoi në konsolidimin në popullatën e kombinimeve të aleleve normale specifike për secilën prej tyre, më të përshtatshmet për kushtet mjedisore. Për shkak të zgjerimit gradual të habitatit, migrimeve intensive dhe zhvendosjes së njerëzve, lindin situata kur kombinimet e gjeneve specifike normale që janë të dobishme në kushte të caktuara nuk sigurojnë funksionimin optimal të sistemeve të caktuara të trupit në kushte të tjera. Kjo çon në faktin se një pjesë e ndryshueshmërisë trashëgimore, e shkaktuar nga një kombinim i pafavorshëm i gjeneve njerëzore jopatologjike, bëhet baza për zhvillimin e të ashtuquajturave sëmundje me predispozitë trashëgimore.
Përveç kësaj, tek njerëzit si qenie shoqërore, seleksionimi natyror vazhdoi me kalimin e kohës në forma gjithnjë e më specifike, të cilat gjithashtu zgjeruan diversitetin trashëgues. Ajo që mund të hidhej nga kafshët u ruajt, ose, anasjelltas, ajo që mbajtën kafshët humbi. Kështu, plotësimi i plotë i nevojave për vitaminë C çoi në procesin e evolucionit në humbjen e gjenit L-gulonodactone oxidase, i cili katalizon sintezën e acidit askorbik. Në procesin e evolucionit, njerëzimi fitoi edhe karakteristika të padëshirueshme që lidhen drejtpërdrejt me patologjinë. Për shembull, në procesin e evolucionit, njerëzit kanë fituar gjene që përcaktojnë ndjeshmërinë ndaj toksinës së difterisë ose ndaj virusit të poliomielitit.
Kështu, tek njerëzit, si në çdo specie tjetër biologjike, nuk ka një vijë të mprehtë midis ndryshueshmërisë trashëgimore që çon në ndryshime normale në karakteristika dhe ndryshueshmërisë trashëgimore që shkakton shfaqjen e sëmundjeve trashëgimore. Njeriu, pasi u bë specia biologjike Homo sapiens, dukej se paguante për "arsyeshmërinë" e species së tij duke grumbulluar mutacione patologjike. Ky pozicion qëndron në themel të një prej koncepteve kryesore të gjenetikës mjekësore në lidhje me akumulimin evolucionar të mutacioneve patologjike në popullatat njerëzore.
Ndryshueshmëria trashëgimore e popullatave njerëzore, e mbajtur dhe e reduktuar nga seleksionimi natyror, formon të ashtuquajturën ngarkesë gjenetike.
Disa mutacione patologjike mund të vazhdojnë dhe të përhapen në popullata për një kohë të gjatë historikisht, duke shkaktuar të ashtuquajturën ngarkesë gjenetike të segregacionit; mutacione të tjera patologjike lindin në çdo brez si rezultat i ndryshimeve të reja në strukturën trashëgimore, duke krijuar një ngarkesë mutacionale.
Efekti negativ i ngarkesës gjenetike manifestohet nga rritja e vdekshmërisë (vdekja e gameteve, zigoteve, embrioneve dhe fëmijëve), zvogëlimi i fertilitetit (reduktimi i riprodhimit të pasardhësve), zvogëlimi i jetëgjatësisë, mospërshtatja sociale dhe paaftësia, dhe gjithashtu shkakton një nevojë të shtuar për kujdes mjekësor. .
Gjenetisti anglez J. Hoddane ishte i pari që tërhoqi vëmendjen e studiuesve për ekzistencën e ngarkesës gjenetike, megjithëse vetë termi u propozua nga G. Meller në fund të viteve '40. Kuptimi i konceptit të "ngarkesës gjenetike" lidhet me shkallën e lartë të ndryshueshmërisë gjenetike të nevojshme për një specie biologjike në mënyrë që të jetë në gjendje të përshtatet me ndryshimin e kushteve mjedisore.
Jemi mësuar të themi se çdo person është unik, duke nënkuptuar një botë të thellë të brendshme, por ndonjëherë lindin njerëz që dallohen nga masa e përgjithshme jo vetëm nga karakteri, por edhe nga pamja e jashtme. Ne do t'ju tregojmë për 10 mutacionet gjenetike më të tmerrshme që ndodhin në raste të izoluara te njerëzit.
1. Ektrodaktili
Një nga keqformimet kongjenitale në të cilën gishtat dhe/ose këmbët mungojnë plotësisht ose janë të pazhvilluara. Shkaktuar nga një mosfunksionim i kromozomit të shtatë. Shpesh sëmundja shoqërohet me mungesë të plotë të dëgjimit.
2. Hipertrikoza
Gjatë Mesjetës, njerëzit me një defekt të ngjashëm gjenik quheshin ujqër ose majmunë. Kjo sëmundje karakterizohet nga rritja e tepërt e qimeve në të gjithë trupin, duke përfshirë fytyrën dhe veshët. Rasti i parë i hipertrikozës u regjistrua në shekullin e 16-të.
3. Fibrodysplasia ossificans progresive (FOP)
Një sëmundje e rrallë gjenetike në të cilën trupi fillon të formojë kocka të reja (kockëzime) në vendet e gabuara - brenda muskujve, ligamenteve, tendinave dhe indeve të tjera lidhëse. Çdo dëmtim mund të çojë në formimin e tyre: mavijosje, prerje, frakturë, injeksion intramuskular ose kirurgji. Për shkak të kësaj, kockëzimi nuk mund të hiqet: pas operacionit, kocka mund të rritet vetëm më e fortë. Fiziologjikisht, osifikimet nuk ndryshojnë nga kockat e zakonshme dhe mund të përballojnë ngarkesa të konsiderueshme, por ato nuk janë të vendosura aty ku duhet të jenë.
4. Lipodistrofia progresive
Njerëzit që vuajnë nga kjo gjendje e pazakontë duken shumë më të vjetër se mosha e tyre, kjo është arsyeja pse ndonjëherë quhet "sindroma e kundërt Benjamin Button". Për shkak të një mutacioni gjenetik të trashëguar, dhe ndonjëherë si rezultat i përdorimit të disa ilaçeve, mekanizmat autoimune në trup prishen, gjë që çon në humbje të shpejtë të rezervave të yndyrës nënlëkurore. Më shpesh, indi dhjamor i fytyrës, qafës, gjymtyrëve të sipërme dhe bustit preket, duke rezultuar në rrudha dhe palosje. Deri më tani janë konfirmuar vetëm 200 raste të lipodistrofisë progresive, e cila zhvillohet kryesisht te femrat. Në trajtim, mjekët përdorin insulinë, lifting të fytyrës dhe injeksione kolagjeni, por kjo jep vetëm një efekt të përkohshëm.
5. Sindroma Yuner Tang
Sindroma Yuner Tan (UTS) karakterizohet kryesisht nga fakti se njerëzit që vuajnë prej saj ecin me të katër këmbët. Ajo u zbulua nga biologu turk Yuner Tan pasi studioi pesë anëtarë të familjes Ulas në Turqinë rurale. Më shpesh, njerëzit me SUT përdorin të folur primitive dhe kanë mangësi kongjenitale të trurit. Në vitin 2006, u realizua një film dokumentar për familjen Ulas i quajtur "Familja që ecën në të katër këmbët". Tan e përshkruan atë në këtë mënyrë: "Natyra gjenetike e sindromës sugjeron një përmbysje të evolucionit njerëzor, me shumë gjasa të shkaktuar nga një mutacion gjenetik, duke përmbysur kalimin nga kuadropedalizmi (ecja në katër gjymtyrë) në bipedalizëm (ecja në dy gjymtyrë). Në këtë rasti, sindroma korrespondon me ekuilibrin e teorisë intermitente.
6. Progeria
Ndodh në një fëmijë nga 8 000 000. Kjo sëmundje karakterizohet nga ndryshime të pakthyeshme në lëkurë dhe në organet e brendshme të shkaktuara nga plakja e parakohshme e trupit. Jetëgjatësia mesatare e njerëzve me këtë sëmundje është 13 vjet. Dihet vetëm një rast në të cilin pacienti ka mbushur moshën dyzet e pesë vjeç. Rasti është regjistruar në Japoni.
7. Epidermodysplasia verruciformis
Një nga dështimet më të rralla të gjeneve. I bën pronarët e tij shumë të ndjeshëm ndaj papillomavirusit njerëzor (HPV) të përhapur. Në njerëz të tillë, infeksioni shkakton rritjen e rritjeve të shumta të lëkurës që ngjajnë me drurin në densitet. Sëmundja u bë e njohur gjerësisht në vitin 2007 pasi një video e 34-vjeçarit indonezian Dede Kosvara u shfaq në internet. Në vitin 2008, një burrë iu nënshtrua një operacioni kompleks për të hequr gjashtë kilogramë rritje nga koka, krahët, këmbët dhe busti. Lëkura e re u transplantua në pjesët e operuara të trupit. Por, për fat të keq, pas disa kohësh rritjet u shfaqën përsëri.
8. Sindroma Proteus
Sindroma Proteus shkakton rritje të shpejtë dhe joproporcionale të kockave dhe lëkurës, e shkaktuar nga një mutacion në gjenin AKT1. Është ky gjen që është përgjegjës për rritjen e duhur të qelizave. Për shkak të një mosfunksionimi në funksionimin e tij, disa qeliza rriten dhe ndahen me shpejtësi, ndërsa të tjerat vazhdojnë të rriten me një ritëm normal. Kjo rezulton në një pamje jonormale. Sëmundja nuk shfaqet menjëherë pas lindjes, por vetëm në moshën gjashtë muajshe.
9. Trimetilaminuria
Është një nga sëmundjet më të rralla gjenetike. Nuk ka as statistika për shpërndarjen e tij. Tek ata që vuajnë nga kjo sëmundje, trimetilamina grumbullohet në trup. Kjo substancë me një erë të mprehtë të pakëndshme, që të kujton erën e peshkut dhe vezëve të kalbura, sekretohet së bashku me djersën dhe krijon një qelibar të pakëndshëm fetid rreth pacientit. Natyrisht, njerëzit me një mosfunksionim të tillë gjenetik shmangin vendet e mbushura me njerëz dhe janë të prirur për depresion.
10. Xeroderma pigmentosum
Kjo sëmundje trashëgimore e lëkurës manifestohet në rritjen e ndjeshmërisë së një personi ndaj rrezeve ultravjollcë. Ndodh për shkak të mutacioneve në proteinat përgjegjëse për korrigjimin e dëmtimit të ADN-së që ndodh kur ekspozohet ndaj rrezatimit ultravjollcë. Simptomat e para zakonisht shfaqen në fëmijërinë e hershme (deri në 3 vjeç): kur fëmija është në diell, ai zhvillon djegie të rënda pas vetëm disa minutash ekspozim në rrezet e diellit. Sëmundja karakterizohet gjithashtu nga shfaqja e njollave, lëkura e thatë dhe njolla e pabarabartë e lëkurës. Sipas statistikave, njerëzit me xeroderma pigmentosum janë më të rrezikuar nga kanceri se të tjerët - në mungesë të masave të duhura parandaluese, afërsisht gjysma e fëmijëve që vuajnë nga xeroderma zhvillojnë një lloj kanceri deri në moshën dhjetë vjeçare. Ekzistojnë tetë lloje të kësaj sëmundjeje me ashpërsi dhe simptoma të ndryshme. Sipas mjekëve evropianë dhe amerikanë, sëmundja shfaqet në afërsisht katër persona në një milion.
Jemi mësuar të themi se çdo person është unik, duke nënkuptuar një botë të thellë të brendshme, por ndonjëherë lindin njerëz që dallohen nga masa e përgjithshme jo vetëm nga karakteri, por edhe nga pamja e jashtme.
Ne do t'ju tregojmë për 10 mutacionet gjenetike më të tmerrshme që ndodhin në raste të izoluara te njerëzit.
1. Ektrodaktili
Një nga keqformimet kongjenitale në të cilën gishtat dhe/ose këmbët mungojnë plotësisht ose janë të pazhvilluara. Shkaktuar nga një mosfunksionim i kromozomit të shtatë. Shpesh sëmundja shoqërohet me mungesë të plotë të dëgjimit.
2. Hipertrikoza
Gjatë Mesjetës, njerëzit me një defekt të ngjashëm gjenik quheshin ujqër ose majmunë. Kjo sëmundje karakterizohet nga rritja e tepërt e qimeve në të gjithë trupin, duke përfshirë fytyrën dhe veshët. Rasti i parë i hipertrikozës u regjistrua në shekullin e 16-të.
3. Fibrodysplasia ossificans progresive (FOP)
Një sëmundje e rrallë gjenetike në të cilën trupi fillon të formojë kocka të reja (kockëzime) në vendet e gabuara - brenda muskujve, ligamenteve, tendinave dhe indeve të tjera lidhëse. Çdo dëmtim mund të çojë në formimin e tyre: mavijosje, prerje, frakturë, injeksion intramuskular ose kirurgji. Për shkak të kësaj, kockëzimi nuk mund të hiqet: pas operacionit, kocka mund të rritet vetëm më e fortë. Fiziologjikisht, osifikimet nuk ndryshojnë nga kockat e zakonshme dhe mund të përballojnë ngarkesa të konsiderueshme, por ato nuk janë të vendosura aty ku duhet të jenë.
4. Lipodistrofia progresive
Njerëzit që vuajnë nga kjo gjendje e pazakontë duken shumë më të vjetër se mosha e tyre, kjo është arsyeja pse ndonjëherë quhet "sindroma e kundërt Benjamin Button". Për shkak të një mutacioni gjenetik të trashëguar, dhe ndonjëherë si rezultat i përdorimit të disa ilaçeve, mekanizmat autoimune në trup prishen, gjë që çon në humbje të shpejtë të rezervave të yndyrës nënlëkurore. Më shpesh, indi dhjamor i fytyrës, qafës, gjymtyrëve të sipërme dhe bustit preket, duke rezultuar në rrudha dhe palosje. Deri më tani janë konfirmuar vetëm 200 raste të lipodistrofisë progresive, e cila zhvillohet kryesisht te femrat. Në trajtim, mjekët përdorin insulinë, lifting të fytyrës dhe injeksione kolagjeni, por kjo jep vetëm një efekt të përkohshëm.
5. Sindroma Yuner Tang
Sindroma Yuner Tan (UTS) karakterizohet kryesisht nga fakti se njerëzit që vuajnë prej saj ecin me të katër këmbët. Ajo u zbulua nga biologu turk Yuner Tan pasi studioi pesë anëtarë të familjes Ulas në Turqinë rurale. Më shpesh, njerëzit me SUT përdorin të folur primitive dhe kanë mangësi kongjenitale të trurit. Në vitin 2006, u realizua një film dokumentar për familjen Ulas i quajtur "Familja që ecën në të katër këmbët". Tan e përshkruan atë në këtë mënyrë: "Natyra gjenetike e sindromës sugjeron një përmbysje të evolucionit njerëzor, me shumë gjasa të shkaktuar nga një mutacion gjenetik, duke përmbysur kalimin nga kuadropedalizmi (ecja në katër gjymtyrë) në bipedalizëm (ecja në dy gjymtyrë). Në këtë rasti, sindroma korrespondon me ekuilibrin e teorisë intermitente.
6. Progeria
Ndodh në një fëmijë nga 8 000 000. Kjo sëmundje karakterizohet nga ndryshime të pakthyeshme në lëkurë dhe në organet e brendshme të shkaktuara nga plakja e parakohshme e trupit. Jetëgjatësia mesatare e njerëzve me këtë sëmundje është 13 vjet. Dihet vetëm një rast në të cilin pacienti ka mbushur moshën dyzet e pesë vjeç. Rasti është regjistruar në Japoni.
7. Epidermodysplasia verruciformis
Një nga dështimet më të rralla të gjeneve. I bën pronarët e tij shumë të ndjeshëm ndaj papillomavirusit njerëzor (HPV) të përhapur. Në njerëz të tillë, infeksioni shkakton rritjen e rritjeve të shumta të lëkurës që ngjajnë me drurin në densitet. Sëmundja u bë e njohur gjerësisht në vitin 2007 pasi një video e 34-vjeçarit indonezian Dede Kosvara u shfaq në internet. Në vitin 2008, një burrë iu nënshtrua një operacioni kompleks për të hequr gjashtë kilogramë rritje nga koka, krahët, këmbët dhe busti. Lëkura e re u transplantua në pjesët e operuara të trupit. Por, për fat të keq, pas disa kohësh rritjet u shfaqën përsëri.
8. Sindroma Proteus
Sindroma Proteus shkakton rritje të shpejtë dhe joproporcionale të kockave dhe lëkurës, e shkaktuar nga një mutacion në gjenin AKT1. Është ky gjen që është përgjegjës për rritjen e duhur të qelizave. Për shkak të një mosfunksionimi në funksionimin e tij, disa qeliza rriten dhe ndahen me shpejtësi, ndërsa të tjerat vazhdojnë të rriten me një ritëm normal. Kjo rezulton në një pamje jonormale. Sëmundja nuk shfaqet menjëherë pas lindjes, por vetëm në moshën gjashtë muajshe.
9. Trimetilaminuria
Është një nga sëmundjet më të rralla gjenetike. Nuk ka as statistika për shpërndarjen e tij. Tek ata që vuajnë nga kjo sëmundje, trimetilamina grumbullohet në trup. Kjo substancë me një erë të mprehtë të pakëndshme, që të kujton erën e peshkut dhe vezëve të kalbura, sekretohet së bashku me djersën dhe krijon një qelibar të pakëndshëm fetid rreth pacientit. Natyrisht, njerëzit me një mosfunksionim të tillë gjenetik shmangin vendet e mbushura me njerëz dhe janë të prirur për depresion.
10. Xeroderma pigmentosum
Kjo sëmundje trashëgimore e lëkurës manifestohet në rritjen e ndjeshmërisë së një personi ndaj rrezeve ultravjollcë. Ndodh për shkak të mutacioneve në proteinat përgjegjëse për korrigjimin e dëmtimit të ADN-së që ndodh kur ekspozohet ndaj rrezatimit ultravjollcë. Simptomat e para zakonisht shfaqen në fëmijërinë e hershme (deri në 3 vjeç): kur fëmija është në diell, ai zhvillon djegie të rënda pas vetëm disa minutash ekspozim në rrezet e diellit. Sëmundja karakterizohet gjithashtu nga shfaqja e njollave, lëkura e thatë dhe njolla e pabarabartë e lëkurës. Sipas statistikave, njerëzit me xeroderma pigmentosum janë më të rrezikuar nga kanceri se të tjerët - në mungesë të masave të duhura parandaluese, afërsisht gjysma e fëmijëve që vuajnë nga xeroderma zhvillojnë një lloj kanceri deri në moshën dhjetë vjeçare. Ekzistojnë tetë lloje të kësaj sëmundjeje me ashpërsi dhe simptoma të ndryshme. Sipas mjekëve evropianë dhe amerikanë, sëmundja shfaqet në afërsisht katër persona në një milion.
Regjistrohu në kanalin tonë në Yandex.Zen!
Klikoni "Abonohu në kanal" për të lexuar Ruposters në burimin Yandex
Fatkeqësisht, mes nesh ka njerëz që dallohen nga turma me diçka që në pamje të parë është e neveritshme dhe e frikshme. Këto janë mutacione gjenetike që e bëjnë një person të ndryshëm, jo si gjithë të tjerët. Nuk mund të mos flasim për mutacionet më të tmerrshme që njerëzit mund të kenë...
1. Ektrodaktili
Një keqformim kongjenital i shkaktuar nga një mosfunksionim i kromozomit të shtatë. Manifestohet në mungesë ose moszhvillim të gishtërinjve dhe/ose këmbëve. Shpesh shoqërohet me mungesë të plotë të dëgjimit.
2. Hipertrikoza
Kjo sëmundje përfshin rritjen e tepërt të qimeve në të gjithë trupin, duke përfshirë edhe fytyrën. Rasti i parë i hipertrikozës u regjistrua në shekullin e 16-të. Në kohët e lashta, njerëz të tillë quheshin ujqër ose majmunë.
3. Fibrodysplasia ossificans progresive (FOP)
Një sëmundje e rrallë në të cilën trupi formon kocka të reja (kockëzime) në vendet e gabuara - brenda muskujve, ligamenteve, tendinave dhe indeve të tjera lidhëse. Formimi i tyre mund të shkaktohet nga trauma - një mavijosje, një prerje, një frakturë, madje edhe një injeksion intramuskular ose operacion. Është e pamundur të hiqen kockatimet - pas heqjes kocka mund të rritet edhe më shumë...
4. Lipodistrofia progresive
“Sindroma Reverse Benjamin Button” quhet ndryshe edhe kjo sëmundje, sepse personat që vuajnë prej saj duken shumë më të vjetër se mosha e tyre reale. Për shkak të një mutacioni gjenetik të trashëguar ose përdorimit të disa ilaçeve, mekanizmat autoimune prishen, gjë që çon në humbje të shpejtë të rezervave të yndyrës nënlëkurore dhe shfaqjen e rrudhave dhe rrudhave. Deri tani janë regjistruar vetëm 200 raste me lipodistrofi, kryesisht te femrat. Sëmundja nuk ka shërim, mjekët bëjnë injeksione kolagjeni dhe lifting të fytyrës, por kjo jep vetëm një efekt të përkohshëm.
5. Sindroma Yuner Tang
Personat që vuajnë nga kjo sindromë ecin me të katër këmbët, përdorin të folur primitive dhe kanë dështim të lindur të trurit. Sëmundja u zbulua nga biologu turk Yuner Tan pasi studioi pesë anëtarë të familjes Ulas në Turqinë rurale. Në vitin 2006, u realizua një film dokumentar rreth tyre i quajtur "Familja që ecën në të katër këmbët". “Natyra gjenetike e sindromës sugjeron një hap të kundërt në evolucionin njerëzor, me shumë gjasa të shkaktuar nga një mutacion gjenetik, procesi i kundërt i kalimit nga kuadropedalizmi (ecja në katër gjymtyrë) në bipedalizëm (ecja në dy). Në këtë rast, sindroma korrespondon me teorinë e ekuilibrit të pikëzuar”, shpjegon biologu zbulimin e tij.
6. Progeria
Këto janë ndryshime të pakthyeshme në lëkurë dhe në organet e brendshme të shkaktuara nga plakja e parakohshme e trupit. Sëmundja prek një në 8 milionë fëmijë dhe ata jetojnë mesatarisht 13 vjet. Në Japoni, kishte vetëm një rast të regjistruar ku një burrë me progeria jetoi 45 vjeç.
7. Epidermodysplasia verruciformis
Njerëzit me këtë çrregullim gjenetik janë shumë të ndjeshëm ndaj papillomavirusit të zakonshëm njerëzor (HPV). Kjo shkakton rritje të dendura në trup që i ngjajnë drurit. Sëmundja u bë e njohur gjerësisht në vitin 2007, kur u publikua një dokumentar për 34-vjeçarin indonezian Ded Koswar. Në vitin 2008, burri iu nënshtrua një operacioni për të transplantuar lëkurën "të pastër" në kokë, krahë, këmbë dhe bust. Por, për fat të keq, së shpejti rritjet filluan të shfaqen përsëri ...
8. Sindroma Proteus
Sindroma shkaktohet nga një mutacion në gjenin AKT1 dhe karakterizohet nga një rritje e shpejtë dhe joproporcionale e kockave dhe lëkurës. Gjeni AKT1 është përgjegjës për rritjen e duhur të qelizave dhe kur ndodh një dështim, disa qeliza rriten dhe ndahen me shpejtësi, ndërsa të tjerat vazhdojnë të rriten me një ritëm normal. Kështu fillon një person të duket jonormal. Sëmundja shfaqet vetëm gjashtë muaj pas lindjes së fëmijës.
9. Trimetilaminuria
Një nga sëmundjet më të rralla gjenetike. Në një person me këtë çrregullim, trimetilamina grumbullohet në trup - një substancë me një erë të fortë të pakëndshme, që të kujton erën e peshkut dhe vezëve të kalbura. Ajo ekskretohet së bashku me djersën dhe krijon një re të pakëndshme, fetide rreth pacientit. Ata që vuajnë nga trimetilaminuria janë të prirur për depresion dhe shmangin vendet e mbushura me njerëz.
10. Xeroderma pigmentosum
Manifestohet nga rritja e ndjeshmërisë së lëkurës ndaj rrezeve ultravjollcë. Sëmundja shfaqet për shkak të mutacioneve në proteinat përgjegjëse për korrigjimin e dëmtimit të ADN-së që ndodh kur ekspozohet ndaj rrezatimit ultravjollcë. Njollat, lëkura e thatë, djegiet në trup, ndryshimet në ngjyrën e lëkurës dhe rreziku i kancerit janë simptoma të zakonshme të xeroderma pigmentosum.
