Kalıtım Modelleri
Yeni doğmuş bir bebeğin gelişimine yol açan olayları tartıştık. Peki her yeni doğanı benzersiz kılan nedir? Cevap, elbette, ilk diploid hücre olan insan zigotunu üretmek için bir araya gelen sperm ve oositteki DNA'da yatmaktadır.
Genotipten Fenotipe
Her insan vücut hücresi, 23 çift kromozomda depolanmış tam bir DNA tamamlayıcısına sahiptir. Aşağıdaki şekil, karyotip adı verilen sistematik bir düzenlemedeki çiftleri göstermektedir. Bunlar arasında cinsiyet kromozomları olarak adlandırılan ve bireyin cinsiyetini belirleyen bir çift kromozom vardır (kadınlarda XX, erkeklerde XY). Kalan 22 kromozom çifti otozomal kromozomlar olarak adlandırılır. Bu kromozomların her biri, her biri belirli bir proteinin bir araya gelmesini kodlayan yüzlerce hatta binlerce gen taşır; yani genler proteinler olarak "ifade edilir". Bir bireyin genetik yapısının tamamı genotipi olarak adlandırılır. Genlerin ifade ettiği özellikler, ister fiziksel, ister davranışsal veya biyokimyasal olsun, bir kişinin fenotipidir.
Genetik ve üremede "ebeveyn", genellikle gamet hücreleri ve kromozomları şeklinde yavrulara genetik materyal katkısında bulunan bireysel organizmaları tanımlamak için kullanılır. Genetik ebeveyn kavramı, sosyal ve yasal ebeveynlik kavramlarından farklıdır ve insanların ebeveynleri olarak gördükleri kişilerden farklı olabilir.
Her ebeveynden her çiftte bir kromozom -23'lük tam bir tamamlayıcı- miras alırsınız. Bu, gebe kaldığınız anda sperm ve yumurta hücresi birleştiğinde meydana gelir. Homolog kromozomlar -tamamlayıcı bir çifti oluşturanlar- kromozom üzerinde aynı konumda aynı özellikler için genlere sahiptir. Her bir ebeveynden birer tane kopyası olan bir genin, alellerin bu tamamlayıcı çiftlerinde farklılık gösterebilir. Örneğin gamzeleri kodlayan bir aleli ele alalım. Bir çocuk, bir ebeveynden kromozom üzerindeki gamzeleri kodlayan aleli ve diğer ebeveynden kromozom üzerindeki pürüzsüz cildi (gamzesiz) kodlayan aleli miras alabilir.
Bir kişi tek bir gen için iki özdeş alele sahip olabilse de (homozigot durum), bir kişinin iki farklı alele sahip olması da mümkündür (heterozigot durum). İki alel birkaç farklı şekilde etkileşime girebilir. Bir alelin ifadesi baskın olabilir, bunun için bu genin aktivitesi baskın olmayan veya çekinik bir alelin ifadesini maskeleyecektir. Bazen baskınlık tamdır; diğer zamanlarda ise eksiktir. Bazı durumlarda, her iki alel de kodominans olarak bilinen bir ifade biçiminde aynı anda ifade edilir.
En basit senaryoda, tek bir gen çifti tek bir kalıtsal özelliği belirleyecektir. Bununla birlikte, bir özelliği kazandırmak için birden fazla genin etkileşime girmesi oldukça yaygındır. Örneğin, her biri kendi alellerine sahip sekiz veya daha fazla gen insanlarda göz rengini belirler. Ayrıca, herhangi bir kişi belirli bir gene karşılık gelen sadece iki alele sahip olabilse de, bir popülasyonda genellikle ikiden fazla alel bulunur. Bu olguya çoklu alel denir. Örneğin, ABO kan grubunu kodlayan üç farklı alel vardır; bunlar iA, iB ve i olarak adlandırılır.
100 yılı aşkın süredir devam eden teorik ve deneysel genetik çalışmaları ve yakın zamanda insan genomunun sıralanması ve açıklanması, bilim insanlarının bir bireyin genotipinin fenotip olarak nasıl ifade edildiğine dair daha iyi bir anlayış geliştirmelerine yardımcı olmuştur. Bu bilgi birikimi, bilim insanlarının ve tıp uzmanlarının, ebeveynlerin genotiplerini veya fenotiplerini inceleyerek bir yavrunun miras alacağı bazı özellikleri tahmin etmelerine yardımcı olabilir. Bu bilginin önemli bir uygulaması, bir bireyin belirli kalıtsal genetik bozukluklar için riskini belirlemektir. Bununla birlikte, çoğu hastalık multigenik bir kalıtım modeline sahiptir ve çevreden de etkilenebilir, bu nedenle bir kişinin ebeveynlerinin genotiplerini veya fenotiplerini incelemek, bir hastalığın kalıtım riski hakkında yalnızca sınırlı bilgi sağlayacaktır. Sadece bir avuç tek gen bozukluğu için genetik test, klinisyenlerin test edilen iki ebeveynden doğan bir çocuğun belirli bir hastalığı miras alma olasılığını hesaplamasına izin verebilir.
Mendel'in Kalıtım Teorisi
Günümüzdeki genetik anlayışımız, on dokuzuncu yüzyılda yaşamış bir keşişin çalışmalarına dayanmaktadır. Gregor Mendel, 1800'lerin ortalarında, henüz kimse genleri ya da kromozomları bilmeden çok önce, bahçe bezelyelerinin fiziksel özelliklerini sonraki nesillere ayrı ve öngörülebilir bir şekilde aktardığını keşfetti. Belirli bir özelliğe göre farklılık gösteren iki saf bezelye bitkisini çiftleştirdiğinde veya çaprazladığında, ilk nesil yavruların hepsi ebeveynlerden birine benziyordu. Örneğin, uzun boylu ve cüce safkan bezelye bitkilerini çaprazladığında, tüm yavrular uzun boylu olmuştur. Mendel, safkan bir ebeveynde mevcut olduğunda yavrularda ifade edildiği için uzun boyluluğu baskın olarak adlandırdı. Cüceliği çekinik olarak adlandırdı çünkü safkan ebeveynlerden biri baskın özelliğe sahipse yavrularda maskeleniyordu. Uzun boyluluğun ve cüceliğin boy özelliğinin varyasyonları olduğunu unutmayın. Mendel böyle bir varyasyonu karakteristik özellik olarak adlandırmıştır. Artık bu özelliklerin, boyu kodlayan genin farklı alellerinin ifadesi olduğunu biliyoruz.
Mendel, çeşitli özellikler için farklı özelliklere sahip bezelye bitkilerinde binlerce çaprazlama gerçekleştirdi. Ve tekrar tekrar aynı sonuçlarla karşılaştı - incelediği özellikler arasında biri her zaman baskın, diğeri ise her zaman çekinikti. (Bununla birlikte, aleller arasındaki bu baskın-resesif ilişkinin her zaman geçerli olmadığını unutmayın; bazı aleller kodominanttır ve bazen baskınlık eksiktir).
Mendel, baskın ve çekinik özellikler konusundaki anlayışını kullanarak, çekinik bir özelliğin bezelye soyunda tamamen kaybolup kaybolmayacağını veya daha sonraki bir nesilde yeniden ortaya çıkıp çıkmayacağını test etti. Safkan ebeveynlerin ikinci nesil yavrularını birbirleriyle çaprazlayarak, ikincisinin geçerli olduğunu gösterdi: çekinik özellikler üçüncü nesil bitkilerde 3:1 oranında yeniden ortaya çıktı (üç yavru baskın özelliğe ve bir tanesi çekinik özelliğe sahip). Mendel daha sonra boy gibi özelliklerin, her ebeveynden bir tane olmak üzere aktarılan ve yavrular tarafından çiftler halinde kalıtılan kalıtsal "faktörler" tarafından belirlendiğini öne sürdü.
Genetik dilinde, Mendel'in insanlara uygulanan teorisi, bir bireyin her ebeveynden bir tane olmak üzere iki baskın alel alması durumunda, bireyin fenotipinin baskın özelliği ifade edeceğini söyler. Bir birey iki resesif alel alırsa, resesif özellik fenotipte ifade edilecektir. İster baskın ister çekinik olsun, belirli bir gen için iki özdeş alele sahip olan bireylerin o gen için homozigot olduğu söylenir (homo- = "aynı"). Tersine, bir baskın alele ve bir çekinik alele sahip olan bir bireyin o gen için heterozigot olduğu söylenir (hetero- = "farklı" veya "diğer"). Bu durumda, baskın özellik ifade edilecek ve birey, özellik için iki baskın alele sahip olan bir bireyle fenotipik olarak özdeş olacaktır.
Genetikte baskın ve çekinik alelleri temsil etmek için büyük ve küçük harflerin kullanılması yaygın bir uygulamadır. Mendel'in bezelye bitkilerini örnek olarak kullanırsak, uzun boylu bir bezelye bitkisi homozigot ise, iki uzun boylu alele (TT) sahip olacaktır. Cüce bir bezelye bitkisi homozigot olmalıdır çünkü cüceliği yalnızca iki resesif alel mevcut olduğunda ifade edilebilir (tt). Heterozigot bir bezelye bitkisi (Tt) uzun boylu olacaktır ve baskın uzun boy aleli nedeniyle uzun boylu homozigot bir bezelye bitkisinden fenotipik olarak ayırt edilemez. Mendel, iki heterozigot bezelye bitkisini çaprazlarken kalıtsal faktörlerin (genlerin) rastgele ayrılmasıyla 3:1 oranında baskın olanın çekinik olana dönüşeceği sonucuna varmıştır. Başka bir deyişle, herhangi bir gen için, ebeveynlerin alellerinden birini haploid bir gamet içinde yavrularına aktarma olasılığı eşittir ve her iki ebeveyn de nitelik için heterozigotsa, sonuç baskın-resesif bir modelde ifade edilecektir.
Gametlerin rastgele ayrışması nedeniyle, belirli bir fenotipin olasılığını tahmin ederken şans ve olasılık yasaları devreye girer. Bir özellik için iki baskın alele sahip bir birey (AA) ile aynı özellik için iki çekinik alele sahip bir birey (aa) arasında bir çaprazlama düşünün. Baskın bireyden gelen ebeveyn gametlerinin tümü A, çekinik bireyden gelen ebeveyn gametlerinin tümü ise a olacaktır (aşağıdaki şekil). Her ebeveynden bir alel miras alan bu ikinci neslin tüm yavruları Aa genotipine sahip olacak ve baskın alelin fenotipini ifade etme olasılığı 4 üzerinden 4 veya yüzde 100 olacaktır.
Bu yeterince basit görünüyor, ancak ikinci nesil Aa bireyleri çaprazlandığında kalıtım modeli ilginçleşiyor. Bu nesilde, her ebeveynin gametlerinin yüzde 50'si A ve diğer yüzde 50'si a'dır. Mendel'in rastgele ayrışma ilkesine göre, yavruların alabileceği olası gamet kombinasyonları AA, Aa, aA (Aa ile aynıdır) ve aa'dır. Ayrışma ve döllenme rastgele olduğu için, her yavrunun bu kombinasyonlardan herhangi birini alma şansı yüzde 25'tir. Bu nedenle, bir Aa × Aa çaprazlaması 1000 kez gerçekleştirilirse, yavruların yaklaşık 250'si (yüzde 25) AA; 500'ü (yüzde 50) Aa (yani, Aa artı aA); ve 250'si (yüzde 25) aa olacaktır. Bu kalıtım modeli için genotipik oran 1:2:1'dir. Bununla birlikte, AA ve Aa (ve aA) bireylerin hepsinin baskın özelliği ifade ettiğini (yani aynı fenotipi paylaştığını) ve bu nedenle tek bir grupta birleştirilebileceğini zaten tespit etmiştik. Sonuç Mendel'in üçüncü nesil fenotip oranı olan 3:1'dir.
Mendel'in bezelye bitkileri üzerindeki gözlemleri, birden fazla karakteri içeren birçok çaprazlamayı da içeriyordu ve bu da onu bağımsız çeşitlilik ilkesini formüle etmeye sevk etti. Bu yasa, bir ebeveynden gelen bir çift genin (alel) üyelerinin, gametlerin oluşumu sırasında diğer gen çiftlerinden bağımsız olarak sıralanacağını belirtir. Bezelye bitkilerine uygulandığında bu, bitkinin renk, boy veya tohum türü gibi farklı özellikleriyle ilişkili alellerin birbirinden bağımsız olarak sıralanacağı anlamına gelir. Bu doğru olmakla birlikte, iki alel tesadüfen aynı kromozomda birbirlerine yakın konumlandığında bu durum geçerli değildir. Bağımsız asorti, yavrularda büyük ölçüde çeşitlilik sağlar.
Mendel genetiği kalıtımın temellerini temsil eder, ancak Mendel'in bulgularını insanlardaki kalıtım çalışmalarına uygularken dikkate alınması gereken iki önemli niteleyici vardır. İlk olarak, daha önce de belirttiğimiz gibi, tüm genler baskın-üstünlüklü bir şekilde kalıtılmaz. Tüm diploid bireyler her gen için iki alele sahip olsa da, alel çiftleri eksik baskınlık ve kodominans dahil olmak üzere çeşitli kalıtım modelleri oluşturmak için etkileşime girebilir.
İkinci olarak Mendel, çalışmalarını binlerce bezelye bitkisi kullanarak gerçekleştirmiştir. İkinci nesil yavrularda 3:1 fenotipik oranı tespit edebilmiştir çünkü büyük örneklem büyüklüğü, şanstan kaynaklanan değişkenliğin etkisinin üstesinden gelmiştir. Buna karşılık, hiçbir insan çiftinin binlerce çocuğu olmamıştır. Eğer ebeveynlerin her ikisinin de çekinik bir genetik bozukluk için heterozigot olduğunu biliyorsak, her dört çocuktan birinin hastalıktan etkileneceğini tahmin edebiliriz. Ancak gerçek hayatta şansın etkisi bu oranı önemli ölçüde değiştirebilir. Örneğin, ebeveynlerin her ikisinin de kistik fibrozis için heterozigot olması durumunda, ki bu sadece bireyin iki kusurlu alele sahip olması durumunda ifade edilen resesif bir genetik bozukluktur, çocuklarının dörtte birinin kistik fibrozis olmasını bekleriz. Bununla birlikte, hiçbiri etkilenmemiş yedi çocuk sahibi olmaları veya her ikisi de etkilenmiş iki çocuk sahibi olmaları tamamen mümkündür. Her bir çocuk için tek gen bozukluğunun varlığı ya da yokluğu, o çocuğun ebeveynlerinden hangi alelleri miras aldığına bağlıdır.
Otozomal Baskın Kalıtım
Kistik fibrozis durumunda, bozukluk normal fenotipe karşı baskındır. Bununla birlikte, genetik bir anormallik normal fenotipe baskın olabilir. Baskın alel 22 çift otozomdan (cinsiyet kromozomu olmayan) birinde yer aldığında, kalıtım modelini otozomal baskın olarak adlandırırız. Otozomal dominant bozukluğa örnek olarak, sinir sistemi içinde tümör oluşumuna neden olan ve cilt ve iskelet deformitelerine yol açan bir hastalık olan nörofibromatozis tip I verilebilir. Bir ebeveynin bu bozukluk için heterozigot olduğu (ve bu nedenle nörofibromatozis hastası olduğu), Nn, ve bir ebeveynin de normal gen için homozigot olduğu, nn, bir çift düşünün. Heterozigot ebeveynin bu bozukluk için baskın aleli yavrularına geçirme şansı yüzde 50'dir ve homozigot ebeveyn her zaman normal aleli geçirir. Bu nedenle, dört olası yavru genotipinin ortaya çıkma olasılığı eşittir: Nn, Nn, nn ve nn. Yani, bu çiftin her çocuğunda nörofibromatozis görülme olasılığı yüzde 50'dir. Bu kalıtım modeli, aşağıdaki şekilde Punnett karesi olarak adlandırılan ve adını yaratıcısı İngiliz genetikçi Reginald Punnett'ten alan bir formda gösterilmektedir.
Bu şekilde kalıtılan diğer genetik hastalıklar akondroplastik cücelik, Marfan sendromu ve Huntington hastalığıdır. Otozomal baskın bozukluklar sadece bir genin varlığıyla ifade edildiğinden, bozukluğu olan bir birey en az bir hatalı gene sahip olduğunu bilecektir. Huntington hastalığında olduğu gibi (bu bölümün ilerleyen kısımlarında daha ayrıntılı olarak ele alınacaktır), hastalığın dışavurumu yaşamın ilerleyen dönemlerinde, çocuk doğurma yaşından sonra ortaya çıkabilir.
Otozomal Çekinik Kalıtım
Genetik bir bozukluk otozomal çekinik bir şekilde kalıtıldığında, bozukluk çekinik fenotipe karşılık gelir. Heterozigot bireyler bu bozukluğun belirtilerini göstermeyecektir, çünkü etkilenmemiş genleri bunu telafi edecektir. Böyle bir kişiye taşıyıcı denir. Otozomal çekinik bir bozukluk için taşıyıcılar, bozukluğa sahip bir çocukları olmadığı sürece genotiplerini asla bilemezler.
Otozomal çekinik bir hastalığa örnek olarak daha önce tanıttığımız kistik fibrozis (KF) verilebilir. KF, akciğerlerde ve sindirim sisteminde kalın, inatçı bir mukusun kronik olarak birikmesi ile karakterizedir. On yıllar önce, KF'li çocuklar nadiren yetişkinliğe kadar yaşardı. Tıbbi teknolojideki ilerlemelerle birlikte, gelişmiş ülkelerde ortalama yaşam süresi orta yetişkinlik dönemine kadar uzamıştır. KF, Amerika Birleşik Devletleri'nde yaklaşık 30.000 kişide görülen nispeten yaygın bir hastalıktır. İki KF taşıyıcısından doğan bir çocuğun hastalığı kalıtım yoluyla alma ihtimali yüzde 25'tir. Mendel'in bezelye bitkilerinde gözlemlediği 3:1 baskın:çekinik oranı burada da geçerli olacaktır. Bu model, aşağıdaki şekilde ebeveyn genotipleri temelinde otozomal çekinik bir bozukluğun olası insidansını izleyen bir diyagram kullanılarak gösterilmiştir.
Öte yandan, bir KF taşıyıcısı ve iki etkilenmemiş alele sahip birinden doğan bir çocuğun KF'yi kalıtım yoluyla alma olasılığı yüzde 0, ancak taşıyıcı olma şansı yüzde 50 olacaktır. Otozom çekinik genetik hastalıkların diğer örnekleri arasında kan hastalığı orak hücreli anemi, ölümcül nörolojik bozukluk Tay-Sachs hastalığı ve metabolik bozukluk fenilketonüri yer almaktadır.
X'e Bağlı Baskın veya Çekinik Kalıtım
X'e bağlı aktarım modeli, 23. çiftin X kromozomunda bulunan genleri içerir (aşağıdaki şekil). Bir erkeğin bir X ve bir Y kromozomuna sahip olduğunu hatırlayın. Bir erkek Y kromozomu aktardığında çocuk erkek olur ve bir erkek ebeveyn X kromozomu aktardığında çocuk dişi olur. Bir dişi, her iki cinsiyet kromozomu da X kromozomu olduğu için yalnızca bir X kromozomu aktarabilir.
X kromozomunda meydana gelen bir gen için anormal bir alel, normal alel üzerinde baskın olduğunda, model X'e bağlı baskın olarak tanımlanır. D vitaminine dirençli raşitizmde durum böyledir: etkilenmiş bir erkek, hastalık genini tüm dişi yavrulara aktarır, ancak erkek yavrulardan hiçbirine aktarmaz, çünkü erkek sadece Y kromozomunu erkek yavrulara aktarır (aşağıdaki şeklin 'a' görseli). Eğer etkilenen ebeveyn kadınsa, erkek ya da kadın tüm yavruların bozukluğu miras alma şansı yüzde 50 olacaktır çünkü kadın ebeveyn çocuklarına sadece bir X kromozomu aktarabilir (aşağıdaki şeklin 'b' görseli). Etkilenmiş bir kadın için kalıtım modeli, ebeveynlerden birinin heterozigot ve diğerinin normal gen için homozigot olduğu otozomal baskın kalıtım modeliyle aynı olacaktır.
X'e bağlı çekinik kalıtım çok daha yaygındır çünkü dişiler hastalığın taşıyıcısı olabilir ancak yine de normal bir fenotipe sahip olabilirler. X'e bağlı resesif kalıtımla geçen hastalıklar arasında renk körlüğü, kan pıhtılaşma bozukluğu hemofili ve bazı kas distrofisi türleri bulunur. X'e bağlı resesif kalıtımın bir örneği için, dişinin etkilenmemiş bir taşıyıcı ve erkeğin normal olduğu ebeveynleri düşünün. Dişi yavruların hiçbiri hastalığa sahip olmayacaktır çünkü erkek ebeveynlerinden normal bir gen alırlar. Ancak, kadın ebeveynlerinden hastalık genini alma ve taşıyıcı olma şansları yüzde 50'dir. Buna karşılık, erkek yavruların yüzde 50'si etkilenecektir (aşağıdaki şekil).
X'e bağlı çekinik hastalıklarda, erkekler ya hastalığa sahiptir ya da genotipik olarak normaldir - taşıyıcı olamazlar. Bununla birlikte, dişiler genotipik olarak normal, fenotipik olarak normal olan bir taşıyıcı veya hastalıktan etkilenmiş olabilir. Bir kadın, X'e bağlı çekinik bir hastalık genini, kadın ebeveyn taşıyıcı veya etkilenmiş olduğunda veya erkek ebeveyn etkilendiğinde kalıtabilir. Dişi yavrular ancak her iki ebeveynden de X'e bağlı çekinik bir gen miras alırlarsa hastalıktan etkileneceklerdir. Tahmin edebileceğiniz gibi, X'e bağlı çekinik bozukluklar kadınlardan çok daha fazla erkeği etkilemektedir. Örneğin, renk körlüğü her 20 erkekten en az 1'ini etkilerken, her 400 kadından sadece 1'ini etkilemektedir.
Diğer Kalıtım Modelleri: Eksik Baskınlık, Kodominans ve Ölümcül Aleller
Tüm genetik bozukluklar baskın-çekinik deseninde aktarılmaz. Eksik baskınlıkta, yavrular bir ebeveynin homozigot baskın özelliği ile diğer ebeveynin homozigot çekinik özelliği arasında orta düzeyde bir heterozigot fenotip ifade eder. Bunun bir örneği, kırmızı çiçekli bitkiler ile beyaz çiçekli bitkiler çaprazlanarak pembe çiçekli bitkiler elde edildiğinde aslanağızlarında görülebilir. İnsanlarda, saç dokusu için genlerden birinde eksik baskınlık meydana gelir. Ebeveynlerden biri kıvırcık saç alelini (tam baskın olmayan alel), diğer ebeveyn ise düz saç alelini geçirdiğinde, yavrular üzerindeki etki orta düzeyde olacak ve dalgalı saçlar ortaya çıkacaktır.
Kodominans, her iki ebeveynin farklı alellerinin eşit, farklı ve eşzamanlı olarak ifade edilmesiyle karakterize edilir. Bu model, eksik baskınlıkta görülen ara, harmanlanmış özelliklerden farklıdır. İnsanlarda kodominansın klasik bir örneği ABO kan grubudur. İnsanlar, eritrositlerinde yüzey antijeni A'nın üretimini kolaylaştıran bir enzim için bir alele sahiplerse kan grubu A'dır. Bu alel IA olarak adlandırılır. Aynı şekilde, insanlar B yüzey antijeni üretimi için bir enzim ifade ediyorlarsa kan grubu B'dir. Her iki enzim (IA ve IB) için alellere sahip olan kişiler hem A hem de B yüzey antijenlerini üretirler. Her iki alelin (veya enzimin) etkisi gözlemlendiğinden, IA ve IB alellerinin kodominant olduğunu söyleriz. Ayrıca kan grubunu belirleyen üçüncü bir alel daha vardır. Bu alel (i) işlevsel olmayan bir enzim üretir. İki i aleline sahip kişiler A ya da B yüzey antijenleri üretmezler: O tipi kana sahiptirler. Bir kişide IA ve i alelleri varsa, kişi A kan grubuna sahip olacaktır. Bir kişinin iki IA aleline veya bir IA ve bir i aleline sahip olmasının herhangi bir fark yaratmadığına dikkat edin. Her iki durumda da kişi kan grubu A'dır. IA i'yi maskelediği için, IA'nın i'ye baskın olduğunu söyleriz. Aşağıdaki tablo kan grubu ifadesini özetlemektedir.
| Kan grubu | Genotip | Kalıtım modeli |
| A | IAIA or IAi | IA, i‘ye baskındır |
| B | IBIB or IBi | IB, i‘ye baskındır |
| AB | IAIB | IA, IB‘ye baskındır |
| 0 | ii | İki çekinik alel |
Bazı alel kombinasyonları ölümcül olabilir, yani bireyin rahimde gelişmesini engeller veya yaşam süresinin kısalmasına neden olur. Çekinik ölümcül kalıtım modellerinde, iki heterozigot (taşıyıcı) ebeveynden doğan ve hatalı aleli her ikisinden de alan bir çocuk hayatta kalamaz. Bunun bir örneği, sinir sisteminin ölümcül bir hastalığı olan Tay-Sachs'tır. Bu bozuklukta, bozukluk için alelin bir kopyasına sahip ebeveynler taşıyıcıdır. Her ikisi de anormal alellerini aktarırlarsa, yavruları hastalığa yakalanır ve çocuklukta, genellikle 5 yaşından önce ölürler.
Baskın ölümcül kalıtım modelleri çok daha nadirdir çünkü ne heterozigotlar ne de homozigotlar hayatta kalır. Elbette, mutasyon yoluyla doğal olarak ortaya çıkan ve düşüklere veya ölü doğumlara neden olan baskın ölümcül aleller asla sonraki nesillere aktarılmaz. Bununla birlikte, Huntington hastalığı aleli gibi bazı baskın ölümcül aleller, yaşam süresinin kısalmasına neden olur, ancak kişi üreme çağına gelene ve çocuk sahibi olana kadar tanımlanamayabilir. Huntington hastalığı, etkilenen bireylerin yüzde 100'ünde geri dönüşü olmayan sinir hücresi dejenerasyonuna ve ölüme neden olur, ancak birey orta yaşa gelene kadar ifade edilmeyebilir. Bu şekilde, baskın ölümcül aleller insan popülasyonunda muhafaza edilebilir. Ailesinde Huntington hastalığı öyküsü olan bireylere tipik olarak genetik danışmanlık sunulur ve bu da hatalı gen için test yaptırmak isteyip istemediklerine karar vermelerine yardımcı olabilir.
Mutasyonlar
Mutasyon, bir kişinin fenotipini etkileyebilen veya etkilemeyen DNA nükleotidlerinin dizilimindeki bir değişikliktir. Mutasyonlar DNA kopyalanması sırasındaki hatalardan kendiliğinden ortaya çıkabileceği gibi radyasyon, bazı virüsler veya tütün dumanı ya da diğer zehirli kimyasallara maruz kalma gibi çevresel etkilerden de kaynaklanabilir. Genler proteinlerin bir araya gelmesini kodladığından, bir genin nükleotid dizisindeki bir mutasyon amino asit dizisini ve sonuç olarak bir proteinin yapısını ve işlevini değiştirebilir. Mayoz bölünme sırasında meydana gelen spontane mutasyonların birçok spontane abortusu (düşük) açıkladığı düşünülmektedir.
Kromozomal Bozukluklar
Bazen genetik bir hastalık bir gendeki mutasyondan değil, yanlış sayıda kromozomun varlığından kaynaklanır. Örneğin Down sendromu, 21. kromozomun üç kopyasına sahip olmaktan kaynaklanır. Bu durum trizomi 21 olarak bilinir. Trizomi 21'in en yaygın nedeni mayoz bölünme sırasında kromozomların birleşmemesidir. Nondisjunction olaylarının sıklığı yaşla birlikte artıyor gibi görünmektedir, bu nedenle Down sendromlu bir çocuk sahibi olma sıklığı 36 yaşın üzerindeki kadınlarda artmaktadır. Erkek ebeveynin yaşı daha az önemlidir çünkü spermde ayrılmama olasılığı yumurtadakinden çok daha düşüktür.
Down sendromu bir kromozomun üç kopyasına sahip olmaktan kaynaklanırken, Turner sendromu X kromozomunun sadece bir kopyasına sahip olmaktan kaynaklanır. Bu durum monozomi olarak bilinir. Etkilenen çocuk her zaman kızdır. Turner sendromlu kadınlar kısırdır çünkü cinsel organları olgunlaşmamıştır.
| KARİYER BAĞLANTISI Genetik Danışman Doğum öncesi gelişim sırasında gen ifadesi, hücre göçü ve hücre farklılaşmasının karmaşık düzenlemesi göz önüne alındığında, yenidoğanların büyük çoğunluğunun sağlıklı olması ve önemli doğum kusurları içermemesi şaşırtıcıdır. 35 yaşın üzerindeki bir kişi hamile ise veya hamile kalmayı planlıyorsa ya da eşi 55 yaşın üzerindeyse veya ailede genetik bir bozukluk öyküsü varsa, çocuklarının genetik veya kromozomal bir bozukluktan etkilenme olasılığını görüşmek üzere bir genetik danışmanla konuşmak isteyebilir. Bir genetik danışman, bir çiftin aile geçmişini yorumlayabilir ve gelecekteki yavruları için riskleri tahmin edebilir. Birçok genetik hastalık için, bir DNA testi kişinin taşıyıcı olup olmadığını belirleyebilir. Örneğin, zihinsel engellerle ilişkili X’e bağlı bir bozukluk olan Fragile X veya kistik fibrozis için taşıyıcılık durumu, test için DNA elde etmek üzere basit bir kan alımı ile belirlenebilir. Bir genetik danışman, bir çifti böyle bir testin sonuçları hakkında eğitebilir ve test yaptırıp yaptırmamaya karar vermelerine yardımcı olabilir. Kromozomal bozukluklar için mevcut test seçenekleri arasında kan testi, amniyosentez (amniyotik sıvının test edildiği) ve koryon villus örneklemesi (plasentadan alınan dokunun test edildiği) yer alır. Bunların her birinin avantajları ve dezavantajları vardır. Bir genetik danışman, eşlerden birinin veya her ikisinin de genetik bir hastalığın taşıyıcısı olduğu veya doğmamış çocuklarına kromozomal bozukluk veya başka bir doğum kusuru teşhisi konulduğu haberiyle başa çıkmalarında da bir çifte yardımcı olabilir. |
Yorumlar
Yorum Gönder