|
[Op]
| |
Genetikkens
forudsætninger:
Hvor kommer de menneskelige træk fra?
I starten af forrige århundrede var det stadig et stort
mysterium, hvad der var årsag til at visse menneskelige træk blev videregivet
fra generation til generation. Men i 1953 kom det store gennembrud, da James
Watson og Francis Crick opdagede DNA-molekylets struktur, og det blev klart hvad
der indeholdt informationen til livet.
Deoxyribonuklein
syre,
eller bedre kendt som DNA,
er det basale genetiske
materiale der giver ophav til livet.
Skønt
DNA
ser ud til at være et stort og
komplekst molekyle er dets struktur overraskende simpelt
Hvordan ser DNA strukturen ud?
|
 |
Et DNA molekyle består af to strenge, som er snoet så de
danner en dobbelt-helix, eller spiral. Hver streng består af kun fire
kemiske enheder kendt som
nukleotider,
som alle har de samme tre komponenter. Et sukkermolekyle (deoxyribose)
bundet til en fosfatgruppe danner et kompleks som udgør vangerne i den
stigelignende DNA struktur. Fire baser -
adenin (A), cytosin (C), guanin (G) og
thymin (T) -
udgør trinnene I denne stige. Baserne er to og to bundet sammen af
hydrogenbindinger, således at adenin binder med thymin og guanin med cytosin.
Disse basepar strækker sig så gennem hele DNAs længde, og giver det således
en sekvens som er unik for hvert enkelt individ. Eksempelvis er det meget
interessant at det humane DNA og chimpanzers DNA er 99.9% identiske. DNA
koder for en uhyre mængde information som er nødvendig for at disse
organismer kan fungere, men kun en meget lille del af DNA sekvensen koder
for den variation der er mellem mennesker og aber. Sådanne små forskelle i
DNA medfører også variationer inden for vores egen race, som f.eks.
øjenfarve, hudfarve, højde, intelligens osv. |
TIL TOP
Hvordan er
DNA
opmagasineret og organiseret?
|
Et kromosom
består af forskellige af kemiske stoffer some r tæt forbundet med DNA
molekylet. Hver celle i den menneskelige krop, undtagen æg- og sædcelle,
indeholder det samme antal af forskellige kromosomer. Disse celler
indeholder 46 kromosomer, som I virkeligheden er 23 homologe par par. 22 af
disse par er autosomale, eller identiske hos mænd og kvinder, mens det
sidste par kaldes kønskromosomer. Hver kvinde bærer 2 X kromosomer, mens en
mand bærer et X og et Y kromsom. Inde i hvert eneste celle med disse 23 par
kromosomer kommer den ene halvdel fra faderen og den anden halvdel fra
moderen |

|
|
Eukaryote kromosomer er
komplekse strukturer af DNA og protein. De er tæt pakkede strukturer
afhængige af cellens cyklus. Under celledelingen (mitosen), er kromosomet
tættest pakket med sine fire grene, som typisk er kendt som kromosomets
struktur To typer af kromatin er beskrevet fra en celle der
befinder sig i det man kalder hvilestadiet. Først er der
heterochromatin, en tæt pakket
form af kromosomerne, og dernæst er der
euchromatin, en mindre tæt pakket form hvor man kan skelne
små sfæriske partikler, kaldet nukleosom, for hver 300 base par på DNA
molekylet. Kun i form af euchromatin sker der en aflæsning af
generne.
Nuleosom: En
underenhed af kromatin, der består af et kort stykke DNA viklet om en kerne
af histon proteiner.
Det menneskelige genom indeholder ca. 3 billion nukleotid par. Hvis det ikke
var opspiraliseret ville det måle mellem 1.7 og 8.5 cm. Dette er alt for
langt til at kunne passe ind i en celle. Derfor er kromosomalt
DNA pakket i kompakte strukturer ved hjælp af specialiserede proteiner
kaldet histoner. Det komplekse DNA plus histonerne i en eukaryot
celle kaldes kromatin.
Hvert nukleosom er ca 11nm i diameter. DNA
dobbelt strengen er viklet rundt omkring en central kerne af 8 histon
proteinmolekyler (en octamer) for at danne et enkelt nukleosom. Et andet
histonmolekyle (kaldet H1) fæstner DNA til nukleosom kernen. Den
totale masse af dette kompleks er ca. 100,000 dalton.
|

|
TIL TOP
Hvad er et centromer?
|
 |
Når et
kromosom undersøges i et mikroskop under mitosen eller meiosen kan man se en
indsnøring et eller andet sted langs kromosomet. Denne indsnøring kaldes
centromer-regionen, og ligger normalt i eller nær midten af kromosomet.
Centromeret har tilknyttet særlige DNA-bindende proteiner, der danner
kinetochoret. I starten af kernedelingen binder spindel-mikrotubuli til
kinetochoret, hvilket er en forudsætning for deling og flytningen af
kromosomet under kernedelingen.
|
TIL TOP
Hvad er den genetiske kode?
|
DNA er et dobbeltstrenget
molekyle og hver streng udviser polaritet, således at en 5'-hydroxyl (eller
5'-phospho) gruppe på den første nukleotid begynder strengen og en
3'-hydroxyl gruppe på den sidste nukleotid slutter strengen. På den
måde siger man at strengen løber fra 5' to 3' . De to strenge i DNA
molekylet løber antiparallelt sådan at den ene streng løber fra 5' ->
3' mens den anden løber fra 3' -> 5'. Nukleotiderne i strengene er ligeledes
komplementære, sådan at A danner to hydrogen-bindinger med T;
C danner tre hydrogen bindinger med G.
Den ene streng af DNA
indeholder den information der koder for de forskellige gener; denne streng
kaldes ofte for antisense strengen (indeholder
anticodoner). Den anden streng, den komplementære, kaldes for sense strengen (indeholder
codoner). Da mRNA laves af antisense strengen har den den samme information
som sense strengen (den kodende streng). Tabellen ved siden af viser koderne
for mRNA strengen og derfor indeholder den U (uracil) i stdet
for
T.
Et eksempel på to
komplementære strenge af DNA kunne væree:
(5' -> 3')
ATGGAATTCTCGCTC (Kodende, sense streng)
(3' <- 5') TACCTTAAGAGCGAG (Ikke-kodende, antisense
streng)
(5' -> 3')
AUGGAAUUCUCGCUC (mRNA lavet ud fra antisense strengen)
Da proteinernes aminosyrer
bestemmes udfra tripletterne i mRNA, bliver proteinsekvensen i ovenstående
eksempel Met-Glu-Phe-Ser-Leu... (MEFSL...).
I praksis, afkodescodonerne
af transport RNA (tRNA), som kobles på det ribosombundne messenger RNA (mRNA),
der indeholder koden. Der er 64 forskellige tRNA, som hver har en sjøjfe med
et anticodon (modsvarer et codon på mRNA). 61 af disse har bumdet en
aminosyrerest. De sidste 3 codoner bruges som stopkoder.
|
 |
TIL TOP
Stamtræsanalyse:
|
Et stamtræ er et diagram af familierelationer, som bruger
symboler til at repræsentere familiemedlemmerne og linjer til at
repræsentere de genetiske relationer. Disse diagrammer gør det lettere at
vise relatio-nerne mellem familiemedlemmerne, specielt hvis det er en meget
stor familie. Disse stamtræer bliver ofte brugt til at vise, hvordan et træk
eller sygdom er nedarvet (dominant, recessiv, etc.) Et eksempel ses
her til højre.
I et stamtræ repræsenterer firkanter hankøn og cirkler
hunkøn. Horisontale linjer mellem han- og hunkøn viser parforhold og
vertikale linjer pegende nedad far et par viser deres børn. Efterfølgende
generationer er derfor vist under parental generationen og de ældste
personer findes i toppen af stamtræet.
Hvis formålet med stamtræet er at analysere et
nedarvningsmønster eller et specielt træk, er det normalt at skygge
eller fylde de symboler af alle de individer, hvor trækket eller sygdommen
kommer til udtryk.
I stamtræet til højre har bedsteforældrene to børn, en
dreng og en pige. Sønnen har trækket og en af hans fire børn har også
trækket. |
 |
| |
 |
TIL TOP
Autosomal recessiv
nedarvning:
 | Recessiv: Hvis ingen af forældrene har den karakteristiske
fænotype (sygdommen) som barnet udviser, er trækket (sygdommen) nedarvet
recessivt. |
 | Autosomal: Genet ligger på et af autosomerne (Kromosom
1-22). Der er lige stor sandsynlighed for at mænd og kvinder arver
sygdommen. |
Det karakteristiske for autosomale recessive træk er følgende:
- Trækket forekommer typisk i en generation og ikke hos forældrene eller
deres afkom (horizontal nedarvning).
- Sygdommen er ligeligt fordelt mellem mænd og kvinder.
- Begge forældre til den/de syge er heterozygote (bærer) hvilket
betyder, at de kun har et ændret gen.
- To forældre der er bærere har en 1 til 4 (eller 25%) risiko for at få
et sygt barn.
- Raske søskende til en syg bror/søster har 2/3 chance for at være
bærer..
- Afkom af en syg person vil være en bærer, og derfor rask, medmindre
den anden forælder er bærer eller syg af samme sygdom.
|
 |
TIL TOP
Autosomal Dominant
nedarvning:
 | Dominant: Syge personer kan forekomme i hver generation |
 | Autosomal: Genet ligger på et af autosomerne (Kromosom
1-22). Der er lige stor sandsynlighed for at mænd og kvinder arver
sygdommen. |
 | Et træk som findes i alle generationer skyldes normalt et dominant
allel. |
De karakteristika en genetiker bruger til at bestemme om et stamtræ viser
en autosomal dominant nedarvning er følgende:
- Autosomale dominante træk ses i hver generation (vertikalt
mønster).
- Sygdommen er ligeligt fordelt mellem mænd og kvinder.
- Raske personer får ikke børn, der har sygdommen.
- Hvert barn af en syg forælder har 50% risiko for at blive syg, uanset
køn eller nummer i fødselsrækken.
- Homozygote med et autosomalt dominant træk (individer med to ændrede
gener) udviser sygdommen i stærkere grad.
|
 |
TIL TOP
X-koblet dominant
nedarvning:
Der er meget få X-koblede træk/sygdomme, men de
karakteristika der følger denne nedarvning er følgende:
- Syge hankøn videregiver trækket/sygdommen til alle deres døtre og
ingen af deres sønner.
- Syge hunkøn giver trækket videre til halvdelen af deres døtre og
halvdelen af deres sønner.
- Der er typisk dobbelt så mange syge kvinder som syge mænd, men syge
kvinder er ofte syge i minde grad end mændene.
|

|
TIL TOP
X-koblet recessive
nedarvning:
Kriterierne for denne type nedarvning er
følgende:
- Det er næsten udelukkende mænd der er syge.
- Sygdommen kan ikke videregives fra fra til søn, men alle døtre af en
syg far vil være bærer.
- Afhængig af forholdene vil en kvinde der er bærer til tider få
sygdommen i en mild version.
- Kvindelige bærere har 50% (1 til 2) risiko for at få en syg søn og 50%
(1 til 2) risiko for at få en datter der er bærer.
- Den første syge søn i en familie må have arvet genet fra en mor der er
bærer eller er et resultat af en genetisk ændring (mutation).
|

|
|
Autosomale dominante sygdomme |
|
| HD eller
Huntingtons Sygdom er en arvelig neurologisk
sygdom i central nerve systemet. HD viser sig lige meget hos mænd og
kvinder, men udvikles normalt først i voksenalderen,
HD skyldes et enkelt defekt gen på kromosom nr. 4.
Dette gen er ansvarlig for et protein kaldet
Huntington. Når genet er defekt lavets proteinet ikke korrekt, og aflejres i
klumper i visse nerveceller i hjernen, basale ganglier og den cerebrale cortex,
hvilket medfører uoprettelige skader.
Et barn af en forælder med Huntington har en
risiko på 50% for at have arvet genet, men de vil ikke vide det før sent i
livet når de første symptomer viser sig. De tidlige symptomer på Huntington
er klodsethed, man begynder at snuble, mangel på koncentration, lettere
ukontrollerede muskelbevægelser og depressioner.
|
 |
|
Polydactyli og syndactyli skyldes en
fejl i fosterudviklingen. For eksempel er syndactyli et resultat af en fejl
i den programmerede celledød, der normalt forekommer mellem fingrene. Oftest
skyldes disse fejl en genetisk defekt.
Der findes flere former af isoleret polydactyl og syndactyli, og der hvor
genetikken er beskrevet skyldes det et autosomalt dominant gen. Derfor er
der lige mange mænd og kvinder, som kan arve disse træk. Imidlertid ser man
ofte, at folk fra den samme familie, der bærer genet får forskellige grader
af polydactyli eller syndactyli.
|
 |
Der
findes over tre hundred forskellige former for væksthæmning,
Achondroplasi er en af dem og ses i ca. 1 i
26.000 til 1 i 40.000 fødsler. I Danmark 2-3 om året.
Achondroplasi er en knoglesygdom der skyldes ændringer i arvemassen og
årsagen hertil er næsten altid ukendt. Achondroplasi er den hyppigste form
for væksthæmning og udmærker sig ved korte arme og ben, kroppen er normal
men med en tendens til svejryggethed. Andre tegn er en fremstående pande, et
fladt eller indsunket område ved næseroden og så er personer med
achondroplasi næsten altid hjulbenet.
Dværgvækst skyldes en medfødt forstyrrelse i
skelettets bruskdannelse, hvor væksthastigheden i knoglernes tilvækstzoner
er nedsat. Især de lange rørknogler i arme og ben bliver betydeligt kortere
end normalt. Hvis barnet fødes af raske forældre, vil det syge gen oftest
sidde på det kromosom, som stammer fra faren.
Dværgvækst er autosomalt dominant arveligt. Det betyder, at barnet bliver
sygt, blot det har ét defekt gen. Hvis en af forældrene har dværgvækst, er
der ved hver fødsel 50 procent sandsynlighed for, at barnet får det. Har
begge forældre achondroplasi, er der 75 procent sandsynlighed for, at barnet
fødes med dværgvækst. Børn, der arver et defekt gen fra begge forældrene med
dværgvækst, fødes med alvorlige misdannelser og vil som regel kun leve i
kort tid. Mange dør allerede ved fødslen.
Mellem øre-infektioner ses ofte i barnets første år, på grund af den
unormale drænvinkel for røret fra mellemøret til svælget, hvis
øre-infektionerne ikke bliver behandlet kan hørelsesproblemer opstå senere.
Luftvejs problemer kan også opstå hos spædbørn og børn, men det ses
sjældent.
Højden kan variere meget fra under 100 cm til over 130 cm, i nogle tilfælde
kan man øge højden med hormonbehandling og ved at lave et kirurgisk indgreb,
kan ben forlænges.
Intelligensen er normal for personer med achondroplasi.
|
 |
|
Autosomale recessive sygdomme |
|
|
Seglcelle-anæmi er en sygdom, hvor de røde
blodlegemer, erythrocytterne, antager form som en halvmåne (segl), når
oxygen-forsyningen er ringe. Disse blodceller falder hen, hvilket kan
forårsage personens død |
 |
|
Marfan
Syndrom er en medicinsk tilstand, klassificeret som en arvelig
bindevævssygdom, der hovedsagelig rammer knogler og led (skelet-systemet),
øjne (det okulære system), hjerte og blodkar (hjerte-kar-system) og lunger.
MS er opkaldt efter en fransk
børnelæge, Antoine Marfan, der i 1896 beskrev en 5-årig pige, hvis lemmer,
fingre og tæer var lange og tynde, hvis muskeludvikling var dårlig og hvis
rygsøjle havde en unormal krumning.
Ordet
"syndrom" betyder, at et antal fysiske tilstande eller ændringer forekommer
sammen ofte nok til, at læger kan genkende et samlet "mønster"; eller sagt
på en anden måde: et antal symptomer, der tilsammen karakteriserer en vis
sygdom. Det er dette "mønster" som er meget vigtigt, når man skal forstå
Marfan Syndromets natur og årsager, samt forudsige sygdomsforløbet hos
berørte personer og planlægge egnede behandlingsformer
Symptomer
Symptomer på Marfan Syndrom kan være:
Knoglebygningen: Stor højde, lange lemmer, smalt ansigt, rygskævhed, løse
ledbånd, platfod, tragt- eller fuglebryst, høj gane og en skæv tandstilling.
Hjerte/kredsløb: Udvidelse af hovedpulsåre (aorta), utæthed af
hjerteklapperne, forstørret hjerte og hjerterytmeforstyrrelser.
Øjne:
Løse linse, stærk nærsynethed og nethindeløsning. Grøn og/eller grå stær.
Øvrige
symptomer: Der kan forekomme smerter i led og muskler samt øget
muskeltræthed. Endvidere kan der forekomme strækmærker i huden (striae) og
lyskebrok.
Der
kan være store variationer på sværhedsgraden, og man har som regel kun nogle
af de ovennævnte symptomer.
Hyppighed
Mænd
og kvinder af enhver race og hudfarve kan få sygdommen, ingen gruppe synes
at være specielt udsat. Hyppigheden af MS er ca. 1 ud af 10.000 personer, og
det er derfor ikke en særlig almindelig, og derfor heller ikke særlig kendt
sygdom. På Statens Øjenklinik er der registreret ca. 300 personer med Marfan
Syndrom.
Alligevel er den dog mere almindelig end hvad man tidligere troede, og hvad
man kan læse i de fleste medicinske fagbøger. I dag regner man med at der
findes ca. 550 personer med MS i Danmark, ca. 5.000 i England, 30.000 i USA
og således måske 500.000 i hele verden.
Arvelighed
Der er
50% risiko for at give sygdommen videre til sine børn. Ingen generation
springes over, og den arves fra såvel faderen som moderen. I ca. 15% af
tilfældene skyldes sygdommen en mutation, d.v.s. den er ikke nedarvet, men
nyopstået.
Man
håber på i nær fremtid, at kunne diagnosticere MS ved en DNA-test af en
blodprøve, en fostervandsprøve eller en moderkagebiopsi.
|
 |
|
Tay-Sachs syndrom skyldes et recessivt gen, sygdommen er
karakteriseret ved abnormt højt indhold i hjernen (akkumulering) af
gangliosidet GM2. Hæmning af udviklingen, paralyse, dementia (sløvsind,
erhvervet psykisk svækkelse) og blindhed er symptomerne. Døden indtræder i
alderen 2 - 4 år. Det defekte enzym er hexoaminidase A, et enzym som normalt
udfører hydrolytisk spaltning af N-acetylgalactosamin-resten på GM2
gangliosidet, enzymet er lokaliseret i lysosomerne. |
 |
| X-koblet dominante sygdomme |
|
| Coffin-Lowry syndrom
Medfødt, sygdom, der skyldes en genetisk fejl
på et X-kromosom. Sygdommen i sin fulde form rammer kun drenge, men
kvindelige anlægsbærere kan også have symptomer i mildere grad
Sygdommen viser sig allerede fra de tidlige
barneår ved karakteristiske ansigtstræk (bred næse, bredtstillede øjne),
tilspidsede fingre og alvorlig mental udviklingshæmning samt nogen
væksthæmning. I løbet af barne- og ungdomsårene udvikles skæv ryg, ofte i
svær grad. Der findes ingen specifik behandling, men understøttende
fysioterapi er vigtig.
|

|
| Incontinentia pigmenti
IP is extremely rare. The
main features occur in the skin where a blistering rash occurs in the
newborn period, followed by the blisters becoming raised-like warts. Next,
brown swirls appear in the skin, followed by the appearance of light swirls.
The result is a 'marble cake-like' appearance on the skin. Other health
problems can be seen in IP involving the eyes, central nervous system, teeth,
nails, and hair. The severity varies from person to person |
 |
| X-koblet
recessive sygdomme |
|
| Duchenne muskeldystrofi
Kønsbunden, recessivt arvelig form for muskelsvind, der skyldes en fejl i et
bestemt muskelprotein, dystrofin. Sygdommen
viser sig næsten udelukkende hos drenge, typisk i 2-5 års alderen, ved
fremadskridende muskelsvækkelse og tab af gangfunktionen.
Omkring 12 års alderen vil patienten have
behov for kørestol. Sent i forløbet er der også nedsat hostekraft og
vejrtrækningsbesvær. Gennemsnitslevealderen er ca. 20 år, men kan forlænges
ved bl.a. fysioterapi og respiratorbehandling. Der findes flere andre og
mere godartede former for muskelsvind (f.eks. Becker muskeldystrofi), men
diagnosen kan stilles tidligt i forløbet ved blod- og muskelprøver.
Fosterdiagnostik er mulig.
Antal nye tilfælde om året i Danmark: 7
Totalt antal i Danmark: 170
Billedet til højre viser hvorledes
muskelcellerne degenererer og større områder, hvor muskelvævet erstattes af
fedt eller fibrøst bindevæv.
|
 |
|
Monochromasi, blå
Medfødt øjensygdom med
kønsbunden, recessiv arvegang. Øjnenes nethinde mangler de celler, der
normalt registrerer rød og grøn. Der er næsten total farveblindhed, og
samtidig er synsevnen nedsat i den centrale del af synsfeltet.
Kan du ikke se tallene 10
og 8 i cirklerne til venstre er du rød/grøn farveblind.
Test for farveblindhed.
Klik her. |
|
| |
|
|