Skip to main content
Global

7.14: מחלות חוזרות על שלישייה וציפייה גנטית

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    208379

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    למרות שהם חיוניים לאבולוציה, פגמים בסינתזת ה-DNA ובסידורים גנומיים מובילים לעתים קרובות יותר למחלות גנטיות (שעוברות בתורשה) מאשר לתועלת כלשהי לאדם. אתה יכול לחקור את המחלות הגנטיות הידועות באמצעות מסד הנתונים המקוון המקוון של ירושה מנדלית באדם (OMIM) 223. כדי להמחיש באופן ספציפי מחלות הקשורות לשכפול DNA, נשקול סוג של מחלות גנטיות הידועות בשם הפרעות חוזרות הטרינוקלאוטידים. ישנן מספר מחלות "שלישיות חוזרות" כאלה, כולל מספר צורות של פיגור שכלי, מחלת הנטינגטון, אטקסיות תורשתיות וניוון שרירים. מחלות אלו נגרמות על ידי החלקה של פולימראז DNA ושכפול רצפים לאחר מכן. כאשר החזרות ה"ניתנות להחלקה "הללו מתרחשות באזור של DNA המקודד לחלבון, הן יכולות להוביל לאזורים של חומצות אמינו חוזרות ונשנות. לדוגמה, הרחבת תחום של CAGs בגן המקודד לפוליפפטיד הנטינגטין גורמת להפרעה הנוירולוגית Huntingdon's chorea.

    X שביר: פגם שכפול DNA זה הוא הצורה המובילה של אוטיזם מסיבה ידועה (לרוב צורות האוטיזם אין סיבה ידועה); ~ 6% מהאנשים האוטיסטים סובלים מ- X שביר X שביר יכול להוביל גם להפרעות חרדה, הפרעת קשב וריכוז, פסיכוזה והפרעה טורדנית כפייתית. מכיוון שהמוטציה כוללת את הגן FMR-1, שנמצא על כרומוזום X, המחלה קשורה למין ומשפיעה בעיקר על זכרים (שהם XY, בהשוואה לנקבות XX) 224. באוכלוסייה שאינה מושפעת, הגן FMR-1 מכיל בין 6 ל -50 עותקים של חזרה על CGG. אנשים עם בין 6 ל -50 חזרות הם נורמליים מבחינה פנוטיפית. אנשים עם 50 עד 200 חזרות נושאים את מה שמכונה טרום מוטציה; אנשים אלה לעתים רחוקות מציגים תסמינים אך יכולים להעביר את המחלה לילדיהם. אלה עם יותר מ-200 חזרות בדרך כלל מציגים סימפטומים ולעתים קרובות יש להם מה שנראה ככרומוזום X שבור - שממנו המחלה שואבת את שמה. הרצף הפתוגני ב- X שביר נמצא במורד הזרם של אזור הקידוד של הגן FMR1. כאשר אזור זה מתרחב, הוא מעכב את פעילות הגן 225.

    פגמים אחרים ב- DNA: פגמים בתיקון DNA עלולים להוביל למחלות קשות ולעתים קרובות לרגישות לסרטן. חיפוש OMIM אחר תיקון DNA מחזיר 654 ערכים! לדוגמה, פגמים בתיקון חוסר התאמה מובילים לרגישות לסרטן המעי הגס, בעוד שפגמים בתיקון DNA צמוד לתרגום קשורים לתסמונת קוקיין. אנשים הסובלים מתסמונת קוקיין רגישים לאור, קצרים ונראים בגיל מוקדם 226.

    סיכום: ההקדמה שלנו לגנים הייתה בהכרח בסיסית למדי. יש הרבה וריאציות ומורכבות נלווית המתרחשות בעולם הביולוגי. הרעיונות המרכזיים הם שגנים מייצגים רצפי DNA בעלי משמעות ביולוגית. כדי להיות משמעותי, הרצף חייב למלא תפקיד בתוך האורגניזם, בדרך כלל על ידי קידוד תוצר גנטי (אותו נשקול בהמשך) ו/או המידע הדרוש כדי להבטיח את "הביטוי" הנכון שלו, כלומר היכן ומתי נעשה שימוש במידע בגן. בעיה מעשית היא שרוב מחקרי הגנים מתבצעים באמצעות אורגניזמים הגדלים במעבדה או בתנאים מלאכותיים או לא טבעיים אחרים. ייתכן שאורגניזם יתקיים עם מוטציה אמורפית בגן במעבדה, בעוד שאורגניזמים הנושאים את האלל הזה עשויים בהחלט להיות בעמדת נחיתות רבייה משמעותית בעולם האמיתי. יתר על כן, קבוצה מסוימת של אללים, גנוטיפ מסוים, עשויה להיות בעלת יתרון רבייה בסביבה אחת (נישה אקולוגית/התנהגותית אחת) אך לא אחרת. מדידת השפעות אלה יכולה להיות קשה. כל אלה צריכים לשמש אזהרה לשקול הצהרות ספקניות שגן, או ליתר דיוק אלל ספציפי של גן, אחראי לתכונה מסוימת, במיוחד אם התכונה מורכבת, לא מוגדרת, וסביר להניח שהיא מושפעת באופן משמעותי מהקשר גנומי (שאר הגנוטיפ) וגורמים סביבתיים.

    תורמים וייחוסים