Többgénes jellegek - Szegedi Tudományegyetemweb.med.u-szeged.hu/mdbio/hun/anyagok/2013-2014/I.felev/smge/9/4... · Többgénes jellegek 1. „Klasszikus” (poligénes) mennyiségi

Többgénes jellegek

Többgénes jellegek 1. „Klasszikus” (poligénes) mennyiségi jellegek

2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

1.

Multifaktoriális jellegek:

több gén és a környezet által meghatározott jellegek

A magasság genetikája 2a.

gya

ko

risá

g

gya

ko

risá

g

gya

ko

risá

g

genotípusok

genotípusok

genotípusok

alacsony magas

alacsony magas

alacsony magas

testsúly magasság

gén 1

gén 2 fenotípus (darabokban)

stb..

Mennyiségi jellegek genetikája

Korábbi felfogás: a mennyiségi jellegek a gének összegződő, hatásának eredményei: „1 gén, egy fenotípus darabka” koncepció → átmentett Mendeli szemlélet

- Hiányzik (1)a gének közötti kölcsönhatás; (2) környezet hatása

2b.

Mennyiségi jellegek genetikája 12.

Quantitative Trait Loci (QTL; mennyiségi jelleg lokuszok): DNS régiók, melyek egy bizonyos

fenotípust határoznak meg – gyakran különböző kromoszómákon találhatóak. Statisztikai analízissel

állapítják meg, hogy egy bizonyos gén (allél) hozzájárul-e egy adott fenotípus kialakításához.

2c.

3.

Hajlam eloszlás görbe

gya

ko

risá

g

migrénre való hajlam

migrén: nincs aura nélkül aurával

Hajlam

Hajlam

határérték

alacsony magas

A Poligénes Küszöbérték Elmélet

Gyomor kimenet szűkület

Migrén

- + ++

gya

ko

risá

g

1. Egy betegséget több gén együttes funkciózavara okoz

2. Egy betegséget több gén egyenkénti funkciózavara is okozhatja

3. A genetikai és környezeti hatások gyakran együttesen okozzák a betegséget

Többgénes betegségek: rák, szív betegségek, autoimmun betegségek, diabetes, oszteoporózis,

magas vérnyomás, elhízás, atherosclerosis, skizofrénia, szorongás, depresszió, stb.

Atherosclerosis

Tüdő rák

Oszteoporózis

Többgénes betegségek 4.

1. A többi gén nem variábilis, ill. a variabilitásuk nem okoz fenotípusos variabilitást.

2. Az egyik gén hatása nagyon erős.

3. Az adott fenotípus kialakításában szerepet játszó gének fizikailag kapcsoltak,

ezért az allélvariánsok is kapcsoltak.

Egyes gének alléljeihez hozzárendelhetőek bizonyos fenotípus variánsok,

de ez nem jelenti azt, hogy a szóban forgó gén kódolja az adott fenotípus variánst,

vagy hogy az adott allél egyedül kódolja ezeket a fenotípus variánsokat !!!

5a. Hogyan lehetnek mégis

monogénikus jellegek?

1. A többi gén nem variábilis, ill. a variabilitásuk nem okoz fenotípusos változékonyságot

1A 1B

3 2

4 5 6

2

4 5 6

3

Gén 1

A allél B allél Egy fenotípus kialakításáért felelős gének

(génhálózat)

Fenotípus

Egyed 1 Egyed 2

Haploid eset

5b.

Hogyan lehetnek mégis monogénikus jellegek?

3 2

4 5 6

2 4 5

6

3

Egy fenotípus kialakításáért

felelős gének

Fenotípus

Egyed 1 Egyed 2

3 2

4 6

2

4 5 6

3

1A 1A 1B 1B

2. Az egyik gén hatása nagyon erős

Egyed 3 Egyed 4

Haploid eset

5c.

Hogyan lehetnek mégis monogénikus jellegek?

Gén 1

A allél B allél

5

3. Az adott fenotípus kialakításában szerepet játszó gének egymáshoz közel vannak egy kromoszómán,

ezért az allél variánsok is fizikailag kapcsoltak

gén 1A gén 2A gén 3A gén 4A

Kromoszóma A

gén 1B gén 2B gén 3B gén 4B Egyed 2

A kis távolság miatt ritka a gének közötti rekombináció a meiózis során !

Haploid eset

Egyed 1

5d. Hogyan lehetnek mégis monogénikus jellegek?

1. Az a tény, hogy egyetlen gén 1 allélja egyértelműen hozzárendelhető 1 fenotípus

változathoz, azt jelenti vajon, hogy ez a gén kódolja az adott fenotípust?

- Szigorúan véve NEM, a gén csak a többi gén és a sejt ill. az egész szervezet

kontextusában fejtheti ki a hatását

- Lazább értelemben IGEN, de ez csak egy korreláció

2. Gyakori-e, hogy a komplex változásokat egyetlen makro mutáció okozza?

- Nem gyakoriak

A gén és a fenotípus viszonya

6.

A monogénes jellegek valójában több gén hatása alatt állnak, s csak speciális körülmények között

tűnnek egy gén által meghatározottnak.

Pontosabban, az „1 gén, 1 fenotípus” összefüggés sohasem igaz, az „1 allél, 1 fenotípus variáns”

reláció néha előfordul.

21.

Üzenet 7.

8. Gyakori Betegség/Gyakori Variáns Hipotézis

Az ember gyakori multifaktoriális betegségeit néhány gén kevésszámú variánsa okozza,

melynek oka az, hogy ember faj kialakulásának idején a populáció méretünk nagyon alacsony

volt, s a hirtelen expanzió miatt az egyes genetikai variánsok gyakoriak lettek.

SNP-k: markerek a DNS-en a betegségek, ill. a betegégre való hajlam detektálására

eszköz a személyre-szabott gyógyászatban.

gén

Kapcsolt SNP

Génen kívül

Oki SNP

génen belül

Nincs hatás a

fehérjére

Szabályozó SNP a protein mennyisége

Kódoló SNP a protein funkciója

KÓDOLÓ RÉGIÓ

SZABÁLYOZÓ RÉGIÓ

INTERGÉNIKUS RÉGIÓ

EGÉSZSÉGES BETEG

9. Gyakori Betegség/Ritka Variáns

Hipotézis

Rossz hír a személyre-szabott gyógyászat szempontjából, hogy a Gyakori Variáns Hipotézis hamisnak tűnik.

Ugyanazt a betegséget különböző páciensekben nem ugyanazok a tényezők okozzák: mutációk más-más

génekben, s egy génen belül más-más pozíciókban.

David Goldstein

Üvegnyak hatás és emberi evolúció – egy kis kitérő

Üvegnyak hatást okozhatnak:

- reprodukciós izolálódás , járványok

Eredeti populáció üvegnyak esemény túlélő egyedek későbbi populáció

10.