Disturbi della genetica: 2 tipi principali di disturbi genetici nell'uomo

I disturbi genetici negli esseri umani sono classificati in due segmenti 1. Disturbi genetici umani dovuti a anomalie cromosomiche, 2. Disturbi umani legati al gene!

A. Disturbi genetici umani dovuti a anomalie cromosomiche:

(Disturbi cromosomici)

Questi disordini genetici sono causati dall'assenza o dall'eccesso o dalla disposizione anormale di uno o più cromosomi.

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Queste non sono ereditabili e l'analisi genealogica di una famiglia non aiuta a tracciare il modello di ereditarietà di tali disordini cromosomici. Questi sono di due tipi: anomalie dovute all'aneuploidia e alle aberrazioni negli autosomi o nei cromosomi sessuali.

(a) Anomalie autosomiche:

Questi sono dovuti ad autosomica aneuploidia e aberrazioni. Alcuni dei disordini genetici comuni di questo gruppo sono i seguenti:

1. Sindrome di Down (Idiocia mongola, Mongolismo, 21-trisomia):

Il disturbo è stato segnalato per la prima volta nel 1866 da Langdon Down. È un'aneuploidia autosomica, causata dalla presenza di un numero cromosomico in più 21, come mostrato da Lejeune nel 1959. Entrambi i cromosomi della coppia 21 passano in un singolo uovo a causa della non-giunzione durante l'oogenesi. Quindi l'uovo possiede 24 cromosomi invece di 23 e la progenie ha 47 cromosomi (45 + XY in maschio, 45 + XX in femmina) invece di 46.

La sindrome di Down è anche chiamata 21-trisomia. È caratterizzato da viso arrotondato, ampia fronte anteriore, bocca permanentemente aperta, lingua sporgente, labbro inferiore sporgente, collo corto, mani piatte e dita tozze (piccole), molti "cappi" sulle punte delle dita, capelli grossolani e lisci, lingua corrugata, palmo largo con caratteristica piega palmer, che attraversa tutta la palpebra e la piega del palato di tipo mongolo (epicanto).

La vittima ha poca intelligenza (QI inferiore a 40). Il cuore e altri organi potrebbero essere difettosi. Le gonadi e i genitali non sono sviluppati. Colpisce uno su 750 bambini alla nascita ma oltre la metà dei feti che soffrono di questa sindrome abortiscono spontaneamente (aborto spontaneo). La non-disgiunzione è più nelle femmine. La frequenza di non disgiunzione della coppia di cromosomi 21 aumenta con l'età della madre. Tra le madri, di età inferiore ai 25 anni, il rischio di avere un figlio con sindrome di Down è 1 nel 2000; a 30 anni è 1 su 900; a 40, 1 su 100 e a 45, 1 su 40. Questo aumento del rischio nelle donne più anziane è dovuto a fattori che influenzano negativamente il comportamento dei cromosomi meiotici con l'avanzare dell'età della donna.

Nelle femmine umane, la meiosi inizia nel feto per produrre cellule uovo, ma non viene completata fino a quando l'uovo non viene fecondato. Durante il lungo tempo prima della fecondazione, gli ovuli sono stati arrestati in Prophase I. In questo stato sospeso, i cromosomi possono essere spaiati. Più lungo è il tempo in Prophase I, maggiori sono le possibilità di disaccoppiamento tra non accoppiati e cromosomi.

La sindrome di Down non è presente nelle famiglie in quanto è correlata al comportamento anormale dei cromosomi durante la meiosi. Tuttavia, circa il 3-4% dei casi di sindrome di Down sono dovuti alla traslocazione del cromosoma 21 sul cromosoma 14 o meno comunemente sul cromosoma 22 e una causa ancora meno comune è una traslocazione da 21 a 21. Si chiama sindrome di Down familiare. Il numero di cromosomi rimane 46 ma esiste una trisomia parziale.

2. Sindrome di Edward (18-trisomia):

E 'stato descritto da Edward nel 1960. Questa sindrome è dovuta ad un numero di cromosoma 18 aggiuntivo. Quindi il numero totale di cromosomi è 47. Si verifica più spesso nelle femmine rispetto ai maschi. La frequenza di questa anomalia è di circa 1 ogni 8000 nati vivi. La persona colpita tiene le dita strettamente serrate contro il palmo della mano. Altri sintomi sono mascelle piccole, orecchie deformate, bocca piccola, naso e dita, piccolo sterno e bacino. Il paziente viene ricoverato mentalmente e muore entro 6 mesi dalla nascita.

3. Sindrome di Patau (trisomia 13):

Fu descritta da Patau nel 1960. Questa sindrome è dovuta ad un numero cromosomico in più 13. La persona affetta ha una piccola testa e anomalie del viso, degli occhi e del proencefalo, delle palpebre e del palatoschisi, orecchie deformate basse, piccolo mento e mani sono spesso serrati nel modo descritto per la sindrome di Edward. Si verifica in circa 1 su 20.000 nati vivi. La durata media della persona affetta è di circa 4 mesi.

4. Sindrome di Cri du chat (Cat Cry):

Le grida neonate colpite come miagolio di un gatto. Fu descritto per la prima volta da Lejeune nel 1963 in Francia. Quindi è chiamato Cri du chat (Cat Cry). Questa condizione è dovuta alla cancellazione di metà parte nel braccio corto del numero cromosomico

5. È molto raro:

La persona affetta ha una piccola testa, occhi distanziati, viso lunare, pianto come un gattino, mento sfuggente e cardiopatia congenita.

5. Leucemia mieloide:

È causato dalla cancellazione di una parte del braccio lungo del cromosoma 22 e dalla sua aggiunta al cromosoma 9 (traslocazione reciproca). Essa provoca un cambiamento nella conformazione della proteina C-Abl e attiva un potenziale oncogenico latente che causa la produzione di eccesso di leucociti granulari, e quindi chiamata leucemia granitica cronica o leucemia mieloide cronica (LMC). Il deficiente ventiduesimo cromosoma, il cui piccolo segmento dal braccio lungo viene cancellato, è chiamato cromosoma Philadelphia, come fu riportato per la prima volta nella città di Filadelfia nel 1959.

(b) Anomalie cromosomiche sessuali:

Questi sono dovuti all'aneuploidia sessuale cromosomica e sono i seguenti:

1. Sindrome di Turner:

La sindrome di Turner (Turner, 1938) è dovuta alla monosomia (2n - 1). È formato dall'unione di un uovo libero da allosome (22 + 0) e un normale spermatozoo X o un uovo normale e uno spermatozoo libero allosome (22 + 0). L'individuo ha 2n = 45 cromosomi (44 + XO) invece di 46. Tali persone sono femmine sterili che hanno ovaie rudimentali, piene di tessuto connettivo, seni non sviluppati, piccolo utero, dita gonfie (linfedema periferico), bassa statura (meno di 5 piedi), collo palmato e intelligenza anormale, anomalie cardiovascolari e problemi di udito.

Non possono avere le mestruazioni o ovulare. Una vittima su 3000 è una vittima (Fig. 5.45).

La combinazione 44 + YO (o la sindrome di Turner maschile) non è redditizia in modo che non si verifichi in natura.

2. Sindrome di Klinefelter:

La sindrome di Klinefelter (Klinefelter, 1942) è dovuta alla trisomia del cromosoma sessuale (X). È formato dall'unione di un uovo XX anormale e da uno spermatozoo normale o da un uovo X normale e da uno spermatozoo anormale XY.

L'individuo ha 47 cromosomi (44 + XXY). Queste persone sono maschi sterili (chiamati maschi femminilizzati) con testicoli non sviluppati, ritardo mentale, capelli femminili simili a radi, e colpiscono ginocchia, arti lunghi e con alcune caratteristiche femminili come la voce femminile e il seno allargato (ginecomastia). Si ritiene che più i cromosomi X, maggiore è il difetto mentale (Fig. 5.46). Uno su 500 nascite di sesso maschile è vittima di questa sindrome.

3. Superfemales (sindrome Poly X femminile):

Tali individui hanno 47 (44 + XXX, triple-X), 48 (44 + XXXX) o 49 (44 + XXXXX) cromosomi. Queste femmine sono caratterizzate da sviluppo sessuale anormale e ritardo mentale. Il numero di corpi di Barr è uno in meno del numero totale di cromosomi X. La frequenza alla nascita di 44 + XXX è 1 su 1500. I sintomi sono più gravi con l'aumento del numero di cromosomi X. Tali femmine sono più alte con fertilità comunemente normale.

4. Supermales (sindrome di Poly Y male):

Tali individui hanno 47 (44 + XYY) cromosomi. Questi maschi sono caratterizzati da altezza anormale, ritardo mentale, inclinazione antisociale e criminale della mente (sindrome criminale o sindrome di Jacob). Esiste una sovrapproduzione di ormoni sessuali maschili. I supermercati sono più aggressivi dei maschi normali. La sua frequenza è 1 su 1000. Tali maschi sono più alti con 1Q 80-120. Sono normali nella funzione sessuale, nella fertilità e nei genitali.

Riassunto del numero diverso di cromosomi sessuali negli esseri umani:

B. Disturbi umani correlati a mendeliani o geni:

Questi disturbi sono determinati da mutazioni nei singoli geni. Sono trasmessi alla prole secondo i principi mendeliani. Il modello di ereditarietà di tali disturbi mendeliani può essere rintracciato in una famiglia dall'analisi del pedigree. Alcuni comuni disturbi mendeliani o legati all'uomo sono i seguenti:

(a) Mutazioni genetiche negli autosomi:

Questi sono di due tipi: recessivi e dominanti.

(i) Tratti recessivi:

Questi sono causati da geni autosomici recessivi quando sono presenti in condizioni omologhe.

1. alcaptonuria:

Questa è stata una delle prime malattie metaboliche congenite descritte da Garrod nel 1908. Si tratta di una malattia ereditaria autosomica, recessiva e metabolica prodotta a causa della carenza di un enzima ossidasi richiesto per la scissione della tirosina. Il suo acido tossico per prodotto omogentisico (chiamato anche alcapton) si accumula. La malattia è chiamata alcaptonuria (anche scritta come alcaptonuria). La mancanza dell'enzima è dovuta all'assenza della normale forma di gene sul cromosoma 3 che controlla la sintesi dell'enzima.

Quindi, l'acido omogentisico si accumula nei tessuti ed è anche escreto nelle urine. I tessuti più comunemente interessati sono le valvole cardiache, le cartilagini (ocronosi), le capsule delle articolazioni, i legamenti ei tendini.

L'urina di questi pazienti, se lasciata riposare per alcune ore in aria, diventa nera a causa dell'ossidazione dell'acido omogentisico. AA e Aa sono normali ma aa è alcaptonurico. I principali difetti sono i problemi cardiaci, l'artrite, i reni e i calcoli della prostata. Il nitisinone dà sollievo.

2. Albinismo:

È una malattia genetica autosomica recessiva. È causato dall'assenza dell'enzima tirosinasi, essenziale per la sintesi del pigmento melaninico della diidrossifenialanina. Il gene dell'albinismo (a) non produce l'enzima tirosinasi, ma il suo allele normale (A) lo fa. Quindi, solo l'individuo omozigote recessivo (aa) è affetto da questa malattia. Gli albini (individui con albinismo) sono privi di melanina pigmentata scura nella pelle, nei capelli e nell'iride. Sebbene gli albini abbiano una visione scarsa, tuttavia conducono una vita normale.

3. La malattia di Tay-Sach (TSD) / Idiocera amorosa infantile:

È una malattia genetica autosomica recessiva. I bambini omozigoti mostrano una degenerazione del sistema nervoso centrale dovuta all'accumulo di una sostanza grassa (sfingolipidi) nelle cellule nervose. Ciò è causato dall'enzima (3-DN-acetil esosaminidasi che in individui normali esiste in due forme A e B. In.TSD, solo la forma A è presente, la forma В non è presente.Questa malattia è stata segnalata per la prima volta da Warren Tay nel 1881.

Più tardi, nel 1887, Bernard Sach descrisse la prima descrizione patologica della malattia. I bambini con la malattia di Tay-Sach sono nati normali ma sviluppano gravi danni al cervello e al midollo spinale in alcuni mesi a causa di un errore nel metabolismo dei grassi. Il bambino con ritardo mentale e progressivamente paralizzato muore in 3 o 4 anni. Non esiste un trattamento per questa malattia e, quindi, nessun sopravvissuto.

4. La malattia di Gaucher:

È una malattia genetica autosomica recessiva. In questo disturbo la degradazione della sostanza grassa dell'acido cerebroside è compromessa, portando all'accumulo di materiali lipidici nei tessuti corporei e nel sangue. È causato da un gene autosomico recessivo presente sul cromosoma 1. Inibisce l'attività di un enzima glucocerebrosidasi nel lisosoma. Di conseguenza c'è accumulo di cerebroside (uno sfingolipide). C'è un allargamento della milza e del fegato e l'espansione di alcune ossa degli arti.

5. Anemia falciforme (Herrick, 1904):

Anemia falciforme è una malattia ereditaria autosomica in cui gli eritrociti diventano a forma di falce sotto carenza di ossigeno come durante l'esercizio fisico intenso e in alta quota. Il disturbo o la malattia è causato dalla formazione di un'emoglobina anormale chiamata emoglobina-S. Come rilevato da Ingram (1958), l'emoglobina-S differisce dalla normale emoglobina-A in un solo amminoacido-6 ° amminoacido della catena P.

Qui, l'acido glutammico è sostituito dalla valina a causa della sostituzione (trasverso) di T di A nella seconda posizione del codone tripletta (CTC) che è cambiato in AC. Il gene è situato sul cromosoma 11. Il codone CTC è trascritto in GAG (codifica per l'acido glutammico) ma a causa delle sostituzioni di T di A il nuovo codone CAC è trascritto in GUG che codifica per valina. Questo è l'effetto principale dell'allele.

Crisi falciforme si sviluppa in condizioni di carenza di ossigeno. La 6-valina forma legami idrofobici con siti complementari di altre molecole di globina. Distorce la loro configurazione Di conseguenza, gli eritrociti con emoglobina-S diventano a forma di falce. Questo è uno degli effetti secondari. Altri effetti secondari derivano dagli eritrociti a forma di falce. Le cellule non possono passare attraverso capillari stretti.

Hanno la tendenza a coagularsi e degenerare. Risulta nell'anemia. I capillari sanguigni ostruiti riducono la circolazione sanguigna. I tessuti sono privati ​​di ossigeno. L'ittero può apparire. Milza e cervello vengono danneggiati. Il paziente si sente acuto mal di testa debolezza fisica e crampi muscolari. Gli omozigoti che hanno solo emoglobina-S di solito muoiono prima di raggiungere la maturità perché la distorsione e la degenerazione degli eritrociti si verificano anche sotto la normale tensione dell'ossigeno.

Nonostante abbia effetti dannosi, l'allele dell'anemia falciforme continua a persistere nella popolazione umana perché ha un valore di sopravvivenza nelle aree infestate da malaria come l'Africa tropicale. Il parassita della malaria non è in grado di penetrare la membrana eritrocitaria e causare alcun danno. Inoltre, gli eterozigoti delle cellule falciformi non sempre soffrono di sindrome. I loro eritrociti appaiono normali fino a quando non vi è carenza di ossigeno quando si osservano alcuni eritrociti a forma di falce (Fig. 5.47).

Il gene per gli eritrociti a cellule falciformi è rappresentato da Hb ^s mentre quello di eritrociti normali è scritto come Hb ^A. Gli omozigoti per i due tipi sono Hb ^s Hb ^s e Hb ^A Hb ^A. Gli eterozigoti sono scritti come Hb ^A Hb ^s . Quando due eterozigoti a cellule falciformi si sposano, producono tre tipi di bambini omozigoti normali, portatori eterozigoti e falcetti omozigoti nel rapporto 1: 2: 1. Tuttavia, gli individui omozigoti falciformi (Hb ^s Hb ^s ) muoiono durante l'infanzia ( prima dell'età riproduttiva) a causa di anemia acuta. Pertanto, si ottiene un rapporto tra un normale e due portatori.

6. Talassemia:

Fu scoperto da Cooley (1925) ma il termine fu dato da Whipple e Bradford (1932) dopo la sua diffusione nella regione mediterranea. Il disturbo si verifica anche nel Medio Oriente, nel subcontinente indiano e nell'Africa sud-orientale.

La talassemia è una malattia autosomica recessiva del sangue che compare nei bambini di due portatori non affetti (genitori eterozigoti). Il difetto può verificarsi a causa di mutazione o delezione dei geni che controllano la formazione di catene globiniche (comunemente a e (3) di emoglobina.

La sintesi squilibrata delle catene globiniche dell'emoglobina provoca l'anemia. L'anemia è la caratteristica della malattia. A seconda della catena globinica interessata, la talassemia è di tre tipi: a, p e 8.

Talassemia alfa:

È causato dalla formazione difettosa di a-globina. Quest'ultimo è controllato da due geni presenti sul cromosoma 16, HBA1 e HBA2 con un totale di quattro alleli. Le persone con un allele difettoso sono portatori silenziosi mentre due alleli difettosi producono un talassemico minore.

Tre alleli difettosi causano l'accumulo di tetrameri della catena P chiamati emoglobina Barts (y ₄ ) nei neonati e l'emoglobina H (P ₄ ) negli adulti. C'è anemia, ittero, epatosplenomegalia e cambiamenti ossei. Tutti gli alleli difettosi uccidono il feto (idrope fetale) con conseguente nascita o morte ancora in sospeso subito dopo il parto.

Beta talassemia:

C'è una sintesi ridotta della P-globina. Il difetto è dovuto agli alleli del gene HBB presenti sul cromosoma 11. Le persone con un allele difettoso soffrono di talassemia minore con un numero maggiore di eritrociti microcitici e una minore quantità di emoglobina. Le persone con entrambi gli alleli difettosi soffrono di anemia o talassemia major di Cooley. Vi è una grave anemia emolitica, epatosplenomegalia, allargamento cardiaco e deformità scheletriche.

Delta talassemia:

Si verifica a causa di un allele difettoso del gene HBD presente sul cromosoma 11 che forma una catena delta di emoglobina. Gli adulti hanno circa il 3% di emoglobina composta da catene α e ƍ. Pertanto, l'effetto di questa talassemia è minore.

La talassemia è un problema quantitativo di sintetizzare troppo poche molecole di globina mentre l'anemia falciforme è un problema qualitativo del funzionamento difettoso delle molecole di globina.

7. Fibrosi cistica (CF):

È un disturbo anormale recessivo di neonati, bambini e giovani adulti dovuto a un allele autosomico recessivo presente sul cromosoma 7. Nel 70% dei casi, è dovuto alla cancellazione di tre basi. È comune nei caucasici nordici europei e nei bianchi nordamericani. La malattia prende il nome dalle cisti fibrose che compaiono nel pancreas. Produce una glicoproteina difettosa.

La glicoproteina difettosa causa la formazione di muco denso in pelle, polmoni, pancreas, fegato e altri organi secretori. Il sudore del paziente contiene un livello molto alto di Na ⁺ e Сl ^- . C'è un fallimento del meccanismo di trasporto degli ioni cloruro nella membrana della membrana cellulare delle cellule epiteliali. L'accumulo di muco denso nei polmoni provoca l'ostruzione delle vie aeree. Per questo motivo la malattia era anche chiamata mucoviscoides.

Vi sono infezioni polmonari ricorrenti e danni polmonari irreversibili. La deposizione di muco nel pancreas blocca la secrezione di succo pancreatico. C'è maldigestione di cibo con alto contenuto di grassi nelle feci. Il fegato può essere sottoposto a cirrosi. C'è una ridotta produzione di bile. La deferentia dei vasi dei maschi subisce l'atrofia.

Il neonato può avere ostruzioni a causa dell'ispessimento del meconio. Il sudore del sofferente è più salato. Il bambino ha un sapore salato da un bacio. La frequenza alla nascita di questo disturbo è 1 nel 1800 tra i bianchi e 1 su 100000 nascite tra africani e asiatici. I portatori di questa malattia hanno una maggiore resistenza al colera.

(ii) Tratti dominanti:

Questi sono causati da geni autosomici dominanti. Alcuni dei disordini ereditari prevalentemente autosomici negli esseri umani sono (i) Acondroplasia - una forma di nanismo in cui le ossa lunghe non crescono, (ii) Polidattilia - presenza di dita extra dei piedi e delle dita dei piedi, (iii) dita corte brachiarodattili-anormali e le dita dei piedi, (iv) Un disturbo in cui le corone dei denti sono distrutti facilmente, (v) la malattia di Huntington o la corea di Huntington - un disturbo in cui si verifica il deterioramento muscolare e mentale. Vi è una graduale perdita del controllo motorio con conseguente scuotimento incontrollabile e movimenti come la danza (corea). Il cervello si restringe tra il 20-30% delle dimensioni seguito da slurring del linguaggio, perdita di memoria e allucinazioni. L'aspettativa di vita è in media di 15 anni dall'insorgenza dei sintomi. Questo disturbo non si verifica fino all'età di 25-55 anni. Il gene difettoso è autosomico dominante, situato sul cromosoma 4. Questo gene difettoso ha 42-100 ripetizioni di CAG invece di 10-34 ripetizioni nel gene normale. La frequenza di questo disturbo è 1 su 10000 a 1 su 20000. (vi) Degenione di feniltiocarbammide (PTC), (vii) Crescita del tumore sul corpo (neurofibromatosi), (viii) Capelli lanosi, (ix) Aniridia (assenza di iride nell'occhio).

Il morbo di Alzheimer:

Questa malattia neurodegenerativa del cervello è causata dall'accumulo di placche proteiche dell'amiloide nel cervello con conseguente degenerazione dei neuroni. L'attività della choline acetil transferasi è compromessa. La proteina coinvolta, peptide amiloide-P, viene prodotta ed elaborata in vari modi nel cervello.

Questa malattia è dovuta all'invecchiamento e al coinvolgimento di due alleli autosomici difettosi, uno sul cromosoma 21 e altri sul cromosoma 19. Questa malattia è comune nella sindrome di Down - (21-trisomia). Diversi geni sono stati associati alla malattia di Alzheimer, ma questi geni predicono solo la suscettibilità alle malattie. Questa malattia è caratterizzata da demenza (deterioramento mentale) che porta alla perdita di memoria. È stato scoperto che uno spray per batteriofagi riduce l'impatto della malattia.

(b) Mutazioni genetiche nei cromosomi sessuali:

Alcuni disturbi genetici sono prodotti da cambiamenti (sostituzione) nei geni che si trovano nei cromosomi sessuali. Questi sono chiamati disturbi legati al sesso. La trasmissione di caratteri legati al sesso (tratti) dai genitori alla prole è chiamata ereditarietà legata al sesso. I seguenti sono i disordini legati al sesso che sono causati dal gene recessivo situato nel cromosoma X e colpiscono i maschi più delle femmine.

1. Emofilia (Giovanni Otto, 1803):

È una malattia legata al sesso che è anche nota come malattia da dissanguamento poiché il paziente continuerà a sanguinare anche da un taglio minore poiché non possiede il fenomeno naturale della coagulazione dovuta all'assenza di globulina antiemofilica o di fattore VIII (emofilia- A) e il fattore IX della tromboplastina plasmatica (emofilia-B, malattia di Natale) è essenziale per questo.

Come conseguenza del sanguinamento continuo, il paziente può morire di perdita di sangue. Non esiste una cura permanente della malattia. Tuttavia, la trasfusione di sangue normale controlla il sanguinamento perché fornisce i fattori vitali per la coagulazione del sangue. La globulina antiemofila è disponibile anche per l'emofilia A.

L'emofilia (= emofilia) è geneticamente dovuta alla presenza di un gene recessivo legato al sesso h, trasportato dal cromosoma X. Una femmina diventa emofiliaca solo quando entrambi i suoi cromosomi X portano il gene (X ^h X ^h ). Tuttavia, tali femmine generalmente muoiono prima della nascita perché la combinazione di questi due alleli recessivi è letale.

Una femmina con un solo allele per emofilia (XX ^h ) appare normale perché l'allele per la normale coagulazione del sangue presente sull'altro cromosoma X è dominante. Tali femmine sono conosciute come corrieri. Nel caso dei maschi, un singolo gene per il difetto è in grado di esprimersi poiché il cromosoma Y è privo di qualsiasi allele corrispondente (X ^h Y).

La malattia di emofilia (malattia reale) è stata abbastanza comune nelle famiglie reali d'Europa. La malattia si diffuse a loro attraverso i bambini della regina Vittoria (1819-1901). Gli antenati della regina non possedevano la malattia. Sembra che il gene per l'emofilia si sia sviluppato nelle cellule germinali di suo padre o se stessa attraverso la mutazione. Essendo legato al sesso, il gene dell'emofilia mostra un'eredità incrociata. La sua frequenza è 1 su 7000 nei maschi umani e 1 su 10000000 nelle femmine.

Il bambino maschio emofiliaco (= emofilo) può essere figlio di una coppia normale se la moglie è portatrice di emofilia (XX ^h ). Le uova di questa signora devono essere di due tipi, (X) e (X ^h ). Fondendosi con i normali spermatozoi del maschio, (X) e (Y), il matrimonio può produrre quattro tipi di bambini XX, XX ^h, X ^h Y, XY (Fig. 5.50).

In altre parole, il 50% dei bambini e il 50% dei bambini ricevono il gene per l'emofilia attraverso il cromosoma X ^h della madre. Tuttavia, il difetto non compare nei bambini della bambina a causa della presenza dell'allele per la normale coagulazione del sangue trovata sul secondo cromosoma X (XX ^h ).

Pertanto, le bambine rimangono portatrici. Il 50% dei bambini maschi che ricevono il gene difettoso per l'emofilia (X ^h Y) soffre della malattia poiché il loro cromosoma Y non porta alcun allele per questo.

Se l'uomo emofiliaco sposa una donna normale, la malattia non compare in nessuno dei bambini immediati perché il cromosoma X del maschio, emofiliaco, è direttamente trasferito alla figlia. Le figlie ricevono un cromosoma X normale dalla madre.

Pertanto, diventano carrier. I figli ricevono il cromosoma Y dal padre (che non porta il gene per l'emofilia) e il cromosoma normale dalla madre. Pertanto, in questo caso i figli non ricevono l'allele per l'emofilia (Fig. 5.51).

Un matrimonio tra una donna portatrice e un uomo emofiliaco produce il 50% di bambini normali e il 50% di quelli emofiliaci. Il 50% delle bambine sarà portatore (Fig. 5.52) mentre i restanti 50% di bambini sono emofiliaci.

Certo, i bambini emofiliaci sono ancora nati perché il gene recessivo dell'emofilia è fatale. I bambini sopravvissuti appaiono normali poiché contengono anche il gene dominante per il normale sanguinamento.

2. Cecità di colore (Cecità di colore verde rosso, Horner, 1876):

Il daltonismo è un tratto recessivo legato al sesso in cui l'occhio non riesce a distinguere i colori rosso e verde. La visione, tuttavia, non viene influenzata e la persona daltonica può condurre una vita normale, leggendo la scrittura e guidando (distinguendo i semafori dalla loro posizione). Il gene per la visione normale è dominante. Il gene normale e il suo allele recessivo sono trasportati dai cromosomi X.

Nelle donne il daltonismo appare solo quando entrambi i cromosomi sessuali portano il gene recessivo (X ^е X ^е ). Le femmine hanno una visione normale ma funzionano come portatori se è presente un singolo gene recessivo per daltonismo (XX ^е ). Tuttavia, nei maschi umani il difetto appare in presenza di un singolo gene recessivo (X ^е Y) perché il cromosoma Y del maschio non porta alcun gene per la visione a colori. Di conseguenza la cecità ai colori è più comune nei maschi (8%) rispetto alle femmine (0, 4%). Daltonismo come qualsiasi altra caratteristica legata al sesso, mostra l'ereditarietà incrociata.

Il 50% dei bambini maschi deve essere daltonico se una donna portatrice sposa un uomo normale. Il 50% delle femmine deve anche portare l'allele recessivo per il daltonismo, ma ha una visione normale perché in esse è presente anche l'allele dominante per la visione normale.

In questa particolare croce, entrambi i tipi di spermatozoi, androsperms (Y) e ginosperme (X) sono esenti dal carattere del daltonismo. Tuttavia, la donna portatrice produce due tipi di uova, senza (X) e con il carattere (X ^е ). La fusione di quest'ultimo con androsperms produce ragazzi daltonici mentre la fusione con ginosperme forma ragazze portatrici (Figura 5.53).

La discendenza di una donna daltonica (X ^е X ^е ) e di un uomo normale (XY) sarà composta da ragazzi daltonici al 100% e ragazze portatrici al 100%. Questo perché tutte le uova della femmina portano il tratto di cecità ai colori. Entrambi i tipi di spermatozoi (androsperms e ginosperme) sono esenti dal tratto.

Tuttavia, tutti i bambini maschi diventeranno daltonici mentre ottengono l'allele per il daltonismo dalla madre. Il loro cromosoma Y non possiede alcun gene per la visione a colori.

Pertanto, l'unico allele recessivo ottenuto dalla madre trova espressione in loro. Tuttavia, nel caso delle bambine, è presente l'allele dominante per la visione normale. Non consente all'allele recessivo di esprimersi (Figura 5.54).

Tutti i bambini di una donna daltonica (X ^е X ^е ) e un uomo daltonico (X ^е Y) devono essere daltonici (Fig. 5.55).

Quando una donna normale sposa un uomo daltonico, tutti i bambini maschi sono normali. Tutte le bambine sono portatrici, ovviamente, con una visione normale perché l'allele di quest'ultima è dominante sull'allele per il daltonismo. Le bambine ricevono il tratto recessivo del daltonismo dal cromosoma X ñ del padre (Figura 5.56).

3. Cecità notturna:

È causato da un gene recessivo portato dal cromosoma X. La malattia genetica è anche più comune nei maschi. In realtà, la cecità notturna è di due tipi: (i) Acquisito. A causa della carenza di vitamina A; (ii) Congenito. A causa della mancanza viola visiva che interferisce con le funzioni delle barre retiniche. È ereditato come la cecità del colore verde rosso. Le donne diventano cieche alla notte solo se ricevono due geni per difetto.

4. Distrofia muscolare di Duchenne (DMD):

In questo disturbo il gene mutato (questo è il più grande gene con 2400 kbp nell'uomo) presente nel mezzo del braccio corto del cromosoma X non è in grado di produrre una proteina chiamata distrofina nei muscoli scheletrici. Si ritiene che quest'ultimo ritardi il segnale del nervo alla memoria del calcio nella cellula muscolare.

Questa proteina è associata al sarcolemma (membrana plasmatica del muscolo) dove svolge un ruolo nella segnalazione transmembrana e nella stabilizzazione della membrana plasmatica. A causa della sua carenza, il calcio non viene rilasciato dalla cellula muscolare. Di conseguenza la contrazione muscolare non ha luogo. L'aumento anormale dei livelli di calcio nel muscolo rilascia un enzima che distrugge l'actina e la miosina con conseguente fatale debolezza muscolare.

C'è un deterioramento dei muscoli delle cinghie in tenera età. Il paziente non è in grado di camminare dopo i 12 anni, seguito da cardiomiopatia, menomazione mentale e morte a 20 anni a causa di insufficienza cardiaca o respiratoria. È comune nei maschi. I portatori eterozigoti femminili sono normali.

Tavolo. Alcuni disturbi genetici autosomici e legati all'uomo con i loro sintomi

Importanza del mendelismo / genetica:

1. Ereditarietà dei caratteri:

Ci parla del meccanismo di ereditarietà dei personaggi.

2. Variazioni:

Fornisce informazioni sull'origine delle variazioni. L'induzione artificiale delle variazioni è diventata un metodo importante per ottenere i tratti desiderati.

3. Miglioramento delle piante:

Con l'aiuto di ibridazione selettiva, incroci e autofecondazione, gli scienziati sono stati in grado di produrre nuove varietà di piante per una maggiore resa, una migliore qualità, resistenza alle malattie e prevenzione dell'allontanamento. La riuscita produzione di varietà colturali ad alto rendimento ha portato alla rivoluzione verde.

4. Miglioramento degli animali:

Il successo dell'allevamento di varietà ad alto rendimento e resistenti alle malattie ha portato ad un aumento della produzione di latte (rivoluzione bianca), della produzione di uova (rivoluzione d'argento) e della produzione di pesce (rivoluzione blu).

5. Miglioramento nella razza umana:

La razza umana può essere migliorata seguendo adeguatamente i principi dell'ereditarietà. Questo ramo speciale di studio è chiamato eugenetica. Essendo una popolazione altamente eterozigote, gli esseri umani dovrebbero evitare i matrimoni tra parenti stretti poiché i tratti negativi recessivi possono apparire a causa della consanguineità. I difetti genetici appaiono anche più comunemente nei bambini di coppie molto giovani e molto anziane. Lo stesso dovrebbe essere evitato.

6. Consulenza genetica:

È utile per evitare la comparsa di geni nocivi e malattie ereditarie tra le coppie sensibili.

7. Controversie di legittimità:

Le controversie di legittimità o parentela possono essere risolte attraverso lo studio di tratti genetici come i gruppi sanguigni. Il fingerprinting del DNA è l'ultimo contributo della scienza della genetica nella ricerca di relazioni.

8. Evoluzione:

Un certo numero di idee sbagliate sul processo di evoluzione sono state rimosse dallo studio dell'eredità.

9. Impatto culturale:

Nessuno è sorpreso se un bambino non ha molta somiglianza con i genitori immediati. Il bambino può avere tratti di telecomando per i padri.