Em formação

Penetração com herança AD


Se uma mutação tem herança autossômica recessiva e os pacientes que apresentaram sintomas eram homozigotos ou heterozigotos compostos para o alelo, isso significaria que pelo menos um dos pais teria que ser heterozigoto para o alelo correto?

Portanto, se o pai for um portador e não for afetado, isso significa que a penetrância está incompleta?


14.2: Penetração e Expressividade

A penetração se refere à probabilidade de um gene ou traço ser expresso. Em alguns casos, apesar da presença de um alelo dominante, um fenótipo pode não estar presente. Um exemplo disso é a polidactilia em humanos (dedos das mãos e / ou pés extras). Um alelo dominante produz polidactilia em humanos, mas nem todos os humanos com o alelo exibem os dígitos extras. Penetrância & ldquoComplete & rdquo significa que o gene ou genes de uma característica são expressos em toda a população que possui os genes. A penetrância & ldquoIncomplete & rdquo ou & lsquoreduced & rsquo significa que a característica genética é expressa em apenas parte da população. A penetrância da expressão também pode mudar em diferentes grupos de idade de uma população. A penetrância reduzida provavelmente resulta de uma combinação de fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida, muitos dos quais são desconhecidos. Esse fenômeno pode tornar um desafio para os profissionais de genética interpretar o histórico médico familiar de uma pessoa e prever o risco de transmissão de uma condição genética para as gerações futuras.

A expressividade, por outro lado, refere-se à variação na expressão fenotípica quando um alelo é penetrante. Voltando ao exemplo da polidactilia, um dígito extra pode ocorrer em um ou mais apêndices. O dígito pode ser em tamanho real ou apenas um esboço. Conseqüentemente, este alelo tem penetrância reduzida, bem como expressividade variável. Expressividade variável refere-se à gama de sinais e sintomas que podem ocorrer em diferentes pessoas com a mesma condição genética. Assim como ocorre com a penetrância reduzida, a expressividade variável é provavelmente causada por uma combinação de fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida, muitos dos quais não foram identificados. Se uma condição genética tiver sinais e sintomas altamente variáveis, pode ser difícil diagnosticar.


3 principais tipos de herança | Genética

Os pontos a seguir destacam os três principais tipos de herança com suas características. Os tipos são: 1. Herança autossômica dominante 2. Herança autossômica recessiva 3. Transtornos poligênicos e herança multifatorial.

Tipo # 1. Herança autossômica dominante:

Farabee em 1905 deu a primeira descrição de um pedigree mostrando braquidactilia (dedos das mãos e pés curtos), um traço autossômico dominante. Alguns outros exemplos são porfiria, coreia de Huntington & # 8217s (uma doença degenerativa das células nervosas), Polidactilia, retinoblastoma (um tumor maligno do olho em crianças) e outros. A transmissão dominante de uma característica também é chamada de herança manifesta, porque sempre que um gene está presente, seu efeito é produzido.

Características da herança autossômica dominante:

uma. A característica aparece em todas as gerações.

b. Uma criança afetada deve ter pelo menos um dos pais afetados.

c. Cerca de metade dos filhos de uma pessoa afetada são afetados; o risco de recorrência é de 50% em cada concepção.

d. Pessoas do sexo masculino e feminino são afetadas.

e. Indivíduos que parecem normais não transmitem a característica para seus filhos.

Penetração e expressividade nas características dominantes:

Penetrância é um termo quantitativo e denota a fração de indivíduos portadores de um gene que apresenta o fenótipo específico. Às vezes, um pedigree mostra a ausência de uma pessoa afetada esperada em uma geração. A característica pulou uma geração porque uma pessoa heterozigota está apresentando o fenótipo normal.

O gene, embora presente, não era penetrante. Diz-se que um gene tem baixa penetrância quando não se manifesta em uma grande fração dos indivíduos. Em outros casos de herança dominante, o gene pode se manifestar em todos os heterozigotos, mas o grau de manifestação clínica pode ser diferente. Isso é chamado de expressividade variável.

Herança dominante ligada ao sexo:

O traço dominante ligado ao X se mostra em homens hemizigóticos e mulheres heterozigotas. Todas as filhas de um homem afetado também apresentam a característica. Uma mãe afetada produz filhos normais e afetados, homens e mulheres na proporção de 1: 1.

Na herança dominante ligada ao X, os machos são mais gravemente afetados do que as fêmeas. Por exemplo, a hipoplasia dérmica é aparentemente letal em homens. Nas mulheres, produz características como pigmentação cutânea e papilomas, mais alguns defeitos cutâneos e atrofia. A hipofosfatemia também é uma doença dominante ligada ao X.

Características da herança dominante ligada ao X:

uma. O homem afetado transmite a característica a todas as suas filhas, mas não aos filhos.

b. Quando as mulheres afetadas são homozigotas, elas transmitem a característica a todos os filhos de ambos os sexos.

c. Quando as mulheres afetadas são heterozigotas, apenas 50% dos filhos de ambos os sexos têm chance de serem afetados.

d. As fêmeas afetadas transmitem a característica à sua progênie de maneira semelhante à herança autossômica dominante.

Modelo # 2. Herança Recessiva Autossômica:

Na herança recessiva, a prole herda uma característica de ambos os pais. Uma prole albina nasce de pais com aparência normal, mas cada um carrega um gene albino (heterozigoto Aa). Se cada pessoa tivesse se casado com uma pessoa normal (AA), nenhum albino apareceria em sua progênie.

Genes recessivos anormais são, portanto, transmitidos por muitas gerações por meio de heterozigotos. Sua existência é descoberta apenas quando dois heterozigotos se casam e o homozigoto aparece, a proporção 1 normal: 1 afetada.

As raras condições recessivas são mais facilmente detectadas por meio de casamentos consanguíneos que envolvem acasalamentos entre parentes consangüíneos. Em algumas partes da Índia, os casamentos consanguíneos são comuns e a incidência de doenças recessivas raras também é alta. Microcefalia (cabeça pequena), fenilcetonúria, galactosemia e outras são devidas a genes recessivos.

Crianças afetadas com galactosemia não são capazes de metabolizar a galactose, que é um componente da lactose do açúcar do leite. Normalmente, a galactose é convertida em fosfato de glicose pela enzima fosfo-galactose uridil transferase presente no fígado. Crianças homozigotas não possuem essa enzima transferase.

Os heterozigotos têm um nível enzimático intermediário entre o dos homozigotos normais e os afetados. Os bebês afetados apresentam vômitos e diarréia intensos e, conseqüentemente, sofrem de desnutrição e não crescem normalmente.

A condição pode ser tratada se, após o nascimento, os bebês forem mantidos em uma dieta livre de lactose e galactose e receberem substitutos do leite especialmente formulados. As crianças não tratadas acumulam uma quantidade tóxica de galactose-1-fosfato que pode causar catarata no cristalino do olho, danos ao fígado e túbulos renais e algum retardo mental.

Características da herança autossômica recessiva:

uma. A característica é visível apenas em irmãos, mas não em seus pais ou outros parentes.

b. Os pais de uma pessoa afetada podem ser parentes consanguíneos (consanguíneos).

c. Cerca de um quarto dos filhos desses pais são afetados; o risco de recorrência a cada nascimento é de 25%.

d. Crianças do sexo masculino e feminino têm chances iguais de serem afetadas.

Herança Recessiva Relacionada ao Sexo:

Este tipo de herança é principalmente ligada ao X e predominantemente do sexo masculino são afetados (devido à condição hemizigótica). Mulheres heterozigotas são portadoras e espera-se que produzam filhos afetados e normais na proporção de 1: 1.

Um homem afetado nunca produz um filho afetado. Um exemplo famoso é a hemofilia, cujo gene foi transmitido aos descendentes da Rainha Vitória. Alguns outros exemplos são daltonismo vermelho-verde, G6PD, síndrome de Lesch-Nyhan e distrofia muscular.

Na hemofilia ou doença hemorrágica, como é conhecida há séculos, o sangue não consegue coagular em 4 a 8 minutos como o sangue normal. Em vez disso, leva uma hora ou mais para coagular. A falha na coagulação deve-se à ausência de um fator de coagulação que está presente no sangue normal. Dois diferentes loci ligados ao X estão envolvidos na hemofilia.

Um causando a hemofilia A mais prevalente, o outro dando origem à hemofilia B ou doença do Natal (assim chamada porque foi observada pela primeira vez em uma pessoa chamada Christmas). O fator de coagulação que está ausente na forma A de hemofilia é denominado globulina anti-hemofílica (AHG), enquanto na forma B o fator deficiente é denominado componente da tromboplastina plasmática (PTC).

Os indivíduos afetados raramente vivem além da primeira década, embora com os tratamentos disponíveis agora possam viver mais. Os sobreviventes ainda apresentam problemas devido a hemorragias internas nas articulações. Por ser um transtorno recessivo ligado ao X, os homens são afetados com mais frequência.

A hemofilia parece ter começado na família real da Grã-Bretanha & # 8217 por meio de uma mutação em um dos pais da Rainha Vitória. Um dos quatro filhos de Victoria & # 8217s foi afetado e gerou uma filha portadora. Dos dois filhos desta filha, apenas um era hemofílico, o outro era normal. Das 5 filhas de Victoria, duas revelaram-se portadoras e produziram em todas as 3 filhas portadoras e 3 filhos afetados. As 3 filhas portadoras produziram ainda 6 filhas portadoras e 5 filhos hemofílicos.

Características da herança recessiva ligada ao X:

uma. Os homens são afetados com mais freqüência do que as mulheres.

b. Quando a mãe é portadora do traço, 50% dos filhos têm chance de serem afetados e 50% das filhas são portadoras, mas fenotipicamente normais.

c. A característica é transmitida por várias gerações por fêmeas portadoras.

d. O pai afetado não pode transmitir a característica diretamente aos filhos.

Modelo # 3. Doenças poligênicas e herança multifatorial:

Alguns traços normais, como altura e inteligência, e distúrbios como fenda lábio / palatina, pé torto, algumas alergias, diabetes mellitus, hidrocefalia, estenose pilórica e outros são herdados por meio de poligenes e podem ser influenciados por fatores externos, incluindo drogas.

Os poligenes têm pequenos efeitos aditivos. As características clínicas são devidas aos efeitos cumulativos de todos os poligenes, bem como de outros fatores. Por esta razão, o termo herança multifatorial é preferido. Na maioria dos casos, o número exato de genes envolvidos não é conhecido.

As condições congênitas da fenda labial (CL), bem como da fenda labial com fenda palatina (FLP), estão associadas a um grande número de síndromes (listadas em Nora e Fraser, 1974). Alguns deles estão relacionados a aberrações cromossômicas, alguns são causados ​​por genes mutantes, o restante parece ser determinado multifatorialmente.

Um indivíduo pode ter uma fenda labial (Fig. 21.4) devido ao fechamento defeituoso do palato primário no desenvolvimento embriológico, ou uma fenda palatina, devido ao fechamento defeituoso do palato secundário ou ambas as fissuras labial e palatina (CLP) podem estar presentes na mesma pessoa.

Estudos em famílias mostraram que fenda lábio ± fenda palatina estão freqüentemente associadas a síndromes que são herdadas como doenças autossômicas dominantes, autossômicas recessivas ou ligadas ao X. Também foi revelado que alguns genes causam fenda labial e fenda palatina em alguns indivíduos, enquanto em alguns outros indivíduos causam fenda palatina.

A influência combinada de fatores genéticos e ambientais estabeleceu herança multifatorial para CLP. Mais homens do que mulheres são afetados pelo CLP. O risco de recorrência é maior em irmãos de mulheres pró-bandas. A condição é mais comum entre os orientais. Raramente ocorre fenda palatina na ausência de lábio leporino. Isso é mais comum em mulheres do que em homens e em filhos de mães mais velhas.


Penetração com herança AD - Biologia

Resumo do artigo:

As leis de Gregor Mendel, como a Lei da Segregação e a Lei da Variedade Independente, descrevem os mecanismos genéticos básicos. No entanto, estudos adicionais feitos por cientistas mostraram que as leis precisam ser expandidas para dar conta de padrões mais complexos de herança. As leis de Mendel falham em explicar adequadamente alguns fenômenos como herança e herança de genes mitocondriais devido à ligação entre genes no mesmo cromossomo e variação na expressão gênica e interações gênicas podem produzir resultados diferentes da razão fenotípica prevista pelas leis de Mendel. A seguir estão alguns fenômenos que não são explicados pelas leis de Mendel:

Codominância e dominância incompleta
Codominância é um fenômeno em que ambos os diferentes alelos de um heterozigoto são totalmente expressos. O exemplo mais comum de co-dominância é o sistema de grupo sanguíneo ABO. Uma pessoa com alelo "A" e alelo "B" terá um tipo sanguíneo "AB" porque ambos os alelos "A" e "B" são codominantes entre si. Um heterozigoto, no qual o alelo dominante é apenas parcialmente expresso, geralmente em uma prole com um fenótipo intermediário, é chamado de dominância incompleta. Tecnicamente, a dominância incompleta pode ser denominada como falta de dominância. Um exemplo de dominância incompleta pode ser encontrado na planta Snapdragon. Fenótipos puros de vermelho (RR) e branco (rr) dão origem à planta Rr com flores rosa. Em dominância incompleta, a planta heterozigótica portadora de ambos os alelos Rr não será capaz de produzir pigmento vermelho suficiente. Isso ocorre porque o alelo dominante, que é responsável pela produção de pigmentos vermelhos, é apenas parcialmente expresso e, portanto, a flor tem uma aparência rosada. Situações semelhantes existem em humanos também. Uma criança tem maior probabilidade de ter um cabelo ondulado se um dos pais da criança tiver cabelo encaracolado e o outro liso. Isso ocorre porque o cabelo ondulado é o intermediário entre o cabelo crespo e liso.

Penetração e Expressividade
Os termos penetrância e expressividade são usados ​​para descrever graus de expressão gênica. A penetração é a frequência ou taxa de ocorrência de uma característica ou condição específica e é normalmente expressa como uma porcentagem. A penetrância genética fornece uma estimativa da probabilidade de expressão de um determinado gene causador de doença que resultará em doença. Se apenas alguns indivíduos realmente mostram as características associadas de uma doença genética, enquanto outros não, embora sejam portadores dos mesmos genes causadores da doença, então pode-se dizer que a doença tem penetrância incompleta. Apenas alguns indivíduos com uma mutação no gene BRCA1 ou BRCA2 desenvolverão câncer durante sua vida, mas outros não e, portanto, este caso pode ser considerado um exemplo de penetrância incompleta. No caso de cada pessoa que tem um gene causador de doença, desenvolve a característica ou condição associada, então a doença é considerada cem por cento ou penetrância completa. A doença de Huntington é um exemplo de penetrância completa. Expressividade se refere à extensão da manifestação dos efeitos por um gene expresso em um organismo. Em outras palavras, refere-se a casos em que um fenótipo é expresso em um grau diferente entre diferentes indivíduos, mas todos com o mesmo genótipo. A doença de Marfan é um exemplo desse fenômeno. Em indivíduos que sofrem da doença de Marfan, apenas alguns têm dedos das mãos e dos pés longos, mas outros teriam uma doença desenvolvida com defeitos nas válvulas cardíacas e na aorta.

Pleiotropia
Esta é uma situação em que um único gene controla ou influencia vários traços fenotípicos ou o fenótipo expressa muitos sintomas com diferentes subconjuntos em várias pessoas. Tais condições são difíceis de identificar como distúrbios genéticos, já que membros individuais da família podem expressar diferentes subconjuntos de sintomas que podem se assemelhar a distúrbios completamente diferentes. Os exemplos incluem transtorno autossômico dominante - porfiria variegata, em que diferentes combinações dos sintomas na família parecem ser diferentes doenças não relacionadas.

Fenocopia
Este é o fenômeno no qual um fenótipo parece ser herdado, mas na verdade é causado pelo ambiente. A fenocopia pode produzir sintomas que se assemelham a uma doença hereditária comum ou ocorrem em certos membros de uma família por imitar o padrão de herança. Por exemplo, resfriados frequentes em uma pessoa abaixo do peso podem corresponder aos sintomas da fibrose cística, mas na verdade podem estar sofrendo de desnutrição.

Epistasia
É uma situação em que um gene suprime ou influencia a expressão de outro gene. Um dos exemplos mais conhecidos de epistasia foi relatado por Bateson e Punnett em 1905. Eles cruzaram duas linhagens de ervilhas-de-cheiro brancas consanguíneas e obtiveram uma progênie F1 com flores roxas. Outro exemplo bem conhecido é o fenótipo de Bombaim. É o resultado de dois genes interagindo, "I" e "H".
Embora as leis de Mendel fossem básicas por natureza, elas iniciaram a era da genética. O cientista depois de Mendel se baseou em suas leis e, como resultado, organizou a genética como um ramo da ciência com tremendas implicações comerciais e científicas.

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Compreendendo a genética: um guia do distrito de Columbia para pacientes e profissionais de saúde.

As leis básicas de herança são importantes para a compreensão dos padrões de transmissão de doenças. Os padrões de herança de doenças de um único gene são frequentemente chamados de Mendelianos, uma vez que Gregor Mendel observou pela primeira vez os diferentes padrões de segregação de genes para características selecionadas em ervilhas e foi capaz de determinar as probabilidades de recorrência de uma característica nas gerações subsequentes. Se uma família for afetada por uma doença, uma história familiar precisa será importante para estabelecer um padrão de transmissão. Além disso, uma história familiar pode até ajudar a excluir doenças genéticas, particularmente para doenças comuns em que o comportamento e o ambiente desempenham papéis importantes.

A maioria dos genes tem uma ou mais versões devido a mutações ou polimorfismos chamados de alelos. Os indivíduos podem ser portadores de um alelo & # x02018normal & # x02019 e / ou uma & # x02018disease & # x02019 ou & # x02018rare & # x02019 alelo dependendo do impacto da mutação / polimorfismo (por exemplo, doença ou neutro) e a frequência populacional do alelo. As doenças de um único gene geralmente são herdadas em um de vários padrões, dependendo da localização do gene e se uma ou duas cópias normais do gene são necessárias para que o fenótipo da doença se manifeste.

A expressão do alelo mutado em relação ao alelo normal pode ser caracterizada como dominante, co-dominante ou recessiva. Existem cinco modos básicos de herança para doenças de um único gene: autossômica dominante, autossômica recessiva, dominante ligada ao X, recessiva ligada ao X e mitocondrial.


O que os geneticistas entendem por antecipação?

Os sinais e sintomas de algumas doenças genéticas tendem a se tornar mais graves e aparecer mais cedo, à medida que o distúrbio passa de uma geração para a outra. Este fenômeno é chamado de antecipação. A antecipação é mais frequentemente observada em certos distúrbios genéticos do sistema nervoso, como a doença de Huntington, distrofia miotônica e síndrome do X frágil.

A antecipação normalmente ocorre com distúrbios causados ​​por um tipo incomum de mutação chamada expansão de repetição de trinucleotídeos. Uma repetição de trinucleotídeos é uma sequência de três blocos de construção de DNA (nucleotídeos) que é repetida várias vezes consecutivas. Os segmentos de DNA com um número anormal dessas repetições são instáveis ​​e sujeitos a erros durante a divisão celular. O número de repetições pode mudar conforme o gene é passado de pai para filho. Se o número de repetições aumenta, isso é conhecido como expansão de repetição de trinucleotídeos. Em alguns casos, a repetição do trinucleotídeo pode se expandir até que o gene pare de funcionar normalmente. Essa expansão faz com que as características de alguns distúrbios se tornem mais graves a cada geração sucessiva.

A maioria dos distúrbios genéticos apresenta sinais e sintomas que diferem entre os indivíduos afetados, incluindo pessoas afetadas da mesma família. Nem todas essas diferenças podem ser explicadas por antecipação. Uma combinação de fatores genéticos, ambientais e de estilo de vida é provavelmente responsável pela variabilidade, embora muitos desses fatores não tenham sido identificados. Os pesquisadores estudam várias gerações de membros da família afetados e consideram a causa genética de um distúrbio antes de determinar se ele mostra antecipação.


DISCUSSÃO

Confirmação da hipótese para uma herança complexa de apomixia

Nossos resultados demonstram claramente que a apomixia em sistemas naturais pode ser mais complexa do que frequentemente relatado e que o número de genes que controlam a apomixia provavelmente foi subestimado em vários estudos anteriores (para revisão, ver Bicknell e Koltunow, 2004).

A nova hipótese proposta para o controle da apomixia por cinco genes principais foi confirmada em P. pratensis. Os componentes apomeiose e partenogênese segregam independentemente um do outro. Foram identificadas várias plantas aposporosas obrigatórias sem qualquer capacidade de partenogênese, mas também indivíduos partenogenéticos facultativos sem capacidade aposporosa. Em contraste com a herança independente, mas monogênica de apomeiose e de partenogênese relatada para Taraxacum officinale (Van Dijk et al., 1999) e Erigeron annuus (Noyes e Rieseberg, 2000), nossos resultados suportam um modelo de múltiplos genes para cada componente. Isso se tornou possível apenas por meio da quantificação da expressão de cada característica em plantas individuais de populações segregadas. Os diferentes graus de aposporia e partenogênese entre as plantas podem resultar de interações dos alelos de um iniciador e um gene preventivo para aposporia e partenogênese (Ait / Apv / Pit / Ppv) Já, Nogler (1984) recomendou a consideração das diferenças na expressividade dos componentes individuais. Ele encontrou em Ranunculus auricomus que a expressividade da aposporia por um alelo dominante UMA estava diminuindo de diplóide para triploide e indivíduos tetraploides com um aumento do número de indivíduos recessivos uma + alelo. As quatro classes de expressividade observadas em nossos estudos não podem ser explicadas pelo controle monogênico com diferentes dosagens dos alelos dominantes e recessivos porque plantas com expressividade intermediária ou alta nunca ocorreram após autofecundação de plantas sexuais obrigatórias ou plantas com baixa capacidade de aposporia e / ou partenogênese. Além disso, um modelo que assume vários alelos em um locus não é bem compatível com nossos achados de segregação de plantas sexuais obrigatórias, a homozigosidade de plantas com baixa expressividade e as taxas de segregação após o cruzamento de sexos obrigatórios com plantas de alta capacidade apomítica. Em outros estudos, genes modificadores (Koltunow et al., 2000) ou condições ambientais (Knox, 1967 Nogler, 1984 Quarin, 1986) foram assumidos como razões potenciais para as diferenças quantitativas observadas na expressão da apomixia.

A herança da apomixia por alelos com penetrância incompleta foi hipotetizada por Mogie (1992). Apresentamos evidências claras de uma penetrância incompleta do Ait gene em P. pratensis. A penetrância reduzida parece depender mais da base genética do que de fatores ambientais. Contrário a Ait, os alelos dominantes do Poço gene e o Apv e PV os genes sempre exibiram penetrância completa.

Uma alternância na ploidia via Meu e BIII as plantas aumentam a probabilidade de surgirem genótipos apomíticos com altos níveis de aposporia e partenogênese (contendo os genes preventivos em homozigose recessiva e os genes iniciadores em constituição simplex ou duplex dominante: Ait ait- / apv apv- / Pit Pit pit / ppv ppv-) Ambos Meu e BIII embriões ocorrem frequentemente em P. pratensis, e vários genótipos altamente apomíticos foram recuperados em alguns F1 para F3 famílias. Também em Dichanthium, um alto grau de variabilidade quanto à capacidade apomítica resulta da alternância dos níveis de ploidia por Meu e BIII embriões (De Wet, 1968).

Amostras grandes são necessárias para descobrir em todos os casos a baixa expressividade (1 a 20%) dos alelos preventivos recessivos homozigotos em associação com os alelos iniciadores recessivos (ait ait- / apv apv- / pit pit- / ppv ppv-) A classe de baixa expressividade pode ser facilmente negligenciada na ausência de um método de triagem eficiente, portanto, conclusões que obriguem os genótipos sexuais a não segregar pelo modo de reprodução devem ser consideradas com cuidado. Huff e Bara (1993) recomendaram a combinação de pelo menos duas técnicas (eles usaram análises de citometria de fluxo de núcleos foliares e análises de marcadores de DNA) para a determinação exata da origem genética de plantas aberrantes em P. pratensis. A maioria dos problemas e dificuldades relacionados com as técnicas citológicas e embriológicas tradicionais, e com o teste de progênie, o teste de auxina e a aplicação de marcadores moleculares para análises de apomixos, foram superados pela aplicação de FCSS, que é preciso, fácil de realizar , não consome muito tempo e produz resultados altamente reproduzíveis (Matzk et al., 2000, 2001, 2003).

Observações críticas sobre análises genéticas de apomixia

Existem muitas advertências críticas quanto às análises da herança da apomixia (Bicknell e Koltunow, 2004), incluindo (1) cruzamentos interespecíficos ou interploidia, (2) falta de cruzamentos recíprocos, (3) medições indiretas da característica, (4) análises de apenas um componente, mas generalização para a apomixia como um todo, (5) análise da apomixia como um traço qualitativo (versus sexualidade) e (6) nenhuma quantificação do grau de expressão. Os cruzamentos interespecíficos ou interploidias geram híbridos com uma meiose perturbada, resultando em uma subestimação dos segregantes sexuais. Os dados genéticos mais informativos podem ser esperados se os elementos individuais da apomixia gametofítica forem analisados ​​separadamente considerando o grau de expressão, idealmente em segregantes derivados de cruzamentos intraespecíficos entre vários genótipos com diferentes origens genéticas, como foi feito em nossos estudos com P. pratensis.

Nossa conclusão anterior sobre a herança da partenogênese em P. pratensis (Matzk, 1991b) com base nos resultados obtidos com o teste de auxina (AT) pode agora ser interpretado à luz de nossas análises de FCSS. Nos estudos anteriores, diferentes classes de expressão de partenogênese (alta, média e baixa) foram observadas, mas a única classe de baixa expressividade (& lt1 a 10%) foi classificada junto com 0% devido à suspeita de imprecisões do TA. A conclusão anterior para uma herança dominante de partenogênese agora pode ser especificada como correta para o gene iniciador Poço, e a baixa expressividade tem sido real, com base em uma constituição genética específica (homozigosidade de poço e ppv) O mesmo deve ser verdadeiro para estudos independentes realizados posteriormente com base em nossos genótipos sexuais obrigatórios e o AT no grupo de M. Falcinelli (Barcaccia et al., 1998). O grupo italiano desenvolveu marcadores moleculares (RAPD, AFLP, SCAR e SAMPL) e está focado agora no mapeamento e isolamento do (s) gene (s) de apomixia (Albertini et al., 2001 Porceddu et al., 2002). No entanto, a função real do gene marcado ainda não está clara. De modo geral, para o sucesso da seleção assistida por marcador na pesquisa de apomixia, é essencial saber qual gene individual para aposporia e / ou partenogênese está realmente ligado, um ponto que não foi suficientemente considerado no passado.

Semelhanças de fenótipos de apomixis resultantes de genes identificados em P. pratensis e mutantes descritos em espécies sexuais

A herança da partenogênese em P. pratensis com base nos dois genes Poço e PV é comparável ao controle genético da formação de embriões autônomos no sistema "Salmon" do trigo (Triticum aestivum) (Tsunewaki e Mukai, 1990). A capacidade partenogenética das linhagens primárias de trigo aloplasmático chegou a 30%, mas fomos capazes de gerar linhagens com ~ 90% de partenogênese por meio de haplóides duplicados (Matzk et al., 1995). Nas linhas 'Salmon', o braço curto do cromossomo 1B do trigo é substituído pelo braço curto do cromossomo 1R (centeio). Dois genes localizados no fragmento translocado (o Indutor de partenogênese [Ptg] gene sob controle esporofítico e o Supressora de partenogênese [Spg] gene sob controle gametofítico), em interação com fatores citoplasmáticos de espécies definidas de Aegilops, controlam a formação de embriões autônomos (Tsunewaki e Mukai, 1990). No P. pratensis, preferimos o termo "gene preventivo" em vez de "gene supressor" porque um supressor é uma mutação secundária que restaura uma função perdida por causa de uma mutação primária, portanto, os supressores devem evoluir nos derivados (apomitos) e não no ancestral (sexuais ) Independente da resposta Ptg e Spg de trigo correspondem ao Poço e PV genes em P. pratensis precisa de investigações detalhadas.

A mutação pleiotrópica recessiva múltiplas células arqueadas 1 (mac1), que permite o desenvolvimento de vários megasporócitos por óvulo no milho (Zea mays) (Sheridan et al., 1996), compartilha semelhanças com nosso alelo recessivo do Apv gene. O alelo dominante Apv evita a formação de sacos embrionários adicionais (isto é, aposporosos) em P. pratensis. Foi hipotetizado que nas espécies sexuadas existe um controle genético que restringe o potencial reprodutivo no nucelo a uma única célula comparável ao gene do tipo selvagem. Mac1 no milho (Koltunow e Grossniklaus, 2003). Uma alta proporção de sementes poliembrionadas como encontrada em mutantes de centeio (Secale cereale) (Linacero e Vázquez, 1994) ou milheto (Pennisetum glaucum) (Rao et al., 1986) também pode ser uma indicação para a formação de múltiplos sacos embrionários por óvulo.

O fenótipo do iniciador haploidia (Hap) mutante de cevada (Hordeum vulgare) (Hagberg e Hagberg, 1980) se assemelha muito ao resultado do alelo recessivo ppv do PV gene em P. pratensis. Em ambos os casos, os alelos homozigotos recessivos trazem expressividade de 1 a 20% partenogênese. Os tipos selvagens de cevada e de outras espécies sexuais podem ser portadores dos alelos dominantes homozigotos de Hap e / ou PV. Após combinação de Hap com o tri mutante (formando ∼50% de óvulos não reduzidos Finch e Bennett, 1979) de cevada, as plantas homozigóticas duplicadas formaram & lt1% de embriões a partir de óvulos partenogenéticos não reduzidos (F. Matzk, dados não publicados), uma frequência comparável à observada para homozigotos recessivos apv / ppv plantas em P. pratensis.

Tomados em conjunto, nosso modelo de um controle genético complexo de apomixia é consistente com uma ampla gama de observações em várias espécies de plantas apomíticas e sexuadas. Assim, nosso modelo se tornará um guia valioso para abordagens moleculares destinadas ao isolamento de genes de apomixia.


Herança autossômica recessiva

Quase 2.000 características foram relacionadas a genes únicos que são recessivos, ou seja, seus efeitos são mascarados por alelos dominantes normais ("tipo selvagem") e se manifestam apenas em indivíduos homozigotos para o gene mutante. Uma lista parcial de doenças hereditárias recessivas é fornecida na tabela. For example, sickle cell anemia, a severe hemoglobin disorder, results only when a mutant gene (uma) is inherited from both parents. Each of the latter is a carrier, a heterozygote with one normal gene and one mutant gene (Aa) who is phenotypically unaffected. The chance of such a couple producing a child with sickle cell anemia is one out of four for each pregnancy. For couples consisting of one carrier (Aa) and one affected individual (aa), the chance of their having an affected child is one out of two for each pregnancy.

Human disorders attributable to a single pair of recessive genes
trait conspicuous signs
albinism lack of pigment in skin, hair, and eyes, with significant visual problems
Tay-Sachs disease listlessness, seizures, blindness, death in early childhood
fibrose cística chronic lung and intestinal symptoms
phenylketonuria light pigmentation, mental retardation, seizures
thalassemia mild or severe anemia, enlarged spleen and liver, stunted growth, bone deformation
sickle cell anemia fatigue, shortness of breath, delayed growth, muscle and abdominal pain

Many autosomal recessive traits reflect mutations in key metabolic enzymes and result in a wide variety of disorders classified as inborn errors of metabolism. One of the best-known examples of this class of disorders is phenylketonuria (PKU), which results from mutations in the gene encoding the enzyme phenylalanine hydroxylase (PAH). PAH normally catalyzes the conversion of phenylalanine, an amino acid prevalent in dietary proteins and in the artificial sweetener aspartame, to another amino acid called tyrosine. In persons with PKU, dietary phenylalanine either accumulates in the body or some of it is converted to phenylpyruvic acid, a substance that normally is produced only in small quantities. Individuals with PKU tend to excrete large quantities of this acid, along with phenylalanine, in their urine. When infants accumulate high concentrations of phenylpyruvic acid and unconverted phenylalanine in their blood and other tissues, the consequence is intellectual disability. Fortunately, with early detection, strict dietary restriction of phenylalanine, and supplementation of tyrosine, intellectual disability can be prevented.

Since the recessive genes that cause inborn errors of metabolism are individually rare in the gene pool, it is not often that both parents are carriers hence, the diseases are relatively uncommon. If the parents are related ( consanguineous), however, they will be more likely to have inherited the same mutant gene from a common ancestor. For this reason, consanguinity is often more common in the parents of those with rare, recessive inherited diseases. The pedigree of a family in which PKU has occurred is shown in the figure . This pedigree demonstrates that the affected individuals for recessive diseases are usually siblings in one generation—the pedigree tends to be “horizontal,” rather than “vertical” as in dominant inheritance.


Penetrance with AD inheritance - Biology

The disorder described by Hirschsprung (1888) and known as Hirschsprung disease or aganglionic megacolon is characterized by congenital absence of intrinsic ganglion cells in the myenteric (Auerbach) and submucosal (Meissner) plexuses of the gastrointestinal tract. Patients are diagnosed with the short-segment form (S-HSCR, approximately 80% of cases) when the aganglionic segment does not extend beyond the upper sigmoid, and with the long-segment form (L-HSCR) when aganglionosis extends proximal to the sigmoid. Total colonic aganglionosis and total intestinal HSCR also occur (Amiel et al., 2008).

Isolated HSCR appears to be of complex nonmendelian inheritance with low sex-dependent penetrance and variable expression according to the length of the aganglionic segment, suggestive of the involvement of one or more genes with low penetrance (Amiel et al., 2008).

For a general description and a discussion of genetic heterogeneity of Hirschsprung disease (HSCR), see 142623.

▼ Mapping

While approximately 50% of familial cases of Hirschsprung disease (142623) are heterozygous for mutations in RET (164761), the penetrance of these mutations is only 50 to 70%, gender-dependent, and varies according to the extent of aganglionosis. In 12 multiplex Hirschsprung disease families, Bolk et al. (2000) searched for additional susceptibility genes which, in conjunction with the gene encoding the receptor tyrosine kinase RET (164761), lead to phenotypic expression. Haplotype analysis and extensive mutation screening demonstrated 3 types of families: 6 families harbored 'severe' RET mutations (group I) 5 families were RET-linked with no sequence alterations, and 1 family was RET-unlinked (group II). Although the presence of RET mutations in group I families was sufficient to explain HSCR inheritance, a genome scan revealed a new susceptibility locus on 9q31 exclusively in group II families. A nonparametic lod score of 3.8 (P = 0.002) was obtained between markers D9S1677 and D9S1828. Bolk et al. (2000) concluded that the degree of RET expression is critical for development of the HSCR phenotype: severe alleles lead to HSCR directly, while weak alleles require the additional effects of a 9q31 gene.

Tang et al. (2010) provided evidence for 2 different putative loci within the HSCR 9q31 region that differed according to population. After stratification of 137 Dutch trios by RET mutation status, they identified a strong association with HSCR in those without RET mutations for rs10816998 in the intronic region of the SVEP1 (611691) gene (odds ratio (OR) of 2.38 p = 5.33 x 10(-5)). However, the findings were not replicated in a second cohort of 107 Dutch patients without RET mutations. In an independent Chinese population, after stratification of 173 patients and 436 controls by RET mutation status, there was a significant association between those with RET mutations and 2 SNPs in the IKBKAP gene (603722) (rs10979596 and rs10979597) (OR of 3.32 p = 5.10 x 10(-6)). These findings were replicated in another Chinese cohort of 21 patients with RET mutations. Tang et al. (2010) noted that HSCR association found for IKBKAP in Chinese suggested population specificity and implied that RET mutation carriers may have an additional risk for the disorder.

▼ REFERÊNCIAS

Amiel, J., Sproat-Emison, E., Garcia-Barceo, M., Lantieri, F., Burzynski, G., Borrego, S., Pelet, A., Arnold, S., Miao, X., Griseri, P., Brooks, A. S., Antinolo, G., and 12 others. Hirschsprung disease: associated syndromes and genetics: a review. J. Med. Genet. 45: 1-14, 2008. [PubMed: 17965226, related citations] [Full Text]

Bolk, S., Pelet, A., Hofstra, R. M. W., Angrist, M., Salomon, R., Croaker, D., Buys, C. H. C. M., Lyonnet, S., Chakravarti, A. A human model for multigenic inheritance: phenotypic expression in Hirschsprung disease requires both the RET gene and a new 9q31 locus. Proc. Nat. Acad. Sci. 97: 268-273, 2000. [PubMed: 10618407, images, related citations] [Full Text]

Hirschsprung, H. Stuhltragheit Neugeborener in Folge von Dilatation und Hypertrophie des Colons. Jahrb. Kinderheilk. 27: 1-7, 1888.

Tang, C. S., Sribudiani, Y., Miao, X. P., de Vries, A. R., Burzynski, G., So, M. T., Leon, Y. Y., Yip, B. H., Osinga, J., Hui, K. J. W. S., Verheij, J. B. G. M., Cherny, S. S., Tam, P. K. H., Sham, P. C., Hofstra, R. M. W., Garcia-Barcelo, M. M. Fine mapping of the 9q31 Hirschsprung's disease locus. Zumbir. Genet. 127: 675-683, 2010. [PubMed: 20361209, images, related citations] [Full Text]

% 600156

HIRSCHSPRUNG DISEASE, SUSCEPTIBILITY TO, 5 HSCR5

ORPHA: 388 FAZ: 10487

Cytogenetic location: 9q31 Genomic coordinates (GRCh38): 9:99,800,000-112,100,000

Gene-Phenotype Relationships

Localização Fenótipo Fenótipo
MIM number
Inheritance Fenótipo
mapping key
9q31 600156 Autosomal dominant 2

TEXT

Descrição

The disorder described by Hirschsprung (1888) and known as Hirschsprung disease or aganglionic megacolon is characterized by congenital absence of intrinsic ganglion cells in the myenteric (Auerbach) and submucosal (Meissner) plexuses of the gastrointestinal tract. Patients are diagnosed with the short-segment form (S-HSCR, approximately 80% of cases) when the aganglionic segment does not extend beyond the upper sigmoid, and with the long-segment form (L-HSCR) when aganglionosis extends proximal to the sigmoid. Total colonic aganglionosis and total intestinal HSCR also occur (Amiel et al., 2008).

Isolated HSCR appears to be of complex nonmendelian inheritance with low sex-dependent penetrance and variable expression according to the length of the aganglionic segment, suggestive of the involvement of one or more genes with low penetrance (Amiel et al., 2008).

For a general description and a discussion of genetic heterogeneity of Hirschsprung disease (HSCR), see 142623.

Mapping

While approximately 50% of familial cases of Hirschsprung disease (142623) are heterozygous for mutations in RET (164761), the penetrance of these mutations is only 50 to 70%, gender-dependent, and varies according to the extent of aganglionosis. In 12 multiplex Hirschsprung disease families, Bolk et al. (2000) searched for additional susceptibility genes which, in conjunction with the gene encoding the receptor tyrosine kinase RET (164761), lead to phenotypic expression. Haplotype analysis and extensive mutation screening demonstrated 3 types of families: 6 families harbored 'severe' RET mutations (group I) 5 families were RET-linked with no sequence alterations, and 1 family was RET-unlinked (group II). Although the presence of RET mutations in group I families was sufficient to explain HSCR inheritance, a genome scan revealed a new susceptibility locus on 9q31 exclusively in group II families. A nonparametic lod score of 3.8 (P = 0.002) was obtained between markers D9S1677 and D9S1828. Bolk et al. (2000) concluded that the degree of RET expression is critical for development of the HSCR phenotype: severe alleles lead to HSCR directly, while weak alleles require the additional effects of a 9q31 gene.

Tang et al. (2010) provided evidence for 2 different putative loci within the HSCR 9q31 region that differed according to population. After stratification of 137 Dutch trios by RET mutation status, they identified a strong association with HSCR in those without RET mutations for rs10816998 in the intronic region of the SVEP1 (611691) gene (odds ratio (OR) of 2.38 p = 5.33 x 10(-5)). However, the findings were not replicated in a second cohort of 107 Dutch patients without RET mutations. In an independent Chinese population, after stratification of 173 patients and 436 controls by RET mutation status, there was a significant association between those with RET mutations and 2 SNPs in the IKBKAP gene (603722) (rs10979596 and rs10979597) (OR of 3.32 p = 5.10 x 10(-6)). These findings were replicated in another Chinese cohort of 21 patients with RET mutations. Tang et al. (2010) noted that HSCR association found for IKBKAP in Chinese suggested population specificity and implied that RET mutation carriers may have an additional risk for the disorder.

REFERÊNCIAS

Amiel, J., Sproat-Emison, E., Garcia-Barceo, M., Lantieri, F., Burzynski, G., Borrego, S., Pelet, A., Arnold, S., Miao, X., Griseri, P., Brooks, A. S., Antinolo, G., and 12 others. Hirschsprung disease: associated syndromes and genetics: a review. J. Med. Genet. 45: 1-14, 2008. [PubMed: 17965226] [Full Text: https://jmg.bmj.com/lookup/pmidlookup?view=long&pmid=17965226]

Bolk, S., Pelet, A., Hofstra, R. M. W., Angrist, M., Salomon, R., Croaker, D., Buys, C. H. C. M., Lyonnet, S., Chakravarti, A. A human model for multigenic inheritance: phenotypic expression in Hirschsprung disease requires both the RET gene and a new 9q31 locus. Proc. Nat. Acad. Sci. 97: 268-273, 2000. [PubMed: 10618407] [Full Text: http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10618407]

Hirschsprung, H. Stuhltragheit Neugeborener in Folge von Dilatation und Hypertrophie des Colons. Jahrb. Kinderheilk. 27: 1-7, 1888.


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