Quando si lavora con piante, animali o altri organismi modello, i pedigree possono essere utilizzati per seguire i tratti tra gruppi familiari.
Pedigree grafici sono diagrammi che mostrano i fenotipi e / o genotipi per un particolare organismo e dei suoi antenati. Mentre comunemente utilizzati nelle famiglie umane per monitorare le malattie genetiche, possono essere utilizzati per qualsiasi specie e qualsiasi tratto ereditato. I genetisti usano un insieme standardizzato di simboli per rappresentare il sesso, le relazioni familiari e il fenotipo di un individuo., Questi diagrammi sono utilizzati per determinare la modalità di ereditarietà di una particolare malattia o tratto e per prevedere la probabilità della sua comparsa tra la prole. L’analisi del pedigree è quindi uno strumento importante sia nella ricerca di base che nella consulenza genetica.
Ogni grafico pedigree rappresenta tutte le informazioni disponibili sull’ereditarietà di un singolo tratto (più spesso una malattia) all’interno di una famiglia., Il grafico genealogico viene quindi disegnato utilizzando informazioni fattuali, ma c’è sempre qualche possibilità di errori in queste informazioni, specialmente quando si fa affidamento sui ricordi dei membri della famiglia o anche sulle diagnosi cliniche. Nei pedigree reali, ulteriori complicazioni possono sorgere a causa della penetranza incompleta (compresa l’età di insorgenza) e dell’espressività variabile degli alleli della malattia, ma per gli esempi presentati in questo libro, presumeremo la completa accuratezza dei pedigree., Un pedigree può essere disegnato quando si cerca di determinare la natura di una malattia appena scoperta, o quando un individuo con una storia familiare di una malattia vuole conoscere la probabilità di trasmettere la malattia ai propri figli. In entrambi i casi, viene disegnato un albero, con cerchi per rappresentare le femmine e quadrati per rappresentare i maschi. Gli accoppiamenti sono disegnati come una linea che unisce un maschio e una femmina, mentre un accoppiamento consanguineo (strettamente correlato è due linee.
L’individuo affetto che porta la famiglia all’attenzione di un genetista è chiamato probando. Se un individuo è noto per avere sintomi della malattia o del tratto (affetto), il simbolo viene compilato. A volte un simbolo riempito a metà viene utilizzato per indicare un portatore noto di una malattia; questo è qualcuno che non ha alcun sintomo della malattia, ma che ha trasmesso la malattia alle generazioni successive perché sono un eterozigote., Si noti che quando viene costruito un pedigree, spesso non si sa se un particolare individuo è un vettore o meno, quindi non tutti i vettori sono sempre esplicitamente indicati in un pedigree. Per semplicità, in questo capitolo assumeremo che i pedigree presentati siano accurati e rappresentino tratti completamente penetranti.
Contributors and Attributions
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Dr. Todd Nickle and Isabelle Barrette-Ng (Mount Royal University) Il contenuto di questa pagina è concesso in licenza secondo CC SA 3.0 licensing guidelines.,
Usando i pedigree per determinare i modelli di ereditarietà
Dato un pedigree di una malattia o tratto non caratteristico, uno dei primi compiti è determinare quali modalità di ereditarietà sono possibili e quindi quale modalità di ereditarietà è più probabile. Questa informazione è essenziale per calcolare la probabilità che il tratto venga ereditato in qualsiasi progenie futura.
Importante ricordare sugli autosomi& cromosomi sessuali
- Ricorda che gli autosomi sono gli stessi sia nei maschi che nelle femmine., Entrambi i gameti maschili (spermatozoi) e femminili (ovociti) contengono una copia di ciascun autosoma.
- Ricorda che i cromosomi sessuali sono diversi tra maschi e femmine. Entrambi i gameti maschili (spermatozoi) e femminili (ovociti) contengono una copia di un cromosoma sessuale, ma negli ovociti questo cromosoma è X e nello sperma potrebbe essere X o Y.
*Si noti che queste descrizioni dei cromosomi sessuali nei maschi e nelle femmine rappresentano gli scenari più comuni. Come in quasi ogni aspetto della genetica, esistono eccezioni!,
malattia Autosomica Dominante
Quando una malattia è causata da un allele dominante di un gene, ogni persona che allele mostrerà i sintomi della malattia (supponendo penetranza completa), e solo una malattia allele deve essere ereditato per un individuo di essere colpiti. Pertanto, ogni individuo affetto deve avere un genitore affetto e il tratto appare spesso in ogni generazione; questo modello è spesso chiamato un modello di ereditarietà verticale, come in dall’alto verso il basso del pedigree., Un pedigree con individui affetti in ogni generazione è tipico delle malattie autosomiche dominanti. Tuttavia, attenzione che altri modi di ereditarietà possono anche mostrare la malattia in ogni generazione, come descritto di seguito. È anche possibile che un individuo affetto da una malattia autosomica dominante abbia una famiglia senza figli affetti, se il genitore affetto è un eterozigote. Ciò è particolarmente vero nelle piccole famiglie, dove la probabilità che ogni bambino erediti l’allele normale, piuttosto che la malattia, non è estremamente piccola., Si noti che le malattie dominanti autosomiche sono di solito rare nelle popolazioni, pertanto gli individui affetti da malattie autosomiche dominanti tendono ad essere eterozigoti (altrimenti, entrambi i genitori avrebbero dovuto essere affetti dalla stessa malattia rara). Il nanismo acondroplastico e la polidattilia sono entrambi esempi di condizioni umane che possono seguire una modalità di ereditarietà AD.
Dominante legata all’X
Nell’ereditarietà dominante legata all’X, il gene responsabile della malattia si trova sul cromosoma X e l’allele che causa la malattia è dominante rispetto all’allele normale nelle femmine. Poiché le femmine hanno il doppio dei cromosomi X dei maschi, le femmine tendono ad essere colpite più frequentemente dei maschi nella popolazione. Tuttavia, non tutti i pedigree forniscono informazioni sufficienti per distinguere X-linked e autosomica dominante., Un’indicazione definitiva che un tratto è ereditato come autosomica, e non X-linked, è che un padre affetto passa la malattia a un figlio; questo tipo di trasmissione non è possibile con X-linked dominante, dal momento che i maschi ereditano il loro cromosoma X dalle loro madri.
malattia Autosomica recessiva
le Malattie che sono ereditata come carattere autosomico recessivo richiedono che entrambi i genitori di un individuo portare almeno una copia dell’allele malattia. Con tratti autosomici recessivi, molti individui in un pedigree possono essere portatori, probabilmente senza saperlo. Rispetto ai pedigree di tratti dominanti, i pedigree autosomici recessivi tendono a mostrare meno individui affetti e sono spesso descritti come generazioni “saltanti”., Pertanto, la caratteristica principale che distingue i tratti autosomici recessivi da quelli ereditati in modo dominante è che gli individui non affetti possono aver influenzato la prole.
Recessivo legato all’X
Poiché i maschi hanno un solo cromosoma X, qualsiasi maschio che eredita un allele recessivo legato all’X ne sarà influenzato (assumendo penetranza completa)., Pertanto, nelle modalità recessive di ereditarietà legate all’X, i maschi tendono ad essere colpiti più frequentemente delle femmine in una popolazione. Ricorda che nei modelli ereditati autosomicamente entrambi i sessi tendono ad essere colpiti allo stesso modo o nei modelli dominanti X-linked le femmine sono colpite più frequentemente. Nota, tuttavia, nelle piccole dimensioni del campione tipiche delle famiglie umane, di solito non è possibile determinare con precisione se un sesso è influenzato più frequentemente di altri., D “altro canto, una caratteristica di un pedigree che può essere utilizzato per stabilire definitivamente che un modello di eredità non è X-linked recessiva è la presenza di una figlia colpita da genitori non affetti; perché avrebbe dovuto ereditare un cromosoma X da suo padre, sarebbe stato anche influenzato se l” allele era X-linked recessiva.
Eredità Y-legata e mitocondriale.
Due modalità aggiuntive sono Y-linked e ereditarietà mitocondriale.
Solo i maschi sono interessati dall’ereditarietà umana legata a Y (e da altre specie con il sistema di determinazione del sesso X / Y). C’è solo la trasmissione da padre a figlio. Questa è la modalità di ereditarietà più semplice da identificare, ma è una delle più rare perché ci sono così pochi geni situati sul cromosoma Y. Un esempio di eredità Y-linked è il fenotipo hairy-ear-rim visto in alcune famiglie indiane., Come previsto questo tratto viene trasmesso dal padre a tutti i figli e nessuna figlia. I polimorfismi del DNA del cromosoma Y possono essere usati per seguire il lignaggio maschile in famiglie numerose o attraverso antichi lignaggi ancestrali. Ad esempio, il cromosoma Y del sovrano mongolo Gengis Khan (1162-1227 CE) e i suoi parenti maschi rappresentano ~8% del lignaggio del cromosoma Y degli uomini in Asia (0,5% in tutto il mondo).
Le mutazioni nel DNA mitocondriale sono ereditate attraverso la linea materna (dalla madre). Ci sono alcune malattie umane associate a mutazioni nei geni dei mitocondri., Queste mutazioni possono colpire sia i maschi che le femmine, ma i maschi non possono trasmetterle poiché i mitocondri vengono ereditati attraverso l’uovo, non lo sperma. I polimorfismi del DNA mitocondriale sono anche usati per indagare i lignaggi evolutivi, sia antichi che recenti. A causa della somiglianza relativa della sequenza mtDNA viene utilizzato anche nell’identificazione delle specie negli studi di ecologia.
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Dr. Todd Nickle and Isabelle Barrette-Ng (Mount Royal University) Il contenuto di questa pagina è concesso in licenza secondo CC SA 3.0 licensing guidelines.,