poligénes öröklés, epigenetika
DESCRIPTION
Poligénes öröklés, epigenetika. Dr. Falus András. MONOGÉNES ÖRÖKLŐDÉS. OLIGOGÉNES ÖRÖKLŐDÉS. POLIGÉNES ÖRÖKLŐDÉS. Szám Gyakoriság. Mendeli öröklődés szabályai szerint. Mendeli öröklődés szabályai NEM alkalmazhatóak. OLIGOGÉNES ÖRÖKLŐDÉS. A széleskörű variációk lehetséges magyarázatai - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/1.jpg)
Poligénes öröklés,epigenetika
Dr. Falus András
![Page 2: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/2.jpg)
MONOGÉNES ÖRÖKLŐDÉS
OLIGOGÉNES ÖRÖKLŐDÉS
POLIGÉNES ÖRÖKLŐDÉS
Szám
Gyakoriság
Mendeli öröklődés szabályai szerint
Mendeli öröklődés szabályai NEM alkalmazhatóak
![Page 3: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/3.jpg)
OLIGOGÉNES ÖRÖKLŐDÉSA széleskörű variációk lehetséges magyarázatai
• a géntermékek finoman szabályozott interakciókon keresztül fejtik ki hatásukat
szabályozás különféle szinteken
• transzkripció, splicing, transzláció
• fehérje folding,oligomerizáció, kompartmentalizáció
• turnover, lebomlás
• miRNS szabályozás
Példa: Cisztás fibrózis és CF modifikátor gének
![Page 4: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/4.jpg)
PÉLDÁK ÖRÖKLŐDŐ BETEGSÉGEKRETípus Gyakoriság
Multifaktoriális (Komplex)Cöliákia 1: 200Schizophrenia 1: 100Cukorbetegség II. típus 1: 50Mániás depresszió 1: 10Mellrák 1: 10 (nőkben)
MonogénesHuntington chorea AD 1:10.000Osteogenesis imperfecta AD 1:10.000Cisztás fibrózis AR 1: 3.600Fenilketonuria AR 1:12.000Duchenne izomdisztrófia XR 1: 4.500 (fiúkban)
MitokondriálisLeber-féle optikus neuropathia 1:50.000
Kromoszómális Prader-Willi szindróma deléció 1:30.000 Down kór triszómia 1:500 (általában nem öröklődő)
![Page 5: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/5.jpg)
GÉNEK
MULTIFAKTORIÁLIS JELLEGEK
KÖRNYEZET
Milyen mértékű a genetikai meghatározottság?
![Page 6: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/6.jpg)
HONNAN TUDHATÓ, HOGY EGY BETEGSÉG ÖRÖKLŐDŐ VAGY SEM?
Családi halmozódás PROBLÉMÁK A CSALÁDI HALMOZÓDÁS ÉRTÉKELÉSÉBEN
Az emberek nemcsak génjeiket,
hanem a környezetüket is átadják gyermekeiknek.
Nehéz megkülönböztetni ezeket.
Iker vizsgálatok
Örökbefogadottak vizsgálata
„memetika”
![Page 7: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/7.jpg)
Konkordancia egypetéjű és kétpetéjű ikrek között %-ban
egypetéjű kétpetéjű
bőrléc 95 49
nyúlszáj-farkastorok 40 4
pylorus stenosus 22 2
46 14skizofrénia
Inzulindependens diabetes mellitus 30 6
Minél nagyobb a konkordancia érték, annál hangsúlyosabb a gének szerepe
Mániás depresszió
70 15
csípőficam 41 3
Reumatoid artr. 30 5
90 60IQ
95 52testmagasság
Mennyire tér el a 100%-tól
Mennyire tér el az 50%-tól
IKERVIZSGÁLATOK
![Page 8: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/8.jpg)
ÖRÖKBEFOGADOTTAK VIZSGÁLATA
Annak vizsgálata, hogy egy személy betegségei tekintetében jobban hasonlít-e az örökbefogadó vagy a biológiai szüleire
– Erős konkordancia az örökbefogadó szülőkkel
a közös környezet a felelős– Erős konkordancia a biológai szülőkkel
a betegség genetikailag meghatározott
![Page 9: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/9.jpg)
DISZKONTINUUS JELLEGEK
• Megjelennek az egyénben
• Mérhetőek
KONTINUUS JELLEGEK
• vagy megjelenik a jelleg, vagy nem
• nem mérhető
• genetikai „hajlam” vagy valószínűség
![Page 10: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/10.jpg)
Gauss
Kontinuus jellegek
![Page 11: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/11.jpg)
Folytonos variabilitás soklókuszos öröklődés révén
falco.elte.hu/kvanti/
![Page 12: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/12.jpg)
Az átlagos testmagasság férfiakban
68 inch = 170 cm
Kontinuus: testmagasság
![Page 13: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/13.jpg)
Body height depends on month of birth(NATURE 19. Feb. 1998, Vol. 391: 754)
A környezet befolyásoló hatása a testmagasság alakulására
![Page 14: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/14.jpg)
Példák kontinuus jellegekre
Egészséges jelleg Beteg jelleg
• testmagasság
• testsúly
• IQ
• vérnyomás értékek
• bőrszín
• obezitás
• vérnyomás értékek
![Page 15: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/15.jpg)
A multifaktoriális „küszöb – modell”
Küszöbérték – felette betegség
átlag populáció
DISZKONTINUUS JELLEGEK
![Page 16: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/16.jpg)
átlag populáció Első fokú rokonok
Ennyivel nagyobb a rizikó a betegség kialakulására
Másod fokú rokonok
![Page 17: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/17.jpg)
• rokonsági fok – minél közelebbi, annál nagyobb a rizikó
• érintett rokonok száma – minél több, annál nagyobb a rizikó
• a betegség / malformáció súlyossága növeli a rizikót
Predikciók a betegségek és malformációk rizikójára az érintett betegek rokonságában
![Page 18: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/18.jpg)
2 2
11
1
1 1
222
3
2
2
4
Rokonsági fokok
Pl. nyúlszáj előfordulása az átlag populációhoz viszonyítva
Első fokú rokonok között
35 - 40 x
Másodfokú rokonok között
Harmadfokú rokonok között
7- 8 x
3 x
![Page 20: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/20.jpg)
Kaffka Margit Isadora Duncan
![Page 21: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/22.jpg)
Példák diszkontinuus jellegekre
Egészséges jelleg Beteg jelleg
• Speciális tehetség
Fejlődési rendellenességek
Felnőttkori betegségek
• bipoláris mániás depresszió
• epilepszia
• skizofrénia
• Diabetes mellitus I.
• reumatoid arthritis
• cardiovascularis betegségek
• nyúlajak- szájpadhasadék
• velőcsőzáródási rendellenességek
spina bifida
anencephalia
• dongaláb
• csípőficam
• szív rendellenességek
![Page 23: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/23.jpg)
I. Típusú Diabetes mellitus
• gyerekkorban manifesztálódik
• a Langerhans szigetek B-sejtjei autoimmun folyamat következtében elpusztulnak, nincs inzulin termelés
• gyakoriság: 1-400.
Magas vérnyomás• „metabolikus szindróma”
• lipidanyagcsere génjei, obezitás génjei,
Bipoláris mániás depreszió
• Szerotonin transzmisszió elégtelensége – „éhesek” a szerotonin receptorok
![Page 24: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/24.jpg)
Skizofrénia Dopaminerg rendszer hibája
![Page 25: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/25.jpg)
Pozitron emissziós tomográfia – normál és skizofrén ember agya, miközben beszél
Skizofrénia
![Page 26: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/26.jpg)
A dohányzás és a CAD ( Cardiovascular Disease) közti összefüggés
Az érfalakban a plakkok kialakulásában szerepe van oxidatív ágensek jelenlétének.
Apolipoprotein E redukáló hatással bír
Az érfalakban plakkok alakul(hat)nak ki.
DOHÁNYZÁS
Ox. égéstermékek
![Page 27: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/27.jpg)
ApoE három fő izoformájaSH csoport véd az oxidáció ellen
Két SH csoport
Egy SH csoport
Nincs SH csoport
![Page 28: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/28.jpg)
A dohányzás és a CAD ( Cardiovascular Disease) közti összefüggés
apoE2
apoE3/E3
apoE4 2,79 x –es kockázat
1,49 x –es kockázat
![Page 29: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/29.jpg)
Kétoldali nyúlajak
Szájpadhasadék
![Page 30: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/30.jpg)
Spina bifida
Anencephalia
![Page 31: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/31.jpg)
CSIPŐFICAM
![Page 32: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/32.jpg)
A veleszületett csípőficam gyakorisága
![Page 33: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/33.jpg)
DONGALÁB
![Page 34: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/34.jpg)
EPIGENETIKA
OLYAN JELENSÉGEKKEL FOGLALKOZIK, AMELYEK KÖVETKEZTÉBEN
NŐ A GENOM GENETIKAI SOKFÉLESÉGET LÉTREHOZÓ KÉPESSÉGE.
![Page 35: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/35.jpg)
GENETIKA ÉS EPIGENETIKA
Genetika Epigenetika
Stabil epigenetikus jelekInstabil epigenetikus jelek
A jelek epigenetikus öröklődése
Sejtdifferen-ciáció
DNS-szekvencia specifikus öröklődés; epigenetikus
jelek törlése Sejtosztódás
Genom Epigenom
![Page 36: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/36.jpg)
BE
BE
KI
KI
VAGY
KLASSZIKUS GENETIKA
![Page 37: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/37.jpg)
EPIGENETIKA
ÉS
BE
BE
KI
KI
![Page 38: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/38.jpg)
KIKI
KI
BE
BE
EPIGENETIKA
ÉS
![Page 39: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/39.jpg)
X INAKTIVÁCIÓGENOMIÁLIS IMPRINTINGPOZÍCIONÁLIS HATÁS
EPIGENETIKA
![Page 40: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/40.jpg)
EPIGENETIKUS MECHANIZMUSOK
• Transzkripciós• Hiszton módosítások• DNS metiláció
• Poszt-transzkripciós
![Page 41: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/41.jpg)
EPIGENETIKUS MECHANIZMUSOK
• Transzkripciós• Hiszton módosítások• DNS metiláció
• Poszt-transzkripciós
![Page 42: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/42.jpg)
EMLŐS EPIGENETIKA
NŐSTÉNYEK X KROMOSZÓMA INAKTIVÁCIÓJA
aktív
aktív
aktív
inaktív
inaktív
![Page 43: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/43.jpg)
X INAKTIVÁCIÓS VARIÁCIÓK
SZÖVET A SZÖVET B SZÖVET C
Stb.
aktív
aktív
inaktív
inaktív
![Page 44: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/44.jpg)
PÉLDA A X INAKTIVÁCIÓRA TEKNŐCTARKA NŐSTÉNYMACSKA
![Page 45: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/45.jpg)
EMLŐS EPIGENETIKA 2
GENOMIÁLIS IMPRINTING
A gének eredettől - apai vagy anyai - függőeltérő expressziója.
![Page 46: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/46.jpg)
A SEJTMAG ÁTÜLTETÉS BEBIZONYÍTOTTA, HOGY A SZÜLŐK GENOMJA NEM EKVIVALENS
Megtermékenyítettpetesejt
Gynogenota=Csak anyai genom
Androgenota=Csak apai genom
Normális fejlődés
Abnormális fejlődés
Abnormális fejlődés
![Page 47: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/47.jpg)
KONTROLLA 7. kromoszóma
disztális
részének apai duplikációja
A 7. kromoszóma
disztális részének
anyai duplikációja
placenta
![Page 48: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/48.jpg)
IMPRINTÁLT GÉNEK
VAGY
„CSENDESÍTÉSI”MECHANIZMUSOK
fehérjék
DNSmetiláció
![Page 49: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/49.jpg)
A METIL-CITOZINT FELISMERŐ
FEHÉRJÉK KÖTŐDÉSE
A KROMATIN ÁTRENDEZŐ KOMPLEXEK
ÉS A HISZTON DEACETILÁZOK KÖTŐDÉSE
ÉS AKTIVÁLÓDÁSA
A GÉN KIKAPCSOLÓ-DIK
Alberts et al. - Molecular Biology of the Cell, 2002 nyomán
A DNS METILÁCIÓ EGYEDÜL NEM ELÉG
![Page 50: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/50.jpg)
NÉHÁNY IMPRINTINGGEL KAPCSOLATOS BETEGSÉG
• mUPD7• pUPD11p15.5• mUPD14• pUPD14• mUPD15;15q11-13• pUPD15; 15q11-13
BETEGSÉG
• Silver-Russell szindróma• Beckwith-Wiedemann sz.• MatUPD14 szindróma• Pat UPD14 szindróma• Angelman szindróma• Prader-Willi szindróma
IMPRINTÁLT RÉGIÓ
![Page 51: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/51.jpg)
PRADER-WILLI SZINDRÓMA
OKA LEHET:
• Anyai UPD• Apai 15q11-13 deléció• Hibás imprinting
![Page 52: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/52.jpg)
ANGELMAN SZINDRÓMA
OKA LEHET
• Apai UPD• Anyai 15q11-13 deléció • Hibás imprinting• UBE3A mutáció
![Page 53: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/53.jpg)
Növekedés Növekedés
Az anyák a növekedéstserkentő géneket csendesítik
Az apák a növekedést gátlógéneket csendesítik
![Page 54: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/54.jpg)
AZ IMPRINTING METASTABIL
• A növekedést csendesítő gének hibás imprintingje rák
• A növekedést serkentő gének hibás imprintingje rák
![Page 55: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/55.jpg)
A SEJTMAG ÁTÜLTETÉS GYAKRAN KÁROSÍTHATJA AZ IMPRINTINGET
Megtermékenyítetlen petesejt
Testi sejt
„Klónozott”sejt
![Page 56: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/56.jpg)
Dolly halála korai öregedés imprinting hiba?
A halál oka fertőzés.
![Page 57: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/57.jpg)
AZ IN VITRO TECHNIKÁK EPIGENETIKUS HIBÁK FORRÁSAI LEHETNEK!!
![Page 58: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/58.jpg)
EPIGENETIKUS MECHANIZMUSOK
• Transzkripciós• Hiszton módosítások• DNS metiláció
• Poszt-transzkripciós• RNAi= RNS interferencia
![Page 59: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/59.jpg)
• RNS INTERFERENCIA (RNAi)
– GÉN INAKTIVÁCIÓ: SPECIFIKUS
GÉNEK ÉS FELTEHETŐEN ENDOGÉN
VÍRUSOK, TRANSZPOZONOK, RETROVÍRUSOK
miRNS
![Page 60: Poligénes öröklés, epigenetika](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022061608/56815137550346895dbf5039/html5/thumbnails/60.jpg)
X INAKTIVÁCIÓGENOMIÁLIS IMPRINTINGPOZÍCIONÁLIS HATÁS
RNS INTERFERENCIA
EPIGENETIKA
Következményük az egy alléles expresszió