Heterozygous הוא מונח המשמש גנטיקה לתאר כאשר שתי וריאציות של הגן (המכונה אללים) הם לזווג באותו מיקום (לוקוס) על כרומוזום . לעומת זאת, הומוזיגו הוא כאשר יש שני עותקים של אותו אלל באותו locus.
המונח הטרוזיגוזי נגזר מ"הטרו "- משמעות שונה ו"משמעותית" הקשורה לביצית מופרית (זיגוטה).
קביעת תכונות
בני אדם נקראים אורגניזמים דיפלואידים משום שיש להם שני אללים בכל מקום, עם אלל אחד בירושה מכל הורה. הזיווג הספציפי של אללים מתורגם לשינויים בתכונות הגנטיות של הפרט.
אלל יכול להיות דומיננטי או רצסיבי. אללים דומיננטיים הם אלה המבטאים תכונה גם אם יש רק עותק אחד. אללים רצסיביים יכולים רק להביע את עצמם אם יש שני עותקים.
דוגמה אחת כזו היא עיניים חומות (שהוא דומיננטי) ועיניים כחולות (שהוא רצסיבי). אם האללים הם הטרוזיגיים, האלל הדומיננטי יבטא את עצמו מעל אלל הרסיסי, ויביא לעיניים חומות. עם זאת, האדם ייחשב "מוביל" של אלל רצסיבי, כלומר אלל העין הכחולה יכול להיות מועבר לצאצאים גם אם לאדם הזה יש עיניים חומות.
אללים יכול להיות גם דומיננטי לחלוטין, צורה ביניים של ירושה שבו אלל לא באה לידי ביטוי לחלוטין על פני השני.
דוגמה לכך עשויה לכלול אלל המתאים לעור כהה (שבו יש לאדם יותר מלנין ) יחד עם אלל המתאים לעור בהיר (שבו יש פחות מלנין) ליצור טון עור אי שם בין לבין.
התפתחות מחלות
מעבר למאפיינים הפיזיים של הפרט, הזיווג של אללים הטרוזיגיים יכול לפעמים לתרגם לסיכון גבוה יותר לתנאים מסוימים, כגון מומים מולדים או הפרעות אוטוזומליות (מחלות בירושה באמצעות גנטיקה).
אם אלל הוא מוטציה (כלומר, זה פגום), מחלה יכולה להיות מועברת לצאצאים גם אם ההורה חווה סימנים של ההפרעה. בהתייחסות להטרוזיגיות, זה יכול לקחת אחת מכמה צורות:
- אם האללים הם הטרוזיגיים רצסיביים, האלל הפגום יהיה רצסיבי ולא לבטא את עצמו. במקום זאת, האדם יהיה נושא.
- אם האללים הם דומיננטיים הטרוזיגיים, האלל הפגום יהיה דומיננטי. במקרה כזה, האדם עלול או לא עלול להיות מושפע (לעומת הדומיננטיות הומוזיגית שבו האדם היה מושפע).
זוגות הטרוזיגיים אחרים פשוט מעמידים את האדם במצב בריאותי כגון מחלת צליאק וסוגים מסוימים של סרטן . זה לא אומר שאדם יקבל את המחלה; זה פשוט מציע כי הפרט נמצא בסיכון גבוה יותר. גורמים אחרים, כגון סגנון חיים וסביבה, היו גם לשחק חלק.
הפרעות גנים בודדות
הפרעות גן יחיד הן אלה הנגרמות על ידי אלל מוטציה אחת ולא שתיים. אם אלל מוטציה הוא רצסיבי, האדם בדרך כלל לא יושפעו. עם זאת, אם אלל מוטציה הוא דומיננטי, העתק מוטציה יכול לעקוף את העתק recessive ולגרום או צורות חמורות פחות של מחלה או מחלה סימפטומטית מלאה.
הפרעות גנים בודדות נדירות יחסית. בין כמה מן ההפרעות הדומיננטיות הטרוזיגויות הנפוצות יותר:
- מחלת הנטינגטון היא מחלה תורשתית הגורמת למוות של תאי מוח. המחלה נגרמת על ידי מוטציה דומיננטית באחד או שניהם אללים של גן בשם Huntingtin .
- Neurofibromatosis סוג 1 היא הפרעה בירושה שבה גידולים ברקמת העצבים להתפתח על העור, עמוד השדרה, השלד, העיניים, המוח. רק מוטציה דומיננטית אחת נדרשת כדי להפעיל את האפקט הזה.
- Hypercholesterolemia (FH) היא הפרעה תורשתית המאופיינת ברמות גבוהות של כולסטרול, במיוחד ליפופרוטאינים "רעים" בצפיפות נמוכה (LDL). היא ללא ספק הנפוצה ביותר של הפרעות אלה, המשפיעים סביב אחד מכל 500 אנשים.
לאדם עם הפרעת גנים אחת יש סיכוי של 50/50 לעבור את האלל המוטציה לילד אשר יהפוך למוביל.
אם לשני ההורים יש מוטציה רצסיבית הטרוזיגית, לילדיהם יהיה סיכוי של אחד-לארבעה לפתח את ההפרעה. הסיכון יהיה זהה בכל לידה.
אם לשני ההורים יש מוטציה דומיננטית הטרוזיגית, לילדיהם יש סיכוי של 50% לקבל את האלל הדומיננטי (סימפטומים חלקיים או מלאים), סיכוי של 25% לקבל שני אללים דומיננטיים (סימפטומים), ו -25% מהמקרים של אללים רצסיביים (ללא תסמינים).
מתחם הטרוזיגוזיות
הטרוזיגוזיות מורכבת היא המדינה שבה קיימים שני אללים שונים רצסיביים באותו מוקד, אשר יחד, יכול לגרום למחלה. אלה הן, שוב, הפרעות נדירות הקשורות לעתים קרובות גזע או אתניות. ביניהם:
- מחלת טיי-זקס היא מחלה נדירה, תורשתית הגורמת להרס תאי עצב במוח ובחוט השדרה. זוהי הפרעה משתנה מאוד שיכול לגרום למחלות במהלך הינקות, גיל ההתבגרות או בגרות מאוחר יותר. בעוד שטאי-זאקס נגרמת על ידי מוטציות גנטיות של הגן HEXA , זהו זיווג ספציפי של אללים כי בסופו של דבר קובע איזה צורה המחלה לוקחת. כמה שילובים מתורגמים למחלת ילדות; אחרים לתרגם למחלה להתפתח מאוחר יותר.
- Phenylketonuria (PKU) היא הפרעה גנטית בעיקר המשפיעה על ילדים שבהם חומר המכונה phenylalanine מצטבר במוח, גרימת התקפים, הפרעות נפשיות, ועל נכות אינטלקטואלית. יש מגוון עצום של מוטציות גנטיות הקשורות PKU, אשר זוגות מהם יכול להוביל לצורות מתון יותר חמור יותר של המחלה.
מחלות אחרות שבהן heterozygotes מורכב יכול לשחק חלק הם סיסטיק פיברוזיס, אנמיה חרמשית, ומומוכרומטוזיס (ברזל מוגזם בדם).
היתרון Heterozygote
בעוד עותק יחיד של אלל מחלה בדרך כלל לא לגרום למחלה, ישנם מקרים שבהם הוא יכול לספק הגנה מפני מחלות אחרות. זוהי תופעה המכונה יתרון heterozygote.
במקרים מסוימים, אלל יחיד יכול לשנות את הפונקציה הפיזיולוגית של אדם באופן כזה כדי להפוך את האדם עמיד בפני זיהומים מסוימים. בין הדוגמאות:
- אנמיה של מגל סלולרי היא הפרעה גנטית הנגרמת על ידי שני אללים רצסיביים. בעקבות שני אללים גורם המום והרס עצמי מהיר של כדוריות דם אדומות. לאחר רק אלל אחד יכול לגרום למצב פחות חמור שנקרא תכונה מגל התא שבו רק כמה תאים הם פגום. אלה שינויים מתונים מספיק כדי לספק הגנה טבעית נגד מלריה על ידי הרג את תאי הדם נגועים מהר יותר מאשר טפיל יכול להתרבות.
- סיסטיק פיברוזיס (CF) היא הפרעה גנטית רצסיבית שיכולה לגרום לפגיעה חמורה של הריאות ודרכי העיכול. אצל אנשים עם אללים הומוזיגיים, CF גורם להצטברות עבה ודביקה של ריר בריאות ובמערכת העיכול. אצל אנשים עם אללים הטרוזיגיים, אותו אפקט, אם כי מופחת, יכול להוריד את הפגיעות של אדם כולרה קדחת הטיפוס . על ידי הגדלת הייצור ריר, אדם הוא פחות סובל ההשפעה המזיקה של שלשול זיהומיות.
אותו אפקט עשוי להסביר מדוע אנשים עם אללים הטרוזיגיים עבור הפרעות אוטואימוניות מסוימות מופיעים בסיכון נמוך יותר לתסמינים של הפטיטיס בשלב מאוחר יותר.
> מקורות:
> אל-חלבי, א 'ואלמסי, ל' (2009) גנטיקה של מחלות אנושיות מורכבות: מדריך מעבדה (מהדורת מעבדה ראשונה). ניו יורק, ניו יורק: מעבדה קארדינג הארבור. ISBN-13: 978-0879698836.
> הברית הגנטית. (2010) הבנת גנטיקה: מחוז קולומביה מדריך לחולים ומומחים לבריאות. "נספח ז ': הפרעות גנים בודדות" . וושינגטון: מחוז קולומביה מחלקת הבריאות. PMID: 23586106
> Wynbrandt, J. and Ludman, M. (2008) האנציקלופדיה של הפרעות גנטיות ומומים מולדים (מהדורה שלישית). ניו יורק, ניו יורק: ספריית בריאות וחיים. ISBN-13: 978-0816063963.