Humangenetik

• 22 Autosomenpaare

• 1 Gonosomenpaar = XX oder XY

• beide Allele eines Gens sind identisch (homozygote Ausprägung eines Merkmals)

• Nachkommen von heterozygoten Eltern nicht uniform

• Genotypen spalten sich im Verhältnis 1:2:1 auf

Penetranz einer genetischen erkrankung besagt, wie wahrscheinlich sie bei einem Genträger tatsächlich ausbricht

= Auswertung des Karyogramms nach Anzahl und Struktur der Chromosomen

• Gesamtzahl der Chromosomen genannt

• Art der vorliegenden Gonosomen genannt

• zuletzt evtl. Anomalien

• Bsp: 46,XX normal weiblicher Karyotyp

• Bsp: 47,XY,+21 Junge mit Trisomie 21

= Fluoreszens-in-situ-Hybridisierung

• zur Erleichterung der Bewertung eines Karyogramms

• Nachweis von strukturellen Chromosomenabberationen im Gewebe

• DNA-Microarray (Array-CGH oder SNP-Array)

• Keimbahnmutation (Syn.: gametische/konstitutionelle Mutation)

• Somatische Mutation

• Mosaik-Mutation

• Uniparentale Disomie

= Mutationen, die über Eizelle bzw. Spermien an nachkommen weitergegeben

• Risiko steigt mit höherem Alter

• Mutation betrifft nur einen Teil der Körperzelle

• Bsp.: gonosomale Mosaik bei Turner-Syndrom: einige Zellen X, einige XX

• homologe Chromosomenpaare liegen von nur einem Elternteil vor

• Risiko steigt mit maternalem Alter

• Bsp.: Prader-Willi-Syndrom (Chromosom 15)

• Deletion

• Duplikation

• Inversion

• Translokation

• Verlagerung eines Chromosomenabschnittes auf ein anderes (nicht homologes Chromosom)

• Nachweis durch Karyotypisierung, speziell: Chromosomenbandanalyse

• Summe des Erbgutes bleibt gleich

• keine phänotypischen Auffälligkeiten

• erhöhtes Risiko für nachkommen mit unbalancierter Translokation

Bsp.: balancierte Robertson Translokation (45,XY/XX,rob14;21))

= verändertes Codon mit Kodierung für eine andere AS

• bereits bei einem veränderten Allel —> Erkrankung

• wenn 1 Elternteil betroffen —> Risiko für jedes Kind 50%

• Bsp.: Achondroplasie, Chorea Huntington, Marfan-Syndrom, Ehelers-Danlos-Syndrom, Myotone Dystrophie

• erst wenn beide Allele verändert —> Erkrankung

  • durch Homoyzgotie f[r ver’nderte Allel oder durch Compund/Heteroyzgotie

  • Bsp: Mukoviszidose, Phenylketonurie

• heterozygote (= gesunde) Träger der Erkrankung —> Konduktoren

• wenn beide Eltern heterozygot —> Kinder zu 25% erkrankt, 50% Konduktoren, 25% gesund

• beide Eltern homozygot (= erkankt) —> Kinder 100%

• beide X-Chromosomen verändertes Allel tragen

• sonst Konduktorinnen und phänotypisch gesund

• nur weibliche Konduktoren, da Männer mit verändertem Allel immer erkranken

• alle Töchter erkrankten Mannes bekommen verändertes X-Chromosom

• wenn ein gesundes X-Chromosom der Mutter hinzukommt —> Konduktorinnen (phänotypisch gesund)

• alle Söhne erkrankten Mannes erben Y-Chromosom und vermutlich gesundes X-Ch. der Mutter —> gesund, kein verändertes Allel

• Bsp.:

  • Farbenblindheit (Protanomalie, Deuteranomalie)

  • Hämophilie A/B

  • Muskeldystrophie Typ Duchenne und Becker-Kiener

= Anteil der heterozygoten Träger eines veränderten Allels in der Bev.

Hardy-Weinberg-Gesetz:

p2 + 2pq + q2 = 1 (= 100%)

• p bzw. p2 = Wahrscheinlichkeit, ein (p) bzw. zwei (p2) unveränderte Allele zu tragen

• 2pq = Heterozygotenfrequenz (= Wahrscheinlichkeit ein verändertes und ein nicht verändertes Allel zu tragen)

• q bzw. q2 = Wahrscheinlichkeit, ein (q) bzw. zwei (q2) veränderte Allele zu tragen

• Beispielrechnung: Eine Erkrankung mit Häufigkeit bei Neugeborenen von etwa 1:2500 (= q2, da nur homozygote Merkmalsträger erkranken)

  • q = √(q2) = √(1/2500) = 1/50 = 2%

  • p: p + q = 1 → p = 1 − q = 1 − 1/50 = 0,98 (98%) ≈ 1

  • 2pq = 2×p×q = 2×1×1/50 = 1/25 = Heterozygotenfrequenz

• beide Eltern heterozygote Träger des Merkmals

• Kind = Träger wenn homozygot (25%) oder heterozygot (50%)

1/2 = 50%

50%

2/3

1/2

• Arztvorbehalt: nur durch Ärzte angefodert

  • prädiktive (nicht-disgnostische) genetische Untersuchungen nur durch Fachärzte für Humangenetik und speziell qualifizierte Ärzte

• Bedenkzeit: zwischen genetischer Beratung und prädiktiver gen. Untesuchung muss eingeräumt werden