rumah · Petir · Ekspresivitas dan penetrasi adalah contohnya. Penetrasi, ekspresivitas, norma reaksi gen. Aspek Warisan yang Tidak Biasa

Ekspresivitas dan penetrasi adalah contohnya. Penetrasi, ekspresivitas, norma reaksi gen. Aspek Warisan yang Tidak Biasa

Pleiotropi), tindakan ganda suatu gen, kemampuan satu faktor keturunan - sebuah gen - untuk secara bersamaan mempengaruhi beberapa karakteristik tubuh yang berbeda. Pada periode awal perkembangan Mendelisme, ketika tidak ada perbedaan mendasar antara genotipe dan fenotipe, gagasan yang berlaku adalah tindakan gen yang jelas (“satu gen - satu sifat”). Namun, hubungan antara gen dan sifat ternyata jauh lebih kompleks. Bahkan G. Mendel menemukan bahwa salah satu faktor keturunan pada tanaman kacang polong dapat menentukan berbagai ciri: warna merah pada bunga, warna abu-abu pada kulit biji, dan bercak merah muda pada pangkal daun. Selanjutnya, ditunjukkan bahwa manifestasi suatu gen dapat beragam dan hampir semua gen yang dipelajari dengan baik dicirikan oleh P., yaitu, setiap gen mempengaruhi seluruh sistem organisme yang sedang berkembang, dan setiap sifat keturunan ditentukan oleh banyak hal. gen (pada kenyataannya, seluruh genotipe). Demikianlah gen yang menentukan warna bulu tikus rumah. mempengaruhi ukuran tubuh; gen yang mempengaruhi pigmentasi mata pada ngengat penggilingan memiliki 10 lebih manifestasi morfologi dan fisiologis, dll. P. sering kali mencakup ciri-ciri yang memiliki signifikansi evolusioner—fertilitas, harapan hidup, dan kemampuan bertahan hidup dalam kondisi lingkungan ekstrem. Pada Drosophila, banyak mutasi yang dipelajari mempengaruhi kelangsungan hidup (misalnya, gen bermata putih juga mempengaruhi warna dan bentuk organ dalam, menurunkan kesuburan, dan mengurangi harapan hidup).

Ekspresi, tingkat keparahan manifestasi fenotipik gen. Beberapa gen pada hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme dicirikan oleh E. yang relatif konstan, yaitu, gen tersebut memanifestasikan dirinya kira-kira sama pada semua individu dari genotipe yang sesuai. Misalnya, pada semua tanaman gandum yang homozigot untuk gen yang menyebabkan tidak adanya tenda, akan timbul telinga tanpa tenda. Gen lain (dan tampaknya mayoritas) dibedakan dengan mengubah E. Pada kelinci dan beberapa hewan lain, terdapat gen resesif yang diketahui untuk warna Himalaya (“cerpelai”), yang menyebabkan bulu berbintik aneh (pada a latar belakang putih atau terang ujung cakar, telinga, moncong dan ekor berwarna hitam). Namun, pewarnaan ini hanya berkembang jika ras muda Himalaya dibesarkan pada suhu sedang. Pada suhu tinggi, semua bulu individu dari genotipe Himalaya yang sama berubah menjadi putih, dan pada suhu rendah menjadi hitam. Contoh ini menunjukkan bahwa E. dipengaruhi oleh faktor lingkungan, dalam hal ini suhu. Dalam kondisi lingkungan yang sama, gen E. dapat bervariasi tergantung pada lingkungan genotipe, yaitu gen lain yang mana gen tersebut merupakan bagian dari genotipe yang digabungkan. Peran gen pengubah dalam variasi E. ditunjukkan oleh kemungkinan dalam sejumlah kasus menstabilkan seni, seleksi untuk satu atau lain tingkat ekspresi karakteristik herediter dalam fenotipe. E . dan penetrasi adalah indikator utama yang saling terkait dari variabilitas fenotipik ekspresi gen, banyak digunakan dalam fenogenetika, genetika medis, pemuliaan hewan, tumbuhan dan mikroorganisme

Penetrasi indikator kuantitatif variabilitas fenotipik dalam ekspresi gen. Ini diukur (biasanya dalam %) dengan rasio jumlah individu di mana gen tertentu memanifestasikan dirinya dalam fenotipe dengan jumlah total individu yang genotipenya memiliki gen tersebut dalam keadaan yang diperlukan untuk manifestasinya (homozigot - dalam dalam kasus gen resesif atau heterozigot - dalam kasus gen dominan) . Manifestasi suatu gen pada 100% individu dengan genotipe yang sesuai disebut P. lengkap, dalam kasus lain - P. tidak lengkap. P. tidak lengkap adalah karakteristik manifestasi banyak gen pada manusia, hewan, tumbuhan, dan mikroorganisme. Misalnya, beberapa penyakit keturunan pada manusia hanya berkembang pada sebagian individu yang genotipenya mengandung gen abnormal; selebihnya, kecenderungan turun-temurun terhadap penyakit ini masih belum disadari. Generasi gen yang tidak lengkap disebabkan oleh kompleksitas dan sifat multi-tahap proses yang terjadi mulai dari aksi utama gen pada tingkat molekuler hingga pembentukan karakteristik akhir pada tingkat seluruh organisme. Gen P. dapat sangat bervariasi tergantung pada lingkungan genotipe. Melalui seleksi dapat diperoleh galur individu dengan kadar P tertentu. Rata-rata kadar P. juga bergantung pada kondisi lingkungan.

  • Pelajaran pengantar gratis;
  • Sejumlah besar guru berpengalaman (pribumi dan berbahasa Rusia);
  • Kursus BUKAN untuk jangka waktu tertentu (bulan, enam bulan, tahun), tetapi untuk jumlah pelajaran tertentu (5, 10, 20, 50);
  • Lebih dari 10.000 pelanggan yang puas.
  • Biaya satu pelajaran dengan guru berbahasa Rusia adalah dari 600 rubel, dengan penutur asli - dari 1500 rubel

Penetrasi adalah frekuensi ekspresi suatu gen. Hal ini ditentukan oleh persentase individu dalam populasi yang membawa gen di mana gen tersebut memanifestasikan dirinya. Dengan penetrasi penuh, alel resesif dominan atau homozigot muncul pada setiap individu, dan dengan penetrasi tidak lengkap, pada beberapa individu.

Ekspresivitas adalah derajat manifestasi fenotipik suatu gen sebagai ukuran kekuatan kerjanya, ditentukan oleh derajat perkembangan sifat tersebut. Ekspresivitas dapat dipengaruhi oleh gen pengubah dan faktor lingkungan. Pada mutan dengan penetrasi tidak lengkap, ekspresivitas sering berubah. Penetrasi adalah fenomena kualitatif, ekspresif bersifat kuantitatif.

Dalam dunia kedokteran, penetrasi adalah proporsi orang dengan genotipe tertentu yang memiliki setidaknya satu gejala suatu penyakit (dengan kata lain, penetrasi menentukan kemungkinan suatu penyakit, tetapi bukan tingkat keparahannya). Beberapa orang percaya bahwa penetrasi berubah seiring bertambahnya usia, seperti pada penyakit Huntington, namun perbedaan dalam timbulnya penetrasi pada usia biasanya disebabkan oleh ekspresivitas yang bervariasi. Penetrasi terkadang dipengaruhi oleh faktor lingkungan, seperti defisiensi G6PD.

Penetrasi mungkin penting dalam konseling genetik medis dalam kasus penyakit autosomal dominan. Orang sehat yang salah satu orang tuanya menderita penyakit serupa, dari sudut pandang pewarisan klasik, tidak dapat menjadi pembawa gen mutan. Namun, jika kita memperhitungkan kemungkinan penetrasi yang tidak lengkap, gambarannya benar-benar berbeda: orang yang tampak sehat dapat memiliki gen mutan yang tidak terdeteksi dan menularkannya kepada anak-anak.

Metode diagnostik gen memungkinkan untuk menentukan apakah seseorang memiliki gen mutan dan membedakan gen normal dari gen mutan yang tidak terdeteksi.

Dalam praktiknya, penentuan penetrasi seringkali bergantung pada kualitas metode penelitian, misalnya MRI dapat mendeteksi gejala penyakit yang sebelumnya tidak terdeteksi.

Dari sudut pandang medis, suatu gen dianggap bermanifestasi bahkan pada penyakit tanpa gejala jika ditemukan kelainan fungsional dari norma. Dari sudut pandang biologis, suatu gen dianggap terekspresikan jika mengganggu fungsi tubuh.

Meskipun penetrasi dan ekspresivitas lazim dibicarakan pada penyakit autosomal dominan, prinsip yang sama juga berlaku pada penyakit kromosom, resesif autosom, terkait X, dan penyakit poligenik.

Perkembangan embrio berlangsung melalui interaksi terus menerus antara faktor keturunan dan faktor eksternal. Dalam proses hubungan tersebut terbentuk suatu fenotip yang sebenarnya mencerminkan hasil pelaksanaan program turun temurun pada kondisi lingkungan tertentu. Terlepas dari kenyataan bahwa perkembangan embrio intrauterin pada mamalia terjadi dalam lingkungan yang relatif konstan dalam kondisi optimal, pengaruh faktor-faktor eksternal yang merugikan selama periode ini sama sekali tidak dikecualikan, terutama dengan meningkatnya akumulasi mereka di lingkungan karena kemajuan teknologi. Saat ini, seseorang terkena faktor kimia, fisik, biologis dan psikologis di semua periode hidupnya.

Studi eksperimental tentang perkembangan hewan telah memunculkan gagasan tentang apa yang disebut periode kritis dalam perkembangan organisme. Istilah ini mengacu pada periode ketika embrio paling sensitif terhadap efek merusak dari berbagai faktor yang dapat mengganggu perkembangan normal, yaitu. Ini adalah periode paling rendahnya resistensi embrio terhadap faktor lingkungan.

Sintesis protein sangat menentukan struktur dan fungsi tubuh.

Struktur

Manusia memiliki sekitar 20.000 gen. Gen terdapat pada kromosom di dalam inti sel dan mitokondria. Pada manusia, inti sel somatik (nongerm), dengan beberapa pengecualian (misalnya sel darah merah), biasanya memiliki 46 kromosom yang disusun menjadi 25 pasang. Setiap pasangan terdiri dari 1 kromosom dari ibu dan 1 dari ayah. 22 pasang 23 - tosome y - biasanya homolog (identik dalam ukuran, bentuk, lokasi dan jumlah gen). Pasangan kromosom seks ke-23 (X dan Y) menentukan jenis kelamin seseorang. Wanita memiliki 2 kromosom X (yang homolog) di inti sel somatik; laki-laki memiliki 1 kromosom X dan 1 Y (yang heterolog). Kromosom Y mengandung gen yang bertanggung jawab untuk diferensiasi seksual bersama dengan gen lainnya. Karena kromosom X memiliki lebih banyak gen dibandingkan kromosom Y, banyak gen pada kromosom X yang tidak berpasangan pada pria. Kariotipe adalah kumpulan lengkap kromosom dalam sel manusia.

Sel embrio (telur dan sperma) mengalami meiosis, yang mengurangi jumlah kromosom menjadi 25 - setengah jumlah sel somatik. Pada meiosis, informasi genetik yang diwarisi seseorang dari ibu dan ayahnya digabungkan kembali melalui pindah silang (pertukaran antar kromosom homolog). Ketika sel telur dibuahi oleh sperma saat pembuahan, jumlah normal 46 kromosom dikembalikan.

Gen tersusun dalam urutan linier sepanjang DNA dalam kromosom; setiap gen memiliki lokasinya sendiri, identik sepenuhnya di masing-masing 2 kromosom homolog. Gen yang menempati lokus yang sama pada setiap pasangan kromosom (1 diwarisi dari ibu dan 1 dari ayah) disebut alel. Setiap gen terdiri dari urutan DNA tertentu; 2 alel dapat memiliki beberapa urutan DNA yang berbeda. Memiliki sepasang alel identik untuk gen tertentu berarti homozigositas; Kepemilikan sepasang alel yang tidak identik disebut heterozigositas.

Fungsi gen

Gen terbuat dari DNA. Panjang suatu gen bergantung pada panjang protein yang dikodekan oleh gen tersebut. DNA adalah heliks ganda tempat nukleotida (basa) berpasangan; adenin (A) berpasangan dengan timin (T), dan guanin (G) berpasangan dengan sitosin (C). DNA ditranskripsi selama sintesis protein. Ketika DNA mereproduksi dirinya sendiri selama pembelahan sel, 1 untai DNA digunakan sebagai cetakan dari mana messenger RNA (mRNA) dibuat. RNA memiliki pasangan basa yang sama dengan DNA, hanya saja urasil (U) menggantikan timin (T). Bagian dari mRNA berjalan dari nukleus ke sitoplasma dan kemudian ke ribosom, tempat terjadinya sintesis protein. Transfer RNA (tRNA) membawa setiap asam amino ke ribosom, di mana ia ditambahkan ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh dalam urutan yang ditentukan oleh mRNA. Setelah rantai asam amino tersusun, rantai tersebut terlipat untuk menciptakan struktur 3 dimensi yang kompleks di bawah pengaruh molekul pendamping di sekitarnya.

Kode DNA ditulis dalam rangkap tiga dari 4 kemungkinan nukleotida. Asam amino spesifik dikodekan oleh triplet spesifik. Karena terdapat 4 nukleotida, maka banyaknya kemungkinan kembar tiga adalah 43 (64). Karena hanya ada 20 asam amino, maka ada kombinasi kembar tiga tambahan. Beberapa kembar tiga mengkodekan asam amino yang sama dengan kembar tiga lainnya. Kembar tiga lainnya mungkin mengkodekan elemen seperti instruksi untuk memulai atau menghentikan sintesis protein dan urutan asam amino bergabung dan berbaris.

Gen terdiri dari ekson dan intron. Ekson mengkodekan komponen asam amino dari protein jadi. Intron mengandung informasi lain yang mempengaruhi kontrol dan laju produksi protein. Ekson dan intron ditranskripsi bersama menjadi mRNA, tetapi segmen yang ditranskripsi dari intron kemudian dipotong. Transkripsi juga dikendalikan oleh antisense RNA, yang disintesis dari untaian DNA yang tidak ditranskripsi menjadi mRNA. Kromosom terdiri dari histon dan protein lain yang memengaruhi ekspresi gen (protein mana dan berapa banyak protein yang disintesis dari gen tertentu).

Genotipe mengacu pada susunan genetik dan menentukan protein mana yang dikodekan untuk produksi. Fenotipe mengacu pada keseluruhan susunan fisik, biokimia, dan fisiologis seseorang, yaitu bagaimana sel (dan organisme secara keseluruhan) berfungsi. Fenotipe ditentukan oleh jenis dan jumlah protein yang disintesis, yaitu. bagaimana gen sebenarnya diekspresikan. Ekspresi gen bergantung pada faktor-faktor seperti apakah sifat tersebut dominan atau resesif, penetrasi dan ekspresi gen, derajat diferensiasi jaringan (ditentukan oleh jenis jaringan dan umur), faktor lingkungan, faktor yang tidak diketahui, dan apakah ekspresi tersebut terbatas pada jenis kelamin atau bergantung pada kromosom. inaktivasi atau pencetakan genom. Faktor yang mempengaruhi ekspresi gen tanpa mengubah genom adalah faktor epigenetik.

Pengetahuan tentang mekanisme biokimia yang memediasi ekspresi gen berkembang pesat. Salah satu mekanismenya adalah variasi penyambungan intron (juga disebut penyambungan alternatif). Karena intron dipotong selama penyambungan, ekson juga dapat dipotong dan kemudian ekson dapat dirakit dalam banyak kombinasi, sehingga banyak mRNA berbeda yang mampu mengkodekan protein serupa tetapi berbeda. Jumlah protein yang dapat disintesis manusia melebihi 100.000, meskipun genom manusia hanya memiliki sekitar 20.000 gen. Mekanisme lain yang memediasi ekspresi gen termasuk metilasi DNA dan reaksi histon seperti metilasi dan asetilasi. Metilasi DNA cenderung membungkam suatu gen. Histon seperti gulungan tempat DNA dililitkan. Modifikasi histon, seperti metilasi, dapat meningkatkan atau menurunkan jumlah protein yang disintesis dari gen tertentu. Asetilasi histon dikaitkan dengan penurunan ekspresi gen. Untai DNA yang tidak ditranskripsi untuk membentuk mRNA juga dapat digunakan sebagai cetakan untuk sintesis RNA, yang mengontrol transkripsi untai berlawanan.

Ciri-ciri dan pola pewarisan

Tandanya bisa sesederhana warna mata atau rumit seperti kerentanan terhadap diabetes. Cacat pada satu gen dapat menyebabkan kelainan pada banyak sistem organ. Misalnya, osteogenesis imperfekta (kelainan jaringan ikat yang sering disebabkan oleh kelainan pada gen yang mengkode sintesis kolagen) dapat menyebabkan kelemahan tulang, tuli, bagian putih mata kebiruan, displasia gigi, sendi hipermobilitas, dan kelainan katup jantung.

Konstruksi silsilah keluarga. Silsilah keluarga (silsilah keluarga) dapat direpresentasikan sebagai representasi grafis dari pola pewarisan. Ini juga banyak digunakan dalam konseling genetik. Silsilah keluarga menggunakan simbol-simbol umum untuk mewakili anggota keluarga dan informasi terkait tentang kesehatan mereka. Beberapa kelainan keluarga dengan fenotipe yang sama memiliki pola pewarisan ganda.

Cacat gen tunggal

Jika ekspresi suatu sifat hanya memerlukan satu salinan gen (1 alel), maka sifat tersebut dianggap dominan. Jika ekspresi suatu sifat memerlukan dua salinan gen (2 alel), sifat tersebut dianggap resesif. Pengecualiannya adalah penyakit terkait X. Karena laki-laki biasanya tidak memiliki alel berpasangan untuk mengimbangi efek sebagian besar alel pada kromosom X, alel kromosom X diekspresikan pada laki-laki meskipun sifat tersebut resesif.

Banyak penyakit spesifik telah dijelaskan sebelumnya.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ekspresi gen

Banyak faktor yang dapat mempengaruhi ekspresi gen. Beberapa di antaranya menyebabkan ekspresi sifat menyimpang dari pola yang diprediksi oleh pewarisan Mendel.

Penetrasi dan ekspresif. Penetrasi adalah ukuran seberapa sering suatu gen diekspresikan. Ini didefinisikan sebagai persentase orang yang memiliki gen dan mengembangkan fenotip yang sesuai. Sebuah gen dengan penetrasi yang tidak lengkap (rendah) tidak dapat diekspresikan bahkan ketika sifat tersebut dominan atau resesif dan gen yang bertanggung jawab atas sifat tersebut terdapat pada kedua kromosom. Penetrasi gen yang sama mungkin berbeda dari orang ke orang dan mungkin bergantung pada usia orang tersebut. Bahkan ketika alel abnormal tidak diekspresikan (non-penetrance), pembawa alel abnormal yang sehat dapat menularkannya kepada anak-anak yang mungkin mengalami kelainan klinis. Dalam kasus seperti ini, gender verbatim melewatkan satu generasi. Namun, beberapa kasus nonpenetrasi disebabkan oleh ketidaktahuan pemeriksa atau kegagalan dalam mengenali manifestasi ringan dari penyakit tersebut. Pasien dengan ekspresi minimal terkadang dianggap mengidap varian penyakitnya.

Ekspresivitas adalah sejauh mana suatu gen diekspresikan dalam satu individu. Hal ini dapat diklasifikasikan sebagai persentase; misalnya, ketika suatu gen 50% ekspresif, hanya separuh fungsinya yang ada atau tingkat keparahannya hanya separuh dari apa yang akan terjadi jika ekspresi penuh. Ekspresivitas dapat dipengaruhi oleh lingkungan dan gen lain, sehingga individu yang memiliki gen yang sama mungkin memiliki fenotipe yang berbeda. Ekspresivitas dapat bervariasi bahkan di antara anggota keluarga yang sama.

Warisan terkait seks. Suatu sifat yang hanya muncul pada satu jenis kelamin disebut terpaut seks. Warisan terbatas jenis kelamin, mungkin lebih tepat disebut pewarisan bias jenis kelamin, mengacu pada kasus-kasus khusus di mana hormon seks dan perbedaan fisiologis lainnya antara pria dan wanita mengubah ekspresivitas dan penetrasi suatu gen. Misalnya, kebotakan dini (dikenal dengan kebotakan pola pria) merupakan sifat autosomal dominan, namun kebotakan seperti ini jarang terjadi pada wanita, dan biasanya hanya terjadi setelah menopause.

Pencetakan genom. Pencetakan genom adalah ekspresi diferensial materi genetik tergantung pada apakah materi tersebut diwarisi dari ayah atau ibu. Kebanyakan autosom mengekspresikan alel orang tua dan ibu. Namun, pada kurang dari 1% alel, ekspresi hanya mungkin terjadi dari alel ayah atau ibu. Pencetakan genom biasanya ditentukan oleh efek

yang dapat terjadi pada perkembangan gamet. Perubahan seperti metilasi DNA dapat menyebabkan alel ibu atau ayah tertentu diekspresikan pada tingkat yang berbeda-beda. Penyakit ini tampaknya dapat melewati satu generasi jika pencetakan genom mencegah ekspresi alel penyebab penyakit. Pencetakan yang rusak, seperti aktivasi atipikal atau pembungkaman alel, dapat menyebabkan penyakit.

kodominan. Kedua alel kodominan diamati. Dengan demikian, fenotipe heterozigot berbeda dengan homozigot mana pun. Misalnya, jika seseorang memiliki 1 alel yang mengkode golongan darah A dan 1 alel yang mengkode golongan darah B, maka orang tersebut akan memiliki darah kedua jenis tersebut (golongan darah AB).

Inaktivasi kromosom. Pada wanita yang memiliki lebih dari 1 kromosom X (kecuali sel telur), semua kecuali satu kromosom X dinonaktifkan; itu. sebagian besar alel pada kromosom tidak diekspresikan. Inaktivasi terjadi secara individual di setiap sel pada awal kehidupan intrauterin, terkadang kromosom X dari ibu menjadi tidak aktif, dan terkadang kromosom X dari ayah menjadi tidak aktif. Terkadang sebagian besar inaktivasi kromosom X berasal dari salah satu orang tua, yang disebut inaktivasi kromosom X miring. Bagaimanapun, setelah inaktivasi terjadi dalam sebuah sel, semua keturunan sel tersebut memiliki inaktivasi kromosom X yang sama.

Namun, beberapa alel diekspresikan pada kromosom X yang tidak aktif. Banyak dari alel ini ditemukan pada daerah kromosom yang sesuai dengan daerah kromosom Y (dan karenanya disebut daerah pseudoautosomal karena pria dan wanita menerima 2 salinan daerah ini).

Aspek Warisan yang Tidak Biasa

Beberapa situasi menunjukkan pewarisan yang menyimpang, sering kali disebabkan oleh perubahan gen atau kromosom. Namun, beberapa variasi ini, seperti mosaikisme, sangat umum, sedangkan variasi lainnya, seperti polimorfisme, sangat umum sehingga dapat dianggap sebagai varian normal.

Mutasi dan polimorfisme. Variasi DNA dapat terjadi secara spontan atau sebagai respons terhadap kerusakan sel (misalnya radiasi, obat mutagenik, virus). Beberapa di antaranya diperbaiki melalui mekanisme koreksi kesalahan DNA seluler. Yang lainnya tidak dan selanjutnya dapat ditransfer ke sel yang direproduksi; dalam kasus seperti itu perubahannya disebut mutasi. Namun, keturunannya hanya dapat mewarisi mutasi jika sel germinalnya terpengaruh. Mutasi mungkin unik pada individu atau keluarga. Kebanyakan mutasi jarang terjadi. Polimorfisme dimulai sebagai mutasi. Ini adalah perubahan DNA yang umum terjadi pada suatu populasi (prevalensi lebih besar dari 1%) karena prevalensi yang cukup atau mekanisme lain. Kebanyakan dari mereka stabil dan tidak signifikan. Contoh tipikalnya adalah golongan darah manusia (A, B, AB dan O).

Mutasi (dan polimorfisme) melibatkan perubahan acak pada DNA. Kebanyakan dari mereka mempunyai pengaruh yang kecil terhadap fungsi sel. Ada yang mengubah fungsi sel, biasanya dengan cara yang berbahaya, dan ada pula yang mematikan sel. Contoh perubahan fungsi sel yang merugikan adalah mutasi yang menyebabkan kanker dengan menciptakan onkogen atau dengan mengubah gen penekan tumor. Dalam kasus yang jarang terjadi, perubahan fungsi sel memberikan keuntungan kelangsungan hidup. Mutasi ini kemungkinan besar akan menyebar. Mutasi yang menyebabkan penyakit sel sabit memberikan resistensi terhadap malaria. Resistensi ini memberikan keuntungan untuk bertahan hidup di daerah endemis malaria dan seringkali berakibat fatal. Namun, selain menyebabkan gejala dan komplikasi penyakit sel sabit, mutasi biasanya juga menimbulkan efek berbahaya jika berada dalam keadaan homozigot.

Kapan dan pada jenis sel apa mutasi terjadi dapat menjelaskan beberapa gangguan dalam urutan pewarisan. Biasanya, kelainan autosomal dominan diperkirakan terjadi pada salah satu atau kedua orang tua yang terkena dampak. Namun, beberapa kelainan dengan pewarisan autosomal dominan dapat muncul kembali (pada orang yang orang tuanya memiliki fenotip normal). Misalnya, sekitar 80% penderita dwarfisme akondroplastik tidak memiliki riwayat keluarga dwarfisme. Pada banyak individu ini, mekanismenya adalah mutasi spontan yang terjadi pada awal kehidupan embrio mereka. Dengan demikian, keturunan lainnya tidak memiliki peningkatan risiko gangguan tersebut. Namun, pada beberapa di antaranya, kelainan tersebut berkembang karena mutasi pada sel germinal orang tua (misalnya, gen dominan autosomal pada orang tua yang fenotipnya normal). Jika demikian, maka keturunan lain memiliki risiko lebih tinggi untuk mewarisi mutasi tersebut.

Mosaik. Mosaikisme terjadi ketika seseorang, mulai dari satu sel telur yang telah dibuahi, mengembangkan lebih dari dua garis sel yang berbeda genotipe. Mosaikisme adalah konsekuensi normal dari inaktivasi kromosom X pada wanita; pada sebagian besar wanita, beberapa sel memiliki kromosom X ibu yang tidak aktif dan sel lainnya memiliki kromosom X ayah yang tidak aktif. Mosaikisme juga bisa disebabkan oleh mutasi. Karena perubahan ini dapat ditularkan ke sel yang diciptakan selanjutnya, organisme multiseluler besar memiliki subklon sel yang memiliki beberapa genotipe berbeda.

Mosaikitas dapat dikenali sebagai penyebab kelainan yang mengalami perubahan fokus. Misalnya, sindrom Albright dikaitkan dengan perubahan displastik yang tidak merata pada tulang, kelainan kelenjar endokrin, perubahan pigmentasi fokal, dan terkadang disfungsi jantung atau hati. Munculnya mutasi Albright di semua sel akan menyebabkan kematian dini, namun penderita mosaikisme bertahan hidup karena jaringan normal mendukung jaringan abnormal. Kadang-kadang, ketika orang tua yang mengidap penyakit monogenik tampak memiliki bentuk penyakit yang ringan, penyakit tersebut sebenarnya merupakan mosaik; keturunan orang tua akan terkena dampak yang lebih parah jika mereka menerima sel germinal dengan alel mutan sehingga memiliki kelainan pada setiap sel.

Kelainan kromosom paling sering berakibat fatal bagi janin. Namun, mosaikisme kromosom diamati pada beberapa embrio, menghasilkan sejumlah sel normal secara kromosom yang memungkinkan keturunannya dilahirkan hidup. Mosaikisme kromosom dapat dideteksi melalui pengujian genetik prenatal, khususnya melalui pengambilan sampel vili korionik.

Kromosom ekstra atau hilang. Jumlah autosom yang tidak normal biasanya menyebabkan patologi yang parah. Misalnya, autosom ekstra biasanya menyebabkan kelainan seperti sindrom Down dan sindrom parah lainnya, atau bisa berakibat fatal bagi janin. Tidak adanya autosom selalu berakibat fatal bagi janin. Kelainan kromosom biasanya dapat didiagnosis sebelum kelahiran.

Karena inaktivasi kromosom X, memiliki jumlah kromosom X yang abnormal umumnya merupakan masalah yang tidak terlalu serius dibandingkan memiliki jumlah autosom yang abnormal. Misalnya, kelainan yang disebabkan oleh tidak adanya satu kromosom X biasanya relatif kecil (misalnya sindrom Turner) Selain itu, wanita dengan tiga kromosom X seringkali normal secara fisik dan mental; hanya satu kromosom X dari materi genetik yang aktif sepenuhnya, meskipun seorang wanita memiliki lebih dari dua kromosom X (kromosom X tambahan juga tidak aktif sebagian).

Disomi uniparental. Disomi uniparental terjadi ketika kedua kromosom diwarisi hanya dari satu orang tua.

Translokasi kromosom. Translokasi kromosom adalah pertukaran bagian kromosom antara kromosom yang tidak berpasangan (non-homolog). Jika kromosom bertukar bagian materi genetik yang sama, translokasi disebut seimbang. Translokasi yang tidak seimbang mengakibatkan hilangnya materi kromosom, biasanya lengan pendek dari dua kromosom yang terkondensasi, hanya menyisakan 45 kromosom; kebanyakan orang dengan translokasi secara fenotip normal. Namun, translokasi dapat menyebabkan atau berkontribusi terhadap terjadinya leukemia (leukemia myeloid akut [AML], atau leukemia myeloid kronis) atau sindrom Down. Translokasi dapat meningkatkan risiko terjadinya kelainan kromosom pada keturunannya, terutama translokasi yang tidak seimbang. Karena kelainan kromosom seringkali berakibat fatal bagi embrio atau janin, translokasi orang tua dapat menyebabkan keguguran atau infertilitas berulang yang tidak dapat dijelaskan.

Triplet (trinukleotida) pelanggaran berulang. Ketika jumlah kembar tiga meningkat secara signifikan, gen tersebut berhenti berfungsi secara normal. Gangguan triplet jarang terjadi tetapi menyebabkan sejumlah kelainan neurologis (misalnya miotonia distrofi, keterbelakangan mental Fragile X), terutama yang berhubungan dengan sistem saraf pusat. Gangguan pengulangan triplet dapat dideteksi menggunakan teknik analisis DNA.

Mutasi DNA mitokondria

Sitoplasma setiap sel mengandung beberapa ratus mitokondria. Untuk tujuan praktis, semua mitokondria diwarisi dari sitoplasma sel telur, sehingga DNA mitokondria hanya berasal dari ibu.

Gangguan mitokondria mungkin berhubungan dengan mutasi pada DNA mitokondria atau inti (misalnya penghapusan, duplikasi, mutasi). Jaringan berenergi tinggi (misalnya otot, jantung, otak) mempunyai risiko khusus akibat disfungsi akibat kelainan mitokondria. Mutasi spesifik pada DNA mitokondria menyebabkan manifestasi yang khas. Gangguan mitokondria sama-sama umum terjadi pada pria dan wanita.

Gangguan mitokondria dapat terjadi pada banyak penyakit umum, seperti beberapa jenis penyakit Parkinson (melibatkan penghapusan mitokondria dalam jumlah besar di sel ganglia basal) dan berbagai jenis kelainan otot.

Pola pewarisan ibu menjadi ciri kelainan DNA mitokondria. Dengan demikian, semua keturunan perempuan yang sakit berisiko mewarisi kelainan.

Teknologi diagnostik genetik

Teknologi diagnostik genetik berkembang pesat. DNA atau RNA dapat diamplifikasi dengan menggunakan PCR untuk membuat banyak salinan gen atau segmen gen.

Penyelidikan genetik dapat digunakan untuk mencari segmen tertentu dari DNA normal atau bermutasi. Segmen DNA yang diketahui dapat diklon dan kemudian diberi label dengan label radioaktif atau fluoresen; segmen ini kemudian dihubungkan ke sampel uji. DNA berlabel mengikat segmen DNA komplementernya dan dapat dideteksi dengan mengukur radioaktivitas atau jumlah dan jenis fluoresensi. Pemeriksaan genetik dapat mendeteksi berbagai penyakit sebelum dan sesudah kelahiran. Di masa depan, pemeriksaan genetik kemungkinan akan digunakan untuk menguji beberapa penyakit genetik utama pada manusia secara bersamaan.

Microarray adalah alat baru yang ampuh yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi mutasi pada DNA, potongan RNA, atau protein. Sebuah chip tunggal dapat menguji 30.000 perubahan DNA yang berbeda hanya dengan menggunakan satu sampel.

Aplikasi klinis genetika

Memahami penyakitnya

Genetika telah berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang banyak penyakit, terkadang memungkinkan adanya perubahan dalam klasifikasinya. Misalnya, klasifikasi banyak ataksia spinocerebellar telah diubah dari kelompok berdasarkan kriteria klinis menjadi kelompok berdasarkan kriteria genetik.Ataksia spinocerebellar (SCA) adalah ataksia autosomal dominan utama.

Diagnostik

Pengujian genetik digunakan untuk mendiagnosis banyak penyakit (misalnya sindrom Turner, sindrom Klinefelter, hemochromatosis). Diagnosis kelainan genetik sering kali menunjukkan bahwa kerabat pasien harus diskrining untuk mengetahui adanya cacat genetik atau status karier.

Skrining genetik

Skrining genetik dapat diindikasikan pada kelompok yang berisiko terkena penyakit genetik tertentu. Kriteria skrining genetik yang umum:

  • pola pewarisan genetik yang diketahui;
  • terapi yang efektif;
  • tes skrining cukup andal, andal, sensitif dan spesifik, non-invasif dan aman.

Prevalensi pada populasi tertentu harus cukup tinggi untuk membenarkan biaya skrining.

Salah satu tujuan skrining genetik prenatal adalah untuk mengidentifikasi heterozigot orang tua tanpa gejala yang membawa gen penyakit resesif. Misalnya, orang Yahudi Ashkenazi diskrining untuk penyakit Tay-Sachs, orang kulit hitam diskrining untuk penyakit sel sabit, dan beberapa kelompok etnis diskrining untuk penyakit thalassemia. Jika pasangan heterozigot juga heterozigot, maka pasangan tersebut berisiko mempunyai anak yang sakit. Jika risikonya cukup tinggi, diagnosis prenatal (misalnya dengan amniosentesis, pengambilan sampel vili korionik, pengambilan sampel darah tali pusat, pengambilan sampel darah ibu, atau pencitraan janin) dapat dilakukan. Dalam beberapa kasus, kelainan genetik yang didiagnosis sebelum lahir dapat diobati, sehingga mencegah terjadinya komplikasi. Misalnya, diet khusus atau terapi pengganti dapat meminimalkan atau menghilangkan efek fenilketonuria, galaktosemia, dan hipotiroidisme. Penggunaan kortikosteroid pada ibu prenatal dapat mengurangi keparahan hipoplasia adrenal virilisasi kongenital.

Skrining mungkin cocok untuk orang-orang dengan riwayat keluarga yang mengidap penyakit bawaan dominan yang muncul di kemudian hari, seperti penyakit Huntington atau kanker yang berhubungan dengan kelainan gen BRCA1 atau BRCA2. Skrining memperjelas risiko seseorang terkena penyakit ini, sehingga dapat merencanakan skrining atau terapi pencegahan yang lebih sering.

Skrining juga dapat dilakukan bila ada anggota keluarga yang didiagnosis menderita kelainan genetik. Seseorang yang teridentifikasi sebagai pembawa virus dapat membuat keputusan yang tepat mengenai reproduksi.

Perlakuan

Memahami dasar genetik dan molekuler suatu penyakit dapat membantu memandu terapi. Misalnya, pembatasan pola makan dapat menghilangkan senyawa beracun pada pasien dengan kelainan genetik tertentu seperti fenilketonuria atau homosistinuria. Vitamin atau zat lain dapat mengubah jalur biokimia sehingga mengurangi kadar racun senyawa tersebut, misalnya folat (asam folat) mengurangi kadar homosistein pada orang dengan polimorfisme methylenetetrahydrofolate reduktase. Terapi mungkin melibatkan penggantian senyawa yang kekurangan atau memblokir jalur yang terlalu aktif.

Farmakogenomik. Farmakogenomik adalah ilmu tentang bagaimana karakteristik genetik mempengaruhi respons terhadap obat. Salah satu aspek farmakogenomik adalah bagaimana gen mempengaruhi farmakokinetik. Karakteristik genetik seseorang dapat membantu memprediksi respons terhadap pengobatan. Misalnya, metabolisme warfarin sebagian ditentukan oleh varian gen enzim CYP2C9, dan oleh vitamin K protein kompleks 1 epoksida reduktase. Perubahan genetik (seperti produksi UDP [uridine diphosphate] glucoronosyltransferase-lAl) juga membantu memprediksi apakah obat kanker irinotecan akan memiliki efek samping.

Aspek lain dari farmakogenomik adalah farmakodinamik (bagaimana obat berinteraksi dengan reseptor sel). Karakteristik genetik dan reseptor pada jaringan yang rusak dapat membantu menetapkan target yang lebih jelas untuk pengembangan obat (misalnya obat antikanker). Misalnya, trastuzumab dapat menargetkan reseptor sel kanker spesifik pada kanker payudara metastatik yang memperkuat gen HER2I. Kehadiran kromosom Philadelphia pada pasien dengan leukemia myelocytic kronis (CML) membantu memandu kemoterapi.

Terapi gen. Terapi gen secara umum dapat dianggap sebagai pengobatan apa pun yang mengubah fungsi suatu gen. Namun, terapi gen chaao dipandang secara khusus sebagai memasukkan gen normal ke dalam sel seseorang yang tidak memiliki gen normal tersebut karena kelainan genetik. Gen normal dapat dibuat menggunakan PCR dari DNA normal yang disumbangkan oleh orang lain. Karena sebagian besar kelainan genetik bersifat resesif, gen normal yang dominan biasanya disisipkan. Saat ini, terapi penyisipan gen mungkin paling efektif untuk mencegah atau mengobati cacat gen tunggal seperti fibrosis kistik.

Salah satu cara untuk mentransfer DNA ke dalam sel inang adalah transfeksi virus. DNA normal dimasukkan ke dalam virus, yang kemudian mentransfeksi sel inang, sehingga mentransfer DNA ke dalam inti sel. Beberapa kekhawatiran mengenai penyisipan menggunakan virus mencakup reaksi terhadap virus, hilangnya DNA normal baru secara cepat (kegagalan bereplikasi), dan rusaknya pertahanan terhadap virus oleh antibodi yang diproduksi terhadap protein yang ditransfusikan, yang dikenali oleh sistem kekebalan sebagai benda asing. Metode transfer DNA lainnya menggunakan liposom, yang diambil oleh sel inang dan dengan demikian mengirimkan DNA mereka ke dalam inti sel. Potensi masalah dengan metode penyisipan liposom termasuk ketidakmampuan menyerap liposom ke dalam sel, degradasi DNA normal baru yang cepat, dan hilangnya integrasi DNA dengan cepat.

Ekspresi gen dapat diubah dengan menggunakan teknologi antisense daripada memasukkan gen normal, misalnya obat dapat digabungkan dengan bagian DNA tertentu untuk mencegah atau mengurangi ekspresi gen. Teknologi antisense saat ini sedang diuji untuk terapi kanker namun masih dalam tahap percobaan. Namun, terapi ini tampaknya lebih menjanjikan dibandingkan terapi penyisipan gen karena tingkat keberhasilan penyisipan mungkin lebih tinggi dan komplikasinya mungkin lebih sedikit.

Pendekatan lain terhadap terapi penyisipan gen adalah dengan mengubah ekspresi gen secara kimia (misalnya dengan mengubah metilasi DNA). Metode tersebut telah diuji secara eksperimental dalam pengobatan kanker. Modifikasi kimia juga dapat mempengaruhi pencetakan genom, meskipun efek ini tidak jelas.

Secara eksperimental, terapi gen juga sedang dipelajari dalam bedah transplantasi. Mengubah gen organ yang ditransplantasikan agar lebih kompatibel dengan gen penerima akan mengurangi kemungkinan penolakan (dan oleh karena itu kebutuhan akan obat imunosupresif). Namun, proses ini sangat jarang berhasil.

Perdebatan etis di bidang genetika

Ada kekhawatiran bahwa informasi genetik dapat disalahgunakan untuk melakukan diskriminasi (misalnya, dengan menolak asuransi kesehatan atau pekerjaan) terhadap orang-orang yang memiliki faktor risiko genetik untuk penyakit tertentu. Permasalahannya mencakup privasi informasi genetik seseorang dan apakah pengujian itu wajib

Ada dukungan luas untuk skrining prenatal untuk kelainan genetik yang menyebabkan kelainan serius, namun ada kekhawatiran bahwa skrining juga dapat digunakan untuk memilih sifat-sifat yang diinginkan secara estetika (misalnya penampilan fisik, kecerdasan).

Kloning sangat kontroversial. Penelitian pada hewan menunjukkan bahwa kloning jauh lebih mungkin menyebabkan cacat fatal atau masalah kesehatan yang serius dibandingkan metode alami. Menciptakan manusia melalui kloning pada dasarnya tidak etis, umumnya ilegal, dan sulit secara teknis.

EKSPRESI EKSPRESI

(dari bahasa Latin expressio - ekspresi), derajat fenotipik. manifestasi alel yang sama dari gen tertentu pada individu yang berbeda. Istilah "E." diperkenalkan oleh N.V. Timofeev-Resovsky pada tahun 1927. Dengan tidak adanya variabilitas suatu sifat yang dikendalikan oleh alel tertentu, mereka berbicara tentang E. konstan, jika tidak - tentang variabel (variabel) E. Alel terurai. gen dapat dikarakterisasi dengan cara yang berbeda-beda derajat E., misalnya. alel sistem golongan darah ABO pada manusia memiliki E. yang hampir konstan, dan alel yang menentukan warna mata memiliki variabel E. Klasik. Contoh variabel E. adalah manifestasi mutasi resesif yang mengurangi jumlah segi mata pada Drosophila (pada lalat berbeda yang homozigot untuk mutasi ini, sejumlah variabel segi diamati, hingga tidak ada sama sekali). Fenomena variabel E. didasarkan pada berbagai faktor. alasan: pengaruh kondisi eksternal. lingkungan (lihat MODIFIKASI) dan genotipe. lingkungan (dalam kondisi lingkungan yang sama, suatu alel dapat memanifestasikan dirinya secara berbeda, bergantung pada kombinasinya dengan alel gen lain). E. adalah salah satu yang utama. indikator fenotipik variabilitas ekspresi gen, banyak digunakan dalam fenogenetika, madu. genetika, seleksi. Derajat E. diukur secara kuantitatif dengan menggunakan statistik. indikator. Dalam kasus E. yang sangat bervariasi (hingga tidak adanya manifestasi sifat pada individu tertentu), karakteristik tambahan dari manifestasi gen digunakan - penetrasi.

.(Sumber: “Biological Encyclopedic Dictionary.” Pemimpin redaksi M.S. Gilyarov; Dewan Editorial: A.A. Babaev, G.G. Vinberg, G.A. Zavarzin, dan lainnya - edisi ke-2, dikoreksi - M.: Sov. Encyclopedia, 1986.)


Sinonim:

Lihat apa itu “EKSPRESIF” di kamus lain:

    Lihat ekspresi Kamus sinonim dari bahasa Rusia. Panduan praktis. M.: bahasa Rusia. Z.E.Alexandrova. 2011. ekspresi kata benda, jumlah sinonim: 13 ... Kamus sinonim

    - (dalam genetika) tingkat ekspresi suatu sifat yang ditentukan oleh gen tertentu. Dapat bervariasi tergantung pada genotipe di mana gen tersebut dimasukkan dan kondisi lingkungan... Kamus Ensiklopedis Besar

    - [re], ekspresif, jamak. tidak, perempuan (buku). terganggu kata benda untuk ekspresif. Ekspresifitas ucapan. Kamus penjelasan Ushakov. D.N. Ushakov. 1935 1940 … Kamus Penjelasan Ushakov

    EKSPRESIF, oh, oh; ven, vna (buku). Mengandung ekspresi, ekspresif. Sarana bicara yang ekspresif. Kamus penjelasan Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992 … Kamus Penjelasan Ozhegov

    EKSPRESI- (dari bahasa Latin expressio ekspresif) suatu gen, tingkat manifestasi fenotipik suatu gen. Kamus ensiklopedis ekologi. Chisinau: Kantor editorial utama Ensiklopedia Soviet Moldavia. aku. Dedu. 1989 ... Kamus ekologi

    EKSPRESI- (dari bahasa Latin mengungkapkan secara ekspresif, jelas) dalam linguistik, ciri-ciri satuan kebahasaan dan tuturan bertindak sebagai sarana untuk mengungkapkan sikap evaluatif subyektif (pribadi) penutur terhadap isi atau penerima tuturan; E. ditingkatkan dengan paralinguistik... ... Ensiklopedia psikologi yang bagus

    ekspresi- - Topik ekspresivitas EN bioteknologi... Panduan Penerjemah Teknis

    Ekspresi- * ekspresivitas * ekspresivitas derajat manifestasi fenotipik gen tertentu (alel) sebagai ukuran kekuatan aksinya, ditentukan secara statistik oleh derajat perkembangan suatu sifat (lihat). Gen E. pada kedua jenis kelamin bisa sama atau berbeda,... ... Genetika. kamus ensiklopedis

    Ekspresi- (dari ekspresi Latin expressio) seperangkat fitur semantik dan gaya dari suatu unit bahasa yang memastikan kemampuannya untuk bertindak dalam tindakan komunikatif sebagai sarana ekspresi subjektif dari sikap pembicara terhadap konten atau... ... Kamus ensiklopedis linguistik

    EKSPRESI- Derajat manifestasi stenotipe suatu gen sebagai ukuran kekuatan kerjanya, ditentukan oleh tingkat perkembangan sifat tersebut. Ekspresivitas suatu gen pada individu yang berbeda bisa sama atau berbeda, konstan atau berubah. Ekspresivitas dipengaruhi oleh gen... ... Istilah dan definisi yang digunakan dalam pemuliaan, genetika dan reproduksi hewan ternak

Buku

  • Analisis teks linguistik. Ekspresi. Buku teks untuk gelar sarjana dan magister, V.A.Maslova Buku ini mengungkapkan isu-isu terpenting dalam teori dan praktik analisis linguistik tentang ekspresi teks sastra. Para penulis mengusulkan konsep asli ekspresi berdasarkan...

EKSPRESIF GEN (Latin expressus eksplisit, ekspresif; gen; ekspresi gen sinonim) - derajat atau ukuran manifestasi fenotipik suatu gen, yaitu derajat dan (atau) sifat ekspresi sifat herediter pada individu dari genotipe tertentu di mana sifat tersebut diwujudkan. Ekspresivitas suatu gen berkaitan erat dengan penetrasi (lihat Penetrasi suatu gen), atau manifestasi, suatu gen (lihat), serta kekhususannya. Bersama-sama, penetrasi dan ekspresivitas mencirikan variabilitas ekspresi fenotipik gen.

Konsep “ekspresivitas gen” diperkenalkan ke dalam literatur ilmiah oleh N.V. Timofeev-Resovsky dan ahli saraf Jerman O. Vogt, yang pertama kali menggunakannya dalam karya bersama mereka yang diterbitkan pada tahun 1926. Kebutuhan untuk memperkenalkan konsep ini disebabkan oleh fakta bahwa istilah “genotipe” secara jelas dan seragam mendefinisikan himpunan hanya gen-gen yang mengontrol sifat-sifat keturunan tertentu yang tidak berubah sepanjang hidup seseorang (lihat Genotipe). Ciri-ciri tersebut antara lain golongan darah (lihat Golongan Darah), antigen eritrosit dan leukosit manusia dan hewan (lihat Antigen), dll. Namun, lebih sering terjadi bahwa keberadaan gen tertentu dalam genotipe adalah suatu keharusan. , tetapi bukan kondisi yang cukup untuk kemiripan lengkap antara pembawa gen tertentu menurut sifat yang bersangkutan. Pada beberapa individu yang merupakan pembawa gen tersebut (dalam keadaan homozigot untuk gen resesif, dan dalam keadaan heterozigot untuk gen dominan), gen tersebut mungkin tidak muncul sama sekali (yang disebut penetrasi tidak lengkap), dan pada beberapa individu yang memiliki gen tersebut. gen muncul, ekspresinya mungkin berbeda, yaitu ekspresi gen ini dapat bervariasi (yang disebut ekspresi gen variabel).

Ekspresi gen variabel terkenal dalam genetika medis (lihat). Jadi, sindrom Marfan lengkap (lihat sindrom Marfan) ditandai dengan arachnodactyly (lihat), kelemahan sendi, pembentukan aneurisma aorta dan paru, subluksasi atau dislokasi lensa, kifosis (lihat), skoliosis (lihat), dll. , kasus manifestasi pada satu pasien, semua irisan, tanda-tanda karakteristik sindrom Marfan jarang terjadi. Kasus sindrom Marfan “tidak lengkap” lebih sering terjadi, dan bahkan dalam satu keluarga, kompleks gejalanya biasanya berbeda untuk anggota keluarga yang berbeda.

Manifestasi kelompok polimorfik dari sifat-sifat serupa, yang disebabkan oleh berbagai alasan genetik, harus dibedakan dari berbagai ekspresivitas satu gen (lihat Genokopi). Misalnya, dalam genetika medis dikenal kelompok polimorfik bentuk (setidaknya 7) ​​sindrom Ehlers-Danlos, yang secara kolektif ditandai dengan kombinasi yang berbeda, lokalisasi dan tingkat keparahan perdarahan internal yang disebabkan oleh pecahnya pembuluh darah, peningkatan ekstensibilitas kulit, dan sendi. kelemahan. Faktor patogenetik umum pada semua kondisi ini adalah pelanggaran biosintesis kolagen (lihat). Namun, dalam bentuk sindrom yang berbeda, gangguan terlokalisasi di tempat berbeda dalam rantai biosintetik kolagen. Cacat genetik yang menyebabkannya juga berbeda: empat bentuk sindrom Ehlers-Danlos (lihat Desmogenesis imperfekta) diwariskan secara autosomal dominan, dua diwariskan secara autosomal resesif, dan satu diwariskan dalam pola resesif terkait-X. .

Alasan untuk memvariasikan ekspresi gen mungkin karena perbedaan genotipe antarindividu (lingkungan genotipe), variabilitas ekspresi gen dalam perkembangan individu (lihat Ontogenesis) dan pengaruh faktor lingkungan. Untuk memvariasikan ekspresi gen, ketiga alasan dan interaksi di antara ketiganya penting.

Pengaruh lingkungan genotipe terhadap peningkatan dan penurunan ekspresi gen dibuktikan dengan seleksi buatan yang berhasil: pemilihan pasangan orang tua dengan sifat keturunan yang diekspresikan lebih baik secara otomatis terakumulasi dalam gen pengubah garis yang sesuai (lihat Gen) yang mendukung manifestasi sifat ini. , dan sebaliknya. Dalam beberapa kasus, gen pengubah tersebut telah diidentifikasi. Peran lingkungan genotipe dalam memvariasikan ekspresi gen juga dibuktikan dengan lebih kecilnya rentang perubahan intrafamili dalam ekspresi sifat-sifat keturunan dibandingkan dengan variabilitas antarfamili. Pengaruh variabilitas ekspresi gen dalam perkembangan individu terhadap ekspresinya diilustrasikan oleh ketidaksesuaian (atau ketidaksesuaian) yang tidak lengkap dari kembar identik (monozigotik) yang identik secara genetik (lihat Metode Kembar) dalam hal derajat dan sifat ekspresi yang sama. ciri-ciri keturunan.

Contoh pengaruh faktor lingkungan terhadap ekspresi gen adalah perbedaan pigmentasi bulu pada hewan ras tertentu tergantung pada suhu udara atau perbaikan kondisi pasien dengan penyakit keturunan (lihat) dengan pengobatan patogenetik yang sesuai (misalnya, terapi diet, dll. ).

Masing-masing dari tiga alasan yang disebutkan untuk memvariasikan ekspresi gen dalam kasus tertentu mungkin memiliki bagian yang lebih besar atau lebih kecil, tetapi aturan umumnya adalah bahwa ekspresi gen ditentukan oleh interaksi gen dan faktor-faktor intogenetik, serta pengaruh lingkungan pada organisme sebagai sistem integral selama entogenesis. Gagasan tentang ekspresi gen ini sangat penting secara teoritis untuk memahami mekanisme entogenesis organisme hidup dan patogenesis penyakit keturunan pada manusia. Dalam genetika medis, hal ini menjadi dasar untuk pencarian metode patogenetik untuk memperbaiki cacat keturunan, dan dalam pemilihan dan budidaya tanaman dan hewan pertanian, hal ini membantu menciptakan varietas dan ras baru serta membiakkannya dalam kondisi yang optimal untuk ekspresi yang lebih baik. sifat-sifat yang bernilai ekonomi.

Bibliografi: Bochkov N.P., Zakharov A.F. dan Ivanov V.I.Genetika medis, M., 1984; Rokitsky P.F. Bidang aksi gen, Zhurn. mari kita bereksperimen biol., ser. A, jilid 5, v. 3-4, hal. 182, 1929; Timofeev-Resovsky N.V. Tentang manifestasi fenotipik genotipe, ibid., vol.1, abad. 3-4, hal. 93 tahun 1925; Timofeev-Resovsky N.V. dan Ivanov V.I. Beberapa masalah fenogenetika, dalam buku: Aktual. pertanyaan modern Genetika, edisi. S. I. Alikhanyan, hal. 114, M., 1966; Timofeef - Ressovsky N.u. Vogt O. Uber idiosomatische Variationsgruppen dan ihre Bedeutung fur die Klassifikation der Krankheiten, Naturwissenschaften, Bd 14, S. 1188, 1926.