Heterozigóta vonások és betegségek

A heterozigóta a genetikában használt kifejezés, amely leírja, hogy a gén két variációja (az allélek) párosítva van egy kromoszóma azonos helyén (lokusz). Ezzel ellentétben a homozigóta ugyanaz, mint ugyanazon allél két példánya ugyanabban a helyben.

A heterozigóta kifejezés a „hetero-” jelentése eltérő és „-zigóta” jelentése a megtermékenyített tojás (zigóta) vonatkozásában.

A tulajdonságok meghatározása

Az embereket diploid organizmusoknak nevezik, mivel minden egyes lókuszban két allél van, és minden szülőből egy allél öröklődik. Az allélek specifikus párosítása az egyén genetikai tulajdonságainak változását jelenti.

Az allél domináns vagy recesszív. A domináns allélok azok, amelyek csak egy példányt mutatnak. A recesszív allélok csak akkor képesek kifejezni magukat, ha két példány van.

Ilyen például a barna szem (ami domináns) és a kék szem (ami recesszív). Ha az allélek heterozigótaak, a domináns allél a recesszív allélen keresztül expresszálódik, ami barna szemeket eredményez. Ugyanakkor a személyt a recesszív allél "hordozójának" kell tekinteni, ami azt jelenti, hogy a kék szem allél átadható az utódoknak, még akkor is, ha a szemnek barna szemük van.

Az allélok nem teljesen dominánsak, az öröklés közbenső formája, ahol egyik allél sem fejeződik ki teljesen a másik felett. Erre példa lehet a sötét bőrnek megfelelő allél (amelyben egy személynek több melanin van) párosítva a világos bőrnek megfelelő allélrel (amelyben kevesebb melanin van), hogy valahol a bőrszínt hozza létre.

Betegségfejlesztés

Az egyén fizikai jellemzőin túl a heterozigóta allélek párosítása néha magasabb állapotba kerülhet bizonyos állapotok, mint például a születési rendellenességek vagy autoszomális rendellenességek (genetika által öröklődő betegségek).

Ha egy allélt mutálnak (ami azt jelenti, hogy hibás), akkor a betegség az utódoknak is átadható, még akkor is, ha a szülő nem észleli a rendellenesség jeleit. A heterozigóta tekintetében ez többféle formát ölthet:

• Ha az allélok heterozigóta recesszívek, a hibás allél recesszív lenne, és nem kifejezi magát. Ehelyett a személy fuvarozó lenne.
• Ha az allélok heterozigóta dominánsak, akkor a hibás allél domináns lenne. Ebben az esetben a személyt érintheti vagy nem érinti (a homozigóta dominanciával összehasonlítva, ha az érintett személyt érintené).

Más heterozigóta párosítás egyszerűen csak egy személyre hajlamos lenne olyan egészségügyi állapotra, mint a celiakia és bizonyos ráktípusok. Ez nem jelenti azt, hogy egy személy megkapja a betegséget; egyszerűen azt sugallja, hogy az egyén nagyobb kockázattal jár. Más tényezők, mint például az életmód és a környezet, szintén szerepet játszanak.

Egyetlen génbetegségek

Az egyetlen gén rendellenességek azok, amelyeket egyetlen mutált allél okoz, nem pedig kettő. Ha a mutált allél recesszív, a személyt általában nem érinti. Azonban, ha a mutált allél domináns, a mutált másolat felülírhatja a recesszív másolatot, és a betegség kevésbé súlyos formáit vagy teljesen tüneti betegséget okozhat.

Az egyes génbetegségek viszonylag ritkák. A leggyakoribb heterozigóta domináns rendellenességek közül:

• Huntington-kór olyan örökletes betegség, amely az agysejtek halálát eredményezi. A betegséget egy adott gén egyik vagy mindkét allélje domináns mutációja okozza Huntingtin.
• 1. típusú neurofibromatózis olyan örökletes betegség, amelyben az idegszövet tumorok a bőrön, a gerincen, a csontvázon, a szemeken és az agyon fejlődnek. Ehhez csak egy domináns mutáció szükséges.
• Családi hipercholeszterinémia (FH) egy örökletes betegség, amelyet magas koleszterinszint jellemez, különösen a "rossz" kis sűrűségű lipoproteinek (LDL). Ez messze a leggyakoribb ilyen rendellenességek, amelyek az 500 fő körül egy-egyet érintenek.

Az egyetlen génbetegségben szenvedő személynek 50/50 esélye van arra, hogy átadja a mutált allélt egy gyermeknek, aki hordozóvá válik.

Ha mindkét szülő heterozigóta recesszív mutációval rendelkezik, gyermekeiknek egy-négy esélyük van a betegség kialakulására. A kockázat minden születéskor ugyanaz lesz.

Ha mindkét szülőnek heterozigóta domináns mutációja van, gyermekeik 50% -os esélyt kapnak a domináns allél (részleges vagy teljes tünetek) elérésére, 25 százalékos esélyt kapnak mindkét domináns allél (tünetek), és 25 százalékuk mindkét recesszív allél kapcsán. (nincsenek tünetek).

Heterozigóta vegyület

A vegyes heterozigóta az az állapot, ahol ugyanazon a lókuszon két különböző recesszív allél van, amelyek együttesen betegséget okozhatnak.Ezek ismét ritka rendellenességek, amelyek gyakran kapcsolódnak fajhoz vagy etnikai hovatartozáshoz. Közöttük:

• A Tay-Sachs-betegség egy ritka, örökletes betegség, amely az idegsejtek elpusztulását okozza az agyban és a gerincvelőben. Ez egy nagyon változó rendellenesség, amely a csecsemő-, serdülőkori vagy későbbi felnőttkorban betegséget okozhat. Míg a Tay-Sachs-t a genetikai mutációk okozzák HEXA gén, az allélok specifikus párosítása végső soron meghatározza, hogy a betegség mely formáját veszi. Néhány kombináció gyermekkori betegségre fordul; mások későbbi betegségre fordulnak.
• Fenilketonuria (PKU) olyan genetikai rendellenesség, amely elsősorban a gyermekeket érinti, amelyben egy fenilalanin néven ismert anyag felhalmozódik az agyban, görcsöket, mentális zavarokat és értelmi fogyatékosságot okozva. A PKU-val kapcsolatos genetikai mutációk széles skálája létezik, amelyek párosítása enyhébb és súlyosabb formákhoz vezethet.

Más betegségek, amelyekben a heterozigóta vegyületek szerepet játszhatnak, a cisztás fibrózis, a sarlósejtes vérszegénység és a hemochromatosis (túlzott vér a vérben).

Heterozigóta előny

Bár egy betegség-allél egyetlen példánya általában nem eredményez betegséget, vannak olyan esetek, amikor védelmet nyújt más betegségek ellen. Ez egy jelenség, amelyet heterozigóta előnynek neveznek.

Egyes esetekben egyetlen allél megváltoztathatja az egyén fiziológiai funkcióját oly módon, hogy az adott személy bizonyos fertőzésekkel szemben ellenálló legyen. A példák között:

• Sarlósejtes vérszegénység egy két recesszív allél által okozott genetikai rendellenesség. Mindkét allél a vörösvérsejtek rendellenességét és gyors önpusztulását okozza. Ha csak egy allél van, akkor a betegség egy kevésbé súlyos állapotot okozhat, amelyet úgynevezett sarlósejt-tulajdonságnak neveznek, amelyben csak néhány sejt hibás. Ezek a enyhébb változások elegendőek ahhoz, hogy természetes védelmet nyújtsanak a malária ellen, ha a fertőzött vérsejteket gyorsabban megölik, mint a parazita képes reprodukálni.
• Cisztás fibrózis (CF) recesszív genetikai rendellenesség, amely a tüdő és az emésztőrendszer súlyos károsodását okozhatja. Homozigóta allélokkal rendelkező személyeknél a CF vastag, ragadós nyálkásodást okoz a tüdőben és a gyomor-bél traktusban. A heterozigóta allélokkal rendelkező személyeknél ugyanaz a hatás, bár csökken, csökkentheti a személy kolerával és tífusz lázzal szembeni sebezhetőségét. A nyálka termelés növelésével a személy kevésbé áthatol a fertőző hasmenés káros hatására.

Ugyanez a hatás magyarázhatja, hogy az egyes autoimmun betegségekben szenvedő heterozigóta allélokkal rendelkező személyek esetében a későbbi stádiumú hepatitis C tünetek kockázata alacsonyabb.