|
|
|
GENETICA SI EREDOPATOLOGIE - MEDICINA VETERINARA
INTRODUCERE
Genetica - ramura a biologiei care se ocupa cu studiul mecanismelor structurale si functionale ale informatiei ereditare, precum si a modificarilor sale.
Termenul - introdus de W. Bateson 1905
Obiectul de studiu biodiversitatea, reprezentata prin:
ereditate ("mostenirea")
variabilitate (modificarile) genotipica si fenotipica
Ramurile generale ale geneticii:
Genetica virala
Genetica bacteriana
Genetica animala
Genetica umana
Genetica vegetala
Ramurile speciale ale geneticii:
citogenetica (cromozomi)
radiogenetica (efectele mutagene ale radiatiilor ionizante si neionizante)
genetica moleculara
genetica patologica (eredopatologia)
imunogenetica (polimorfismul proteinelor in relatie cu imunitatea si grupele sanguine)
genetica dezvoltarii (embrion)
genetica cantitativa (productii)
genetica populationala
genetica ecologica (adaptarea populatiilor)
Importanta geneticii:
- ingineria genetica - OMG (organisme transgenice), obtinandu-se: insulina, hormonul de crestere uman, interferonul uman, factorii de coagulare antihemofilici, clonarea
Scurt istoric:
1865 - Gregor Johann Mendel - mazare
1900 - Hugo de Vries - redescoperirea legilor mendeliene
1905 - Wiliam Bateson - valabilitatea legilor mendeliene si la animale
1909 - Wilhelm Johannsen - "gena"
1910 Thomas Hunt Morgan - teoria cromozomiala a ereditatii
1927 - Herman Joseph Müller - efectul mutagen al radiatiilor ionizante
1944 - Oswald Avery - ADN bacterian
1953 - James Dewey Watson - structura helicoidala a ADN
1956 - Joe Hin Tjio - cariotipul uman - 46 cromozomi
1970 - bandarea
1972 - Paul Berg - primul ADN recombinat produs "in vitro"
1974 - Palade - vacuola (Nobel)
1986 - Steen Willadsen - clonarea embrionara (oaie)
1996 - Ian Wilmut - clonarea somatica (Dolly)
2000 - Craig Venter si Francis Collins - secventionarea aproape completa a genomului uman (cca 30.000 gene)
Scurt istoric al geneticii animale romanesti
1902 - Dimitrie Voinov - bazele citogeneticii animale
1928 - G.K Constantinescu - ereditatea culorilor la Mangalita
1937 - Gh. Marinescu - primul laborator de genetica experimentala
1944 - Nicolaie Teodoreanu - Merinos de Palas, anomalii la taurine
Celula eucariota
Citoplasma:
Mitocondria - ADN mitocondrial 1-5 % din ADN
Ribozomi - ARN ribozomal 80-85% ARN
Centriolii - rol in formarea fusului de diviziune
Nucleu:
Nucleolii - rol in diviziune (telofaza)
Cromatina - Cromozomii
CROMOZOMII
Cromozomii = unitati ale genomului, cu aspect filamentos, de natura nucleoproteica, individualizati in timpul metafazei mitotice (datorita condensarii materialului genetic - cromatinei).
Denumirea de cromozom
chroma = culoare, soma = corp
Waldeyer 1886
Morfologia cromozomilor
Elementele componente ale cromozomilor
Cromatide = doua subunitati filamentoase, care se mentin cuplate la nivelul centromerului
Centromerul = constrictia primara, zona de unire a cromatidelor;
fixarea cromatidelor - chinetocor (structura specializata);
permite clasificarea morfologica a cromozomilor
Bratele - scurte (p) si lungi (q). Clasificare cromozomi
Constrictii secundare = zone nespiralizate, existente la unii cromozomi (organizatori nucleolari);
prezente mai ale pe bratele scurte (acrocentrici, submetacentrici);
markeri in cartografierea cromozomilor
Sateliti = formatiuni mici cu aspect corpuscular, situati la extremitatea bratelor scurte ale cromozomului.
Telomere = extremitatile cromozomilor;
au rol in stabilitatea cromozomilor, impiedicand asocierea acestora.
Clasificarea cromozomilor
Cromozomi metacentrici = centromerul este plasat la mijlocul cromozomului; bratele cromozomului sunt egale.
Cromozomi submetacentrici = centromerul este plasat submedian; bratele cromozomului sunt putin inegale.
Cromozomi acrocentrici = centromerul este plasat in regiunea subterminala a cromozomului.
Cromozomii telocentrici = centromerul este plasat in regiunea terminala;
dupa 1980, s-a constatat ca este instabil, el neputand exista la animale (doar la plante)
Identificarea cromozomilor
Bandarea = evidentierea prin metode diferite a benzilor (zone alternante, clare si intunecate din cromozom).
1971, Paris, Conferinta pentru standardizare a nomenclaturii
Tipuri de bandare: Q, C, G, R, T
Benzi Q
- clorura de chinacrina (quinacrine)
- vizibile la microscopul cu fluorescenta
apar benzi fluorescente
polimorfismul benzilor este transmis mendelian
polimorfismul benzilor variaza de la individ la individ
analiza cromozomului Y.
permit studiul familial
Benzi G
Au aceleasi localizari ca si benzile Q
Metoda de evidentiere - colorarea Giemsa
evidentiaza zonele cu ADN repetativ, bogate in bazele A-T (adenina - timina)
Vizibile la microscopul optic obisnuit
Benzi R (reversibile)
Metoda de evidentiere: denaturate termica la 960C si colorare Giemsa sau cu acridin orange (preferabila)
Benzile R au dispozitie inversa benzilor G
Prin colorare Giemsa - apar doar benzile R, in zonele bogate in ADN repetativ si baze G-C (guanina - citozina)
Prin colorare cu acridin orange, apar benzile R (culoare fluorescenta verde) si G (culoare rosie inchisa)
Benzi C
Permit evidentierea centromerului si a constrictiilor secundare
Metoda de evidentiere = coloratia centromerica
Benzi T - tratament termic mai intens
In identificarea cromozomilor metafazici se utilizeaza 4 semne:
I = numarul perechii de omologi
II = bratul cromozomului
III = numarul regiunii cromozomiale
IV = numarul benzii
Exemplu: 14q32.3
- cromozomul 14, bratul lung (q), regiunea 3, banda 2, subbanda 3
Dimensiunile cromozomilor (talie)
Dimensiunile - caracteristice speciei
Lungimea: 1 - 50µm
Diametrul: 0,1 - 2 µm
Clasificarea cromozomilor in functie de dimensiuni: mici, obisnuiti, mari
Mici (microcromozomi) - unele nevertebrate, reptile si pasari
Mari (obisnuiti) - mamifere, om
Uriasi (politeni) - glandele salivare la insecte; de 157 ori mai lungi
Tipuri de cromozomi
Cromozomi omologi
Fac parte din aceeasi pereche, au acelasi locus
Au aceeasi morfologie
Originea este diferita: unul de la mama, unul de la tata
Cromozomi neomologi
Sunt plasati pe loci diferiti
Nu au aceeasi morfologie
Numarul cromozomilor
Exista un numar haploid si un numar diploid
Numarul haploid = n, numarul de cromozomi din gameti (celule sexuale)
Numarul diplod = 2n,numarul de cromozomi din celulele somatice.
Numarul total de cromozomi reprezinta formula cromozomiala care defineste o specie.
Unele specii au acelasi numar de cromozomi, dar morfologia este diferita (capra - taurine, pisica - porc, caine - gaina)
Insusirile fundamentale ale cromozomilor
Stabilitatea relativa a numarului de cromozomi
Stabilitatea relativa a marimii si formei
Dispunerea cromozomilor in perechi
Cariotipul si idiograma
Cariotipul = ordonarea sistemica a perechilor de cromozomi omologi, in ordinea descrescatoare a marimii si pe grupe morfologice;
cromozomii sunt fotografiati la microscop, decupati si aranjati;
cromozomii sexuali - sunt identificati primii, dar sunt plasati la urma, intr-o grupa separata
Idiograma = reprezentarea schemica a cromozomilor, bazata pe masuratori in metafaza, obtinandu-se marimi medii pentru fiecare cromozom;
la o anumita scara.
Functiile cromozomilor
1. Continuitate genetica = duplicarea semiconservativa a cromozomilor si ADN-ului. Asigura evolutia biologica.
2. Determinism genetic - transcrierea informatiei genetice in structura ARNm, care asigura sinteza proteinelor
3. Variabilitate - prin recombinare genetica, mutageneza
DIVIZIUNEA CELULARA
Prin diviziune celulara se asigura multiplicarea celulelor (cresterea, diferentierea si inlocuirea celulelor imbatranite si moarte)
Perioada de timp necesara parcurgerii etapelor de evolutie a celulelor = ciclul celular
Ciclul celular
Durata ciclului celular - variabila, functie de tipul celulelor
Categorii de celule:
Celule care nu se mai divid (neuronii)
Celule cu diviziune rapida si ciclu celular scurt (12 ore): celule epiteliale din mucoase si tegumente
Celule cu viteza medie de diviziune, ciclu celular de 24 ore: celule hematopoetice, celule limfoformatoare
- Este format din doua perioade:
interfaza (intercineza)
diviziunea celulara (directa, indirecta)
Interfaza: etape G1, S, G2
Etapa G1: sinteza ARN
Etapa S: sinteza ADN
Etapa G2: sinteza proteinelor citoplasmatice
In interfaza, cromozomii nu sunt vizibili ca entitati
Durata interfazei -15 ore: 5 ore G1, 7 ore S, 3 ore G2
Diviziunea celulara poate fi
Directa, la procariote (separare)
Indirecta, la eucariote - de 2 feluri:
Mitoza - celule somatice
Meioza - celule sexuale
Mitoza
= diviziunea celulelor somatice
o celula genereaza doua celule fiice, cu acelasi numar de cromozomi ca si celula mama.
Cuprinde 4 etape majore: profaza, metafaza, anafaza, telofaza.
= diviziune indirecta
separarea materialului celular se realizeaza cu ajutorul aparatului mitotic
Profaza
Cromozomii au forma filamentoasa, sunt subtiri si slab colorabili
Pe masura avansarii profazei, cromozomii se condenseaza si devin mai colorabili
Nucleolii dispar
Membrana nucleara se dezintegreaza
Are loc diviziunea centrozomului
Incepe formarea fusului mitotic (diviziune)
Metafaza
Cromozomii au condensare maxima, sunt usor de numarat si caracterizat morfologic
Se formeaza fusul mitotic (fibre microtubulare)
Cromozomii sunt atasati de fusul mitotic (prin centromeri), se deplaseaza spre centrul celulei si formeaza placa ecuatoriala
Clivajul longitudinal al centromerului
Formarea a 2 cromozomi monocromatidici
Anafaza
Centromerii se divid
Se formeaza doua cromatide surori, care migreaza spre polii opusi ai fusului mitotic (contractia fibrelor)
Se formeaza 2 placi paraecuatoriale
Telofaza
Aparitia membranei celulare
Decondensarea cromozomilor
Reaparitia nucleolilor
Apare o zona de clivaj in regiunea ecuatoriala a celulei
Se formeaza un sept care imparte citoplasma in doua parti egale
Rezulta doua celule fiice
Semnificatia biologica a mitozei este urmatoarea:
asigura constanta numarului de cromozomi (a materialului ereditar) in procesul de dividere a celulelor somatice;
asigura integritatea structurala a tesuturilor in caz de pierdere a celulelor (substituirea eritrocitelor, a celulelor din epiteliul intestinului etc.);
asigura cresterea si dezvoltarea organismului pluricelular;
asigura regenerarea tesuturilor si a organelor.
Meioza
= diviziune indirecta, apare la celulele sexuale
Descoperita de E. van Beneden in 1883 la Parascaris equorum
Formata din doua diviziuni succesive, rezultand in final 4 celule fiice (numar haploid n de cromozomi)
diviziunea reductionala (primara, heterotipica, meioza I);
diviziunea ecuationala (secundara, homotipica, meioza II).
Proces mai complex si mai lung de cat mitoza. Poata sa dureze 3 zile - cateva saptamani
Prima diviziune meiotica
O celula diploida 2n → doua celule haploida n
4 faze: profaza I, metafaza I, anafaza I, telofaza I
1. Profaza
o serie de modificari ale cromozomilor
cinci substadii: leptoten, zigoten, pachiten, diploten, diakinesis
1.1 Leptoten (leptonema)
Leptos = subtire
Numarul cromozomilor - diploid
Cromozomii - filamente lungi si subtiri, formati din 2 cromatide
Cromozomii omologi sunt in contact
1.2 Zigoten (Zigonema)
Zygon = pereche, cuplu
Imperecherea cromozomilor omologi (unul matern si unul patern) pe axul longitudinal
Cromozomii omologi sunt in contact pe toata lungimea lor (fermoar)
Se formeaza sinapsele, alcatuite din:
un element central (10-40 nm) situat de-a lungul celor doi cromozomi omologi;
doua elemente laterale (30-40 nm), cate unul pentru fiecare cromozom omolog;
zona centrala (de 60-120 nm).
Cromozomii omologi sinapsati formeaza bivalentii(T. H. Montgomery, 1901) si W.S. Sutton,1902).
1.3 Pachiten (pachinema)
Pachys = gros
Apropierea intima a cromozomilor omologi, rezulta injumatatirea aparenta a cromozomilor (numar haploid n)
1 bivalent = tetrada (patru cromatide)
Crossing-over (Morgan)
Condensarea cromozomilor
1.4 Diploten (diplonema)
Diplos = dublu
Sinapsele incep sa se separe
Cromozomii omologi raman atasati prin puncte (chiasme)
Fiecare bivalent este alcatuit din doi cromozomi
1.5 Diachinesis (diachineza)
Dia (prin), kinesis (miscare)
Se initiaza formarea fusului de diviziune
Membrana nucleara se dezintegreaza
Bivalentii se deplaseaza spre polii celulei
2. Metafaza I
Similara cu metafaza mitotica
Bivalentii polarizeaza celula
Cromozomii - atasati de fusul de diviziune; se deplaseaza spre centrul celulei
Se formeaza placa ecuatoriala
Cromozomii au contractie maxima, sunt usor de numarat si caracterizat morfologic
3. Anafaza I
Centromerii se divid
Rezulta doua cromatide surori, care se deplaseaza spre polii opusi ai fusului (contractia fibrelor)
Apare o noua separare a cromozomilor in doua grupe
4. Telofaza I
Se formeaza cate o membrana in jurul fiecarei grupe de cromozomi
Fusul de diviziune dispare
Cromozomii se decondenseaza
Dintr-o celula cu 2n cromozomi bicromatidici - rezulta 2 celule fiice cu n cromozomi bicromatidici
Diviziunea meiotica secundara
La unele specii, cromozomii trec direct din telofaza I in profaza II, fara stadiul de interfaza.
Profaza II - scurta. Se initiaza fusul de diviziune
Metafaza II
- placa ecuatoriala
- Cromozomii polarizeaza celula
Anafaza II
- 2 placi ecuatoriale
Telofaza II - din 2 celule cu n cromozomi bicromatidici rezulta 4 celule fiice cu n cromozomi monocromatidici
Tipuri de meioza:
meioza gametica (sau terminala) - apar spermatozoizi si ovule care nu se divizeaza ulterior si sunt apte de fecundatie (la animalele superioare);
meioza zigotica (sau initiala) - apar celule vegetale cu numar haploid n de cromozomi (la alge si ciuperci);
meioza sporala (sau intermediara) - apar mega- sau microspori haploizi, apoi se formeaza gameti (sporogeneza). La plantele superioare
Semnificatia biologica a meiozei:
Reduce la ½ numarul de cromozomi in gameti, impiedicand cresterea numarului de cromozomi din generatie in generatie. Altfel:
Parintii 46 cromozomi
Copiii 92 cromozomi
Nepotii 184 cromozomi, etc
Variabilitatea speciilor - prin recombinarea genetica (crossing-over)
ABERATII CROMOZOMIALE
Aberatiile cromozomiale sunt boli pur genetice
Se impart in doua categorii: numerice si de structura
1. Aberatii cromozomiale numerice
1.1 POLIPLOIDIA
Caracteristici poliploidiei
Numarul de cromozomi somatici (2n) este multiplicat (4n, 6n, etc)
Normal - celule poliploide in organisme diploide
Ficat, pancreas, rinichi - celule tetra si octoploide
Celulele Purkinje din cerebel - tetraploide
Cauzele poliploidiei (forma patologica)
Ovocite imbatranite
gameti cu constitutie cromozom anormala
Dispermie: 1 ovula si 2 spermatozoizi
Diginie: metafaza II - 1 spermatozoid si 1 ovula secundara
accidente mitotice
Urmarile poliploidiei (rara la animale)
Organisme intersexuale - sterilitate
Fetusi avortati. Fetusi:
hernie diafragmatica
atresia ani
lipsa portiunii distale a membrelor anterioara
hernie cerebrala
hidrocefalie
fisura palatina
Rar nou - nascuti neviabili.
Malamut - cazuri de triploidie
1.2 Aneuploidia
Caracteristicile aneuploidiei
Mai des intalnita.
Modificarea numarului de cromozomi
nulisomie 2n-2
monosomie 2n-1
trisomie 2n+1
tetrasomie 2n+2
Cauzele aneuplodiei
nondisjunctia cromozomilor (la sfarsitul metafazei, cromatidele nu se despart)
retardarea anafazica a cromozomilor - lipsa de migrare spre polii celulei
multipolaritatea fusurilor mitotice - mai mult de 2 poli - repartizare inegala a cromozomilor in celulele fiice
Urmarile aneuploidiei:
- dezechilibrul numeric: letal sau subletal
- aneuploidiile din celulele somatice: letale sau subletale (trisomia 18, 22)
- aneuploidiile din celulele sexuale - mai bine tolerate.
Aneuploidiile din celulele sexuale
Sindromul XO (sindromul Turner)
Caracteristici:
Fenotip feminin
Statura redusa
Infantilism genital
Gat palmat
Coarcatia aortei (ingustarea lumenului aortei )
Numai 1% din embrionii 45, X0 isi incheie dezvoltarea (frecventa mica dupa fatare)
Cauze:
pierderea unui cromozom X in timpul gametogenezei
sau accidente mitotice, dupa fecundare
In majoritate - sterilitatea
Cazuri rare de fertilitate, cu produsi normali d.p.v. Cromozomial
Raspandirea la diferitele specii: iapa (39%), taurine, bivolita, oaie, suine, caine
Sindromul XXX - trisomia X (superfemele)
- Cauze: nondisjunctia cromozomului X meioza II (anafaza II)
Normale d.p.v. fenotipic
Majoritatea - cicluri sexuale normale
Pot fi fertile, produsii fiind normali
Raspandirea la diferitele specii: taurine, bivolita, iapa, caine
Sindromul XXY (Klinefelter)
- Mai raspandit decat sindromul XO
Manifestari:
fenotip masculin, hipoplazie testiculara, azoospermie, ginecomastie
- Cauze:
nondisjunctia cromozomului X in meioza II;
nondisjunctia mitotica postconceptionala
- Stare pura sau mozaic
- Raspandirea: pisica (motani tricolori), taurine, ovine, cabaline, suine
Sindromul XYY
Fenotipic mascul
cauze: nondisjunctia cromozomului Y meioza II
Nu afecteaza fecunditatea, spermatogeneza - aparent normala
Uneori agresivitate accentuata
Raspandire: taurine, ovine, cabaline, motan (rasa Siameza)
Alte aberatii numerice
1. Mozaicismul
mai multe linii de celule avand cariotipuri diferite, provenind dintr-un singur zigot
Apare prin accidente mitotice (nondisjunctii, intarzieri anafazice)
2. Mixoplodia (endoploidia)
poliploidie si aneuploidie in diferite celule si tesuturi ale lor.
White Blue Belgian Pietrain
2. Aberatii structurale
Numarul de gene este neschimbat
Deletia, cromozomul inelar, izocromozomii, puncte de fractura, lacuna acromatica, duplicatia, inversia, translocatia
2.1 Deletia
= ruperea si pierderea unei portiuni dintr-o cromatida a unui cromozom.
Deletia poate fi terminala (ruptura se realizeaza la capatul cromozomului); interstitiala (apar doua rupturi pe acelasi brat)
Deletiile interstitiale sunt mai frecvente decat cele terminale, pentru ca ele nu implica formarea de telomere (necesare stabilizarii cromozomului).
2.2 Cromozomul inelar
= deletia terminala dubla la capetele unui cromozom si unirea celor doua extremitati (se pierd telomerele).
Izocromozomul
= diviziunea anormala, transversala a centromerilor, la sfarsitul metafazei.
- Cromozomul nou format are doua brate egale ca marime, dar identice d.p.v. genetic
2.3 Puncte de fractura
= zona de discontinuitate acromatica (bandare)
La nivelul unei singure cromatide sau la locuri identice pe cele doua cromatide
Fragmentele cromatidice rupte sunt deplasate de la pozitia normala
2.4 Lacuna acromatica
= zona de discontinuitate acromatica (bandare)
Pot sa apara pe una sau amandoua cromatidele
Fragmentele cromatidice rupte NU sunt deplasate de la pozitia normala
2.5 Duplicatia
= un fragment suplimentar pe bratul unui cromozom
Este opusa deletiei, dar se realizeaza cu ajutorul ei
Duplicatia se realizeaza prin:
crossing-over
translocatia intre cromozomii omologi
Este mai frecventa si mai putin letala decat deletia.
2.6 Inversia
= fragmentarea unui cromozom, rotirea fragmentului cu 1800 si fuziunea acestuia pe acelasi cromozom
Poate fi pericentrica (cuprinde centromerul) si paracentrica
2.7 Translocatia
= transferul de segmente (cromozomi) intre cromozomii neomologi
Tipuri de translocatie; simpla, reciproca, in tandem, robertsoniana
2.7.1 Translocatia simpla (nereciproca, insertia)
= transfer unidirectional al materialului cromozomal
2.7.2 Translocatia reciproca
= transferul bidirectional de material cromozomial intre cromozomi neomologi
Nu se produc pierderi de material genetic, schimbandu-se doar pozitia genelor
In general, purtatorii de T.R. sunt normali din punct de vedere fenotipic
2.7.3 Translocatia in tandem
= intre un cromozom acrocentric si unul neomolog (acrocentric, submetacentric, metacentric)
Intereseaza cromozomi intregi
Cromozomul rezultat este mai mare
2.7.4 Translocatia
robertsoniana (fuziunea centrometica)
= Numai intre cromozomi neomologi acrocentrici
Rupturile au loc in regiunea centromerica
Rezulta
cromozom metacentric (din acrocentrici egali)
submetacentric (acrocentrici inegali)
INTERSEXUALITATEA GENETICA
= apare ca urmare a dezvoltarii atipice a aparatului genital
- determinata de aberatii cromozomiale sau mutatii ale unor gene sexualizante.
Intersexualitatea influenteaza:
sexul genetic (XX, XY),
sexul gonadic (gonade, organe genitale interne),
sexul somatic (organe genitale externe)
Clasificarea intersexualitatii
A. Dupa criteriu fenotipic:
hermafroditism adevarat (HA),
pseudohermafroditism de tip mascul (PHM),
pseudohermafroditism de tip femel (PHF)
B. Dupa criteriu genetic:
Masculi XX
Femele XY
Sindromul de feminizare testiculara
Himerismul XX / XY (freemartinism)
A. Intersexualitatea fenotipica
A.1 Hermafroditismul adevarat (HA):
- prezenta ambelor gonade (ovare, testicule) separate sau imbinate (ovotestis)
A.2 Pseudohermafroditism de tip mascul (PHM):
- prezinta testicule
- organele interne si externe au diferentiere ambigua, mai mult spre sexul femel
A.3 Pseudohermafroditism de tip femel (PHF):
- prezinta ovare
- organele interne si externe au diferentiere ambigua, mai mult spre sexul mascul
B. Intersexualitatea genetica
B.1 Masculii XX
- sexul genetic este femel.
- gonadele: testicule (HA), ovotestis (PHM)
raspandire: Porcine, cabaline, caprine, caine (Cocker, Pointer german cu par scurt)
B.2 Femele XY
- sexul genetic mascul
gonadele: ovare hipoplazice
organele interne: normale
Femelele sunt sterile
Raspandire: taurine
B. 3 Sindromul de femelizare testiculara
- sex genetic mascul
- Organele genitale sunt insensibile la testosteron (mutatie genica), nu se mai produce diferentierea masculina a tractusului genital la fetus
- raspandire: taurine, ovine, cabaline, porcine, pisica, caine, iepure
B.4 Freemartinism
Caracteristici:
- Freemartin - femela sterila, sarcina gemelara heterosexuata
fenotipic: femele masculinizate (conformatie grosolana, cap masculinizat, uger mic, vulva atrofica)
Tractusul genital - masculinizat
Himerism XX/XY
Raspandire: taurine, ovine, caprine, porcine, cabaline
- Fratii (masculii) - himerism XX/XY
Comportam sexual normal
Fecunditate discutabila
oligospermie
Ipotezele freemartinismului
Teoria hormonala - transferul hormonului androgen (frate), prin anastomoza vasculara, determinind masculinizarea tractusului si gonadelor la femela (Lillie 1917)
Teoria celulara - transferul celulelor mascule si actiunea asupra diferentierii sexuale la femela (Ohno 1962)
Teoria antigenica - antigenul H-Y (situat pe cromozomul Y) se fixeaza pe celulele XX, determinand masculinizarea gonadei (Wachtel si Ohno 1980)
ABERATII CROMOZOMIALE LA PASARI
Haploidie, mixoploidie (2n/4n, 2n/3n), poliplodie (triplodie, tetraploidie, pentaploidie), monosomii, trisomii, translocatii, deletii
In stare pura sau mozaic
Important:
Poliploizii - viabili
triploizii puri ZWW - neviabili
Monosomia 2 sau deletia cromozomului 3 - micromielia (reducerea la ½ a lungimii femurului si tibiei + cioc papagal)
Haploidia
Mozaic
Origine androgenica (mitoza)
Spermatozoizii supranumerali (polispermie)
penetreaza membrana ovocitei
dar nu realizeaza singamia
coabiteaza si incep diviziunea mitotica
Rezulta embrion haploid
Poliploidia (3n, 4n, 5n)
Nerealizarea citochinezei (meioza 2)
Mixoploidie (2n/4n, 2n/6n)
Nerealizarea citochinezei (meioza 2)
Triploidia
Cauze:
1 ovocita + 2 spermatozoizi (dispermie)
1 ovocita + 1 spermatozoid diploid
1 ovocita diploida + 1 spermatozoid
Ovocita diploda:
Nondisjunctia cromozomilor in meioza I sau II
neeliminarea globulului polar II (ovocite)
Triploidia ZWW - letala
Triploidia ZZW si ZZZ - 50% viabila, dezvoltare aparent normala
Himerele diploide/triploide
Cauze - Ovocite binucleate
Mecanisme:
1. Meioza I si II - normale, dar
1 nucleu + 1 spermatozoid si
1 nucleu + 2 spermatozoizi
2. Meioza I nu are loc intr-unul din nuclei. Meioza II - normala
3. Meioza I - normala.
Meioza II nu are loc intr-unul din nuclei.
Rezulta: ZZ / ZZZ; ZZ / ZZW; ZW / ZZW; ZW / ZZZ
Aceste himere - viabile numai la unele linii de gaini
Translocatia
Translocatii reciproce nebalansate intre 2 autozomi si cromozomul Z
Intersexualitatea la pasari
Aspectul normal: la femele (ZW) numai gonada stanga se dezvolta in ovar functional
Gonada dreapta - la adulte - vestigiu microscopic.
Intersexualitatea la triplozi
- galinacee - ZZZ, ZZW
- fenotipic sunt masculi, dar sunt sterili
histologic:
gonada stanga este ovotestis la ecloziune si devine testicul la maturitate
gonada dreapta = testicul
Intersexualitatea la diplozi
- gaina, rata, porumbel, fazan
1. Freemartinism (oua cu galbenus dublu) - masculi femelizati
2. Hermafroditism: gaini cu pinteni.
Gonada stanga = ovotestis
Gonada dreapta = testicul
CARIOTIPUL NORMAL SI PATOLOGIC LA TAURINE
Cariotipul normal
60 cromozomi (58 + 2)
Toti cromozomii somatici sunt acrocentrici (de diferite marimi)
cromozomii sexuali sunt submetacentrici
Cromozomul X este cel mai lung
1. Anomalii de structura
Translocatia robertsoniana 1/29 (Gustavsson 1964, Suedia)
Anomalie echilibrata, se transmite ca un factor mendelian simplu, dominant in proportie de 1:1
Peste 50 rase - toate continentele
Frecventa mare - Rase ameliorate
Prima data - Suedia (1964)
Cauza aparitiei la atatea rase: mutatie recurenta sau origine comuna (reafirmata in 2004)
Nu apar efecte fenotipice vizibile
Taurii heterozigoti:
comportament sexual normal
caracteristici spermatice normale (mobilitate, volum)
usoara oligospermie
Consecinta - reducerea fecunditatii (cresterea mortalitatii embrionare precoce)
Organismele mono si trisomice - neviabile
Profilaxia genetica a translocatiei 1/29
Eliminarea masculilor cu 1/29 - indiferent de valoarea lor de ameliorare
Analiza citogenetica (cariotipare)
Romania: 1975 - 2005:
- analiza a 2500 masculi din rasele Baltata cu Negru Romanesca, Baltata Romaneasca si Bruna
- frecventa a scazut de la 13,5% la 8,8%
Avand in vedere influenta negativa asupra fecunditatii, purtatorii homo si heterozigoti - eliminati
Alte translocatii robertsoniene:
Numeroase, dar cu frecventa mai scazuta
Taurinele
numai autozomi acrocentrici
toti pot fi potentiali participanti la eventuale translocatii robertsoniene.
Peste 40 de tipuri de translocatii robertsoniene:
1/21, 1/26; 3/27; 14/28; 19/21 - Friza
3/4 - Limousin
5/18; 6/11; 12/12; 14/20, 14/21, 20/20 - Simmenthal
5/23 - Bruna MM
21/27 - Blonde d'Aquitaine
25/27 - Sura de stepa
Translocatiile in tandem
fenotip normal
Fecunditate usor redusa (cu 10%)
Translocatii reciproce
2/20, 8/15, 8/27, 10/11
Fenotip normal
Fecunditate redusa
Translocatia X/18 - femele fenotipic normale. Calduri false si repetate. Fecunditate scazuta.
Translocatia X/23 - cromozom painting
- fecunditate scazuta.
Translocatia Y/9 - aparent normal; steril, bandare C si G
Cromozomul 17 nu a fost afectat de nicio translocatie
Cromozomi inelari - F% scazuta
Inversii pericentrice - scaderea fecunditatii
Frecventa la ambele sexe
Fenotip Normal
F% scazuta.
2. Anomalii numerice
Anomaliile numerice la cromozomii somatici
Rare dupa nastere, fiind eliminate prin mortalitate embrionara
Nu au fost evidentiate poliploidii in stare pura
Mozaic 2n/4n; 2n/6n la animale cu hipertrofie musculara (Blue White Belgian)
Blue White Belgian (Bleu Blanc Belge)
Dupa om si soarece, trisomiile autozomale de la taurine - cele mai raspandite si studiate.
Consecintelor lor:
mortalitate in primele zile dupa fatare (malformatii grave)
manifestari negative doar asupra dezvoltarii corporale (nanism)
Trisomia - foarte raspandita
Trisomia 18
asociata cu brahignatismul inferior, hernie ombilicala, anomalii cardiace si urogenitale
Letala (primele zile dupa fatare)
Trisomia 22
asociata cu brahignatismul inferior/superior, malformatii urogenitale
produsi sunt viabili si pot avea, la randul lor, produsi normali
Trisomie 28 (2001)
intarzierea cresterii
brahignatism superior
hipersalivatie
strabism convergent
macroclitoris
mameloane supranumerare (politenie)
la necropsie s-a constatat prezenta cervixului dublu si o extravalvula aortica.
Anomalii numerice la cromozomii sexuali - cazuri sporadice
Sindromul XO (femele)
Fenotip aparent normal.
- Constitutia usor grosolana.
anestrus, atrofie ovariana
Sindromul XXX
Fenotip normal
talia mica
Anestrus sau cicluri sexuale neregulate, monte repetate
infantilism uterin
Pot avea produsi normali
Sindromul XXY
Pur sau mozaic
Aparenta de mascul sau aspect femelizat
Comportament sexual normal
Hipoplazie testiculara uni/bilaterala, azoospermie (pur) sau oligospermie (mozaic)
Sindromul XYY
- Numai mozaic
Criptorhidie unilaterala, calitate redusa a materialului seminal, fecunditate normala
retivitate
3. Intersexualitatea
Freemartinism
- clasic
- alte tipuri de freemartinism la taurine:
1. Freemartini unigesti - din fatare negemelara
Ipoteze:
Moartea cogemenilor masculi dupa a 39 zi gestatie (cand are loc anastomoza vasculara)
Fuzionarea, dupa fecundare, a 2 zigoti heterosexuati
2. Freemartini fecunzi
Aparat genital normal
Anastomoza vasculara se realizeaza dupa a 39 zi gestatie (dupa diferentierea fetala a ovarelor)
3. Freemartini gemeni cu fetusi monstruosi
Fratele lipsit de cord functional (acardius amorphus)
Dependent de freemartin
4. Freemartini cu atresia ani
Fratele normal
5. Freemartini cu himerism complex
5.1 XX / XY / XO
Freemartinul: organe feminine externe anormale; pungi scrotale
Fratele - aparent normal, criptorhidie unilaterala, hernie ombilicala
Cauza: freemartinul - a fost initial XX/XO
5.2 XX / XXY
Freemartinul nu organe genitale externe (nici femele, nici mascule), ovarele sunt disgenetice
Fratele - fenotip masculin, talie marita, hipoplazie testiculara, azoospermie (Klinefelter)
CARIOTIPUL NORMAL SI PATOLOGIC LA OVINE
Cariotip normal: 54 cromozomi (26 + 1)
3 perechi metacentrici
23 perechi acrocentrici
cele trei perechi de metacentrici - prin translocatie robertsoniana centrica (familia Bovidae)
- anomalii de structura, anomalii numerice, intersexualitatea
1. Anomalii de structura
Translocatia reciproca 1/20 (singura): reduce numarul de gemeni si tripleti
Translocatia robertsoniana:
5/26, 8/11, 7/25 - scaderea fecunditatii
2. Anomalii numerice - celule sexuale
Sindromul XO
- pur, mozaic
Fenotipic mascul, glanda mamara redusa, infecunditate
Sindromul XXX
- nu a fost pus in evidenta
Sindromul XXY
- comportament sexual normal, hipoplazie testiculara, azoospermie
Sindromul XYY
- numai mozaic
- lipsesc datele privind fecunditatea
3. Intersexualitatea
Freemartinism
- frecventa de aparitie = 1/10
- La rasele prolifice (Romanov, Finish Landrace) - frecventa mica
Pseudohermafroditism mascul
Femelizare testiculara
CARIOTIPUL NORMAL SI PATOLOGIC LA CAPRINE
Cariotip normal 60 cromozomi (acrocentrici)
Intersexualitate, anomalii de structura, anomalii numerice
1. Intersexualitatea
- foarte frecventa
- hermafroditism, PHM, hipoplazie testiculara
2. Anomalii de structura:
Translocatia robertsoniana - frecventa la rasa Saanen.
2/13; 6/14 - scaderea drastica a fecunditatii
3. Anomalii numerice
putin observate
Monosomia cromozomului X: pura sau mozaic (X/XY)
CARIOTIPUL NORMAL SI PATOLOGIC LA PORCINE
Cariotipul normal 38 cromozomi (18+1)
5 perechi submetacentrici
5 perechi metacentrici
8 perechi acrocentrici
Cariotip patologic: intersexualitatea, anomalii numerice, anomalii de structura
1. Intersexualitatea:
HA, PHM, PHF
freemartinism (poate sa apara prin fecundare simultana a ovulului si primului globul polar)
femelizare testiculara
2. Anomalii numerice
La cromozomi somatici - rare. Mixoploidia: Pietrain
La cromozomii sexuali:
Sindromul XO
- anomalii de dezvoltare a organelor genitale externe de tip intersexuat
Sindromul XXX - nu a fost semnalat
Sindromul XXY
- fenotip mascul normal, hernie scrotala unilaterala, testicule hipoplazice, azoospermie, uter
Sindromul XYY - nu a fost semnalat
3. Anomalii de structura - numai la cromozomii somatici
Translocatia robertsoniana: 13/17. Nu s-a studiat influenta asupra fecunditatii
Translocatia reciproca - frecventa (24 tipuri)
- reducerea severa a fecunditatii (cu 25%)
Puncte de ruptura: cromozomi 1, 14
CARIOTIPUL NORMAL SI PATOLOGIC LA CABALINE
Cariotipul normal: 64 cromozomi (31+1)
Cariotipul patologic - anomalii de structura, numerice, intersexualitate
1. Anomalii de structura:
Deletia:
cromozomi 13, 2
Letale in stare homozigota
Translocatia reciproca:
13/14, X/autozom
Fenotip normal
Fecunditate variabila
2. Anomalii numerice
Sindromul XO
frecvent
pur, mozaic
Talia redusa
cicluri neregulate, organe genitale externe normale, sterilitate
ovare hipoplazice, uter mic
Concentratie crescuta de LH plasmatic
Nivel scazut de estrogeni plasmatici
Sindromul XXX:
pur
fenotip normal, organe genitale externe normale, cicluri estrale neregulate, hipoplazie ovariana
concentratie scazuta de progesteron seric
Sindromul XXY:
pur, mozaic
sterilitate, testicule mici, hipoplazice, criptorhidie, uter infantil
azoospermie
Sindromul XYY
mozaic, hipoplazie testiculara
3. Intersexualitate
PHM - frecvent
sterilitate, gonade atrofiate, canini
Femele XY - feminizare testiculara
Freemartinism: rar
GENETICA MENDELIANA
Gregor Mendel (1822-1884) - calugar Brno (Cehia).
Mazare - particularitati:
Planta autogama (autofecundare)
Se cultiva usor, intr-un sezon - mai multe serii
Poseda mai multe caractere, fiecare caracter are doua forme alternative
Mendel - 7 caractere - in generatii succesive - legile mendeliene
Termeni din genetica mendeliana
Hibridare = incrucisarea dintre organisme din aceeasi specie, care difera prin mai multe caractere
Dupa numarul de caractere - Mono, di, tri, polihibridare.
Hibrizi = produsii obtinuti prin hibridare
Parinti - P - generatia parentala
Produsi - F - generatia filiala (progeni). F1, F2
Factor mendelian (gena) = agentul genetic care este responsabil de aparitia unui caracter particular
Locus = locul din structura cromozomului ocupat de gena
fiecare gena - doua forme alternative
Alela - cele doua forme sub care exista o gena dintr-un locus.
Tipuri de alele;
Alela normala - tip salbatic
Alela modificata - tip mutant
Alele identice - individ homozigot
Alele diferite - individ heterozigot
Genotip: suma genelor unui organism (caracter)
Fenotip - ansamblul caracterelor structurale si functionale observate la un organism.
Caractere mendeliene = caractere alelice
Culoarea robei
ħ coarne
culoare ochilor
Caracter dominant (D) = un caracter care se transmite de la un parinte la produs si se manifesta in F1
Dominanta = capacitatea unei gene de a se manifesta in stare heterozigota.
Caracter recesiv (R) = un caracter de la un parinte care NU apare in F1, dar reapare in F2.
Alele dominante: A, B, C
Alele recesive: a, b, c
Organisme:
Homozigote dominante AA
Heterozigote Aa
Homozigote recesive aa
Taurine:
D: culoarea neagra R: culoarea rosie (unele rase)
D: culoarea uniforma R: baltaturi
D: fara coarne R: coarne
Ovine
D: culoarea alba R: neagra
Caprine:
D: fara coarne R: coarne
Cabaline:
D: neagra R: rosie
Gaini:
D: creasta batuta R: simpla
Legile mendeliene
segregarea independenta a caracterelor (Legea 1)
combinarea independenta a caracterelor (legea 2)
Uniformitatea fenotipica a hibrizilor din F1 (principiu mendelian)
Legea segregarii independente a caracterelor
Monohibridarea - de tip Pisum in care raportul de segregare fenotipica in F2 - 3:1
- Bateson: ♂ rasa Wyandotte - creasta rozeta D x ♀ rasa Leghorn - creasta simpla R
- Cuenot: Soareci gri D x soareci albi R
- Morgan: Drosophila melanogaster aripi normale D x aripi vestigiale R
Legea combinarii independente a caracterelor
Dihibridare - bobul de mazare
Galben, neted - D
Verde, zbarcit - R
- Raport segregare fenotipica 9:3:3:1
Exemple:
Drosophila:
Corp cenusiu, aripi normale - D
Corp negru, aripi vestigiale - R
Taurine
Culoare neagra, uniforma - D
Culoare rosie, baltaturi - R
Fenotipuri F2:
9 negre, uniforme
3 negre, baltate
3 rosii, uniforme
1 rosii, baltate
Taurine
Culoare neagra, fara coarne - D
Culoare rosie, cu coarne - R
Fenotipuri F2:
9 negre, fara coarne
3 negre, cu coarne
3 rosii, fara coarne
1 rosii, fara coarne
Polihibridare
- raportul de segregare fenotipica (3 + 1)n
Abateri de la legile mendeliene
Mendel - segregare fenotipica (3 + 1)n 3:1; 9:3:3:1, etc
F2 - apar abateri de la segregare, ca rezultat al interactiunii genelor
Interactiunea genica - fenomenul prin care o gena, prin actiunea sa, influenteaza in diferite grade (pana la anulare) actiunea altei gene.
Interactiunile:
Alelice - intre alelele aceluiasi locus
Nealelice - intre gene situate pe loci diferiti
INTERACTIUNI ALELICE
- dominanta completa, dominanta incompleta (semidominanta), codominanta, supradominanta, gene letale, polialelism.
Dominanta completa
ereditate tip Pisum - experiente pe mazare - rapoarte de segregare tipice
Dominanta incompleta (semidominanta)
ereditate de tip Zea
monohibridare - porumb (Zea mays) - boabe albastre si albe, F1: boabe violacee
Exemple
Barba imparatului - Flori rosii (D) si albe (R)
F1: roz
F2: 25% rosii, 50% roz, 25% albe
Raport segregare fenotipica 1:2:1
Gainile de Andaluzia: Negre (AA) x albe (aa)
F1 - gri-albastrui (Aa)
F2: 25% negre (AA); 50% gri-albastrui (Aa); 25% albe (aa)
Raport de segregare fenotipica1:2:1
Taurine Shorthon: rosie AA x alba aa
F1: piersicie
F2: 1:2:1 rosii:piersicii:albe
Supradominanta
Hull 1945 - 1946.
Efectul unei gene dominante este mai mare cand actioneaza in stare heterozigota decat homozigota.
Aa - superior lui AA
Diferenta de valoare se datoreaza interactiunii care se stabileste intre alela dominanta si cea recesiva.
Caractere: talia, dimensiuni, robustete, vigoare, viabilitatea.
Efectul datorat supradominantei = heterozis (vigoarea hibrida).
Raportul de segregare 1:2:1
Codominanta
Aspect particular al dominantei incomplete
Dominanta incompleta - caractere cantitative
Codominanta - caractere calitative
Codominanta: ambele gene din genotipul heterozigot isi manifesta efectul
Fenotipul heterozigot nu va fi nici dominant, nici recesiv. Prezinta un amestec de insusiri din forme parentale homozigote
Cele doua alele actioneaza cu aceeasi putere, dar in directii diferite
Exemple
Taurine
Hemoglobina, lactalbumine, lactoglobuline
Hb: doua alele A (Hb A), B (Hb B)
AA x BB
F1: AB
F2: 25% AA; 50% AB; 25%BB
Gene letale
- Raportul de segregare mendeliana - in F2 - poate fi modificat prin lipsa de viabilitate a unor produsi.
gene dominante sau recesive
in stare homozigota determina moartea embrionilor in diferite etape ale dezvoltarii
Clasificarea genelor letale:
Dupa gradul de actiune:
letale p-zise - mortalitate peste 90%
Semiletale - mortalitate 50 - 90%
Subvitale - mortalitate 10 - 50%
Cvasinormale - mortalitate sub 10%
Dupa tipul celulelor in care isi exprima efectul
Gene letale gametice (moartea gametilor)
Gene letale zigotice (moartea zigotilor)
Dupa cromozomii pe care se gasesc genele
Gene letale autosomale
Gene letale sexuale (gonozomale)
Identificarea genelor letale
In F2 - raport de segregare fenotipica de 2:1, in loc de 3:1 (mortalitate embrionara)
Exemple
1905 - francezul Cuenot - soareci galbeni si cenusii (agouti, salbatic)
P: Galbeni x galbeni
F1: galbeni, agouti (2:1). Organismele de tipul "galben homozigot" - mortalitate embrionara
Nutrie: gena V - culoarea aurie a blanii
V V - moarte embrionara
P: ♂ auriu x ♀ aurie
F1: V v x V v
F2: 2 V v : 1 v v
Nurca:
gena SH - culoarea shadow (alba cu extremitati negre);
letala in stare homozigota SH SH
Ovine:
Karakul si Turcana - culoarea brumarie
gena Rn homozigota - mortalitate dupa intarcare (3-4 luni).
Atonia prestomacelor (lipsa de functionare a nervului vag; fermentatii gazoase continue - moarte prin intoxicatie si asfixie.
1932, G.K. Constantinescu - mieii brumarii din rasa Turcana
Identificarea homozigotilor de heterozigoti - backcross (culoare neagra)
Gaini:
mers tarator - gena mutanta dominanta C
P: ♂ mers tarator x ♀ mers tarator
F1: raport de 2:1, pentru ca starea homozigota este letala
Crap:
trei forme fenotipice:
solzi pe tot corpul,
solzi liniari ( numai pe liniile laterale ale corpului),
crap nud
P: Liniari x liniari:
F1: 50% liniari, 25% pe toata suprafata corpului. Crapii cu solzii liniari homozigoti - neviabili
Polialelia (alelism multiplu)
In mod obisnuit - pe acelasi locus - sunt prezente doua alele
Rezulta organisme homozigote / heterozigote
Fenomenul = alelism simplu
Morgan (1914) - pe acelasi locus - mai mult de doua alele pentru acelasi caracter
Fenomenul = polialelism (alelism multiplu)
Toate alelele de pe acelasi locus - determina acelasi caracter, dar in combinatie de cate doua alele
Exista o alela cap de serie - tip salbatic dominant
Urmatoarea alela
recesiva fata de alela anterioara;
dominanta fata de alela urmatoare (cascada)
Exemple:
Drosophila melanogaster:
20 alele determina culoarea ochilor
Spectofotometrie (pigmenti)
Culoarea rosie - dominanta, tip salbatic, cap de serie
Visinie, margean, sangerie, caisa, miere, perla, fildes, alba (sfarsit de serie)
Iepure
Culoarea blanii: 3 serii albinotica, galbena, neagra
Seria albinotica:
Cap de serie - culoarea agouti (culoare bruna cu brau galben spre varf, iepure salbatic), apoi chinchila (amestec alb-negru); himalaya (corp alb, extremitati negre); alba (albinotic uniform)
Taurine
β-lactoglobuline - 7 alele: A, B, C, D, E, F, G
LGBA , LGBB, etc
Interactiuni nealelice
Dezvoltarea unui caracter - controlata de mai multe gene aflate in loci diferiti.
Apare o varietate de rapoarte de segregare
- Genele implicate a interactiuni nealelice pot fi:
modificatoare,
complementare (cu interactiune reciproca)
epistatice
aditive.
Gene modificatoare
Genele care influenteaza capacitatea de exprimare fenotipica a altor gene.
Trei categorii:
gene amplificatoare (intensificatoare) - intensifica activitatea altor gene;
gene reducatoare (restrictive) - micsoreaza capacitatea de exprimare fenotipica a altor gene;
gene inhibitoare - anuleaza activitatea altor gene.
Genele modificatoare: dominante si recesive.
Exemple
Nurca
culoarea standard (bruna inchisa): 20 de gene din care 15 D si 5 R.
apar varietati de culoare (alte gene care influenteaza culoarea)
Iepurele domestic
5 gene: negru, brun, galben, albastru si agouti.
Alte gene - situate pe alti loci - modifica culorile de fond, diluandu-le, determinand nuante si pete.
Gaini, porumbel
tipul salbatic, D - capul lipsit de un mot de pene
Tip mutant, R - motul. Forma si dimensiunea motului - gene modificatoare (gluga, total capul)
Gaina:
rasa Leghorn - alba, dominanta
Wyandotte, Plymouth Rock - alba, recesiva
P: L x W (PR)
F1: albi
F2: 13 albi : 3 colorati
Leghorn alb este genotipic o rasa colorata, care nu-si manifesta culoarea din cauza unor gene modificatoare
Gene complementare
= Interactiunea genica reciproca
= actiunea concomitenta a doua gene din loci diferiti.
Exemple
Gaini
creasta pinten "P" - dominata
Creasta batuta (tripla) "b" - recesiva
P: P x b
F1: creasta nuciforma
F2: 9:3:3:1
Nurca
culoarea aleutina (gri metalizat) - dominanta
Culoarea platinata (gri deschis cu puf albastru) - dominanta
P: A x P
F1: standard (brun inchis)
F2: 9 standard:3 aleutina: 3 platinata: 1 safir
Gene epistatice
Bateson (1906)
Epistazia - o gena dintr-un locus poate inhiba efectul altei gene din alt locus.
Ereditatea culorilor.
Epistazia: de dominanta si de recesivitate.
Epistazia de dominanta
Gena dominanta anuleaza efectul altei gene dominante, precum si a alelelor sale recesive din alt locus.
F2= 12:3:1 (culoare noua)
Exemple
Ovine, rasa Karakul
P: Oi negre (dominante) x Oi albe (recesive)
F1: Oi negre (heterozigote)
F2: 12:3:1 (negri / cafenii / alb)
Culoarea cafenie - dominanta
Epistazia de recesivitate
Gena recesiva in stare homozigota, anuleaza efectul unei gene dominante si a alelelor sale recesive din alt locus.
F2 = 9:3:4
Exemple
Iepuri din rasa Alaska:
P: neagru x alb
F1: culoare agouti
F2: 9 agouti: 3 negri: 4 albi.
Caniche
P: alb x brun
F1: negri
F2: 9 negri: 3 bruni:4 albi
Gene aditive (poligenie)
La realizarea unui caracter - participa mai multe gene nealele cu
actiune asemanatoare si simultana si ale
caror efecte se insumeaza.
Caracterele cantitative: productia de oua, productia de lana, greutatea corporala, etc.
Culoarea robei la diferite specii de animale.
Raport segregare (la doua gene nealele)15:1
Exemple
Nutrie
culoarea standard maro inchisa - 9 perechi de gene din care 6 D si 3 R
se obtine dupa imperecheri intre indivizi homozigoti la toti cei 9 loci implicati, in generatii succesive
Gaina:
P: ♂ "incaltat' x ♀ "neincaltata'
F1: "incaltati'
F2: 15:1 (incaltati / neincaltati)
Pleiotropia
nu face parte din interactiunile genice.
= capacitatea unei gene de a avea mai multe efecte fenotipice
Exemple
Nurca:
culoarea alba - recesiva, gena "h"
- Indivizii homozigoti recesivi hh - albi, surzi
culoarea aleutina (gri metalizat): boala aleutina, slabire constitutionala, morbiditate mare, sterilitate
alba cu cruce neagra (SS): micsorarea dimensiunilor capului
Relatii dintre genele aceluiasi cromozom
Conform teoriei cromozomiale (Morgan, 1910-1915) - asezarea genelor pe cromozomi este lineara
Functie de distanta intre ele:
Gene strans lincate (lincaj)
Gene slab lincate (crossing-over)
Lincajul
= transmiterea asociata a genelor
Bateson si Punnett 1906 (plante)
Morgan - Drosophila melanogaster
Evidentiere lincaj -testcross
Pe cromozomi diferiti - segregarea fenotipica 1:1:1:1
Pe acelasi cromozom: segregarea fenotipica 1:1 (formele parentale)
Exemple
Drosophila:
P: Ochi rosii, aripi normale x ochi purpurii, aripi vestigiale
F1: - 50% ochi rosii, aripi normale
- 50% ochi purpurii, aripi vestigiale
Drosophila: genele - 4 grupe de lincaj
Bacterii: lincaj total (1 cromozom)
Vietuitoare superioare: n grupe de lincaj (nr haploid)
Taurine:
30 grupe de lincaj
Hemoglobina si grupa sangiuna A
Ceruloplastina si transferina
Inlantuirea genelor in pozitia "cis" si "trans"
A a A a B b b B
cis trans
Crossing - over
= inlantuirea incompleta a genelor distantate
Profaza meiotica (pachiten) - cromozomi omologi
Testcross
4 categorii fenotipice inegale
Formele parentale egale, >50%
Formele noi egale, <50%
Exemple
Drosophila
P: aripi normale, corp cenusiu x aripi vestigiale, corp negru
F1:
41,3% aripi normale, corp cenusiu
41,4% aripi vestigiale, corp negru
8,6% aripi normale, corp negru
8,7% aripi vestigiale, corp cenusiu
Fenotipurile noi - recombinari (gene recombinate, recombinati)
Crosining-overul nu are loc in fiecare meioza
C-O apare la fiecare 50 meioze
Tipuri de C-O
1. Functie de numarul punctelor de fractura
C-O simplu
C-O dublu
C-O multiplu
2. Functie de modul de asociere a CR
C-O egal: schimb egal de segmente cromatidice
C-O inegal: deplasarea locusului unor gene
Prin C-O inegal - Drosophila - forma Bar (reducerea numarului de fatete ale ochiului)
3. Functie de locul de producere a C-O
C-O intergenic (intervalul dintre gene)
C-O intragenic (interiorul genei)
Frecventa mica
Loci complecsi - Pseudoalele - subregiuni ale genei
Locusul ABO
4. Functie de tipul de diviziune celulara
C-O meiotic (pachiten)
C-O mitotic (somatic) - ipoteze: G2, profaza
Evidentiat la Drosophila (C. Stern)
Ipoteza: ochii ceacari
Factorii care determina produceea C-O
Sexul:
Sexul heterogametic - CO mai rar. Explicatie: lipsa de omologie intre X si Y
Varsta:
Varsta inaintata - Cromozomul X - accidente meiotice
Temperatura: factor mediu.
T scazuta - ridica frecventa CO in anumite segm si o reduce in altele
Gradul de inlantuire = distanta dintre gene
Nr chiasme creste cu lungimea dintre gene
Interferenta = existenta unui CO simplu reduce posibilitatea producerii altui CO
Distanta mica - interferenta creste
Pozitia pe cromozom:
aproape de centromerul si telomere -- NU.
Aberatii structurale - reduc / suprima CO (letalitatea gametilor)
Structura
chimica a materialului genetic
Acizii nucleici
Acid dezoxiribonucleic (ADN)
Acid ribonucleic (ARN)
Polimeri (macromolecula) - unitati care se repeta. Unitatea = nucleotid
1 nucleotid:
acid fosforic
Zahar cu 5 atomi carbon (pentoza)
Baze azotate (purinice/pirimidinice)
ADN
Caracteristici generale:
Depozitarea si transmiterea informatiei genetice
Zaharul - dezoxiriboza
Baze azotate:
Bazele purinice: adenina, guanina
Bazele pirimidinice: timina, citozina
Structura bicatenara
Complementaritatea: punti de hidrogen
A/ T - 2 punti G/C - 3 punti
Organizarea ADN:
Primara - ordonarea nucleotidelor
Secundara - formarea lantului dublu catenar
Tertiara - asocierea proteinelor histonice si nonhistonice la lantul de polinucleotide
Cuaternara - dispunerea spiralata
ARN
Caracteristici generale:
Zaharul - riboza
Bazele purinice: adenina, guanina
Bazele pirimidinice: uracil, citozina
Structura monocatenara
Tipuri de ARM: mesager, transfer, ribozomal
ARMm - mesager
2-4 % din ARN
copierea informatiei genetice din ADN (nucleu) in citoplasma
ARMt - transfer
8-10%
transporta aminoacizii la locul de formare a proteinelor
ARMr - ribozomal
80-85%
Participa indirect la sinteza proteinelor
CODUL GENETIC
= inregistrarea informatiei genetice in molecula acizilor nucleici
Determinat de ordinea bazelor azotate din structura primara a ADN
Informatia genetica: semne (simboluri) - cuvinte de cod - fraze codificate exprimarea unui caracter fenotipic
Alfabetul genetic:
4 simboluri: AGCT (U)
20 litere: 20 aminoacizi
Codonul
Unitatea de functiune a codului genetic
= succesiunea de baze azotate necesare pentru codificarea unui aminoacid
Un codon recunoaste numai un singur aminoacid
Codon triunovoc - 1 aminoacid este codificat de 3 nucleotide (Sierenberg 1961)
Inceputul sintezei proteinelor - codoni de initiere (AUG)
Sfarsitul sintezei - codoni non sens (terminatori): UAA, UAG, UGA
Transmiterea mesajului genetic
Molecula de proteina: 1 - mai multe lanturi polipeptidice
1 lant polipeptidic: 20 aminoacizi esentiali
In sinteza proteinelor sunt implicate gene structurale
Etape: transcriptia, traductia
Transcriptia:
= trecerea informatiei de la ADN la ARN
ARNm - duce informatia in citoplasma
Sinteza ARNm - trei etape:
Initierea: despiralizarea localizata a ADN
Constituirea complementara a lantului ARNm (elongatie)
Terminarea: codoni nonsens
Traductia
Sub actiunea ARNr, ARNt, aminoacizi, enzime, donatori de energie
In citoplasma, informatia din ARNm se fixeaza de ribozom:
La intalnirea semnalului AUG - citirea
ARNt - transporta AA in situs elongatia
Sfarsitul traductie - codoni nonsens
GENA
Particularitati:
Unitatea elementara a ereditatii.
Unitatea de functie a cromozomului
Unitatea de recombinare - crossing-over
Unitatea de mutatie
Cel mai mic fragment din cromozom
Determina diversificarea genotipurilor din populatie
Au dispozitia lineara pe cromozom
Ocupa o pozitie si un spatiu pe cromozom = locus
1941 - o gena controleaza o enzima. Particularitati metabolice
Structura genei: cistron, muton, recon
Cistronul
= segment al materialului genetic (ADN, ARN)
Succesiune de 500-2000 perechi de nucleotide
Unitatea functionala a genei
Mutonul
Alcatuit dintr-o pereche de nucleotide
= unitatea de baza a mutatiei genice (mutatia punctiforma)
Reconul
= unitatea de recombinare dintre 2 perechi de nucleotide.
Mutatie intragenica
Pozitia genei pe cromozom
locus = pozitia si spatiul
alele = variantele informationale ale genei (forme alternative fenotipic)
Insusirile genei
- specificitatea, penetranta, expresivitatea, activitatea in raport cu perioada ontogenetica
Specificitatea genei
este data de cistron
ordonarea particulara a nucleotidelor pe o secventa ADN
Penetranta genei
frecventa cu care o gena se manifesta fenotipic
Caracterul "akeratos" - rasa Bruna de MM
Expresivitatea genei
grad de manifestare fenotipica a unui caracter
depinde de factori endogeni: rasa, varsta, sexul, individul
Activitatea genei in functie de perioada ontogenetica
Lant de activari / inactivari
Hemoglobina (Hb)
Primele luni gestatie: Hb GOWER I monomerica, apoi Hb GOWER I dimerica
Din a IV luna: Hb fetala
Dupa 1-2 ani: Hb A sau B
DETERMINISMUL GENETIC AL SEXELOR
Determinism = angajare ireversibila, privind procesul de dezvoltare a testiculelor si ovarelor
Intervin - cromozomii sexuali - genele sexualizante
Henking 1891 - teoria cromozomiala - sexul este determinat de cromozomi (X)
Wilson 1905 - insecta Lygaeus - cromozomul Y
Wilson 1911 - X si Y = cromozomi sexuali
Mecanisme de determinism genetic
Prin conjugare
Prin gene specializante (pe cromozomi somatici)
Prin gene specializante (pe cromozomi sexuali)
Mecanismul prin conjugare
Organisme inferioare (bacterii)
Nu exista sexe diferite
Nu exista dimorfism sexual
Fenomen de imitare a sexualitatii (parasexualitate)
Conjugarea = procesul prin care ADN-ul bacterian este transferat de la o celula bacteriana donatoare la una receptoare (prin contact fizic)
Observat la Escherichia coli tulpina K12 - de J. Lederberg (1946) - premiul Nobel
Plasmidul F (factor de fertilitate) - diferenta sexelor
Celula M - prezenta F - donatoare de ADN
Mecanismul prin gene pe cromozomi somatici
Unele specii de pesti si reptile
Genele - diferiti cromozomi somatici
Determinismul - dependent de temperatura
Exemple:
Specii de broasca testoasa (Caretta caretta, Emys orbicularis, Testudo graeca)
M - 20-270C
F - 30-350C
Aligatorul american (Aligator mississippiensis)
M - 330C
F - 300C
Ambele sexe - 320C
Perioada termosensibila - temperatura determina sexul (reptile - prima jumatate a incubatiei)
Mecanismul prin gene pe cromozomi sexuali
Nevertebrate si vertebrate
X, Y; Z, W
La majoritatea organismelor
XX - homogametic, F
XY - heterogametic, M
Raportul de sexe (sex-ratio) 1:1
Sisteme fundamentale de determinism cromozomial al sexelor
Sistemul XX/XY - tipul Drosophila
Sistemul XX/XO - tipul Protenor
Sistemul ZZ/ZW - tipul Abraxas (pasare)
Sistemul ZZ/ZO - tipul fluture
1. Sistemul XX/XY - tipul Drosophila (D melanogaster)
- mamifere, unele specii de insecte, pesti, amfibieni, reptile
2. XX/X0 - Protenor
- Multe insecte, nematode
3. ZZ (m)/ZW (f) - Abraxas (pasare)
- fluturele Abraxas, pasari, unele specii de lepidoptere, pesti, amfibieni, reptile
4. ZZ (m)/Z0 (f) - fluture
Abateri de la sistemul fundamental de determinism genetic al sexelor
Sistemul Y multipli (XX/XY1Y2)
Gerbillus sp, Sorex sp, liliacul american din genurile Corallia si Chaeroniscus
Sistemul XY comun ambelor sexe (XY/XY) - Akodon sp
Sistemul de X diferiti (X1X2 la femele) - Lemingul scandinav (Myopus schisticolor)
Sistemul XO la ambele sexe (X0/X0) - Ellobius lutescens (soarecele cartita)
Alte sisteme de determinism al sexelor
Haplodia masculina: albine, viespi, furnici
Nu exista cromozomi sexuali
seturile de CR determina sexul:
F - diplode
M - haploizi
Transmiterea caracterelor legate de sex (sex-lincate)
Y - holandrica
Hipertricoza urechii, infertilitatea mascula
Produsii de sex mascul vor fi 100% bolnavi
X hologina
1. dominanta
50% din produsii femeli - bolnavi;
- 50% din produsii masculi - bolnavi
Exemple
Reumatism vitamino-rezistent
hipoparatiroida
sindromul Aicardi (letal la M, Klinefelter, incoordonare extremitati)
hipofosfatemia (vit.D rezistenta)
sindromul X fragil (Martin-Bell, 230 CGG, asimetrie faciala)
Sindromul Rett (debilitate neurologica, miscari repetitive ale mainilor)
Reumatism vitamino-rezistent
X fragil
2. recesiva:
50% din produsii de sex masculi sunt bolnavi
50% din produsii de sex femel sunt sanatoase
50% din produsii de sex femel sunt purtatoare
Exemple
Hemofilia A si B
Daltonism (mono - gri, di, tricromatic - rosu/verde)
maladia Parkinson
surditatea congenitala
atrofia congenitala a retinei
distrofia musculara Duchenne (boala neuromusculara progresiva)
X hologina recesiva
Parkinson
Transmiterea caracterelor Z hologina recesiva
17 loci Z lincati:
re - ovulatia restrictionata
sh - tremorul capului
n - lipsa penelor
px - spasmul paroxistic
ln - necroza ficatului
dw - piticism
Wl - absenta aripilor
prn - letalitate preeclozionala
K - cresterea penajului
S - culoarea argintie a penajului
lk - letalitatea femelelor
Li - inchiderea culorii brune a penajului
y - culoarea alba a pielii
be - culoarea bruna a ochilor
Id - inhibitorul melaninei dermice
B- culoarea barata a penajului
ko - capul striat
Albinismul imperfecta
Paroxismul la gaina (spasmul paroxistic) - M% 15 saptamani
Ladykiller - ME numai la femele
Alopecia congenitala
nanism
Aplicatii ale transmiterii caracterelor legate de sex la pasari
Autosexarea
Culoare - penaj colorat
Crestere penaj
Nanism
Mutageneza si mutatiile genice
Mutatiile = modificari permanente, detectabile, transmisibile ale structurii genetice
Hugo de Vries 1903
Apar proprietati genetice noi
Caracteristicile mutatiilor
Apar brusc, fara etape intermediare
Sunt ereditare daca se gasesc in gameti
Utile, daunatoare, indiferente
Sursa de variabilitate
Unele - apar in mod repetat
Evidentierea - metode statistice
Clasificarea mutatiilor
1. Dupa cauze:
spontane,
induse
2. D. manifestarea fenotipica:
expresive (vizibile),
neexpresive (invizibile)
3. D proprietatile genelor:
dominante,
recesive (frecvente)
4. D efectul fenotipic:
micromutatii,
macromutatii
5. D viabilitatea purtatorilor:
letale,
semiletale
viabile
6. D. directia mutatiei:
Progresive: tip salbatic → tip mutant
regresive: tip mutant → tip salbatic
1. D segmentul genetic:
genomice,
cromozomiale,
genice,
punctiforme
8. D tipul celulelor:
gametice,
somatice
Factori mutageni
Cresc rata mutatiilor spontane
Biologici, fizici, chimici
Factorii mutageni biologici
Virusuri - actiune directa, prin insertie
Virusul rubeolei - malformatii, mortalitate fetala
Virusul oreionului - sterilitate masculi
Factorii mutageni fizici: radiatiile ionizante, neionizante
Radiatiile ionizante
Particule energetice (pozitroni, particule α si β, neutroni), razele γ, razele X (Roentgen)
Actioneaza asupra ADN
Efecte:
fracturi ale catenelor
blocarea sintezei ADN
incetinirea/blocarea mitozelor
moartea celulelor (instantanee sau dupa cateva ore)
Radiatiile neionizante: UV
Efecte
producerea formelor tautomerice ale bazelor azotate, modificand complementaritatea
dimerizarea bazelor pirimidinice
Formele tautomerice
Timina tautomerica - Guanina (NU cu adenina)
Guanina tautomerica - timina (NU cu citozina)
Dimerizarea bazelor pirimidinice
Formarea unor legaturi carbon-carbon mai scurte
Distorsionarea moleculei de ADN
Factori mutageni chimici
Analogi ai bazelor azotate
Acidul azotos
Unele antibiotice
Analogii bazelor azotate
Au structura apropiata de a bazelor azotate
5-bromouracil (~timina) - guanina
2-aminopurina (~ adenina) - citozina
Produc mutatii progresive urmate de mutatii regresive
Acidul azotos
Produce dezaminarea bazelor azotate
Inlocuieste gruparea amino (NH2) cu gruparea ceto (C-O)
Transforma
Citozina in uracil
Adenina in hipoxantina
Guanina in xantina
Unele antibiotice
Mitomicina, actinomicina D, echinomicina
Interfereaza cu structura ADN
Anomalii genice
= boli monogenice
Apar in urma mutatiilor suferite de o singura gena
Dominante/recesive
Autosomale/gonozomale (sex-lincate)
Boli monogenice autosomale dominante
- AA si Aa bolnavi, aa normali
Particularitati de transmitere:
Supuse legilor mendeliene
Apar in descendenta, indiferent de sex
AA - neviabili (majoritar)
Daca gena are penetranta completa - transmitere de tip vertical (din generatie in generatie)
Daca gena are penetranta incompleta - transmitere fenotipic intrerupta
Exemple
Acondroplazia de tip creeper la gaina
Homozigotii dominanti mor la 21 zile de incubatie
Heterozigotii - tibia scurta
Acondroplazia la taurine
Atrofia musculo-spinala la caine
Atrofia progresiva a retinei la caine - dupa 12-18 luni
Brahiuria la caine
AA - ME
Welsh Corgi
Boala von Willebrand (caine, iepure, cal, porc)
Boala rinichilor polichistici la caine si pisica (rasa Persana - 30%)
Boala trombotica congenitala la cal (deficienta de proteina C)
Cataracta
caine (4-7 ani) - Cocker Spaniel, Poodle, Husky, Schnauzer, Golden Retriver, Labrador, Terrier, Bichon, American Cocker Spaniel, Schnauzer pitic
taurine - Friza europeana
Cal (2 luni), oaie (Romney Marsh, 2 luni)
Culoarea alba letala la cal (Pinto)
Culoarea cenusie letala la cal
Diareea neonatala F4 la purcei
Anomalii ale urechii la taurine (Ayrshire si Jersey). AA viabili
Exostoze multiple la cal - AA viabili
Hernia ombilicala la porcine - AA viabili
Hipotricoza la taurine, ovine, caine (totala, partiala) - AA viabili
Paralizia periodica de tip II la cal (AA viabili)
Polidactilia la taurine si gaini (Dorking, Silky, Houdan). AA viabili
Policheratia la ovine (AA viabili) - rasa Karaceaev
Sindactilia la porc (AA viabili)
Tremor de mare frecventa la porc (AA viabili) - Pietrain
Boli monogenice autosomale recesive
AA normali, Aa putatori, aa bolnavi
Consangvinizarea creste riscul aparitiei
Transmiterea discontinua
Exemple
Albinismul
taurine - Bruna elvetiana, Friza europeana,
ovine - Karakul, Suffolk,
iepure, gaina,
Caine - Dog german, Dalmatian,
Pisica - Siameza, Birmaneza
Amelia la gaina si porc
Anoftalmia la porcine
Artrogripoza la porcine
Contractura musculara permanenta
Marele Alb, Yorkshire
La femele - penetranta incompleta
Ataxia progresiva la taurine, cai, porcine, gaina
Displazia cerebelului
Incoordonare in miscare
la "aa" - letala
Atrofia musculo-splinala la taurine si pisica
Piedmont, Holstein, Bruna, Rosie daneza
Atrofia progresiva a retinei la caine si pisica
Boala imunodeficientei severe la cal (rasa Araba) si caine
Boala urinei cu miros de artar - vitei
Hereford, Shorthon
Depresie, letargie, coma, moarte in 48-72 ore de la fatare
Boala von Willebrand tip III - caine - grava
Caracterul letal A 46 - taurine (deficienta Zn)
Cardiomiopatia ereditara
Taurine, pisica, curci
Dilatarea cordului (ventricul stang)
Contractura musculara la ovine - letala
Cistinuria - caine
Absorbtia defectiva a aminoacizilor, urolitiaza
60 rase
Deficienta factorului de coagulare VII - caine.
Deficienta factorului de coagulare X - caine
Deficienta factorului de coagulare XI - taurine, caine.
Deficienta factorului de coagulare XII - caine, pisica
Deficienta factorilor de coagulare dependenti de vitamina K - oaie, pisica
Factori II, VII, IX, X
Displazia foliculara a parului negru - caine
Displazia renala - taurine
Epilepsia la gaina
Epilepsia mioclonica Lafora la caine
5%
Adeseori de tip "grand mal"
Fisura palatina la purcei - letala
Hernia ombilicala si inguinala la cal
Hernia cerebrala la purcei - letala
Hidrocefalia la taurine - letala
Hipertrofia musculara - Blue White Belgian
Hipoplazia testiculara la taur si tap
Hipertricoza la taurine
Megacolonul la cal
Dilatarea rectului
reducerea peristaltismului
Manjii "aa" - culoare alba (sindromul manzului alb)
Mortalitatea dupa cateva zile de la fatare
Nanismul la porcine
Nanismul Ancon - ovine
Membre scurte si curbate
Nanismul cu gat curbat - gaina. "aa" - ME
Nanimelia la gaina - aa - ME 18 zile
Paralizia MP la purcei si miei - letala
Piciorul plat la cal
Sindactilia la taurine
Surditatea ereditara la caine
PROFILAXIA GENETICA
= complex de metode, masuri si mijloace menite:
sa puna in evidenta,
sa elimine
sa limiteze
extinderea bolilor ereditare la animale
Observatii generale
Bolile ereditare ale animalelor domestice sunt putin cunoscute
Obiective:
cercetarea bolilor cunoscute
evidentierea altor boli genetice
Stabilirea gradului de raspandire
Cuantificarea consecintelor economice
Bolile ereditare se raspandesc cu rapiditate in populatii
Testul citogenetic
Romania - taurine
Necesitatea unui cadrul legal si organizatoric
Masuri
Imbunatatirea criteriilor de apreciere a materialului de reproductie
Evidente corecte
Stabilirea diagnosticului de boala ereditara
Principiile profilaxiei genetice
1. Stabilirea diagnosticului de boala ereditara
- Boli cromozomiale, genice, mitocondriale
Bolile cromozomiale:
aberatii numerice si de structura
Transmisibile: translocatii (Robertsoniana, in tandem); inversii, elongatia cromozomului Y
Netransmisibile (sterilitate): sindromul XXY, XO, freemartinism, intersexualitatea
Bolile genice
semiletale, letale
Penetranta, expresivitatea
Majoritatea transmisibile - functie de genele implicate
Bolile mitocondriale
Foarte rare la animale
Identificarea - diagnostic molecular, analiza pedigree
Majoritatea transmisibile (exceptie - genele nucleare)
2. Evaluarea evidentelor si a gradului de raspandire
- Evidente corecte → alcatuire pedigree, estimarea gradului de raspandire a genelor nedorite, reducerea frecventei genei in populatie
Metodologia aplicarii profilaxiei genetice
Diagnosticul bolilor cromozomiale
Diagnosticul bolilor genice
Elaborarea programelor specifice de profilaxie genetica
1. Diagnosticul bolilor cromozomiale
Evidentierea bolilor cromozomiale (transmisibile)
Diagnostic citogenetic
Ancheta eredopatologica
Analiza pedigree - gradul de raspandire
Profilaxia - eliminarea de la reproductie
2. Diagnosticul bolilor genice
2.1 Ancheta eredopatologica
2.2 Metode de diagnostic:
Examen clinic
Analize de laborator
Examen anatomopatologic
Examen histopatologic
Examene imunologice
2.3 Analiza de pedigree
Ancheta eredopatologica
= forma complexa de diagnosticare a bolilor ereditare
Aprecierea fenotipica
Consultarea evidentelor
Identificarea factorilor de risc
Analiza pedigree
Analiza de pedigree
Masculii - patrate. Femelele - cercuri
analiza ascendentilor, descendentilor si rudelor colaterale
Animalele bolnave = probanzi
Stabilirea gradului de inrudire
Stabilirea gradului de consangvinizare
Stabilirea tipului de transmitere: dominanta, recesiva, legata de sex
Stabilirea gradului de raspandire
Determinarea frecventei genei
3. Elaborarea programelor specifice de profilaxie genetica
Stabilirea efectelor economice
Identificarea purtatorilor (transmitere recesiva)
Pe baza gradului de inrudire cu probantul
Prin aprecierea directa a descendentilor
Eliminarea probantilor si purtatorilor de la reproductie
Terenul
= momentul din evolutia constitutie individuale in care totalitatea modificarilor suferite de organism se manifesta in fenotip
Teren favorizant - determina cresterea rezistentei specifice la factorii perturbatori
Teren patologic (specificat) - determina predispozitia organismului la boala genetica
Manifestarea bolii - sub actiunea factorilor de risc
Metode de investigare a terenului: ancheta eredopatologica, teste functionale, analize biochimice, analiza factorilor declansatori
