ยีน กลไกการโต้ตอบระหว่างกันของยีนส่วนบุคคลและจีโนไทป์

ยีน การแสดงออกและการรุก แนวคิดเหล่านี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในปี 1926 โดยทิโมฟีฟเรซอฟสกีและโวกต์ เพื่ออธิบายการสำแดงลักษณะต่างๆ และยีนที่ควบคุมลักษณะเหล่านี้การแสดงออกมีระดับของการแสดงออก การเปลี่ยนแปลงของลักษณะเดียวกันในบุคคลที่แตกต่างกัน ซึ่งมียีนที่ควบคุมลักษณะนี้ มีการแสดงออกที่ต่ำและสูง ตัวอย่างเช่น พิจารณาความรุนแรงที่แตกต่างกันของโรคจมูกอักเสบ

น้ำมูกไหล ในผู้ป่วย 3 ราย A,B และ C ที่มีการวินิจฉัย 0RVI เหมือนกันในผู้ป่วย A โรคจมูกอักเสบจะไม่รุนแรง การดมกลิ่นซึ่งอนุญาตให้ใช้ผ้าเช็ดหน้า 1 ผืนในระหว่างวัน ในผู้ป่วย B

โรคจมูกอักเสบแสดงออกในระดับปานกลาง ผ้าเช็ดหน้า 2 ถึง 3 ผืนต่อวัน ผู้ป่วย C มีอาการจมูกอักเสบในระดับสูง ผ้าเช็ดหน้า 5 ถึง 6 ผืน เมื่อพูดถึงการแสดงอาการที่ไม่ใช่อาการเดียว แต่หมายถึงโรคโดยรวม แพทย์มักประเมินอาการของผู้ป่วยว่าน่าพอใจ หรือรุนแรงปานกลางหรือรุนแรงมาก ในกรณีนี้แนวคิดของการแสดงออก คล้ายกับแนวคิดความรุนแรงของโรค

เพเนแทรนซ์คือความน่าจะเป็นของลักษณะเดียวกัน ที่แสดงออกในบุคคลต่างๆ ที่มียีนที่ควบคุมลักษณะนั้น เพเนแทรนซ์วัดเป็นเปอร์เซ็นต์ของบุคคล ที่มีลักษณะเฉพาะจากจำนวนบุคคลทั้งหมด ที่เป็นพาหะของยีนที่ควบคุมลักษณะนั้น ไม่สมบูรณ์หรือสมบูรณ์ ตัวอย่างของโรคที่มีการเจาะทะลุไม่สมบูรณ์ คือโรคจมูกอักเสบแบบเดียวกับ 0RVI ดังนั้นเราจึงสันนิษฐานได้ว่าผู้ป่วย A ไม่มีโรคจมูกอักเสบแต่มีอาการแสดงอื่นๆของโรค ในขณะที่ผู้ป่วย B และ C มีโรคจมูกอักเสบ

ดังนั้นในกรณีนี้การแทรกซึม ของโรคจมูกอักเสบคือ 66.6 เปอร์เซ็นต์ ตัวอย่างของโรคที่มีการแทรกซึมอย่างสมบูรณ์ คืออาการชักกระตุกของฮันติงตันที่ครอบงำ ออโตโซมอลแสดงออกส่วนใหญ่ในคนอายุ 31 ถึง 55 ปี 77 เปอร์เซ็นต์ของกรณี ในผู้ป่วยรายอื่น ในวัยที่แตกต่างกันทั้งในปีแรกของชีวิตและที่ 65,75 ปีและมากกว่านั้น สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่า หากยีนของโรคนี้ส่งต่อไปยังลูกหลานจากพ่อแม่คนใดคนหนึ่ง โรคก็จะแสดงออกมาอย่างแน่นอน ซึ่งเป็นการแทรกซึมที่สมบูรณ์

จริงอยู่ผู้ป่วยไม่ได้มีชีวิตอยู่จนมีอาการชักกระตุก ของฮันติงตันเสมอไป ซึ่งตายจากสาเหตุอื่น เอฟเฟกต์ตำแหน่ง การพึ่งพาการกระทำของยีนต่อจีโนไทป์อีกประเภทหนึ่ง คือเอฟเฟกต์ตำแหน่งมันถูกค้นพบโดยสจ๊วตแวนท์ 1925 สาระสำคัญของผลกระทบ คือการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนเมื่อตำแหน่ง ตำแหน่งที่ครอบครองในโครโมโซม ในชุดของลำดับนิวคลีโอไทด์เปลี่ยนไป ตามแนวคิดสมัยใหม่ เอฟเฟกต์ตำแหน่งไม่เกี่ยวข้องกับการละเมิดโครงสร้างยีน

ภูมิภาคโปรโมเตอร์จะถูกรักษาไว้เป็นหน่วยการถอดความ ดังนั้น เอฟเฟกต์ตำแหน่งจึงเป็นเหตุการณ์อีพิจีโนมิก ที่กำหนดโดยเงื่อนไข 3 ประการ การถอดความเริ่มต้นในโปรโมเตอร์ องค์ประกอบด้านกฎระเบียบ ตัวเสริมและตัวเก็บเสียงที่มีไซต์ที่มีผลผูกพัน สำหรับปัจจัยการถอดรหัสจะเพิ่มความเฉพาะเจาะจง ของคอมเพล็กซ์การถอดความในโปรโมเตอร์ การรวมตัวกันของโครมาตินในบริเวณโลคัส ช่วยเพิ่มความไวต่อการทำงานของนิวคลีเอส

ระดับการแสดงออก ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของ ยีน ในจีโนม ในบริเวณที่มีเฮเทอโรโครมาตินควบแน่นหรือในบริเวณ โครมาตินที่ไม่ควบแน่น ยูโครมาตินซึ่งถูกแยกออกระหว่างเฟส ประกอบด้วยยีนส่วนใหญ่ และทำซ้ำที่จุดเริ่มต้นของเฟส S ในทางกลับกัน เฮเทอโรโครมาตินจะถูกควบแน่นตลอดวัฏจักรของเซลล์ ทำซ้ำที่ส่วนท้ายของเฟส S และมีลำดับซ้ำๆเป็นส่วนใหญ่ บริเวณศูนย์กลางของโครโมโซมประกอบด้วยเฮเทอโรโครมาติน ที่มีโครงสร้างหรือโครมาตินที่ควบแน่น

ซึ่งมีลำดับการทำซ้ำ ในการเชื่อมต่อกับคุณสมบัติเหล่านี้ ในระหว่างการก่อตัวของการจัดเรียงโครงสร้างของโครโมโซมใหม่ การแตกหักของโครโมโซมจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของยีน ซึ่งมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงในการแสดงออก ยีนเด่น A ซึ่งอยู่ใกล้กับจุดหักของโครโมโซม จะสูญเสียอิทธิพลของมันไปมากกว่ายีน B ซึ่งอยู่ห่างจากจุดหัก กล่าวอีกนัยหนึ่ง การลดลงของผลกระทบของยีนเด่นนั้น เป็นสัดส่วนกับระยะห่าง

ระหว่างยีนกับจุดแตกหักของโครโมโซม ในกรณีอื่นๆการจัดเรียงโครโมโซมใหม่ อาจเพื่อแยกหน่วยการถอดความออกจากพื้นที่ควบคุม โดยทำให้ผลของมันต่อยีนเป็นกลางอย่างสมบูรณ์ การไม่มีสารเพิ่มคุณภาพจะลด หรือกำจัดการถอดความในเนื้อเยื่อที่เกี่ยวข้อง ในทางกลับกัน การแยกตัวของยีนและตัวเก็บเสียง จะนำไปสู่การแสดงออกที่เพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ ย้ายยีนไปยังบริเวณของเอนแฮนเซอร์ของยีนอื่น ซึ่งจะทำให้เกิดการแสดงออกที่ไม่เพียงพอ

ตัวอย่างเช่นในมะเร็งต่อมน้ำเหลืองของเบอร์กิต การโยกย้ายจะย้ายยีน c-myc ภายใต้การควบคุมของอิมมูโนโกลบินเอนแฮนเซอร์ ย้ายยีนและลำดับการควบคุมของมันไปยังบริเวณของยีนอื่น ซึ่งลดระดับการแสดงออกของยีนตัวแรก ทำให้เกิดผลโมเสก 3 ตำแหน่ง เซนโทรเมียร์ p และ q แขนสั้นและยาวของโครโมโซม X ยีน โลคัส A และ B เป็นยีนเด่น อีกตัวอย่างหนึ่งของการแสดงตำแหน่งของเอฟเฟกต์ คือบุคคลที่มีหมู่เลือดตามระบบ Rh

โดยเฉพาะอย่างยิ่งบุคคลที่มีคอมเพล็กซ์ยีน CDE/cDe มียีนเดียวกันกับผู้ที่มีคอมเพล็กซ์ยีน cDe/CDE โดยที่ตัวพิมพ์ใหญ่คือยีนเด่นและตัวพิมพ์เล็กคือยีนด้อย อย่างไรก็ตาม อันแรกมีแอนติเจน E จำนวนมากและแอนติเจน C เพียงเล็กน้อย ในขณะที่อันหลังมีสิ่งที่ตรงกันข้าม ซึ่งอธิบายได้จากการแปลยีน C และ E ที่ไม่เท่ากันบนโครโมโซมเดียวกัน หรือบนโครโมโซมที่แตกต่างกันตามลำดับ อีกตัวอย่างหนึ่งคือโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรงบริเวณใบหน้า ไหล่ ไหล่แบบออโตโซมอล

เด่นแบบ 1A ซึ่งเกิดจากการลบบริเวณตัวแปร ในส่วนเทเลเมริกของแขนยาวของโครโมโซม อยู่ในส่วน 4q35 ซึ่งไม่มียีนแต่มีนิวคลีโอไทด์ ลำดับ 20 ถึง 250 kb การลบลำดับเหล่านี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของเฮเทอโรโครมาติน ในบริเวณนี้ของโครโมโซม และการยับยั้งการถอดความของยีนที่อยู่ใกล้เคียง FRG1 ซึ่งอยู่ใกล้กับจุดแตกหักของโครโมโซม

บทความที่น่าสนใจ : โรคทางพันธุกรรม ทำความเข้าใจการจำแนกตามประเภทของพันธุกรรม