Heterozygot är en term som används i genetiken för att beskriva när två variationer av en gen (kända som alleler) är parade på samma plats (locus) på en kromosom . Däremot är homozygot när det finns två kopior av samma allel på samma plats.
Uttrycket heterozygot är härledd från "hetero-" vilket betyder olika och "-zygotiska" betydelser relaterade till ett befrukat ägg (zygote).
Bestämmer egenskaper
Människor kallas diploida organismer eftersom de har två alleler på varje ort, med en allel som ärvs från varje förälder. Den specifika parringen av alleler översätts till variationer i en persons genetiska egenskaper.
En allel kan antingen vara dominerande eller recessiv. Dominerande alleler är de som uttrycker en egenskap även om det bara finns en kopia. Recessiva alleler kan bara uttrycka sig om det finns två kopior.
Ett sådant exempel är bruna ögon (som är dominerande) och blåa ögon (som är recessiva). Om allelen är heterozygot, skulle den dominerande allelen uttrycka sig över den recessiva allelen, vilket resulterar i bruna ögon. Samtidigt skulle personen betraktas som en "bärare" av den recessiva allelen, vilket innebär att blåttögonallelen kunde överföras till avkomma även om den personen har bruna ögon.
Alleler kan också vara ofullständigt dominerande, en mellanliggande form av arv där varken allel uttrycks fullständigt över den andra.
Ett exempel på detta kan innefatta en allel som motsvarar mörk hud (där en person har mer melanin ) ihop med en allel som motsvarar ljus hud (där det finns mindre melanin) för att skapa en hudton någonstans däremellan.
Sjukdomsutveckling
Utöver fysiska egenskaper hos en individ kan parning av heterozygote alleler ibland översättas till en högre risk för vissa tillstånd, såsom fosterskador eller autosomala störningar (sjukdomar som ärvs genom genetiken).
Om en allel muteras (vilket betyder att den är felaktig), kan en sjukdom överföras till avkomma även om föräldern inte upplever några tecken på störningen. Med avseende på heterozygositet kan detta ta en av flera former:
- Om allelen är heterozygot recessiv, skulle den felaktiga allelen vara recessiv och inte uttrycka sig själv. Istället skulle personen vara bärare.
- Om allelerna är heterozygotiska dominerande skulle den felaktiga allelen vara dominerande. I så fall kan personen eller inte påverkas (jämfört med homozygot dominans där personen skulle påverkas).
Andra heterozygotiska parningar skulle helt enkelt predisponera en person till ett hälsotillstånd som celiac sjukdom och vissa typer av cancer . Det betyder inte att en person kommer att få sjukdomen. det föreslår helt enkelt att individen har högre risk. Andra faktorer, som livsstil och miljö, skulle också spela en roll.
Singelgenstörningar
Singelgenstörningar är de som orsakas av en enda muterad allel snarare än två. Om den muterade allelen är recessiv kommer personen normalt inte att påverkas. Om emellertid den muterade allelen är dominerande kan den muterade kopian överdriva den recessiva kopian och orsaka antingen mindre allvarliga former av en sjukdom eller fullständig symptomatisk sjukdom.
Singelgenstörningar är relativt sällsynta. Bland några av de vanligaste heterozygotiska dominanserna:
- Huntingtons sjukdom är en ärftlig sjukdom som leder till hjärncellernas död. Sjukdomen orsakas av en dominant mutation i antingen en eller båda alleler av en gen som heter Huntingtin .
- Neurofibromatosis typ-1 är en ärftlig störning där nervvävnadstumörer utvecklas på huden, ryggraden, skelettet, ögonen och hjärnan. Endast en dominant mutation behövs för att utlösa denna effekt.
- Familiel hyperkolesterolemi (FH) är en ärftlig sjukdom som kännetecknas av höga kolesterolnivåer, särskilt "dåliga" lågdensitetslipoproteiner (LDL). Det är överlägset vanligast av dessa sjukdomar, vilket påverkar omkring en av varje 500 personer.
En person med en enda genstörning har en 50/50 chans att överföra den muterade allelen till ett barn som kommer att bli bärare.
Om båda föräldrarna har en heterozygot recessiv mutation, kommer deras barn att ha en-i-fyra chans att utveckla störningen. Risken kommer att vara densamma för varje födelse.
Om båda föräldrarna har en heterozygot dominant mutation har deras barn 50 procent chans att få dominerande allelen (partiella eller fullständiga symptom), 25 procent chans att få båda dominerande alleler (symtom) och 25 procent av att få båda recessiva alleler (inga symptom).
Förening Heterozygositet
Förening heterozygositet är det tillstånd där det finns två olika recessiva alleler på samma ort som tillsammans kan orsaka sjukdom. Dessa är igen, sällsynta sjukdomar som ofta är kopplade till ras eller etnicitet. Bland dem:
- Tay-Sachs sjukdom är en sällsynt, ärftlig sjukdom som orsakar förstörelse av nervceller i hjärnan och ryggmärgen. Det är en högvariabel sjukdom som kan orsaka sjukdom under spädbarn, ungdom eller senare vuxen ålder. Medan Tay-Sachs orsakas av genetiska mutationer av HEXA- genen, är det den specifika parningen av alleler som i slutändan bestämmer vilken form sjukdomen tar. Vissa kombinationer översätts till barndomssjukdom; andra översätter till senare sjukdom.
- Fenylketonuri (PKU) är en genetisk störning som främst påverkar barn där ett ämne som kallas fenylalanin ackumuleras i hjärnan, orsakar anfall, psykiska störningar och intellektuella funktionshinder. Det finns en stor mångfald av genetiska mutationer associerade med PKU, vars parning kan leda till mildare och svårare former av sjukdomen.
Andra sjukdomar i vilka föreningar heterozygoter kan spela en roll är cystisk fibros, sicklecellanemi och hemokromatos (alltför stort järn i blodet).
Heterozygot Advantage
Medan en enda kopia av en allelssjukdom normalt inte leder till sjukdom, finns det fall där det kan ge skydd mot andra sjukdomar. Detta är ett fenomen som kallas heterozygotfördel.
I vissa fall kan en enda allel ändra kroppens fysiologiska funktion på ett sådant sätt att den personen är resistent mot vissa infektioner. Bland exemplen:
- Sickle cellanemi är en genetisk störning som orsakas av två recessiva alleler. Att ha båda alleler orsakar missbildning och snabb självförstöring av röda blodkroppar. Att ha endast en allel kan orsaka ett mindre allvarligt tillstånd som kallas sickle cell-egenskaper där endast vissa celler är missbildade. Dessa mildare förändringar är tillräckliga för att ge ett naturligt försvar mot malaria genom att döda de infekterade blodcellerna snabbare än parasiten kan reproducera.
- Cystisk fibros (CF) är en recessiv genetisk störning som kan orsaka svåra försämringar av lungorna och matsmältningskanalen. Hos personer med homozygota alleler orsakar CF en tjock klibbig uppbyggnad av slem i lungorna och mag-tarmkanalen. Hos personer med heterozygote alleler kan samma effekt, om än reducerad, sänka en persons sårbarhet mot kolera och tyfoidfeber . Genom att öka slemproduktionen är en person mindre genomtränglig för skadlig effekt av smittsam diarré.
Samma effekt kan förklara varför personer med heterozygotala alleler för vissa autoimmuna störningar verkar ha en lägre risk för senare stadium av hepatit C- symtom.
> Källor:
> Al-Chalabi, A. och Almasy, L. (2009) Genetik av komplexa humana sjukdomar: En laboratoriehandbok (1: a Lab Edition). New York, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN-13: 978-0879698836.
> Genetisk Allians. (2010) Förståelse Genetik: En District of Columbia Guide för patienter och vårdpersonal. "Bilaga G: Singelgenstörningar . " Washington, DC: District of Columbia Department of Health. PMID: 23586106.
> Wynbrandt, J. och Ludman, M. (2008) Encyklopedi av genetiska störningar och fosterskador (3: e upplagan). New York, New York: Biblioteket för hälsa och levande. ISBN-13: 978-0816063963.