Genske poremećaje koji su određeni jednim genom (Mendelovski poremećaji) najlakše je analizirati i razumjeti. Ako ekspresija osobine zahtjeva samo jednu kopiju gena (jedan alel), onda je ta osobina dominantna. Ako ekspresija osobine zahtjeva 2 kopije gena (2 alela), onda se ta osobina smatra recesivnom. Jedina iznimka su X-vezani poremećaji. Budući da muškarci obično nemaju upareni gen alela koji bi nadoknadio učinke na X kromosomu, X kromosom se u muškaraca eksprimira iako je osobina recesivna. Ostale iznimke, kao npr mitohondrijski poremećaji, također postoje. Mitohondrijski geni se tipično nasljeđuju od majčine oocite.
Mnogi specifični poremećaji su opisani.(vidi tablicu)
Primjeri genetičkih poremećaja s Mendelovskim nasljeđivanjem
(Vidi i Pregled genetike.)
Autosomno dominantno
Za izražavanje autosomno dominantnog poremećaja potreban je samo jedan gen; tj, heterozigoti i homozigoti koji imaju abnormalan gen su pogođeni. Tipično podrijetlo autosomno dominantne osobine pokazano je na Slici Autosomno dominantno nasljeđivanje.
Generalno, sljedeća pravila se primjenjuju:
-
Osoba koja je pogođena s tom osobinom također ima i roditelja pogođenog tom osobinom.
-
Heterozigotni roditelj i roditelj koji nije pogođen, u prosjeku, imaju jednak broj djece pogođene i nepogođene tom osobinom; tj. rizik pojavljivanja za svako dijete je 50%.
-
Djeca koja nisu pogođena tom osobinom ne prenose osobinu na njihove potomke.
-
Muškarci i žene jednako su pogođeni tim osobinama.
Autosomano dominantno nasljeđivanje.
Autosomno recesivno
Dvije kopije abnormalnog alela su potrebne da se eksprimira autosomno recesivna osobina. Primjer obiteljskog porijekla je pokazana na Slici autosomno recesivnog nasljeđivanja.
Općenito, primjenjuju se sljedeća pravila nasljeđivanja:
-
Ako normalni roditelji imaju dijete pogođeno tom osobinom, oba roditelja su heterozigoti. U pravilu je jedna četvrtina njihove djece pogođena, polovina su heterozigoti ,a jedna četvrtina su nepogođeni. Stoga, među djecom, šansa da se ne razvije poremećaj (a to je da su nepogođeni ili su nositelji) je tri četvrtine, i među nepogođenom djecom, šansa da su nositelji je dvije trećine.
-
Sva djeca nepogođenog roditelja i genotipski normalnog roditelja su fenotipski normalni heterozigoti.
-
U prosjeku, polovica djece pogođenog roditelja i heterozigota tom osobinom, a polovina su heterozigoti.
-
Sva djeca oba pogođena roditelja su pogođena tom osobinom.
-
Muškarci i žene imaju jednaku vjerojatnost biti pogođeni.
-
Heterozigoti su fenotipski normalni ali su nositelji abnormalnog gena.
Autosomno recesivno nasljeđivanje
Rođaci imaju veću vjerojatnost da nose isti mutirani alel, stoga reprodukcija među rođacima (konsangvinitet) povećava vjerojatnost da djeca dobiju mutirani alel. U vezama roditelj-dijete ili brat-sestra (incest), rizik za dobivanje abnormalnog djeteta je veći zbog vrlo velike sličnosti genetskog materijala. U nekim populacijama je postotak heterozigota velik zbog učinka na početku stabla(stablo je započeto s grupom u kojih je jedan nosioc) ili zbog selektivne prednosti (npr. heterozigot za anemiju srpastih stanica štiti protiv malarije).
Ako osobina rezultira time da postoji defekt specifičnog proteina (npr. enzima), heterozigot ima uglavnom smanjeni produkciju tog proteina. Ako je mutacija poznate, molekularno-genetičkom tehnologijom mogu se otkriti ljudi koji su fenotipski normalni, ali heterozigoti (npr. većinu vremena otkrivalo se ljude s cističnom fibrozom).
X-vezano dominantno
X-vezano dominantne osobine se nalaze na X kromosomu. Većinom su rijetke. Obično su muškarci teže pogođeni, neki X vezani dominantni poremećaji su češće fatalni u muškaraca. Žene koje nose samo jedan abnormalan alel su pogođene, ali manje teže. Tipično obiteljsko porijeklo je pokazano na Slika X-vezano dominantno nasljeđivanje.
X-vezano dominantno nasljeđivanje.
Generalno, primjenjuju se sljedeća pravila:
-
Pogođeni muškarci osobinu prenose svojim kćerima, ali ne i njihovim sinovima.
-
Pogođena heterozigotna žena osobinu prenosi na polovicu svoje djece, bez obzira na spol.
-
Pogođena homozigotna žena osobinu prenosi na svu svoju djecu.
-
Budući da žene mogu biti heterozigotne ili homozigotne, više osobina imaju one nego muškarci. Razlika između spolova još je veća ako je poremećaj kod muškaraca smrtonosniji.
X-vezano dominantno nasljeđivanje može biti teško razlikovati od autosomno dominantnog nasljeđivanja proučavajući samo obrazce nasljeđivanja. Potrebna su velika porijekla, s posebnom pažnjom na djecu pogođenih muškaraca, jer prijenos s muškarca na muškarca isključuje X-vezu (muškarci prenose samo Y kromosom svojim sinovima).
X-vezano recesivno
X-vezane recesivne osobine nalaze se na X kromosomu. Dakle, gotovo sve pogođene osobe su muškarci, jer većina žena ima jednu izvornu kopiju uključenog gena (tj. one su heterozigotne). Tipično porijeklo prikazano je na slici X-vezanog recesivnog nasljeđivanja.
X-vezano recesivno nasljeđivanje.
Općenito, primjenjuju se sljedeća pravila nasljeđivanja:
-
Gotovo svi oboljeli su muškarci.
-
Heterozigotne žene obično su fenotipsko normalne, ali kao nosioci, prenose nenormalni gen polovici svoje djece.
-
Polovica sinova nosive žene je pogođeno, a polovica kćeri su nosioci.
-
Pogođeni muškarac nikada ne prenosi osobinu na svoje sinove.
-
Sve kćeri pogođenog muškarca su nosioci.
-
Kćeri žene nositeljice i normalnog oca nisu pogođene, ali polovica su nosioci.
Povremeno, žene koje su heterozigotne za X-vezane mutacije pokazuju neku ekspresiju, ali rijetko su pogođene jednako ozbiljno kao i muškarci.