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Autosomal Dominant Inheritance

by Georgina Cornwall, PhD

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    00:01 Damit kommen wir nun zum autosomal-dominanten Erbgang. Sie können hier sehen, dass es ein anderes Expressionsmuster besitzt. Wenn Sie das Allel tragen, also das dominante Allel, sind Sie betroffen.

    00:18 Deshalb wird es als dominant angesehen. Hier kann man einen Träger haben. Wir haben die gleiche Kreuzung, Träger-Mutter, Träger-Vater. In diesem Fall werden sie meist betroffene Kinder haben, denn jeder, der tatsächlich das Allel trägt, was ¾ der Familie betrifft, wird an dieser Störung erkranken. In diesem Sinne sind dies viel häufiger auftretende Erkrankungen. Hier sind zwei Arten von Paarungen, die zu betroffenen Nachkommen führen können.

    00:53 Denken Sie daran, dass das Individuum immer dann betroffen ist, wenn das D großgeschrieben wird. In unserer ersten Kreuzung hier, in der wir ein heterozygotes Elternteil und einen homozygot-rezessives Elternteil haben, sehen wir, dass 50% der Individuen betroffen sind. Wir haben eine Wahrscheinlichkeit von 50 %, dass die Nachkommen betroffen sind.

    01:19 Bei der nächsten Kreuzung gehen wir davon aus, dass beide Eltern heterozygot sind, wie in einer der vorherigen Abbildungen.

    01:27 Es besteht eine ¾-Möglichkeit oder 75 % Wahrscheinlichkeit, dass die Nachkommen von dieser speziellen Erkrankung betroffen sein werden.

    01:36 Auch hier gibt es eine Reihe unterschiedlicher Krankheiten, die jedoch alle dieses gemeinsame Mendelsche Vererbungsmuster aufweisen. Dominante Vererbungsmuster haben im Allgemeinen eine höhere Inzidenz.

    01:49 Nicht, weil diese Allele unbedingt häufiger sind, sondern weil man den Großbuchstaben hat, das dominante Allel, denn dann wird die Krankheit exprimiert. Es wird mehr dominanten Allele in der Population geben, sonst würde man sie nicht als dominantes Allel bezeichnen, richtig? Ein Beispiel, das wir hier betrachten können, ist die polyzystische Nierenerkrankung. In bestimmten Bevölkerungsgruppen können wir eine größere Häufigkeit der Allele sehen. Eine von tausend Personen in den Vereinigten Staaten weist die polyzystische Nierenerkrankung auf, aber keine familiäre Hypercholesterinämie. Wir haben Hypercholesterinämie, aber in den USA ist es nicht unbedingt so sehr familiär bedingt. Aber in den afrikanischen Bevölkerungen Südafrikas, sehen wir eine Häufigkeit von eins zu hundert, weil die Häufigkeit dieses Allels in der Bevölkerung viel größer ist, als etwa in den Vereinigten Staaten oder Europa. Wir müssen also die Frequenz von Allelen berücksichtigen. Das wird sicherlich in zukünftigen Vorlesungen zur Sprache kommen, wenn wir uns mit der Berechnung der Allelhäufigkeit und Populationen beschäftigen. Hier wollte ich Ihre Aufmerksamkeit nur auf die Tatsache lenken, dass wir für autosomal-dominante Vererbungsmuster unterschiedliche Häufigkeiten in verschiedenen Populationen haben können.

    03:20 Auch bei den anderen Vererbungsmustern kann es unterschiedliche Häufigkeiten geben, insbesondere beim autosomal-dominanten Erbgang ist es aber bekannt.

    03:27 Hier ist ein Stammbaum für eine rein dominante Störung. Wir werden in einer späteren Vorlesung noch viel detaillierter auf die Huntington-Krankheit eingehen. Es handelt sich um eine rein dominante Krankheit. Eines der Merkmale einer rein dominanten Krankheit ist, dass es in jeder einzelnen Generation auftritt, und zwar gleichermaßen bei den Geschlechtern. Wenn Sie einen Stammbaum sehen mit einem Auftreten in jeder einzelnen Generation, weiß man, dass es sich um ein autosomal-dominantes Vererbungsmuster handelt.

    04:00 Auch bei der dominanten Vererbung kann es zu unvollständiger Dominanz kommen. Sie erinnern sich, als wir uns das Thema der Mendelschen Genetik angesehen haben, die, wie Sie sich vielleicht erinnern, entweder vollständige Dominanz, unvollständige Dominanz oder Kodominanz aufweist. Hier sehen wir uns die unvollständige Dominanz an.

    04:24 Vielleicht erinnern Sie sich an die rosa Blüten und den intermediären Phänotyp.

    04:30 Bei diesen menschlichen Erkrankungen, wie z.B. der Achondroplasie, sehen wir manchmal diese unvollständige Dominanz, bei der ein Individuum, das heterozygot ist, vielleicht gar nicht so betroffen ist, richtig? Individuen, die heterozygot sind, zeigen das Merkmal, aber es ist kein tödliches Merkmal oder ähnliches. Es handelt sich um einen kurzgliedrigen Kleinwuchs, gekennzeichnet durch einen größeren Kopf. Das ist auf eine Mutation im Fibroblasten-Wachstumsfaktor-Rezeptor zurückzuführen.

    05:04 Wenn man nun homozygot für diese Störung ist, ist sie tödlich.

    05:11 Wie Sie in diesem Stammbaum sehen können, ist das Individuum unten rechts, also das Individuum mit der römischen Ziffer III und arabischen Ziffer 3 verstorben, weil es homozygot für diese Krankheit war.

    05:25 Hier sehen wir eine weitere Möglichkeit, wie die Verhältnisse, Proportionen oder Wahrscheinlichkeiten verändert werden können, aufgrund der Unterschiede in der Expression, die mit der Penetranz und der Expressivität einhergehen und all die anderen Dinge, die wir im Hinterkopf behalten müssen. Schauen wir uns nun eine andere Erscheinungsform an, um die Komplexität der Vererbung zu verdeutlichen. Autosomal-dominante Merkmale können geschlechtsgebunden sein.

    05:59 In diesem Fall haben wir einen Jungen in früher Pubertät, denn hier gibt es eine weitere Störung, die Sie kennen sollten.

    06:05 Ich weiß nicht, ob Sie es inzwischen mitbekommen haben, aber während wir all diese verschiedenen Typen von Anomalien kennenlernen, möchte ich Inhalte ansprechen, die vielleicht in Ihren Prüfungen behandelt werden.

    06:17 Die familiäre männlich begrenzte vorzeitige Pubertät tritt nur bei Männern auf. Sie können sehen, dass es dominant ist, weil es in jeder einzelnen Generation vorkommt. Allerdings zeigt es sich nur bei den Männern. Aber woher wissen wir, dass es sich wirklich nicht um ein X-chromosomales Merkmal handelt, richtig? Wie können wir dies von einer X-chromosomalen Vererbung unterscheiden? Eine der Möglichkeiten, dies von einer X-chromosomalen Vererbung zu unterscheiden, ist die Übertragung von Mann zu Mann.

    06:52 Das bedeutet, dass es autosomal und nicht X-chromosomal ist. Wir sehen auch diese beiden Dinge, richtig? Wir sehen auch, dass es eine Übertragung durch eine Trägerin gibt, die nicht betroffen ist, richtig? Weil es dominant ist, sollte sie es auch zeigen, wenn sie betroffen ist. Diese beiden Dinge in Kombination lassen uns wissen, dass dieser Stammbaum eine autosomal-dominante Vererbung zeigt, aber geschlechtsbegrenzt ist, also noch mehr Komplexität in diesem Thema. Ich hoffe, Sie können das alles für sich ordnen. Das Verständnis der Vererbung kann ganz klar sehr kompliziert sein. Wie ich bereits erwähnt habe, haben wir unvollständige Penetranz und variable Expressivität, sowie all diese anderen Bedingungen, wie Geschlechtsbindung oder Geschlechtsbegrenzung, die wir berücksichtigen müssen.

    07:54 All diese Dinge müssen wir bei unserer genetischen Beratung berücksichtigen. Sie können also sehen, wie schwierig es wahrscheinlich ist, einen Stammbaum in voller Kenntnis der vorhandenen Störungen zu erstellen.

    08:09 Vermutlich ist das der Grund, warum der ganze Bereich der genetischen Beratung entstanden ist. Glücklicherweise müssen die Ärzte heutzutage nur eine begrenzte genetische Beratung durchführen. Dann übergeben wir die Aufgabe an die genetischen Berater, um die spezifische Arbeit zu erledigen. Außerdem sind wir heutzutage viel weniger darauf angewiesen, Stammbäume zu erstellen, weil wir so viele fortgeschrittene genetische Techniken wie die Genomsequenzierung haben und nach bestimmten Genen suchen können. Wir können nach genetischen Markern suchen und so weiter und so fort.

    08:45 Alles in allem müssen wir die Stammbäume für die Prüfungen verstehen. Aber die Wahrheit ist, dass durch unsere Weiterentwicklung und unser exponentielles Wachstum auch unsere Technik immer robuster wird.


    About the Lecture

    The lecture Autosomal Dominant Inheritance by Georgina Cornwall, PhD is from the course Single-Gene Disorders.


    Included Quiz Questions

    1. Autosomal dominant
    2. X-linked recessive
    3. X-linked dominant
    4. Y-linked
    5. Autosomal recessive
    1. 25%
    2. 0%
    3. 50%
    4. 75%
    5. 100%
    1. Male offspring in all generations are affected. Females are unaffected but may be carriers.
    2. Male offspring in all generations are affected and some females are affected only when homozygous.
    3. Male and female offspring are affected equally.
    4. Male offspring can be affected, carriers, or normal.
    5. Male offspring are only carriers, but do not present with disease manifestations.
    1. 50%
    2. 25%
    3. 75%
    4. 100%
    5. No offspring is affected.
    1. 75%
    2. 50%
    3. 25%
    4. 100%
    5. No offspring is affected.
    1. Familial hypercholesterolemia
    2. Sickle cell disease
    3. Phenylketonuria
    4. Cystic fibrosis
    5. Hemochromatosis

    Author of lecture Autosomal Dominant Inheritance

     Georgina Cornwall, PhD

    Georgina Cornwall, PhD


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