RNDr. Pavel Lízal, Ph.D. Přírodovědecká fakulta MU Ústav experimentální biologie Oddělení genetiky a molekulární biologie lizal@sci.muni.cz 8.9.2015 Kurz genetiky a molekulární biologie pro učitele středních škol Námět dnešní přednášky • dnes Vám představím populační genetiku z jiného pohledu než v předchozích dvou ročnících • námětem byl podnět z ankety • nastíníme si její některé základy na vybraných zajímavých příkladech a výpočtech Námět dnešní přednášky • dnes Vám představím populační genetiku z jiného pohledu než v předchozích dvou ročnících • námětem byl podnět z ankety • nastíníme si její některé základy na vybraných zajímavých příkladech a výpočtech • populační genetika je založena na výpočtech  • ale právě zajímavé příklady lze využít například ve speciálních středoškolských seminářích  Osnova V průběhu přednášky si odpovíme na následující otázky: Jak zjistíme četnost nějakého onemocnění v populaci? Jak zjistíme alelovou četnost nějakého onemocnění v populaci? Nakolik může být úspěšná eugenika? Jak vypočítáme riziko, že dva náhodní jedinci z populace budou mít nemocného potomka? Jak vypočítáme riziko, že dva navzájem příbuzní jedinci z populace budou mít nemocného potomka? Genetika populací - jedinec nás nezajímá - pouze jeho gamety a to jako jedny z mnoha = genofond = soubor všech gamet a zygot skupiny jedinců Populace, genofond, alelová četnost Populace – mnoho různých definic • skupina organizmů téhož druhu žijící v určitém geograficky vymezeném areálu, čase a schopných páření Populace, genofond, alelová četnost Otázka 1: Jak zjistíme četnost nějakého onemocnění v populaci? Odpovědět pomůže populační genetika a její pilíř, kterým je Hardy-Weinbergův princip Objevuje se jako výsledek sporu mendelistů x biometriků R. C. Punnet W. Bateson K. Pearson W. F. R. Weldon Biometrici: pro většinu měřitelných znaků neplatí Mendelovy principy Mendelisti: tyto znaky jsou podmíněny polygenní dědičností, tedy větším počtem genů s mendelovskou dědičností 1. Biometrici: Mendelovy principy neplatí v populacích ani pro jednoduché znaky.2. např. brachydaktylie - jedinců s dominantním fenotypem není v populaci většina (75 %) Brachydaktylie - abnormálně krátké, zavalité prsty. Často též malý vzrůst + krátké ruce a nohy. = zobecnění mendelovské dědičnosti tak bylo vážně zpochybněno R. C. Punnet W. Bateson K. Pearson W. F. R. Weldon mendelisté x biometrici Hardy-Weinbergův princip R. C. Punnet jako mendelista vyzval Hardyho, aby dokázal, že i při platnosti mendelovských principů se nemusí v populacích tyto poměry objevit G. H. Hardy (1877-1947) britský matematik • četnost jednotlivých genotypů závisí při náhodném oplození na četnostech alel v dané populaci p = četnost dominantní alely A q = četnost recesivní alely a HW princip: AA p2 Aa 2pq aa q2: : Hardy-Weinbergův princip • své zdůvodnění Hardy publikuje v jednostránkovém článku v roce 1908 v časopisu Science („Mendelian proportions in a mixed population“) HW princip: Na základě alelových četností lze stanovit četnosti genotypů a naopak AA p2 Aa 2pq : : aa q2 p = četnost dominantní alely q = četnost recesivní alely p + q = 1 Pozor: p2 + 2pq + q2 = 1 NENÍ HW princip, je to pouze matematické vyjádření, že součet dílů se rovná celku Hardy-Weinbergův princip HW princip umožňuje také předpovídat genotypové četnosti v dalších generacích Na základě alelových četností lze stanovit četnosti genotypů a naopak AA p2 Aa 2pq : : aa q2 p = četnost dominantní alely q = četnost recesivní alely p + q = 1 Hardy-Weinbergův princip Četnost genotypů a fenotypů tak závisí od alelových četností • četnost brachydaktyliků by byla v populaci 75 %, pokud by četnost mutantní alely pro brachydaktýlii byla 50 % (mendelovská, HW populace) Závěr: v populacích tedy Mendelovy principy platí, avšak četnost jedinců v populacích závisí na četnostech alel (HW princip) Alelové četnosti Evropa Papago % IA 28 4 IB 11 0 i 61 96 • populace se však alelovými četnostmi od sebe liší G. H. Hardy (1877-1947) britský matematik Wilhelm Weinberg (1862-1937) německý lékař Hardy-Weinbergův princip Publikoval jako první v němčině – zůstalo však nepovšimnuto. Proč se nejmenuje Hardyho princip? Publikoval sice totéž až několik měsíců po Weinbergovi, avšak anglicky. HW princip platí v tzv. modelové populaci za přísně definovaných podmínek: • organizmy jsou diploidní • rozmnožování se děje pohlavní cestou • oplození je náhodné • populace je tzv. nekonečně velká - nepůsobí náhodný genový posun • v populaci je zanedbatelná migrace a mutace • na alely nepůsobí přírodní výběr (selekce) • v přírodě takový stav v podstatě neexistuje • model – zjednoduší složité a umožňuje faktory studovat odděleně • změna některého z faktorů způsobí odchylku od HW principu Hardy-Weinbergův princip Populace je z pohledu populační genetiky charakterizována alelovými četnostmi Studuje: • hodnoty alelových četností Četnost krevní středoevropská Papago skupiny populace (Arizona) A (IAIA, IAi) 42 % 6 % 0 (ii) 38 94 B (IBIB, IBi) 14 0 AB (IAIB) 6 0 Alelové četnosti SE Papago % IA 28 4 IB 11 0 i 61 96 Čím se populační genetika zabývá? schopnost srolování jazyka tzv. do korýtka ČR – Jihomoravský kraj SR – Trenčianský kraj https://sites.google.com/site/lizalpal/vyzkum 55,6 % 50,4 % Odhad četnosti recesivní alely Čím se populační genetika zabývá? • dynamiku populace - jak se mění alelové četnosti z generace na generaci = v dlouhém sledu generací = evoluce Genetika populací = Evoluční genetika • ustavení genetické rovnováhy (tím se však dnes zabývat nebudeme) Populace je z pohledu populační genetiky charakterizována alelovými četnostmi Studuje: • hodnoty alelových četností Čím se populační genetika zabývá? Otázka 1A: Jak zjistíme četnost nějakého onemocnění v populaci? Jaká je četnost postižených alkaptonurií, je-li četnost této mutantní alely q = 0,001? A jaký podíl je v populaci přenašečů (heterozygotů) pro toto onemocnění. Četnost postižených jedinců zjistíme pomocí HW principu jako q2 = (0,001)2 = 0,000001 • to znamená, že postižený je jeden z milionu (1/1 000 000) • z toho lze usoudit, že v ČR může být kolem 10 takto postižených lidí Alkaptonurie – v důsledku mutace na chromozomu 3 je narušena přeměna aminokyseliny tyrosinu = nadměrné hromadění homogentisové kyseliny. Její oxidací vzniká hnědý pigment alkapton, který způsobuje tmavé zbarvení moči. Kyselina se také ukládá v pojivových tkáních = záchvaty bolestí a otoky kloubů. barva moči po přídavku činidla zdravý postižený Jaká je četnost postižených alkaptonurií, je-li četnost této mutantní alely q = 0,001? A jaký podíl je v populaci přenašečů (heterozygotů) pro toto onemocnění. Četnost postižených jedinců zjistíme pomocí HW principu jako q2 = (0,001)2 = 0,000001 Četnost přenašečů zjistíme jako 2pq = 0,002 • četnost jedinců, kteří v populaci přenáší mutaci skrytě je kolem 0,2 %, tedy 1/500, každý 500. jedinec • srovnáme-li, že každý miliontý je viditelný nositel = větším zdrojem recesivních alel v populaci jsou právě přenašeči – jedinci, kteří jsou fenotypově zdraví • nebo-li v heterozygotním stavu je skryto asi 1 000 x více recesivních alel než v homozygotním stavu a v gametách u aa = 0,000001 a v gametách u Aa = 0,001 (1/2 z 0,002) 1/2(2pq) / q2 0,001/0,000001 = 1 000 Otázka 1A: Jak zjistíme četnost nějakého onemocnění v populaci? četnost heterozygotů/recesivním homozygotům 1/2(2pq) / q2 = = pq / q2 = p / q = p / q = 0,999/0,001 = 999 nebo-li (p+q = 1, tedy p = 1-q) Jaká je četnost postižených alkaptonurií, je-li četnost této mutantní alely q = 0,001? A jaký podíl je v populaci přenašečů (heterozygotů) pro toto onemocnění. Četnost postižených jedinců zjistíme pomocí HW principu jako q2 = (0,001)2 = 0,000001 (1/1 000 000) Četnost přenašečů zjistíme jako 2pq = 0,002 (1/500) Četnost zdravých lidí zjistíme jako p2 = (0,999)2 = 0,998 (p = 1-q) nebo jako 1 – q2 - 2pq = 0,998 (p2 + 2pq + q2 = 1) Otázka 1A: Jak zjistíme četnost nějakého onemocnění v populaci? Otázka 1B: Jak zjistíme alelovou četnost nějakého onemocnění v populaci? Jaká je v populaci četnost alely pro albinizmus, pokud víme, že četnost albínů je 1/10 000? • četnost albínů je 1/10 000 = 0,0001 = q2 • na základě HW principu můžeme odvodit četnost alely q jako odmocninu z četnosti albínů aa aa = q2 = 0,0001 q = √0,0001 = 0,01 p = 1- q = 0,99 • četnost heterozygotů a dominantních homozygotů pak lze také dopočítat pomocí HW principu: AA: p2 = 0,992 = 0,98 Aa: 2pq = 2 x 0,99 x 0,01 = 0,0198 (1/50) Albinismus – v důsledku mutace jedinci netvoří melanin. Mají velmi světlou, až narůžovělou kůži, velmi světlé (plavé) vlasy, obočí, řasy, chloupky na těle, modré případně hnědé oči. Pro více informací o albinizmu klikněte na obrázek https://slate.adobe.com/a/Z0DbO Otázka 1B: Jak zjistíme alelovou četnost nějakého onemocnění v populaci? Jaká je v populaci četnost alely pro albinizmus, pokud víme, že četnost albínů je 1/10 000? četnost albínů je 1/10 000 = 0,0001 = q2 heterozygotů je 1/50 = 0,0198 četnosti alel q = 0,01 a p = 0,99 • opět můžeme vidět, že většina alel je ukryta ve zdravých přenašečích – výpočtem p/q = 0,99/0,01 = 99 zdraví jedinci tedy přenáší přibližně 100 krát více recesivních alel než postižení albíni Čím je recesivní alela vzácnější, tím je častěji skryta v heterozygotních sestavách Srovnáme-li údaje o četnosti recesivních alel skrytých v heterozygotních sestavách pro albinismus a vzácnější alkaptonurii alkaptonurie albinismus q = 0,001 q = 0,01 1 000 x více recesivních alel 100 x více recesivních alel v heterozygotním stavu v heterozygotním stavu Čím menší je četnost alely, tím větší podíl této alely je v populaci přítomno v heterozygotním stavu Význam stanovení četnosti heterozygotů • většina genetických onemocnění vykazuje recesivní typ dědičnosti • heterozygoti, kteří, jak jsme si ukázali, přenáší většinu těchto škodlivých alel však v populaci nepoznáme, jsou zdraví (při úplné dominanci a recesivitě) • HW princip nám tak umožňuje odhadnou, jak velké je zastoupení těchto přenašečů v populaci • toho lze pak s výhodou využít v genetickém poradenství při výpočtu rizika narození postiženého potomka (viz dále) – bez údajů pro danou populaci bychom riziko nevypočítali správně Příklad odlišného zastoupení fenylketonurie v různých populacích – tyto populace se pak významně liší četností heterozygotů a tedy rizikem, že se dva takoví heterozygoti potkají. Aa 1/80 Aa 1/80 aa 1/4 Četnost heterozygotů pro sledovaný znak je v populaci 1/80. Pravděpodobnost, že se tito zdraví heterozygoti potkají a budou mít postiženého potomka je 1/80 x 1/80 x 1/4 = 0,004 % Příklad výpočtu Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? • eugenika (eu = dobře; ghenos = narození, původ) – snaha ke zdokonalení lidské existence pomocí genetických poznatků • Sir Francis Galton (bratranec Ch. Darwina) – geneticky podmíněné vlastnosti mohou být uměle selektovány pomocí kontroly nad rozmnožováním člověka • eugenické hnutí – počátek 20. století, VB, USA, Německo • USA - zákonem regulované sterilizace sexuálních zvrhlíků, narkomanů, alkoholiků, epileptiků a slabomyslných • nacistické Německo - Teorie rasové hygieny • VB – velkým zastáncem byl Winston Churchill Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? dnes víme, že eugenické snahy nemohou být geneticky úspěšně realizovatelné (navíc eticky nepřípustné): • většina znaků (chorob) je recesivních • zabráněno v rozmnožování je tak pouze recesivním homozygotům • alely dále v populaci přenášejí heterozygoti, kteří se dál účastní na rozmnožování (to je např. problém u aškenázských židů – viz později) • v předchozím jsme si ukázaly, že většina recesivních alel je skryta právě v heterozygotním genotypu • a čím je alela vzácnější, tím je častěji uschována v heterozygotních sestavách = čím jsem úspěšnější eugenik, tím menší úspěšnost v dalších generacích zaznamenám Zabráněním v rozmnožování recesivním homozygotům tak lze eliminovat jen malý zlomek recesivních alel. Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? Bylo by zapotřebí 900 generací – tedy více než 22 000 let (900 x 25 let), kdy by bylo znemožněno postiženým jedincům rozmnožování. t = 1 / qt - 1 / q0 Jak dlouho by takové eugenické snažení trvalo si můžeme ukázat výpočtem pomocí vzorečku: q0 = počáteční četnost alely qt = cílová četnost alely Kolik generací bychom potřebovali, pokud bychom zabránili v rozmnožování jedincům postižených recesivní chorobou s alelovou četností 0,01 (postižených je 1/10 000) k tomu, abychom četnost této alely snížili na hodnotu 0,001 (postižených 1/1 000 000). K dosažení poklesu na hodnotu četnosti alel 0,0001 (postižený je 1/ 100 000 000) by bylo potřeba 9 900 generací, tedy více než 250 000 let. t = 1/0,001 – 1/0,01 = 1 000 – 100 = 900 Využití vzorečku při odhadu počtu generací potřebných ke snížení četnosti mutace v genu MC1R způsobující zrzavé vlasy. Může zmizet zrzavost z populace? • v případě, že zrzavým jedincům zamezíme v reprodukci • zdrojem recesivních alel stále zůstanou heterozygoti • průměrná četnost zrzavých jedinců jsou 2 % (1 – 2 %) • tzn. že recesivních alel je v gametách heterozygotů 6krát více než v gametách zrzavých jedinců (0,02 vs. 0,12) Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? Je tedy zřejmé, že eliminovat zrzavost tedy v podstatě není možné. Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? Simulace poklesu četnosti zrzavých jedinců v populaci: 2 % 1 % ~ 3 generace (t = 10 – 7,1) ~ 75 let 2 % 0,1 % ~ 25 generací ~ 625 let 2 % 0,01 % ~ 93 generací ~ 2 325 let ± výskyt jako albinismus 2 % 1 z miliardy ~ 31 645 generací ~ 790 950 let Navíc existují populace s mnohem vyšším výskytem (např. Irsko) a zrzavost je způsobena pravděpodobně ještě i jinými geny. V současnosti se setkáváme s opačnou situací – pozitivní eugenikou • včasná genetická diagnostika a léčba umožňuje recesivně homozygotním jedincům rozmnožování • tím dochází k přenosu recesivních alel do dalších generací • četnost recesivní alely q = 0,006 • jako v předchozích případech bude tento přírůstek malý v dlouhém časovém horizontu • i kdyby se všichni homozygoti vyléčili a rozmnožovali se stejně efektivně jako zdraví jedinci, pak by se četnost alely za jednu generaci změnila z 0,006 na 0,006036 (četnost nemocných by se změnila z 1/27 777 na 1/27 447) Otázka 2: Nakolik může být úspěšná eugenika? Fenylketonurie (PKU) Fenylketonurie – porucha metabolismu fenylalaninu, důsledek mutace genu na 12. chromozomu, autozomálně recesivní dědičnost. V důsledku hromadění meziproduktů dochází k mentální retardaci. Lze léčit přísnou dietou na potravu s fenylalaninem. Otázka 3: Jak vypočítáme riziko, že dva náhodní jedinci z populace budou mít nemocného potomka? P = (1/30) × (2/3) × (1/4) = 1/180 = 0,006 • muž a žena v generaci I měli tři děti, u posledního se projevila Tay-Sachsova choroba • četnost recesivní alely pro Tay-Sachsovu chorobu ve zkoumané populaci je 0,017 Pozn.: riziko je u těchto dvou jedinců více než 20krát větší než u dvou náhodných jedinců z populace (muž je ze zatížené rodiny): 1/30 x 1/30 x 1/4 = 0,00027 Jaké je riziko, že se ženě 1 a muži 2 z generace II narodí postižené dítě? • žena II-1 je přenašečka 2pq = 2 (0,017) (0,983) = 0,033, což je přibližně 1/30 • muž II-2 je přenašeč: • jeho sestra II-4 byla postižená ts ts • jeho rodiče I-1 a I-2 byli zdraví = heterozygoti TS ts • riziko, že muž je zdravý přenašeč jsou 2/3* • riziko, že se dvěma přenašečům narodí postižený recesivní homozygot je 1/4 * četnost heterozygotů je sice 1/2 (1AA:2Aa:1aa), avšak víme, že jedinec je zdravý heterozygot, takže s postiženými nemusíme počítat: 1AA:2Aa = 2/3 Aa Otázka 4: Jak vypočítáme riziko, že dva navzájem příbuzní jedinci z populace budou mít nemocného potomka? Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika • riziko, že se narodí postižený recesivní homozygot je po příbuzenském sňatku významně vyšší než u sňatku dvou nepříbuzných jedinců z populace • v rodině je totiž vyšší pravděpodobnost, že se potkají dva heterozygoti a budou mít postiženého recesivního homozygota náhodní jedinci z populace po sňatku bratrance se sestřenicí vs. Jak se toto riziko počítá: • pro příbuzenský sňatek obecně • pro příbuzenský sňatek v konkrétním znaku si předvedeme později na dalších snímcích Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika po příbuzenském sňatku zde bratrance se sestřenicí škodlivé recesivní alely se dostávají do homozygotních stavů a negativně se projevují ve fenotypu - inbrední deprese • recesivní alela se musí v rodině/populaci nacházet • děje se však i u alel s pozitivním efektem Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Proč se však zabývat něčím, co je celkem vzácné? • příbuzenské sňatky jsou celkem vzácné v Evropě (méně než 1 % ze všech sňatků), ale v ostatních oblastech může jejich četnost dosahovat 30 % a více • odhaduje se, že celosvětově je asi 960 milionů manželských párů příbuzných (vědomé sňatky) Pro více informací klikněte na obrázek https://slate.adobe.com/a/b8Dre Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Pravděpodobnost, že se u jedince sejdou dvě alely identické původem (od příbuzného předchůdce) - vyjadřuje se jako koeficient inbridingu (F) – udává obecné riziko příbuzenského sňatku aa Aa Aa Aa aa Aa Aa F Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Koeficient inbridingu (F) a tedy riziko se zvyšuje se zvyšujícím se stupněm příbuznosti (r) (koeficient příbuznosti r, r = 2F) mezi dvěma příbuznými jedinci bratranec a sestřenice druhého stupně (z druhého kolena) F = 1/64 (1,56 %) r = 1/32 (3,12 %) r – vyjadřuje stupeň příbuznosti rodičů F – vyjadřuje pravděpodobnost alel identických původem rodičů v příbuzenském vztahu bratranec a sestřenice prvního stupně (z prvního kolena) F = 1/16 (6,25 %) r = 1/8 (12,5 %) strýc a neteř F = 1/8 (12,5 %) r = 1/4 (25 %) polosourozenci F = 1/8 (12,5 %) r = 1/4 (25 %) sourozenci F = 1/4 (25 %) r = 1/2 (50 %) Pro více informací klikněte na obrázek Koeficient inbridingu (F) v Ándhrapradéši - populace s vysokou četností příbuzenských sňatků Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika https://slate.adobe.com/a/NzOJJ Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Zajímavost: koeficient inbridingu a příbuznosti v jednom zajímavém rodokmenu Rodokmen z Breviáře forenzní genetiky (nejen) pro soudce, státní zástupce a policejní vyšetřovatele 7: 68-letý muž 8: sestřenice muže 7 9: dcera muže 7 10: dcera i vnučka muže 7 11: syn-vnuk-pravnuk muže 7 F11 = 39 % r7 a 10 = 78 % Inbrední koeficient je 39 % hodnota velmi vysoká, pozorovaná např. v klasických inbredních pokusech u myší Koeficient příbuznosti 7 a 10: r = 2F = 50/64 = 78 % r F sourozenci 50,0 % 25,0 % bratranec x sestřenice 12,5 % 6,25 % Hodnoty jsou větší než pro sourozence • tedy příbuznost mezi mužem 7 a jeho vnučkou a dcerou současně je větší než mezi sourozenci (78 vs. 50 %) • obecné riziko, že budou mít postiženého potomka je mnohem vyšší než u sňatku sourozenců (39 vs. 25 %) Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika S ještě vyššími hodnotami koeficientu inbridingu a příbuznosti se můžeme setkat v populacích geparda – důsledek dvou bottlenecků (zmenšení populace) – to vedlo k nárůstu příbuznosti jedinců v populacích Koeficient příbuznosti: r = 0,097 = 97 % https://slate.adobe.com/a/1Vmpk Další možnost vyjádření rizika příbuzenských sňatků: jako riziko postižení potomka z příbuzenského sňatku relativně k riziku u potomka v nepříbuzenském sňatku q2 (1 – F) + qF / q2 Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Kolikrát větší je riziko, že se v příbuzenském sňatku bratrance se sestřenicí prvního stupně narodí postižený potomek ve znaku s četností alely 0,01 oproti sňatku dvou náhodných lidí z populace? • F dětí tohoto sňatku je 1/16 • q = 0,01 • riziko příbuzenského sňatku = = 0,012 (1-1/16) + 0,01(1/16) = 0,00071875 • riziko u nepříbuzenského sňatku je q2, tedy 0,0001 • relativní riziko tohoto sňatku pak je: 0,00071875 / 0,0001 = 7,1875 q2 (1 – F) + qF Obecné riziko narození recesivního homozygota ve sňatku prvostupňových bratranců a sestřenic při četnosti alely 0,01 je asi 7krát větší Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Kolikrát větší je riziko, že se v příbuzenském sňatku bratrance se sestřenicí prvního stupně narodí albinotický potomek oproti sňatku dvou náhodných lidí z populace? Četnost albinismu je 1/25 000. • F dětí tohoto sňatku je 1/16 • q = √q2 = √1/25000 = 0,0063 • relativní riziko tohoto sňatku je: 10,858 q2 (1 – F) + qF / q2 Riziko, že se po sňatku prvostupňového bratrance a sestřenice narodí albín je asi 11 krát větší než u sňatku nepříbuzenského. Z uvedeného vyplývá, že riziko je tím vyšší, čím: • jsou si jedinci příbuznější • čím je vzácnější daná alela (0,01 vs 0,0063) Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Zajímavost: příbuzenský sňatek Anny a Juraje Báthoryových - narodila se jim hraběnka Alžběta Báthory známá jako Čachtická paní Pro více informací klikněte na obrázek F = 0,008 (riziko sdílených alel je 0,8 %) rAnny a Juraje = 0,016 (1,6 % sdílených genů) riziko fenylketonurie bylo u hraběnky 1,8 krát vyšší, než kdyby byla dcerou nepříbuzných rodičů https://slate.adobe.com/a/DKN0R Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Zajímavost: příbuzenský sňatky byly zjištěny také u našich předchůdců - Neandrtálců Pro více informací klikněte na obrázek https://slate.adobe.com/a/7Yk8K Dalším rizikem zvyšujícím příbuznost jedinců v populaci je endogamie • uzavírání manželství např. v rámci kmene, komunity, sekty apod. – tzv. endogamie • v takových komunitách pak narůstá riziko příbuzenských sňatků (nevědomě) a nebo jsou dokonce praktikovány (např. některé židovské komunity) • v populacích aškenázských židů si nastávající manželé musí porovnat profil ve více než 10 genetických chorobách, které se v jejich populaci vyskytují s vysokou četností (pro více informací klikněte na obrázek) Inbriding – příbuzenské sňatky a jejich rizika Příklady populací s endogamií (klikněte na obrázek) Problémy v populacích aškenázských židů (klikněte na obrázek) https://flowvella.com/s/404o https://slate.adobe.com/a/l8wO3 • naučili jsme se počítat četnost výskytu onemocnění (alkaptonurie, albinismus) • umíme zjistit výskyt nějaké alely v populaci na základě četnosti postižených • dozvěděli jsme se, že čím je recesivní alela vzácnější, tím více je ji skryto v heterozygotních sestavách, tedy přenášejí ji zejména zdraví heterozygoti (přenašeči) • zjistili jsme, že eugenika nemůže být ve své podstatě moc úspěšná, protože je většina recesivních alel právě uschována v gametách zdravých přenašečů, kteří se mohou bez omezení rozmnožovat • předvedli jsme si, jak se počítá riziko narození postiženého potomka z rodokmenů • víme, že koeficient inbridingu F vyčísluje riziko, že se sejdou alely identické původem po příbuzenském sňatku • umíme stanovit kolikrát je větší riziko postiženého potomka v konkrétním znaku po příbuzenském sňatku oproti sňatku nepříbuzenskému, tedy náhodnému Závěrem https://flowvella.com/s/3v9m/ • v prezentaci použité studijní materiály (a nejen ty) najdete pod odkazem níže • lze využít ve výuce • příležitostná aktualizace o nové materiály dle potřeby Závěrem A co příští rok? Nové možnosti identifikace člověka pomocí DNA https://flowvella.com/s/3v9m/