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Gendiagnosen beschreiben die Schlussfolgerung, dass aufgrund eines defekten Gens auch eine dadurch verursachte Krankheit auftreten wird oder bereits aufgetreten ist.

Monogene Krankheiten

Merke

Monogene Kranheiten: Ein Gen ist verantwortlich für die Ausprägung einer bestimmten Krankheit.

Beispiel

Bsp. Mukoviszidose oder Cystische Fibrose, CF
Das von dem auf Chromosom 7 lokalisierten CFTR-Gen codierte Genprodukt CFTR = cystic firbrosis transmembrane conductance regulator ist ein Kanal für Chloridionen. Dieser Kanal befindet sich in der Zellmembran. Die häufigste Mutation ist eine Deletion, also ein Entfernen von drei Basen, welche für eine Aminosäure codieren. Fehlt die Aminosäure Nummer 508 im CFTR-Protein, so ist der gebildete Kanal nicht funktionsfähig. Das Fehlen des Chlorids bzw. des Wassers verhindert die Produktion von Schleim (Bronchialschleim, Verdauungssäfte ...) der korrekten Zähflüssigkeit. Betroffene leiden in der Regel unter massiven Infekten der Bronchien. Die Vererbung erfolgt autosomal rezessiv.

Beispiel

Bsp.: Sichelzellanämie
Die Sichelzellanämie ist eine autosomal rezessiv vererbte Krankheit. Das betroffene Gen codiert für das sauerstofftransportierende Protein Hämoglobin A (beta-Kette). Durch eine Substitution werden ein Nukleotid auf Genebene und eine Aminosäure auf Proteinebene ausgetauscht. Das Genprodukt (Hämoglobin S) besitzt eine geringere Sauerstoffbindefähigkeit und verklebt bei geringem Sauerstoffpartialdruck, was zum Verklumpen der roten Blutkörperchen führt. Die Patienten zeigen eine geringe Lebenserwartung aufgrund infarktähnlicher Ereignisse bei Sauerstoffmangel. Das Gen ist auf Chromosom #11 lokalisiert.

Beispiel

Bsp.: Chorea Huntington
Dies ist eine autosomal dominante Erbkrankheit. Es kommt zu einer Zerstörung des Nervengewebes durch falsches Spleißen des Huntingtin-Gens. Die Symptome des sogenannten Veitstanzes treten aber erst im „höheren” Lebensalter (> 40 Jahre) auf.

Polygene Krankheit

Mehrere Gene müssen mutiert sein und in einer ganz bestimmten Kombination zusammentreffen, damit die Krankheit zum Ausbruch kommt. Polygene Krankheiten werden nicht nur vom Erbgut, sondern auch stark von Umweltfaktoren beeinflusst!

  • Gene und Umwelt spielen beim Auftreten polygener Krankheiten eine große Rolle!
  • Beispiele sind Krankheitsbilder wie Alzheimer, Parkinson sowie Brustkrebs und andere Krebstypen.

Bei polygenen Krankheiten folgt das genetisch bedingte Merkmal nicht den einfachen Mendel-Gesetzen der Vererbung bzw. ist variabel ausgeprägt. Dies unterstützt die Annahme, dass mehrere Gene an der Merkmalausprägung beteiligt sind

Genomic imprinting:

Bei autosomal vererbten Krankheiten sollte die Herkunft des defekten Gens keine Rolle spielen. Trotzdem ist es absolut wichtig, von welchem Elternteil das veränderte Allel stammt, denn die Herkunft erzeugt ein unterschiedliche Aktivierungsmuster in Form der Methylierung der DNA.

Beispiel: Chorea Huntington

  • autosomal dominant
  • Männer und Frauen gleich oft betroffen
  • tritt erst ab einem Lebensalter von ca. 40 Jahren auf
  • führt zu Schädigungen des Nervensystems, die sich in Symptomen wie Bewegungsstörungen oder psychischen Symptomen zeigen
  • unheilbar
  • Lokalisation des Huntingtin-Gens: Chromosom #4
  • Nachweis durch Amniozentese oder Chorionzottenbiopsie nachweisbar
  • Ursache: vielfache Kopien des Basentripletts CAG im Huntingtin-Gen (entspricht der Aminosäure Glutamin)
  • ohne Symptome bleiben 9–35 Kopien des Tripletts
  • mit Symptomen: 36–250 Kopien
  • Erhalten die Nachkommen das veränderte Allel vom Vater, erhöht sich die Zahl der CAG-Tripletts häufiger, als wenn das veränderte Allel von der mütterlichen Seite stammt = IMPRINTING!

Methode

Beurteilen Sie? Welche Krankheiten lassen sich besser behandeln mit den Methoden der Gentherapie: monogene oder polygene?

Lückentext
Gesucht ist die deutsche Bezeichung für "imprinting"!
Genomische oder genomic/genetic imprinting bezeichnet die Tatsache, dass die Ausprägung von Genen davon abhängig sein kann, ob das Allel von Vater oder Mutter stammt. Dies widerspricht der klassischen Vorstellung von Vererbung!
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Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Gendiagnose ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Molekularbiologie / Genetik.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Molekularbiologie / GenetikMolekularbiologie / Genetik
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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  • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Einleitung zu Molekularbiologie als Thema im Abitur
  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
      • historisches Experiment: Meselson und Strahl
    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
    • Transkription
    • Translation
      • Einleitung zu Translation
      • Der genetische Code
      • Die Aufgaben der RNAs (mRNA, tRNA)
    • Proteinbiosynthese in Eukaryoten
    • Genwirkkette
      • Einleitung zu Genwirkkette
      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
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      • Einleitung zu Regulation der Genexpression
      • Genregulation: molekularen Ebenen
      • Lac-Operon
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  • Methoden der Gen- und Reproduktionstechnik
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