Genetik

Genetik adalah kajian keturunan, proses ibu bapa menyampaikan gen tertentu kepada anak mereka. Penampilan seseorang - ketinggian, warna rambut, warna kulit, dan warna mata - ditentukan oleh gen. Ciri-ciri lain yang dipengaruhi oleh keturunan adalah:

• Kemungkinan mendapat penyakit tertentu
• Kebolehan mental
• Bakat semula jadi

Sifat tidak normal (anomali) yang diturunkan melalui keluarga (diwarisi) boleh:

• Tidak mempengaruhi kesihatan atau kesejahteraan anda. Sebagai contoh, sifat itu mungkin menyebabkan tompok rambut putih atau cuping telinga yang lebih panjang daripada biasa.
• Hanya mempunyai kesan kecil, seperti rabun warna.
• Mempunyai kesan besar terhadap kualiti atau jangka hayat anda.

Bagi kebanyakan gangguan genetik, nasihat genetik disarankan. Banyak pasangan juga mungkin ingin mendapatkan diagnosis pranatal jika salah satu dari mereka mempunyai gangguan genetik.

Manusia mempunyai sel dengan 46 kromosom. Ini terdiri daripada 2 kromosom yang menentukan jenis kelamin mereka (kromosom X dan Y), dan 22 pasang kromosom nonsex (autosomal). Lelaki adalah "46, XY" dan perempuan adalah "46, XX." Kromosom terdiri dari untaian maklumat genetik yang disebut DNA. Setiap kromosom mengandungi bahagian DNA yang disebut gen. Gen membawa maklumat yang diperlukan oleh badan anda untuk membuat protein tertentu.

Setiap pasangan kromosom autosomal mengandungi satu kromosom dari ibu dan satu kromosom dari ayah. Setiap kromosom dalam sepasang membawa maklumat yang sama; iaitu, setiap pasangan kromosom mempunyai gen yang sama. Kadang-kadang terdapat sedikit variasi gen ini. Variasi ini berlaku dalam kurang dari 1% urutan DNA. Gen yang mempunyai variasi ini disebut alel.

Sebilangan variasi ini dapat menghasilkan gen yang tidak normal. Gen yang tidak normal dapat menyebabkan protein yang tidak normal atau jumlah protein normal yang tidak normal. Dalam sepasang kromosom autosom, terdapat dua salinan setiap gen, satu dari setiap induk. Sekiranya salah satu daripada gen ini tidak normal, yang lain mungkin menghasilkan cukup protein sehingga tidak ada penyakit yang berkembang. Apabila ini berlaku, gen yang tidak normal disebut resesif. Gen resesif dikatakan diwarisi dalam corak resesif autosomal atau corak berkaitan X. Sekiranya terdapat dua salinan gen yang tidak normal, penyakit boleh berkembang.

Walau bagaimanapun, jika hanya satu gen yang tidak normal diperlukan untuk menghasilkan penyakit, ia membawa kepada gangguan keturunan yang dominan. Sekiranya terdapat gangguan yang dominan, jika satu gen yang tidak normal diwarisi dari ibu atau ayah, kemungkinan anak akan menunjukkan penyakit ini.

Seseorang dengan satu gen yang tidak normal dipanggil heterozigot untuk gen itu. Sekiranya seorang kanak-kanak menerima gen penyakit resesif yang tidak normal dari kedua ibu bapa, anak itu akan menunjukkan penyakit tersebut dan akan menjadi homozigot (atau sebatian heterozigot) untuk gen tersebut.

GANGGUAN GENETIK

Hampir semua penyakit mempunyai komponen genetik. Walau bagaimanapun, kepentingan komponen itu berbeza-beza. Gangguan di mana gen memainkan peranan penting (penyakit genetik) dapat diklasifikasikan sebagai:

• Kecacatan gen tunggal
• Gangguan kromosom
• Pelbagai faktor

Gangguan gen tunggal (juga disebut gangguan Mendelian) disebabkan oleh kecacatan pada satu gen tertentu. Kecacatan gen tunggal jarang berlaku. Tetapi kerana terdapat ribuan gangguan gen tunggal yang diketahui, kesan gabungannya adalah signifikan.

Gangguan gen tunggal dicirikan oleh bagaimana ia diturunkan dalam keluarga. Terdapat 6 corak asas pewarisan gen tunggal:

• Autosomal dominan
• Resesif autosom
• X-dikaitkan dominan
• Resesif berkait X
• Pewarisan berkaitan Y
• Pewarisan ibu (mitokondria)

Kesan gen yang diperhatikan (kemunculan gangguan) disebut fenotip.

Dalam pewarisan autosomal dominan, kelainan atau kelainan biasanya muncul pada setiap generasi. Setiap kali ibu bapa yang terkena, baik lelaki atau perempuan, mempunyai anak, anak itu mempunyai peluang 50% untuk mewarisi penyakit ini.

Orang yang mempunyai satu salinan gen penyakit resesif disebut pembawa. Pembawa biasanya tidak mempunyai gejala penyakit. Tetapi, gen ini sering dijumpai dengan ujian makmal sensitif.

Dalam pewarisan resesif autosomal, ibu bapa individu yang terjejas mungkin tidak menunjukkan penyakit ini (mereka adalah pembawa). Rata-rata, kemungkinan ibu bapa pembawa mempunyai anak yang menghidap penyakit ini adalah 25% pada setiap kehamilan. Kanak-kanak lelaki dan perempuan sama-sama cenderung terjejas. Agar anak mengalami simptom gangguan resesif autosomal, anak mesti menerima gen yang tidak normal dari kedua ibu bapa. Oleh kerana kebanyakan gangguan resesif jarang berlaku, kanak-kanak berisiko tinggi mengalami penyakit resesif sekiranya ibu bapa mempunyai kaitan. Individu yang berkaitan cenderung mewarisi gen langka yang sama dari nenek moyang yang sama.

Dalam pewarisan resesif berkait X, kemungkinan mendapat penyakit jauh lebih tinggi pada lelaki berbanding wanita. Oleh kerana gen yang tidak normal dibawa pada kromosom X (betina), lelaki tidak menyebarkannya kepada anak lelaki mereka (yang akan menerima kromosom Y dari bapa mereka). Namun, mereka menyebarkannya kepada anak perempuan mereka. Pada wanita, kehadiran satu kromosom X normal menutupi kesan kromosom X dengan gen yang tidak normal. Jadi, hampir semua anak perempuan lelaki yang terjejas kelihatan normal, tetapi mereka semua adalah pembawa gen yang tidak normal. Setiap kali anak perempuan ini melahirkan anak lelaki, ada kemungkinan 50% anak lelaki tersebut akan menerima gen yang tidak normal.

Dalam pewarisan dominan yang berkaitan dengan X, gen yang tidak normal muncul pada wanita walaupun terdapat juga kromosom X yang normal. Oleh kerana lelaki menyebarkan kromosom Y kepada anak lelaki mereka, lelaki yang terjejas tidak akan mempengaruhi anak lelaki. Bagaimanapun, semua anak perempuan mereka akan terjejas. Anak lelaki atau anak perempuan wanita yang terjejas akan mempunyai 50% peluang mendapat penyakit ini.

CONTOH GANGGUAN GENE TINGGI

Resesif autosomal:

• Kekurangan ADA (kadang-kadang disebut penyakit "budak lelaki dalam gelembung")
• Kekurangan Alpha-1-antitrypsin (AAT)
• Fibrosis sista (CF)
• Phenylketonuria (PKU)
• Anemia sel sabit

Resesif berkait X:

• Distrofi otot Duchenne
• Hemofilia A

Autosomal dominan:

• Hiperkolesterolemia keluarga
• Sindrom Marfan

X-dikaitkan dominan:

Hanya beberapa, jarang, gangguan yang berkaitan dengan X dominan. Salah satunya adalah riket hipofosfatemik, juga disebut riket tahan vitamin D.

GANGGUAN KROMOSOM

Dalam gangguan kromosom, kecacatan disebabkan oleh kelebihan atau kekurangan gen yang terkandung dalam segmen kromosom atau kromosom keseluruhan.

Gangguan kromosom termasuk:

• Sindrom mikrodeletion 22q11.2
• Sindrom Down
• Sindrom Klinefelter
• Sindrom Turner

GANGGUAN PELBAGAI

Sebilangan besar penyakit yang paling biasa disebabkan oleh interaksi beberapa gen dan faktor di persekitaran (misalnya, penyakit pada ibu dan ubat-ubatan). Ini termasuk:

• Asma
• Kanser
• Penyakit jantung koronari
• Diabetes
• Hipertensi
• Pukulan

GANGGUAN MITOCHONDRIAL DNA-LINKED

Mitokondria adalah struktur kecil yang terdapat di kebanyakan sel badan. Mereka bertanggungjawab untuk pengeluaran tenaga di dalam sel. Mitokondria mengandungi DNA peribadi mereka sendiri.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, banyak gangguan telah terbukti disebabkan oleh perubahan (mutasi) pada DNA mitokondria. Kerana mitokondria hanya berasal dari telur betina, kebanyakan gangguan berkaitan DNA mitokondria diturunkan dari ibu.

Gangguan berkaitan mitokondria DNA boleh muncul pada usia berapa pun. Mereka mempunyai pelbagai gejala dan tanda. Gangguan ini boleh menyebabkan:

• Buta
• Kelewatan perkembangan
• Masalah gastrousus
• Hilang pendengaran
• Masalah irama jantung
• Gangguan metabolik
• Perawakan pendek

Beberapa gangguan lain juga dikenal sebagai gangguan mitokondria, tetapi tidak melibatkan mutasi pada DNA mitokondria. Gangguan ini selalunya merupakan kecacatan gen tunggal. Mereka mengikuti corak warisan yang sama dengan gangguan gen tunggal yang lain. Sebilangan besar adalah resesif autosom.

Homozigot; Warisan; Heterozigot; Corak warisan; Keturunan dan penyakit; Diwarisi; Penanda genetik

• Genetik

Feero WG, Zazove P, Chen F. Genomik klinikal. Dalam: Rakel RE, Rakel DP, eds. Buku Teks Perubatan Keluarga. Edisi ke-9. Philadelphia, PA: Elsevier; 2016: bab 43.

Korf BR. Prinsip genetik. Dalam: Goldman L, Schafer AI, eds. Perubatan Goldman-Cecil. Edisi ke-26. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: bab 35.

Scott DA, Lee B. Pendekatan genetik dalam perubatan pediatrik. Dalam: Kliegman RM, St. Geme JW, Blum NJ, Shah SS, Tasker RC, Wilson KM, eds. Buku Teks Nelson Pediatrik. Edisi ke-21. Philadelphia, PA: Elsevier; 2020: bab 95.