גנטיקה מולקולארית של האדם בקבוצת דם יש O.,AB B, A, ההבדל הוא בגליקופרוטאינים הנוספים על תאי הדם האדום הגנים לכך הם,I B, I A ו i כך ש A I A I ו i I A זה סוג דם I B I B,A ו i I B זה סוג דם ii,b זה O ו B I A I זה.AB סוג דם O לא יכול לקבל דם B, A, או AB כי יש לו אנטיגנים נגדם ורק סוג דם O יכול לתת לו דם. מקור האנטיגנים הוא כנגד חיידקים בפלורה הטבעית בגוף. התכונה הזו היא אוטוזומלית כלומר לא תלויה בכרומוזומם מין. על ממבראנת כדורית הדם יש פריקורסור שהוא עובר שוני והופך למולקולה H עליו יש עוד שינוי לקבלת גליקופרוטאינים. יש שני אנזימים האחד מוסיף D-Galactose ואז זה סוג B והאנזים השני מוסיף N-Acetyl Galactose היוצר דם סוג A. בסוג הדם O יש Frame Shift Mutation ולכן אין חלבון פעיל והפנוטיפ הוא סוג דם A O. ו B יוצרים כל אחד אנזים פעיל ללא תלות בתוצר האלל השני מה שנקרא קודומיננטית. המיזיגוטיות זה מצב שיש רק עותק אחד של הגן למשל זכרים הם הומוזיגוטים לכרומוזום X וגם ל Y. כשמדברים על דומיננטי ורצסיבי יש בכמה רמת ברמה פנוטיפ או גנוטיפ. לדוגמה המחלה אנמיה חרמשית Sickle Cell Anemia היא מחלה בה יש הפרעה בהמוגלובין בשרשרת α או β באנמיה חרמשית יש מוטציה אחת בלבד שגורמת למחלה כך שהחלבון מופיע כך שחומצה Glu הופכות ל.Val באדם מבוגר ההמוגלובין הוא H b A (שונה מעובר) ובחולה אנמיה חרמשית ההמוגלובין היא H b S הדבר לא מפריע בקישור החמצן ובפעילות ההמוגלובין אך בלחץ חמצן נמוך מולקולת ההמוגלובין מסתדרת כמקלונים הגורמים לעיוות כדורית הדם לצורת מגל קשיחה. והיא נתקעת בכלי הדם הקטנים (נימים) זה גורם לחוסר חמצן היפוקסיה וחוסר בכדוריות דם אדומות הגורם לאנמיה. המחלה מתפתחת תוך שנתיים ואין התפתחות טובה. אם למחלה יש ביטוי רק ששני ההורים מקנים לצאצא אלל דפוק אז המחלה רצסיבית מבחינה מולקולרית הטרוזיגות מכיל את שתי המולקולות במצב של קודומיננטיות מבחינה פיזיולוגית גם בהטרוזיגות יש ביטוי קל למחלה בלחץ חמצן נמוך. מצב זה נותן מצב ביניים בין בריא לחולה. במחלות דומיננטיות הפגיעה בחלבון שהגוף צריך בכמות המלאה שנוצרת בעוד שבמחלה רצסיבית גם חצי מהכמות מספיקה כדי להסתדר טוב כדי לדעת מה זה מה מסתכלים על הטרוזיגות. כשמישהו רוצה לחקור מחלה גנטית צריך להכין עץ משפחה כדי לבדוק את ההיסטוריה הרפואית של המחלה וכך ניתן לדעת איך היא עוברת בתורשה. N N N בנים N בנות זכר נקבה מין לא ידוע חולים נשאים נשאים בתאחיזה ל X נשואים גרושים נשואי קרובים מונוזיגוטים נפטר מוות תוך רחמי וכו' חץ מסמן את הבן אדם במשפחה שדרכו הגיעו לבניית העץ המשפחתי. Ascertainment) = ויצוא). הדור מסומן במספר רומי ובתור הדור מסמנים האנשים בשמאל לימין בספרות רגילות. אחאים זה אחים ואחיות.Siblings דרגה ראשונה של קרבה הורים אחאים צאצאים, דרגה שנייה זה סבים סבתות נכדים נכדות דודים דודות אחיהם אחיותיהם, חצאי אחים ודרגה שלישית זה בני דודים.
דוגמה להורשה אוטוזומלית דומיננטית היא מחלת.Huntington שהיא מחלה ניוונית של מערכת העצבים המתפתחת בעשור הרביעי של החיים. במחלת דומיננטיות רבות הם לא מועברות לדור הבא כי הפריטים מתים לפי הגעה להבאת ילדים. נשא במחלה זו יפתח אותה ב 100%. במחלה זו יש מוטציה של שלשות נוקליאוטידים שעוברים אמפליפיקציה. יש מצב של חוסר חדירות ואז על אף שאתה נשא של הגן לא מופיעים לך סימנים שלה זה נקרא Non Penetrance מצב אחר הוא מצב של וירבליות שונה פנוטיפית ויתכן שבמשפחות שיש בהם אותה מוטציה לבני משפחה שונים יכול להיות פנוטיפ שונה בהתאם לשימוש הקליניים לזה קוראים וירבילת פנוטיפית. לפעמים המצב הוא קל כך שלא רואים את המחלה בפרט אחד אך משני במשפחה המחלה מבוטאת חזק מאד כשיש חוסר תדירות אז אין פנוטיפ של מחלה כלל. לפי הורשה מנדלית לכל ילד יש סיכוי של 50% לרשת את המוטציה, לשני הורים חולים יכולים להיות ילדים בריאים סיכוי של 25% במצב של.Aa X Aa דוגמה נוספת למחלה אוטוזומלית דומיננטית היא Neuro-Fibromutosis זו מחלה המופיעה במערכת העצבים, במצב החמור שלה בגידולים שפירים על העצבים במוח. מחלה זו מאופיינת על ידי כתמים בצבע קפה על הגוף כך שחולה מכיל כ 6 כתמים בקוטר של.1.5cm מחלה זו מתאפיינת בוירבליות שלה וכל מי שיש לו את המוטציה יש לוי פנוטיפ כל שהוא בין כתמים בלבד עד גידולים. דרך בעיות למידה ושיתוקים עיוורון וכו'. חלק גדול מהחולים במחלה זו לא ירשו את המחלה מהוריהם אלא עקב מוטציה בביצית או בזרע, בגן של המחלה.NF1 במקרה זה השכיחות היא 1:3,000 עד 1:5,000. כ 50% מהחולים הם ממוטציה שלא עברה בירושה מההורים. כשיש מוטציות בתאי מין יכול להיווצר מצב של מוזאיקה. מוזאיקה זה פסיפס וזה שיש סוגים שונים של תאים בגוף. תאי המין מתחלקים עם המוטציה התרחשה בשלב האחרון של החלוקה אז היה תא אחד שמכיל את המוטציה אם זה בשלב קודם אז מספר תאי מין מכילים את המוטציה כל אלו שיתפתחו מהתא בו נוצרה המוטציה. ה NF1 נמצא על כרומוזום 17 והוא גן גדול מאוד הוא משתרע על 300,000bq ומכיל כ a.a 2,000 בחלבון הוא מעביר סיגנל מהממבראנה לגרעין והוא גם טומרסופרסור ואם הוא לא קיים בשתי עותקים אז יש סרטן. ב NF כמעט ואין מצבים של הומוזיגוט למוטנט כלומר AA צאצאי הצאצאים שהם Aa היו רבע בריאים ½ הטרוזיגוטים זה.AA לא ידוע אם ישרדו כיוון שלא מוכרים בהיסטוריה תופעות כמו.NF ב AA אקונדרופלזיה היא שם של גמדות זו מחלה גנטית שהיא סינדרום הכולל בתוכו מרכיבים פנוטיפים במספר מערכות כלומר, זה סינדרום באקונדרופלזיה Achondroplasia אנשים אלו בעלי אינטליגנציה נורמאלית לחלוטין אך הם נמוכי קומה עקב עצירה בהתפתחות העצמות. תדירות מחלה זו היא 1:10,000 כך ש 80% הם מוטציות חדשות בתאי מין של אחד מההורים והגן הוא.FGFR3 יש עליה בתדירות עם עליה בגיל האב. היא בשינוי בבסיס אחד בגן. תורשה אוטוזומלית רצסיבית. הדבר קורה באזורים מבודדים בעץ המשפחה במחלה רצסיבית מתקבלים הצאצאים החולים כששני ההורים נשאים. עם יש עוד אדם חולה במשפחה זה היה אחד מהאחאים הדבר נפוץ יותר בנשואי קרובים. גם כמה דורות אחורה. לשני פרטים חולים יש רק צאצאים חולים. המחלה הקלאסית בתורשה זו היא ססטיק פיברוזיס.(CF) ב CF הפגם הוא בטרנספורט של יונים. הדבר גורם ליצירת ריריות צמיגות בריאה ובגבר זה פוגע בצינורות הזרע מהאשכים כך שהם עקרים. ניתן לאבחן את המחלה במבחן זיעה לבדיקה אם היא מלוחה. מחלה זו נפוצה ב Caucasians (לבני עור) ואז 1:22 הוא נשא כך ש 1:200 הוא חולה.CF 90:2,000 נשאים והשאר נורמאליים ניתן לאבחן בגלוי מוקדם וכך קטנה אוכלוסיית חולי ה CF בעולם. נושאי המוטציות הם בעיקר בהטרוזיגוטים ולא בחולים.
באופן ממוצע הסיכוי להפרעה בבני דודים ראשונים זה 4.5-5%, ושבאכלוסיה רגילה זה 3%. חולים עקב נישואים במשפחה נפוצים יותר במחלות נדירות. האוכלוסייה באיסלנד נחשבת כמבודדת כיוון שבמשך דורות רבים התחתנו זה עם זה וזה גרם להעלאת המחלות שם. במחלה של אשכנזים יהודים יש מחלות כמו טאי-זקס ועוד שהם נפוצות באוכלוסיות אלו. כי כנראה הייתה תמותה רבה בשלב מסוים ונשארו פריטים מעטים הטאי-זקס היא בתדירות של 1:360,000 בעולם ובאשכנזים היא 1:3,600. אוכלוסיה מבודדת היא לא רק גיאוגרפית היא גם תרבותית שפה וכו'. הורשה בתאחיזה ל X. התאחיזה דרך האישה לדוגמה היא קרישת דם בגנים של פקטור 8 ופקטור 9 הגורמים להמופיליה A והמופיליה B בהתאמה. אם המחלה הייתה מאוד נפוצה היו גם נקבות הומוזיגוטיות. כל הזכרים הם הומיזיגוטים לכרומוזום X מלבד לאזורים הסודוזומלים שלהם יש הומולוג ב Y. בנשים יש השתקה של כרומוזום X וקבלת Barr Body שזה ה X המושתק המכווץ. הגן ל G6PD הוא גורם לרגישות לפול, לסולפה ולתרופות נגד מלריה זה בגברים כורדים ועיראקים ובנשים זה קורה בהומוזיגוטיות. באזור שבו ה X וה Y עוברים זיווג מיוזה יש חלק פסאדואוטוזימלי בו יש הומולוגיה. בנקבה הטרוזיגוטית יכולים להיות סימנים למחלה רצסיבית בתאחיזה ל X כאשר יש אינאקטיבציה ל X התקין האינאקטיבציה נעשית בשלבים התחלתיים של החלוקה כך שיש אפשרות למוזאיקה. המוזאיקה יכולה להתרחש גם בתאים סומטים בשלב מסוים בהתפתחות ובחלוקה. בתסמונת טרנר יש באישה חלק מהתאים עם שני X וחלק רק עם X אחד וזה מוזאיקה. כשהדבר מתקבל בשלב התפתחות מוקדם הדבר גורם לאזורים כמו כתמים בפרוות חתול. נושא ההורשה הדומיננטית והרצסיביות על כרומוזום X היא בעיתית כי הנקבה מכילה 2X והגברים X רוב המוטציות בתאחיזה ל X הם רצסיביות ומבוטאות בגברים רבים בעץ המשפחה. הגבר החולה מעביר את ה X החולה לכל הבנות אך לא לבנים. דוגמה לזה היא גם HPRT הגורם למחלה Lesch Nyhan וגם מחלת הדושן היא בעלת גן על כרומוזום X. כל אלו מחלות רצסיביות אם יש מחלות דומיננטיות כמו רככת יש פי 2 יותר נקבות חולות במחלות אלו מגברים כי יש להם פי 2 יותר סיכוי לחלות. תסמונת שערות שלא ניתן לסרק Uncombable Hair Syndrome זו תכונה ולא בדיוק סינדרום זה מתבטא רק בשערות וזה מתבטא בסיבים של השערות. רוב הגנים שלנו לא מכיל גנם אלה. רצפים אחרים הערכת הראות היו שיש 140,000-45,000 גנים. לפני כשנה פרסמו שני מאמרים של Lander שאמר 29,691 גנים והשני Venter שאמר 39,114 גנים והקבוצה השלישית קבעו כ 35,000 גנים שזה בערך כמו לצמח הארבידופסיס שלו יש 25,000 גנים. ואז נתנו תירוצים של מורכבות. כשביצעו חתך של 3 התוצאות שקיבלו מצאו שרק כמות קטנה של גנים משותפים והשאר לא. כמו כן יש גם פסאודו-גנים. גודל הגנום האנושי הוא 10*6 9 bp וההפלואידי 10*3 9 bp יש 22 כרומוזומים אוטוזומלים ושני כרומוזומי מין. הם ממוספרים לפי גודל כך ש 21 ו 22 הפוכים בסדר עקב טעות במדידה ו 1 הוא הכי גדול. בהנחה שיש 100-50 אלף גנים אז יש כ 3,000 גנים בכרומוזומים אך הצפיפות של הגנים בכרומוזום שונה. כרומוזום 21 ו 22 זהים פחות או יותר בגודל אך לא בצפיפות הגנים בכרומוזום. ב 21 יש מעט גנים פעילים ולכן ניתן לחיות עימו ב 3 עותקים. צפיפות הגנים היא גן לכל 45-40 קילוביס.(Kb) גודל הגן יכול להיות עצום כולל הרבה אקסונים ואינטרונים למשל הגן לדושן מכיל 2 מיליון בסיסים. אך הגודל הממוצע הוא 10-15Kb והרווחים בין הגנים.30-25Kb גודל האקסונים ומספרם הוא בעל שונות רבה. האקסון האחרון הוא הארוך ביותר בדרך כלל כי הוא מכיל את ה.UTR
הגנים מהווים חלק מזערי מהגנום, יש גנים שהם בודדים ואין דומה להם בגנום אך רוב הגנים הם כמשפחות ויש גנים שדומים להם. יש הרבה סוגי משפחות גנים יש כאלו שהם בודדים ויש ממשפחות הנמצאות על כרומוזומים שונים בגנום או במקומות שונים באותו כרומוזום קרוב או רחוק אחד מהשני. יש גנים שהם Pseudogenes והם כאילו גנים. גנים בצברים נקראים Clustered ונפרדים נקראים α.non Clustered ו β גלובין דומים אך שונים α מצוי על כרומוזום 11 ו β על 16 ובכל מקום יש Clustered של גנים. למצוא גן של מחלה זה דבר מאד טכני. הערכה מקסימאלית היא שיש 100,000 גנים האורך הממוצע של mrna הוא 1,800bp ולכן DNA של 16.6Kb 10*1.8 ואילו גודל הגנום הוא 10*3 9 זה בערך 5%. במיטוכונדריה יש כ 8 bp ועל המיטוכונדריה נדבר לקראת סוף הקורס. בגנום עצמו יש 3,300Mb שהוא כ 25% קשור לגנים ו 75% לא. מתוך ה 25% יש 10% DNA מקודד ו 90% לא מקודד שזה פסודוגנים חלקי גנים ואינטרונים, רצפים לא מתורגמים, פרומוטורים וכו'. מכאן 10% מ 25% זה כ 25% מהרצפים מקודדים לגנים (לא כולל פרומוטורים UTR וכו'). ב 75% של ה DNA הלא קשור לגנים יש 60% שלא חוזרים ו 40% שחוזרים בצורות שונות. ה Pseudogenes הם עותקים לא פעילים של גנים או חלקים מהם או רק הרצף המקודד לפי הגדרה. זה ניתן לחלק מקבוצה זו לשנים מעובדים ולא מעובדים. יש 3 סוגים ל פסודוגנים לא מעובדים כלומר שמכילים קטע מגן אך גם שלם שלושת הקבוצות הם: משועתקים ומתורגמים אך החלבון לא מתפקד, משועתקים ולא מתורגמים מבחינת תרגום והשלישי לא משועתקים. גנים אלו לא מפריעים בהימצאותם אך בבדיקה של מחלות גנטיות הם מפריעים כיוון שהפריימרים לגן התקין מתאימים גם לפסודוגן ואז בודקים את שניהם יחד ולא רק אחד מהם. הפסודוגנים המעובדים הם נוצרים מגן שעבר תעתוק ל mrna ואז הוא עובר רוורס טרנסקריפטאז ומקבלים cdna שזה הגן אך בלי האינטרונים ובלי החלקים שגורמים לתעתוק. ה cdna הזה יכול לקפוץ חזרה לגנים ושם הוא יישאר. הוא ברוב המקרים לא עובר שיעתוק אלא אם הוא נכנס על יד פרומוטור. גנים אלו גם גורמים לבעיות בדיאגנוזה אך כיוון שאין להם אינטרונים יותר קל הבחין ביניהם. מה DNA שלא משתייך לגנום יש את ה 40% שחוזר אל עצמו או בקבוצות או במקומות שונים. הרצפים שחוזרים אחד אחרי השני מתחלקים גם הם למספר קבוצות הנקראות לווינים Satellite ויש Micro Satellite שהם Mini Satellite,1-4bp שהם 6 עד 64 בסיסים. ה Satellite מופיעים בצנטרומרים בעיקר זה 5-171bp ו Satellite Mega שכמעט ולא מופיעים שזה כ.1Kbp ה Satellite Mini מכילים שני קבוצות של DNA האחד DNA של טלומרים שזה בקצה הכרומוזום והוא בנוי מרצף חוזר TTAGGG החוזר אלפי פעמים ומונע דגרדציה של הגנום. השני הוא מקטעים משתנים בהם משתמשים לבדיקות.DNA ל Satellite Mini קוראים גם VNTR'S שזה מספר שונה של חזרות לכול אדם יש מספרים שונים ואפילו באדם אחד יכול להיות שתי מספרי חזרות שונים וכרומוזומים שונים. ניתן לראות זאת באנליזת.RFLP יש VNTR פשוט המופיע רק בכרומוזום אחד ומורכב המופיע בכרומוזומים שונים. בתאומים זהים המצב היה זהה. ה Satellites Micro הם חזרות קצרות כמו CA או רצף של A שהוא לא מפולי A שמקורו ב,mRNA 0.3% מהגנום זה חזרות של בסיס אחד. 0.5% מהגנום זה חזרות של שני בסיסים. הרצף CA מאד נפוץ הרצף CG מאד נדיר הוא עובר מתילציה במקומות רבים בגנים. יש גנים המכילים בתוך הגן חזרות של 3 בסיסים חוזרים. המחלה שנקראת ה X השביר מאופיינת בחזרות כאלו. חזרת של 4 בסיסים הם נדירות מאד. התגלה שסביב הרצף CA המופיע בתוך גן הרצף הוא ייחודי - C-A-C-A-C-A-C-A- - רצפים השמורים אצל כולנו
מה ששונה זה מספר החזרות בין רצפים אלו. הבעיה ב PCR היא שמשתמשים ב taq פולימראז הוא לפעמים קופץ או חוזר ברצפים לזה קוראים גמגום על פולימראז הדבר קיים ברצפים של 2 אך תדיר יותר ב 4. הרצפים החוזרים שמפוזרים בגנים מתחלקים לארוכים LINE ולקצרים SINE שם הרצף הכי מפורסם הוא Alu repeat המכיל 280bp המופיע בבני אדם ובקופים הקרובים לנו. הוא מופיע כמיליון פעם בגנום בממוצע כל 1,000bp ולכן מהווה בעיה לפרובים (גלאים) כי עם בפרוב יש את הרצף של Alu אז הכל יסומן. כנראה הוא מפסודוגן שעבר עיבוד. ב LINE המפורסם ביותר הוא L1 המכיל 6.1Kb אך ממוצע 0.8Kb מספר העותקים שלו הוא 200,000 עד 500,000. מוטציות. מוטציה שינוי קבוע בחומר התורשתי. יכולות להיות מוטציות ב DNA הלא מקודד כ 95% ואיננו מפריע ואילו בתחום המקודד יתכן שהיא לא תשפיע פולימורפיזם ורק השאר משפע רק מוטציה בגמטות תעבור בירושה לדור הבא. המוטציות יכולות להיות גם לטובה אך זה נדיר מאד. המוטציות מתחלקות לקבוצות, מוטציה גנומית זה השפעה על חלק גדול בגנום כמו עיבוד כרומוזום עודף כרומוזום וכן התכונות היא /Cell Division 2-10 כלומר 1 לכל 100 חלוקות כולל מוטציה כזו. ברוב המקרים ההיריון מופל בטרימסטר הראשון. מוטציות כרומוזומליות הן בגודל קטן יותר כיום טראנסלוקציה או חיבור מחדש וזה פעם ב 60K חלוקת תאים. מוטציה גנית הם קטנות יותר של שינוים בסיסיים חסר הוספה וכו'. הם נדירות יותר 1:10 10 חלוקת (לנקודה ספציפית אך יש הרבה נקודות) עקב מנגנון של.Proof Reading מוטציה המתרחשת ביצירת תאי מין אז אם מתא זה ייוצר עובר אז הוא יכלול מוטציה תא סומאטי בבוגר לא ייתן השלכות בתורשה אך כן בסרטן זה מהלך העניינים ליצירת תא ממקור עם המוטציה היא בהתפתחות העובר אז מקבלים מוזאיקה. גיל ההורים מעלה את הסיכוי למוטציות אם גן הוא מאד גדול אז יש לו יותר סיכוי למוטציה. גם Hot Spots משפיעות בתאי זרע יש יותר מוטציות בגלל מספר החלוקות שהם עוברים. נשים נולדות כבר עם כל הביציות שהן תקועות בשלב במיוזה אך יש 23 חלוקות עד שנוצר עובר. הזכרים מגיל 15 יש חלוקת מהירות לפני גיל 15 נוצרים תאי זרע ומגיל זה יש מספר חלוקות וכל עוד יש תאי הגזע עוברים חלוקות 23 בשנה כל תא גזע מתחלק לתא גזע ולתא שיוצר תאי זרע בשלים. כך שיש 4 חלוקות מיטוטיות ומהם חלוקה מיוטית. בגיל 15 תאי הזרע שנוצרו עוברים 35 חלוקות בגיל 20 זה כבר 100 חלוקות ובגיל 30 זה 350 וכך הלאה כל שנה עוד 23 חלוקות. הסיכוי שלנו לקבל מוטציות חדשות בגן מההורים שלנו הוא 1:10. חלק גדול מהמוטציות הללו הם רצסיבית ולכן זה לא חמור המוטציה הגנטיות הפשוטות ביותר הן שינוי בבסיס Transition C T הנפוץ ביותר הוא Transition פורין לפורין ופרימידין לפרימידין. ה (Transversions) ב CpG ואז ה C ממותל m CpG TpG המוטציות הפשוטות יכולות להיות באזור שלא ישנה את חומצת האמינו מה שנקרא Silent השינוי של בסיס אחד לאחר יוצר פולימורפיזם בבסיס אחד. כלומר Single Nucleotide Polymorphism או בקיצור.SNP ניתן לראות אם הוא משנה אתר רסטריקציה ליצירה או להחסרה. ניתן להבחין בזה בעזרת RFLP או.PCR תספיג דרומי כמעט לא נעשה היום כי זה לוקח זמן רב ויש הרבה אפשרות לתקלות. מוטציה נוספת נקראת,Stop colon גם אותה ניתן לראות ב RFLP או ב.PCR המוטציות הלא שקטות הם Missense שזה החלפת חומצת אמינו, Sense שזה הכנסת חומצה אמינית במקום של Stop Codon ו Nonsense ההפך מ.Sense יש גם מוטציות המשפיעות על השיחבור.
ב Zachs Tay המוטציה בגן HexA והמוטציה היא באזור שחשוב לשיחבור (הנוקליאוטיד הראשון באינטרון) וזה גורם לתעתקו וביטוי לא תקין של החלבון. בטאי זקס יש שתי מוטציות שגורמות למחלה האחת דיברנו קודם. השנייה היא סופרת 4 בסיסים המשנים את מסגרת הקריאה ובכך מקבלים קודון עצירה. יש מוטציה של הוספת/החסרת של 3 בסיסים וזה לא משנה את מסגרת הקריאה. הדוגמה המפורסמת לזה זה CF שם יש מוטציה D508 שגורמת להחזרת חומצה אמינית אחת מהחלבון ובכך למחלה. יש שיטות שונות לקבל מוטציות בבסיס אחד. יתכן גם דילוג של הפולימראז על בסיסים או הוספת בסיסים. מוטציות ברמה גבוהה יותר כומר של רצפים גדולים יותר של גנים. ב VNTR's שיש Slippage מקבלים הוספה או החסרה של חתיכות גדולות יותר כמו 40 בסיסים. יכולות להיות מוטציות שיגרמו לעיבוד כל הגן וזה שיש רצף דומה משני צידי הגן ובכך ניתן לקבל שיחלוף Crossing Over וזה מחסל את הגן לגמרי בתוצר אחד ובשני יש פעמיים את הגן. קיימת גם אפשרות שה DNA יתקפל על עצמו ומבצע ריקומבינציה על הרצף ומאבדים את הגן. כיוון שלא מדווח על אנשים עם 2 עותקים של הגן אז המנגנון השני סביר יותר. רצפי Alu יכולים גם לגרום לכך אך הם קצרים מידי. Unequal Crossing over יכול לגרום לכך שתא בת אחד יכלול פחות עותקים מהשני זה יכול להיום גם עם פסודוגנים. את זה ניתן לראות בגנים הגורמים לעיוורון צבעים בגנים בתאחיזה ל X האדום והירוק מוצאים על כרומוזום X (ראה שקף). גם הגן הראשון לאחר האום הוא היחידי שמופעל. משמעות מיקום המוטציה בתוך הגן. המוטציה יכולה להיות בתוך הגן בחלקים משועתקים ולא מתורגמים כמו ב UTR ובאינטרונים. מוטציה ב 5'UTR יכולת לגרום לבעיות בתרגום מוטציות ב 3'UTR יכולת לגרום לבעיות יציבות. גם מוטציות באזורי בקרה של שיעתוק יכולים לגרום לבעיות. תוצאות מוטציה. אפשר לקבל פונקציה לא קיימת ניתן לקבל חלבון הפועל יותר מידי טוב או פחות מידי טוב או פונקציה חדש שכלל לא הייתה קיימת. אם יש מוטציה באזור הבקרתי הדבר בדרך כלל לא פוגע במבנה החלבון או שיש פחות חלבון או שיש יותר חלבון המצב של חוסר בחלבון קוראים Loss Of Function אם יש יותר מידי חלבון מקבלים.Gain Of Function אם המוטציה באזור המקודד יכולים להיות יותר מנגנונים לאבנורמאליות. אם יש Stop Codon בהתחלה נקבל חלבון קצר ולא פעיל גם זה.Loss Of Function כנ"ל גם שהחלבון לא יציב והוא מתפרק, Gain Of Function נוצר כשהמוטציה גורמת לחלבון להיות פעיל יותר האופציה של Navel Property היא שהחלבון מקבל תכונה חדשה..Loss Of Function איבוד פונקציה צריך להבדיל בין רצסיבי שבו יש איבוד מוחלט של שני האללים או שלא נוצר חלבון (Null) או שהוא לא מתפקד. במחלות דומיננטיות מספיק איבוד מחצית הכמות או פונקציה זה קורה בחלבונים שצריך את הכמות המלאה שלהם (זה לא קורה באנזימים) החלבונים האלו מעורבים בתהליכים שכמותם חשובה אם זה באינטראקציות עם חלבונים אחרים. או אנזימים קובעי מהירות שמחסור בהן גורם לפגיעה בשרשרת הריאקציות. גם בחלבונים התפתחותם וביצירת גרדיאנט חלבונים דבר היכול לפגוע בהתפתחות עם הכמות משתנה. סוג נוסף של Loss Of Function הוא דומיננט נגטיב שזה אלל ששינה את החלבון כך שלא רק שהוא לא פעיל אלא גם שהוא נקשר למולקולה תקינה הוא משבית אותה. מצב זה יכול להיות יותר גרוע אפילו ממצב של.Null כיון ש Null ייתן רק מחצית הכמות של הדימרים האפשרית ואילו בדומיננט נגטיב
רק ¼ מהכמות. המצב של Hploin efficiency זה המצב שמתאר את העובדה שמחצית כמות לא מספיקה..Gain Of Function המוטציה גורמת לחלבון לעבוד יותר מידי לפעמים זה מפריע לפעמים לא. Von Willebrad Factor הוא פקטור לקישור טסיות דם לאנדותל כלי הדם כשמאבדים פונקציה מקבלים דימום שיש פונקציה מוגברת הוא קושר את הטסיות כולם במקום אחד ואז אין פנויות ויש דימום..Navel Property Sickle Cell Anemia היא מחלה שלחץ חמצן בדם נמוך מקבלים פעילות חדשה והיא יצירת Rods אך פונקצית קישור החמצן לא נפגעת. הקשר בין מוטציה ספציפית לפנוטיפ (כשמדובר באותו גן). ברוב המחלות יש הרבה מוטציות במקומות שונים שגורמת למחלה באנמיה חרמשית יש מוטציה נקודתית ספציפית. ב CF יש קשר בין הגנוטיפ לפנוטיפ. הפגיעה היא בטרנספורט של כלור, הגן כולל הרבה אקסונים היוצרים Domains בחלבון. ה NBF הוא האזור הקושר ATP לשם פעילות. המוטציה הכי מפורסמת ב CF היא F508. החולים הקשים ביותר סובלים מהפרעות בריאות ובלבלב להם קוראים PI כלומר, ללבלב פגום. אם רק בריאות אז PS כלומר, לבלב תקין ומצב נוסף הוא שיש רק עקרות בגבר ללא בעיה בראות או/ו בלבלב אך שיש פגיעה בהם אז בזכר יש גם עקרות. הטרוגנית קלינית היא המצב שמתאר את העובדה שמוטציות שונות בגן גורמות לפנוטיפים שונים. ולפעמים מקבלים אפילו שתי מחלות שונות לחלוטין עקב כך. יתכן אף שמוטציה אחת גורמת ל Loss והשנייה ל.Gain גם כשיש בדיוק אותה מוטציה בשני אחים יכולה להיות גם הטרוגנית קלינית. זה יכול לבוא עקב אלל שונה אפשרות נוספת היא גנים אחרים שמשפיעים אחרת על המחלה. גם בתאומים לא זהים. כי לא כל הגנים זהים לחלוטין. הדבר אפשרי כי כמעט אין מקרה בו גן אחד קובע פנוטיפ. ל CF יש שתי מוטציות שחסרה חומצה 508 שהיא נפוצה או שחסרה 507 שהיא נדירה. שניהם קשות מאד ב.CF המצב של המחלה הקלה נקרא CBAVD והיא גורמת לעקרות עקב חוסר בצינורות הזרע. אצלם התגלה ש 42% היה בעלי מוטציה אחת באלל אחד ו 24% הם נשאים מוטציות בשני האללים. מכאן שניתן לקבל הופעת פנוטיפ השונה מהקלאסי. כלומר, בלי בעיות בריאות או בלבלב על ידי מוטציה באותו גן. לאנשים עם שתי מוטציות שוות באותו גן קוראים.Genetic Compound לאנשים עם שתי מוטציות והתופעה הקלה היה פגיע אלל קשה F508 ואלל קל R117H זה נתן קל כי יש רק פעם אחת 508 תקין. יתכן שהיו שתי מוטציות על אותו אלל וזה שהמוטציות הם לא בחדירה מלאה זה באינטרון 8 קרוב לאקסון 9 באזור הרצף של ה.Splicing על ידי מישור שונה של T מאזור זה מי שיש לו 7 או 9 השיחבור בסדר. אם יש 5 אז השיחבור פגוע ויש דילוגם על.Axon 9 מה שיוצר.Frame Sift לאלו שיש 5 זה לפעמים קורה וגם לפעמים לא. כשיש את אותו אלל גם ST וגם 508. ה ST נפוץ מאד אצל גברים עם CBAVD כך שהקומבינה של 508 עם ST נותן מחלה קלה של עקרות. מחלת קרויצפלד יעקב (JCD) היא פגיעה בחלבון עקב אכילת פרה משוגעת. בניגוד מוחלת למחלה זה המחלה (FFI) Familial Fatal Insomnia היא מחלה של חוסר שינה. התברר ששתי מחלות אלו הן באותו גן ואפילו גורמים לשינוי של אותה חומצה אמינית מ GAC ל AAC כלומר, מחומצה אספרטית לאספרגין כל אלו שפיתחו את JCD הייתה החומצה ה 129 בחלבון Val (וליון) ואילו שהחומצה במקום ה 129 הייתה Met (מתיונין) התקבל.FFI כך שהמוטציה גורמת למחלות שונות עקב קיפול החלבון והחומצה אמינית השנייה שקיימת.
.Inborn Errors Of Metabolism מחלות מטבוליות הן בדרך רצסיבית וכמעט תמיד הם.Loss Of Function המחלה פנילקטנוריה PKU נובעת מהצטברות של חומצה פניל פרוביט. לאחר מכן התגלו שזו מחלה מטבולית ובמידה ומגלים אותה בשלב מוקדם ניתן בעזרת דיאטה להגיע למצב של פנוטיפ בריא לגמרי. ומכאן התפתחה התיאוריה של.One Gene One Enzyme התדירות של PKU היא 1:10,000-1:20,000. ההפרעה נוצרת בגלל הצטברות החומצה הפנול פירובטית והמחסור בטירוזין. זה גורם לחוסר איזון במוח ופיגור שכלי כל מה שיגרום לאותם גורמים שזה מחסור בטירוזין ועודף בפנולאלנין יגרמו לאותו פנוטיפ. הדיאטה אם היא נכונה אז אין סימנים של המחלה את הדיאטה צריך לשמור עד לפחות גיל 6 או עד אחרי ההתבגרות לאחר מכן גם אם לא כל כך מקפידים אז אין בעיה וגם אז המוח כבר התפתח וזה פחות מזיק לו. נשים עם מחלה זו שהן נכנסות להריון הן צריכות לחזור לדיאטה כדי שלא יהיה לעובר את המחלה. כיום מבצעים בדיקה לאחר לידה ל PKU ובמידה ומתגלה חולה אז מתחילים את הדיאטה אז בשבוע השני. מחלת ה Zachs (TSD) Tay היא עוד דוגמה קלאסית למחלה מטבולית שנגרמת עקב Loss Of G שם יש אגירה בתוך הליזוזומים בתא ויש משפחות רבות של מחלות כאלו. החומר הוא m2 Function Ganglioside עקב זה שהאנזים שמפרק אותו פגום ואז יש הצטברות בגלל הפגיעה. הילד נולד נורמאלי כי זו מחלת אגירה ורק כעבור מספר חודשים מתחילה הידרדרות עקב המחלה עד מוות בגיל של 2-3 שנים. האנזים מורכב מקומפלקס של שתי תת יחידות α ושתי תת יחידות β כך ש α מכרומוזום 15 ו β מכרומוזום 5 והוא עובד עם חלבון Activator שהוא גם בכרומוזום 5. אך במקום אחר פגיעה בכל אחד מהם מביאה ל TSD האקטיבטור יוצר מגע גם עם הסובסטרט וגם עם האנזים. אחת הצורות המוקדמות לאפיין את המחלה זה Cherry Red Spot בעין שזה כתם אדום של נוירונים. יש 1/27 נשאים באכלוסיה יהודים אשכנזים באכלוסיה רגילה יש כ 1/200. יש גם מוטציות נספות שגורמת למחלה והם החסרת 4 בסיסים 79% מהיהודים האשכנזים, פגיעה בשחבור 18% והפגיעה השלישית שוני מבסיס G לבסיס A וזה בבסיס 296 ואז מקבלים פנוטיפ חלש וביטוי בגיל מבוגר של כ 40 זה בכ 3% מהאוכלוסייה. הבדיקה ביוכימית ולא מולקולרית כי יש מספר מוטציות וכך אם מבצעים בדיקה מולקולרית ניתן לפספס את ה 3% כי 3 המוטציות הללו מכסות רק 97% מהאשכנזים היהודים בעוד שהביוכימית לא תחמיץ. עוד דוגמה למחלה מטבולית היא G6PD רגישות לפול והיא על כרומוזום X ולכן רוב החולים בה הם גברים. יש נשים שהן נשאיות הטרוזיגוטיות המראות את הסימן עקב אינאקטיבציה. המחלה מתוארת ב Favism (בתא פול באנגלית)..Trinucleotide Repeats And Associated Disease מחלה עם מוטציה דינאמית שהיא משתנה מדור לדור הם קוראות במיקרו סטלייט ברצפים של 3 נוקליאוטידים שחוזרים על עצמם. והם פולימורפים כי לאנשים שונים יש מספר שונה של חזרות כשהמספר של החזרות גדל הם יכולים לגרום למחלות בבני אדם (לא ביונקים אחרים). אם הרצף שלהם מתארך במספר החזרות וככל שהוא גודל יש לו סיכוי לגדול עוד יותר בנוסף הסיכוי שתהיה מוטציה תלויה בשלמות של החזרות עם השלמות מושלמת בחזרות אז זה פחות יציב. מהרצף הלא מושלם המעבר ממספר חזרות לא מזיק למספר מזיק נעשה בהדרגתיות. כמעט כל המחלות הנובעות מחזרות נובעות מחזרות של 3 בסיסים. הרצף נקרא STR (מעט בסיסים) שבמקרה של 3 בסיסים זה.TNR
לא ידוע עדיין למה הוא מתרחב יתכן שזה עקב בלבול ב DNA פולימראז המחלה הראשונה שגילו מסוג זה היא Fragile X בה נגרם פיגור שכלי המלווה בדברים נוספים כולל הופעה חיצונית לא נורמאלית. רוב החולים היו בנים יש להם תווי פנים ארוכים וגמישות במפרקים ואשכים גדולים. זה בשכיחות של 1/5,000 בזכרים. בנקבות יש פנוטיפ קל יותר בתדירות 1/3,000 זה היה הגן הראשון בו הייתה התארכות בגן.FMR-I הגן הזה אופיין בכך שבפרומוטור שלו יש אזור שבו מופיע הרצף CGG בהרבה חזרות כשיש 52-6 חזרות האלל נורמאלי. כשיש 200-60 אז Premutation הם בעלי פנוטיפ בריא ומעל 230 חזרות יש מוטציה. הגודל יכול להיות עד 2,000 חזרות כל מקום שיש בו CG הוא ממוטל וגם כל ה CG בפרומוטור הזה. וזה משתק את הגן זה מוטציה.(Loss Of Function) Null בתסמונת ה X השביר אין קשר בין כמות ה X -ים הפגועים לחומרת המחלה. החזרות נמצאות בחלק שלא מתורגם. בעץ משפחה טיפוסי ניתן לראות גדילה במספר החזרות יש התקדמות בדור. זה יוצא דופן מהורשה מנדלית כי יכול להיות זכר נשא. יתכן ובין הדורות תהיה קפיצה קטנה במספר החזרות או קפיצה גדולה מאד. עדיין לא ידוע מה גורם לקפיצה אך הקפיצה מתבצעת דרך נשים ולא גברים. הקפיצה היא לא יציבה כך שמתקבלים מקבץ רב של כמויות שונות של חזרות בעיקר במחלה מה שנותן ב Blot Southern שמיר. תפקיד החלבון שנוצר בגן זה הוא קושר RNA זו מחלה Pleiotrophic הגורמת להשפעה באזורים שונים בגוף. עד היום תואר אדם אחד עם מחלה בלי החזרות אלא מוטציה באתר הקושר RNA בחלבון. פלוטיפים המועדים להרחבה הם שיש יותר מ 24 חזרות לפעמים יש מערכות הצלה שיש AGG שאחריו CGG 24 וזה מונע קפיצה אך אם יש 35 חזרות אחרי ה A אז היציבות נפגעת ויכולה להיות קפיצה. שאין את ה AGG נוצרת חתיכה של 35 חזרות ומעלה וזה גורם לקפיצה. ה AGG מופיע בדרך כלל אצל אנשים עם הרבה חזרות כך שיש כ 24 חזרות של CGG אחרי ה.AGG רוב האינפורמציה לגבי התדירויות נעשית בארץ כי כאן יש בדיקות רבות בנושא..Myotonic Dystrophy מחלת שרירים הסינדרום כולל ניוון שרירים, קטרקטים, פדחת בגברים ואשכים קטנים בגברים גם כאן יש הרחבה של TNR אך הפעם זה CTG המצוי ב 3'UTR על כרומוזום 9, זו מחלה אוטוזומלית דומיננטית. Anticipation החומרה של המחלה עולה בדורות הבאים עקב התרחבות הרצף כך שהמחלה נהיית יותר חמורה. החלבון הוא מיוטונין והוא עושה פעולת קינאז לטריאונין וסרין. גם במחלה זו יכולים לקבל קפיצות אך בניגוד ל X השבור כאן אין מצב ביניים בין בריאות למחלה. כן יש 5-27 לבריא ומעל חמישים זה חולה (יכול להיות גם מעל 2,000). בשקף (63) יש שני אנשים עם מעל 70 חזרות והם ללא סימפטומים. קבוצה שלילית של הרחבות הם ORF (מסגרת קריאה פתוחה). אלו מחלות עם חזרות CAG המקודד לגלוטמין. המחלה הנפוצה ביותר מסוג זה היא.Huntington's Disease הדבר היה קשה לגילוי כי השינוי הוא בתוך החלבון ולכן ההרחבות הם לא גדולות במיוחד. המחלה נמצאת על כרומוזום Yp16 אצל הבריאים יש 15-34 חזרות ואילו בחולים יש 44-100 חזרות. קבוצה זו של מחלות הרחבה קיימת רק אצל בני אדם ולא בבעלי חיים אפילו הקרובים ביותר אלינו. בעכברים טראנסגנים מכניסים גנים מורחבים לבדיקה כי אין התרחבות של גנים. דוגמה נוספת היא בגן ORF וגם CAG אך היא בכרומוזום X המחלה היא Kennedy's Disease והיא רק בזכרים במחלה נפגעים עצבים מוטוריים חולשת שרירים ליקויים בפוריות (צמיחת שדיים לזכרים). מתקבל חלבון שונה אך לא ידוע אם זה Gain Of Function או New Function כאן קיימת תופעה הנקראת Allelic Variation שהוא כתוצאה מה Function Loss Of עקב חוסר בגן. ואז זה מחלה אחרת לגמרי הנקראת Testicular Feminization בה מקבלים גבר עם פנוטיפ אישה (דוגמה השחקנית ג'ימי לי קרטיס) וזה מאותו גן. מחלה זו היא לא כתוצאה של הרחבה אך זה באותו גן כמו המחלה הקודמת. (ראה בשקף 64 מדוע ההרחבה גורמת לפתולוגיה). כל המחלות שאינן לגבי הרחבה הן דומיננטיות.
המחלה.Friedrich's Ptaxia המחלה הזו אוטוזומלית רצסיבית וגם בה יש הרחבה היא נוירולוגית ויש בה ניוון של חלקים במוח הקטן והצרבלום וגזע המוח. וגם בעצבים ובחוט השדרה. במחלה זו אין החמרה עם הדור. הסימפטומים מופיעים בגיל 15-5 והמוות בעשור השלישי. התדירות היא 1:20,000 והוא נמצא באינטרון בגן 9q12 וההרחבה GAA וזה היווה הפתעה כי זה באינטרון והסיבה של ההשפעה היא הפרעה בשחבור התקין היא 10-21 חזרות והמוטנטי הוא 200-900 חזרות והמנגנון הוא.Loss Of Function השנה נמצאת מחלה בהרחבה של רצף של 4 בסיסים בכרומוזום 3 והרצף הוא CCTG שיכול להתרחב עד.44Kb ההרחבה היא גם כן באינטרון. דיאגנוסטיקה. ניתן לבצע RFLP,PCR לרשת לפי עובי הפס ומיקומו כמה חזרות יש. ב X השביר יש הרבה יותר אפשרות לכמה חזרות כי יש 3 מצבים של קפיצות ולכן קשה לראות זאת ולכן מבצעים.Southern Blot לזכרים נורמאלים אין מתילציה באתר של Eag I בגן בעוד שלחולים יש וכך ניתן לגלות ב Blot כך שפס של 2.8Kb יתקבל בבריא בעוד שבחולה הפס היה של 5.2Kb (כתוצאה משמוש ב I (EcoR כיוון שבחולים יש מתילציה. לזכרים בריאים מקבלים רק 2.8Kb כי האתר אף פעם לא עם מתיל. לאישה נורמאלית יש X אחד ממוטל ואחד לא. ולכן מקבלים שני פסים אחד של 2.8Kb ואחד של.5.2Kb כשיש מוטציה אז אזור ה CGG נהיה גדול יותר. לזכר בפרה-מוטציה מקבלים מקטע יותר גדול במקצת מ 2.8Kb תלוי בגודל ההרחבה. בהרחבה מלאה הכול עובר מתילציה ו I Eag לא חותך ומקבלים מקטע ארוך מאד כי הקטע יותר גדול מ Kb 5.2 כי זה + 5.2Kb מה שגדל. ומתקבל "שמיר" כי בכל תא זה גודל למפר אחר. בנקבה בפרה-מוטציה מתקבלים אחד של 5.2Kb והשני גדול מ 2.8Kb ובחולה יש אחד ב 5.2Kb ואחד מעל זה. הבעיה היא שב 50% מהתאים האחד פעיל וגם 50% המוטנט פעיל. כך שבפרה-מוטציה שאם בנקבת המוטנטי מושתק אז מקבלים פסים ב 2.8Kb ומעט מעל 5.2Kb ואם להיפך אז מקבלים 5.2Kb ומעט מעל 2.8Kb כלומר מקפלים שני פסים ב 2.8Kb ושני פסים ב.5.2Kb בגלל צורת ההפרדה ב 5.2Kb הפסים היו קרובים יותר ואף מלוכדים בעוד שב 2.8Kb הם היו רחוקים יותר. באישה חולה עדיין יש X אחד נורמאלי ואחד עם מוטציה מלאה כאשר הנורמאלי פעיל אז מקבלים 2.8Kb ושהנורמאלי מושתק זה 5.2% במוטנטי הוא תמיד ממותל לא משנה אם ה X ממותל או לא ולכן מקבלים שמיר של אורך הגדול מ 5.2Kb כי יש הרחבה. אם לוקחים מהם תאים אז מקבלים רק את הפסים העליונים ולא את ה.2.8Kb שיבוט גנים. הפרויקט הראשון שעסק בריצוף הגנום האנושי היה.NIH ב 1986 נכתב מאמר בו רשום שמציאת גן למחלה זה כמו למציאת מחט בערימה של שחת, בחדר חשוך ועם כפפות עבות. העקרונות למציאת גן נשארו אותו דבר אך השיטות השתנו. Cloning Functional היא שיטה בה משבטים את הגן ללא התייחסות למיקומו בכרומוזום. Cloning Positional שיבוט על סמך המקום בכרומוזום ללא ידיעת הפתולוגיה. Approach Candidate Gene היא גישה של הגן המועמד והוא איחוד של השיטות הקודמות על ידי זיהוי המקש של הגנים של המחלה בערך ובאזור זה לאחר את הגן.
.Positional Cloning אנו קודם כל עושים מיפוי גנטי לאחר מכן מבצעים מיפוי פיזי על ידי חתיכת DNA עם חפיפה קלה המכסה את כל האזור וביניהם מחפשים את הגן שלנו. אנו קובעים רצף של כל גן שאנו חושדים בו בבריאים ובחולים. ואם מתקבלת מוטציה בחולים שגורמת למחלה אז זה הגן הרצוי לנו. השיטות הזו היא לבידוד שנים למחלות מנדליות. איך מבצעים את המיפוי הגנטי? לזה יש 3 דרכים עיקריות 2 נובעות ממזל של הגנטיקאים והשיטה השלישית היא קשה יותר. השיטות הן: 1. הפרעות כרומוזומליות. 2. איבוד הטרוזיגוטיות. 3. קביעת תאחיזה בין המחלה למרקר פולימורפי. המוטציה נגרמה לחולה גרמה להפרעה בכרומוזום וכך קל למצוא אותה. למשל טראנסלוקציה באמצע הגן הגורם למחלה. אובדן ההטרוזיגוטיות לעומת זאת קשור לרצפי ה Repeats CA הרצפים בקצוות החוזרות הללו שונים בין אזור לאזור אך באותו מקום הרצפים זהים, וכך ניתן בעזרת פריימרים של PCR ניתן להכפיל את החתיכה האמצעית ולהריץ בג'ל אקריל-אמיד לקבלת אורך המקטע. במידה והחתיכה של כרומוזום הולכת לאיבוד אז נקבל פס אחד ולא 2 בהרצה בג'ל לעומת התאים הבריאים. הדבר קורא בתאים הסומאטיים. בצורה כזו יכולים להעלם גם טומר סופרסורים ובכך תתחיל טרנספורמציה סרטנית. אנו מריצים בג'ל תאים נורמאלים מול סרטניים וכך רואים את ההבדל בין שני האללים. איבוד ההטרוזיגוטיות יעיל לאיתור גנים המעורבים בתהליכי סרטן בתאחיזה הדבר דורש איסוף משפחות. כמו כן חייבים שהמחלה תהיה בברור מנדלית ולהיזהר ממצב של וירביליות גנטית כלומר שאין שני גנים שונים שגורמים למחלה. מאנשים אלו מפיקים DNA ומבצעים בדיקה של קו סגריגציה בין המחלה לאלל מסוים כלומר שיש אלל שמופיע ביחד עם המחלה. לדוגמה שכל החולים הם בעלי תכונה מסוימת כמו ג'ינג'ים וזאת עקב קירבת הגן של צבע השיער הג'ינג'י לגן של המחלה. ניתן גם לבדוק זאת בשיטה מולקולרית עם קרבה ל CA Repeats ובדיקת הקשר בן החזרות למחלה. אנו בודקים בכל המשפחה את כמות החזרות ורואים את הקשר למחלה (ראה שקף 75). צריך לבצע אנליזה בהרבה משפחות כדי להוכיח שזה תאחיזה ולא סתם מיקרי. גם כשעושים מיפוי גנטי לאזור ועדיין אין את הגן זה מספיק לעזור לדעת אם העובר היה חולה או לא. כי אם ממפים בקרבה זה יכול לעזור לגלות שיש תאחיזה מלאה בין אזורים יש את שני הקצוות אם הם רחוקים אז יש בהם רקומבינציות רבות ומקבלים סגריגציה חופשית שהאללים של שני הגנים מחוברים לעובר ללא תלות אחד לשני. את פרקצית הריקומבינציה θ מחשבים כמספר הרקומביננטים חלקי כלל מספר הצאצאים. אם האזורים מאד קרובם אז אין ביניהם ריקומבינציה כלל ואז θ=o ויש מצבי ביניים כך ככל שהמרחק גדול יותר הסיכוי לריקומבינציה גדול יותר במיפוי מחלה אנושית. אנו מחפשים תאחיזה וריקומבינציה בין סמנים בגנים למחלה. אנו משתמשים במיקרו-סטליטים שהם סוג של אתרים פולימורפים (הכי טובים) אך ניתן להשתמש באתרים פולימורפים אחרים. אנו בודקים לדוגמה CA Repeats ובודקים את מספר החזרות בכל אחד מבני המשפחה. יתכן שיש תאחיזה לא מלאה (ראה משפחה עמוד 78). זה יכול להיות גם בעקבות ריקומבינציה כך ניראה שהגן למחלה קרוב לסמן אך לא צמוד לחלוטין ויש ריקומבינציה. אך כאן מדובר במשפחה קטנה ולא ניתן לדעת האם המחלה היא באה בתאחיזה לסמן הזה או שזה קרה במקרה. ניתן לבחון את זה בצורה סטטיסטית האם זה מקרה או ריקומבינציה. אנו מניחים ש 0.1=θ כלומר 1 רקומביננטי לכל 10 צאצאים. אנו רוצים לחשב את Add Ratio שזה יחס ההסתברויות כלומר ההסתברות לתאחיזה חלקי ההסתברות למקריות.
כאשר θ=0.1 AddRatio = 5 ( 0.9) ( 0.1) 6 ( 0.5) = 3.779 למספר כזה עושים לוג וזה ניקרא Lod Score אם הוא חיובי אז זה הסתברות לתאחיזה אם זה שלילי אז זה חוסר תאחיזה. אם ה Score Lod של כל המשפחות שאנו בודקים מעל 3 אז יש תאחיזה. אם הוא פחות מ 2 אז זה חוסר תאחיזה. את זה עושים ב θ -ות שונות וכך אנו מקבלים האם זה בתאחיזה או לא ואם כן אז באיזה θ. המרחק בין גנים נמדד ביחידות סנטי מורגן (CM) שזה כ bp 10*1. 6 שאנו עושים את החישובים ל Score Lod עבור משפחות שונות וניתן לחפש בין ה Lod`s שיוצאים היכן הגן. יתכן וה Repeats CA נמצא בגן שאנו מחפשים אז היה Lod score גבוה מאד ב θ=o כי לא תהיה ריקומבינציה אם זה בתוך הגן. Lod score של 3 אומר שהמצב של תאחיזה לעומת אי תאחיזה הוא כ 1000 ל 1. אנו מוסיפים שני מרקרים מספיק קרובים כדי שנוכל לאתר את הגן ביניהם. כשאנו בודקים במשפחות של נשואי תערובת אז מקבלים מקור של מחלה מאותו מקור הסיכוי למחלות גנטיות הוא לא גדול בצורה משמעותית יותר בין בני דודים שמתחתנים. 3% באכלוסיה הכללית לעומת 5% בנשואי בני דודים. הסיכוי שילדים של בני דודים ראשונים יהיו הומוזיגוטים הוא 1/16 והסיכוי שההומוזיגוטיות הזו תהיה aa של המחלה הוא 1/64 (ראה עמ 82) לזה קוראים הומוזיגוטיות בהורשה מדורות קודמים.Homozygote by Descent אנו מקבלים בשלב זה של הבדיקה 5CM וממנו צריך למפות את הגנים כך שבין המרקר והגן של המחלה יכולים להיות הרבה גנים. ולכן צריך לבצע מיפוי עדין כלומר מזמינים פריימרים ל Repeats CA באזור זה. זה מהווה צמצום עצום לאזור ספציפי בכרומוזום מסוים. אנו בודקים PCR במשפחה עם הפריימרים החדשים. ואז מבצעים Paseing שבו מקשרים כל אלל לאללים הצמודים אליו. הפלוטיפ זה הקומבינציה של האללים מכמה לוקוסים שונים. המצויים בתאחיזה כך ניתן לצמצם את האזור הבעיתי הגורם למחלה. רקומבינציות עוזרות מאד בשלב זה הרקומביננטים הללו הם הכלי לבדיקה של הקשר בין הגן למיקומו. יש לפעמים מצב שאם רקומביננטים קשה לאתר את הגן הספציפי למחלה. בזה נגמר השלב הראשון של המיפוי הגנטי המקסימאלי האפשרי ומגיעים ל Region Critical שתחום בין פריימרים ובתוכו יש את הגן למחלה. כשמסתכלים על אוכלוסיות שונות אז האלל המוטנטי יכול להיות בתאחיזה לגורמים שונים ולחזרות שונות. אך בתוך המשפחה זה נשמר. השלב השני הוא הסריקה של האזור הקריטי. אנו משבטים את האזור הזה למספר יחידות של מליון בסיסים (מתחילים מ 5 מיליון בסיסים) כל אחד מהם חותכים לחתיכות של 100 אלף ואותם לחתיכות של 20,000 בסיסים ואת זה ניתן להכניס לפלסמידים ולעשות PCR וכו'. השיבוט נעשה בעזרת ספריות גנומיות. שבהם לוקחים את הגנים חותכים ליחידות בגדלים קטנים ומכינים ספריות. אם לשמר נכניס DNA עם צנטרומר אז הוא מתנהג ככרומוזום. אם אנו רוצים למפות את כל הגנום שלנו שהוא 10*3 9 וכל שמר מסוגל להכיל מיליון בסיסים אז צריך 3,000 שמרים. אנו מוצאים באילו מושבות יש את המרקרים הרצויים 1 ו 2 והם מכילים את האזור הרצוי לפעמים מוצאים שמר שבו יש את שני המרקרים וזה הכי טוב. אנו לוקחים כ 10,000 שמרים ולא 3,000 כדי להבטיח שיהיה לפחות פעם אחת את כל הרצף. החיתוך של ה DNA הוא כך שנוצרים אזורים חופפים וזאת כדי שנוכל לראות שאנו מכסים את כל השטח הרצוי לזה קוראים Contig (ראה עמ' 87 וקטורים שונים לשיבוט)..Yeast Artificial Chromosome YAC הם יוצרים רקומבינציות פנימיות ומאבדים DNA זה מקשה על העבודה איתו. זה מתחיל מפלסמיד שניתן לגדלו בחיידק ויש בו אתר של EcoR I להכנסת ה DNA החתוך חלקית ואז עושים ליגציה. ואז חותכים אם האנזים Bham ומוצאת חתיכה ומקבלים DNA ליניארי עם טלומרים בקצוות המכיל אזור רפליקציה בשמר (ARS) ומערכת סלקציה בשמרים.
.P1 ה P1 זה פאג' שהוציאו מה DNA שלו את כל הגורמים מלבד אלו הדרושים להתרבות אליו מכניסים את ה DNA הרצוי (85Kb) ועוטפים בחלבונים של הפאג'..Phage Artificial Chromosome PAC כרומוזום מלאכותי מבוסס על הפאג' P1 אך בו ניתן להגיעה ל.120Kb.Bacterial Artificial Chromosome BAC הוא כרומוזום מלאכותי בחיידקים ונותן להגיע ל 130Kb והוא יעיל מאד. אנו משתמשים במרקרים 1 ו 2 לסריקה ראשונה קבלנו מושבות שמכילות מקטעים חופפים בניהם יש חור ואנו מוצאים על ידי מרקרים חדשים שמחפשים אותם בתוך האזורים שמצאנו ובעזרתם מוצאים עוד אזורם וכך הלאה עד שמוצאים את כל התחום. לזה קוראים.Chromosome Walking הפריימרים הללו הם טובים רק למקום אחד בגנום ובכך הם יעילים וטובים. והם נקראים.(Sequence Tagged Sites) STS כל סט של פריימרים של CA Repeats במקום מסוים הוא.STS יש כמה סוגים של STS`S יש כאלו עם מרקרים פולימרים יש כאלו שלא ויש כאלו המכילים cdna של גן. Cloning in Silico זה ביצוע שיבוט במחשב בעזרת תוכנה (עמ 91). ברצפים שמתקבלים צריך למצוא גנים קנדידטים באזור הקריטי. את הגנים ניתן לזהות ב Blots בעזרת היברידיזציה של RNA צורה שנייה היא.Zoo Blots.Zoo Blots מכינים Blot עם DNA מהרבה חיות ולוקחים RNA לביצוע הבלוט אם לקחנו חתיכה מגן אז נקבל דומיין בהרבה החיות, ונקבל בהם היברידיזציה (בגדלים שונים) בעוד שבז'אנק לא נקבל היברידיזציה. בשיטה זו כמעט לא משתמשים כיוון שהיום משתמשים במחשב..Expressed Sequence Tag EST חתיכת DNA המכילה גן יש לה דומיין לחתיכה של EST שזה צורה של,STS המופיע בכל הגנים המתבטאים ויש EST מרקמות שונות. את ה EST מקבלים מספרית cdna מה RNA של הרקמה להם עושים בדיקת רצף של 200 בסיסים מהחתיכה הזו ומכניסים למחשב ובמאגרי מידע בודקים אם יש רצף של 200 בסיסים דומה כלומר זה שייך לגן מרקמה זו. כך ניתן לחפש מועמדים טובים למחלה. בפרויקט הגנום מופו EST`S רבים לאזורים בגנום. לאחר שמוצאים את הגן מחפשים מוטציות בחולים לאחר מכן בודקים תיקון פנוטיפ בתרבית תאים ) In (Vitro ולאחר מכן מבצעים מיפוי של המחלה בעכבר. לאחר כל זה צריך לחשוב על ריפוי המחלה לאחר שמצאנו את הגן. אך ניתן כבר להשתמש בגן לדיאגנוסטיקה ובשלב קרוב לאחר מכן לנסות למצוא טיפול תרופתי ובסוף טיפול גנטי. פרויקט הגנום. מטרות פרויקט הגנום הם: 1. מיפוי הגנום האנושי יצירת מפת גנטית (סמנים שהמרחק ביניהם נקבע בריקומבינציה) ומפה פיזית לקביעת רצף. 2. זיהוי גנים ברץ, סמנים ואזורים בעלי עניין ביולוגי. 3. קביעת רצף גנומי על אורגניזמים נוספים.
פיתוח בצורה גנטית וטפול במחלות גנטיות. פיתוח מאגרי מידע ממוחשבים. פיתוח מדניות חוקית. פיתוח טכניקות חדשות לקביעת רצף ואיתור מוטציה..4.5.6.7 חלק גדול מהמטרות הושגו עד כה (ראה דוגמה למפה בשקפים). המאגרים ממוחשבים נותנים כניסה מרמה של כרומוזום עם רמת הבסיס דרך המקטעים דרכם שובט הגן. השלב הראשון בפרויקט הגנום הוא השגת רצף הקונטיגים. מאגרי המידע של ה NIH הם בחינם אך בחברת סלרה זה בתשלום. בסוף שנת 2000 סיימו למפות את כרומוזום 21 ו 22 מקצה לקצה. נשארו עוד מספר דברם (ראה שקפים). יש כרומוזומים עשירים בגנים וכאלו שלא עשירים לדוגמה: הגודל של כרומוזום 21 ושל 22 היא פחות או יותר זהה אך בכרומוזום 22 יש בערך פי 2 גנים מאשר ב 21. כמו כן עשו בדיקה של הגנים של שמר האפייה, של תולעת.C Elegance ושל דרוזופילה עדין לא סיימו את העכבר. העכבר הוא מודל במקרים רבים למחלות אדם ולכן חשוב למפות את הגנים שלו. גנטיקה מולקולרית של סרטן. 1 מכל 3 אנשים מפתח סרטן. ו 1 מכל 4 מתים מסרטן. גידול Tumor הוא צמיחה של תאים ללא בקרה היא מקומית ולא כוללת את כל הגוף שפיר,Benign ממאיר.(Malignant) הסרטן המתפתח באדם הוא מתא אחד בלבד. התפתחות הסרטן הוא במספר שלבים והגוף נלחם בהם כל הזמן. ניתן להראות שסרטן הוא קלונלי בשיטות מולקולריות וביוכימיות. לראשונה הוכיחו שסרטן הוא קלונלי כשהסתכלו על הגן ל G6PD הנמצא בתאחיזה ל X. אז בדקו את תקינותו וזה שיטה ביוכימית. השיטה המולקולרית היא לפי מספר החזרות לפני כל אחד מהאללים בגידול וכיוון שהסרטן הוא מתא אחד אז בכולם זה זהה. צריך להריץ בג'ל ההבדל בין הכרומוזומים הוא שאחד ממוטל והשני לא. ניתן להשתמש באתר הרסטריקציה ל I Hha שהוא לא פעיל שהוא ממוטל ובזה הפעיל לא נקבל תוצר ומהשני כן נקבל תוצר. סרטנים ספורדים הם לא מורשים (באים בתורשה) אם נעשה RT-PCR אז בתאים הסרטנים נקבל 1, בנורמאלי נקבל 2. רוב הגידולים הסרטניים הם לא מורשים וזה אומר ששאר התאים בגוף הם ללא המוטציה הנ"ל בעוד שבסרטן מורש זה מופיע בכל התאים ומורש לדור הבא. הגנים לסרטנים אלו יכולים להיות אונקוגנים וטומר-סופרסורים. האונקוגנים הם מוטציות בפרוטואונקוגן שהם גנים המצויים בתא ומתפקדים כ Keeping.Hose זיהו אותם לראשונה ברטרווירוסים. הגן Src Gene הוא פרוטואונקוגן והוירוס Rous Sarcoma Virus המכיל גן זה עם שינוי כלשהו גן אנושי הגורם לסרטן בעופות. ניתן להפוך פרוטואונקוגן לאונקוגן על ידי מוטציה נקודתית המשנה את זמן פעולתו או אופי פעילותו, טראנסלוקציה כרומוזומלית שיכולה לגרום ליצור יתר או בחוסר ואמפליפיקציה גנטית (ביטוי ביתר). הטראנסלוקציה משפיעה על ידי קרבה שנוצרת לאזור בקרה שונה מהנורמאלי למשל: פילדלפיה כרומוזום. בו מקבלים פרומוטור הזה מכרומוזום 22 המפעיל גם עקב הטראנסלוקציה את הפרוטואונקוגן abl בכרומוזום 9 ביחד הם כרומוזום פילדלפיה. דוגמה נוספת היא MYC הנמצא תחת בקרה של אמינוגלובולינים. במוטציות סרטניות רבות נהרסת הבקרה שגורמת להרס התא לפני שהוא "יהפוך רע" ולכן הם לא משפיעות והמוטציה הסרטנית ממשיכה. אמפליפיקציה הגן N-MYC יכול להיות מוכפל עד פי 200 וזה ב 40% של הנוירובלסטומות. טומר סופרסור. מוטציות בטומר סופרסורים הם מוטציות של Loss Of Function וצריך להרוס את שני העותקים כדי לקבל את המחלה הן רצסיבית לרמת התא בלבד אך בהורשה זה דומיננטי. בהרבה מקרים עותק אחד עובד
במוטציה והשני הולך לאיבוד. יתכן שהאדם ירש מוטציה באחד האללים והמוטציה השנייה מתפתחת והורסת את האלל השני ומקבלים סרטן..Retinoblastoma הדוגמה הקלאסית היא רטינובלסטומה בה מתבטאת בצורה ברורה הנוסחה של 2 Hits בהשוואה בין ה RT המורש והנרכש. כ 1/20000 מהחולים במחלה זו 40% מהם הם מורשים והשאר הם ספורדים החדירות היא 90%. מי שנולד עם מוטציה אחת כבר בכל התאים שלו אז הסיכוי לקבלת מוטציה באלל השני גבוהה וזה היה בגיל מוקדם וגם בשתי העיניים. ההורשה היא דומיננטית אך בתא המוטציה רצסיבית. ניתן לאבד אלל שלם עם האלל השני הוא עם המוטציה המורשת (ראה שקפים על אובדן הטרוזיגוטיות). ניתן לאבד כרומוזום שלם או לאבד חלק ממנו ניתן גם לאבד כרומוזום שלם ולקבל עותק נוסף של האלל הראשון ועוד צורות שונות לקבלת אובדן כרומוזום (ראה שקף). המקרה הפשוט ביותר הוא איבוד כרומוזום שלם אנו בודקים מרקרים ורואים שבנורמאלי יש שני אללים ב A שניים וב B ואילו בסרטני יש רק 1 בלוקוס A אלל 2 הלך לאיבוד בלוקס B הלך לאיבוד אלל 4 ומכאן שאבד כרומוזום שלם. שאובד רק חלק מהכרומוזום נראה בסרטני את 1 ו 2 ב A וב B רק את 3. כשמוכפל הכרומוזום הקיים אז יש בנדים עבים יותר של 1 ו 3 בסרטני. כשמועתק חלק מהכרומוזום במקום חלק חסר Somatic Recombination נקבל את 1 ו 2 נורמאלים ו 3 בעוצמה כפולה. במוטציה נקודתית יש בעיה כי נקבל במוטציה הסרטנית ובנורמאלית אותו הדבר. יש עדויות שה Hit Second נעשה לא על ידי שינוי ה DNA אלא על ידי מתילציה המשביתה את הגן. ה RB הוא בעל תפקיד חשוב במחזור התא ולפעמים מקבלים שלמות או סרטנים של רקמת חיבור או סרטן בעצמות עקב כך. הגן הזה חשוב בהתקדמות במחזור התא במעבר מ 1 G ל S הוא זה שעוצר את התא לפני הכניסה ל S הוא מתבטא בכל התאים והפעילות שלו תלויה במצב הזירחון שלו. ה RB מחובר ל F2E שהוא פקטור טרנסקריפציה וזה במצב הלא פעיל. כשהוא מזורחן הוא מאבד את הקישור וה E2F חופשי לבצע טרנסקריפציה של גנים החשובים להתקדמות מחזור התא. זירחון ה RB הוא על ידי CDK4 העובר הפעלה על ידי ציקלין D שנקשר אליו רק שהתא מקבל סיגנל מחומרים מוטגנים שהם אלו שאומרים לתא להתחלק. יכולות להיות מוטציות ב RB שמונעות קישור שלו ל E2F והם גורמות לסרטן יכול להיות מוטציה ב D Cyclin שגורמת לו להיות קשור כל הזמן ל CDK4 וזירחון.RB אם דופקים את הגן RB בשני העותקים בעכברים הם מתים בגיל 13 ימים כי התאים לא מפסיקים לגדול והם מתחלקים ללא הפסקה. רק בבני אדם רואים את מחלות ה.RB.P53 גם זה הוא טומר סופרסור חשוב. בהתחלה חשב שהוא אונקוגן וזאת עקב הכנסת מוטציה שהיא Dominant Negative כלומר, שמספיקה מוטציה אחת להרוס את הכל. למעלה מ 50% מהסרטנים הם כאלו מוטציות ב P53. ל P53 יש תפקיד חשוב בבקרה בין מעבר מ 1 G ל S ומ 2 G ל M במחזור התא. ה P53 הוא פקטור שיעתוק של גנים החשובים לחלוקת התא. הדגרדציה של ה P53 התקין מהירה מזה של ההטרוטרימר המוטנטי וכך הוא לא עוצר את הגנים ליותר זמן וזה גורם לחלוקות רבות. Li Froumeni Syndrome היא מחלה בה נולדים עם גן אחד פגום ל 53 P הם מקבלים כבר בגיל צעיר מוטציות סרטניות. אך בגיל מבוגר יותר מאשר אלו עם מוטציה מורשת ב.RB הסיבה לכך היא חשיבות ומיקום הגנים הללו בהתפתחות הסרטן.
.APC במקרה של סרטן במעי הגס צריכות להיות 7 אירועי מוטציות וזה לוקח הרבה זמן התאים במעי מתחלקים כל הזמן ולכן הסיכוי שם לסרטן גדול יותר. הסרטן הראשון הוא FAP והשני HNPCC שניהם מאד נפוצים הראשון יותר ולפחות 50% מפתחים סרטן במעי עד גיל 70 ש 15% מהם מורשים דומיננטית. בשלב הראשון מתפתחים פוליפים הנקראים אדנומות מתוך העשרות והמאות הללו רק 1 או 2 יקבלו עוד מוטציה שיהפכו אותם לסרטניים. מצאו שיש חסר ב 5q21 לפי ניסוי תאחיזה ואז גילו שהגן הוא APC שהוא טומר סופרסור. כאשר יש מוטציה באזורים שונים בגן מקבלים פנוטיפים שונים הגן הזה נקרא Gate Keeper כי הוא בשלב הראשון של התפתחות הסרטן. מטרתו היא לוודא שמספר התאים החדשים שנוצרים לא יהיה גדול ממספר התאים המתים. אמרנו שיש שני סוגים של סרטן במעי הגס, האחד מורש עם המון פוליפים והשני הוא עם פוליפ אחד. דיברנו על ה APC שיודע לבקר את מוות התאים כך שמספרם יהיה מבוקר ולכן זה גן חשוב בהתמרה לכיוון סרטני. התא במעי עובר גידול מוגבר וממנו עוברים לשלבי הפוליפים שזה אדנומות 2 1, ו 3. אחרי זה מצב של קרצינומה שהוא ממאיר ואחריו יש כבר שלוחות. במעבר הראשון נפגע ה APC בשני יש היפו-מתילציה של גנים אחר כך באה מוטציה בגן RAS אחרי זה מוטציה ב DCC בכרומוזום 18 וכך הלאה. באדנומה 3 יש הרבה פעמים איבודים של כרומוזום 18 או חלקים שלו וכך מצאו את הגן. אחרי אדנומה 3 יש פגיעה ב P53 ומעבר לקרצינומה יש אנשים בעלי מוטציה ב APC מה שגורם להגברת הסיכוי לפוליפים. וצריך לעבור בדיקות תכופות. ניתן לקבל סרטן במעי הגס אם מוטציה אחרת לא ב APC אז זה גם מורש אך ללא פוליפים כי אין פגיעה ב APC למחלה זו קוראים Hereditary Non Polypsis (יש פוליפ אחד שבו מתחיל הסרטן). היו 3 כיווני חקירה להגיע לגן זה. 1. תאחיזה כי היו משפחות מאד גדולות ומצאו שיש תאחיזה ל 3p21, 2p16 זה כבר מיקם את הגנים. 2. כיוון שזה היה תורשתי הם חיפשו LOH (איבוד הטרוזיגוטיות) הם חיפשו מקומות עם חיסרון אך מצאו שבסרטן יש אללים חדשים לגמרי שאין באחרים לזה קראו חוסר יציבות של מיקרו-סטלייט.(MST) Micro Satellite Instability 3. בדיקה של ה DNA על ידי שיכפול ביצורים חד תאיים בחיידקים יש מוטנטים שגרמו לאותו דבר. למה שנגרם במעי הגס המוטנטים הם מוטציה באנזימים שמתקנים את ה.DNA הוא מצא גן אחד שהוא בעל הומולוגיה והוא HNSH 2 הנמצא ב 2p וכך נמצאו המוטציות הללו. האנזימים שמיועדים לתקן עיוות הם גם מתקנים טעויות של מיקרו-סטלייט שבהכפלה מוסיפים או מורידים. כשהם לא מתוקנות עקב המוטציה יש בנוסף לחוסר תיקון של המיקרו-סטלייט גם חוסר תיקון בגנים והמוטציות מצטברות בקצב מאד מהיר. למי שיש מוטציות ב APC יש לו הרבה פוליפים אך הוא צריך לצבור הרבה מוטציות נוספות ובסוג השני התא מחכה לשתי מוטציות ב APC ואז יש התפתחות מהירה הזמן בדרך כלל לוקח למוטציה תורשתית כזו היא כ 40 שנה. כלומר, שתי המערכות הפוכות האחת לוקח לה המון זמן להתחיל ומעט להתפשט והשנייה התפשטות איטית אך מתחילה מהר יותר.(APC) מתוך הסרטנים המורשים 85% הם FAP ו 15% הם מחוסר יציבות של.(HNPCC) DNA.Gate Keepers & Caretakers ב FAP המוטציה היא ב Keepers Gate המבקרים את מספר התאים ברקמה לדוגמה במעי זה APC רטינה זה רטינובלסטומה וכו'. לעומתם יש את ה Caretakers שהם המתחזקים את התאים ובתוכם יש את הגנים האקראיים לתיקון שגיאות. מי שהולך במסלול זה צריך 4 מוטציות להתחלת הסרטן
אם יש לאדם מוטציה ב APC אז יש לו סיכוי לסרטן פי 1000 מהאוכלוסייה ואם ב אז הסיכוי שלו פי 50. Care Keepers גידולים עם מוטציות ב Caretakers לא יכולים לתקן DNA ואז זה ניתן לנצל בטיפולים בסרטן כי אין מנגנונים שיתקנו מוטציה שנגרום בתאי סרטן על מנת שימותו. הטיפולים הכימותרפיים וההקרנות פוגעים ב DNA שוברים כרומוזומים וגרמים לחלוקות קיצוניות כך שהתאים ימותו. ב APC ניתן לזהות מוטציות ב 85% מהמקרים וב FAP יותר מ 60-50%. ההורשה פה היא מנדלית אך עם חדירות שווה כך שב Keeper Gate החדירות גדולה ואילו ב Caretakers החדירות נמוכה זה לא רצסיבי כי מספיקה מוטציה אחת כדי להתחיל וזה דומיננטי. יש מחלות גנטיות שגורמות לסרטן שנחשבות רצסיביות כי הם בגנים המתבטאים בהתאם לתנאים סביבתיים בנוסף לפגיעה בשני האללים. ברמת התא הסרטן זה מחלה רצסיבית צריך שתי מוטציות אך בתוך משפחה מספיק שיורשים את המוטציה מהורה אחד כך שזה דומיננטי. רוב התאים מתחילים להתחלק בעת קבלת סיגנל מיטוגני תאים סרטניים נותנים לעצמם את הסיגנל להתחלק הם יוצרים בעצמם את פקטורי הגדילה להפריש אותם ולהפעיל את עצמם דרך הרצפטור. דבר נוסף תאים סרטניים לא מגיבים לסיגנלים לעצור. דבר שלישי הוא התחמקות מאפופטוזיס זה תלוי ב P53 שמפעיל אפופטוזיס. דבר רביעי הוא כושר חלוקה בלתי מוגבל. אצלנו בתאים הטלומרים מתקצרים בכל חלוקה עד גודל קריטי ואז הם מפסיקים להתחלק בתא הסרטני מתפתחת שיטה להארכת הטלומרים על ידי האנזים טלומראז המצוי בתאי גזע ותאים עובריים. אנזים זה פעיל גם בתאים סרטניים יש גם אפשרות למסלול אלטרנטיבי. דבר נוסף זה אנגיוגנזה שזה הצורך ביצירת כלי דם לתוך הגידול כדי שיספקו דם לגידול והדבר האחרון זה היכולת לעבור מטסטזה כלומר, לשלוח גרורות וזה על ידי החדרת תאים סרטניים דרך הדם למקומות אחרים ושם ליצור גידול. כרומוזום. להכין פרפרט של כרומוזומים זה קל. צריך לקחת תאים ולקצור אותם אנו לוקחים דם מוסיפים חומר מיטוגני להגברת חלוקות של לימפוציטים משקיעים בצנטריפוגה מוסיפים להם תמיסה היפוטונית (שיש לה פחות מלחים מאשר בתא, בדרך כלל.(KCl התאים מתנפחים עקב כך אך לא מתפוצצים אז שוב משקעים ומוסיפים מתנול עם חומצה אצטית ביחס של 3:1 ואז לוקחים טיפה ושמים על הסלייד מהנפילה על הסלייד הם מתפוצצים ונשארים גרעינים אם הם באינטרפזה או אם הם במטפזה מקבלים כרומוזומים על הסלייד שניתן לראות אותם במיקרוסקופ אור. לכל מין יש מספר מסוים של כרומוזומים עם צורות מסוימות והסידור שלהם הוא קריוטיפ. p זרוע קצרה צנטרומר q זרוע ארוכה במטאצנטרים הצנטרומר במרכז בסובמטצנטרים הצנטרומר נוטה לצד אחד ובאקסצנטרים כמעט ואין צד שני: satellite מטאצנטרים סובמטצנטרים אקסצנטרים (לדוגמה כרומוזום 21)
חלוקת הכרומוזום נעשית לפי פסים מהצנטרומר לפסים הגדולים קוראים 2, 1,. הספרה השנייה היא לחלוקה עדינה יותר באזור. המספרים הגדולים לפי המצב המכווץ והמספור הקטן (השני בדו ספרתי) הוא של המצב הלא דחוס. p 3 2 1 2 1 3 2 1 2 1 3 2 1 q 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 4 1 2 1 2 3 1 קולציכיד הורס את סיבי הקישור וכל התאים שמגיעים למטפזה לא יכולים לעבור לתאים אז מפוצצים את התאים כמו שתיארנו קודם צובעים בצביעת G בנד ומשתמשים במצלמה דיגיטאלית המעבירה לתוכנת מחשב המזהה את הכרומוזומים לפי הפוספט ואז יש לסדרם לפי קריוטיפ ב Slides מטפלים בטריפסין המעכל את הכרומוזומים בפסים כי החלבונים שאורזים את ה DNA אורזים אותו בצפיפות שונה במקומות שונים כך שהאזורים הדחוסים נעכלים פחות מהאזורים הפחות דחוסים וכך מקבלים פספוס. לאחר מכן צובעים בגימזה הצובע כרומטין, כך שאם היה עיכול מקבלים פס בהיר ואם לא היה עיכול אז מקבלים פס כהה. ניתן להשתמש גם בחומר פלורצנטי זה נקרא Q Bending ויש גם צביעה של R Bending שזה הפוך ל G בנד. האזורים הכהים עשירים ב A ו T הם עם פחות גנים והם ספציפים לרקמה הם עשירים ברציפי L1 והם עוברים שיכפול מאוחר בשלב S. ה Bunds R הם מכילים הרבה GC ורוב הגנים נמצאים בהם הם עשירים ברציפי Alu וריצפה CpG והם משוכפלים בשלמים הראשונים של שלב S צביעה נוספת היא C Bending היא לא נעשית לעיתים קרובות מטפלים בסלייד בבריום הידרוקסיד המעכל את כל הכרומטין מלבד אזורים הכי מכווצים. זה האזורים בצנטרומרים בכרומוזום 9 ו 2 וניתן לראות פולימורפיזם ברמת הכרומוזום. הטרוכרומטין קונסטיטוטיבי הוא כרומטין מכווץ הוא מופיע בכל הכרומוזומים יש הטרוכרומטין פקולטטיבי והוא של כרומוזום X הלא פעיל. ה Bands C קורה גם באזורים של ה DNA הריבוזומלי..Fish Florescent In-Situ Hybridization שיטה שפותחה לפני 13 שנה הרעיון זהה ל Blot Southern כשהגלאי הוא DNA העובר היברידיזציה והוא נושא סמן פלורצנטי. אנו לוקחים את ה DNA המשמש כפרוב ומכניסים לו נוקליאוטידים עם מולקולה של תוספת שניתן לזהותה. אנו משתמשים בביוטין שמחובר ל dutp כי הוא הכי נוח. אנו מבצעים היברידיזציה שוטפים ומשתמשים בנוגדנים עם חומר פלורצנטי והם נדבקים לפרוב וכך הוא זוהר. זו השיטה הבסיסית של ה.Fish יש גם פרובים לצנטרומרים, טלומרים וכו'. אם רואים נקודה אחת בפרוב לכרומוזום אז מעותק אחד של כרומוזום זה לאחר הכללת הכרומוזום עם 2 נקודות. ב 5 שנים האחרונות פותחה שיטה לצבוע כרומוזום שלם. כך שכל כרומוזום ייתן צבע אחר. בהתחלה בין 7 שונים היום יש צביעה שנותנת צבע שונה לכל כרומוזום ואת זה ניתן לראות בעזרת תוכנת מחשב. זה יעיל בזיהוי טראנסלוקציות.