Mnohé dědičné choroby lze odhalit nebo odhadnout jejich riziko již v prenatálním období. K pochopení základních principů dědičnosti není potřeba šest let studia medicíny. Stačí porozumět několika jednoduchým pojmům, které mohou pomoci pochopit, jaké vlastnosti a zdravotní predispozice dítě dědí po svých rodičích.
Na trhu existuje nespočet knih a příruček, které budoucím rodičům radí, jak pečovat o miminko nebo jak přistupovat k jeho výchově. Méně pozornosti se však věnuje právě dědičnosti, procesu, který ovlivňuje nejen zdraví dítěte, ale může se promítat i do zdraví dalších generací.
Co by tedy měla každá budoucí maminka vědět o dědičnosti?
Základní pojmy, bez kterých se neobejdeme
Základní jednotkou dědičnosti je gen, někdy označovaný jako vloha. Jde o konkrétní úsek DNA uložený na určitém místě (lokusu) chromozomu, který nese informaci pro vznik určité vlastnosti nebo funkce organismu.
Každý gen existuje v různých variantách, kterým říkáme alely. Od každého genu dědíme dvě alely – jednu od matky a druhou od otce. Některé alely jsou dominantní (A), jiné recesivní (a). Je-li přítomna dominantní alela, obvykle překryje účinek alely recesivní.
Soubor všech alel jedince označujeme jako genotyp. Podle kombinace alel rozlišujeme dominantního homozygota (AA), heterozygota (Aa) a recesivního homozygota (aa).
To, jak se genotyp projeví navenek, například barvou očí nebo přítomností určité dědičné choroby, nazýváme fenotyp. Zda se konkrétní alela ve fenotypu projeví, závisí mimo jiné právě na tom, zda je dominantní, nebo recesivní.
Jak funguje gonozomální dědičnost? Příběh careviče Alexeje
Lidské tělesné (somatické) buňky obsahují 46 chromozomů uspořádaných do 23 párů. Dvaadvacet párů tvoří autozomy, zatímco poslední pár představují gonozomy, tedy pohlavní chromozomy X a Y. Ženy mají dva chromozomy X (XX), muži jeden chromozom X a jeden Y (XY).
Gonozomální dědičnost označuje dědičnost genů uložených na pohlavních chromozomech. Geny na chromozomu Y se dědí výhradně z otce na syna. Geny na chromozomu X se mohou přenášet jak na syny, tak na dcery. Protože však muži mají pouze jeden chromozom X, projeví se u nich i recesivní alela, která by u ženy mohla zůstat skrytá díky druhému, zdravému chromozomu X.
Právě tento princip vysvětluje, proč hemofilií trpěl carevič Alexej Romanov, syn posledního ruského cara Mikuláše II. Jeho matka Alexandra Fjodorovna byla přenašečkou mutace způsobující hemofilii. Dcery po ní mohly zdědit mutovaný chromozom X, ale druhý zdravý chromozom X od otce většinou zabránil propuknutí onemocnění. Alexej však zdědil od matky jediný chromozom X s mutací a od otce chromozom Y. Neměl tedy druhou zdravou kopii genu, která by poruchu kompenzovala, a hemofilie se u něj naplno projevila.
Jak se dědí genetická onemocnění
Řadu dědičných onemocnění lze odhalit již během těhotenství pomocí prenatálních genetických vyšetření, například amniocentézy neboli odběru plodové vody. Genetické poruchy mohou být způsobeny mutací jednoho genu nebo změnou počtu či struktury chromozomů.
Podle toho, na kterém chromozomu se mutace nachází, rozlišujeme autozomální a gonozomální choroby. Autozomální onemocnění jsou podmíněna mutacemi na jednom z 22 párů autozomů, zatímco gonozomální choroby souvisejí s mutacemi na pohlavních chromozomech X nebo Y.
Mezi známá autozomálně recesivní onemocnění patří srpkovitá anémie. Toto onemocnění způsobuje změnu tvaru červených krvinek, které místo běžného diskovitého tvaru připomínají srpek. Přesto se mutace v některých oblastech subsaharské Afriky udržuje poměrně často. Lidé, kteří zdědili pouze jednu mutovanou alelu (heterozygoti), jsou totiž částečně chráněni před těžkým průběhem malárie způsobené prvoky.
Mezi gonozomálně dědičná onemocnění patří například hemofilie nebo některé formy vrozené poruchy barvocitu, běžně označované jako daltonismus. Protože jsou tyto geny uloženy na chromozomu X, postihují mnohem častěji muže než ženy.
Jakou krevní skupinu bude mít vaše miminko?
Krevní skupina patří mezi dědičné vlastnosti, které dítě získává od obou rodičů. Nejznámější je systém ABO, který rozlišuje čtyři krevní skupiny – A, B, AB a 0. Tyto skupiny jsou určeny přítomností nebo nepřítomností antigenů A a B na povrchu červených krvinek.
Dědičnost krevních skupin je zajímavým příkladem působení více alel. Alely A a B jsou vůči sobě kodominantní, takže pokud jedinec zdědí obě, bude mít krevní skupinu AB. Alela O je recesivní a projeví se pouze tehdy, když ji dítě zdědí od obou rodičů.
Proto mohou mít například rodiče s krevními skupinami A a B dítě se skupinou O. Stačí, aby oba byli heterozygoty, tedy měli genotyp AO a BO. Každý z nich pak může předat alelu O a dítě zdědí genotyp OO, který odpovídá krevní skupině O.
Existují však i velmi vzácné případy, kdy se zdá, že dědičnost krevních skupin „nefunguje“. Rodiče s krevními skupinami A a B mohou mít dítě, které se při běžném vyšetření jeví jako krevní skupina O, přestože geneticky skupinu O vůbec nezdědilo. Příčinou může být bombajský fenotyp, vzácná genetická odchylka, při níž na povrchu červených krvinek chybí takzvaný H antigen. Bez něj se antigeny A ani B nemohou vytvořit, a proto krev vypadá jako skupina O. Bombajský fenotyp je mimořádně vzácný a v Evropě se vyskytuje jen ojediněle.
Genové mutace aneb když změna nemusí znamenat katastrofu
Mutace je náhlá změna genetické informace. Přestože si ji často spojujeme s dědičnými onemocněními, většina mutací není pro organismus nijak významná. Některé dokonce nepředstavují žádnou změnu ve výsledné bílkovině.
Mutace můžeme rozdělit na genové, chromozomové a genomové. Genové mutace vznikají změnou pořadí nukleotidů, základních stavebních jednotek DNA. Patří mezi ně například záměna jednoho nukleotidu (substituce), jeho vložení (adice) nebo ztráta (delece).
Genetická informace se čte po trojicích nukleotidů, takzvaných kodonech, z nichž každý určuje jednu aminokyselinu. Protože jednu aminokyselinu může kódovat více různých kodonů, nemusí každá mutace změnit výslednou bílkovinu. Takové mutace označujeme jako synonymní.
Závažnější bývají chromozomové mutace, při nichž dochází ke změně struktury chromozomu. Příkladem je syndrom cri du chat (syndrom kočičího křiku), který vzniká ztrátou části 5. chromozomu a je spojen s poruchou intelektového vývoje a charakteristickým vysokým pláčem novorozenců.
Ještě rozsáhlejší změny představují genomové mutace, při nichž se mění počet chromozomů v buňce. Mezi nejznámější patří Downův syndrom (trizomie 21. chromozomu) nebo Patauův syndrom (trizomie 13. chromozomu).
Geny nejsou jediným scénářem života
Dědičnost určuje mnohé, od krevní skupiny přes barvu očí až po riziko některých onemocnění. Přesto genetická výbava nepředstavuje neměnný osud. Na výsledném zdravotním stavu se podílejí také životní styl, prostředí i náhoda. Znalost základních principů dědičnosti proto neslouží k tomu, aby budoucí rodiče znepokojovala, ale aby jim pomohla lépe porozumět výsledkům genetických vyšetření a informovaně se rozhodovat.
Genetika nám nedává jisté odpovědi na všechny otázky. Nabízí však cenné informace, které mohou pomoci včas odhalit některá rizika a lépe se připravit na příchod nového života.
