Arv, gener og arvegang
En kort introduktion til nogle begreber, der kan være svære at greje
Af: p.hd.-studerende, læge, Lars Folkestad og p.hd., læge, Jannie Dahl Hald, for DFOI.
Hvordan kan det være jeg har OI og mine forældre ikke har OI? Kan OI hoppe en generation over? Hvad er forskellen på de klassiske typer af OI og de nye typer af OI? Dette er blot nogle af de spørgsmål, vi er blevet stillet i mødet med medlemmerne af DFOI. Det kan være lidt svært at holde tungen lige i munden i forsøget på at give et godt og fyldestgørende svar. Vi vil her prøve at forklare nogle af de grundbegreber, der er omkring arv og udvikling af OI.
Herunder belyses ikke, hvad der er typisk for de forskellige OI typer, da denne problemstilling har været belyst i tidligere numre af bladet og ligger på hjemmesiden under fanebladet’ OI generelt’.
Arvemassen – generne
Vores DNA (arvemassen) er kogebogen, hvorved vi fysiologisk er defineret. Det er sammensætningen af DNA materialet, der koder for de proteiner – eller byggesten – vi består af.
Vi modtager halvdelen af vores arvemateriale fra vores far og halvdelen fra vores mor – og lidt tilfældigt sættes disse egenskaber sammen til det enkelte individ. Kogebogen er den samme for alle vore celler – og gemt i kernen af hver eneste af vores celler. Grundstrukturen er ganske ens og opbygget af små byggeklodser – kaldet basepar.
Der er mere end 3 milliarder basepar i vores DNA. Kombinationen og rækkefølgen af baseparrene afgør hvilket protein, der dannes i cellerne. DNA opbygges i gener, som hver især har en særlig funktion. Man har aktuelt fundet omkring 30.000 gener, og selv om eksperter har udtalt, at hele den menneskelige arvemasse er kortlagt (endda flere gange har de sagt det) – stiger antallet af gener dog stadig.
Generne er samlet i 46 kromosomer, hvor der er 2 kopier af hvert kromosom. Der er således 23 kromosompar. Halvdelen af kromosomerne modtager vi som sagt fra vores mor og halvdelen fra vores far.
Kromosomerne kan deles i 2. Nemlig kønskromosomerne, der afgør hvilket køn vi får. Den anden gruppe er de autosomale kromosomer, der styrer de processor, der hele tiden er i gang i os.
Kønskromosomerne er enten et X eller et Y. Hvis man får et X fra sin mor og et Y fra sin far bliver man en dreng. Modtager man et X fra sin mor og et X fra sin far bliver man en pige.
Ikke al arvemasse indeholder vigtig information. Noget er fyld og meget kender vi blot ikke funktionen af endnu. Hvis en forandring (mutation) sidder i en funktionel vigtig del af et gen er sandsynligheden – eller risikoen om man vil – større for at denne forandring fører til sygdom. Har man forandringer i områder af generne, der ikke udtrykker færdige proteiner, er sandsynligheden for sygdom mindre. Hvorfor disse mutationer opstår er ikke altid kendt.
Arvegang
Da vi modtager halvdelen af vores arvemasse fra vores mor og halvdelen fra vores far, er arvemassen påvirket af delen af arvemassen, der arves fra vores mor, delen der arves fra vores far, og kombinationen af begge forældres gener tilsammen.
Nogle gener skal man arve fra begge forældre (altså en kopi fra hver), for at de kommer til udtryk. Dette kalder man recessiv arv. Andre gener skal man blot arve fra én af sine forældre, for at de kommer til udtryk. Dette kalder man dominant arv, og ses hyppigst i forhold til OI.
Genet, der koder for blå øjne er recessivt – begge forældre skal give en kopi af dette gen til barnet, for at barnets øjne bliver blå. Genet, der koder fra brune øjne derimod, har en dominant funktion. Vi vil bruge dette som eksempel for arvegang.
Autosomal dominant arv betyder, at man har arvet en genvariant fra enten mor eller far, som nu er det eneste gen, der bestemmer funktionen af genet (husk vi har 2 kopier af hvert gen, og med mindre man har sygdomsfremmende varianter i begge gener, vil man have et gen med ’normal’ funktion og et gen med ’sygdoms fremmende’ funktion, og kun få tegn på sygdommen hvis den sygdoms fremmende variant er dominant fungerende).
Hvis mor har blå øjne og far har brune øjne – kan barnet så få blå øjne?
|
|
Far, gen for brune øjne |
Far, gen for brune øjne |
|
Mor, gen for blå øjne |
Gen for blå + gen for brune = Barnet får brune øjne (bærer af blå øjne genet) |
Gen for blå + gen for brune = Barnet får brune øjne (bærer af blå øjne genet) |
|
Mor, gen for blå øjne |
Gen for blå + gen for brune = Barnet får brune øjne (bærer af blå øjne genet) |
Gen for blå + gen for brune = Barnet får brune øjne (bærer af blå øjne genet) |
Så alle kombinationerne af mor og fars gener for øjenfarve resulterer i børn med brune øjne (da hvis man har genvariationen for brune øjne i sit arvemateriale vil man altid få brune øjne – genet er dominant). Men børn vil være bærer af genet, der koder for blå øjne.
Hvor stor er sandsynligheden for at et par, hvor far har OI type IV (som nedarves autosomal dominant), får et barn med OI.
|
|
Far, gen OI |
Far, gen ikke OI |
|
Mor, gen ikke OI |
gen ikke OI + gen OI = OI |
gen ikke OI + gen ikke OI = ingen OI |
|
Mor, gen ikke OI |
gen ikke OI + gen OI = OI |
gen ikke OI + gen ikke OI = ingen OI |
Altså vil der være 50/50 sandsynlighed for at parret får et barn med OI, da fars OI gener er dominante (altså vil gen varianten give OI hvis man har denne variant i sit arvemateriale).
Autosomal recessiv arv betyder at man skal arve et recessivt gen fra mor og fra far for at genernes funktion kommer til udtryk.
I eksemplet under vil både mor og far have brune øjne, men ’bære’ evnen til at få børn med blå øjne fordi begge forældre bærer et gen der kan give blå øjne hvis det ’matches’ med et andet gen for blå øjne.
|
|
Far, gen brune øjne |
Far, gen blå øjne |
|
Mor, gen brune øjne |
Gen brune øjne + gen brune øjne = Brune øjne |
Gen blå øjne + gen, brune øjne = Brune øjne |
|
Mor, gen blå øjne |
Gen brune øjne + gen blå øjne = Brune øjne |
Gen blå øjne + gen blå øjne = blå øjne |
Altså er sandsynligheden for at parret får et barn med blå øjne 25 pct.
Vi kan lave samme eksempel for de nye former for OI. Mor har ikke OI, men bærer en variant i et gen, der kan give OI hvis det parres med samme gen variant fra far. Far har heller ikke OI, men bærer samme variant.
|
|
Far, recessiv OI gen |
Far, ikke OI gen |
|
Mor, recessiv OI gen |
recessiv OI gen + recessive OI gen = OI |
Ikke OI gen + recessive OI gen= ingen OI (bærer af OI) |
|
Mor, ikke OI gen |
Ikke OI gen + recessiv OI gen = ingen OI (bærer af OI) |
Ikke OI gen + ikke OI gen= ingen OI |
Altså vil det være 25 pct. sandsynligt at dette par får et barn med OI. Det skal dog siges at de recessive former af OI er ret sjældne (omkring 10 pct. af alle i verden med OI).
Noget nyt
Nogle gange har ingen af forældrene arveanlæg, der kunne medføre OI, men alligevel får et eller flere børn med OI. Dette kan skyldes, at der introduceres en forandring i et gen tidligt i graviditeten, der medfører OI. Dette er relativt hyppigt ved svære former for OI.
Hvor de klassiske OI former (type I-IV) og de recessive former for OI (type VII-XVII) skyldes genvarianter til de autosomale gener, har man i løbet af de sidste år identificeret mutationer til X kromosomet (kønskromosomet) som medfører OI. Dette er første gang man har fundet genvariationer, der ikke er involveret i kollagensyntesen, som ellers er hvad man har set i andre former for OI. Dette er stadig noget omdiskuteret og kun beskrevet i ganske få personer i verden.
Gener, arv og forklaringer
Vi håber dette var med til at forklare nogle af de begreber der ofte anvendes omkring arvegang og gener og OI. Der er megen fokus på at finde de forskellige genvariationer, der fører til OI.
Det er med til at søge en forklaring på hvilke processer, der er involveret i dannelsen af kollagen, og det er med til at søge en forklaring på hvad der fører til OI.
Indtil videre mangler denne viden at omsættes til behandlings muligheder for den enkelte.
