כרומוזומים, גנים והמבנה הגנטי

בני האדם מורכבים מתאים המכילים 46 כרומוזומים. אלה כוללים 2 כרומוזומים הקובעים את מין האדם (כרומוזומי X ו-Y), ו-22 זוגות של כרומוזומים לא-מיניים (אוטוזומיים). לגברים יש "46,XY" ולנשים "46,XX". הכרומוזומים מורכבים מרצפי DNA הנקראים גנים. הגנים מכילים את המידע הדרוש לגוף לייצר חלבונים מסוימים.

כל זוג כרומוזומים אוטוזומיים מכיל כרומוזום אחד מהאם וכרומוזום אחד מהאב. כל כרומוזום בזוג נושא מידע זהה בעיקרו, כלומר לכל זוג כרומוזומים יש את אותם גנים.

לעיתים יש וריאציות קטנות בגנים הללו. וריאציות אלה מופיעות בפחות מ-1% מרצף ה-DNA. הגנים שיש להם וריאציות נקראים אללים.

חלק מהווריאציות הללו עלולות לגרום לתפקוד לקוי של גן. גן חריג עשוי להוביל לחלבון לא תקין או לכמות לא תקינה של חלבון רגיל. בזוג כרומוזומים אוטוזומיים ישנן שתי עותקים של כל גן, אחד מכל הורה.

אם אחד מהגנים הללו הוא חריג, הגן השני עשוי לייצר מספיק חלבון כדי שלא תתפתח מחלה. כאשר זה קורה, הגן החריג נקרא רצסיבי. גנים רצסיביים נחשבים כתורשה אוטוזומית רצסיבית או קשורה ל-X. אם שני עותקים של הגן החריג קיימים, עשויה להתפתח מחלה.

עם זאת, אם נדרש רק גן חריג אחד כדי לגרום למחלה, הדבר מוביל להפרעה תורשתית דומיננטית. במקרה של הפרעה דומיננטית, אם ילד ירש גן חריג מהאם או מהאב, הוא ככל הנראה יפתח את המחלה.

אדם עם גן חריג אחד נקרא הטרוזיגוטי לאותו גן. אם ילד מקבל גן מחלה רצסיבי משני ההורים, הילד יפתח את המחלה ויהיה הומוזיגוטי (או הטרוזיגוטי מורכב) לאותו גן.

הפרעות גנטיות

כמעט כל המחלות כוללות רכיב גנטי ובחלק מהמקרים לרכיב הגנטי יש השפעה משמעותית מאד. הפרעות גנטיות שבהן לגנים תפקיד חשוב ומשמעותי מכונות גם מחלות גנטיות וניתן לסווג אותן כ:

• פגמים בגנים בודדים
• הפרעות כרומוזומליות
• הפרעות רב-גורמיות

הפרעה גן בודד (נקראת גם הפרעת מנדלית) נגרמת על ידי פגם בגן מסוים. פגמים בגנים בודדים נדירים. אך מכיוון שישנם אלפי הפרעות גנים בודדים ידועות, השפעתן המשולבת היא משמעותית.

הפרעות גן בודד מאופיינות באופן ההורשה שלהן במשפחות. ישנם 6 דפוסי הורשה בסיסיים של גן בודד:

• אוטוזומי דומיננטי
• אוטוזומי רצסיבי
• X-דומיננטי
• X-רצסיבי
• הורשה מקושרת ל-Y
• הורשה אמהית (מיטוכונדריאלית)

ההשפעה הנצפית של גן (הופעת ההפרעה) נקראת פנוטיפ.

בהורשה אוטוזומית דומיננטית, החריגות או החריגות מופיעות בדרך כלל בכל דור. בכל פעם שהורה מושפע, בין אם זכר או נקבה, יש לילד סיכוי של 50% לרשת את המחלה.

אנשים עם עותק אחד של גן מחלה רצסיבי נקראים נשאים. נשאים בדרך כלל לא מראים תסמינים של המחלה. עם זאת, ניתן לעיתים למצוא את הגן בבדיקות מעבדה רגישות כמו בדיקת צ'יפ גנטי, בדיקת אקסום ומספר בדיקות גנטיות נוספות.

בהורשה אוטוזומית רצסיבית, הורי האדם המושפע עשויים לא להראות את המחלה (הם נשאים). בממוצע, הסיכוי שהורים נשאים יולידו ילדים שיפתחו את המחלה הוא 25% בכל הריון.

לילדים זכרים ונקבות יש סיכוי שווה להיות מושפעים. עבור ילד להראות תסמינים של הפרעה אוטוזומית רצסיבית, עליו לקבל את הגן החריג משני ההורים. מכיוון שהרבה הפרעות רצסיביות נדירות, ילד נמצא בסיכון מוגבר למחלה רצסיבית אם ההורים הם קרובי משפחה. קרובים נוטים יותר לרשת את אותו גן נדיר מאב משותף.

בהורשה X-רצסיבית, הסיכוי לחלות במחלה גבוה יותר בזכרים מאשר בנקבות. מכיוון שהגן החריג נמצא בכרומוזום X (הנקבי), זכרים לא מעבירים אותו לבניהם (שיקבלו את כרומוזום Y מהאבות שלהם). עם זאת, הם מעבירים אותו לבנותיהם.

בנקבות, נוכחות כרומוזום X נורמלי אחד מסתירה את השפעות כרומוזום X עם הגן החריג. כך, כמעט כל הבנות של גבר מושפע נראות נורמליות, אך הן כולן נשאיות של הגן החריג. בכל פעם שהבנות הללו יולידו בן, יש סיכוי של 50% שהבן יקבל את הגן החריג.

בהורשה X-דומיננטית, הגן החריג מופיע בנקבות גם אם יש כרומוזום X נורמלי נוסף. מכיוון שזכרים מעבירים את כרומוזום Y לבניהם, זכרים מושפעים לא יהיו להם בנים מושפעים.

עם זאת, כל בנותיהם יהיו מושפעות. לבנים או לבנות של נקבות מושפעות יהיה סיכוי של 50% לחלות במחלה.

דוגמאות להפרעות גנים בודדים

אוטוזומי רצסיבי:

• חסר ADA (נקרא לעיתים "מחלת הילד בבועה")
• חסר אלפא-1-אנטיטריפסין (AAT)
• סיסטיק פיברוזיס (CF)
• פנילקטונוריה (PKU)
• אנמיה חרמשית

X-רצסיבי:

• ניוון שרירים דושן
• המופיליה A

אוטוזומי דומיננטי:

• היפרכולסטרולמיה משפחתית
• תסמונת מרפן

X-דומיננטי:

ישנן מספר פגיעות גנטיות נדירות הקשורות ל-X-דומיננטי. אחת מהן היא רככת היפופוספטמית, הנקראת גם רככת עמידה לויטמין D.

הפרעות כרומוזומליות

בהפרעות כרומוזומליות, הפגם נובע מעודף או חוסר של הגנים הנמצאים בכרומוזום שלם או מקטע כרומוזומלי.

הפרעות כרומוזומליות כוללות:

• תסמונת מחיקה 22q11.2
• תסמונת דאון
• תסמונת קליינפלטר
• תסמונת טרנר
• הפרעות רב-גורמיות

הרבה מהמחלות הנפוצות ביותר נגרמות מאינטראקציות של כמה גנים וגורמים בסביבה (לדוגמה, מחלות באם ותרופות). אלה כוללים:

• אסטמה
• סרטן
• מחלת לב כלילית
• סוכרת
• יתר לחץ דם
• שבץ

הפרעות הקשורות ל-DNA מיטוכונדריאלי

מיטוכונדריה הן מבנים קטנים הנמצאים ברוב תאי הגוף. הן אחראיות על ייצור האנרגיה בתוך התאים. למיטוכונדריה יש DNA פרטי משלהן.

בשנים האחרונות, מספר מחקרים חשובים הוכיחו כי שינויים (מוטציות) ב-DNA המיטוכונדריאלי גורמים להפרעות רבות. מכיוון שהמיטוכונדריה מגיעות רק מביצית האם, רוב ההפרעות הקשורות ל-DNA המיטוכונדריאלי מועברות מהאם.

הפרעות הקשורות ל-DNA מיטוכונדריאלי יכולות להופיע בכל גיל. יש להן מגוון רחב של סימנים ותסמינים. הפרעות אלו עשויות לגרום ל:

• עיוורון
• עיכוב התפתחותי
• בעיות במערכת העיכול
• אובדן שמיעה
• בעיות בקצב הלב
• הפרעות מטבוליות
• קומה נמוכה

ישנן הפרעות נוספות הידועות כהפרעות מיטוכונדריאליות, אך הן לא נגרמות ממוטציות ב-DNA המיטוכונדריאלי. הפרעות אלו נגרמות לרוב מפגמים בגנים בודדים. הן עוקבות אחרי אותו דפוס תורשה כמו הפרעות גנים בודדים אחרות. רוב ההפרעות הללו הן אוטוזומליות רצסיביות.

גנטיקה: סיכום

הגנטיקה של בני האדם ושאר היצורים החיים היא תהליך מרתק ורב משמעות הנוגע לכל אחת ואחד מאיתנו. החל משינויים מינוריים וחסרי משמעות ועד לפגיעות כרומוזומליות מהותיות, הפוגעות באיכות החיים ובבריאות שלנו.

על מנת להכיר את הנושא מקרוב ניתן וראוי לפנות לייעוץ גנטי פרטי או במסגרת קופות החולים, כאשר קיימת המלצה ברורה לעבור בדיקות גנטיות בהריון על מנת לוודא ככל שניתן, כי העובר המתפתח ברחם אמו אינו נושא פגיעה גנטית מוכרת ובעלת משמעות, שעשוייה לפגוע באיכות חייו ובתפקודו.

משרדנו עוסק בייצוג נפגעי רשלנות רפואית מזה שנים ארוכות, ואנו עומדים לשירותך בכל שאלה הנוגעת לענייני גנטיקה.

קריאה נוספת: בדיקת אקסום חשובה בכל הריון!