Heterozygot er et udtryk der anvendes i genetik til at beskrive, når to variationer af et gen (kendt som alleler) er parret på samme sted (locus) på et kromosom . Derimod er homozygot , når der er to kopier af samme allel på samme sted.
Udtrykket heterozygot er afledt af "hetero-" hvilket betyder forskellig og "syygisk" betydning relateret til et befrugtet æg (zygote).
Bestemmelse af egenskaber
Mennesker kaldes diploide organismer, fordi de har to alleler på hvert sted, med en allel arvet fra hver forælder. Den specifikke parring af alleler overskrider variationer i individets genetiske egenskaber.
En allel kan enten være dominerende eller recessiv. Dominerende alleler er dem, der udtrykker et træk selvom der kun er en kopi. Recessive alleler kan kun udtrykke sig, hvis der er to kopier.
Et sådant eksempel er brune øjne (som er dominerende) og blå øjne (som er recessive). Hvis allelerne er heterozygote, vil den dominerende allel udtrykke sig over den recessive allel, hvilket resulterer i brune øjne. Samtidig vil personen betragtes som en "bærer" af den recessive allel, hvilket betyder at det blå øje allel kunne overføres til afkom selvom den person har brune øjne.
Alleler kan også være ufuldstændigt dominerende, en mellemliggende arvform, hvor hverken allel udtrykkes fuldstændigt over den anden.
Et eksempel på dette kan omfatte en allel svarende til mørk hud (hvor en person har mere melanin ) parret med en allel svarende til lys hud (hvor der er mindre melanin) for at skabe en hudton et sted imellem.
Sygdomsudvikling
Udover fysiske egenskaber hos et individ kan parring af heterozygote alleler undertiden oversætte til en højere risiko for visse tilstande som fosterskader eller autosomale lidelser (sygdomme, der er arvet gennem genetik).
Hvis en allel er muteret (hvilket betyder at den er defekt), kan en sygdom overføres til afkom selvom forældrene ikke oplever tegn på lidelsen. Med hensyn til heterozygositet kan dette tage en af flere former:
- Hvis allellerne er heterozygotiske recessive, ville den defekte allel være recessiv og ikke udtrykke sig. I stedet ville personen være en transportør.
- Hvis allelerne er heterozygotiske dominerende, ville den defekte allel være dominerende. I så fald kan personen eller ikke blive påvirket (sammenlignet med homozygot dominans, hvor personen vil blive påvirket).
Andre heterozygote parringer ville simpelthen prædisponere en person for en sundhedsmæssig tilstand som cøliaki og visse former for kræft . Dette betyder ikke, at en person vil få sygdommen; det tyder simpelthen på, at den enkelte er i højere risiko. Andre faktorer, som livsstil og miljø, vil også spille en rolle.
Enkle genforstyrrelser
Enkle genforstyrrelser er dem, der er forårsaget af en enkelt muteret allel snarere end to. Hvis den muterede allel er recessiv, vil personen normalt ikke blive påvirket. Hvis den muterede allel er dominerende, kan den muterede kopi imidlertid tilsidesætte den recessive kopi og forårsage enten mindre alvorlige former for en sygdom eller fuldstændig symptomatisk sygdom.
Enkle genforstyrrelser er relativt sjældne. Blandt nogle af de mere almindelige heterozygotiske dominerende lidelser:
- Huntingtons sygdom er en arvelig lidelse, der resulterer i hjernecellernes død. Sygdommen er forårsaget af en dominerende mutation i enten en eller begge alleler af et gen kaldet Huntingtin .
- Neurofibromatosis type-1 er en arvelig lidelse, hvor nervevævtumorer udvikler sig på huden, rygsøjlen, skeletet, øjnene og hjernen. Der er kun brug for en dominerende mutation for at udløse denne effekt.
- Familiel hyperkolesterolemi (FH) er en arvelig lidelse præget af høje kolesterolniveauer, specielt "dårlige" lavdensitetslipoproteiner (LDL'er). Det er langt den mest almindelige af disse lidelser, der påvirker omkring en af hver 500 mennesker.
En person med en enkelt genforstyrrelse har en 50/50 chance for at passere den muterede allel til et barn, der bliver bærer.
Hvis begge forældre har en heterozygot recessiv mutation, vil deres børn have en-i-fire chance for at udvikle lidelsen. Risikoen vil være den samme for hver fødsel.
Hvis begge forældre har en heterozygot dominant mutation, har deres børn en 50 procent chance for at få den dominerende allel (delvise eller komplette symptomer), 25 procent chance for at få begge dominerende alleler (symptomer) og 25 procent af at få begge recessive alleler (ingen symptomer).
Forbindelse Heterozygositet
Sammensatte heterozygositet er den tilstand, hvor der er to forskellige recessive alleler på samme sted, som sammen kan forårsage sygdom. Det er igen sjældne sygdomme, der ofte er forbundet med race eller etnicitet. Blandt dem:
- Tay-Sachs sygdom er en sjælden, arvelig lidelse, der forårsager ødelæggelsen af nerveceller i hjernen og rygmarven. Det er en stærkt variabel lidelse, som kan forårsage sygdom i løbet af barndommen, ungdommen eller senere voksenalderen. Mens Tay-Sachs er forårsaget af genetiske mutationer af HEXA- genet, er det den specifikke parring af allellerne, som i sidste ende bestemmer hvilken form sygdommen tager. Nogle kombinationer oversætter til barndoms sygdom; Andre oversætter til senere sygdom.
- Phenylketonuri (PKU) er en genetisk lidelse, der primært påvirker børn, hvor et stof kendt som phenylalanin akkumuleres i hjernen, forårsager anfald, psykiske lidelser og intellektuelle handicap. Der er en stor mangfoldighed af genetiske mutationer forbundet med PKU, hvis sammenkoblinger kan føre til mildere og mere alvorlige former for sygdommen.
Andre sygdomme, hvor sammensatte heterozygoter kan spille en rolle, er cystisk fibrose, seglcelleanæmi og hæmokromatose (for stort jern i blodet).
Heterozygote Advantage
Mens en enkelt kopi af en sygdom allel normalt ikke resulterer i sygdom, er der tilfælde hvor det kan give beskyttelse mod andre sygdomme. Dette er et fænomen benævnt heterozygote fordel.
I nogle tilfælde kan en enkelt allel ændre den fysiologiske funktion af et individ på en sådan måde, at den gør modstandsdygtige over for visse infektioner. Blandt eksemplerne:
- Sikkelcelleanæmi er en genetisk lidelse forårsaget af to recessive alleler. At have begge alleler forårsager misdannelse og hurtig selvdestruktion af røde blodlegemer. At have kun en allel kan forårsage en mindre alvorlig tilstand kaldet seglcelleegenskab, hvor kun nogle celler er misdannede. Disse mildere ændringer er nok til at give et naturligt forsvar mod malaria ved at dræbe de inficerede blodlegemer hurtigere end parasitten kan reproducere.
- Cystisk fibrose (CF) er en recessiv genetisk lidelse, der kan forårsage svær svækkelse af lungerne og fordøjelseskanalen. Hos personer med homozygote alleler forårsager CF en tykk, klæbrig opbygning af slim i lungerne og mave-tarmkanalen. Hos personer med heterozygotiske alleler kan den samme virkning, omend reduceret, nedsætte en persons sårbarhed over for kolera og tyfusfeber . Ved at øge slimproduktion er en person mindre gennemtrængelig for den skadelige virkning af infektiøs diarré.
Den samme effekt kan forklare, hvorfor personer med heterozygotiske alleler for visse autoimmune lidelser synes at have en lavere risiko for senere stadium hepatitis C symptomer.
> Kilder:
> Al-Chalabi, A. og Almasy, L. (2009) Genetik af komplekse humane sygdomme: En laboratoriehåndbog (1. Lab Edition). New York, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN-13: 978-0879698836.
> Genetisk Alliance. (2010) Forståelse Genetik: En District of Columbia Guide til patienter og sundhedspersonale. "Appendiks G: Enkeltgenstande . " Washington, DC: District of Columbia Department of Health. PMID: 23586106.
> Wynbrandt, J. og Ludman, M. (2008) Encyklopædi om genetiske lidelser og fødselsdefekter (3. udgave). New York, New York: Bibliotek for sundhed og levende. ISBN-13: 978-0816063963.