Klinická genetika: základní pojmy

Alela

Jedna z alternativních verzí genu, která se může vyskytnout v daném lokusu

Alu sequence

Jeden z typů SINE. V lidském genomu je přibližně kolem 10% DNA tvořeno souborem kolem 1,000.000 příbuzných sekvencí o délce zhruba 300 párových bází, které jsou v genomu rozptýleny. Název je odvozen z faktu, že jsou štěpeny restrikčním enzymem AluI.

Amplifikace

Produkce mnohotných kopií určitých sekvencí DNA (např. genu).

Analýza genealogická

Podrobná informace o žadateli a jeho příbuzných do úrovně nejčastěji prarodičů, zahrnující tety,strýce, bratrance, sestřenice. Stejné informace rovněž o partnerovi tazatele/probanda.

Analýza heteroduplexní

Heteroduplexy jsou hybridní DNA-DNA nebo RNA-DNA molekuly, které se tvoří mezi dvěma neúplně komplementárními sekvencemi. Snížení jejich mobility v polyakrylamidovém gelu je úměrné odlišnosti sekvence.

C-pruhy

Barvící technika detegující zejména úseky centromerického heterochromatinu v oblasti primární konstrikce chromosomů.

Crossing-over

Vzájemné překřížení homologických (párových) chromosomů, při němž se jejich části přehodí a vymění. Překřížením a výměnou částí chromosomů vznikají nové kombinace uvnitř chromosomu samého. Výsledkem crossing-overu je rekombinace. Crossing-over je součástí meiózy.

DGGE (Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)

Denaturační gradientová gelová elektroforéza, metoda, využívající skutečnosti, že PCR produkt putující denaturačním polyakrylamidovým gelem se mění z dvojvláknového na jednovláknový. Záměna jediného nukleotidu může změnit místo denaturace, a změnit tak elektroforetické vlastnosti fragmentu. Denaturace je obvykle dosahováno zvyšováním koncentrace formamidu/urey.

Diagnostika preimplantační

Typ prenatální diagnostiky, při které je odebrána buňka z mnohobuněčného embrya vzniklého in vitro fertilizací a testovaná na přítomnost mutace podmiňující postižení.

Diploidní počet chromosomů

Buňka s diploidním počtem chromosomů obsahuje 2 sady chromosomů, jednu od otce a druhou od matky.

DNA

Deoxyribonukleová kyselina. Rozlišují se následující typy DNA: genomická, chromosomální, mitochondriální.

Dominantní

Charakteristika nebo nemoc vyjádřená u heterozygotů-vyžadující jen jednu poškozenou alelu genu, srovnej recesivní.

Exon

Překládaná část genu, která je přítomná ve zralé mRNA.

Expresivita genu

Kvantitativní míra fenotypového projevu genu, rozsah projevu genetického defektu.

Fenotyp

Biochemické, fyziologické a morfologické charakteristiky jedince, určené jeho genotypem a prostředím. V užším smyslu také abnormality vyplývající z určitého mutovaného genu. Související pojem je genotyp.

Genotyp

(1) Genetická výbava jedince, související pojem je fenotyp,  (2) Specifičtěji alely přítomné v jednom lokusu.

Genová exprese

Vyjádření genetické informace genu v primární struktuře a funkci proteinu (v případě strukturního genu) nebo v primární struktuře a funkci RNA neurčené k translaci (v případě genů pro RNA).

Gen

Jednotka genetické informace. Rozlišují se typy: strukturní, jednoduchý, složený, časný, pozdní, regulační, housekeeping, komplementární, mutátorový, tumor supresorový.

G-pruhy

Barvící technika chromosomů založená na použití Giemsova barviva po určitém enzymatickém zpracování preparátů.

Haplodiní počet chromosomů

Poloviční počet chromosomů - buňka s haploidním počtem chromosomů obsahuje jen 1 sadu chromosomů buď od otce nebo od matky.

Hemizygot

Jedinec s pouze jedním chromosomem nebo chromosomálním segmentem z páru, místo obvyklých dvou; zvláště se týká X vázaných genů u mužů, ale týká se také genů na kterémkoli chromosomálním segmentu, který je deletovaný na homologním chromosomu.

Heritabilita

Proporce variace určité charakteristiky díky spíše genetickým faktorům než faktorům prostředí. Podíl variability určitého fenotypu díky genetickým faktorům oproti faktorům prostředí.

Heterozygot

Jedinec nebo genotyp se dvěma odlišnými alelami v určitém lokusu párových homologních chromosomů.

HGP (Human Genome Project)

Projekt analýzy lidského genomu, rozsáhlý současný výzkumný projekt, mezinárodního charakteru zaměřený na zmapování a sekvenování celého lidského genomu a určitých modelových organismů.

Hybridizace in situ

Metoda rekombinantní DNA analýzy založená na principu schopnosti vazby jednořetězcové DNA s komplementárními úseky cílové, opět jednořetězcové DNA.

Hybridizace in situ fluorescenční (FISH)

Varianta hybridizace in situ, kdy detekce sondy DNA je provedena s využitím imunofluorescence. U přímo značených sond je jejich detekce možná ve fluorescenčním mikroskopu.

Hybridizace komparativní genomová (CGH)

Molekulární cytogenetická metoda, která umožňuje detekovat a mapovat relativní počet kopií jednotlivých sekvencí mezi různými genomy.

Hybridizace komparativní genomová: matrix CGH

Variantou konvenční komparativní geonomové hybridizace. Konvenční CGH analýza využívá jako cíl pro hybridizaci připravený preparát s chromosomy buněk v metafázi, u metody matrix CGH jsou chromosomy na preparátu nahrazeny imobilizovanými DNA fragmenty umístěnými na pevném, nejčastěji skleněném podkladu.

Hybridizace: fiber FISH

Hybridizace in situ s vysokým rozlišením (fiber FISH) je postup směřující ke zvýšení citlivosti (FISH). Metoda využívá techniku extrakce DNA z jádra.

Hybridizace: mBAND

Mnohobarevné pruhování s vysokou rozlišovací schopností (mBAND) je postup mnohobarevné analýzy jednotlivých chromosomů založený na podobném principu jako mFISH.

Hybridizace: mFISH

Mnohobarevné karyotypování lidských chromosomů (mFISH) je variantou metody FISH, zde jsou pěti fluorochromy kombinatoriálním způsobem označeny jednotlivé páry autonomů i pohlavní chromosomy

Hybridizace: mikro-FISH

Od  ostatních modifikací hybridizace in situ se liší především technikou přípravy sond DNA

Hybridizace: PRINS

PRINS (PRimed IN Situ labeling) je modifikací klasické metody FISH. Postup je založen na specifické sekvenční vazbě neznačené DNA k cílovým sekvencím in situ. Hybridizovaná sonda DNA je použita jako primer a cílová jako templát.

Histony

Proteiny navázané na DNA v chromosomech. Jsou bohaté na bazické aminokyseliny ( lysin nebo arginin) a prakticky stejné v průběhu evoluce eukaryot

HLA systém

Hlavní histokompatibilní systém tvořený komplexem genetických lokusů na chromosomu 6

Homozygot

Jedinec nebo genotyp s identickými alelami v daném lokusu v páru homologních chromosomů.

Chromosom

Funkční celek dědičného záznamu genetické informace v buňce, schopný samostatné funkce při přenosu informací.

Imprinting genomický

Fenomén odlišné exprese alel v závislosti na rodičovském původu

Instabilita mikrosatelitová

Fenomen charakteristický pro určité nádorové buňky, kde během DNA replikace náhodně vznikají opakované kopie mikrosatelitů

Intron

Nepřekládaná část genu. Segment genu, který je nejprve přepisován, ale později odstraněn z primárního transkriptu RNA vystřižením a spojením sekvencí (exonů) po jeho obou stranách.

Karyotyp

Soubor chromosomů obsahující úplnou genetickou informaci zapsanou genetickým kódem v molekulách DNA. Karyotyp je dán počtem chromosomů, který je pro každý živočišný a rostlinný druh typický, stálý a víceméně neměnný.

Kód genetický

Vztah mezi sekvencí nukleotidů v kódujících oblastech DNA (mRNA) a sekvencí aminokyselin v polypeptidovém řetězci. Genetický kód je tripletový, tzn. jednu aminokyselinu určuje trojice za sebou následujících nukleotidů

Kodony

Triplet tří bází v DNA nebo RNA molekule , specifikující jednotlivou aminokyselinu.

Kodon terminační

Jeden ze tří kodónů (UAG,UAA a UGA), který ukončuje syntézu polypeptidu. Také nazývaný stop kodon.

Konzultace genetická

Základní pracovní postup klinického genetika s výstupem genetické prognosy pro konkrétní vadu,chorobu nebo jiný definovaný problém

Konzultand

Osoba u níž je indikována genetická konsultace pro výskyt potenciálně dědičné poruchy či onemocnění v rodě, dotazovaná osoba.

LCR (Ligázová řetězová reakce, Ligase chain reaction)

Metoda amplifikace DNA sestávající z denaturace dvojvláknové DNA, annealingu dvou párů komplementárních primerů k oběma vzniklým řetězcům jednovláknové DNA a jejich spojení termostabilním enzymem DNA ligázou. Výhodou oproti PCR je vyšší specificita reakce.

LINE (Long interspersed repeat sequence)

Dlouhá roztroušená repetitivní sekvence

Lokus

Specifická poloha genu na chromosomu. V lokusu se mohou vyskytovat různé formy genu (alely).

Maxam – Gilbertova metoda

Metoda sekvenování založená na rozdílném štěpení za přítomnosti různých chemických látek.

Meióza

Proces dělení chromosomů pohlavních buněk, kdy na začátku mají gamety (samčí a samičí buňky) haploidní počet chromosomů. Po splynutí gamet dochází ke vzniku zygoty, která má však již počet chromosomů diploidní. Nový jedinec tak dostává jednu sadu chromosomů od matky a jednu sadu chromosomů od otce.

Mendelovský

Sledující vzor dědičnosti navrhovaný J. G. Mendelem.

Microarrays (čipy)

Miniaturní seřazení odlišných DNA nebo oligonukleotidových sekvencí na skleněném povrchu pro použití hybridizačních technik. Automatické počítačové zhodnocení hybridizací umožňuje zhodnotit mutace/exprese stovek/tisíců genů/oligonukleotidů

Mitóza

Proces dělení chromosomů v tělních (somatických) buňkách. Tělní buňky mají vždy diploidní počet.

Multifaktoriální/polygenní

Určený mnoha geny a často také negenetickými faktory.

Mutace

Dědičná změna genotypu, změna sekvence DNA, změna normální na alterovanou formu určitého genu.

Mutageneze

Proces vzniku mutací.

NOR barvení

Speciální barvení nukleolárních organizátorů jadérka, které jsou umístěny na akrocentrických chromosomech. K barvení se používá opět Giemsa po ošetření chromosomů roztokem AgNO3.

Northern blotting

Modifikace Southern blottingu k detekci specifické RNA.

Onkogen

Dominantně působící gen jehož produkt spolupodmiňuje deregulaci buněčného růstu, podílí se na vzniku a rozvoji nádorového klonu.

Operátor

Regulační oblast na DNA, na kterou se váže represor nebo aktivátor.

PCR (polymerázová řetězová reakce)

Molekulárně biologická metoda, pomocí které je enormně namnožen krátký úsek DNA nebo RNA pomocí dvou ohraničujících primerů využívaných při opakovaných cyklech primérové extenze primerů a syntézy DNA enzymem DNA - polymerázou.

PCR alelově specifická (ASA PCR)

Užití primerů, vážících se k sekvenci jednotlivých sledovaných alel spolu se společným primerem v paralelně prováděných PCR reakcích umožňuje stanovení genotypu podle toho, ve kterých reakcích dojde ke vzniku amplifikačního produktu. Také ARMS (Amplification Refraction Mutation System).

PCR asymetrická

Metoda vytvářející použitím nadbytku určitého primeru velké množství jednoho z vláken amplifikačního produktu.

PCR multiplexní

Výkonná metoda užívjící více párů primerů pro různé sekvence templátové DNA v jedné amplifikační reakci

PCR nested

Metoda, v níž užití druhého nezávislého páru primerů, který se váže k sekvenci amplifikované z genomové DNA za použití prvního páru primerů, může podstatným způsobem zvýšit specificitu PCR reakce.

PCR real-time

Metoda, kdy v průběhu PCR nasedá oligodeoxynukleotidová sonda značená fluorescenčním barvivem (reporter) a molekulou látky, která emitované záření reportéru pohlcuje (quencher). Při destrukci sondy v průběhu následujícího cyklu PCR se reporter oddělí od quencheru a emitované záření je přímo úměrné počtu molekul amplifikačního produktu.

PCR reverzní (RT-PCR)

Metoda umožňující efektivní amplifikaci cDNA z výchozího RNA templátu.

PCR-RFLP

Také AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) citlivá metoda k detekci DNA polymorfismů, využívající štěpení amplifikačního produktu PCR reakce restrikčním enzymem.

Penetrance

Podíl jedinců s genetickou vlohou, nesoucích znak ve fenotypu. Pravděpodobnost fenotypového projevu mutovaného genu. Srov. expresivita.

Pleiotropie

Mnohočetné fenotypové efekty jednoho genu. Označení je užíváno zejména nejsou-li efekty zřetelně příbuzné

Polymorfismus

Frekventní hereditární varianta genetického lokusu

Polymorfismus DNA

Záměny nukleotidové sekvence DNA, kterými se vzájemně jedinci stejného druhu organismu liší. Změna sekvence DNA, která se vyskytuje v obecné populaci častěji než v 1%

Porada genetická

Základní pracovní postup klinického genetika s výstupem genetické prognosy pro konkrétní vadu,chorobu, jiný definovaný problém

Prevence genetická

Souhrn postupů, které předcházejí vzniku genetických (i některých negenetických) poruch nebo rozvoji patologického fenotypu, touto poruchou podmíněného.

Proband

Pokusná osoba, osoba, která je předmětem zkoumání, vyšetřování. V genetice osoba s potenciálně dědičnou poruchou či onemocněním, jejímž prostřednictvím byl zachycen rod

Prognóza genetická

Vyjádření rizika rekurence vrozené vady, dědičné choroby, teratogenního nebo mutagenního rizika chemikálií,léků,záření.

Prognóza genetická

Vyjádření rizika rekurence vrozené vady, dědičné choroby, teratogenního nebo mutagenního rizika chemikálií,léků,záření

Promotor

Regulační oblast genu, na kterou se váže RNA polymerasa, případně jiné proteiny podmiňující zahájení transkripce

Protoonkogen

Normální gen jehož produkt je angažován v regulaci buněčného dělení nebo proliferace. Může být aktivovaný mutací nebo jiným mechanismem a stát se onkogenem

Q-pruhy

Získávány metodou barvení ve vodném roztoku chinakrinu nebo chinakrindihydrochloridu, vyhodnocovány  prohlížením ve fluorescenčním mikroskopu. Všechny způsoby barvení pro fluorescenční mikroskopii jsou velmi šetrné, zůstává při nich zachována morfologie chromosomů.

Recesivní

Charakteristika nebo nemoc vyjádřená pouze pokud jsou poškozeny obě alely lokusu, srovnej dominantní.

Restikční endonukleáza

Enzym štěpící molekulu DNA v místě určité sekvence nukleotidů.

Ribosom

Ribonukleoproteinová částice v níž probíhá translace

Riziko genetické

Pravděpodobnost rekurence vady nebo choroby u příbuzných tazatele většinou vyjádřená v %

Riziko obecné genetické

Pravděpodobnost narození dítěte s VVV nebo dědičnou chorobou v dosud nezatížené rodině / rodině, kde se dosud tato porucha nemanifestovala.

RNA

Ribonukleová kyselina vytvářená podle templátu DNA, na místo deoxyribózy obsahuje ribózu. Rozlišuje se RNA informační (iRNA, mRNA), mediátorová, transferová, heterogenní jaderná a ribosomální.

Rodokmen

Grafické vyjádření příbuzenských vztahů rodiny nebo rodu konsultanda

R-pruhy

R-pruhování neboli reverzní pruhy je přesně opačné než G-pruhy, a vzniká na chromosomech i přidání 3,5- bromodeoxyuridinu (BUDr) na závěr kultivace ( u lymfocytů periferní krve jde o 6-8 posledních hodin z 72 hod. kultivace). BUDr se zabudovává do nově syntetizované DNA a způsobuje v těchto  místech despiralizaci chromatid.

Sangerova dideoxynukleotidová metoda

Metoda sekvenování založená na náhodné inkorporaci dideoxynukleotidů (ddN) do DNA polymerázou vytvářeného řetězce DNA. ddN chybí 3´ hydroxylová skupina, a syntéza se proto po jeho inkorporaci zastaví.

SINE (Short interspersed repeat sequence)

Krátká roztroušená repetitivní sekvence

SNP (single nucleotide polymorphisms)

Jednobodový nukleotidový polymorfismus.

Somatická mutace

Mutace v somatické buňce

Sonda DNA

Definovaný úsek jednořetězcové DNA komplementární k hledanému úseku DNA ve vzorku.

Southern blotting

Technika využívaná k detekci specifických DNA sekvencí ve směsi molekul DNA.

SSCP (Single strand conformational polymorphism)

Konformační polymorfismus jednovláknové DNA  metoda založená na odlišných elektroforetických vlastnostech fragmentů jednovláknové DNA, jejichž prostorová konformace se liší v závislosti na bodových mutacích, delecích či insercích.

STR (short-tandem-repeats)

Krátké tandemově se opakující sekvence. Polymorfní lokus sestávající z variabilního počtu tandemových opakování bi-, tri- nebo tetranukleotidových jednotek, jako (TG)n, (CAA)n, nebo (GATA) n; různé počty jednotek vytvářejí různé alely. Také nazývaný mikrosatelitní marker.

STS (sequence tagged site)

Sekvenčně idetifikovatelné místo

Teloméra

Konec každého chromosomálního ramena. Lidské teloméry končí tandemovými kopiemi sekvence (TTAGGG)_n, které jsou třeba pro správnou replikaci chromosomálních konců.

TGGE (Thermal Gradient Gel Electrophoresis)

Teplotní gradientová gelová elektroforéza, metoda, využívající skutečnosti, že PCR produkt putující denaturačním polyakrylamidovým gelem se mění z dvojvláknového na jednovláknový. Záměna jediného nukleotidu může změnit místo denaturace, a změnit tak elektroforetické vlastnosti fragmentu. Denaturace je v tomto případě dosahováno zvyšováním teploty gelu. Srov. DGGE

Transkripce

Přepis genetické informace z DNA do RNA.

Translace

Překládání genetické informace z mRNA do primární struktury polypeptidu.

Translokace

Translokace reciproká je charakterizována vzájemnou výměnou částí dvou nebo více nehomologních chromosomů. Při reciproké translokaci vyváženého typu se mezi sebou vymění zlomené části chromosomů.

Transposon (mobilní element)

Přemístitelná sekvence – příčina inserčně-delečních mutací

Transverze

Záměna mezi jednotlivými skupinami nukledotidových bází

Tranzice

Záměna pyrimidinové / purinové báze za pyrimidinovou / purinovou bázi.

Tumor supresorový gen

Produkty tumor supresorových genů potlačující buněčnou proliferaci, podporují buněčnou diferenciaci a apoptózu, účastní se i reparačních buněčných pochodů

VNTR (variable-number-of-tandem-repeats)

Variabilní počet tandemově se opakujících sekvencí. Typ polymorfismu DNA vytvořeného tandemovým uspořádáním mnohotných kopií krátkých sekvencí DNA. Vysoce polymorfní, používaný v četných vazebných studiích, v DNA fingerprintingu pro průkaz paternity a v soudním lékařství.

Ztráta heterozygozity (LOH)

Ztráty normální aely na jednom chromosomu z páru, umožňující defektní alele na homologním chromosomu klinickou manifestaci.