Heterozigot bir genin iki varyasyonu (alel olarak bilinir) bir kromozom üzerinde aynı yerde (lokus) eşleştirildiğinde tanımlamak için kullanılan genetikte kullanılan bir terimdir. Aksine, homozigot aynı lokusta aynı allelin iki kopyası olduğunda ortaya çıkar.
Heterozigot terimi, döllenmiş bir yumurta (zigot) ile ilgili farklı ve "glikoz" anlamına gelen "hetero-" den türetilmiştir.
Özellikleri belirleme
İnsanlara diploid organizmalar denir, çünkü her lokusta iki allel vardır, her ebeveynden bir allel kalıtılır. Allellerin eşleştirilmesi, bireyin genetik özelliklerinde varyasyonlara dönüşür.
Bir alel baskın veya resesif olabilir. Baskın alleller, sadece bir kopya olsa bile bir özelliği ifade edenlerdir. Resesif alleller sadece iki kopya varsa kendilerini ifade edebilirler.
Böyle bir örnek kahverengi gözleri (baskın olan) ve mavi gözleri (resesif olan). Aleller heterozigotsa, dominant alel, çekingen alel üzerinden kendini gösterir ve kahverengi gözlerle sonuçlanır. Aynı zamanda, kişi resesif alelin bir "taşıyıcısı" olarak düşünülebilir; bu, mavi göz alelinin, o kişinin kahverengi gözleri olsa bile, yavruya geçebileceği anlamına gelir.
Aleller de, hiç alellerin tamamen diğerinin üzerinde ifade edilmediği bir ara kalıtım şekli olarak, tam olarak baskın olmayabilir.
Bunun bir örneği, aralarında bir cilt tonu yaratmak için açık deriye (daha az melanin var) karşılık gelen bir alel ile eşleştirilmiş koyu deriye (bir kişinin daha fazla melanine sahip olduğu) karşılık gelen bir alel içerebilir.
Hastalık gelişimi
Bir bireyin fiziksel özelliklerinin ötesinde, heterozigot alellerin eşleşmesi bazen doğum kusurları veya otozomal bozukluklar (genetik yoluyla kalıtılan hastalıklar) gibi belirli durumlarda daha yüksek risklere dönüşebilir.
Bir allel mutasyona uğramışsa (yani arızalıysa), ebeveyn bir bozukluk belirtisi göstermese bile yavruya bir hastalık geçebilir. Heterozigotluk ile ilgili olarak, bu çeşitli biçimlerden birini alabilir:
- Aleller heterozigöz çekinik ise, hatalı allel çekinik ve kendini ifade etmez. Bunun yerine, kişi bir taşıyıcı olacaktır.
- Aleller heterozigot dominant ise, hatalı allel baskın olacaktır. Bu durumda, kişi etkilenebilir (ya da kişinin etkileneceği homozigot egemenliğe kıyasla).
Diğer heterozigot eşleşmeler sadece bir kişiyi çölyak hastalığı ve belirli kanser türleri gibi bir sağlık durumuna yönlendirebilir. Bu, bir kişinin hastalığı alacağı anlamına gelmez; Sadece bireyin daha yüksek risk altında olduğunu gösterir. Yaşam tarzı ve çevre gibi diğer faktörler de rol oynayacaktır.
Tek gen hastalıkları
Tek gen bozuklukları, ikiden ziyade tek bir mutasyona uğramış allelden kaynaklanan bozukluklardır. Mutasyonlu allel çekinik ise, kişi genellikle etkilenmez. Bununla birlikte, mutasyona uğramış allel baskın ise, mutasyona uğramış kopya resesif kopyayı geçersiz kılabilir ve ya daha az ciddi bir hastalık formuna veya tamamen semptomatik hastalığa neden olabilir.
Tek gen bozuklukları nispeten nadirdir. Daha yaygın olan heterozigot baskın bozuklukların bazıları arasında:
- Huntington hastalığı beyin hücrelerinin ölümüne yol açan kalıtsal bir hastalıktır. Hastalığa Huntingtin denen bir genin bir ya da her iki alelinde dominant bir mutasyon neden olur.
- Nörofibromatozis tip-1 , sinir dokusu tümörlerinin deri, omurga, iskelet, göz ve beyin üzerinde geliştiği kalıtsal bir bozukluktur. Bu etkiyi tetiklemek için sadece bir baskın mutasyona ihtiyaç vardır.
- Ailesel hiperkolesterolemi (FH) , yüksek kolesterol düzeyleri, özellikle "kötü" düşük yoğunluklu lipoproteinler (LDL'ler) ile karakterize kalıtsal bir hastalıktır. Bu bozukluklardan en yaygın olanı, her 500 kişiden birini etkilemektedir.
Tek bir gen bozukluğu olan bir kişinin, mutasyona uğramış aleli, taşıyıcı olacak bir çocuğa geçirme şansı 50/50'dir.
Eğer her iki ebeveyn de heterozigot resesif mutasyona sahipse, çocuklarının dörtte biri bozukluğu geliştirme şansına sahip olacaklardır. Risk her doğum için aynı olacaktır.
Eğer her iki ebeveyn de heterozigot dominant mutasyona sahipse, çocuklarının dominant aleli (kısmi veya tam semptomlar) alma şansı yüzde 50, dominant alelleri (semptomları) alma şansının yüzde 25'i ve her iki resesif alel almanın yüzde 25'i (semptom yok).
Bileşik Heterozigoz
Bileşik heterozigotluğu, aynı lokusta, birlikte, hastalığa neden olabilen, iki farklı resesif alelin bulunduğu durumdur. Bunlar, genellikle, ırk veya etnik kökene bağlı nadir hastalıklardır. Onların arasında:
- Tay-Sachs hastalığı, beyin ve omurilikteki sinir hücrelerinin tahribatına neden olan, nadir görülen kalıtsal bir hastalıktır. Bebeklik, ergenlik veya daha geç erişkinlik döneminde hastalığa neden olabilen oldukça değişken bir bozukluktur. Tay-Sachs, HEXA geninin genetik mutasyonlarından kaynaklanırken, en nihayetinde hastalığın hangi formu aldığını belirleyen allellerin eşleştirilmesidir. Bazı kombinasyonlar çocukluk hastalığına dönüşür; diğerleri daha sonraki başlangıçlı hastalığa dönüşür.
- Fenilketonüri (PKU) , öncelikle fenilalanin olarak bilinen bir maddenin beyinde birikir ve nöbetlere, ruhsal bozukluklara ve zihinsel engellere neden olan çocukları etkileyen genetik bir bozukluktur. PKU ile ilişkili çok sayıda genetik mutasyon vardır, bunların çiftleri hastalığın daha hafif ve daha şiddetli formlarına yol açabilir.
Bileşik heterozigotların bir rol oynayabileceği diğer hastalıklar kistik fibroz, orak hücreli anemi ve hemokromatozdur (kanda aşırı demir).
Heterozygote Avantajı
Bir hastalık allelinin tek bir kopyası genellikle hastalığa neden olmazken, diğer hastalıklara karşı koruma sağlayabilecek durumlar da vardır. Bu, heterozigot avantajı olarak adlandırılan bir olgudur.
Bazı durumlarda, tek bir allel, bir bireyin fizyolojik fonksiyonunu, bu kişiyi belirli enfeksiyonlara dirençli yapacak şekilde değiştirebilir. Örnekler arasında:
- Orak hücreli anemi , iki resesif alel kaynaklı bir genetik bozukluktur. Her iki alele sahip olmak, kırmızı kan hücrelerinin malformasyonu ve hızlı kendini yok etmesine neden olur. Sadece bir alleli olması, yalnızca bazı hücrelerin hatalı biçimlendirildiği orak hücre özelliği olarak adlandırılan daha az ciddi bir duruma neden olabilir. Bu hafif değişiklikler, enfekte olmuş kan hücrelerini parazitlerin üremesinden daha hızlı öldürerek sıtmaya karşı doğal bir savunma sağlamak için yeterlidir.
- Kistik fibrozis (KF) , akciğerlerin ve sindirim sisteminin ciddi bozulmasına neden olabilen çekinik genetik bir hastalıktır. Homozigot alelleri olan kişilerde, CF akciğerlerde ve sindirim sisteminde kalın, yapışkan bir mukus birikmesine neden olur. Heterozigot alelleri olan kişilerde, aynı etki azaltılmış olsa da, bir kişinin kolera ve tifo ateşine karşı savunmasızlığını azaltabilir. Mukus üretimini artırarak, bir kişi enfeksiyöz diyarenin zarar verici etkisine daha az duyarlıdır.
Aynı etki, belirli otoimmün bozukluklar için heterozigot allelleri olan kişilerin neden daha geç evre hepatit C semptomları riski altında olduğunu açıklayabilir.
> Kaynaklar:
> Al-Chalabi, A. ve Almasy, L. (2009) Kompleks İnsan Hastalıklarının Genetiği: Bir Laboratuvar El Kitabı (1. Lab Sürümü). New York, New York: Cold Spring Harbor Laboratuvar Basını. ISBN-13: 978-0879698836.
> Genetik İttifak. (2010) Genetiği Anlamak : Hastalar ve Sağlık Profesyonelleri için Columbia Rehberi. "Ek G: Tek Gen Bozuklukları . " Washington, DC: Columbia Sağlık Bölgesi. PMID: 23586106.
> Wynbrandt, J. ve Ludman, M. (2008) Genetik Bozukluklar ve Doğum Bozuklukları Ansiklopedisi (3. Baskı). New York, New York: Sağlık ve Yaşam Kütüphanesi. ISBN-13: 978-0816063963.