遺傳

脊髓小腦共濟失調(下)─SCAs的分類及致病機制

脊髓小腦共濟失調(SCAs)下─SCAs的分類及致病機制
新北市立
華國民中學自然領域張世玪老師/國立臺灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

參見脊髓小腦共濟失調(上)─SCAs的遺傳及症狀


三、SCAs的分類
哈丁(Harding)依據小腦共濟失調的臨床症狀,將體染色體顯性小腦共濟失調相關疾病(Autosomal Dominant Cerebellar Ataxias, ADCAs)分為 3 大類(表 1),目前較嚴謹的分類要靠基因的診斷。ADCAs I 和III在遺傳基因上明顯不相同,而與 ADCA II 有關的基因至少有2個。歸納統計之後,發現至少有28個不同的基因座控制SCAs的發病機制。

表 1:哈丁對 ADCAs 分類方法的修訂表

脊髓小腦共濟失調(上)─SCAs的遺傳及症狀

脊髓小腦共濟失調(SCAs)上─SCAs的遺傳及症狀
新北市立華國民中學自然領域張世玪老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

「脊髓小腦共濟失調」,俗稱「小腦萎縮症」,英文 Spinocerebellar Ataxia 簡稱 SCA。ataxias 的原意是指「共濟失調」,其希臘原文是次序混亂的意思。

阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD)

阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD)
國立台南第二高級中學生物科王昭均老師/國立台灣大學動物學研究所陳俊宏教授責任編輯

據估計全世界超過2400萬人罹患阿茲海默氏症(Alzheimer’s disease, AD),通常發生於65歲以上的老人,其在美國之成人死因排名第四位,僅次於心臟病、癌症及腦中風,有時在65歲以下也會發生。根據統計,女性比男性罹患者為多。阿茲海默氏症首先由一位精神科兼神經病理學家Alois Alzheimer在1907年於德國描述,並根據他的名字來命名此疾病。

DNA親子鑑定及DNA指紋

DNA親子鑑定及DNA指紋 ( DNA Fingerprinting )
臺北市私立天主教達人女子高級中學生物科陳雅慧老師/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

在親子關係的確認上,西方有所羅門王利用機智解決兩母爭奪一子的爭議,東方有所謂的滴血認親,以現代生物學知識來看,其正確性不僅低,科學性也非常薄弱。現代生物科技利用DNA鑑定技術,已可準確的判定親子關係,大大減少親子關係誤判所造成的爭議,並且DNA鑑定尚可用於刑事案件的比對以及物種間演化親緣關係的建立。

合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-下

合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-下
國立台南第二高級中學生物科王昭均老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

劍尾魚屬(Xiphophorus) 中的劍尾魚(X. helleri)與花斑劍尾魚(X. maculates)雜交後代會罹患黑色素瘤,科學家利用此特性來研究黑色素瘤的遺傳性質,找到了與黑色素瘤相關的基因Xmrk2R,其中Xmrk2為致癌基因,而R可以抑制Xmrk2的功能,花劍尾魚同時具有此兩基因,劍尾魚則沒有,雜交子代若回交後產生的子代會有25%因為有Xmrk2但缺乏R基因而引起癌症,使得這種雜交種群體缺乏競爭力。

合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-上

合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)-上
國立台南第二高級中學生物科王昭均老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

合子後隔離(Postzygotic Isolating Mechanisms)是指隔離機制發生於受精卵形成後,當合子前屏障被跨越而成為雜交合子,兩物種間的遺傳不相容性可能會使胚胎發育中斷,即使發育成個體,這些雜交種個體大多不孕、無法與親代回交(backcross)、較不適應於親代所適應的生存環境或無法生存;但也有一些例子是物種的第一代雜交種具可孕性,可跟另一雜交種交配或是與親代回交,但下一子代則會衰弱或是不孕。

基因的上位作用 -上

基因的上位作用 (Epistasis)-上
國立竹北高中徐淨/國立竹北高級中學生物科張雅菱老師修改/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

基因的交互作用有很多種,一般常見的顯性作用(dominance),其交互作用的基因是位於同一基因座(locus);而上位作用(epistasis)則是兩交互作用的基因分別位於不同的基因座上。上位作用常和顯性作用混淆,其實兩者的定義與作用是不相同的。

顯性作用一般又有完全顯性(complete dominance)、半顯性(partial dominance)和等顯性(co- dominance)三種。

孟德爾的豌豆實驗就是一種完全顯性。例如,表現出高莖豌豆或矮莖豌豆都受同一基因座上的基因控制(T或t),這對位於同一基因座的基因稱為「對偶基因(alleles)」或「等位基因」。TT(顯性同型合子,dominant homozygous)、Tt (異型合子,heterozygous)兩種基因型(genotype)表現高莖性狀(顯性性狀);而tt (隱性同型合子,recessive homozygous)則表現矮莖(隱性性狀)。當只要有1個顯性基因出現時,此性狀將表現出顯性性狀。動物一些致死、半致死或缺陷基因也呈現完全顯性遺傳,且有害基因通常為隱性的。

染色體數目變異產生的疾病(Chromosome)

染色體數目變異產生的疾病(Chromosome)
新竹縣立竹東高級中學生物科何淑媛老師/國立臺灣大學動物所陳俊宏教授責任編輯

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圖片來源:維基百科

在體細胞進行有絲分裂或是生殖細胞進行減數分裂時,因為若干原因造成染色體的分離異常現象,也就是沒有平均分配到子細胞中,使得子細胞的染色體產生數目上的變異。染色體數目的變異可分為整倍體(Euploidy)及非整倍體(Aneuploidy)的改變:整倍體中有單倍體或三倍以上的多倍體、缺對體或雙缺對體等,動物若發生這些情況的存活率極低,即使能存活,也很難繁殖後代。能夠存活但有個體疾病的動物,大多是非整倍體的染色體數目改變所造成。然而,植物的單或多倍體的現象卻相當常見。

發生在體細胞的染色體數目變異,影響程度視其發生在胚胎發育的早或晚期、在哪一個染色體發生、以及發生的組織部位而定。1919年史特地凡特(A. H. Sturtevant)摩根(T. H. Morgan)和柏力其(C. B. Bridges)發現果蠅的雌雄嵌合體(chimera),經過研究發現在受精卵第一次有絲分裂時,一個分配到正常的XX染色體,另一個因為失去其中一個X染色體,只分配到一個X染色體,這兩個細胞會發育成身體的左右兩側,XX的一側會表現出雌性,而只含一個X的一側則是表現出雄性性徵。如果是在胚胎發育末期的有絲分裂才發生X染色體的缺失,那麼雄性占的比例就會比較小。在人類的雄性胚胎,若是某個細胞缺失了Y染色體,日後發育出的個體也會有雌雄鑲嵌的現象。

全身性紅斑性狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus)-下

全身性紅斑性狼瘡 (Systemic Lupus Erythematosus)-下
國立竹北高級中學97級曾怡儒學生撰寫/國立竹北高級中學生物科張雅菱老師編輯/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

抗核抗體(antinuclear antibody,ANA)是一種視自己的細胞核為抗原的抗體。它是最普遍的檢查項目,通常SLE病患呈陽性反應。實驗室的追蹤檢查還有全血球計數分析(Complete Blood Count,CBC)、常規尿液分析、紅血球沈降速率(Erythrocyte Sedimentation Rate,ESR),通常患者紅血球沉降速率會增加,特別是發病的時候最明顯。X光也可以幫助醫生觀察各器官是否受到SLE的破壞。另外,腎臟或皮膚的切片(活組織)檢查也可以做為罹病的參考依據。醫生可綜合以上所有病歷、症狀和檢體報告作為診斷的依憑。

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