Inhaltsverzeichnis
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XI Inhaltsverzeichnis 1 1.1 1.2 1.3 1.4 Molekulare Grundlagen der Humangenetik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Grundlagen zum Genom . . . . . . . . . Transkription und Translation der genetischen Information . . . . . . . . . DNA-Untersuchungen – diagnostische Anwendung beim Menschen . . . . . . Die Organisation des menschlichen Genoms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 . 21 . 34 . 2 Mutationen und ihre Folgen für die Gesundheit . . . . . . . . . . . . . 2.1 2.2 2.3 Arten von Mutationen . . . . . . . . . . . . Ursachen von Mutationen . . . . . . . . . Beziehungen zwischen Genotyp und Phänotyp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Chromosomen des Menschen . . . . . 3.1 Charakterisierung und Darstellung menschlicher Chromosomen . . . . . . . Störungen der Geschlechtsentwicklung Die Inaktivierung des X-Chromosoms . . 3.2 3.3 4 Chromosomenstörungen . . . . . . . . 4.1 Entstehungsmechanismus numerischer Chromosomenstörungen (Non-disjunction) . . . . . . . . . . . . . . . Fehlverteilung gonosomaler Chromosomen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fehlverteilung autosomaler Chromosomen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Strukturelle Chromosomenaberrationen Chromosomenaberrationen bei Spontanaborten . . . . . . . . . . . . . . . . Häufige Symptome bei autosomalen Chromosomenaberrationen . . . . . . . . Somatische Chromosomenaberrationen Chromosomenanomalien und Tumorgenese . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 1 50 5.4 5.5 5.6 6 Multifaktorielle (polygene) Vererbung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 6.2 Erbgrundlage normaler Merkmale . . . . Genetische Grundlagen pathologischer Merkmale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Multifaktorielle Vererbung mit geschlechtsspezifischem Schwellenwerteffekt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.3 63 64 75 7 Angeborene Fehlbildungen und Dysmorphiesyndrome . . . . . . . . . . 7.1 Genetische Grundlagen der morphologischen Fehlbildungen . . . . . . . . . Einteilung der Fehlbildungssyndrome nach pathogenetischen Kriterien . . . . Mutationen der Fibroblast-GrowthFaktor-Rezeptor-Gene (FGFR) . . . . . . Mutationen der Zinkfingergene . . . . . Mutationen der Hedgehog-Gene und Holoprosenzephalie . . . . . . . . . . . . Mutationen der PAX-Gene . . . . . . . . Weitere Beispiele für Fehlbildungsoder Dysmorphiesyndrome . . . . . . . Fehlbildungen durch teratogene Wirkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mutagene Wirkungen . . . . . . . . . . . 86 95 7.2 97 108 117 X-chromosomale Vererbung . . . . . . . . Mitochondriale Vererbung . . . . . . . . . Einige Besonderheiten der monogenen Erkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3 191 206 209 225 226 232 241 245 . 246 . 248 . . 251 253 . . 253 255 . 256 . . 261 268 121 7.4 7.5 123 7.6 7.7 126 7.8 132 141 7.9 8 Enzymdefekte und ihre Folgen . . . . 271 160 8.1 161 163 8.2 8.3 Grundlagen von genetisch bedingten Stoffwechselstörungen . . . . . . . . . . . Stoffwechselstörungen . . . . . . . . . . . Pharmakogenetik . . . . . . . . . . . . . . . 272 274 286 167 9 Genetische Diagnostik und Beratung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 9.1 9.2 9.3 Allgemeines . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 Auswirkungen der genetischen Beratung 296 Psychologische Aspekte der genetischen Beratung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 5 Formale Genetik . . . . . . . . . . . . . . 175 5.1 5.2 5.3 Kodominante Vererbung . . . . . . . . . . Autosomal-dominanter Erbgang . . . . . Autosomal-rezessiver Erbgang . . . . . . 176 177 183 XII Inhaltsverzeichnis 9.4 9.5 Indikation für eine genetische Beratung Vorgehensweise bei einer genetischen Beratung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsrisiko bei autosomalrezessiven Erkrankungen . . . . . . . . . . Wiederholungsrisiko bei autosomaldominanten Erkrankungen . . . . . . . . Wiederholungsrisiko bei X-chromosomalen Erkrankungen . . . . . . . . . . . Wiederholungsrisiko bei multifaktoriellen Erkrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . . Wiederholungsrisiko bei Krankheiten mit einer Chromosomenaberration . . . Infertilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pränatale Diagnostik . . . . . . . . . . . . . Präimplantationsdiagnostik . . . . . . . . Prädiktivdiagnostik . . . . . . . . . . . . . . 9.6 9.7 9.8 9.9 9.10 9.11 9.12 9.13 9.14 10 Prävention und Therapie genetisch bedingter Erkrankungen . . . . . . . . . 10.1 10.2 10.3 Präventivmaßnahmen . . . . . . . . . . . Prinzipien der Gentherapie . . . . . . . . Therapiemöglichkeiten genetisch mitbedingter Krankheiten . . . . . . . . Somatische Gentherapie . . . . . . . . . Bisherige und geplante gentherapeutische Behandlungen . . . . . . . . . . . Gentransfer in Keimzellen . . . . . . . . 297 13 DNA-Profile zur Individualidentifikation . . . . . . . . . . . . . . . . . 298 13.1 13.2 Die Ausgangssituation . . . . . . . . . . . DNA-Polymorphismen zur individualisierenden Analyse . . . . . . . . . . . . . . DNA-analytische Untersuchungen in der Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Zwei Fälle von geschichtlicher Bedeutung verdeutlichen die Verwendungsmöglichkeit von gonosomalen und mitochondrialen DNA-Polymorphismen 303 13.3 307 13.4 311 314 320 322 324 335 337 339 . . 340 340 . . 346 346 . . 347 349 11 Zwillingsmethoden in der humangenetischen Forschung . . . . . . . . . 351 11.1 11.2 Mechanismen der Zwillingsentstehung Unterscheidung von ein- und zweieiigen Zwillingen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Prinzip der Zwillingsmethode . . . . . . . Einschränkungen der Zwillingsmethode 352 12 Populationsgenetik . . . . . . . . . . . . 365 12.1 12.2 12.3 Definition des Populationsbegriffs . . . Genhäufigkeiten . . . . . . . . . . . . . . Unterschiede von Allelhäufigkeiten in verschiedenen Bevölkerungen . . . . . Zusammenwirken von Mutation und Selektion . . . . . . . . . . . . . . . . Balancierter genetischer Polymorphismus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366 366 . 371 . 374 . 376 10.4 10.5 10.6 11.3 11.4 12.4 12.5 356 357 362 379 380 380 382 385 Anhang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 Glossarium der verwendeten Fachausdrücke Quellenverzeichnis der Abbildungen . . . . . Quellenverzeichnis der Tabellen . . . . . . . . . Sachverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 403 405 407 . . . . . . . .
