Charcot-Marie-Tooth og Ellis-van-Creveld syndrom
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Sykdommen Charcot-Marie-Tooth (CMT) er en arvelig nervesykdom. Forskjellige mutasjoner kan gi sykdommen, og den opptrer derfor i ulike varianter og med ulik alvorlighetsgrad.
Forklar hvorfor to ulike mutasjoner i samme gen kan gi den samme sykdommen, men med ulik alvorlighetsgrad.
CMT nedarves ved dominant autosomal (ikke-kjønnsbundet) arv. Figur 1 viser stamtavlen til en familie der CMT forekommer. Figur 2 viser resultatet av en genetisk test fra fem utvalgte familiemedlemmer.
Oppgi genotypen og fenotypen til person 14. Bruk bokstavene T/t som symboler for CMT. Begrunn svaret ditt, og bruk figurene 1 og 2 i begrunnelsen.
En delesjon i genet som kan føre til CMT, kan være årsaken til mutasjonen som gir familiemedlemmer denne sykdommen. Styrker eller svekker resultatene fra den genetiske testen av person 7 og person 13 hypotesen om delesjon? Begrunn svaret ditt ved å forklare hvorfor.
Ellis-van-Creveld syndrom (EvC) er en annen alvorlig sykdom, som nedarves ved recessiv autosomal arv. (Genene som kan føre til CMT og EvC er ikke koblet.) Bruk bokstavene E/e som symboler for EvC. Tenk deg at person 9 er bærer av genvarianten/allelet for EvC og får et barn som har både CMT og EvC.
Hvilken genotype har barnets far dersom utspaltingsforholdet/fenotypeforholdet hos barna er 1:1:1:1? Begrunn svaret ditt ved å sette opp et krysningsskjema.
EvC er særlig utbredt blant Amishfolket i Amerika. Amishfolket ble grunnlagt av 30 sveitsere som utvandret til Amerika for lenge siden, og en av disse var bærer av allelet for EvC. Amishfolket gifter seg sjelden med personer fra andre befolkningsgrupper. I dag blir cirka 1 av 200 barn av Amishfolket født med EvC, mens i den øvrige befolkningen i Amerika blir cirka 1 av 200 000 barn født med EvC.
Bruk informasjonen ovenfor til å forklare hvorfor EvC forekommer oftere blant Amishfolket enn blant andre amerikanere.
Beregn andelen av Amishfolket som er bærere av EvC-allelet. Begrunn svaret ditt ved å vise utregningen.
Fasit
Mutasjonene endrer proteinet på ulik måte, så proteinet mister funksjonen helt eller bare delvis.
Genotype tt, fenotype frisk. Person 14 har bare båndet ved 6 Mb, som friske person 8 og 12, og mangler 2 Mb-båndet (sykdomsallelet).
Styrker. Syke person 7 og 13 har et ekstra bånd ved 2 Mb, altså et allel som er kortere enn det normale allelet (6 Mb).
Far har genotypen Ttee.
Grunnleggereffekt: få grunnleggere, der én var bærer, ga høy allelfrekvens fra starten. Lite genflyt og ekteskap innen gruppen holder frekvensen høy og gir flere ee-barn.
, altså omtrent 13 % er bærere.
LøsningsforslagKI-generert
To mutasjoner i samme gen påvirker det samme proteinet. Derfor gir de samme sykdom. Men mutasjonene kan endre proteinet på ulik måte.
En punktmutasjon (substitusjon) kan bytte ut én aminosyre. Proteinet kan da få litt endret form og beholde noe av funksjonen. Det kan gi mild sykdom.
En delesjon eller innsetting av én base gir leserammeforskyvning, og en substitusjon kan gi et stoppkodon. Da blir proteinet kraftig endret eller avkortet og mister funksjonen helt. Det kan gi alvorlig sykdom.
Hvor i genet mutasjonen skjer, betyr også noe. En endring i det aktive setet eller en viktig del av proteinet gir større virkning enn en endring et mindre viktig sted.
Person 14 har genotypen tt og er frisk.
Stamtavlen: CMT er dominant. Person 8 er frisk og har derfor genotypen tt. Person 7 er syk, men har en frisk mor (person 1). Person 7 har derfor genotypen Tt. Person 14 får t fra mor og enten T eller t fra far. Stamtavlen alene kan ikke avgjøre genotypen.
Gelen: Friske person 8 og 12 (tt) har bare ett tykt bånd ved 6 Mb. Det normale allelet t er altså 6 Mb. Syke person 7 og 13 (Tt) har i tillegg et bånd ved 2 Mb. Det er sykdomsallelet T. Person 14 har bare det tykke båndet ved 6 Mb, akkurat som person 8 og 12. Person 14 har derfor to t-alleler og er frisk.
Resultatene styrker hypotesen.
Ved en delesjon forsvinner en del av DNA-et. Det muterte allelet blir da kortere enn det normale. Korte DNA-biter vandrer lengre i gelen enn lange.
Person 7 og 13 er syke og har genotypen Tt. De har et bånd ved 6 Mb, som det normale allelet hos de friske, og et bånd ved 2 Mb. Sykdomsallelet er altså kortere enn det normale allelet. Det passer med at en del av genet er fjernet.
Gelen viser bare lengden på allelene, så den beviser ikke at det er en delesjon. Men resultatet stemmer med hypotesen.
Person 9 er frisk og har friske foreldre, så hun har genotypen tt. Hun er bærer av EvC, altså Ee. Person 9 har genotypen ttEe og gir kjønnscellene tE og te.
Barnet har både CMT og EvC. Det må ha fått T fra far og e fra begge foreldrene. Far må altså ha minst én T og minst én e.
For å få 1:1:1:1 må hvert gen spalte 1:1. Da må far være Tt (ellers blir alle barna syke av CMT) og ee (med Ee blir forholdet for EvC 3:1). Far har genotypen Ttee og gir kjønnscellene Te og te.
| tE | te | |
|---|---|---|
| Te | TtEe | Ttee |
| te | ttEe | ttee |
Barna får fenotypene:
- TtEe: CMT, ikke EvC
- Ttee: både CMT og EvC
- ttEe: frisk (bærer av EvC)
- ttee: EvC, ikke CMT
Dette gir forholdet 1:1:1:1.
Forklaringen er grunnleggereffekt. Amishfolket ble grunnlagt av bare 30 personer, og én av dem var bærer. Blant grunnleggerne var derfor 1 av 60 alleler et EvC-allel. Det er en mye høyere allelfrekvens enn i den store befolkningen de kom fra.
Amishfolket gifter seg sjelden med andre. Det gir lite genflyt, så EvC-allelet blir ikke «fortynnet» av alleler fra andre befolkningsgrupper. I en liten, lukket befolkning blir mange i slekt med hverandre. Da øker sjansen for at to bærere får barn sammen, og at barnet får genotypen ee.
I en liten befolkning kan også genetisk drift endre allelfrekvensen tilfeldig. Blant grunnleggerne var frekvensen av EvC-allelet . I dag er den omtrent (se f). Genetisk drift kan forklare at allelet er blitt enda vanligere.
Vi antar at Amishfolket er i Hardy–Weinberg-likevekt. La være frekvensen av allelet e og frekvensen av E.
Andelen syke (ee) er :
Andelen bærere (Ee) er :
Omtrent 13 % av Amishfolket er bærere av EvC-allelet.
Amishfolket er en lukket befolkning der mange er i slekt. Da er Hardy–Weinberg-kravet om tilfeldig partnervalg ikke helt oppfylt, så svaret er et anslag.