Кіріспе
Гендік вариантпен байланысты белгіні көрсететін адамдардың үлесі. Генетикадағы пенетранттық – бұл белгілі бір геннің (генотиптің) нұсқасын (немесе аллелін) тасымалдайтын және осыған байланысты белгіні (фенотипті) көрсететін адамдардың үлесі. Медициналық генетикада, ауруға себеп болатын мутацияның пенетранттығы – бұл мутацияны ұстағандардың арасында клиникалық белгілерді көрсететін адамдардың үлесі. Мысалы: егер белгілі бір аутосомалық доминантты ауруға жауапты гендегі мутацияның 75% пенетранттығы болса, онда мутацияны ұстағандардың 75% ауруға шалдығады, оның фенотипі байқалады, ал 25% шалдықпайды. Пенетранттық тек белгілі бір генотипке ие адамда фенотиптік белгілер мен симптомдардың бар-жоқтығын көрсетеді және оны айнымалы экспрессивтілікпен шатастыруға болмайды, ол аталған аурудың симптомдарының қаншалықты немесе қандай дәрежеде көрінетінін (фенотиптік белгінің көрінісі) білдіреді. Демек, тіпті бір ауруға себеп болатын мутация әртүрлі адамдарға әсер етсе де, экспрессивтілік әр түрлі болады.
Penetrance in genetics is the proportion of individuals carrying a particular variant (or allele) of a gene (genotype) that also expresses an associated trait (phenotype). In medical genetics, the penetrance of a disease causing mutation is the proportion of individuals with the mutation that exhibit clinical symptoms among all individuals with such mutation. For example: If a mutation in the gene responsible for a particular autosomal dominant disorder has 75% penetrance, then 75% of those with the mutation will go on to develop the disease, showing its phenotype, whereas 25% will not. Penetrance only refers to whether an individual with a specific genotype exhibits any phenotypic signs or symptoms, and is not to be confused with variable expressivity which is to what extent or degree the symptoms for said disease are shown (the expression of the phenotypic trait). Meaning that, even if the same disease causing mutation affects separate individuals, the expressivity will vary.
Толық ену
Егер белгілі бір генотипті тасымалдаған адамдардың 100% осы генотипке тән белгіні көрсетсе, онда бұл генотип толық экспрессивтілікке ие деп айтылады.
Кішірейтілген ену
Егер белгілі бір генотипті тасымалдайтын адамдардың 100% -ы байланысты белгілерді көрсетпесе, оның әсер ету деңгейі төмендейді және бұл генетикалық, қоршаған орта және өмір салты факторларының жиынтығынан туындауы мүмкін. Толық әсер етпеу: Әсер ету деңгейі төмендеу санатында, мутацияны тасымалдап жүрген, бірақ ешқандай белгісі немесе симптомы жоқ адамдардың генотипі әсер етпейді деп есептеледі. Жоғарыда келтірілген BRCA1 мысалында, ешқашан сүт безі қатерлі ісігіне шалдықпаған қалған 35% мутацияны тасымалдап жүр, бірақ ол толық әсер етпейді. Бұл нәтижесінде сау, ауырмаған ата-аналар мутацияны болашақ ұрпаққа, оларға әсер етуі мүмкін, жеткізуіне алып келуі мүмкін.
Енгізу қабілетіне әсер ететін факторлар
Жас, жыныс, қоршаған орта, эпигенетикалық модификаторлар және модификатор гендер сияқты көптеген факторлар экспрессивтілікпен байланысты. Бұл факторлар белгілі бір генотипке ие адамдардың арасындағы аурудың белгілері мен көріністерінің неге пайда болатынын, ал басқаларында пайда болмайтынын түсіндіруге көмектеседі.
Жынысқа байланысты ену
Кейбір мутациялар үшін фенотип бір жыныста жиі кездеседі, ал сирек жағдайларда мутациялар белгілі бір жыныста толығымен көрінбейді. Бұл жынысқа байланысты тегістеу немесе жынысқа тәуелді тегістеу деп аталады және ол аллельдік өзгергіштік, аурудың көрінісі тек бір жыныста ғана болатын мүшелермен – мысалы, ұрықтар немесе жұмыртқалық бездермен – шектелетін аурулар, немесе жыныс гормондарына жауап беретін гендердің нәтижесі болуы мүмкін. BRCA2 мутациясынан туындаған сүт безі қатерлі ісігі – жынысқа байланысты тегістеуге ие аурудың мысалы. Әйелдердегі тегістеу деңгейі ерлерге қарағанда әлдеқайда жоғары екені анықталды. 70 жасқа келгенде, бірдей мутацияға ие әйелдердің шамамен 86%-ы, ал ерлердің 6%-ы сүт безі қатерлі ісігіне шалдығуы күтілуде.
Генетикалық модификаторлар
Генетикалық модификаторлар – өзі ауруды тудырмай, бастапқы ауруды тудыратын генетикалық варианттың фенотиптік көрінісін өзгерте алатын генетикалық варианттар немесе мутациялар. Мысалы, бір гендік ауруларда аурудың дамуына негізінен бір ген жауапты, бірақ жеке мұрагерлікпен берілген модификаторлық гендер фенотипке әсер етуі мүмкін. Яғни, ауруды тудыратын геннен басқа локуста орналасқан мутацияның болуы фенотиптің көрінуін тежеуге немесе мутацияның әсерін өзгертуге, соның салдарынан экспрессивтілік пен пенетранттылыққа әсер етуі мүмкін. Мысалы, әйелдерде сүт безі және жұмыртқа безі қатерлі ісігінің қаупін арттыратын BRCA1 және BRCA2 мутацияларына қатысты бірнеше зерттеулер жүктілік, бала емізу тарихы, темекі шегу, диета және т.б. сияқты қоршаған орта мен мінез-құлық факторларымен байланысын қарастырды.
Эпигенетикалық реттеу
Кейде генетикалық ауруларға және фенотиптік белгілерге себеп болатын генетикалық өзгерістер тікелей ДНК тізбегіне байланысты емес, ДНК метилирлеуі немесе гистондық модификациялар сияқты эпигенетикалық өзгерістерден туындайды. Сондықтан эпигенетикалық айырмашылықтар төмендеуге (азайған экспрессияға) себеп болатын факторлардың бірі болуы мүмкін. Генетикалық жағынан бірдей монозиготалық егіздер жұбында жасалған зерттеуде, бір егізге лейкемия, кейіннен қалқанша безінің карциномы диагнозы қойылса, екінші егізде тіркелген аурулар болмады. Зерттеу көрсеткендей, ауруға шалданған егіздің BRCA 1 генінің метилирлеу деңгейі жоғарылаған. Зерттеу соңында отбасының соңғы төрт буынында ДНК жөндеу синдромы немесе басқа да тұқым қуалайтын аурулар болмағаны және зерттелген монозиготалық егіздер жұбының BRCA1 генінің реттеу аймағында генетикалық айырмашылықтар анықталмағаны белгілі болды. Бұл қоршаған ортаның немесе мінез-құлық факторларының нәтижесінде туған эпигенетикалық өзгерістердің, зардап шеккен егіздің BRCA1 генінің промоторлық гиперметилденуіне себеп болғанын, осы өзгерістердің қатерлі ісікке әкелгенін көрсетеді.
Енгізуді анықтау
Барлық әсер ететін факторларға байланысты нақты бір генотиптің өту дәрежесін бағалау қиынға түсуі мүмкін. Жоғарыда айтылған факторлардан өзге, өту дәрежесін анықтағанда ескерілуі керек тағы бірнеше мәселе бар:
Анықтамалық ауытқу
Егер сынамалар жүйелі түрде алынбаса, ену деңгейіне анықтау қателігі әсер етуі мүмкін. Дәстүрлі түрде, белгілі бір жағдайға шалдыққан адамдар мен олардың туыстарына бағытталған фенотиптік тәсіл енуді анықтау үшін қолданылып келді. Дегенмен, бұл бағалауларды жалпы халыққа қолдану қиын болуы мүмкін, себебі туыстар осы аурудың көрінісіне әсер ететін басқа да генетикалық және/немесе орталық факторларды ортақ болуы мүмкін, бұл анықтау қателігіне және ену деңгейін жоғары бағалауға алып келеді. Іріктемеде көптеген адамдардан алынған генетикалық зерттеулер мен фенотиптік деректерді пайдаланатын, халыққа негізделген кең ауқымды зерттеулер – енуді анықтаудың тағы бір әдісі. Бұл әдіс отбасылық зерттеулерге қарағанда жоғары бағалау қателігін азайтады және іріктеме көлеміне пропорционалды түрде дәлдігі артады. Бұл зерттеулерде сау қатысушыларға бейімділік болуы мүмкін, бұл ену деңгейін төмендетуі мүмкін.
Фенокопиялар
Толық ену қабілетіне ие генотип өзінің мутациясына байланысты клиникалық фенотиптік белгілерін әрқашан көрсетеді (экспрессивтілігін ескере отырып), бірақ нақты зардап шеккен адамның көрінетін белгілері немесе симптомдары басқа да байланыссыз фенотиптік белгілерге ұқсас болуы мүмкін. Қоршаған ортаның немесе мінез-құлықтың өзгертуші факторларының әсерін, сондай-ақ олардың мутацияның немесе эпигенетикалық өзгерістің себептеріне қалай әсер ететінін ескере отырып, әртүрлі жолдардың бірдей фенотиптік көрініске қалай әкелетінін білеміз. Егер ұқсас фенотиптер әртүрлі себептерден байқалса, онда бұл фенокопия деп аталады. Фенокопия – бұл қоршаған ортаның және/немесе мінез-құлықтың өзгертуші факторлары генетикалық түрғысынан мұрагерлікке көшкен аурудың фенотипін имитациялайтын ауруды тудырған кезде пайда болады. Фенокопиялардың болуы генетикалық аурудың ену дәрежесін анықтау үшін зерттеуге қатысушы адамдар туралы толық мәліметтерді, сондай-ақ олардың ауруына себеп болған немесе болмаған факторларды білуді талап етеді.