معلومة

كثرة الأصابع وعلم الوراثة

كثرة الأصابع وعلم الوراثة


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كانت إحدى صديقاتي تقول إن خالتها (أخت شقيق والدها) كانت تعاني من تعدد الأصابع ولكن لم يكن لدى أي من أبناء عمومتها (خالتها ابنتان).

ما هي فرصة أن يرث أطفال صديقي تعدد الأصابع؟

(مع الأخذ في الاعتبار أن شريكها ولا أي شخص في جيله يظهر تعدد الأصابع)


يمكن أن تكون كثرة الأصابع مهيمنة أو متنحية. هذا هو

  1. نسخة واحدة من الطفرات المتضمنة تؤدي إلى النمط الظاهري مقابل
  2. كلتا نسختين من الجين يجب أن يتم تحورهما لينتجا النمط الظاهري

متي شخصين عشوائيين الذين ليس لديهم تعدد الأصابع ولا تاريخ عائلي لتعدد الأصابع لديهم طفل ، هناك حول 1/548 (0.18٪) احتمال أن يكون الطفل كذلك متعدد الأصابع لأن الوالدين كانا ناقلين بدون علم ، و أ 1/11.7 (8.54٪) احتمال أن يكون الطفل مصابًا بالعدوى الناقل من نسخة واحدة

إذا كانت العمة متعددة الأصابع مهيمن، ثم صديقك الآب لم يرثها (ليس متعدد الأصابع) ولديه فقط فرصة طبيعية للناقل.

في حالة تعدد الأصابع المسيطر ، بافتراض أن صديقك لديه شريك ليس له تاريخ في تعدد الأصابع ، فإن صديقتك وشريكها يتمتعان بنفس فرصة الطفل متعدد الأصابع (1/548)

إذا كانت العمة متعددة الأصابع الصفة الوراثية النادرة، مما يعني أن لديها نسختين واحدة من كل والد (أجداد صديقك) ، هناك فرصة 1/130 (0.76٪) من إصابة طفل صديقك بتعدد الأصابع (احتمال أكبر بنسبة 4.2 مرة) ، وفرصة 1 / 4.5 (21.4٪) في أن يكون ناقلًا (احتمال 2.6 مرة)

سأمر بسرعة في العمل / إذا كنت مهتمًا:

بالنظر إلى أن الجدّين كلاهما حاملان (يجب أن يكون لدى العمة نسختان) ، ثم صديقك الأب لديه 2/3 فرصة أن تكون حاملًا لنسخة واحدة (فرصة 1/3 لا توجد نسخ ، احتمال 0/3 لنسختين لأنه ليس متعدد الأصابع).

تتمتع والدة صديقك بفرصة 1 / 11.7 المعتادة لأن تكون ناقلة.

فرصة أن يرث صديقك نسخة واحدة هي (فرصة تمر من الأب) + (فرصة تنتقل من الأم) - (فرصة الحصول على نسختين)

=0.6600/2 + 0.0854/2 - (0.33*0.0427)

=0.3727 - 0.0140

= 0.3586

فرصة 35.9٪ أن صديقك يحمل نسخة واحدة

صديقك لديه فرصة 1 / 2.8 لحمله و 1 / 5.6 من تمريره

يتمتع شريك الصديق بفرصة 1 / 11.7 في أن يكون ناقلًا وفرصة 1 / 23.4 لتمريرها

لذلك طفلهم لديه

= 0.1793 * 0.0427 (فرصة صديق يمر * يمر شريك فرصة)

=0.0076

= 1/30 فرصة لنسخ نسختين ، تعدد الأصابع


= 0.1793 + 0.0427 - (0.1793 * 0.0427) (فرصة أي نسخ - احتمال نسختين)

=0.2143

= 1 / 4.7 فرصة لنسخة واحدة و 2.5 مرة تزيد الخطر


جين GLI3

ال GLI3 ينتمي الجين إلى عائلة من الجينات التي تشارك في التشكيل الطبيعي (الزخرفة) للعديد من الأنسجة والأعضاء خلال المراحل المبكرة من التطور قبل الولادة. للقيام بهذا الدور ، ترتبط البروتينات المنتجة من الجينات في عائلة GLI بمناطق معينة من الحمض النووي وتساعد في التحكم في ما إذا كانت جينات معينة قيد التشغيل أو الإيقاف (التعبير الجيني). تسمى بروتينات GLI عوامل النسخ على أساس هذا الإجراء.

تعمل البروتينات في عائلة GLI في نفس المسار الجزيئي لبروتين يسمى Sonic Hedgehog. هذا المسار ضروري للتطور المبكر. يلعب دورًا في نمو الخلايا وتخصص الخلايا وتشكيل الهياكل مثل الدماغ والأطراف. اعتمادًا على الإشارات الواردة من Sonic Hedgehog ، يمكن لبروتين GLI3 إما تشغيل (تنشيط) أو إيقاف (قمع) الجينات الأخرى. يعمل الباحثون على تحديد الجينات التي يستهدفها بروتين GLI3 أثناء التطور.


الديسوستوسيس

160.3.7 متعدد الأصابع

يمكن تصنيف المرضى الذين يعانون من تعدد الأصابع ، أو وجود رقم زائد أو جزء من رقم (أرقام) إضافي ، إلى مجموعتين رئيسيتين: أولئك الذين لديهم إضافة ما قبل المحور وأولئك الذين لديهم إضافة ما بعد المحور (4,91) .

لطالما تم التعرف على تعدد الأصابع المعزول بعد المحور ككيان محدد ، وهو أكثر شيوعًا في بعض السكان ، ويتم توريثه كصفة سائدة. في نفس العائلة ذات الميراث المهيمن الواضح ، يمكن تمييز تنوع التعبير بحيث يظهر الجين سريريًا كأرقام إضافية مطورة بالكامل (النوع A1 OMIM 174200) في بعض أفراد الأسرة وببساطة كأرقام زائدة بدائية أو postminimi (النوع B OMIM 174200) ) في الآخرين (10). في عائلة هندية مع النوع A متعدد الأصابع ، Radhakrishna et al. (92) حددت تغاير الزيجوت لطفرة في GLI3 ، أحد أخصائيي تقويم العظام من الفقاريات ذبابة الفاكهة الجين المقطع للمكعب. هذا يوسع النمط الظاهري لـ GLIيمكن إزالة 3 طفرات من متلازمة Greig cephalopolydactyly إلى متلازمة Pallister-Hall إلى أنواع متعددة الأصابع المعزولة بعد المحور A1 و B. قد لا يدرك البالغون الذين عولجوا بهذه الطريقة في كثير من الأحيان أنهم مصابون بتعدد الأصابع ، وبالتالي يجب أخذ تاريخ عائلي دقيق من الوالدين. على النقيض من ذلك ، يجب استئصال الأرقام الزائدة التي تنطوي على العظام أو الغضروف جراحيًا لتجنب التهاب العظم والنقي.

تعد كثرة الأصابع preaxial أقل شيوعًا بكثير من polydactyly postaxial وقد تم تقسيمها إلى أربع فئات مختلفة بواسطة Temtamy و McKusick (10) :

النوع 1 - الإبهام المسبق متعدد الأصابع (OMIM 174400)

النوع 2 - تم إنشاء ارتباط متعدد الأصابع للإبهام ثلاثي السلامي (OMIM 174500) بالكروموسوم 7q36 (93) وقد ثبت أنه ناتج عن طفرات نقطية في قنفذ صوتي (SHH) عنصر تنظيم الجينات الموجود في intron خمسة من LMBR1 (50 أ)

النوع 3 - متعدد الأصابع لإصبع السبابة (OMIM 174600)

النوع 4 - متعدد الأصابع ومتلازم الأصابع ، أو متعدد الأصابع من النوع الأول (OMIM 174700).

تغاير الزيجوت للطفرات في GLI3 ثبت أنه ينتج هذا النوع من متعدد ومتلازم الأصابع (94). يتم توريث جميع الأنواع كصفات جسمية سائدة ، ولكن تم الإبلاغ عن التباين وانخفاض الاختراق (7) .

يرتبط كثرة الأصابع بالعديد من المتلازمات المحددة ، وأبرزها خلل التنسج الغضروفي ، مثل Ellis – van Creveld (خلل التنسج الغضروفي الغضروفي) ، و acrocephalosyndactylies ، ومتلازمة الورم الأرومي الدموي الوطائي (95) ، متلازمة ميكل ، التثلث الصبغي 13 و 18 ، متلازمة لورانس مون بيدل ، متلازمة بييمون من النوع الثاني ، متلازمة أوروفاكوديتال من النوع الثاني والثالث ، كثرة الأصابع مع تشوهات الأسنان والفقرات (96,97) ، متلازمة كثرة الأصابع مع قصر النظر ، كثرة الأصابع مع فتحة الشرج غير المثقوبة والتشوهات الفقرية (98) ، عيوب فروة الرأس وتعدد الأصابع (99) ومتلازمة كوفمان والعديد من التشوهات الصبغية. بالنسبة للتغييرات المعينة خلل التنسج الموجودة في العظام الأخرى في هذه المتلازمات ، استشر تايبي ولاكمان (9) .


نتائج

تصنيف تعدد الأصابع

في أوروبا ، كان يُعتبر Po في الأصل من دجاج سيلكي وهودان وموجود في أنواع مختلفة من الهجين. في عام 1943 ، وصف وارن وصنف 5 أنواع رئيسية من تعدد الأصابع في القدمين [5]. كما يوضح الشكل 1 ب ، يُطلق على النوع A اسم polyphalangy ويشير إلى ارتداد حالة الأصابع الأربعة حيث يكون للإصبع الداخلي كتيبة إضافية. النوع ب ، الشكل الأكثر شيوعًا لتعدد الأصابع ، يتميز برقم طويل إضافي ينمو في القاعدة الداخلية لإصبع القدم الأول. يمكن اعتبار النوع C من النوع A مع انقسام إصبع القدم الداخلي الطويل. النوع D يمتلك إصبع قدم إضافي قصير. النوع E له ستة أصابع. النوع F هو نتيجة عندما يُظهر النوعان A و C بقايا من إبهام القدم في المواضع التي يظهر فيها الرقم في النوعين B و E.

(أ) الديك والدجاجة بكين الدهنية. (ب) تصنيف وارن لتعدد الأصابع في الدجاج. تتوافق الأحرف باللون الأحمر مع أنواع فرعية مختلفة.

تم العثور على جميع الأنواع الفرعية لسمات Po الموصوفة أعلاه مع حدوث مماثل في تجاربنا التجريبية مع الطيور الأصيلة والهجينة. علاوة على ذلك ، تم العثور على العديد من المتغيرات الجديدة وتم تسميتها بالنوع G و A "و B" وفقًا لتشكيلاتها الخاصة. كما يوضح الشكل S1 ، فإن النوع G له نفس عدد أصابع القدم مثل النوع E ، لكن الرقمين الإضافيين أقصر. النوعان "أ" و "ب" هما ، على التوالي ، متغيرات من النوع أ وب مع رقم إضافي ينمو من الكتائب الإضافية بدلاً من القاعدة الداخلية لإصبع القدم الأول. استنادًا إلى الملاحظات (جدول S1) ، يمثل النوعان B و D غالبية سكان BF متعدد الأصابع.

أصيلة وهجين في BF متعدد الأصابع

نتائج التزاوج المتبادل بين BF متجانسة ومتجانسة SZ / قزم أصفر (YD) موضحة في الجدول S2. تم القضاء على وراثة الارتباط الجنسي لأن الاختراق كان متشابهًا بغض النظر عما إذا كان جين Po موروثًا من ذكور أم إناث الدجاج ، هذه النتائج تتفق مع التقارير السابقة [5-9]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن حقيقة أن نفس معدل حدوث تعدد الأصابع كان موجودًا تقريبًا في مجموعات متقاطعة مختلفة أظهر أن الجين المرشح Po كان سائدًا عبر العديد من سلالات الدجاج الأصلي.

تسعة ديوك نموذجية من النوع B (كما وصفها Warren) ، وهي مجموعة تتكون من 5 أفراد مع أعلى نسبة اختراق في الطيار (G0) و 4 من أبنائهم تم اختيارهم ليكونوا آباء ذكور. تزاوجت هذه الديوك مع بنات ج0، ثم تم تصنيف ذريتهم كأول جيل أصيل (G1). عدد أصابع G1 تم تسجيله وعرضه في جدول S3. وفقًا لنتائج الاختبار عبر SZ ، تم اختيار 11 ديكة و 40 دجاجة من الجيل الثاني ، والتي أظهرت تغلغلًا أعلى من 90٪ و 80٪ على التوالي ، للتزاوج ، وبالتالي تم توليد 883 ذرية. التي كانت كلها متعددة الأصابع. تم تلخيص أنواع أرقام ذريتهم في جدول S5. تشير نسبة 100 ٪ من Po إلى أنها كانت سمة سائدة تمامًا.

توطين الجين المسبب

أسفر تسلسل HiSeq 2000 عن إجمالي

180 جيجا بايت من البيانات الأولية التي اجتازت تصفية Q20 وغطت ما يقرب من 700000 علامة RAD. تمثل هذه البيانات في المتوسط ​​11 × عمق التسلسل لكل علامة والتي كانت 8254.916 قراءة لكل فرد يلبي متطلبات الجودة. تمت محاذاة هذه القراءات مع الجينوم المرجعي (غال 4.0) وتم تحديد ما مجموعه 767،810 تعدد الأشكال عالي الثقة. كما هو موضح في الشكل S2 ، كان توزيع تعدد الأشكال عالي الثقة عبر الكروموسومات متساويًا نسبيًا. ثم تم إدخال هذه الأشكال عالية الثقة في تعدد الأشكال في PLINK [20] ، وتصفيتها وفقًا للقواعد المدرجة في الطرق ، وأنتجت 476،239 تعدد الأشكال.

جميع العينات البالغ عددها 112 ، والتي تتكون من 48 حالة و 64 عنصر تحكم ، تم تنميطها الجيني بنجاح. تم تضمين 35،578 علامة SNP مستقلة في تحليل القياس متعدد الأبعاد (MDS). تم استخدام مكوني MDS الأول والثاني كمتغيرات مشتركة في النموذج اللوجستي الذي ذكرناه في قسم الطرق. وفي الوقت نفسه ، تم تطبيق نموذج خطي مختلط في حزمة GCTA [21] على مجموعة فرعية من SNPs التي اجتازت التصفية على أمل التحقق من صحة الارتباط. يوضح الشكل 2 دلالات جميع علامات SNP عبر الجينوم بأكمله. تم سرد جميع أشكال SNP المهمة التي كشف عنها كلا البرنامجين في الجدول 1 مع أقرب جين لها.

مؤامرة مانهاتن تظهر ارتباط جميع تعدد الأشكال مع النمط الظاهري لتعدد الأصابع. تظهر الكروموسومات 1-32 بألوان مختلفة. يشير الخط الأسود الصلب إلى ارتباط كبير بقيمة P تساوي تقريبًا 1.009e-07 ، وهي قيمة مع تصحيح Bonferroni أقل من 0.05.

تم تحديد SNP الأكثر أهمية عند 1340.88 كيلو بايت (P = 1.83 × 10 10) في intron 22 من الجين المتماثل 3 المعيب (PARD3) ، ومن المعروف أن هذا الجين ضروري لتقسيم الخلايا غير المتماثل والنمو المستقطب [22]. كان هناك SNP مهم يقع (P = 8.20 × 10 10) عند 76 كيلو بايت في المصب و 430 كيلو بايت في المنبع ، على التوالي ، من جين القنفذ الصوتي (SHH) ومماثل منطقة الأطراف 1 (LMBR1) [23-25] ، اثنان من أهم الجينات المرشحة لـ Po. بالإضافة إلى ذلك ، تم تحديد SNPs الأخرى ذات الأهمية العالية بالقرب من بروتين الإصبع RING 32 (RNF32) ، والعضو الفرعي B المتماثل من DNAJ ، والعضو 6 (DNAJB6) ، والوحدة الفرعية المعقدة من النوع condensin-2 G2 (NCAPG2) والتحرير الخاص بـ RNA المزدوج (ADARB2). ، والتي كانت تقع جميعها في المنطقة بين 8 ميجا بايت إلى 13.4 ميجا بايت ولم يتم الإبلاغ عنها مطلقًا أنها مرتبطة بسمة Po.

مقارنة تسلسل الجينوم الكامل

تم إنشاء 200 غيغابايت من القراءات الأولية عن طريق تسلسل ست عينات ، مع تغطية نظرية 30 ضعفًا لكل عينة مقارنة بحجم الجينوم المتوقع. تمت تغطية 90٪ من مجموعة الجينوم بالكامل بعمق 20 ضعفًا على الأقل. تم العثور على 9،896،366 تعدد الأشكال ذو الثقة العالية ، وتم تحديد 6079 منها على أنها تكوينات وراثية متماثلة اللواقح بين عينات متعددة الأصابع وعينات طبيعية. يشير كونه متماثل الزيجوت المعاكس إلى أن النمط الجيني في أليل معين متماثل الزيجوت وفي نفس المجموعة السكانية ولكن بين السكان المختلفين ، يجب أن يكون عددهم بشكل عام مرتبطًا بشكل إيجابي بطول الكروموسوم. ومع ذلك ، فإن 2831 متجانسة الزيجوت المعاكسة كانت من الكروموسوم 2 ، أي ما يقرب من ضعف الكمية في الكروموسوم 1 ، على الرغم من أن الأخير كان له طول مادي أطول. حدث نفس الموقف لـ InDels. 693 من 1،322،701 كان InDels متماثل الزيجوت و 355 جاء من الكروموسوم 2. كان من المثير للاهتمام أنه على الرغم من أنه يتكون من SNPs و InDels المتماثلتين ، فإن الكروموسوم 2 لم يكن الأكثر كثافة عند مقارنته بالكروموسومات الأخرى. تم العثور على 1،057 من SNPs متماثل اللواقح و 100 متماثل متماثل الزيجوت في الكروموسوم 9 ، مما أعطاها أعلى كثافة بين جميع الكروموسومات.

يمكن أن تنعكس بصمات الانتقاء الاصطناعي في ترددات الأليل في مدى طويل ، ويُعرف باسم تأثير المشي لمسافات طويلة [26]. يفترض هذا التأثير أن المنطقة المختارة صناعياً تمتلك أكثر أشكال تعدد الأشكال تبايناً ، مما يؤدي إلى تمايز وراثي خارجي (Fشارع) [27]. وبالتالي ، لاكتشاف المنطقة الجينومية المحددة التي من المرجح أن تكون قد اختبرت اختيارًا اصطناعيًا عالي القوة ، تم استخدام نهج قائم على الخارج يعتمد على نوافذ منزلقة 100 كيلو بايت بحجم خطوة 10 كيلو بايت. كما هو مبين في الشكل 3 ، أعلى قيمة Fشارع تجاوزت القيمة مستوى 99.9٪ من التوزيع التجريبي الذي تم جمعه في المنطقة التي تراوحت من 8.3 ميجا بايت إلى 8.7 ميجا بايت ، حيث تم تحديد موقع LMBR1. نتج عن أحجام مختلفة للنافذة المنزلقة وحجم الخطوة مناطق متشابهة.

تظهر الكروموسومات 1-20 بألوان مختلفة في مخطط مانهاتن. الخط الأحمر المتصل هو y = 0.72 ، وهو ما يقابل الحد الأدنى لأعلى 0.1٪ Fشارع القيمة.

تجدر الإشارة إلى أن المنطقة الجينية لـ LMBR1 (8،434،744–8،494،298 نقطة أساس) تتطابق بدقة مع منطقة التداخل لموقع GWAS الهام والنافذة F.شارع. بالنظر إلى الدراسات السابقة على الدجاج متعدد الأصابع ، فإن LMBR1 يستحق الاهتمام الكامل. تم تحديد 79 من تعدد الأشكال المتماثل المتماثل في منطقة LMBR1 ، وكان أحد هذه الأشكال المتشابهة ، rs80659072 ، مرتبطًا بقوة بخاصية Po في دجاج سيلكي [23-25]. على وجه الخصوص ، في نطاق intron 5 المهم للغاية الذي تم الإبلاغ عنه سابقًا ، كان rs80659072 هو SNP المقابل الوحيد المتماثل.

التحقق من الطفرات في السكان الموسع

لمزيد من التحقق من صحة SNPs التي تم تحديدها عن طريق إعادة التسلسل ، تم تطبيق تسلسل Sanger على بعض من المرشحين الواعدين مقابل تعدد الأشكال متماثل اللواقح في 138 عينة تم اختيارها عشوائيًا. كما يوضح الجدول 2 ، كان rs80659072 هو SNP الأكثر ارتباطًا بقوة مع Po (لم يتم سرد نتائج SNPs الأخرى). تبين أن كل فرد لديه أليل T في الموقع rs80659072 هو Po. تشير هذه النتيجة إلى أن rs80659072 كان ، إن لم يكن المتغير المسبب ، مرتبطًا بقوة بتعدد الأصابع ، مما أكد استنتاجنا من GWAS وإعادة التسلسل.


نتائج

نموذج الهولندي PPD-II / III

تأثرت سبع عائلات تم فحصها بنمط ظاهري مماثل لـ PPD-II / III وفقًا لـ Temtamy و McKusick. تم تقديم وصف تفصيلي للنمط الظاهري في مكان آخر. الأشقاء غير المتأثرين ، و 66 كانوا شركاء أصحاء للمواضيع المتضررة. من خلال التحقيق في علم الأنساب ، يمكن ربط جميع العائلات المتضررة بزوجين من أسلاف مشتركين عاشوا منذ حوالي 200 عام (الشكل 1).

نسب الأقارب الهولنديين المتأثرين بـ PPD-II / III وفقًا لـ Temtamy و McKusick ، ​​9 وزوج أجدادهم المشتركين. تمثل الرموز المعبأة الموضوعات المتأثرة.

نظرًا لحجمها وبنيتها ، لم يتم احتساب درجات النزل للعائلة الكاملة حيث تم بالفعل الإبلاغ عن أدلة قوية على الارتباط في هذه العائلة. وبدلاً من ذلك ، أجرينا تحليل النمط الفرداني على النسب الكاملة من أجل اكتشاف إعادة التركيب بين النمط الظاهري للمرض والعلامات الجينية من شأنه أن يسمح لنا بتقليل المنطقة الحرجة للخلل الجيني. في دراستنا الأصلية ، أبلغنا عن عمليات إعادة التركيب باستخدام العلامة D7S550 على الجانب المركزي للمنطقة الحرجة والعلامة D7S794 على الجانب التيلومري. بالإضافة إلى ما تم الإبلاغ عنه في دراستنا الأصلية ، اختبرنا أربعة علامات كروموسوم 7q36 (D7S550 و D7S2465 و D7S559 و D7S2423) على جميع أفراد الأسرة المتاحين. تشترك جميع الموضوعات المتأثرة في النمط الفرداني المشترك للعلامات D7S2465 و D7S559 ولكن تمت ملاحظة العديد من المؤتلفات مع D7S550 على الجانب المركزي ومع D7S2423 على الجانب التيلومري ، مما يقلل المنطقة المرشحة إلى فاصل 1.9 سم بين D7S550 و D7S2423 (الجدول 2). يتم ترجمة جين القنفذ الصوتي (Shh) داخل منطقة 1.9 سم بالقرب من D7S550. من المعروف أن Shh يلعب دورًا مهمًا في نمو الأطراف وعلى وجه التحديد في تحديد النمط الأمامي الخلفي للطرف. لذلك ، يمكن اعتبار الجين مرشحًا جيدًا لـ PPD. اختبرنا علامة متعددة الأشكال داخل جين Shh في فرع العائلة الذي يُظهر إعادة التركيب مع D7S550. اكتشفنا إعادة التركيب بين موضوع واحد متأثر وتعدد الأشكال Shh ، باستثناء Shh كجين مرشح لـ PPD (البيانات غير معروضة).

مشاركة النمط الفرداني بين الموضوعات المصابة في عدة فروع من عائلة PPD-II / III الهولندية

لم يتم العثور على النمط الفرداني "المرض" في الموضوعات غير المتأثرة باستثناء شقيقين يشتركان في النمط الفرداني "المرض" بين D7S550 و D7S2423. أظهر هذان الأخوان عدم وجود تعدد الأصابع (preaxial) للوهلة الأولى. عند إجراء فحص أكثر تفصيلاً ، كان لدى المرء مجموعة بدائية متعددة الأصابع بعد المحور على يده اليسرى على شكل ثؤلول بقطر 3 مم على الحدود الجانبية للكتائب الوسطى .13 ولم يتم العثور على أي تشوهات أخرى. كان لهذا الموضوع طفلان ورث أحدهما النمط الفرداني "المرض" وأظهر تعدد الأصابع قبل المحاور بالكامل. لم يكن لدى الأخ الثاني نتائج غير طبيعية حتى في الفحص التفصيلي. كان لديه طفل واحد غير مصاب ولم يرث النمط الفرداني "المرض". في المجموع ، شارك 140 فردًا من هذه العائلة في النمط الفرداني المشترك لـ D7S2465 و D7S559. من بين هؤلاء 140 شخصًا ، أظهر 139 نمطًا ظاهريًا متعدد الأصابع. وبالتالي ، فإن الاختراق المحسوب يكاد يكون كاملاً.

النمط البريطاني

تم التحقق في الأصل من عشرة تحقيقات ويبدو أنها أعضاء من نفس العائلة. وفقًا لتاريخ العائلة ، تأثر 28 من أصل 81 شخصًا. تم فحص خمسة وعشرين من أفراد الأسرة شخصيا. أصيب خمسة عشر منهم ، وخمسة من الأقارب غير المتأثرين ، وخمسة كانوا شركاء أصحاء للأشخاص المصابين الذين تأثروا بأطفال. كان نمط الوراثة سائدًا مع اختراق كامل وتعبير متغير. كان لدى جميع أفراد الأسرة المتأثرين سداسي الأصابع من جميع الأطراف الأربعة ، مع إبهام متقابل أو غير معاد.

في "النمط الظاهري للإبهام المعاكس" (الشكل 2) ، يتم وضع إبهام متطور بالكامل في مستوى "إبهام" عادي بزاوية 90 درجة للأشعة الرقمية. تم تطوير عضلات الرانفة بشكل جيد ولا تتأثر وظيفة المقاومة بشكل كبير. تشغيل xالشعاع ، يظهر الإبهام إما مظهرًا ثنائيًا أو ثلاثي السلامي ، ولكن بدون زيادة ملحوظة في الطول. يتم دائمًا تحديد الأرقام الزائدة في العدد بين الإبهام والسبابة ، ويتم تدويرها جزئيًا باتجاه مستوى الإبهام.

النمط الظاهري "المعاكس" في العائلة البريطانية.

في "النمط الظاهري غير المعاكس" (الشكل 3) ، تكون الإبهام صغيرة الحجم وناقص التنسج. الأشعة الرقمية "الثانية" لها مظهر السبابة كاملة التطور. يتم وضع جميع الأرقام في نفس المستوى. إن عضلات الرانفة ناقصة التنسج والإبهام قادران فقط على "المقاومة الزائفة".

النمط الظاهري "غير القابل للمقاومة" في العائلة البريطانية. تم التقاط الصورة بعد الجراحة. تم إجراء فقط بتر الشعاع الإضافي السابق للمحور. لم يتم إجراء أي جراحة ترميمية أخرى.

أظهر جميع الأشخاص المصابين سداسي الأصابع في كلا القدمين. يتم تحديد الشعاع الزائد بين إصبع القدم الكبير والإصبع الثاني. تشغيلx شعاع ، إصبع القدم الزائد هو ثنائي اللسان وعادة ما يكون له مظهر إبهام القدم ناقص التنسج إلى حد ما (مكرر). يمكن تصنيف النمط الظاهري لهذه العائلة على أنه PPD-II / III.

يشترك جميع الأشخاص المتأثرين في هذه العائلة في النمط الفرداني المشترك لجميع العلامات الأربعة. ومع ذلك ، كان هذا النمط الفرداني مختلفًا عن ذلك الموجود في العائلات الأخرى في هذه الدراسة (الشكل 4 أ).

نسب عائلات PPD-II / III ذات النمط الفرداني للعلامات D7S550 و D7S2465 و D7S559 و D7S2423 (من أعلى إلى أسفل). (أ) عائلة المملكة المتحدة. (ب) عائلة تركية. (ج) الأسرة الكوبية أ (د) الأسرة الكوبية ب. الرموز المملوءة تمثل الموضوعات المتأثرة. يمثل 0 بجوار IV.4 في (C) نصف القطر الإضافي وخلل التنسج / عدم التنسج. يمثل + الموجود بجوار VI.1 في (D) نمطًا ظاهريًا إضافيًا لرأس الرأس. تمثل الرموز المملوءة جزئيًا في (D) مع ملء الربع الأيسر العلوي تكرارًا للإبهام ، ويمثل الربع الأيمن العلوي شكل عضلي ، ويمثل الربع الأيمن السفلي تكرارًا لأصابع القدم الكبيرة.

الشكل التركي

وفقًا لتاريخ العائلة ، أصيب 21 من أصل 51 شخصًا. تم فحص خمسة عشر موضوعًا مصابًا ، و 12 من الأقارب غير المتأثرين ، وخمسة شركاء أصحاء من الأشخاص المتأثرين الذين تأثروا بالأطفال.

كان لدى جميع أفراد الأسرة المتأثرين نمط ظاهري مشابه بشكل لافت للنظر من سداسي الأصابع في كل من اليدين والقدمين (الشكل 5). كان الشعاع الرقمي الأول طويلاً جدًا بالنسبة للإبهام وتم تدويره في "مستوى الإبهام". تشغيلx شعاع ، الإبهام ثلاثي السلامي ، مع كتائب إضافية مستطيلة كاملة التطور وعظم مشط نحيف طويل. لم تكن هناك عظام سمسمانية ، وهو ما يتوافق مع الاكتشاف السريري لسمو الرانفة متوسط ​​التطور وضعف المعارضة المعتدل. ظهر الشعاع الرقمي الثاني على شكل إصبع سبابة مطور بالكامل. كان من الصعب التمييز ما إذا كان الرقم المكرر له "هوية" مؤشر أو إصبع وسط.

تشغيل x شعاع القدمين ، كان الرقم الزائد يقع بين إصبع القدم الكبير والإصبع الثاني. مرة أخرى ، تسببت هوية الشعاع المضاعف في صعوبات نظرًا لحقيقة أنه يحتوي في بعض الموضوعات على اثنين وفي موضوعات أخرى متأثرة ثلاثة كتائب.

تأثرت جميع الموضوعات المصابة بشكل متماثل ، مع اختلاف بسيط بين الأشخاص والشخصيين في النمط الظاهري. يمكن تصنيف النمط الظاهري لهذه العائلة على أنه PPD-II / III. شارك المرضى في النمط الفرداني المشترك لجميع العلامات ، ولكن ليس مع أي من العائلات الأخرى في هذه الدراسة (الشكل 4 ب).

النماذج الكوبية

الأسرة أ

ستة من أصل 11 فردًا من هذه العائلة أصيبوا بمرض متعدد الأصابع في اليدين والقدمين. أظهر جميع الأشخاص المصابين نمطًا ظاهريًا متشابهًا جدًا من الإبهام الثنائي ، غير المعاكس ، ثلاثي السلامي والإبهام متعدد الأصابع السابق للمحور في كلا القدمين. لم يتم تسجيل أي تشوهات أخرى. يمكن تصنيف النمط الظاهري الشائع لهذه العائلة على أنه PPD-II / III.

أظهر البروباند الموصوف سابقًا نمطًا ظاهريًا أكثر شدة .17 كان لدى كلا الطرفين العلويين درجة خفيفة من خلل التنسج الشعاعي ، المرتبط بسداسي الأصابع في اليد اليسرى ، وإبهام ثلاثي السلامي غير قابل للمقاومة على اليد اليمنى خماسية الأصابع (الشكل 6 ، IV.4 في الشكل 4 ج). تحتوي جميع الأشعة الرقمية الموجودة على الأطراف العلوية على ثلاثة كتائب وتم وضعها في نفس المستوى. كان نقص تنسج الرانفة شديدًا في كلتا اليدين. بالإضافة إلى ذلك ، كان هناك ارتفاق جلدي بين الشعاع الرقمي الأول والثاني والثالث لليد اليسرى. تشغيلx شعاع ، المشط الرابع لليد اليمنى أظهر ازدواجية جزئية في شكل تشعب.

بروباند من العائلة الكوبية أ. لاحظ سداسي الأصابع من اليد اليسرى والإبهام الثلاثي السلامي غير المعاكس على اليد اليمنى الخماسية الأصابع ، لاحظ أيضًا الانحناء الشديد للأطراف السفلية مع غياب ثنائي للظنبوب وتعدد الأصابع قبل المحور لكلا القدمين.

كان كلا الطرفين السفليين قصيرين ، مع الغياب الثنائي للظنبوب ، والانحناء الشديد للساق السفلية ، وتعدد الأصابع المسبق في كلا القدمين. تحتوي القدم اليمنى على ستة أشعة رقمية ، والتي تتوافق مع ستة عظام في مشط القدم x شعاع. القدم اليسرى بها سبعة أشعة رقمية x شعاع مصحوب بخمس عظام مشط فقط. كان الرقمان الزائدان "العائمان" يقعان بين إصبع القدم الكبير والثاني.

هذه العائلة صغيرة جدًا بحيث لا يمكنها الحصول على درجة كبيرة لوحدها تزيد عن 3 في حد ذاتها. ومع ذلك ، فإن جميع أفراد الأسرة المتأثرين يشتركون في النمط الفرداني المشترك ، ولا يشترك أي من الأشخاص غير المتأثرين في هذا النمط الفرداني مما يؤدي إلى درجات إيجابية لجميع العلامات الأربعة ، مما يشير إلى أن هذه العائلة من المرجح جدًا أن تكون مرتبطة بـ 7q36. يُظهر الشكل IV.2 إعادة التركيب باستخدام العلامة D7S2423. أظهر البروباند المتأثر بشدة نفس النمط الفرداني للمرض مثل جميع أفراد الأسرة المصابين الآخرين (الشكل 4C). كان النمط الفرداني "المرض" مختلفًا عن العائلات الأخرى التي تم فحصها.

الأسرة ب

لقد أتيحت لنا الفرصة لفحص 52 شخصًا ، من بينهم 32 مصابًا ، و 14 من الأشقاء غير المتأثرين ، وستة كانوا شركاء أصحاء للموضوعات المتضررة. يتكون النمط الظاهري من الإبهام الثلاثي السلامي المقابل للإصبع بالاشتراك مع شعاع إضافي محوري والذي عادة ما يشبه الإبهام ناقص التنسج. يمكن تصنيف النمط الظاهري الشائع لهذه العائلة على أنه PPD-II / III.

أظهر الموضوع VI.1 النمط الظاهري PPD الموصوف أعلاه على يده اليسرى وقدمه. أظهرت اليد اليمنى ستة عظام مشط متطورة مع نقص تنسج الكتائب الوسطى والبعيدة. على القدم اليمنى ، تم تطوير أصابع القدم الكبيرة والصغيرة فقط بشكل جيد ، في حين أن أصابع القدم الوسطى تتكون فقط من عظام مشط القدم والكتائب القريبة التنسج. بالإضافة إلى ذلك ، كان هذا الموضوع أيضًا مصابًا برأس رأس خفيف. لم يكن هناك أقارب آخرون يعانون من داء القحف. الموضوع V.12 كان لديه نوع C من كلا القدمين وليس متعدد الأصابع. كان للموضوع VI.5 تكرار كامل لكل من الإبهام أو PPD-I (الشكل 7) ، ولكن لم يكن هناك ثلاثي الألفاظ. أظهر الإبهام الزندي مشطًا طويلًا ومطورًا بالكامل مع كتيبة قريبة وبعيدة متطورة جيدًا. أظهر الإبهام الشعاعي مشطًا أقصر يشبه الإبهام إلى حد ما ، مع الكتائب القريبة والبعيدة نسبيًا قليل التنسج. كان لدى الموضوع IV.5 نوع PPD الأول من قدمه أو ازدواجية في أصابع القدم الكبيرة. جميع الأشخاص المصابين بتعدد الأصابع لديهم أيضًا سداسي الأصابع في أقدامهم. تشغيلx شعاع ، تم تحديد الشعاع الإضافي بين إصبع القدم الكبير والإصبع الثاني واحتوى على كتائب.

تتأثر الأشعة السينية لـ V.15 بنوع PPD من النوع الأول من العائلة الكوبية B.

تشترك جميع الأشخاص المتأثرين في نمط فرداني مشترك ، يختلف عن العائلات الأخرى في هذه الدراسة ، باستثناء V.12 المتأثر بالصبغة (الشكل 4D). بقي سبب حدوث تشوهات خلقية إضافية في هذه العائلة بصرف النظر عن كثرة الأصابع غير واضح.

الأسرة الهولندية PPD-I

بسبب اكتشاف PPD-I في الأسرة الكوبية B ، قمنا بتضمين عائلة أخرى حدث فيها PPD-I في دراستنا. المجس الهولندي ذو النوع متعدد الأصابع preaxial جاء من عائلة متأثرة بتعدد الأصابع قبل وبعد المحور. تم فحص ثلاثة وعشرين من أفراد الأسرة شخصيا. كان ستة عشر شخصًا من الأقارب غير المتأثرين ، وكان اثنان من الشركاء الأصحاء للأشخاص المصابين الذين أصيبوا بأطفال ، وأظهر خمسة نمطًا ظاهريًا متعدد الأصابع. أظهر بروباند أصابع كبيرة واسعة ، والتي على x يبدو أن الشعاع ناتج عن الازدواج الكامل للعناصر العظمية. في كلتا اليدين ، أظهر هذا الموضوع إبهامًا عريضًا مع إكلينيكيًا زنديًا في المفاصل بين السلامية. تشغيل x شعاع لم يلاحظ أي ازدواجية ، ولكن كان هناك كتائب واسعة وشبه منحرف القريبة وواسعة البعيدة. أظهر والد وشقيق بروبانز فقط ازدواجية في أصابع قدميهما الكبيرة. أظهر موضوعان من النسب فقط النوع B بعد المحور أحادي الجانب من أيديهم اليمنى. لم يتم العثور على تشوهات أخرى. كانت هذه العائلة صغيرة جدًا للحصول على دليل مهم للربط ، لكننا اختبرنا علامات الكروموسوم 7q36 على فرع العائلة المتأثر بنوع PPD الأول ، باستثناء الأشخاص الذين يعانون من تعدد الأصابع بعد المحور ، ولم نجد أي فصل بين الأليلات الواسمة مع المرض ( البيانات غير معروضة) ، مما يشير إلى أن PPD-I يمكن أن يكون ناتجًا عن أكثر من موضع وراثي واحد.


الانجراف الجيني وتأثير المؤسس

تعد كثرة الأصابع - الأصابع الزائدة أو أحيانًا أصابع القدم - أحد أعراض متلازمة إليس فان كريفيلد. توجد المتلازمة بشكل شائع بين أميش النظام القديم في ولاية بنسلفانيا ، وهي مجموعة سكانية تعاني من "تأثير المؤسس". تتركز الأمراض الموروثة وراثيًا مثل Ellis-van Creveld أكثر بين الأميش لأنهم يتزوجون داخل مجتمعهم ، مما يمنع الاختلاف الجيني الجديد من دخول السكان. لذلك من المرجح أن يرث الأطفال نسختين من الجينات المتنحية المعينة التي تؤدي إلى مرض وراثي.

المواضيع التي تمت تغطيتها:
التطور منذ داروين

تعد ولاية بنسلفانيا الشرقية موطنًا للمزارع والريف الجميل ، ولكنها أيضًا منجم ذهب للمعلومات لعلماء الوراثة ، الذين درسوا ثقافة الأميش في المنطقة لعقود. بسبب انغلاق عدد السكان الناشئ عن عدد صغير من المهاجرين الألمان - حوالي 200 فرد - يحمل الأميش تركيزات غير عادية من الطفرات الجينية التي تسبب عددًا من الاضطرابات الموروثة النادرة ، بما في ذلك أشكال التقزم.

أحد أشكال التقزم ، متلازمة إليس فان كريفيلد ، لا يشمل قصر القامة فحسب ، بل يشمل أيضًا تعدد الأصابع (أصابع اليدين أو القدمين الزائدة) ، وتشوهات في الأظافر والأسنان ، وفي حوالي نصف الأفراد ، يحدث ثقب بين الحجرتين العلويتين للقلب . المتلازمة شائعة في الأميش بسبب "تأثير المؤسس".

عندما ينتقل جزء صغير من السكان إلى منطقة جديدة ، أو عندما يتم تقليل عدد السكان إلى حجم صغير بسبب بعض التغييرات البيئية ، فإن جينات "مؤسسي" المجتمع الجديد تكون متكررة بشكل غير متناسب في السكان الناتج.

إذا كان الأفراد في المجموعة يميلون إلى الزواج داخلها ، فهناك احتمال أكبر بأن الجينات المتنحية للمؤسسين سوف تتجمع في الخلايا التي تنتج النسل. وبالتالي فإن أمراض الجينات المتنحية ، والتي تتطلب نسختين من الجين لتسبب المرض ، ستظهر بشكل متكرر أكثر مما لو تزوج السكان خارج المجموعة.

في الأميش ، في الواقع ، تم إرجاع متلازمة إليس-فان كريفيلد إلى زوجين ، صموئيل كينج وزوجته ، اللذين أتيا إلى المنطقة في عام 1744. الجين المتحور الذي يسبب المتلازمة انتقل من الملوك وذريتهم ، واليوم هو أكثر شيوعًا بين سكان الأميش أكثر من السكان الأمريكيين عمومًا.

تأثير المؤسس هو مثال صارخ على "الانجراف الجيني". الجينات التي تحدث بتردد معين في المجتمع الأكبر ستحدث بتردد مختلف - أكثر أو أقل - في مجموعة فرعية أصغر من تلك المجموعة السكانية. كما في مثال الأمراض التي تصيب الإنسان ، فإن السمات المحددة وراثيًا والتي تكون عادةً غير شائعة في مجموعة الجينات الإجمالية قد تظهر بتواتر مؤلم في مجموعة فرعية صغيرة من تلك المجموعة.


إعادة تأهيل الأطراف الخلقية العلوية للأطفال الجزء الثاني - كثرة الأصابع

ماثيو بورن MD ،. Amy L. Ladd MD ، في علاج أيدي الأطفال ، 2020

الملخص

Polydactyly , defined by the presence of greater than five digits on one limb, is one of the most common congenital anomalies treated by pediatric specialists. It can be defined by the location of the duplicated digits into preaxial (i.e., radial), postaxial (i.e., ulnar), or central. The most common type, preaxial polydactyly, occurs in approximately 1 out of every 3000–10,000 live births. It is most often unilateral and demonstrates a sporadic inheritance pattern. Surgical management can range from suture ligation or excision alone to more complicated reconstructive procedures. Hand therapy is an integral part of postoperative. This chapter aims to improve the reader's understanding of this condition including the etiology, genetics, workup, and management—both surgical and therapeutic.


المواد والأساليب

Two independent data sets were used, a “Norwegian” (investigated in Norway) for sex validation analyses and a “German” (studied in Germany) for studying ancestry and PPD mutations. For sex validation, 52 Lundehund individuals were DNA-sampled by buccal swabs at an international breed meeting in Norway (2013). DNA was extracted using the Isohelix DDK-50 isolation kit (Cell Projects Ltd, Sutton Valence, UK). A subset of 17 individuals of the “Norwegian” study cohort (5 males and 12 females) was chosen by avoiding siblings and parents and was genotyped with the Canine Illumina High Density Beadchip (including more than 170 000 single nucleotide polymorphisms [SNPs]). Sex assignment was obtained using GENOME STUDIO V 2011.1 software (Illumina, San Diego, CA, USA) which estimates the sex of each sample using X-chromosomal SNPs. Similarly, the option “Sex check” in the software PLINK ( Purcell et al. 2007) uses X chromosome data to determine sex (based on heterozygosity rates) and identifies individuals as males if the inbreeding coefficient F is higher than 0.8 and as females if F is lower than 0.2. Subsequently, polymerase chain reaction amplification with the amelogenin microsatellite marker for sex identification on all 52 samples was performed as described in the study by Kekkonen et al. (2011), and alleles were scored using GENEMAPPER 4.0 software (Applied Biosystems, Darmstadt, Germany). The percentage of missing alleles, observed (حا) and expected heterozygosity (حه) and relatedness (identity by descent) were calculated in PLINK based on 165 293 SNPs.

For the estimation of patri- and matrilineages, the “German” study population comprising 57 to the largest extent unrelated Lundehunds (23 males and 34 females) of different Norwegian stud book lines was characterized for Y-chromosomal markers and mtDNA. Blood and buccal swab samples were collected in cooperation with the Norwegian Lundehund Club. We isolated genomic DNA from peripheral blood cells according to the standard protocols ( Miller et al. 1988) and from epithelial mucosal cells with QIAamp DNA Mini kit (Quiagen, Hilden, Germany) according to the manufacturer’s instructions. In order to estimate the number of male and female ancestors of the current Lundehund population we genotyped each individual at canine Y-chromosomal markers (5 SNPs and 4 microsatellite loci) and sequenced a 1947 bp-sized portion of canine mitochondrial genome (NCBI accession number U96639) as described in a previous study ( Kropatsch et al. 2011).

As the breed standard for Lundehunds implies PPD, we investigated for PPD mutation analysis a subset of male and female dogs (ن = 20) of the “German” study cohort as well as 4 healthy Schapendoes dogs without PPD as controls. A 783 bp-sized fragment of intron 5 of the LMBR1 gene including preZRS with both PPD mutations (DC-1 and DC-2) for Korean and Western dog breeds ( Park et al. 2008) was amplified using M13-tailed primers 5′-GCAAATGTATCACAGACATTGAC-3′ and 5′-GATTGAGAAA TAAGATCAATTTGATAAACA-3′ and sequenced directly as described previously ( Kropatsch et al. 2011) on an automated capillary DNA sequencer (ABI3500, Applied Biosystems).

In fulfillment of data archiving guidelines ( Baker 2013), we have deposited in Dryad the primary data underlying the analyses reported in this paper (doi:10.5061/dryad.67sj1).


Genetics lesson on Polydactyly and Cystic Fibrosis

I have been teaching science for over 30 years. although Biology is my specialism I have lots of experience of teaching Physics and Chemistry to GCSE. I am particularly interested in practical work and believe that all science teachers should be able to teach good practicals and give practical demos.

Share this

pptx, 2.95 MB docx, 26.94 KB doc, 98 KB docx, 12.99 KB

This resource has enough material for a whole lesson on the single-gene inherited conditions, polydactyly and cystic fibrosis. It revises key genetic terms and allows for step by step explanation of genetic crosses using animation of Punnett squares. There are two worksheets, one on polydactyly inheritance and one interpreting information about cystic fibrosis which also has an evaluation of genetic testing. There are teacher notes to accompany the power point.

المراجعات

Your rating is required to reflect your happiness.

It's good to leave some feedback.

Something went wrong, please try again later.

لم يتم مراجعة هذا المورد حتى الآن

To ensure quality for our reviews, only customers who have purchased this resource can review it

Report this resourceto let us know if it violates our terms and conditions.
Our customer service team will review your report and will be in touch.


Summary for worried parents

For each of these human traits, there is a myth that one form is recessive. If that were true, two parents with the recessive trait could not have a child with the dominant trait. Here's a quick listing of the reality about each of these.

Can two parents who fold their arms with the left arm on top have a child who folds with the right arm on top? نعم فعلا.

Can two parents with attached earlobes have a child with unattached? نعم فعلا.

Can two parents who produce red urine after they eat beets have a child who makes yellow beet urine? نعم فعلا.

Can two parents with straight pinkies have a child with a bent pinkie? نعم فعلا.

Can two parents with smooth chins have a child with a cleft chin? نعم فعلا.

Can two parents without a bump inside their ear ("Darwin's tubercle") have a child with this bump? نعم فعلا.

Can two blue-eyed parents have a child with brown, green or hazel eyes? نعم فعلا.

Can two red-haired parents have a child with blond or brown hair? نعم فعلا.

Can two parents whose hair whorls counterclockwise on the back of their head have a child whose hair whorls clockwise? نعم فعلا.

Can two parents who clasp their hands with the left thumb on top have a child who clasps hands with the right thumb on top? نعم فعلا.

Can two parents with hitchhiker's thumbs have a child with straight thumbs? نعم فعلا.

Can two parents without mid-digital hair have a child with hair? نعم فعلا.

Can two parents who cannot taste the bitter compound PTC have a child who can taste it? نعم فعلا.

Can two parents with the big toe longer than the second toe have a child with the big toe shorter than the second toe? نعم فعلا.

Can two parents who cannot roll their tongues have a child who can? نعم فعلا.

Can two parents without dimples have a child with dimples? Probably, but no real research has been done.

Can two parents without a widow's peak have a child with a widow's peak? Probably, but no real research has been done.

Can two parents who produce non-stinky urine after they eat asparagus have a child who makes stinky asparagus urine? ربما لا more research is needed.

Can two parents with dry earwax have a child with wet earwax? لا (or at least it's very rare).


For Whom the Cell Mutates: The Origins of Genetic Quirks

There was very little that was safe or conventional in Ernest Hemingway’s life. The great writer hurled himself into danger in three wars, managed to survive two plane crashes on the same big-game safari in remote Africa, and precipitated many domestic dramas with a variety of love affairs in the course of his four marriages. “Moderation” appears to have been one word lacking from his otherwise superb vocabulary, even when it came to cats.

The image of the macho big-game hunter and marlin fisherman is hard to reconcile with that of a pet-hoarder, but Hemingway surrounded himself with felines. The author loved the animals and took in so many strays that at one point his house in Cuba, Finca Vigia (Lookout Farm), had 57 cats. Every animal had a name, including such unmasculine monikers as Princessa, Furhouse, and Littless Kitty. Hemingway loved their company when writing, especially when he was alone for lengths of time on the island. He incorporated many favorite pets into his short stories and novels. His loyal, longtime companion Boise merited 35 pages in “Islands in the Stream,” including this autobiographical passage:

“That night, when he had sat in the big chair reading with Boise at his side in the chair, he had thought that he did not know what he would do if Boise should be killed. He thought, from his actions and desperation, that the cat felt the same way about the man.”

But of all the cats in Hemingway’s life, the most famous are those that have taken up residence at his former home in Key West, Fla. In late 1931, Hemingway and his second wife, Pauline, moved into a two-story house on Whitfield Street. It was in Key West that Hemingway established a routine of writing in the morning, and then spending the hot afternoons fishing from the bridges, docks or a boat, or relaxing with friends.

It was an extremely productive lifestyle. Over a 12-year span in Key West, he worked on or completed “A Farewell to Arms,” “Green Hills of Africa,” “Death in the Afternoon,” “For Whom the Bell Tolls,” “To Have or Have Not,” and the short stories “The Snows of Kilimanjaro” and “The Short Happy Life of Francis Macomber.”

The house in Key West, which the author owned until his death 50 years ago this summer, is now a museum and a permanent home to about 50 cats. But of course, such an extraordinary man would not be associated with just ordinary cats about half of the animals bear extra toes, typically on their forepaws. Most cats are, like humans, pentadactyls. That is, they have five digits on their forepaws. The so-called Hemingway cats have six digits, with the extra digit the homolog of the human thumb, which gives the paw a mittenlike appearance. When found in felines, the condition, formally known as preaxial polydactyly, is now commonly referred to as a “Hemingway cat.”

The origins of the cats on the Hemingway grounds are shrouded in legend, and it remains difficult to sort out facts from tall tales in many matters concerning the famous writer. One version of the cat story offered today is that Hemingway was given a six-toed tomcat, Snowball, by a ship’s captain in the mid-1930s, and that all of the six-toed residents are descended from this founding father.

صورة

Another account is that Hemingway had no housepets at the time and that the six-toed cats are descended from strays that came onto the property from time to time and took up residence after the writer was gone. Cats have long been present in Key West for controlling the rodent populations, and six-toed cats were popular with ship captains and sailors for the same purpose, as well as being considered good luck on voyages.

While the origins of the Hemingway House cats remains murky, the cause of their polydactyly is no longer a mystery. Researchers have recently pinpointed the precise mutation in the cats’ DNA responsible for the formation of the extra digit. The story of the origin of Hemingway’s cats is one of finding deep genetic connections among very different animals — from fruit flies to chickens, mice, cats, and yes, even humans.

In the late 1970s, one of the most challenging puzzles in all of biology was that of embryonic development — how a complex creature formed from a single fertilized egg cell. Two researchers, Christiane Nüsslein-Volhard and Eric Wieschaus, led a bold undertaking to identify all of the genes that were responsible for the process in fruit flies, then and now one of the main workhorses of basic genetic research. They identified scores of genes that played roles in building the fruit fly body and its body parts, work that led to their sharing of the 1995 Nobel Prize in Physiology or Medicine with the late Edward B. Lewis, another pioneer fruit fly geneticist.

One of the reasons for that honor was the discovery that, contrary to all biologists’ expectations, similar sets of genes to those involved in building fruit flies were also involved in building the bodies of such different animals as mice, frogs and other vertebrates, including humans. Indeed, by the 1990s, one common strategy for discovering genes involved in building vertebrate bodies, organs or body parts was to look for the counterparts of fruit fly genes in those vertebrates.

That was the approach taken by one team led by Prof. Cliff Tabin at Harvard Medical School that was eager to find the genes responsible for the formation and patterning of vertebrate limbs. Decades of research on the chicken wing had shown that the formation of the pattern of digits across the entire structure depended on some signal produced by cells in the most posterior part of the developing embryo’s wing bud. Professor Tabin’s team sought to identify that signal by isolating the chicken’s counterparts of certain fruit fly genes.

They isolated a chicken homolog of a fruit fly gene called “hedgehog.” The name had been given by Dr. Nüsslein-Volhard and Dr. Wieschaus because mutations in the fly gene caused the fruit fly larva to be covered with fine hairs, like a hedgehog.

Professor Tabin’s team was stunned and delighted to find that the chicken gene, dubbed “Sonic hedgehog” after the video game character, was turned on in the posterior of the limb bud, right where the digit-patterning activity was also located. They then found that the Sonic hedgehog protein was indeed the long-sought digit-patterning signal. For instance, they demonstrated that turning Sonic hedgehog on in the anterior part of the limb bud had the same effect as transplanting posterior tissue to the anterior part of the limb — it caused the formation of extra digits.

The induction of polydactyly by Sonic hedgehog in laboratory experiments raised the possibility that inherited cases of polydactyly might be caused by mutations in the Sonic hedgehog gene. Polydactyly is well known in mice and in humans, as well as cats, and sure enough, cats, mice and humans all have Sonic hedgehog genes. But inspection of the Sonic hedgehog genes of polydactyl individuals did not reveal any mutations that would cause the Sonic hedgehog signal to be defective.

So what role, then, does Sonic hedgehog play in the syndrome? It turns out that polydactyly is not due to disruptions of Sonic hedgehog function, but of its regulation. In order to make the proper five-digit, pinky-to-thumb pattern, the production of the Sonic hedgehog protein must be restricted to posterior cells. The pattern of the digits depends upon the relative concentration of Sonic hedgehog, which is greatest in the posterior (where the pinky will form) and lowest in the anterior where the thumb will form. Mutations that disrupt Sonic hedgehog regulation such that some protein is made in the anterior of the limb bud cause the formation of an extra thumb.

These mutations were difficult to find in DNA at first because they were not located in the part of the gene that encodes the protein. Rather, they occurred far away in a stretch of DNA sequence that acts like a switch to turn Sonic hedgehog on in the posterior part of the limb bud and to keep the gene off in cells in the anterior part of the limb bud.

A team led by Robert Hill of the Medical Research Council Human Genetics Unit in Edinburgh showed that the Sonic hedgehog switch that controls gene activity in the limb is located about one million base pairs from the part of the gene encoding the Sonic hedgehog signal. On the scale of DNA, finding the mutations so far away from the gene was much like looking for one’s car in a parking lot, and eventually finding it in a vacant field in another town.

Mutations that scramble the switch are responsible for polydactyly in mice and humans. But further work has shown that even slight mutations substituting just a single letter of the DNA sequence can also cause the syndrome, not only in mice and humans, but in Hemingway’s cats.

Mr. Hill’s team analyzed one line of affected Key West cats and found a perfect association between polydactyly and a substitution at one position in the cat Sonic hedgehog gene switch. They also examined other unrelated polydactylous North American cats and found the same substitution, which indicates that all North American polydactylous cats may be descended from one polydactylous ancestor. If that is indeed the case, that ancestor may date back as early as pre-Revolutionary times in New England, and its descendants probably reached Key West by ship long before Hemingway did.

Like Hemingway’s cats and the writer himself, we all have our quirks, some more visible than others. Genetics has made huge strides in understanding the basis of many physical characteristics, like extra toes and fingers. In time, we can look forward to learning more about the genetics of deeper mysteries, like the cause of the profound depression that overtook Hemingway and many of his close relatives or, on the brighter side, perhaps some insights into the source of his great talent.


شاهد الفيديو: علامة الاصابع رابعة لكل من يسأل وبعد كثرة التفسيرات (قد 2022).


تعليقات:

  1. Vinos

    تسخير الشياطين

  2. Akinris

    أنا قلق أيضًا بشأن هذا السؤال ، أين يمكنني العثور على مزيد من المعلومات حول هذه المشكلة؟

  3. Gall

    يا لها من جملة ضرورية ... فكرة رائعة ، ممتازة

  4. Goltishakar

    أوافق ، هذا الفكر ، بالمناسبة ، يسقط



اكتب رسالة