النفاذية والتعبيرية الجينية
تصف النفاذية والتعبيرية طريقتين يمكن أن يفشل فيهما النمط الجيني في الارتباط بشكل واضح بالنمط الظاهري. النفاذية هي نسبة الأفراد الذين يحملون متغيرة مرتبطة بالمرض والذين يظهرون بالفعل أي علامة على السمة، بينما التعبيرية هي مدى شدة أو شكل ظهور السمة بين المتأثرين. يشرحان معًا الكثير من التباين الملحوظ حتى في الاضطرابات الكلاسيكية أحادية الجين.
Definition
النفاذية هي نسبة الأفراد ذوي النمط الجيني المعين الذين يعبرون عن النمط الظاهري المرتبط به على الإطلاق؛ التعبيرية هي مدى شدة أو الشكل النوعي للنمط الظاهري بين أولئك الذين يعبرون عنه.
Scope
يميز هذا المدخل بين النفاذية (الكل أو لا شيء، على مستوى السكان) والتعبيرية (الدرجة والنمط، لدى الأفراد المتأثرين)، ويستعرض العوامل الجزيئية والسياقية التي تعدلها - الجينات المعدلة، البيئة، العمر، الجنس، والاختلافات الأليلية - ويشير إلى الآثار المترتبة على تفسير العلاقات بين النمط الجيني والنمط الظاهري. إنها مادة مرجعية مفاهيمية، وليست دليلاً للتنبؤ بنتيجة فردية.
Core questions
- ما الفرق بين النفاذية المنخفضة والتعبيرية المتغيرة، ولماذا يهم هذا التمييز؟
- ما هي العوامل التي تجعل نفس المتغيرة تنتج نمطًا ظاهريًا في حامل واحد ولكن ليس في آخر؟
- كيف تؤثر تقديرات النفاذية على تفسير المتغيرة الجينية؟
Key concepts
- النفاذية الكاملة مقابل غير الكاملة (المنخفضة)
- النفاذية المعتمدة على العمر
- التعبيرية المتغيرة
- الجينات المعدلة
- التأثيرات البيئية والعشوائية
- التعبير المتأثر بالجنس والمحدود بالجنس
- الارتباط بين النمط الجيني والنمط الظاهري
Mechanisms
تنشأ النفاذية المنخفضة والتعبيرية المتغيرة لأن النمط الظاهري نادرًا ما يكون نتاج متغيرة واحدة تعمل بمعزل عن غيرها. يمكن للمواقع المعدلة في أماكن أخرى من الجينوم أن تخفف أو تضخم تأثير المتغيرة الأولية؛ كما أن التعرضات البيئية، والعمر، والجنس، والأحداث التنموية العشوائية تزيد من تشكيل ما إذا كانت السمة تظهر وكيف تظهر. الأليل المحدد مهم أيضًا - يمكن أن تختلف المتغيرات المختلفة في نفس الجين في شدتها - ويمكن أن يساهم الأليل الثاني، والحالة اللاجينية، والأحداث الجسدية. نظرًا لتراكم هذه التأثيرات، يمكن أن يتراوح حاملو متغيرة مسببة للمرض متطابقة من غير المتأثرين (غير نافذين) إلى المتأثرين بشكل خفيف أو شديد، وغالبًا ما تكون النفاذية معتمدة على العمر، وتزداد مع تقدم حامليها في العمر.
Clinical relevance
تعد النفاذية والتعبيرية أساسيتين لتفسير معنى المتغيرة الجينية، لأن المتغيرة الموجودة في شخص سليم قد تكون غير مكتملة النفاذية بدلاً من أن تكون حميدة. يظهر التسلسل السكاني للبالغين غير المختارين أن بعض حاملي المتغيرات في جينات المرض يظلون غير متأثرين، مما يؤكد أن النمط الجيني لا يتنبأ دائمًا بالنمط الظاهري. يصف هذا المدخل المفاهيم كمرجع ولا يقدم تقديرات تنبؤية فردية، والتي تتطلب تقييمًا سريريًا رسميًا.
Epidemiology
تميل تقديرات النفاذية المستمدة من العائلات المحددة سريريًا إلى أن تكون أعلى من تلك التي تظهر عند ملاحظة نفس المتغيرات في مجموعات سكانية غير مختارة، لأن العائلات المتأثرة يتم تحديدها من خلال أفرادها المتأثرين. تكشف دراسات البنوك الحيوية الكبيرة ودراسات الإكسوم التي تفحص الأفراد بغض النظر عن حالة المرض عن نفاذية ظاهرية أقل لعدة متغيرات بمجرد تقليل تحيز التحديد.
History
تم تقديم مصطلحي النفاذية والتعبيرية في عشرينيات القرن الماضي (يُنسبان عادةً إلى أوسكار فوغت) لالتقاط الملاحظة بأن الأنماط الجينية لم تسفر دائمًا عن النمط الظاهري المتوقع. أصبحت المفاهيم ذات أهمية متزايدة مع ربط علم الوراثة الجزيئي لمتغيرات محددة بالاضطرابات وكشف أن نفس المتغيرة يمكن أن تتصرف بشكل مختلف بين الأفراد؛ وقد أدت الدراسات اللاحقة على نطاق الجينوم إلى زيادة الوعي بأن التحديد يشكل بقوة تقديرات النفاذية.
Debates
- كيف ينبغي تقدير النفاذية والإبلاغ عنها لمتغيرة ما؟
- النفاذية المستمدة من العائلات المتأثرة أعلى بشكل منهجي من النفاذية الملاحظة في المجموعات السكانية غير المختارة بسبب تحيز التحديد، لذا فإن التقدير المناسب يعتمد على السكان والاستخدام الذي يوضع فيه؛ ولا يزال التوفيق بين التقديرات القائمة على الأسرة والتقديرات القائمة على السكان يمثل مشكلة منهجية نشطة.
Key figures
- Oskar Vogt
- David N. Cooper
Related topics
Seminal works
- cooper-2013
- nussbaum-2016
Frequently asked questions
- ما الفرق بين النفاذية والتعبيرية؟
- النفاذية هي ما إذا كانت السمة تظهر على الإطلاق في شخص يحمل المتغيرة (مقياس الكل أو لا شيء، على مستوى السكان)، بينما التعبيرية هي مدى شدة أو شكل السمة بمجرد ظهورها؛ يمكن أن تكون المتغيرة عالية النفاذية ولكنها تختلف على نطاق واسع في التعبيرية.
- لماذا قد يحمل شخص ما متغيرة مرتبطة بالمرض ولكنه يظل بصحة جيدة؟
- بسبب النفاذية غير المكتملة - يمكن أن تتضافر الجينات المعدلة، والبيئة، والعمر، والجنس، والصدفة بحيث لا تنتج المتغيرة نمطًا ظاهريًا قابلاً للكشف في ذلك الفرد؛ ولهذا السبب فإن المتغيرة التي تُرى في شخص غير متأثر ليست حميدة تلقائيًا.