유전질환 / 유전형식에 대해 알아보아요.

유전질환   /  유전형식

단일 돌연변이 유전자에 의한 질환

상염색체 우성 및 열성, X 연관 우성과 열성으로 나눌 수 있습니다. 변이 유전자가 이형 접합체 상태에서 증상을 유발하면 우성 형질을 나타내고, 동형 접합체 상태에서 증상을 유발하면 열성 형질을 나타냅니다. 

 

 

1. 상염색체 우성으로 유전되는 질환

대표적인 질환으로 연골 무형성증, Marfan 증후군, Crouzon(두개골 조기 유합증) 등의 골질환과 결절 경화증, 신경섬유종증,  헌팅턴병, 가족 고콜레스테롤혈증 등이 있습니다. 

 

   상염색체 우성 유전질환 가계의 특징 

1. 부모 중 한명이 환자일 때 자손에게 전달됩니다. 

2. 세대를 건너뛰지 않고 모든 세대에서 나타납니다. 

3. 남, 녀 모두에게서 나타납니다. 

4. 환자의 자손에게 전파될 확률은 50%이다. 즉, 환자 형제의 발병률은 1/2이 됩니다. 

5. 자연  돌연변이에 의해서 정상 부모로부터 질환을 가진 자손이 태어날 수도 있습니다. 

 

 

2. 상염색체 열성으로 유전되는 질환

대부분의 유전대사 이상 질환들이 이에 속하게 됩니다. 

1. 유전대사 이상 질환

   i. 당질 대사 이상 : 당원 축적증, 갈락토오스 혈증

   II. 아미노산 대사이상 : 페닐케톤뇨증, 호모시스틴뇨증, 단풍당뇨증

   III. 지질 대사 이상 : Gaucher 병, Tay-Sachs 병, Nieman-Pick 병, 이염성 백질 장애

2. 혈액 질환 : 판코니 빈혈, 낫적혈구 빈혈

3. 신경근 질환 : Werdnig-Hoffmann 병, 모세혈관 확장성 조화운동불능(ataxia telangiectasia) 

4. 피부 질환 : 색소 건피증(Xeroderma pigmentosum), 외배엽 형성 이상 (ectodermal dysplasia)

5. 내분비 질환 :  선천 부신 과다 형성 

 

  상염색체 열성 유전 질환 가계의 특징

1. 세대를 건너뛰어 나타나게 됩니다. 즉 환자의 형제에서 동일 질환이 발현 되는 경우가 많고, 환자의 부모나 부모의 형제들에서는 환자가 있는 경우가 별로 없습니다. 

2. 평균적으로 양쪽 모두 이형 접합체(heterozygote, 보인자)인 부모에서 출생하는 자손의 1/2은 보인자, 1/4은 환자가 됩니다. 

3. 남녀 모두에서 나타게 됩니다. 

4. 근친 결혼시 발생 빈도가 증가됩니다. 

 

3. X 연관 열성 유전으로 오는 질환

혈우병 A, B, 적록색맹, Duchenne 근육퇴행위축, Lesch-Nyhan 증후군, Hunter 증후군, Bruton 무감마글로불린혈증, G6PD 결핍증 등이 이에 속하게 됩니다. 

 

  X 연관 열성 유전 질환 가계의 특징

1. 남자에서 주로 증상이 나타나고 여자에서는 아주 드물게 증상이 나타납니다. 

2. 환자인 아버지에서 태어난 딸들은 모두 보인자가 되나 아들은 정상입니다. 즉, 아버지에게서 아들로 질환이 유전되지 않습니다. 

3. 어머니가 보인자인 경우 아들의 50%는 환자가 되고 딸의 50%는 보인자가 됩니다. 즉 보인자가 임신 때마다 이환된 남아를 출생할 확률은 25%입니다. 

4. 보인자인 어머니를 통해서 질환이 전달되므로 세대를 건너뛰어 환자가 발생될 수 있습니다. 

 

4. X 연관 우성유전으로 오는 질환

매우 드문 유전 형태로 저인산 구룻병(hypophosphatemic rickets),  incontinentia pigmenti 증후군이 이에 속합니다. 

 

  X 연관 우성 유전 질환 가계의 특징

1. 남녀 모두에서 질환이 나타나지만 x 염색체를 하나만 가지고 있는 남자에서 증상이 더 심하고 여자는 2개의 X 염색체중 하나는 대부분 정상 유전자를 가지므로 증상이 약합니다. 

2. 환자인 아버지에서 태어난 딸은 모두 이환되고 아들은 모두 정상입니다. 즉 아버지에게서 아들로 질환이 전달되지 않습니다. 

3. 세대를 건너뛰지 않고 모든 세대에서 나타납니다. 

 

다인자 유전 (Multifactorial inheritance) 

다인자 유전이란 한 개 또는 두 개 이상의 유전자와 환경적 요인들과의 상호작용에 의하여 질환이나 이상을 초래하는 유전형태입니다. 신경관 결손, 구개열, 구순열, 선천 고관절 탈구, 선천 비후성 유문 협착증 등의 대부분의 선천 기형과 본태 고혈압, 정신 분열증, 관상 동맥 심질환, 당뇨병 등의 성인기 질환과 알레르기 질환등이 여기에 속하게 됩니다. 

 단일 유전자 질환과 대표적으로 다른 점은 다음과 같습니다. 

1) 일차 친족(first-degree relatives, 부모, 형제 자매, 자손)에서 재발될 확률은 2~10%로 단일 유전자 질환보다 빈도가 낮습니다.

2) 재발률은 질환의 빈도와 관계됩니다. 

3) 일부 질환에서는 남녀의 발생 빈도에 차이가 있습니다. 이 때, 발생 빈도가 낮은 성에서 발병한 경우 다음 세대에서 재발될 확률이 더 큽니다. 

4) 일란성 쌍둥이에서 모두 동일 기형을 가지는 것은 아니지만, 이란성 쌍둥이에서보다 동일 기형을 가지는 일치율이 높습니다. 

5) 이환된 가족 수가 많을 수록 재발될 확률이 높아집니다. 즉, 한 가족에서 구개열을 가진 아이가 1명일 때는 다음 아기가 이환될 확률이 4%이지만 2명일 때는 9%가 됩니다. 

6) 기형의 정도가 심할 수록 그 질환이 자손에게 전달될 확률이 커집니다. 

 

사립체 유전 (Mitochondrial inheritance)

대부분의 유전자들을 핵 안의 염색체 상에 존재하지만 일부분은 세포질에 있는 사립체에 존재합니다. 이 사립체 유전체는 세포 호흡의 산화적 인산화에 관계하는 13개의 폴리펩티드와 2개의 rRNA, 22개의 tRNA의 유전자를 가지고 있습니다. 

 따라서 이 사립체 유전체에 변이가 생기면 세포의 ATP 생성에 장애가 오므로 뇌, 신경, 눈, 골격근과 같이 에너지 소모가 많은 장기 질환을 초래하게 됩니다. 사립체는 세포질에 존재하기 때문에 난자와 정자가 수정될 때 세포질은 난자에서 유래되므로 오직 모체로부터만 유전되며 현재 알려진 질환은 모체에서 아들이나 딸 모두에게 유전됩니다. 

 한 세포 안에는 수백 개 이상의 사립체가 존재하므로 질병 유전자를 가지고 있는 사립체 수의 구성에 따라 한 가족 내에서도 환자에 따라 증상이 다양하게 나타납니다. 

 대표적인 질환으로는 단백질 유전자 부호의 과오 돌연변이에 의한 질환으로 Leber 유전 안신경병증과 tRNA의 점 돌연변이에 의한 MERRF(myoclonic epilepsy with ragged red fibers)증후군, MELAS(mitochondrial myopathy, encephalopathy, lactic acidosis, and stroke like episode) 증후군이 있습니다. 또 사립체 유전자의 중복이나 결실에 의한 Kearns Sayre 병, Pearson 증후군, 만성 진행성 외안근 마비(chronic progressive external opthalmoplegia, CPEO) 등도 대표적인 사립체 유전 질환입니다.