Genetika čovjeka

**Genetika čovjeka** ili **humana genetika** nauka je o pojavama i procesima biološkog nasljeđivanja recentnog čovjeka i njegovih neposrednih predaka, od molekulske i ćelijske do populacijske i evolucijske razine.  
 Genetika čovjeka buhvata razna preklapajuća  područja sa drugim naukama, kao što su:  „klasična genetika“, citogenetika, molekulska genetika, biohemijska genetika, genomika, populacijska genetika, razvojna genetika, klinička genetika, genetička konsultacija i druge  srodne interaktivne  naučne oblasti.
Pripadajuća istraživanja u humanoj genetici mogu  biti korisna jer mogu odgovoriti na pitanja o ljudskoj prirodi, „normalnim“ stanjima zdravlja i razumijevanju  bolesti i razvoju djelotvornih tretmana bolesti, tj. o najopćijim i najdetaljnijim biološkim aspektima ljudskog života. Ovaj članak opisuje samo početne sadržaje genetike čovjeka, a za ostala njena područja upućuje na linkove pripadajućih nauka i pojmova.

## Terminologija
**Antropogenetika** (grč. ἄνϑρωπος - *ánthrōpos* = čovjek + γενετικός - *genetikós* = izvor, izvorno, porijeklo) je gotovo napušteni sinonim za genetiku čovjeka (*humana genetika*, *ljudska genetika*). Antropogenetika se izvorno i poimala kao dio biologije koji  proučava procese i pojave biološkog nasljeđivanja i promenljivosti čovjeka.

Ovaj termin se pojavio u ranim fazama razvoja genetike, kada se odnosio na morfološko-anatomska svojstva,  u proučavanjima ljudskih jedinki, rodoslova ili populacija. Kasnije se značajnije održao u populacijsko-genetičnim istraživanjima *[[antropologija|"antropoloških]]* *[[osobina|karaktera"]]* kao ondašnjih genetičkih markera genetičke strukture populacije.

U najvećem dijelu naučne zajednice,  pojam antropogenetika (en. *anthropogenetics*) se pretežno odnosi na evoluciju čovjeka (antropogenezu), pri čemu se ne razdvajaju pojmovi koji definiraju određene **procese** i **[[nauka|nauke]]** koje ih proučavaju. Posebnu zbrku u toj ublasti je unijelo  novo shvatanje (starog) termina  filogenetika. Izvorne definicije antropogenetike se još uvijek održavaju u biologiji, medicini. Isti smisao ovaj termin ima i u njemačkom i  francuskom jeziku, kao i u sadržajima baza podataka, knjiga i časopisa iz pripadajuće oblasti (*Acta anthropogenetica*, naprimjer).

## Pojmovnik osnovnih obilježja genoma
***[[Alel]]i** (alelni geni, alelogeni, alelomorfi) su mutantne varijante jednog gena koje redovno zauzimaju istu poziciju (lokus) na pripadajućem hromosomu i uvijek se tiču genetičke determinacije istog fenotipskog svojstva (ili više – uvijek istih – svojstava). Općenita je pojava da aleli nastaju mutacijom izvjesnog ishodišnog gena (“divljeg tipa”), odnosno sekundarnim, tercijarnim (itd) izmjenama genetičkog koda tako nastalih mutanata.
***[[Centromera]] ili kinetohor** (primarna konstrikcija) je suženi region hromosoma u kojem je i mjesto njegovog prikopčavanja za poluniti diobenog vretena tokom mitoze i mejoze.  Ima stalnu lokaciju u hromosomu, određujući omjer dužine hromosomskih krakova (koji je osnovni kriterij u njihovoj klasifikaciji; vidi: Hromosom).
***[[Citogenetika|Citogenetička]]** (hromosomska) mapa pokazuje raspored genskih lokusa na hromosomu.
***Delecija** (deficija) je strukturna hromosomska mutacija koja se ispoljava u nedostatku jednog dijela određenog hromosoma.
***Duplikacija** je strukturna hromosomska mutacija u kojoj se određeni segment nekog hromosoma javlja u dvostrukoj količini.
***[[Fenotip]]** je skup ostvarenih pojedinačnih, kombiniranih ili sveukupnih individualnih  svojstava, na molekulsko–biološkoj, biohemijsko–fiziološkoj, razvojnoj, morfološko–anatomskoj, etološkoj (itd) razini. Ovaj pojam se odnosi i na skupinu organizama sa izvjesnim zajedničkim svojstvom ili svojstvima, koja su određena istim genotipom, odnosno genotipovima. U najopćijem smislu, to je sveukupnost onoga što se može uočiti ili zaključiti o nekoj individui – izuzimajući njenu genetičku supstancu.
***[[Gen]]**, u klasičnom smislu, je osnovna organizaciona i funkcionalna jedinica genetičkog materijala, koja zauzima specifičnu, obligatno – fiksnu, poziciju (lokus) u genomu ili određenom hromosomu. To je hereditarna jedinica koja:
–    ima jedan ili više specifičnih fenotipskih  efekata,
–    može mutirati u različite alelne forme,
–    rekombinira sa drugim istovjetno definiranim organizaciono–funkcionalnim cjelinama genetičkog materijala.
Prepoznatljive su tri glavne klase gena:
*	*strukturni geni koji se transkribuju u iRNK* i (preko nje) zatim translatiraju u polipeptidni lanac,
*	*strukturni geni koji se transkribuju u molekule r[[RNK]] ili tRNK*, a koje su direktno funkcionalno upotrebljive, i
*	*regulatorni geni koji se ne transkribuju, ali služe kao sajtovi prepoznavanja za enzima* ili duge proteine koji su uključeni u DNK replikaciju i transkripciju.
Iako nijedna od uobičajenih definicija gena ne iscrpljuje punu prirodu njegove strukture i funkcije, u terminima operacionalizacije pojma, najčešće su njegove slijedeće odrednice.
–    *Cistron* je ona količina genetičkog materijala koja kodira jednu kompletnu “zrelu”  tRNK, rRNK ili polipeptidni lanac. Ako je prisutan, cistron uključuje dijelove prethodnog i slijedećeg kodirajućeg regiona (“lider” i “tejler”), kao i interkonektirajuće sekvence (introne) između kodirajućih (egzona).
–	*Muton* je najmanja količina genetičke informacije koja, nakon izmjene (alteracije), mijenja genetički kod (korespondirajući sa jednim nukleotidom).
–	*Rekon* je najmanja jedinica genetičkog materijala koja može ući u rekombinaciju, korespondirajući sa susjednim parom nukleotida – u cis (ovostranoj, tj. istostranoj) poziciji.

***Genetička – [[genska mapa]]** je grafički prikaz linearnog rasporeda (relativnih pozicija) mutabilnih mjesta na hromosomu, zasnovan na eksperimentalnim rezultatima genetičke rekombinacije. Preciznije uzevši, to je mapa relativnih pozicija gena na DNK molekulama (hromosoma ili plazmida) i njihove međusobne udaljenosti, mjerene relativnom frekvencijom  rekombinativne vezanosti ili fizičkim jedinicama.
***[[Genetički kod]]** (genetička šifra) je parcijalno ili sveukupno uputstvo za neposrednu realizaciju genetičke informacije – biosintezu strukturnih i (ili) regulatornih (enzimskih) proteina. Sadržano je u redoslijedu azotnih baza nukleinskih kiselina (DNK i RNK) i predstavlja specifično kodirano uputstvo za kompoziciju  redoslijeda aminokiselina, od čije vrste, broja i rasporeda ovisi strukturna i funkcionalna osobenost njihovih polimera – bjelančevina. Prema tome, redoslijedom azotnih baza u DNK (ili RNK) šifriran je monomerni (aminokiselinski) sastav odgovarajuće bjelančevine. Jedno “slovo” genetičkog koda je jedna heterociklična (azotna) baza, triplet (kodon) je “riječ”, a sintetizirani protein je “rečenica” i smisao genetičke poruke, koji se ostvaruje u procesu njene transkripcije i translacije.
***[[Genom]]** je  kompleks nasljednog materijala sadržan u haploidnoj hromosomskoj garnituri i reproducibilnim organelama, odnosno skup nasljednih informacija koje nosi jedan gamet. Genom predstavlja cjelovit osnovni genski sastav datog živog sistema, gdje su pojedinačno zastupljeni svi geni.
***[[Genotip]]** je (alelo)genski sastav nasljednog materijala određenog živog sistema (ćelije, individue). Pojam se istovremeno odnosi i na sveukupnost prisutnih genetičkih faktora i na genetičke determinatore pojedinih fenotipskih svojstava i njihovih mogućih kombinacija.
***Genski lokus** je specifično – stalno – mjesto na hromosomu, tj. u lancu DNK molekula, na kojem je pozicioniran određeni gen, odnosno jedna od njegovih alternativnih varijanti (alelogena).
***[[Heterohromatin]]** je termin koji opisuje  permanentno visoko kondenziran genomski region – bez genetičke ekspresije. Može biti konstitutivni ili fakultativni.
***Hromatide** su autoreplicirajuće kopije hromosoma (hromonêmê). Termin se obično upotrebljava u njihovom opisu prije separacije u subsekventnim ćelijskim diobama.
***Hromomera** je intenzivnije obojena granula u hromatidi, osobito uočljiva tokom ćelijskih dioba (zbog permanentno intenzivnije spiralizacoije hromoneme).
***Hromonema** je hromosomski konac, tj. kompleksna tvorevina DNK i proteinske komponente hromosoma, koja čini  hromatidê i hromonêmê).
***[[Hromosom]]** je diskretna jedinica genoma, koja nosi (najčešće) mnoštvo gena. Svaki hromosom sadrži veoma dugu molekulu DNK–dupleksa i aproksimativno jednaku masu proteina. Vidljiv je kao morfološki entitet samo tokom ćelijske diobe. Svaki hromosom ima stalnu relativnu dužinu u genomu, (eventualno prisutne) heterohromatične segmente, oblik i (alelo)genski sastav.
***[[Hromosomska garnitura]]** je karakteristični skup hromosoma neke ćelije, organizma ili pripadajuće vrste. Odlikuje se stalnim brojem, veličinom, oblikom i specifičnim sastavom individualnih hromosoma. Organizam (vrstu) karakteriziraju dva osnovna tipa hromosomske garniture: diploidna (=2*n*; u somatskim ćelijama) i haploidna  (= *n*; u gametima).
***Idiogram** je idealizirana dijagramska reprezentacija nekog hromosoma ili haploidne hromosomske garniture određene organske vrste ili infraspecijske biosistematske kategorije. Njegova konstrukcija se bazira na mjerenju svakog hromosoma u nekoliko ili mnogo metafaznih mitotičkih figura. Tom prilikom se određuje totalna dužina hromosoma i relativna dužina njihovih krakova, pozicija centromere, sekundarnih konstrikcija i heteropiknotičnih segmenata itd.
***Inverzija** je strukturna hromosomska mutacija koja nastaje usljed obrtanja pojedinih segmenata unutar hromosoma (za 180°), što rezultira obrnutim rasporedom lokusa na mutiranoj sekvenci.
***Kariogram** je grafički prikaz hromosomske garniture, u kojem su hromosomi svrstani u homologne parove i (obično) poredani po njihovoj dužini.
***[[Kariotip]]** je cjeloviti ćelijski, individualni ili specijski  hromosomski komplement (vizueliziran u toku mitoze). Isti pojam, uključujući i termin “kariotipizacija”, se (nerijetko ali nekorektno) upotrebljava i za opis fotomikrografije hromosoma individue raspoređenih u standardnom formatu pokazujući broj, veličinu i oblik svakog hromosoma. Kariotip je, dakle postojeće stvarno stanje hromosomskog seta, a konvencionalno sistematizirani grafički (fotografski) prikaz, odnosno opis njegove strukture označava se kao kariogram.
***Monosomija** je jedna od numeričkih hromosomskih mutacija, a ispoljava se kao nedostatak jednog od homolognih hromosoma iz očekivane (normalne) disomije.
***Nulosomija**  je numerička hromosomska mutacija ispoljena kao nedostatak oba homologa u očekivanom (normalno disomičnom) paru hromosoma.
***Polisomija** obuhvata relativno široku skupinu numeričkih hromosomskih mutacija, koja uključuje teorijski moguće stupnjeve (trisomija, kvadrisomija itd)
***Sajt** (engl. *site* – mjesto, lokacija) je pozicija koju zauzima (tačkasta ili sekvencijska) mutacija unutar nekog cistrona.
***Satelit** (trabant) je kratki distalni (subterminalni) hromosomski segment koji je je  od glavnine hromosoma (ostatka “some”) pripadajućeg hromosoma odvojen tankim hromosomskim filamentom – sekundarnom konstrikcijom (drškom satelita). Satelitna DNK sadrži mnoge (identične ili srodne) tandemske ponavljajuće sekvence kratkih baznih repetitivnih jedinica.
***Sekundarna konstrikcija** – sekundarno suženje je tanki hromosomski filament (od minimalno spiralizirane hromoneme) posmatranog hromosoma koji povezuje odvojene hromosomske segmente (uključujući i satelit) sa ostatkom hromosoma. Za razliku od primarne konstrikcije (centromere), nema aktivnu ulogu u kinetici hromosoma tokom ćelijskih dioba. Budući da hromonema sekundarnog suženja učestvuje u formiranju jedarceta označava se i kao nukleolarni organizator (organizator nukleolusa).
***Telomera** je prirodni terminalni dio hromosomskih završetaka. Njene DNK sekvence sadrže jednostruko ponavljajuće jedinice sa isturenim jednolančanim krajem koji može formirati petlju.
***Translokacija** je relativno česta strukturna hromosomska mutacija – pojava nenormalnog razmještaja pojedinih di¬jelova unutar hromosoma (transpozicija) ili njihovog premještanja na neki drugi hromosom).
***Trisomija** je numerička hromosomska mutacija koju karakterizira pojava viška jednog homologa u očekivanoj normalnoj poziciji (disomičnog) hromosomskog para.

## Genetička varijacija i metodi istraživanja
Nasljeđivanje  većine svojstava kod  ljudi se zasnivaj na  mendelovskom (Gregor Mendel) modelu nasljeđivanja. Mendel je eksperimentalno dokazao  da nasljeđivanje ovisi o  diskretnim  jedinice nasljeđivanja, pod nazivom *faktori*, koje se od prve decenije XX stoljeća definiraju kao  geni.

Postignute rezultate genetika čovjeka je ostvarila primjenom specifičnih metoda na četiri osnovne razine:
*analiza rodoslova (*genealoški metod*)
*međusobna komparacija blizanaca (*blizanački* ili *gemelološki metod*)
*citogenetička analiza, i
*molekulsko-genetička analiza.         
### Analiza rodoslova
**Analiza rodoslova** (*genealogija*) je klasični metod genetičke analize, koji je svoju vjerodostojnost sačuvao i do modernih genetičkis istraživanja. Pojedine kombinacije u distribuciji fenotipova i genotipova u nekoliko sukcesivnih generacija, u humanoj genetici nadomještava hendikep eksperimentalnog ukrštanja kod drugih vrsta organizama.
*Prvi korak u proučavanju mehanizma nasljeđivanja određene osobine posmatrane osobe označene kao  *proband* (*index case*: ispitanik = *propositus*; ispitanica = *proposita*) je analiza distribucije te odlike u porodici (*family*), koja obuhvata par roditelja i njihovo potomstvo (porod, *sibship*). Porod (potencijalno) čine braća i sestre (*siblings*, *sibs*), a pojam rođaci (*kindred*) opisuje srodničke odnose među istogeneracijskim i sukcesivnogeneracijskim pripadnicima (istih ili srodnih) porodica. Rodoslov (pedigre,*heredogram*) je grafički prikaz srodničkih veza među rođacima, odnosno među porodicama proučavanog genealoškog stabla.
*Prikaz rodoslova (*rodoslovlje*, *rodoslovna karta*, *heredogram*) je dijagram koji pokazuje predačko-potomačke odnose u distribuciji  genetički kontroliranih osobina u kraćem ili dužem nizu generacija posmatrane porodice. Kvadratićima se označavaju muškarci, a kružićima - žene. Osoba od koje počinje proučavanje rodoslova označava se (strelicom →‎). Generacije odgovarajućeg reda se označavaju (lijevo) rimskim brojevima, a pripadajuće osobe arapskim (u pripadajućem – generacijsom redu prikaza).  Ako uključene osobe nemaju proučavano svojstvo, unutrašnjost (muških) kvadratića i (ženskih) kružića ostaje prazna, a posjedovanje tog svojstva se označava bojenjem tih standardiziranih oznaka. Nosioci gena neispoljene osobine se označavaju polovičnim bojenjem svoga znaka (vidi priloženi heredogram).

Ovi grafički prikazi rodoslova se koriste u otkrivanju mnogih genetičkih kontroliranih bolesti. A pedigre se također može koristiti kako bi utvrdili šanse roditelja da imaju potomstvo sa specifičnim osobinama.

Četiri različita modela nasljeđivanja  osobina se mogu prepoznati analizom  rodoslovnog grafikona: 
*autosomno dominantno,
* autosomno recesivno, 
*X-vezano, i
*Y-vezano. 
Na ovaj način se može prikazati i djelimična  penetrantnost  nekog gena. Ona se procjenjuje  procenatom fenotipskog  ispoljavanja  datog genotipa u bar nekom  stepenu pune funkcije gena koji  kontrolira promatranu osobinu.

Inbriding ili parenje  između usko srodnim  organizmim, također se može predstaviti (dvostrukom poveznom linijom među supružnicima). Pedigre-karte kraljevskih i carskih porodica često imaju visok stepen inbrdinga, jer je za plemstvo bilo uobičajeno i poželjno da sklapaju brak sa pripadbnikom  kraljevske loze. Genetički savjetnici obično koriste ovaj metod da pomogne zaineresiranom paru u procjeni rizika od bolesti i poremećaja u njihovom budućem potomstvu.

### Blizanački metod
Gemelološki metod je i u savremenim humano–genetičkim istraživanjima osnovni, najznačajniji i najšire primjenjivani način procjene heritabilnosti fenotipskih svojstava. Međutim, i na nekim drugim nivoima genetičke analize mogu se dobiti značajni podaci o relativnom učešću nasljednih faktora u determinaciji individualne varijacije. Teorijski gledano, čak ni jednojani blizanci, već neposredno nakon diobe zigota (a naročito u kasnijim stadijima ontogneze), fenotipski nisu apsolutno identični.

Komparativna analiza serije parova jednojajnih i dvojajnih blizanaca ima široku primjenu u humanoj genetici, posebno kada je riječ o procjeni stupnja heritabilnosti pojedinih odlika individualnog fenotipa. 
*Jednojajni (*monozigotni*, *identični*) blizanci, kao što je poznato, nastaju "spontano",  diobom normalnog zigota (jedna jajna ćelija oplođena jednim spermatozoidom) tokom prvih brazdanja zigotne ćelije, što rezultira dvojnim ili multiplim porodom. Pošto su, u suštini, članovi istog klona, ovakvi blizanci (po pravilu) imaju identičan genotip (pa, prema tome, i isti spol).
*Dvojajni (*dizigotni*, *neidentični*, *fraternalni*) blizanci su rezultat razvića dva ili više istovremeno (ili gotovo istovremeno) nastala normalna zigota (svaka od jajnih ćelija je oplođena posebnim spermatozoidom). Vjerovatnoća genetičke sličnosti ovakvih blizanaca (teorijski) je ravna vjerovatnoći genotipske sličnosti braće i sestara koji nisu blizanci. Ddrugim riječima, dvojajni blizanci su (gotovo) istovremeno rođeni "obični" potomci istih roditelja.

U determinaciji zigotnosti (istospolnih) blizanaca primjenjuje se nekoliko distinktivnih kriterija. Osnovna diferencijalna odlika embriogeneze jedno– i dvojajnih blizanaca je njihovo razviće u jednoj, odnosno dvije plodne ovojnice (sa odgovarajućim brojem posteljica); treba konstatovati, međutim, da su, u tom pogledu, registrovani i izuzeci. Svi jednojajni blizanci su monohorionični, a dizigotni mogu biti monohorionični i višehorionični. Svi monohorionični blizanci su jednojajni, a među bihorioničnim odnos dizigotni – monozigotni iznosi približno 3:1.

U postembrionskom razvoju zigotnost blizanaca istog spola se određuje proučavanjem sličnosti i razlika, s obzirom na niz kvalitativnih, nedvojbeno genetički određenih, osobina. Heritabilnost tih odlika je također određena gemelološkim metodom. Prema tome, ovaj metod je istovremeno (osnovni) put procjene heritabilnosti posmatranih komponenti individualnog fenotipa i (na bazi vlastitih dostignuća) jedan od elementarnih načina determinacije zigotnosti blizanaca.

Inače, u široj svjetskoj populaciji, blizanci se rađaju jednom u oko 90 poroda, a među živorođenim blizancima je registriran omjer od oko 70% dvojajnih i 30% jednojajnih. Respektirajući tu polaznu činjenicu, a prema *Hellinovom zakonu*, očekivana relativna frekvencija multiplih poroda među novorođenčadima iznosi:
trojki: 1/902 (=1 na 8.100),  četvorki:  1/903 (=1 na729.000), a petorki: 1/904 (=1 na 65,610.000).
#### Procjena heritabilnosti
Individualna bioraznolikost je jedna od najuočljivijih odlika svekolikog čovječanstva. Tu činjenicu dovoljno jasno ilustruje pominjani podatak da u cjelokupnoj ljudskoj populaciji (preko sedam milijardi ljudi) nije moguće naći dvije apsolutno identične osobe. Traganje za izvorima individualne varijacije i objašnjenje njenih fenomena spadaju u esencijalne probleme humanogenetičkih istraživanja.

Poznato je da ukupnu fenotipsku raznolikost individua (Vf) u nekoj posmatranoj grupi (potencijalno) određuju dvije kompleksne sfere činilaca: genetički (Vg – nasljedni) i negenetički (tj. faktori unutrašnje sredine i spoljne okoline: Ve), te efekti njihove interakcije (Vge). Pojednostavljeno, ta pojava se može opisati izrazom:

*V<sub>f</sub>* = *V<sub>g</sub>* + *V<sub>e</sub> + *Vge.

U analizi svake unutargrupne, odnosno individualne varijacije, kao nezaobilazno pitanje se postavlja problem odnosa genetičkih i negenetičkih faktora u njenoj determinaciji. Relativni udio nasljednih činilaca u determinaciji individualnih razlika po jednoj ili više fenotipskih osobina obuhvata pojam – **[[heritabilnost]]**. Kvantitativni pokazatelj (procenat, proporcija, koeficijent) heritabilnosti izvjesne osobine, pritom, nije mjera nasljednosti tog svojstva na nivou individua, nego je relativna procjena genetički kontrolisanog dijela ukupnih fenotipskih razlika među jedinkama u posmatranoj grupi.
##### Heritabilnost kvalitativnih svojstava
Relativni udio genetičkih faktora u determinaciji kvalitativne varijacije procjenjuje se uporednom analizom konkordantnosti i diskordantnosti u parovima serija jednojajnih i dvojajnih blizanaca. Konkordantni su oni blizanci koji posjeduju istu fenotipsku varijantu određene osobine (*A–A*, *a–a*), dok se diskordantni, u tom pogledu, međusobno razlikuju (*A*–*a* , *a*–A*).

Relativno raznorodne varijante iskazivanja stupnja heritabilnosti kvalitativnih fenotipskih svojstava, a na osnovu rezultata gemelološke analize, obuhvataju tri osnovna oblika. Pokazatelj  stupnja genetičke determiniranosti kvalitativnih osobina može biti:     
*(1) proporcija, 
*(2) procenat i 
*(3) koeficijent odnosa nasljednih i nenasljednih činilaca u kontroli fenotipskog ispoljavanja takvih [[osobina|oznaka]].
     
Slijede primjeri standardnih obrazaca za izračunavanje pomenutih parametara. Simboli su peuzeti iz izvornih formula.
<br>*'1**.**1**:
<br>''H''  = (''q<sub>m</sub>'' – ''q<sub>d</sub>'')/(1 – ''q<sub>d</sub>'');
<br>''H'' – heritabilnost 
<br>''q<sub>m</sub>'' – proporcija konkordantnih monozigotnih blizanaca
<br>''q<sub>d</sub>''  – proporcija konkordantnih dizigotnih blizanaca (Holzinger 1929);
<br>**1**.**2**:
<br>''h''  = (% ''konk MZ'' – % ''konk DZ'')/(100 – % ''konk DZ'');
<br>''h'' – heritabilnost 
<br>% ''konk MZ'' – procenat konkordantnih monozigotnih blizanaca
<br>% ''konk DZ'' – procenat konkordantnih dizigotnih blizanaca   (Osborn, 1959);
                                                                                                                          
**1**.**3**: 
<br>''G/E''  = (''% disk DZ'' – ''% disk MZ'')/''% disk MZ'';	
<br>''G/E'' – relativni odnos nasljednih i nenasljednih činilaca u determinaciji posmatranog svojstva 
<br>''%disk MZ'' – procenat diskordantnih monozigotnih blizanaca
<br>''%disk DZ'' – procenat diskordantnih dizigotnih blizanaca
(Stern 1960).

===== Heritabilnost kvantitativnih svojstava ===== 
Zbog kompleksnije (genetičke i sredinske) kontrole fenotipskog ispoljavanja kvantitativnih [[osobina]], procjena njihove heritabilnosti nailazi na mnoge objektivne poteškoće. Međutim, u humanoj genetici je razrađen čitav niz specijalnih varijanti komparativno–analitičkog posmatranja kontinuirane varijacije u serijama jedno– i dvojajnih blizanaca. Procjena heritabilnosti kvantitativnih fenotipskih svojstava temelji se na posmatranju:
*(**1**) apsolutnih intraparskih razlika,
*(**2**) intraparske varijacije, 
*(**3**) koeficijenta intraparske korelacije.
Ovdje će biti saopćeno nekoliko općeprihvaćenih obrazaca za procjenu heritabilnosti kvantitativnih osobina po pomenutim analitičkim varijantama (simboli su po izvornim formulama).
***Apsolutne intraparske razlike** su najmanje pouzdano polazište za procjenu heritabilnosti, a mogu se aplicirati po jednoj od slijedećih formula:
**1**.**1**:
<br>''H<sub>t</sub> = (M<sub>1</sub><sup>2</sup> – M<sub>2</sub><sup>2</sup>)/M<sub>1</sub><sup>2</sup>'';
<br>''H<sub>t</sub>'' – indeks genetičke determiniranosti metričkih karaktera
<br>''M<sub>1</sub>'' – srednja apsolutna intraparska razlika u seriji monozigotnih blizanaca
<br>''M<sub>2</sub>'' – srednja apsolutna intraparska razlika u seriji dizigotnih blizanaca
(Cavalli – Sforza, Bodmer 1999);
<br>**1**.**2**: 
<br>''T =  (f – i)/i'';
<br>''T'' – odnos efekata nasljeđa i sredine u determinaciji posmatranog svojstva
<br>''f'' – srednja apsolutna intraparska razlika u seriji jednojajnih blizanaca
<br>''i''  – srednja apsolutna intraparska razlika u seriji dvojajnih blizanaca
(Holzinger 1929, Stern 1960).
***Analiza intraparske varijacije** predstavlja znatno pouzdaniji metod procjene relativnog učešća genetičkih faktora u determinaciji unutargrupne promjenljivosti kvantitativnih fenotipskih svojstava; ovim putem, pokazatelji heritabilnosti nekog ovakvog karaktera mogu se naći primjenom dva osnovna obrasca:
**2**.**1**:
<br>''H''  = (''V<sub>dz</sub> – V<sub>mz</sub>)/V<sub>dz</sub>''; 
<br>''V = Σx<sup>2</sup>/2n'';
<br>''H'' – procjena stepena genetičke određenosti posmatrane varijacije
<br>''V<sub>dz</sub>'' – varijansa intraparskih razlika u seriji dizigotnih blizanaca
<br>''V<sub>mz</sub>'' – varijansa intraparskih razlika u seriji monozigotnih blizanaca
<br>''x'' – apsolutna intraparska razlika
<br>''n'' – broj parova blizanaca
(Cavalli – Sforza, Bodmer 1971, Harrison et al. 1964);
<br>**2**.**2**:
<br>''1 – h  =  (V<sup>A</sup> – V<sup>T</sup>)/V<sup>A</sup>'';
<br>''h'' – heritabilnst
<br>''V<sup>A</sup>'' – varijansa intraparskih razlika u seriji monozigotnih blizanaca koji su rasli odvojeno
<br>''V<sup>T</sup>'' – varijansa intraparskih razlika u seriji monozigotnih blizanaca koji su rasli zajedno
(Harrison et al. 1964).
***Koeficijent unutarparske korelacije** nekog kvantitativnog svojstva jedan je od najpouzdanijih pokazatelja stupnja njegove heritabilnosti; dva odabrana izraza predstavljaju primjere mogućeg pristupa pomenutoj analizi:
**3**.**1**:
<br>''t<sup>2</sup>'' = ''a<sub>i</sub><sup>r</sup>/(1 – a<sub>i</sub><sup>r</sup>'');
<br>''t'' – odnos efekata genetičkih i sredinskih faktora u determinaciji posmatrane varijacije
''<br>a<sub>i</sub><sup>r</sup>'' – koeficijent intraparske korelacije u seriji monozigotnih blizanaca koji su rasli odraslih odvojeno
(Muller 1925);
''<br>**3**.**2**:
''<br>t<sup>2</sup>''  = (r<sub>i</sub> – r<sub>f</sub>)/(1 – r<sub>i</sub>);
''<br>t'' – odnos efekata genetičkih i negenetičkih faktora u determinaciji posmatrane varijacije
<br>''r<sub>i</sub>'' – koeficijent intraparske korelacije u seriji monozigotnih blizanaca
<br>''r<sub>f</sub>''  – koeficijent intraparske korelacije u seriji dizigotnih blizanaca
(Harrison 1929).

Procjene heritabilnosti odabranih svojstava (na bazi prethodnih obrazaca) prikazane su u narednim tabelama.




== Modeli nasljeđivanja kvalitativnih svojstava ==
===Autosomno dominantno nasljeđivanje ===

Autosomne [[monogensko nasljeđivanje|monogenske]]  dominantne  osobine su pod kontrolom alela jednog  [[gen]]a, tj. genskog lokusa, izuzimajući  one sa [[spol]]nih  [[hromosom]]a na autosome. Nazivaju  se dominantnim, jer je samo  jedna nihova kopija (alel),  od bilo roditelja, dovoljna za ispoljavanje u potomstvu. To znači da jedan od roditelja također mora imati istu osobinu, ukoliko nije došlo do nove  [[mutacija|mutacije]]. Primjeri autosomno dominantnih osobina i poremećaja su [[Huntingtonova bolest]] i [[Ahondroplazija]] i druga svojstva iz narednih priloga.

===Autosomno recesivno nasljeđivanje ===

[[Autosom]]no recesivne osobine su primjer nasljeđivanja za „normalna“ svojstva, [[bolest]]i ili poremećaje koji se prenose familijarnim  putem. Za ispoljavanje takvih obilježja ili bolest koja u [[genotip]] u su neophodne dvije kopije odgovarajućih alela (po jedan od svakog roditelja). Njihovi [[gen]]i  su locirani na ne-[[spol]]nim [[hromosom]]ima. Zato što su potrebno dva alela za ispoljavanje ovih osobina, mnogi ljudi ne znajući mogu biti nosioci bolesti. Iz perspektive evolucije, a recesivna bolest ili osobina može ostati skrivena tokom nekoliko generacija prije [[fenotip]]ske ekspresije. Primjeri autosomno recesivnih [[osobina|svojstava]]  i poremećaja su  [[albinizam]], [[cistična fibroza]] i [[Tay-Sachsova bolest]].

== [[Spolno vezano nasljeđivanje]] == 
X-vezani geni se nalaze na dijelu X [[hromosom]]a, koji nema rekombinacijski segment sa [[Y hromosom]]om. X-vezane gene,  baš kao autosomni,  imaju i dominantne  i recesivne osobine. Kompletno Y-vezani geni su oni koji se nalaze na nerekombinirajućem dijelu Y-na.
=== X-vezano nasljeđivanje===
Recesivna poremećaji X-vezani recesivni poremećaji  se rijetko pojavljuju kod [[žena]], a obično samo kod [[muškarac]]a. To je zato što muškarci svoje X hromosome  i sve  pripadajuće [[gen]]e nasljeđuju od majčinske strane. Očevi svojim sinovima proslijeđuju samo samo Y, tako da se X-vezane osobine ne mogu prenositi sa oca na sina. Muškarci ne mogu biti nosioci gena za recesivne  X-vezane osobine, jer oni imaju samo jedan X hromosom, tako da će se kod njih pojsviti bilo koja X-vezana osobina majke.

Žene ispoljavaju  X-vezana [[osobina|svojstva]] samo kada su homozigotne, a postaju nosioci kada su heterozigoti.  X-vezano dominantno nasljeđivanja će pokazati isti fenotip i kao heterozigot i kao homozigoti. Baš kao i X-vezano nasljeđivanja nema proslijeđivanja sa oca na sina, što ga razlikuje od [[autosom]]nog nasljeđivanja. Jedan od primjera jX-vezanih osobina je [[Coffin-Lowry sindromom]], koji je uzrokovan [[mutacija|mutacijom]] u [[gen]]u [[ribosom]]nog [[protein]]a. Ova mutacija izaziva skeletne i  kraniofacijalne abnormalnosti, mentalnu retardaciju  i nizak rast.

X [[hromosom]]i  [[žena]] prolaze  kroz proces poznat kao X inaktivacija. X inaktivacije nastaje kada je jedan od dva X hromosoma kod žena  gotovo u potpunosti inaktiviran. Važno je da se ovaj proces dogodi, jer bi suprotnom slučaju  žena proizvodila dva puta veću količinu X-[[protein]]a od normalne. Mehanizam za X inaktivaciju se javlja tokom embrionalne faze razvoja. Za osobe s poremećajima poput [[trisomija X|trisomije X]], u kojoj genotip ima tri X hromosoma, inaktiviraju se  svi ostali  X hromosomi, sve dok je aktivan samo jedan X hromosom. Muškarci sa [[Klinefelterov sindrom|Klinefelterovim sindromom]], koji imaju dodatni X hromosom, također prolaze kroz X inaktivaciju, tako  da u potpunosti imaju aktivan samo jedan X hromosom.

=== Y-vezano nasljeđivanje===
Y-vezano nasljeđivanje se javlja kada je odgovarajući [[gen]] lociran na tom [[hromosom]]u preko čijih gene se takva svojstva prenose na potomstvo. Kompletno Y-vezano nasljeđivanje imaju one osobine čiji se genski lokusi ne nalaze na segmentu Y-hromosoma koji ima homologni segment na X. Takvi geni i osobine se označavaju i kao ''holandrični''.

Budući da se Y hromosom  može pojaviti samo u muškaraca, Y-vezane osobine su prelaze samo sa oca na sina. Testis-određujući faktor  (''TDF''), koji se nalazi na Y hromosomu, određuje muškost pojedinaca. Pored gena za nasljeđivanje muškosti, u Y-hromosom nema drugihili je nekoliko upitnih  Y-vezanih [[osobina|karakteristika]].

== Citogenetički metodi ==
=== Kariotip i kariogram ===
Već je ustaljena praksa u kojoj se za svakodnevnu upotrebu, veoma često i isto tako pogrešno brkaju neki osnvni pojmovi [[citogenetika|citogenetike]].



====Kariotip====
Kariotip je skup svih hromosoma u jednoj [[hromosomska garnitura|hromosomskoj garnituri]], [[ćelije (biologija)|ćeliji]] i [[organizam|organizmu]]. Istim pojmom je obuhvaćen i karakteristični [[genom]] određene [[vrsta|vrste]] [[život|živih]] bića.  U praksi je (pogrešno) izveden termin **kariotipizacija**, koja podrazumijeva prepariranje hromosoma i izradu **kariograma**.

====Kariogram====
**Kariogram**  je slika svih hromosoma u [[metafaza|metafazi]] [[mitoza|mitoze]]. Kariogram  je, dakle, grafička ili foto prezentacija  „totalne sume svih hromosoma [[ćelija (biologija)|ćelije]] opisanih u terminima njihove morfologije“ (Chiarugi, 1933).

Savremeni kariogrami se formiraju na osnovu fotografija snimljenih pod [[optika|optičkim]] [[mikroskop]]om, a parovi homolognih [[hromosom]]a  se sortiraju po padajućem nizu njihove dužine i položaju [[centromera|centromere]]. 
Analiza kariotipa i kariograma  također može biti od koristi u kliničkoj genetici, zbog mogućnosti  dijagnosticiranja strukturnih i numeričkih  hromosomskih poremećaja

====Idiogram====
**Idiogram*' je idealizirani grafički ili foto prikaz  haploidne [[hromosomska garnitura|hromosomske garniture]].  „Idealizacija“ se postiže na osnovu mnogostrukih mjerenja i brojanja hromosoma u različitim [[jedro|jedrima]] i [[organizam|organizmima]], a prema standardiziranim kriterijima. 
U idiogramu  su [[hromosom]]i  poredani na osnovu ukupne dužine i položaja [[centromera|centromere]].

*[[Citogenetika|Citogenetička]] analiza je značajno usavršena diferencijalnim bojenjem pojedinih hromosomskih segmenata. Giemsa  (*G*) trake (*bandovi*),  na primjer, se koriste za otkrivanje [[delecija]], [[insercija]], [[duplikacija]], [[inverzija (genetika)|inverzija]], te [[translokacija]]. *G-banding*-om  se dobija slika hromosoma sa svjetlim i tamnim trakama – jedinstvenim  za svaki hromosom. *FISH*  ([[fluorescentna * in situ* hibridizacija]]), može se koristiti za posmatraju delecija, insercija i translokacija. *FISH* koristi fluorescentne sonde da se vežu za specifične sekvence hromosoma koji će emitirati jedinstvenu fluorescenciju njihove boje.

== Molekulska genetika ==
=== Genomika ===


[[Genom]]ika se  odnosi na područje [[genetika|genetike]] koje se bavi strukturnim i funkcionalnim istraživanjem  genoma.  Proučava sve [[DNK]] [[molekula|mlekule]] sadržane u [[organizam|organizmu]] ili [[ćelije (biologija)|ćeliji]], uključujući i nuklearnu i  [[mitohondrija|mitohondrijsku]]  [[DNK]]. U ljudskom genomu je ukupna količina  gena u [[hromosom]]ima obuhvata preko tri milijarde nukleotida Aprila  [[2003]].,  Projekat humanog genoma (*Human Genome Project'') je uspio sekvencirati svu ljudsku  DNK, otkrivši da je humani genom sastavljen od oko 20.000 protein-kodirajućih gena.

## Populacijska genetika
Populacijska genetika  je grana evolucijske biologije koja istražuje prostornu i vremensku promjenljivost genetičke strukture populacije, odnosno procese koji uzrokuju promjene u frekvenciji alela i genotipova u populaciji,  na osnovu modela  mendelovskog (Gregor Mendel) nasljeđivanja. 
Četiri su različite snage koje mogu uticati na promjene frekvencije gena u populaciji:
* prirodna selekcija, 
*mutacije, 
*izolacija (tok gena, migracije) i
* genetički drift. 
Populacija se može definirati kao prostorno i vremenski određen  skup istovrsnij organizama. U procjeni različitih pokazatelja genetičke strukture populacije općeprihvaćen je model genetičke ravnotrže u populaciji. Temeljne postulate tog obrasca postavili su Hardy i Weinberg (1908.), koji se naširoko koriste u procjeni očekivane frekvencije gena i genotipova u proučavanoj  populaciji.
### Hardy-Weinbergov  princip

Hardy-Weinbergovo  načelo glasi da  populacija ne  evoluira  ako se frekvencije gena i genotipova ne mijenjaju  u nizu sukcesivnih generacija.  Definiralo
je uvjete pod kojim se održava genetička ravnoteža u populaciji:

•	Svaka jedinka u populaciji ima podjednaku šansu da se pari sa bilo kojom  jedinkom (suprotnog spola) u pripadajućoj populaciji;

•	Prilikom tog parenja svaki gamet jedne jedinke ima podjednaku šansu da se spoji sa bilo kojim gametom jedinke suprotnog spola;

•	Iz dva prethodna uvjeta, proističe da svaki gamet u populaciji ima podjednaku šansu da se spoji sa bilo kojim gametom u istoj populaciji.

*Pored toga, za održavanje genetičke ravnoteže (ekvilibrijuma) u populaciji neophodno je odsustvo evolucijskih faktora koji je remete (selekcija, mutacije, izolacija i genetički drift).

## Mitohondrijska DNK
Osim jedarne DNK, ljudi (kao i skoro svi  eukarioti) imaju i mitohondrijsku DNK. Mitochondrije,  "moćne kuće"  ćelije imaju svoju DNK. Mitohondrije se naslijeđuju od  majke pa se njena DNK  često koristi za praćenje majčinske linije porijekla (vidi:  mitohondrijska Eva/Hava). Mitohondrijska DNK je duga samo 16KB  i kodira funkciju 62 gena. 

### Geni i spol
### X-vezana svojstva
----
Spolna  povezanost  fenotipske ekspresije nekog alela  odnosi se na hromosomsku konstituciju osobe.  Ovaj način nasleđivanja se bitno  razlikuje  od nasljeđivanja autosomnih osobina,  gdje oba spola imaju istu vjerojatnost nasljeđivanja promatranog svojstva.  Budući da ljudi imaju mnogo više gena na X nego na  Y hromosomu, postoji mnogo više X-vezanih osobina nego holandričnih (Y-vezanih).
Međutim, žene nose dva ili više kopija X hromosoma, što dovodi do porasta potencijalno štetnih doza X-vezana gena.

Za korekciju ove neravnoteže, sisara ženke sisara su razvile jedinstven mehanizam „kompenzacijske doze“. Konkretno, putem procesa zvanog „X-hromosom inaktivacija“ (XCI), kod ženki sisara jedan od njihova dva X-a djeluju na složen i vrlo koordiniran način.

## Modeli nasljeđivanja odabranih svojstava
### X-vezana svojstva

### Autosomna svojstva sa jednostavnijim nasljeđivanjem
(Vidi: Oligogensko nasljeđivanje)

### Hendikepirajuće  promjene

## Reference

## Povezano
*Genetika
*Mendelovska genetika egzofenotipa čovjeka
*Interakcija gena
*Hromosomska garnitura
*Hromosom
*Autosomno nasljeđivanje
*Spolno vezano nasljeđivanje

## Vanjske veze
* Human Genome Project 
* How many Genes do humans have? 
* Human Genetics Video (website critique)
* OMIM Online Mendelian Inheritance in Man