Genetikk
og arv

Dobbel helix: To komplementære strenges spiralform oppdaget av Watson og Crick i 1953 – basert på røntgendata fra Rosalind Franklin.

Baseparene: Fire baser – Adenin (A), Tymin (T), Guanin (G), Cytosin (C). A parer alltid med T, G alltid med C. Sekvensen er koden.

Mengde: Hvert menneskecelle inneholder ~3 milliarder basepar, fordelt på 23 kromosompar. Strukket ut: ~2 meter DNA per celle.

Gen: En DNA-sekvens som koder for et protein. Mennesket har ~22 000 gener – bare ~2% av DNA er proteinkodende.

1. arvelov – Segregasjon: Hvert individ bærer to alleler per gen. Ved kjønnscellendannelse (meiose) skilles allelene – hvert egg/sperm får ett allel.

2. arvelov – Uavhengig fordeling: Gener på ulike kromosomer fordeles uavhengig av hverandre. Gjelder ikke for koblede gener (på samme kromosom).

Dominant/recessiv: Dominant allel (stor bokstav, A) uttrykkes alltid. Recessivt allel (liten bokstav, a) skjules av dominant. aa = recessiv fenotype.

Monohybridkryss F2: Aa × Aa gir 3:1 ratio (3 dominant fenotype : 1 recessiv). Punnett-rute viser alle kombinasjoner.

Alleler: Ulike varianter av samme gen. Eks: blodtype-genet har allelene Iᴬ, Iᴮ og i. Kombinasjonen avgjør blodtype A, B, AB eller O.

Miljøets rolle: Identiske tvillinger har samme genotype men kan ha ulik fenotype (høyde, vekt, sykdom). Epigenetikk: miljø kan slå gener av/på uten å endre DNA.

Kodominans: Begge alleler uttrykkes – blodtype AB er kodominant (både Iᴬ og Iᴮ uttrykkes). Ingen er dominant over den andre.

Polygeni: De fleste menneskelige egenskaper (høyde, hudfarge, intelligens) styres av mange gener samtidig – ikke av ett enkelt gen.

Punktmutasjon: Ett enkelt basepar endres. Eks: HbS-mutasjonen i hemoglobin (A→T) gir sigdcelleanemi. En enkelt base kan endre alt.

Innsetting/sletting: En eller flere baser legges til eller fjernes. Forskyver leserammen – frameshift-mutasjon. Kan gjøre hele proteinet ubrukelig.

Årsaker: UV-stråling, kjemiske mutagener (tobakk), radioaktivitet, feil under DNA-kopiering. ~10⁹ kopieringer/dag i kroppen – de fleste repareres.

Effekter: Nøytral (ingen effekt), gunstig (sjelden – evolusjon!), skadelig (kreft, arvelidelse). 99% er nøytrale eller reparerte.

Diploid (2n) vs. haploid (n): Menneskeceller er diploide (2n=46 – 23 par). Kjønnsceller (egg, sperm) er haploide (n=23). Befruktning gjenoppretter 2n.

Crossing over: Under meiose I bytter homologe kromosomer deler med hverandre. Skaper ny kombinsajoner av alleler – rekombinasjon. Viktig for variasjon.

Kjønnskromosomer: XX = jente, XY = gutt. Y-kromosomet er lite og bærer SRY-genet (testisbestemmelse). X-bundne sykdommer: fargblindhet, hemofili.

Kromosom-anomalier: Downs syndrom = trisomi 21 (ett ekstra kromosom 21). Oppstår ved feil i meiose (non-disjunction). Vanligere ved høy mors alder.

Transkripsjon: DNA → mRNA. RNA-polymerase leser DNA og lager en komplementær mRNA-streng i cellekjernen. U erstatter T i RNA.

Den genetiske koden: Tre baser (kodon) = én aminosyre. 64 kodoner koder for 20 aminosyrer + 3 stoppkodoner. Koden er universell – lik i alle levende organismer.

Translasjon: mRNA → protein. Ribosomer leser mRNA-kodoner. tRNA bringer riktig aminosyre. Aminosyrene kobles til en polypeptidkjede.

Introns og exons: Hos eukaryote er bare exons proteinkodende. Introns klippes bort (splicing) før translasjon. Alternativ splicing → ulike proteiner fra ett gen.

Dominant arvegang: Én kopi holder (Aa = syk). Eks: Huntingtons sykdom, akondroplasi (dvergvekst). Forelder med sykdommen har 50% sjanse for å gi det videre.

Recessiv arvegang: To kopier trengs (aa = syk). Begge foreldre kan være bærere uten å vise symptomer. Eks: cystisk fibrose, PKU, sigdcelleanemi.

X-bundet arvegang: Gen på X-kromosomet. Gutter (XY) rammes oftere siden de ikke har en «backup»-kopi. Eks: fargblindhet (~8% av gutter), hemofili.

Genetisk testing: Fosterdiagnostikk (amniocentese), preimplantasjonsdiagnostikk (IVF), bærertesting, prediktiv testing (BRCA1/2 for brystkreft).

CRISPR-Cas9: Bakteriers naturlige immunforsvar mot virus. En guide-RNA leder Cas9-proteinet til riktig sted i DNA-et og kutter det. Nobelpris 2020 (Charpentier og Doudna).

Medisinske muligheter: Behandling av sigdcelleanemi og beta-thalassemi (godkjent 2023!). Mulige kurer mot HIV, kreft og arvelige blindhetsformer.

GMO og landbruk: Genmodifiserte organismer – virus-resistente avlinger, gullris (vitamin A), hornløse storfe. Debattert etisk og juridisk.

Etiske grenser: He Jiankui-skandalen (2018): CRISPR-redigerte menneskebabyer. Internasjonalt forbud mot kimbane-redigering. Vanskelige avveininger.