Penetranz und Expressivität

Penetranz ist der Anteil der Träger eines Genotyps, die das Merkmal tatsächlich zeigen. Bei vollständiger Penetranz erkranken alle Träger, bei unvollständiger nur ein Teil. Expressivität beschreibt, wie stark sich das Merkmal bei den Betroffenen ausprägt. Beide erklären, warum ein Risiko-Allel kein Urteil ist.

PENETRANZ UND EXPRESSIVITÄT Penetranz der Anteil der Träger, der das Merkmal zeigt Beispiel: 3 von 10 Trägern zeigen das Merkmal, 7 bleiben gesund. Expressivität wie stark es sich bei den Betroffenen zeigt von leicht (links) bis stark (rechts) Ein Risiko-Allel ist deshalb kein Urteil: Träger bleiben oft gesund.

Penetranz

Trägt jemand einen bestimmten Genotyp, heißt das nicht, dass das Merkmal auch erscheint. Penetranz misst, bei welchem Anteil der Träger es das tut. Bei manchen seltenen Erbkrankheiten ist sie nahezu vollständig. Bei den meisten häufigen Risikovarianten, etwa ApoE-ε4 für Alzheimer, ist sie niedrig: Viele Träger erkranken nie, viele Erkrankte tragen die Variante gar nicht.

Expressivität

Selbst wenn ein Merkmal erscheint, kann es unterschiedlich stark ausfallen. Diese Bandbreite heißt Expressivität. Dieselbe Variante kann bei einer Person kaum auffallen und bei einer anderen deutlich. Alter, weitere Gene, Umwelt und Zufall verschieben das Bild. Penetranz fragt ob, Expressivität fragt wie stark.

Warum das für Risiko-Befunde zählt

Die meisten genetischen Risiken, die Genome darstellt, haben niedrige Penetranz. Ein erhöhtes relatives Risiko bedeutet eine verschobene Wahrscheinlichkeit, kein festgelegtes Ergebnis. Deshalb ist ein Befund ein Anhaltspunkt für Aufmerksamkeit und Lebensstil, keine Diagnose. Genome zeigt den Genotyp; was er bedeutet, hängt von Penetranz und Kontext ab.

Was Genome misst. Genome nennt einen Genotyp. Unvollständige Penetranz ist der Grund, warum eine Risikovariante oft nicht zur Erkrankung wird. Die Einordnung liefert der jeweilige Artikel.

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Quellen

  1. 1Cooper et al., 2013 Where genotype is not predictive of phenotype: towards an understanding of the molecular basis of reduced penetrance in human inherited disease. Human Genetics 132:1077–1130. doi.org/10.1007/s00439-013-1331-2
  2. 2Chen et al., 2016 Analysis of 589,306 genomes identifies individuals resilient to severe Mendelian childhood diseases. Nature Biotechnology 34:531–538. doi.org/10.1038/nbt.3514