Co se dědí po matce a co po otci? 10 mýtů o dědičnosti

Má dítě inteligenci po matce, plešatost po dědečkovi a rakovinu ob generaci? Genetická realita je zajímavější než rodinné poučky.

Z každého z 22 párů nepohlavních chromozomů získáváme obvykle jeden chromozom od matky a druhý od otce. U pohlavních chromozomů je přenos jiný: syn zpravidla dostane X od matky a Y od otce, dcera X od obou rodičů. Mitochondriální DNA se za běžných okolností dědí po matce. To ale neznamená, že polovinu vlastností máme „po mamince“ a druhou polovinu „po tatínkovi“. Většina běžných znaků a častých onemocnění vzniká souhrou mnoha genetických variant, prostředí a životního stylu. Proto obvykle nelze ukázat na jediného rodiče ani na jediný gen.

Co se dědí výhradně po matce a co po otci?

Takto probíhá běžný přenos chromozomů. Vzácnou výjimkou je například uniparentální disomie, kdy dítě získá oba chromozomy určitého páru od jednoho rodiče. Odhalit, odkud pochází chromozom, ještě neznamená vědět, jak bude dítě vypadat nebo jaké bude mít zdravotní riziko.

Mitochondriální DNA se u lidí za běžných okolností dědí po matce. Ve studii 11 035 trojic dítěte a rodičů se v sedmi trojicích objevil signál připomínající přenos od otce. Ve všech těchto případech ho vysvětlily úseky mitochondriální DNA vložené do jaderné DNA, ne skutečný přenos od otce [1].

Klasické zákony genetiky podle Mendela o dědičnosti znaků jsou u člověka spíše výjimkou

Základní Mendelovy principy přenosu alel stále platí a dobře popisují například dědičnost systému AB0 nebo řady vzácných genetických onemocnění. Ani krevní skupiny však nejsou vždy prostým příkladem jedné dominantní a jedné recesivní alely: v systému AB0 jsou alely A a B vůči sobě kodominantní (= obě tvoří funkční produkty) a obě jsou zároveň dominantní vůči alele 0. Schéma dědičnosti (tzv. Punnettův čtverec) proto může ukázat, jak se jednotlivé alely předávají, většinu běžných lidských vlastností ale nevystihuje. Ty zpravidla ovlivňuje mnoho genů společně s dalšími biologickými vlivy a prostředím.

Podobným známým příkladem je schopnost stočit jazyk do trubičky, která bývala ve školních učebnicích uváděna jako jednoduše dominantně dědičný znak. Pokud by ji však určoval jediný dominantní gen, jednovaječná dvojčata se stejnou DNA by se v této schopnosti neměla lišit. Ve studii z roku 1975 se přesto lišilo 8 z 28 párů jednovaječných dvojčat. Stočení jazyka proto není spolehlivým příkladem jednoduché mendelovské dědičnosti [2].

Mýtus 1: Dědí se inteligence po matce?

Pro tvrzení, že se inteligence dědí převážně po matce prostřednictvím chromozomu X, nemáme dobré důkazy. Velká genomová studie téměř 270 000 lidí identifikovala 205 oblastí genomu spojených s výsledky testů inteligence. Tyto oblasti nejsou omezeny na chromozom X a pocházejí od obou rodičů [3].

Na rozvoji kognitivních schopností se navíc podílí prostředí, vzdělávání, zdraví a další vlivy. Z genomu proto nelze jednoduše určit, „po kom“ je konkrétní člověk chytrý.

Mýtus 2: Po kom má dítě barvu očí? Určuje ji jeden gen?

Školní poučka, že hnědá barva je dominantní a modrá recesivní, je pouze hrubé zjednodušení. Dosud největší studie barvy očí našla 124 nezávislých genetických asociací v 61 oblastech genomu [4].

Proto může být výsledek méně předvídatelný, než naznačuje jednoduché Mendelovo schéma dědičnosti. Popsány byly i rodiny, v nichž měli dva modroocí rodiče hnědooké dítě. Samotná barva očí tedy nemůže potvrdit ani vyloučit biologické rodičovství [5].

Mýtus 3: Může mít dítě jinou krevní skupinu než rodiče?

Může. V běžném systému AB0 získává dítě jednu variantu genu od každého rodiče. Rodiče se skupinami A a B tak mohou mít dítě se skupinou A, B, AB, ale za určitých genotypů také 0. Naopak dva rodiče se skupinou 0 mají za standardních okolností dítě se skupinou 0 [6].

Vzácné varianty, například cis-AB nebo bombajský fenotyp, mohou vytvořit zdánlivou výjimku z obvyklých tabulek. Krevní skupina proto není testem otcovství; případný nečekaný výsledek patří nejprve k laboratornímu ověření [6, 7].

Mýtus 4: Dědí se plešatost po dědečkovi z matčiny strany?

Tato poučka je do jisté míry pravdivá, ale jako předpověď nefunguje. Nejsilnější známá oblast spojená s mužským typem plešatění leží na chromozomu X, který muž získává od matky. Většina známých rizikových oblastí však leží na nepohlavních chromozomech, které dědíme od obou rodičů.

Ve studii více než 52 000 mužů vysvětlovaly zkoumané běžné varianty na nepohlavních chromozomech mnohem větší část rozdílů v plešatění než varianty na chromozomu X [8]. Pohled na jednoho dědečka proto nestačí.

Mýtus 5: Dá se výška dítěte přesně spočítat podle rodičů?

Výška je silně geneticky ovlivněná, ale přesná předpověď z výšky rodičů možná není. Studie 5,4 milionu lidí identifikovala 12 111 běžných variant spojených s výškou. U osob evropského původu vysvětlovaly přibližně 40 % rozdílů ve výšce, v jiných populačních skupinách podstatně méně [9].

Orientační výpočet z výšky rodičů může nabídnout rozmezí, nikoli jistý výsledek: ve švédské populační studii měl odhad cílové výšky z výšky rodičů 95% interval zhruba ±10 cm [10]. Růst dítěte ovlivňují také výživa, zdravotní stav, hormony a podmínky během vývoje; jak silně prostředí působí, ukazuje například průměrná výška Jihokorejek, která za sto let vzrostla o 20,2 cm [11].

Mýtus 6: Dědí se povaha? Je vrozená, nebo získaná?

Osobnost nevzniká pouze výchovou ani pouze působením genů. Metaanalýza více než 100 000 účastníků odhadla, že genetické rozdíly vysvětlují v průměru kolem 40 % rozdílů v měřených osobnostních rysech [12].

Toto číslo neznamená, že 40 % povahy konkrétního člověka je „genetických“. Popisuje rozdíly mezi lidmi ve zkoumané populaci. Uplatňují se varianty zděděné od obou rodičů i individuální zkušenosti a prostředí.

Mýtus 7: Jsou dvojčata ob generaci?

Žádné univerzální pravidlo „ob generaci“ neexistuje. U dvojvaječných dvojčat může být rodinný sklon k uvolnění více vajíček; některé varianty v blízkosti genů FSHB a SMAD3 zvyšovaly v jedné velké studii relativní pravděpodobnost dvojvaječných dvojčat o 18 % a 9 % na příslušnou rizikovou alelu [13].

Muž může takovou dispozici předat dceři, přestože se u něj samotného nemůže projevit dvojitou ovulací. Rodokmen pak může vytvářet dojem přeskočené generace. Jednovaječná dvojčata se vyskytují přibližně ve 3 až 4 případech na 1 000 porodů a rodinně se opakují jen vzácně [14].

Mýtus 8: Dědí se leváctví po jednom z rodičů?

Leváctví se může v rodinách vyskytovat častěji, neřídí se však jednoduchým pravidlem a neexistuje jeden „gen pro leváctví“. Dosud největší genomová studie zahrnující více než 1,7 milionu lidí identifikovala 41 oblastí genomu spojených s leváctvím a dalších sedm spojených s obourukostí. Účinek každé jednotlivé varianty byl malý, takže leváctví je typickým komplexním znakem ovlivněným mnoha genetickými i negenetickými faktory [15].

Studie na dvojčatech odhadují, že genetické rozdíly vysvětlují přibližně čtvrtinu populačních rozdílů v preferenci ruky [16]. Ani jednovaječná dvojčata proto nemusí být obě praváci nebo obě leváci. Z toho, kterou rukou píší rodiče, tedy nelze spolehlivě předpovědět lateralitu dítěte.

Mýtus 9: Dědí se rakovina ob generaci?

Genetická varianta „nepřeskakuje“ generaci. Přeskočit může pouze viditelný projev nemoci, když člověk může dominantní patogenní variantu zdědit a předat dál, aniž u něj nádor vznikne. Tuto neúplnou pravděpodobnost projevu označujeme jako penetranci.

Je také důležité nezaměňovat dva různé údaje. Studie severských dvojčat odhadla dědivost (heritabilitu) rizika nádorových onemocnění jako celku na 33 % [17]. Naproti tomu u nositelek patogenní varianty BRCA1 dosáhlo v jedné prospektivní kohortě kumulativní riziko karcinomu prsu do 80 let 72 % [18]. První číslo popisuje rozdíly v populaci, druhé riziko ve vybrané skupině nositelek konkrétní predispozice. Nemoc v rodině tedy neznamená jistotu, že ji dostanete. Konkrétní riziko ale výrazně záleží na tom, o jakou nemoc a jakou variantu jde.

Mýtus 10: Nikdo v rodině to neměl, takže jsem v bezpečí?

Ne nutně. Rodinná anamnéza je důležitá, ale nemusí odhalit všechna genetická rizika. Rodiny mohou být malé, informace o příbuzných neúplné a někteří nositelé rizikové dominantní varianty nikdy neonemocní. Tomu se říká neúplná penetrance. Ve studii z americké biobanky Geisinger z Pennsylvánie téměř polovina dosud netestovaných nositelů patogenních variant BRCA1/2 s dostupnou osobní a rodinnou anamnézou nesplňovala tehdejší indikační kritéria pro testování. Tento výsledek nelze mechanicky převést na současná česká pravidla, ale ukazuje omezení samotné rodinné anamnézy [19]. Některé genetické změny navíc vznikají u dítěte nově (de novo): většinou už v zárodečných buňkách rodičů, častěji otce, výjimečně až během časného vývoje zárodku. V běžně vyšetřené DNA rodičů je proto nenajdeme. Každé dítě má v průměru asi 70 takových nových variant a jejich počet roste s věkem otce; naprostá většina z nich ale nemá známý zdravotní význam [20]. Při neobvykle časném, vzácném nebo závažném onemocnění může mít genetická konzultace smysl i bez nápadné rodinné anamnézy.

Co to znamená pro vás aneb kdy řešit genetiku?

Rodinná anamnéza je dobrý začátek, ale ne verdikt. Nemoc v rodině neznamená jistotu a její absence neznamená bezpečí. Tento článek nenahrazuje klinické posouzení.

Probrat vlastní i rodinnou anamnézu s lékařem nebo klinickým genetikem má smysl například při:

• i jediném výskytu některých nádorů v rodině, například nádoru vaječníku, vejcovodu či pobřišnice, nádoru prsu u muže nebo nádoru slinivky; význam závisí na přesné diagnóze a příbuzenském vztahu,
• některých nádorech diagnostikovaných v neobvykle mladém věku, u vás nebo u příbuzných,
• známé patogenní variantě v rodině,
• infarktu nebo velmi vysokém cholesterolu u mladého příbuzného,
• nevysvětleném onemocnění u dítěte.

Česká indikační kritéria u některých z těchto nádorů doporučují genetické vyšetření už u samotného nemocného; u nádoru vaječníku, vejcovodu či pobřišnice a u exokrinního nádoru slinivky, pokud nemocný zemřel bez vyšetření, i u jeho příbuzných prvního stupně [21]. Jde o důvod k rozhovoru s odborníkem, ne o automatický pokyn k testu; o postupu rozhoduje lékař podle diagnózy a příbuzenského vztahu.

Negativní rodinná anamnéza sama o sobě zárukou není. Samotná zvědavost ale také není automatickým důvodem k celogenomovému sekvenování. Rozsáhlejší vyšetření najde víc variant, včetně variant nejasného významu; taková varianta sama o sobě nemá vést ke změně péče [22]. Ani negativní výsledek testu nelze číst bez souvislostí: jinak se vykládá v rodině se známou variantou, jinak bez ní. Výklad proto patří odborníkovi. Kdy má celogenomové vyšetření smysl a kdy ne, rozebíráme v článku Kdy má smysl nechat si přečíst celý genom.

Poznámka ke genetickému vyšetření: před vyšetřením se má probrat jeho rozsah, možné nejasné či náhodné nálezy, dopad výsledku na příbuzné a nakládání s daty. Genetické údaje patří podle obecného nařízení o ochraně osobních údajů (GDPR) mezi zvláštní kategorie osobních údajů [23]. Rozsah vyšetření, jeho limity a způsob potvrzování nálezů se liší podle laboratoře a použité metody.

Časté otázky

Dědí se atopický ekzém?

Sklon ano. Děti dvou rodičů s atopickým onemocněním mají v souhrnných datech zhruba dvojnásobný poměr šancí (statistická míra, ne pravděpodobnost) na atopický ekzém než děti bez této rodinné zátěže [24]. Nejde o jistotu onemocnění. Na tom, zda jde o matku, nebo otce, nezáleželo.

Dědí se obezita?

Sklon k vyšší hmotnosti se dědí, osud ne. Příkladem variant jednoho genu s výrazným účinkem na hmotnost jsou varianty genu MC4R, které narušují jeho funkci. V jedné britské kohortě je nesl přibližně 1 člověk z 337 a nositelé vážili v 18 letech v průměru asi o 18 kg víc [25]; jde o výsledek této konkrétní kohorty.

Dědí se ADHD?

Genetice ADHD se podrobně věnujeme v samostatném článku Je ADHD dědičné?

Závěr

Chromozomy se dědí podle jasných pravidel, většina vlastností ne. Rodinné poučky berte s rezervou a rodinnou anamnézu jako začátek rozhovoru s lékařem, ne jako verdikt.

Literatura

1. Wei W, Pagnamenta AT, Gleadall N, et al. (2020). Nuclear-mitochondrial DNA segments resemble paternally inherited mitochondrial DNA in humans. Nat Commun 11:1740. DOI: 10.1038/s41467-020-15336-3.
2. Martin NG (1975). No evidence for a genetic basis of tongue rolling or hand clasping. J Hered 66(3):179-180. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a108608.
3. Savage JE, Jansen PR, Stringer S, et al. (2018). Genome-wide association meta-analysis in 269,867 individuals identifies new genetic and functional links to intelligence. Nat Genet 50(7):912-919. DOI: 10.1038/s41588-018-0152-6.
4. Simcoe M, Valdes A, Liu F, et al. (2021). Genome-wide association study in almost 195,000 individuals identifies 50 previously unidentified genetic loci for eye color. Sci Adv 7(11):eabd1239. DOI: 10.1126/sciadv.abd1239.
5. Mackey DA (2022). What colour are your eyes? Teaching the genetics of eye colour & colour vision. Edridge Green Lecture RCOphth Annual Congress Glasgow May 2019. Eye (Lond) 36(4):704-715. DOI: 10.1038/s41433-021-01749-x.
6. Chun S, Choi S, Yu H, Cho D (2019). Cis-AB, the blood group of many faces, is a conundrum to the novice eye. Ann Lab Med 39(2):115-120. DOI: 10.3343/alm.2019.39.2.115.
7. Soejima M, Koda Y (2023). FUT1 variants responsible for Bombay or para-Bombay phenotypes in a database. Sci Rep 13:17447. DOI: 10.1038/s41598-023-44731-1.
8. Hagenaars SP, Hill WD, Harris SE, et al. (2017). Genetic prediction of male pattern baldness. PLoS Genet 13(2):e1006594. DOI: 10.1371/journal.pgen.1006594.
9. Yengo L, Vedantam S, Marouli E, et al. (2022). A saturated map of common genetic variants associated with human height. Nature 610(7933):704-712. DOI: 10.1038/s41586-022-05275-y.
10. Luo ZC, Albertsson-Wikland K, Karlberg J (1998). Target height as predicted by parental heights in a population-based study. Pediatr Res 44(4):563-571. DOI: 10.1203/00006450-199810000-00016.
11. NCD Risk Factor Collaboration (NCD-RisC) (2016). A century of trends in adult human height. eLife 5:e13410. DOI: 10.7554/eLife.13410.
12. Vukasović T, Bratko D (2015). Heritability of personality: a meta-analysis of behavior genetic studies. Psychol Bull 141(4):769-785. DOI: 10.1037/bul0000017.
13. Mbarek H, Steinberg S, Nyholt DR, et al. (2016). Identification of common genetic variants influencing spontaneous dizygotic twinning and female fertility. Am J Hum Genet 98(5):898-908. DOI: 10.1016/j.ajhg.2016.03.008.
14. van Dongen J, Gordon SD, McRae AF, et al. (2021). Identical twins carry a persistent epigenetic signature of early genome programming. Nat Commun 12:5618. DOI: 10.1038/s41467-021-25583-7.
15. Cuellar-Partida G, Tung JY, Eriksson N, et al. (2021). Genome-wide association study identifies 48 common genetic variants associated with handedness. Nat Hum Behav 5(1):59-70. DOI: 10.1038/s41562-020-00956-y.
16. Medland SE, Duffy DL, Wright MJ, et al. (2009). Genetic influences on handedness: data from 25,732 Australian and Dutch twin families. Neuropsychologia 47(2):330-337. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2008.09.005.
17. Mucci LA, Hjelmborg JB, Harris JR, et al. (2016). Familial risk and heritability of cancer among twins in Nordic countries. JAMA 315(1):68-76. DOI: 10.1001/jama.2015.17703.
18. Kuchenbaecker KB, Hopper JL, Barnes DR, et al. (2017). Risks of breast, ovarian, and contralateral breast cancer for BRCA1 and BRCA2 mutation carriers. JAMA 317(23):2402-2416. DOI: 10.1001/jama.2017.7112.
19. Manickam K, Buchanan AH, Schwartz MLB, et al. (2018). Exome sequencing-based screening for BRCA1/2 expected pathogenic variants among adult biobank participants. JAMA Netw Open 1(5):e182140. DOI: 10.1001/jamanetworkopen.2018.2140.
20. Jónsson H, Sulem P, Kehr B, et al. (2017). Parental influence on human germline de novo mutations in 1,548 trios from Iceland. Nature 549(7673):519-522. DOI: 10.1038/nature24018.
21. Výbor Společnosti lékařské genetiky a genomiky ČLS JEP (2024). Aktualizovaná indikační kritéria pro genetické testování dědičných nádorových syndromů (schváleno 9. 10. 2024). Dostupné z: slg.cz.
22. Richards S, Aziz N, Bale S, et al. (2015). Standards and guidelines for the interpretation of sequence variants: a joint consensus recommendation of the American College of Medical Genetics and Genomics and the Association for Molecular Pathology. Genet Med 17(5):405-424. DOI: 10.1038/gim.2015.30.
23. Nařízení Evropského parlamentu a Rady (EU) 2016/679 (obecné nařízení o ochraně osobních údajů), čl. 4 bod 13 a čl. 9. EUR-Lex.
24. Ravn NH, Halling AS, Berkowitz AG, et al. (2020). How does parental history of atopic disease predict the risk of atopic dermatitis in a child? A systematic review and meta-analysis. J Allergy Clin Immunol 145(4):1182-1193. DOI: 10.1016/j.jaci.2019.12.899.
25. Wade KH, Lam BYH, Melvin A, et al. (2021). Loss-of-function mutations in the melanocortin 4 receptor in a UK birth cohort. Nat Med 27(6):1088-1096. DOI: 10.1038/s41591-021-01349-y.