Концепцията за генна експресивност и пенетрантност. Стойността на единството на външната и вътрешната среда в развитието на организма


Пенетрация (пенетрация, лат. пенетрантис- проникващ, достигащ) - честотата или вероятността за проява на алел на определен ген при различни индивиди от сродна група организми (степента на проявление на алел в индивида се нарича експресивност). Правете разлика между пълна (алелът се появява при всички индивиди) и непълна пенетрантност (алелът се появява при някои индивиди). Повечето мутантни алели се характеризират с непълна пенетрантност. Проникването се изразява в % (пълна пенетрантност - 100%). Терминът "проникновение" е предложен от Н. В. Тимофеев-Ресовски през 1927 г.

Съществуващите дефиниции на този термин са двусмислени и често объркани. В медицината пенетрантността е делът на хората с даден генотип, които имат поне един симптом на заболяване (с други думи, пенетрантността определя вероятността от заболяване, но не и неговата тежест). Някои смятат, че пенетрантността се променя с възрастта, като например при болестта на Хънтингтън, но разликите във възрастта на началото на заболяването обикновено се приписват на променлива експресивност. Понякога пенетрантността зависи от фактори заобикаляща среда, например, с дефицит на G-6-PD.

Проникването може да бъде важно в медицинското генетично консултиране за автозомно доминантни заболявания. Здрав човек, един от чиито родители страда от подобно заболяване, от гледна точка на класическото наследство, не може да бъде носител на мутантния ген. Ако обаче вземем предвид възможността за непълно проникване, тогава картината е съвсем различна: външно здрав човек може да има непроявен мутантен ген и да го предаде на деца.

Генните диагностични методи могат да определят дали дадено лице има мутантен ген и да разграничат нормален ген от непроявяващ се мутантен ген.

На практика определянето на пенетрантността често зависи от качеството на изследователските методи, например с помощта на ЯМР могат да се открият симптоми на заболяването, които не са били открити преди.

От гледна точка на медицината генът се счита за проявен дори при асимптоматично заболяване, ако се открият функционални отклонения от нормата. От гледна точка на биологията генът се счита за проявен, ако нарушава функциите на организма.

Докато често се говори за пенетрантност и експресивност на автозомно доминантните заболявания, същите принципи се прилагат за хромозомни, автозомно рецесивни, Х-свързани и полигенни заболявания.

Проникването на алел е честотата на неговото проявление в популацията. Експресивността на алела е тежестта на неговото проявление в един индивид. При пълна алелна пенетрантност, чертата се наблюдава при всички индивиди от популацията. При непълна пенетрантност, признакът не се наблюдава при всички индивиди.

Проникването в генетиката е делът на индивидите с даден генотип, при които се проявява фенотипно. Ако заболяването не се прояви при всички индивиди от съответния генотип, те говорят за непълно проникване на гена.

От 23 чифта човешки хромозоми 22 двойкине се различават между мъже и жени и се наричат ​​автозоми. Наследяването на черти, дължащи се на гени, разположени в автозомите, не зависи от пола, не е свързано с пола. 23-тата двойка хромозоми определя пола на индивида: при жените и двете хромозоми от 23-та двойка (полови хромозоми) са еднакви - те се наричат ​​X хромозоми, при мъжете 23-тата двойка се състои от една X и една Y хромозома. Съответно, образуваните по време на оогенезата яйца са идентични по отношение на набора от хромозоми - те съдържат 22 автозоми и една Х хромозома.

сперматозоидите могат да съдържат, в допълнение към 22-те автозоми, или X- или Y-хромозома. В първия случай, по време на оплождането, X- и X-хромозомите ще се обединят, определяйки женския пол на зиготата, във втория - X- и Y-хромозомите, давайки мъжкия пол. Човешката Y-хромозома не съдържа гени, алелни на гените на X-хромозомата, следователно в мъжкия пол гените на X-хромозомата винаги се проявяват външно, независимо дали са доминантни или рецесивни (хемизиготност). При женския пол експресията на гени, свързани с Х хромозомата, се извършва както в случая на автозомните гени.
Видове наследяване на гениразположени върху автозоми и Х хромозоми, се наричат ​​съответно автозомни и Х-свързани.

По този начин, като се вземе предвид локализацията на гените и отношенията на доминиране, можем да различим четири основни вида наследство:
1) автозомно доминантно;
2) автозомно рецесивен;
3) свързан с Х хромозомата, доминиращ;
4) Х-свързан, рецесивен.

Идентифицирането на тези видове наследяваневъз основа на родословия и представлява задача на генеалогичен анализ.
някои гени, локализирани върху автозомите, могат да проявят ефекта си в различна степен в зависимост от пола - различно при мъжете или жените. Ако е засегнат предимно един пол, тогава това се нарича наследяване с ограничени полове. Например, такова унаследяване се наблюдава при подагра и пресенилна алопеция, при които са засегнати предимно мъже. Тази селективност на лезията се обяснява с действието на андрогените (мъжки полови хормони). Още Хипократ отбелязва, че „евнусите не боледуват от подагра и не оплешивяват“. При друг синдром, наследен като синдром на тестикуларна феминизация с ограничени полове, женският фенотип се формира с мъжки (46,XY) кариотип поради генна мутация, водеща до аномалии на андрогенните рецептори. И въпреки че генът е локализиран в автозомата, само мъжете страдат от това заболяване.

Характеристика наследствени чертиса тяхната различна изразителност и проникване. Тези термини са предложени от нашия изключителен генетик N.V. Тимофеев-Ресовски през 1925г.

Проникванее честотата или вероятността генът да бъде експресиран. Проникването е пълно или непълно. Твърди се, че пълна пенетрантност настъпва, ако доминантен ген в хетерозиготно състояние или рецесивен ген в хомозиготно състояние се проявяват при всяко лице, в чийто генотип се срещат. В някои семейства с доминираща черта понякога има "скачащи" поколения, т.е. някои индивиди от това поколение имат гена, но той не се проявява фенотипно. В такива случаи се говори за непълна пенетрантност на гена. Тези явления зависят както от генотипа на човека, така и от влиянието на средата, в която живее. Вероятността генът да бъде експресиран често се изразява като процент от болните носители. Общата пенетранция е 100%. При редица заболявания той е доста висок: с ретинобластом - 80%, със синдром на Гарднър - 84%, с отосклероза - 40%.

За тарифа пенетрантностможе да се използва така нареченият верижен метод на три поколения (в три поколения), особено при наличие на големи родословия. За целта се вземат предвид всички семейства от три поколения, произхождащи от пациенти с автозомно доминантно заболяване и имащи пациент в 3-то поколение, но по такъв начин, че да нямат общи междинни предшественици.

Преброено дял на междинните предци, което е проявило заболяването, и е свързано с общия брой на предците, резултатът е оценка на пенетрантност, която също се изразява като процент. Проникването е много важно понятие с голямо практическо значение. Познавайки проникването, човек може голям дялвероятността да се установи наличието или отсъствието на заболяването в субекта. Носителството на доминиращ ген без изразени признаци на заболяване при един от родителите може да се предположи, когато се открият случаи на доминантно заболяване в неговото потомство („скок в поколенията“).

Ген, който присъства в генотипа в количеството, необходимо за проява (1 алел за доминантни черти и 2 алела за рецесивни черти), може да се прояви като черта в различна степен в различни организми (експресивност) или да не се прояви изобщо (пенетратност ).

Променливост на модификацията (излагане на условия на околната среда)

Комбинативна вариабилност (влияние на други гени на генотипа).

изразителност- степента на фенотипна проява на алела. Например, алелите на кръвните групи AB0 ​​при хората имат постоянна експресивност (винаги се появяват при 100%), а алелите, които определят цвета на очите, имат променлива експресивност. Рецесивна мутация, която намалява броя на очните фасети в Drosophila, намалява броя на фасетите при различните индивиди по различни начини, до пълното им отсъствие.

Експресивността отразява естеството и тежестта на симптомите, както и възрастта на началото на заболяването.

Ако човек, страдащ от доминантно заболяване, иска да знае колко тежко ще бъде заболяването при детето му, което е наследило мутация, тогава той повдига въпроса за експресивността. С помощта на генна диагностика е възможно да се идентифицира мутация, която дори не се проявява, но е невъзможно да се предвиди обхватът на експресия на мутация в дадено семейство.

Променлива изразителност, до пълно отсъствиепроявите на гена могат да се дължат на:

Влиянието на гени, разположени в същия или в други локуси;

Въздействието на външни и случайни фактори.

Проникванее вероятността за фенотипна проява на даден признак в присъствието на съответния ген. Например, пенетрантността на вродена дислокация на тазобедрената става при хора е 25%, т.е. само 1/4 от рецесивните хомозиготи страдат от заболяването. Медико-генетично значение на пенетрантността: здрав човек, при който единият от родителите страда от заболяване с непълна пенетрантност, може да има неекспресиран мутантен ген и да го предаде на деца.

Определя се от процента на индивидите в популацията сред тези, които носят гена, в който се е проявил. При пълна пенетрантност доминантният или хомозиготно-рецесивен алел се появява при всеки индивид, а при непълна пенетрантност при някои индивиди.

Проникването може да бъде важно в генетичното консултиране за автозомно доминантни заболявания. Здрав човек, един от чиито родители страда от подобно заболяване, от гледна точка на класическото наследство, не може да бъде носител на мутантния ген. Ако обаче вземем предвид възможността за непълно проникване, тогава картината е съвсем различна: външно здрав човек може да има непроявен мутантен ген и да го предаде на деца.



Генните диагностични методи могат да определят дали дадено лице има мутантен ген и да разграничат нормален ген от непроявяващ се мутантен ген.

На практика определянето на пенетрантността често зависи от качеството на изследователските методи, например с помощта на ЯМР могат да се открият симптоми на заболяването, които не са били открити преди.

От гледна точка на медицината генът се счита за проявен дори при асимптоматично заболяване, ако се открият функционални отклонения от нормата. От гледна точка на биологията генът се счита за проявен, ако нарушава функциите на организма.

Полигенно наследяване

Полигенно наследяване- унаследяване, при което няколко гена определят проявата на една черта.

допълване- такова взаимодействие на гени, при което 2 или повече гена предизвикват развитието на даден белег. Например при хората гените, отговорни за синтеза на интерферон, са разположени на хромозоми 2 и 5. За да може човешкото тяло да произвежда интерферон, е необходимо поне един доминиращ алел да присъства едновременно на хромозоми 2 и 5. Нека обозначим гените, свързани със синтеза на интерферон и разположени на 2-ра хромозома - A (a) и на 5-та хромозома - B (c). Опции AABB, AaBB, AAVv, AaBv ще съответстват на способността на тялото да произвежда интерферон, а опции aavb, AAvv, aaBB, Aavv, aaBv - неспособност.



Видът на наследяване на черти, дължащи се на действието на много гени, всеки от които има само слаб ефект. Фенотипно проявата на полигенно детерминиран признак зависи от условията на околната среда. При потомците има непрекъсната серия от вариации в количественото проявление на такава черта, а не появата на класове, които ясно се различават по фенотипа. В редица случаи, когато един ген е блокиран, чертата изобщо не се проявява, въпреки полигенната си обусловеност. Това показва прагова проява на чертата.

Тъй като развитието на полигенните черти е силно повлияно от фактори външна среда, разкриването на ролята на гените в тези случаи е трудно.

ПолимеризъмНяколко гена действат на една и съща черта по същия начин. В същото време, когато се формира черта, няма значение коя двойка доминантни алели принадлежат, броят им е важен.

Например, цветът на кожата на човек се влияе от специално вещество - меланин, чието съдържание осигурява цветова палитра от бяло до черно (с изключение на червено). Наличието на меланин зависи от 4-5 двойки гени. За да опростим проблема, условно ще приемем, че има два такива гена. Тогава може да се изпише генотип на негър - АААА, генотип на белия - аааа. Светлокожите чернокожи ще имат генотип AAAa, мулатите - AAaa, светлите мулати - Aaaa.


Плейотропия- влиянието на един ген върху появата на няколко черти. Пример за това е автозомно доминантно заболяване от групата на наследствените патологии на съединителната тъкан. В класическите случаи лицата със синдром на Марфан са високи (долихостеномелия), имат удължени крайници, удължени пръсти (арахнодактилия) и недоразвита мастна тъкан. В допълнение към характерните промени в органите на опорно-двигателния апарат (удължени тръбни кости на скелета, хипермобилност на ставите), се наблюдава патология в органите на зрението и сърдечно-съдовата система, която в класическите версии представлява триадата на Марфан.

Без лечение, хората със синдром на Марфан често имат продължителност на живота от 30-40 години и смъртта настъпва поради дисектираща аневризма на аортата или застойна сърдечна недостатъчност. В страните с развито здравеопазване пациентите се лекуват успешно и доживяват до напреднала възраст. Сред известни исторически личности този синдром се проявява в A. Lincoln, N. Paganini, K.I. Чуковски (фиг. 3.4, 3.5).

епистаза- потискане от един ген на друг, неалелен. Пример за епистаза е "бомбайският феномен". В Индия са описани семейства, в които родителите са имали втора (AO) и първа (00) кръвна група, а децата им са имали четвърта (AB) и първа (00). За да има дете в такова семейство кръвна група АВ, майката трябва да има кръвна група В, но не и О. Установено е, че в системата за кръвна група АВО има рецесивни модификаторни гени, които потискат експресията на антигени. на повърхността на червените кръвни клетки и фенотипно човек проявява кръвна група О.

Друг пример за епистаза е появата на бели албиноси в черно семейство. В този случай рецесивният ген потиска производството на меланин и ако човек е хомозиготен за този ген, то без значение колко доминантни гени, отговорни за синтеза на меланин има, цветът на кожата му ще бъде албиотичен (фиг. 3.6) .




Синдром на Морис- Синдромът на нечувствителност към андроген (синдром на тестикуларна феминизация) се проявява чрез нарушения на сексуалното развитие, които се развиват в резултат на слаб отговор към мъжките полови хормони при индивиди с мъжки набор от хромозоми (XY). Терминът "синдром на тестисовата феминизация" е въведен за първи път от американския гинеколог Джон Морис през 1953 г.

Този синдром е най-известната причина за развитието на мъж като момиче или наличието на прояви на феминизация при момчета, които са родени с мъжки набор от хромозоми и нормални нива на полови хормони. Има две форми на андрогенна нечувствителност: пълна или частична нечувствителност. Децата с пълно изтръпване имат уникално женско външен види развитие, докато индивидите с частична форма могат да имат комбинация от женски и мъжки външни полови характеристики, в зависимост от степента на нечувствителност към андрогени. Честотата на заболеваемостта е приблизително 1-5 на 100 000 новородени. Синдромът на частична андрогенна нечувствителност е по-често срещан. Пълната нечувствителност към мъжките полови хормони е много рядко заболяване.

Заболяването се причинява от мутация в LA гена на Х хромозомата. Този ген определя функцията на андрогенните рецептори, протеин, който реагира на сигнали от мъжки полови хормони и предизвиква клетъчен отговор. При липса на активност на андрогенните рецептори няма да настъпи развитието на мъжките полови органи. Андрогенните рецептори са необходими за развитието на пубисното и аксиларното окосмяване, регулират растежа на брадата и дейността на потните жлези. При пълна андрогенна нечувствителност няма активност на андрогенните рецептори. Ако някои клетки имат нормален брой активни рецептори, това е синдром на частична андрогенна нечувствителност.

Синдромът се наследява с Х хромозомата като рецесивен признак. Това означава, че мутацията, която причинява синдрома, се намира на Х хромозомата. Според известна информация, по-специално, изследването на причините за гения на V.P. Ефроимсон, Жана д'Арк имаше синдром на Морис.

Плейотропно действие на гените

Плейотропно действие на гените- това е зависимостта на няколко черти от един ген, тоест многократното действие на един ген.

При Drosophila генът за бели очи едновременно влияе върху цвета на тялото, дължината, крилата, структурата на репродуктивния апарат, намалява плодовитостта и намалява продължителността на живота. Човек има известно наследствено заболяване - арахнодактилия ("паякови пръсти" - много тънки и дълги пръсти) или болест на Марфан. Генът, отговорен за това заболяване, причинява нарушение на развитието на съединителната тъкан и едновременно с това засяга развитието на няколко признака: нарушение на структурата на очната леща, аномалии в сърдечно-съдовата система.

Тези понятия са въведени за първи път през 1926 г. от N.V. Тимофеев Ресовски и О. Фогт, за да опишат различната проява на черти и гените, които ги контролират. изразителносте степента на изразяване (вариация) на една и съща характеристика в различни лицакоито имат гена, който контролира тази черта. Има ниска и висока изразителност. Помислете например за различната тежест на ринита (хрема) при трима различни пациенти (A, B и C) със същата диагноза ORI. При пациент А ринитът е лек („смъркане“), което позволява да се отпусне една носна кърпа през деня; при пациент B ринитът се изразява в средна степен(дневно 2-3 носни кърпички); Пациент С има висока степен на ринит (5-6 носни кърпички). Говорейки за изразителността не на отделния симптом, а на заболяването като цяло, лекарите често оценяват състоянието на пациента като задоволително или със средна тежест, или като тежко,

тези. в този случай концепцията за изразителност е подобна на концепцията за "тежестта на хода на заболяването".

Проникване- е вероятността за проява на една и съща черта при различни индивиди, които имат ген, който контролира тази черта. Проникването се измерва като процент на индивиди с определена черта от общ бройиндивиди, които са носители на гена, който контролира тази черта. 0 е непълен или пълен.

Пример за заболяване с непълна пенетрантност е същият ринит с 0RVI. Така че можем да предположим, че пациент А няма ринит (но има други признаци на заболяването), докато пациентите В и С имат ринит. Следователно в този случай пенетрантността на ринита е 66,6%.

Пример за заболяване с пълна пенетрантност е автозомно доминантно хорея на Хънтингтън(4r16). 0na се проявява главно при лица на възраст 31-55 години (77% от случаите), при други пациенти - на различна възраст: както през първите години от живота, така и на 65, 75 години и повече. Важно е да се подчертае, че ако генът за това заболяване се предаде на потомък от един от родителите, тогава болестта определено ще се прояви, което е пълна пенетранция. Вярно е, че пациентът не винаги оцелява до проявата на хорея на Хънтингтън, умира от друга причина.



Генокопирането и неговите причини
Генокопия (лат. генокопия) са сходни фенотипове, образувани под влиянието на различни неалелни гени.

Редица признаци, сходни по външна проява, включително наследствени заболявания, могат да бъдат причинени от различни неалелни гени. Това явление се нарича генокопия. биологична природагенокопията се състои във факта, че синтезът на едни и същи вещества в клетката в някои случаи се постига по различни начини.

Фенокопията - промените в модификацията - също играят важна роля в наследствената патология на човека. Те се дължат на факта, че в процеса на развитие, под влияние на външни фактори, може да се промени черта, която зависи от определен генотип; в същото време се копират черти, характерни за друг генотип.

Тоест това са едни и същи промени във фенотипа, причинени от алели на различни гени, както и възникващи в резултат на различни генни взаимодействия или нарушения на различни етапи от един биохимичен процес с прекратяване на синтеза. Проявява се като ефект на определени мутации, които копират действието на гените или тяхното взаимодействие.

Една и съща черта (група от черти) може да се дължи на различни генетични причини (или хетерогенност). Такъв ефект, по предложение на немския генетик Х. Нахтхайм, е получен в средата на 40-те години на ХХ век. заглавие генкопиране.Известни са три групи причини за генокопията.

Причини за първата групакомбинира хетерогенност, дължаща се на полилокус или действието на различни гени, разположени в различни локуси върху различни хромозоми. Например, 19 вида (подвида) мукополизахаридози са идентифицирани сред наследствените заболявания на метаболизма на сложните захари - глюкозоаминогликани. Всички видове характер

teriziruyutsya дефекти на различни ензими, но се проявяват със същите (или подобни) симптоми гаргоилен дисморфизъмили фенотипа на звънеца Квазимодо - главният герой на романа "Катедралата Нотр Дам" на класика на френската литература Виктор Юго. Подобен фенотип често се наблюдава при муколипидози (нарушения на липидния метаболизъм).

Друг пример за полилокус е фенилкетонурия. Сега, не само неговият класически тип, поради дефицит на фенилаланин-4-хидроксилаза (12q24.2), са идентифицирани и три атипични форми: едната е причинена от дефицит на дихидроптеридин редуктаза (4p15.1) и две повече са причинени от дефицит на пирувоилтетрахидроптерин синтетаза и тетрахидробиоптерин ензими (съответстващи на гени все още не са идентифицирани).

Допълнителни примери за полилокус: гликогенози (10 генокопи), синдром на Ellers-Danlos (8), неврофибраматоза на Recklinghausen (6), вроден хипотиреоидизъм (5), хемолитична анемия (5), болест на Алцхаймер (5), синдром на Bardet-Biedl (3) , рак на гърдата (2).

Причини за втората групаобединява интралокусната хетерогенност. Дължи се или на множествен алелизъм (виж Глава 2), или на присъствие генетични съединения,или двойни хетерозиготи, имащи два идентични патологични алела в идентични локуси на хомоложни хромозоми. Пример за последното е хетерозиготна бета-таласемия (11p15.5), резултат от делеции на два гена, кодиращи бета-вериги на глобини, което води до повишено съдържание на хемоглобин HbA 2 и повишено (или нормално) ниво на хемоглобин HbF .

Причини за третата групакомбинира хетерогенност, дължаща се на мутации в различни точки в един и същ ген. Пример е кистозна фиброза (7q31-q32), която се развива поради наличието на почти 1000 точкови мутации в гена, отговорен за заболяването. При обща дължина на гена за муковисцидоза (250 хиляди bp) се очаква да се открият до 5000 такива мутации в него. Този ген кодира протеин, отговорен за трансмембранния транспорт на хлоридни йони, което води до повишаване на вискозитета на секрецията на екзокринните жлези (потни, слюнчени, сублингвални и др.) и запушване на техните канали.

Друг пример е класическата фенилкетонурия, причинена от наличието на 50 точкови мутации в гена, кодиращ фенилаланин-4-хидроксилаза (12q24.2); общо се очаква да бъдат открити повече от 500 точкови мутации на гена при това заболяване. Повечето от тях възникват от полиморфизъм на дължината на рестрикционния фрагмент (RFLP) или полиморфизъм на тандемните повторения (VNTP). Установено: основната мутация на гена на фенилкетонурия в славянските популации е R408 W/

Плейотропен ефект

Споменатата по-горе неяснота в естеството на връзките между гените и чертите се изразява и в плейотропен ефектили плейотропно действие, когато един ген предизвиква образуването на редица белези.

Например, генът за автозомно рецесивна атаксия-телеангиектазия, или Синдром на Луис Бар(11q23.2) е отговорен за едновременното увреждане на поне шест телесни системи (нервна и имунна система, кожа, лигавиците на дихателните органи и стомашно-чревния тракт, както и конюнктивата на очите).

Други примери: ген Синдром на Bardet-Biedl(16q21) причинява деменция, полидактилия, затлъстяване, пигментен ретинит; ген на анемия Fanconi (20q13.2-13.3), който контролира активността на топоизомераза I, причинява анемия, тромбоцитопения, левкопения, микроцефалия, аплазия радиус, хипоплазия на метакарпалната кост на първия пръст, малформации на сърцето и бъбреците, хипоспадия, старчески петна по кожата, повишена чупливост на хромозомите.

Разграничаване на първична и вторична плейотропия. Първична плейотропияпоради биохимичните механизми на действие на мутантния ензимен протеин (например липса на фенилаланин-4-хидроксилаза при фенилкетонурия).

Вторична плейотропияпоради усложнения на патологичния процес, който се развива в резултат на първична плейотропия. Например, поради повишена хемопоеза и хемосидероза на паренхимните органи, пациент с таласемия развива удебеляване на костите на черепа и хепатолиенален синдром.

М

Николай Владимирович Тимофеев-Ресовски

генните взаимодействия, интералелните взаимодействия, сложността и разклонението на метаболитните процеси, в които участват протеини (ензими), кодирани от гени, определят комплексната специфичност на фенотипната проява на даден признак. Степента на изразяване на даден белег във фенотипа се нарича експресивност. (терминът е въведен от Н. В. Тимофеев-Ресовски през 1927 г.). Тя се разбира като степента на фенотипна проява на алел при различни индивиди. При липса на възможности за проява на знак, те говорят запостоянна изразителност. Например, алелите на системите за кръвна група AB0 при хората имат почти постоянна експресивност, а алелите, които определят цвета на очите при хората - променлив израз. Класически пример за променлива експресивност е проявата на рецесивна мутация, която намалява броя на очните фасети в Drosophila: различните индивиди могат да образуват различен брой фасети до пълно изчезване.

Експресивността се определя количествено.Честота на поява този знакв едно поколение се нарича пенетрантност (терминът е предложен от Н. В. Тимофеев-Ресовски през 1927 г.). Изразява се количествено като процент. Проникването е пълно (100% поява на чертата) и непълно (появата на чертата е по-малко от 100%).Например при хората пенетрантността на вродена дислокация на тазобедрената става е 25%, а пенетрантността на колобома на окото е около 50%.

Познаването на механизмите и естеството на експресивността е важно при медико-генетичното консултиране и при определянето на възможния генотип на фенотипно „здрави“ хора, чиито роднини са имали наследствени заболявания. Феномените на експресивност показват, че доминирането (проявлението на доминиращ алелен ген) може да бъде контролирано,разумно търсене на средства за предотвратяване на развитието на наследствени аномалии и патологично обременена наследственост при хората. Фактът, че един и същ генотип може да бъде източник на развитието на различни фенотипове е от съществено значение за медицината. Означава, че обременената наследственост не трябва непременно да се проявява в развиващ се организъм.В някои случаи развитието на болестта може да бъде предотвратено, по-специално чрез диета или лекарства.

известен същите промени във фенотипа, дължащи се на промени в алелите на различни гени - генокопи. Появата им е следствие от контрола на признака от много гени.Тъй като биосинтезата на молекулите в клетката, като правило, се извършва на много етапи, мутациите на различни гени, които контролират различни етапи на един биохимичен път, могат да доведат до същия резултат - отсъствие на крайния продукт от реакционната верига и следователно, същата промяна във фенотипа. И така, при хората са известни няколко форми на глухота, причинени от мутантни алели на три автозомни гена и един ген на Х хромозомата. Въпреки това, в различни случаи глухотата е придружена или от пигментен ретинит, или от гуша, или от аномалии във функцията на сърцето. Проблемът с генокопията е актуален и в медицинската генетика за прогнозиране на възможната проява на наследствени заболявания при потомството, ако родителите са имали подобни заболявания или аномалии в развитието.