Цитологические и генетические карты хромосом — АНТИ-РАК

Генетические и цитологические карты хромосом.

В
настоящее время уже не требует
доказательств утверждение, что практически

все
реакции организма (нормальные и
патологические) определяются

индивидуальным
генотипическим фоном. Именно это –
уникальность набора генов у

каждого
человека – определяет широкое варьирование
физиологических реакций в

группе
людей в ответ на воздействие одного и
того же фактора и может быть в

одной
из причин клинического полиморфизма
заболевания. Вместе с этим

многочисленными
исследованиями показано, что для
большинства заболеваний

генетические
факторы выступают не столько в роли
таких «статистов», сколько

являются
этиологически значимыми, однако
определяющими развитие


патологического
действия лишь тогда, когда они действуют
однонаправлено с

определенной
совокупностью экзогенных, внешнесредовых
факторов. Подобная

трактовка
обосновывает взгляд на многие заболевания
как на болезни с

наследственным
предрасположением, или мультифакториальные
заболевания,

являющиеся,
таким образом, эффектом совместного
действия генетических и

средовых
факторов предрасположения.

По
данным ВОЗ, болезни с наследственным
предрасположением составляют более

90%
в общем спектре патологии человека, и
к их числу могут быть отнесены


практически
все заболевания, за исключением «чисто»
наследственных аномалий,

вызванных
генными и хромосомными мутациями, а
также травматических и

инфекционных
болезней, хотя и в последнем случае
выраженность реакций

организма
в ответ на воздействие бактерий и вирусов
в определенной мере

зависит
от генотипа.

Мультифакториальные
заболевания в настоящее время являются
самой частой

причиной
обращения в Медико-генетическую
консультацию. Цель таких обращений

обычно
заключается в желании консультирующихся
узнать о прогнозе потомства

или
прогнозе здоровья уже родившегося
ребенка или взрослого.


В
настоящее время в медицинской кибернетики
накоплено большое число алгоритм

и
программ, реализующих тот или иной метод
распознавания образов, итогом

которых
является построение правил принятия
дифференциально-диагностических

генетическая и цитологическая карта

решений.
Вычисли- тельные метода диагностики
заболеваний и прогнозирования их

исходов
все шире находят применение в медицинской
практике.

Одним
из самых распространенных и достаточно
широко апробированных

математических
немашинных методов вычислительной
диагностики, лежащих в

основе
разработки диагностических таблиц,
является алгоритм неоднородной

последовательной
статистической процедуры распознавания
(НПСП), вытекающей из


метода
Байеса и позволяющей осуществлять выбор
одной из двух конкурирующих

диагностических
гипотез при заранее намеченном уровне
надежности. Эта

вычислительная
процедура, основанная на применении
так называемого

последовательного
анализа Вальда, подробно изложена в
монографии Е.В.

Гублера,
в связи с чем ее освещение в рамках
настоящего сообщения оказалось

нецелесообразным.
Несмотря на то что разработка и проверка
диагностических

таблиц
требуют длительного анализа, правомерность
их применения в различных

областях
медицины показана целым рядом авторов.
Будучи крайне простыми и

удобными
в употреблении, диагностические таблицы
являются весьма надежными,


т.е.
обеспечивают минимальную вероятность
ошибочного результата в

распознавании
дифференцируемых патологических
состояний. Вместе с тем с точки

зрения
поставленной задачи представляет
интерес возможность использования

табличного
метода для прогнозирования развития
заболевания.

Материалы
и методы

Выбор
язвенной болезни как модели для
разработки программы по

прогнозированию
мультифакториального заболевания был
обусловлен, в первую

очередь,
тем, что, как свидетельствовали полученные
ранее данные, язвенная

болезнь
является в целом мультифакториальным
заболеванием. Вместе с тем было


отмечено,
что язвенная болезнь – неоднородное
заболевание, в пределах

которого
с генетической точки зрения возможно
выделение язвенной болезни

желудка
и возрастных вариантов язвенной болезни
12-перстной кишки. По этой

причине
оказалось нецелесообразным осуществлять
исследование не на язвенной

болезни
в целом, а на одной из ее форм – дуоденальной
язве в силу того, в

частности,
что эта последняя является более
генетически отягощенным и более

распространенным
заболеванием по сравнению с язвой
желудка. Выбор одной из

форм,
а не всего заболевания в целом при
наличии его генетической


гетерогенности
является необходимым условием подхода
к отбору материала при

постановке
задачи прогнозирования мультифакториального
заболевания.

Методами
исследования на предварительном этапе
были: клинико –

генеалогический
метод и лабораторные биохимические
методы по определению

среди
обследуемых лиц перечисленных выше
генетических маркеров.

Обработка
и оценка диагностической информации
включенных в анализ признаков

для
разработки таблицы по идентификации
лиц с наличием комплекса признаков,


отражающего
наследственное предрасположение к
дуоденальной язве, на основном

этапе
исследования проводились посредством
неоднородной последовательной

статистической
процедуры.

Генетические карты хромосом — это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

Впервые в 1913 — 1915 годах на возможность построения генетических карт хромосом указывают Т. Морган и его сотрудники. Они экспериментально показали, что основываясь на явлениях сцепления генов и кроссинговера можно построить генетические карты хромосом.

Возможность картирования основана на постоянстве процента кроссинговера между определенными генами. Генетические карты хромосом составлены для многих видов организмов: насекомых (дрозофила, комар, таракан и др.), грибов (дрожжи, аспергилл), для бактерий и вирусов.

Генетические карты человека используются в медицине при диагностике ряда тяжелых наследственных заболеваний человека. В исследованиях эволюционного процесса сравнивают генетических карты разных видов живых организмов. Помимо генетических, существуют и другие карты хромосом.

Рестрикционная карта – вид физической карты, на которой указан порядок следования и расстояния между сайтами расщепления ДНК рестриктазами (обычно участок узнавания рестриктазы 4-6 п. н.). Маркерами этой карты являются рестрикционные фрагменты/сайты рестрикции.

Цитологические карты хромосом, схематическое изображение хромосом с указанием мест фактического размещения отдельных генов, полученное с помощью цитологических методов. Ц. к. х.

составляют для организмов, для которых обычно уже имеются генетические карты хромосом. Каждое место расположения гена (локус) на генетической карте организма, установленное на основе частоты перекреста участков хромосом (кроссинговера), на Ц. к. х.

привязано к определённому, реально существующему участку хромосомы, что служит одним из основных доказательств хромосомной теории наследственности. Для построения Ц. к. х.

используют данные анализа хромосомных перестроек (вставки, делеции и др.) и, сопоставляя изменения морфологических признаков хромосом при этих перестройках с изменениями генетических свойств организма, устанавливают место того или иного гена в хромосоме.

Цитологическими методами легко определить отсутствие участка хромосомы или перенос его в др. место. Сопоставление Ц. к. х. с генетическими показало, что физическое расстояние между генами в хромосомах не соответствует генетическому (видимо, частота кроссинговера неодинакова в разных участках хромосом), поэтому плотность распределения генов на цитологических и генетических картах хромосом различна.

Так было установлено важное генетическое явление — неравномерность частот перекреста по длине хромосомы. Линейное расположение генов и их последовательность, установленные генетическими методами, подтверждаются Ц. к. х.

Физическая карта – графическое представление порядка следования физических маркеров (фрагментов молекулы ДНК), расстояние между которыми определяется в парах нуклеотидов.

Рестрикционная карта – представление генома в виде упорядоченного набора рестрикционных фрагментов, получаемые ферментами – реструктазами (обычно используют несколько реструктаз).

Химическая карта – расположение по длине хромосомы А-Т и Г-Ц пар при нуклеотидных оснований, выявляемых методами химического анализа.

Секвенсовая карта – определение первичной структуры ДНК (расположение в нуклеотидной цепочке) методами секевнирования. Метод Сенгера (дезокси метод): основан на синтезе изучаемой цепи ДНК in vitro остановкой синтеза на заданном основании путем присоединения дидезоксинуклеотида.

Дата добавления: 2015-12-16 | Просмотры: 1588 | Нарушение авторских прав

Генетическая карта хромосомы — это схема взаимного расположения генов, находящихся в одной группе сцепления. Определение групп сцепления и расстояний между генами не является Мининым этапом построения генетической карты хромосомы, щи кильку необходимо установить также соответствие изучаемой группы сцепления определенной хромосоме.

Определение группы сцепления осуществляется гибридологическим методом, т. е. путем изучения результатов скрещивания, а исследование хромосом — цитологическим методом с проведением микроско­пического исследования препаратов.

Для определения соответствия данной группы сцепления конкретной хромосоме при­меняют хромосомы с измененной структурой. Выполняют стандартный анализ дигибридного скрещивания, в котором один исследуемый признак кодируется геном, локализованным на хромосоме с измененной структурой, а второй — геном, локализованным на любой другой хромосоме.

В случае если наблюдается сцепленное наследование этих двух признаков, можно говорить о связи данной хромосомы с определенной группой сцепления. Анализ генетических и цитологических карт позволил сформулировать основные положения хромосомной теории наследствен­ности. 1.

Каждый ген имеет определенное постоянное место (локус) и хромосоме. 2. Гены в хромосомах располагаются в определенной линей­ной последовательности. 3.

Условная классификация модификационной изменчивости

Модификационная (фенотипическая)
изменчивость— изменения в
организме, связанные с изменениемфенотипавследствие влияния окружающей среды и
носящие, в большинстве случаев,адаптивныйхарактер.

Генотип при этом не изменяется.
В целом современное понятие «адаптивные
модификации» соответствует понятию
«определенной изменчивости», которое
ввел в наукуЧарльз
Дарвин.

  • По изменяющимся признакам организма:

    • морфологические изменения

    • физиологические и биохимические
      адаптации — гомеостаз (повышение
      уровня эритроцитов в горах и т. д.)

  • По размаху нормы реакции

    • узкая (более характерна для качественных
      признаков)

    • широкая (более характерна для
      количественных признаков)

  • По значению:

    • модификации (полезные для организма —
      проявляются как приспособительная
      реакция на условия окружающей среды)

    • морфозы (ненаследственные изменения
      фенотипа под влиянием экстремальных
      факторов окружающей среды или
      модификации, возникающие как выражение
      вновь возникших мутаций, не имеющие
      приспособительного характера)

      • фенокопии (различные ненаследственные
        изменения, копирующие проявление
        различных мутаций)— разновидность
        морфозов

  • По длительности:

    • есть лишь у особи или группы особей,
      которые подверглись влиянию окружающей
      среды (не наследуются)

    • длительные модификации — сохраняются
      на два-три поколения

Сравнительная
характеристика форм изменчивости

Ненаследственная
модификационная (фенотипическая)
Изменение условий среды, в результате
чего организм изменяется в пределах
нормы реакции, заданной генотипом
Значение: Адаптация- приспособление к
данным условиям среды, выживание,
сохранение потомства Белокочанная
капуста в условиях жаркого климата не
образует кочана. Породы лошадей и коров,
завезенных в горы, становятся низкорослыми


безразличные,
доминантные и рецессивные

Модификационная
изменчивость не вызывает изменений
генотипа, она связана с реакцией данного,
одного и того же генотипа на изменение
внешней среды: в оптимальных условиях
выявляется максимум возможностей,
присущих данному генотипу.

Так,
продуктивность беспородных животных
в условиях улучшенного содержания и
ухода повышается (надои молока, нагул
мяса). В этом случае все особи с одинаковым
генотипом отвечают на внешние условия
одинаково.

Однако другой признак –
жирность молока – слабо подвержен
изменениям условий среды, а масть
животного – еще более устойчивый
признак. Модификационная изменчивость
обычно колеблется в определенных
пределах.

Степень варьирования признака
у организма, то есть пределы модификационной
изменчивости, называется нормой реакции.
Фенотипические признаки не передаются
от родителей потомкам, наследуется лишь
норма реакции, то есть характер
реагирования на изменение окружающих
условий. У гетерозиготных организмов
при изменении

условий среды можно
вызвать различные проявления данного
признака.
Свойства
модификаций:
1)
ненаследуемость;
2) групповой характер
изменений;

Генотипическая
изменчивость
подразделяется на мутационную и
комбинативную. Мутациями
называются скачкообразные и устойчивые
изменения единиц наследственности –
генов, влекущие за собой изменения
наследственных признаков.

Термин
«мутация» был впервые введен де Фризом.
Мутации обязательно вызывают изменения
генотипа, которые наследуются потомством
и не связаны со скрещиванием и рекомбинацией
генов.

Способность к мутированию –
одно из свойств гена. Каждая отдельная
мутация вызывается какой-то причиной,
но в большинстве случаев эти причины
неизвестны. Мутации связаны с изменениями
во внешней среде.

Комбинативная
наследственная изменчивость
возникает в результате обмена гомологичными
участками гомологичных хромосом в
процессе мейоза, а также как следствие
независимого расхождения хромосом при
мейозе и случайного их сочетания при
скрещивании.

Изменчивость может быть
обусловлена не только мутациями, но и
сочетаниями отдельных генов и хромосом,
новая комбинация которых при размножении
приводит к изменению определенных
признаков и свойств организма.

Новые комбинации
генов возникают:

1) при кроссинговере, во время профазы
первого мейотического деления;
2) во
время независимого расхождения
гомологичных хромосом в анафазе первого
мейотического деления;

3) во время
независимого расхождения дочерних
хромосом в анафазе второго мейотического
деления
4) при слиянии разных половых
клеток.
Сочетание в зиготе
рекомбинированных генов может привести
к объединению признаков разных пород
и сортов.

Разнообразие фенотипов,
возникающих у организмов под влиянием
условий среды, называют модификационной
изменчивостью. Спектр модификационной
изменчивости определяется нормой
реакции.

Примером модификационной
изменчивости может служить изменчивость
генетически сходных (идентичных) особей.
Многие виды растений, например картофель,
обычно размножаются вегетативно, в этом
случае все потомки обладают одинаковым
генотипом.

Многие растения существенно
отличаются по высоте, кустистости,
количеству и форме клубней и другим
показателям. Причина этой очень широкой
модификационной изменчивости состоит
в разнообразном влиянии среды, которое
испытывает каждый саженец картофеля.

Модификационные изменения (модификации)
не связаны с изменением генов. В некоторых
случаях модификации не имеют
приспособительного значения, а, напротив,
представляют собой аномалии и даже
уродства.

Такие модификации получили
название морфозов. Морфозы представляют
собой результат резкого отклонения
индивидуального развития организма от
нормального пути.

Например, обработка
личинок и куколок дрозофилы высокими
температурами приводит к появлению
большого количества мух с измененной
формой крыльев и туловища.

Статистические
закономерности модификацнонной
изменчивости. Если мы измерим длину и
ширину листьев, взятых с одного дерева,
то увидим, что размеры их варьируются
в довольно широких пределах.

Эта
изменчивость — результат разных условий
развития листьев на ветвях дерева;
генотип их одинаков. Если некоторое
количество листьев расположить в порядке
нарастания, или убывания признака то
получится ряд изменчивости данного
признака, который носит название
вариационного ряда, слагающегося из
отдельных вариант.

Варианта, следовательно,
есть единичное выражение развития
признака. Если мы подсчитаем число
отдельных вариант в вариационном ряду,
то увидим, что частота встречаемости
их неодинакова.

Чаще всего встречаются
средние члены вариационного ряда, а к
обоим концам ряда частота встречаемости
будет снижаться. Чем однообразнее
условия развития, тем меньше выражена
МИ, тем короче будет вариационный ряд.

Норма реакции. Итак,
признаки развиваются в результате
взаимодействия генотипа и среды. Один
и тот же генотип может в разных условиях
среды давать разное значение признака.

Пределы, в которых возможно изменение
признаков у данного генотипа, называют
нормой реакции. Примеры МИ:
развитие черной окраски шерсти гималайских
кроликов в местах, подвергавшихся
охлаждению, изменение размера листьев
стрелолиста в воде и на воздухе.

Норма
реакции —
способность реа­гировать на варьирующие
условия развития. Отличия модифик.изменений
от мутаций: 1.Проявление у всех особей,
помещенных в данные условия (а не одной
– как с мутациями); 2.

Вывод: на проявление
генотипа в фенотипе влияют другие гены
генома (супрессоры etc),
внутренние факторы развития и физиологии
организма и внешние условия (среда
обитания).

32. Мутации и принципы
их классификации.

Мутации –это
редкие, случайно возникшие стойкие
изменения генотипа, затрагивающие весь
геном, целые хромосомы, их части или
отдельные гены. Они могут быть полезны,
вредны и нейтральны для организмов.

Геномные мутации.
Геномными называют мутации, приводящие
к изменению числа хромосом. Наиболее
распространенным типом геномных мутаций
является полиплоидия — кратное изменение
числа хромосом.

У полиплойдных организмов
гаплоидный (п) набор хромосом в клетках
повторяется не 2 раза, как у диплоидов,
а значительно больше -до 10-100 раз.
Возникновение полиплоидов связано с
нарушением митоза или мейоза.

В частности,
не расхождение гомологичных хромосом
в мейозе приводит к формированию гамет
с увеличенным числом хромосом. У
диплоидных организмов в результате
такого процесса могут образоваться
диплоидные (2п) гаметы.

Полиплоидные
виды растений довольно часто обнаруживаются
в природе; у животных полиплоидия редка.
Некоторые полиплоидные растения
характеризуются более мощным ростом,
крупными размерами и другими свойствами,
что делает их ценными для генетико-селекционных
работ.

Формы анеуплоидии

Моносомия —наличие
всего одной из пары гомологичных
хромосом→синдром
Тернера
(ХО). отсутствуют обычные вторичные
половые признаки, характерен низкий
рост, крыловидные сладки.

В случае обширной
делеции
в какой-либо хромосоме иногда говорят
о частичной моносомии, например синдром
кошачьего крика.


Трисомия — это
наличие трёх гомологичных хромосом
вместо пары в норме.

спонтанный выкидыш
в первом триместре. Трисомия по 21хр.

Другие случаи
нерасхождения аутосом:

  • Трисомия
    18 (синдром
    Эдвардса)
    аномалии почти всех систем

  • Трисомия
    13 (синдром
    Патау)
    паталогия сс, незаращение неба и губы
    умств. отсталость

  • Трисомия
    16 выкидыш (до 1 процента всех беременностей)

Случаи нерасхождения
половых хромосом:

  • XXX
    (женщины внешне нормальны, плодовиты,
    но отмечается умственная отсталость)

  • XXY,
    Синдром
    Клайнфельтера
    (мужчины, обладающие некоторыми
    вторичными женскими половыми признаками;
    бесплодны;
    яички
    развиты слабо, волос на лице мало, иногда
    развиваются молочные
    железы; обычно низкий уровень
    умственного развития)

  • XYY
    (мужчины высокого роста с различным
    уровнем умственного развития;)

Тетрасомия (4 гомологичные
хромосомы вместо пары в диплоидном
наборе) и пентасомия (5 вместо 2-х)
встречаются чрезвычайно редко. Примерами
тетрасомии и пентасомии у человека
могут служить кариотипы XXXX, XXYY, XXXY, XYYY,
XXXXX, XXXXY, XXXYY, XYYYY и XXYYY.

Первично все многообразие жизни обусловливается разнообразием белковых молекул, выполняющих в клетках различные биологические функции. Структура белков определяется набором и порядком расположения аминокислот в их пептидных цепях.

Именно эта последовательность аминокислот в пептидных цепях зашифрована в молекулах ДНК с помощью биологического (генетического) кода. Для шифровки 20 различных аминокислот достаточное количество сочетаний нуклеотидов может обеспечить лишь триплетный код, в котором каждая аминокислота шифруется тремя стоящими рядом нуклеотидами.

Генетический код – это система записи информации о последовательности расположения аминокислот в белках с помощью последовательного расположения нуклеотидов в и-РНК.

1) Код триплетен. Это означает, что каждая из 20 аминокислот зашифрована последовательностью 3 нуклеотидов, называется триплетом или кодоном.

2) Код вырожден. Это означает, что каждая аминокислота шифруется более чем одним кодоном (исключение метиотин и триптофан)

3) Код однозначен – каждый кодон шифрует только 1 аминоксилоту

4) Между генами имеются «знаки препинания» (УАА, УАГ, УГА) каждый из которых означает прекращение синтеза и стоит в конце каждого гена.

5) Внутри гена нет знаков препинания.

6) Код универсален. Генетический код един для всех живых на земле существ.

1) Связывание РНК-полимеразы с промотором,

2) инициация – начало синтеза. Оно заключается в образовании первой фосфодиэфирной связи между АТФ и ГТФ и два нуклеотидом синтезирующей молекулы и-РНК,

3) элонгация – рост цепи РНК, т. е. последовательное присоединение нуклеотидов друг к другу в том порядке, в котором стоят комплементарные нуклеотиды в транскрибируемой ните ДНК,

4) Терминация – завершения синтеза и-РНК. Промотр – площадка для РНК-полимеразы. Оперон – часть одного гена ДНК.

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – биологический полимер, состоящий из двух полинуклеотидных цепей, соединенных друг с другом. Мономеры, составляющие каждую из цепей ДНК, представляют собой сложные органические соединения, включающие одно из четырех азотистых оснований: аденин (А) или тимин (Т), цитозин (Ц) или гуанин (Г), пятиатомный сахар пентозу – дезоксирибозу, по имени которой получила название и сама ДНК, а также остаток фосфорной кислоты. Эти соединения носят название нуклеотидов.

Http://medlec. org/lek4-35145.html

Http://studfiles. net/preview/5811065/page:9/

30. Изменчивость как материал для создания новых пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Феноти́п— (от греческого словаphainotip— являю,
обнаруживаю) совокупность характеристик,
присущих индивиду на определённой
стадии развития. Фенотип формируется
на основегенотипа,
опосредованного рядом внешнесредовых
факторов. Удиплоидныхорганизмов в фенотипе проявляются
доминантные гены.

Фенотип
— совокупность внешних и внутренних
признаков организма, приобретённых в
результате онтогенеза(индивидуального развития).

Несмотря
на кажущееся строгое определение,
концепция фенотипа имеет некоторые
неопределенности. Во-первых, большинство
молекул и структур кодируемых генетическим
материалом, не заметны во внешнем виде
организма, хотя являются частью фенотипа.

Например, именно так обстоит дело с
группами крови человека. Поэтому
расширенное определение фенотипа должно
включать характеристики, которые могут
быть обнаружены техническими, медицинскими
или диагностическими процедурами.

Дальнейшее, более радикальное расширение
может включать приобретенное поведение
или даже влияние организма на окружающую
среду и другие организмы.

Фенотип
можно определить как «вынос» генетической
информации навстречу факторам среды.
В первом приближении можно говорить о
двух характеристиках фенотипа: а) число
направлений выноса характеризует число
факторов среды, к которым чувствителен
фенотип, — мерность фенотипа;

б)
«дальность» выноса характеризует
степень чувствительности фенотипа к
данному фактору среды. В совокупности
эти характеристики определяют богатство
и развитость фенотипа.

Чем многомернее
фенотип и чем он чувствительнее, чем
дальше фенотип от генотипа, тем он
богаче. Если сравнить вирус,бактерию,аскариду,лягушкуичеловека,
то богатство фенотипа в этом ряду растет

Карты хромосом: генетическая, цитологическая, физическая, химическая, секвенсовая. Картирование хромосом человека.

Материалы
и методы

человек как генетический
объект наиболее труден для изучения.
Трудности эти состоят, прежде всего, в
том, что экспериментировать с человеком
как с животными или растениями недопустимо.

1) Относительно
одинакова продолжительность жизни
исследователя и объекта его изучения
(3-4 поколения можно проследить).
2)
Поздно наступает половая зрелость.

3)
Сравнительно малое число потомков (даже
в самой большой семье).
4) Сравнительно
большое число хромосом (46) и генов.
5)
Браки совершаются по иным законам, и
исследователи могут наблюдать лишь
случайно полученные результаты.

6)
Нельзя полностью уравнять условия жизни
людей.
7) Отсутствие родословных
записей, регистрации сведений о проявлении
того или иного свойства, признака у
предков и их потомков.

Однако современная
антропогенетика вооружена рядом методов
позволяющих проследить некоторые
закономерности передачи признаков по
наследству. Это способствует установлению
диагноза, позволяет бороться с болезненными
состояниями и даёт возможность произвести
генетическую консультацию лицам, в ней
нуждающимся.

К положительным сторонам
человека, как генетического объекта,
следует отнести хорошую фенотипическую
изученность, что позволяет легко
распознавать различные формы наследственных
отклонений.

Методы изучения
наследственности человека.

Генеалогический
метод. На первое место выходит
генеалогический метод, или метод
родословных, который предусматривает
прослеживание болезни или патологического
признака в семье или в роду с указанием
типа родственных связей между членами
родословной.

Сбор сведений начинается
от пробанда, которым называется лицо,
первым попавшее в поле зрения исследователя.
Обычно это больной или носитель какой-либо
мутации.

Дети одной родительской пары
называются сибсами. Границы применения
генеалогического метода достаточно
широки. Его используют при установлении
наследственного характера изучаемого
признака, при определении типа
наследования, наличия сцепления, при
медико-генетическом консультировании.

Одним из основных методов в генетике
человека является близнецовый метод.
Близнецы могут быть монозиготными
(однояйцовыми, идентичными) или дизиготными
(двуяйцовыми, неидентичными).

Первые
развиваются из одной зиготы, которая в
самом начале дробления делится на две
самостоятельные части, из которых
развиваются два зародыша. Они обязательно
одного пола и, как правило, имеют общий
хорион.

С генетической точки зрения
монозиготные близнецы являются абсолютно
идентичными, так как обладают одинаковыми
генотипами. Для них характерна высокая
степень сходства по многим признакам.

Дизиготные близнецы возникают в
результате оплодотворения двух
одновременно овулировавших яйцеклеток
разными сперматозоидами. Так как разные
яйцеклетки и сперматозоиды несут разные
комбинации генов, то дизиготные близнецы
с генетической точки зрения не являются
идентичными.

Они сходны как обычные
братья и сёстры, то есть имеют в среднем
около 50% общих генов; могут быть как
одного пола, так и разных полов. Основная
сфера приложения близнецового метода
– оценка соотносительной роли
наследственности и среды формирования
человеческой личности.

С этой точки
зрения для  генетиков большой интерес,
естественно, представляют монозиготные
близнецы, как генетически однородный
материал, позволяющий проводить такую
оценку.

Широкое применение
в генетике человека находит
популяционно-статистический метод,
который основан на отслеживании
(мониторинге) наследственных признаков
(в первую очередь наследственных
болезней) в больших группах населения
в одном или нескольких поколениях.

Метод
позволяет определять частоту генов, в
том числе «вредных», в различных
популяциях; темпы мутационного процесса;
величину генетического груза;

изучать
роль окружающей среды в возникновении
наследственных аномалий, выявлять
полиморфизм популяций по нормальным
признакам.
Цитогенетический метод
основан на микроскопическом анализе
хромосом человека.

Он используется при
диагностике хромосомных аномалий; при
составлении карт хромосом; при изучении
хромосомного полиморфизма человеческих
популяций;

при решении эволюционно-генетических
проблем. Метод культуры клеток in vitro
(т.е. на искусственной питательной среде)
позволяет решать важные генетические
проблемы, связанные с диагностикой
наследственных заболеваний;

К хромосомным относятся
болезни,
обусловленные геномными мутациями
или структурными изменениями отдельных
хромосом. Хромосомные болезни возникают
в результате мутаций в половых клетках
одного из родителей. Из поколения в
поколение передаются не более 3—5 %
из них.

Все хромосомные
болезни принято делить на две группы:
аномалии числа хромосом и нарушения
структуры хромосом.

Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом

Геномные
мутации связаны с изменением числа
хромосом. Например, у растений довольно
часто обнаруживается явление полиплоидии- кратного изменения числа хромосом.

У
полиплоидных организмов гаплоидный
набор хромосом n в клетках повторяется
не 2, как у диплоидов, а значительно
большее число раз (3n, 4п, 5п и до 12n).

Полиплоидия — следствие нарушения ходамитозаилимейоза:
при разрушении веретена деления
удвоившиеся хромосомы не расходятся,
а остаются внутри неразделившейся
клетки.

В результате возникают гаметы
с числом хромосом 2n. При слиянии такой
гаметы с нормальной (n) потомок будет
иметь тройной набор хромосом. Если
геномная мутация происходит не в половых,
а в соматических клетках, то в организме
возникают клоны (линии) полиплоидных
клеток.

Нередко темпы деления этих
клеток опережают темпы деления нормальных
диплоидных клеток (2n). В этом случае
быстро делящаяся линия полиплоидных
клеток образует злокачественную опухоль.

Если она не будет удалена или разрушена,
то за счет быстрого деления полиплоидные
клетки вытеснят нормальные. Так
развиваются многие формы рака. Разрушение
митотического веретена может быть
вызвано радиацией, действием ряда
химических веществ -мутагенов.

Геномные
мутации в животном и растительном мире
многообразны, но у человека обнаружены
только 3 типа геномных мутаций: тетраплоидия,триплоидияианеуплоидия.

При этом из всех вариантов анеуплоидий
встречаются толькотрисомии
по аутосомам,полисомии
по половым хромосомам(три-,
тетра- и пентасомии), а из моносомий
встречаются только моносомия-Х.

  • синдром
    Дауна
     —
    трисомия по 21 хромосоме, к признакам
    относятся: слабоумие, задержка роста,
    характерная внешность, изменения
    дерматоглифики;

  • синдром
    Патау
     —
    трисомия по 13 хромосоме, характеризуется
    множественными пороками развития,
    идиотией,
    часто — полидактилия,
    нарушения строения половых органов,
    глухота; практически все больные не
    доживают до одного года;

  • синдром
    Эдвардса
     —
    трисомия по 18 хромосоме.

  • синдром
    Дауна —
    трисомия по 21 хромосоме, к признакам
    относятся: слабоумие, задержка роста,
    характерная внешность, изменения
    дерматоглифики;

  • синдром
    Патау —
    трисомия по 13 хромосоме, характеризуется
    множественными пороками развития,
    идиотией,
    часто — полидактилия,
    нарушения строения половых органов,
    глухота; практически все больные не
    доживают до одного года;

  • синдром
    Эдвардса —
    трисомия по 18 хромосоме.

Болезни, обусловленные нарушением числа аутосом (неполовых) хромосом

  • синдром
    Шерешевского-Тернера
     —
    отсутствие одной Х-хромосомы у женщин
    (45 ХО) вследствие нарушения расхождения
    половых хромосом; к признакам относится
    низкорослость, половой
    инфантилизм

    и бесплодие, различные соматические
    нарушения (микрогнатия,
    короткая шея и др.);

  • полисомия
    по Х-хромосоме — включает трисомию
    (кариотии 47, XXX), тетрасомию (48, ХХХХ),
    пентасомию (49, ХХХХХ), отмечается
    незначительное снижение интеллекта,
    повышенная вероятность развития
    психозов
    и шизофрении
    с неблагоприятным типом течения;

  • полисомия
    по Y-хромосоме — как и полисомия по
    X-хромосоме, включает трисомию
    (кариотии 47, XYY), тетрасомию (48, ХYYY),
    пентасомию (49, ХYYYY), клинические проявления
    также схожи с полисомией X-хромосомы;

  • синдром
    Кляйнфельтера
     —
    полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков
    (47, XXY; 48, XXYY и др.), признаки: евнухоидный
    тип сложения, гинекомастия,
    слабый рост волос на лице, в подмышечных
    впадинах и на лобке, половой инфантилизм,
    бесплодие; умственное развитие отстает,
    однако иногда интеллект нормальный.

  • триплоидии,
    тетраплоидии и т. д.; причина —
    нарушение процесса мейоза
    вследствие мутации, в результате чего
    дочерняя половая клетка получает вместо
    гаплоидного (23) диплоидный (46) набор
    хромосом, то есть 69 хромосом (у мужчин
    кариотип
    69, XYY, у женщин — 69, XXX); почти всегда
    летальны до рождения.

  • Транслокации —
    обменные перестройки между негомологичными
    хромосомами.

  • Делеции —
    потери участка хромосомы. Например,
    синдром «кошачьего крика» связан с
    делецией короткого плеча 5-ой хромосомы.
    Признаком его служит необычный плач
    детей, напоминающий мяуканье или крик
    кошки. Это связано с патологией гортани
    или голосовых связок. Наиболее типичным,
    помимо «кошачьего крика», является
    умственное и физическое недоразвитие,
    микроцефалия (аномально уменьшенная
    голова).

  • Инверсии —
    повороты участка хромосомы на 180
    градусов.

  • Дупликации —
    удвоения участка хромосомы.

  • Изохромосомия —
    хромосомы с повторяющимся генетическим
    материалом в обоих плечах.

  • Возникновение
    кольцевых хромосом
     —
    соединение двух концевых делеций в
    обоих плечах хромосомы.

  • Спиноцеребеллярная
    атаксия

    — Некоторые типы этой болезни,
    обуславливается увеличением
    тринуклеотидных GAG повторов в генах,
    распологающихся в хромосома

  • синдром
    Шерешевского-Тернера —
    отсутствие одной Х-хромосомы у женщин
    (45 ХО) вследствие нарушения расхождения
    половых хромосом; к признакам относится
    низкорослость, половой
    инфантилизм
    и бесплодие, различные соматические
    нарушения (микрогнатия,
    короткая шея и др.);

  • полисомия
    по Х-хромосоме — включает трисомию
    (кариотии 47, XXX), тетрасомию (48, ХХХХ),
    пентасомию (49, ХХХХХ), отмечается
    незначительное снижение интеллекта,
    повышенная вероятность развития
    психозов
    и шизофрении
    с неблагоприятным типом течения;

  • синдром
    Кляйнфельтера —
    полисомия по X- и Y-хромосомам у мальчиков
    (47, XXY; 47, XYY, 48, XXYY и др.), признаки: евнухоидный
    тип сложения, гинекомастия,
    слабый рост волос на лице, в подмышечных
    впадинах и на лобке, половой инфантилизм,
    бесплодие; умственное развитие отстает,
    однако иногда интеллект нормальный.

Нарушения структуры хромосом

  • Транслокации —
    обменные перестройки между негомологичными
    хромосомами.

  • Делеции —
    потери участка хромосомы. Например,
    синдром «кошачьего крика» связан с
    делецией короткого плеча 5-ой хромосомы.
    Признаком его служит необычный плач
    детей, напоминающий мяуканье или крик
    кошки. Это связано с патологией гортани
    или голосовых связок. Наиболее типичным,
    помимо «кошачьего крика», является
    умственное и физическое недоразвитие,
    микроцефалия (аномально уменьшенная
    голова).

  • Инверсии —
    повороты участка хромосомы на 180
    градусов.

  • Дупликации —
    удвоения участка хромосомы.

  • Изохромосомия —
    хромосомы с повторяющимся генетическим
    материалом в обоих плечах.

  • Возникновение
    кольцевых хромосом
     —
    соединение двух концевых делеций в
    обоих плечах хромосомы.

В настоящее время у
человека известно более 700 заболеваний,
вызванных изменением числа или структуры
хромосом. Около 25 % приходится на
аутосомные трисомии, 46 % — на
патологию половых хромосом.

Нуклеотиды

ПолимерныемолекулыДНКиРНКпредставляют собой длинные неразветвленные
цепочки нуклеотидов. Нуклеиновые кислоты
выполняют функцию хранения и реализации
генетической информации, которые
осуществляются в ходе процессоврепликации,транскрипции,трансляции,
ибиосинтеза
белка.

Некоторые
вирусыимеют РНК-содержащийгеном.
Например,вирус
иммунодефицита человекаиспользуетобратную
транскрипциюдля создания
матрицы ДНК из собственного РНК-содержащего
генома.

Нуклеозиды—
продукты присоединенияазотистых
основанийк сахарурибозе.
Примерами азотистых оснований являютсягетероциклические
азотсодержащие соединения—
производныепуриновипиримидинов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Медицинский взгляд на еду
Adblock
detector