Генетика

- описаны  10 самых крупных пар хромосом человека.

Методы  изучения наследственной детерминации признака у человека:

- биохимический

- морфологический

- физиологический

 

 

специальные методы:

- генеологический

- близнецовый

- популяционно-статистический

- биохимический

- молекулярно-генетический

- метод генетики соматических клеток

- дерматоглифический

- генетико-математический

- метод  моделир.

 

Генеалогический метод, его задачи:

1. установление наследственного характера признака
2. определение типа наследования признака
3. анализ сцепления генов и картирование хромосом
4. изучение интенсивности мутационного процесса
5. расшифровка механизма взаимодействия генов
6. медико-генетическое консультирование

Суть: выявление родственных связей и прослеживания признака или болезни среди родственников.

Этапы:

1. составление родословной
2. генеалогический анализ

Пробанд – человек обратившийся к генетике

Сибсы – родные братья и сёстры пробанда

Требования  к составлению:

- информация  о родственниках третьей степени  родства

- информация о родственниках 3 поколений.

 

Анализ  родословной:

- устанавливается,  является ли признак наследственным

- встречается  ли во всех поколениях

- одинакова  ли частота признака у индивидуумов  обоих полов

Типы  наследования:

1. аутосомно-доминантное наследование

равная  вероятность встречаемости данного  признака, как у мужчин, так и у женщин. Прослеживается в каждом поколении, наследуется по вертикали.

2. аутосомно-рецессивное наследование

признак проявляется далеко не в каждом поколении. Вероятность в близкородственных  браках.

3. доминантное Х-сцепленное наследование

гены расположенные в Х хромосоме не имеют аллелей в У хромосоме. Встречаются в популяции с пазной вероятностью у мужчин и у женщин. Женщины наслед. Либо от отца либо от матери, мужчины только от матери, женщ. Передаюд дочерям и сыновьям, мужчины только дочерям. Наследование по вертикали.

4. рецессивное Х-сцепленное

преимущественное  проявление признака у мужчин. Наследуется  по материнской линии от деда к  внуку.

5. У-сцепленное наследование

Лишь  у мужчин и передаётся от отца к  сыну.

6. Митохондриальное наследование

Наследуется по вертикали, передаётся только от матери.

 

Близнецовый метод.

Применяется для оценки соотносительной роли наследственных и средовых факторов в наследовании признаков, для оценки эффективности воздействия внешне-средовых факторов. Изучение закономерностей наследования в парах одно и двух-яйцовых близнецов.

Он  позволяет выявить:

- наследственный  характер признака

- определить  пенентрантность аллеля

- оценить  эффективность действия на организм  факторов внешней среды

Конкордантный – признак развивается у обоих близнецов (монозиготных)

Дискордантность – различие между моно и дизиготными близнецами, имеются около 50% общих генов.

 

Популяционно-статистический метод.

С его  помощью изучают наследственные признаки в больших группах населения, в одном или нескольких поколениях. Этим методом можно рассчитать частоту встречаемости в популяции различных аллелей гена и разных генотипов по этим аллелям, выявить распространение в них различных наследственных признаков, в том числе заболеваний.

 

Закон Харди-Вайнберга

В популяции  частота гомозиготных организмов по доминантному гену = квадрату частоты  доминантного гена; частота гетерозигот = удвоенному произведению частоты  доминантного и рецессивного генов; частота гомозиготных организмов по рецессивному гену = квадрату частоты рецессивного гена и это соотношение сохраняется во всех поколениях, пока не будут нарушены определённые условия.

 

Цитогенетический  метод.

Микроскопическое  изучение хромосом в клетках человека. 1956г. Тио и Леван установили, что в кариотипе человека 46 хромосом. 1969г. Касперсон – метод дифференциального окрашивания хромосом.

Применение:

- изучение  нормальной морфологии хромосом.

- определять  генетический пол организма.

- диагностировать  различные хромосомные болезни,  связанные с изменением числа хромосом.

- изучать  процессы мутагенеза на уровне  хромосом и кариотипа.

- предупредить  появление потомства с грубыми  нарушениями.

 

Биохимический метод

Гипотеза  «1ген-1фермент», используется для диагностики  наследственных болезней обмена, диагностика мультибактериальных заболеваний.

 

Молекулярно-генетический метод

Изучение  структуры РНК и ДНК.

1. установление нуклеотидных последовательностей молекул ДНК человека.
2. составление генетических карт хромосом.
3. изучение интенсивности мутационного процесса
4. установление путей эволюции
5. осуществление геномной дателоскопии
6. диагностика наследственных болезней
7. диагностика инфекционных заболеваний
8. применяется при лечении наследственно детерминированных заболеваний

 

Методы  генетики соматических клеток

Изучает наследственность и изменчивость соматических клеток. Метод основан на размножении соматических клеток в искусственных условиях.

- анализ  генетических процессов в клетке

- изучение  генетических закономерностей целостного  организма

- простое  культивирование ( позволяет получить достаточное кол-во клеток для исследования)

- клонирование (получение потомков 1 клетки)

- гибридизация  (слияние клеток 2-х разных типов,  образуются гибридные клетки  со свойствами обоих родительских  видов)

- селекция (отбор мутантных клеток и клеток интересующих исследователя)

- дерматоглифический  метод (анализ кожных рисунков)

- метод  моделирования

 

 

ВВЕДЕНИЕ В МЕДИЦИНСКУЮ ГЕНЕТИКУ

 

Мед. генетика – наука изучающая роль наследственности и изменчивости в возникновении паталогий человека.

Объект: человек имеющий патологию

Задачи:

1. изучить геномные, хромосомные и генные мутации и роль в возникновении заболеваний человека
2. исследование механизмов развития, особенности клинического проявления
3. разработка методов лечебной коррекции болезней
4. профилактика наследственных патологий

Патологии:

1. наследственные болезни

- моногенные

- хромосомные

Причина: мутация на генном уровне или же на хромосомном и геномном; роль средовых факторов.

Заболевания: 1. гемофилия и муковисцидоз

2. синдром Дауна и синдром Шершевского

 

 

 

 

Болезни с наследственным предрасположением  моногенного типа.

Наличие в организме мутагенного изменённого  гена. Реализуется при воздействии  на организм факторов внешней среды.

Заболевания:

- бронхолёгочная  патолгия. Факторы внешней среды:  курение, загрязнение атмосферы

 

болезни с наследственным предрасположением  полигенного типа.

Участвуют не 1, а несколько генов, влияют факторы  внешней среды.

Мультифакториальные болезни.

Гипертония, ишемия, язвы. До 90% всех болезней человека имеют мультифакториальную природу.

 

---------------------------------

исключительную  роль играют только факторы внешней  среды. Наследственные факторы оказывают  влияние на течение. ( травмы, ожоги, отравления)

 

принципы:

системный подход

органный  подход

этиологический (моногенные и полигенные патологии, аутосомно доминантные и рецессивные, Х и У-сцепленные доминантные и рецессивные, митохондриальные болезни)

 

генные  болезни

частота около 1%

Причина: мутация на уровне гена: структурная и регуляторная

- если  мутация в структуре фрагмента, то синтез аномального белкового продукта

- если  в регуляторной последовательности, меняется активность модуляторов  (избыток или недостаток белкового  продукта)

например  Фенилкетонурия

механизм развития этого заболевания:

1. синтез  фермента кожи (меланина)

2.синтез  гормонов (адреналина и норадреналина)

3. образование  гормона в щитовидной железе (тироксин)

4. нарушение  выработки фермента фенилаланингидроксилазы

5. формирование  аминоуксусной кислоты

6. влияет  на вормирование центральной  нервной системы, будет развиваться слабоумие

7. будет  мало синтезироваться гормон  щитовидной железы (светлая кожа, волосы и голубые глаза)

профилактика: назначают маме безфенилаланиновую диету.

 

Геномные  и хромосомные мутации

Заболевания связанные с мутациями на генном и хромосомном уровне.

Хромосомные болезни

- Около  60-70% всех беременностей иллиминируют  из организма матери

- 40% спонтанных  абортов

- 6% мёртворождение, имеются те или иные хромосомные  перестройки

- 0,5% дети  будут с хромосомными болезнями

 

хромосомные синдромы

- синдром Дауна 

частота 1 на 700-800 родов

трисомия  по 21 паре хромосом

внешние признаки: плоское лицо, скошены  череп, узкие глаза, маленькие уши, полуоткрытый рот с высунутым  языком, умственная отсталость, пороки внутренних органов.

- синдром Шершевского- Тёрнера

моносомия по половым хромосомам, встречается  только у женского пола, рост около 130-140 см, отёчность в области голеностопного сустава, складки на шее, нарушение развития яичников.

- синдром Клайнфельтера

трисомия  по половым хромосомам, только у лиц мужского пола, частота 1 на 1000 родов, высокий рост, длинные конечности, развитие молочных желез, склонность к ожирению, бесплодие, психические нарушения.

 

Медико-генетическое консультирование

Цель: предупреждение рождения больного ребёнка

Задачи:

- диспансерное  наблюдение за группой повышенного  риска по наследственной паталогии

- пропаганда  медико-генетических знаний

- диагностика  наследственных заболеваний

лечение наследственных болезней

1. симптоматическое лечение
2. патогенетическая коррекция развития наследственных болезней

- ограничение  веществ из пищи

- добавление  в пищу веществ в избыточном  количестве

- возмещение  не синтезируемых веществ

- усиленное  выведение продуктов которые в избытке

- исключение  лекарств из употребления

3. генная  терапия