мутагенез. 1 билет 1 вопрос молекулярные и цитологические основы наследственности
 Скачать 123.35 Kb.
|
ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 241. Снижение возможности возникновения вредных мутаций. МАИР Генетическое тестирование позволяет выявлять неблагоприятные мутации в геноме и рожать здоровых детей. Это гораздо дешевле, чем лечить серьезные наследственные заболевания. Бывают и такие случаи, когда больного ребенка можно спасти трансплантацией стволовых клеток, но среди его родственников не находится подходящего донора. Тогда его родители могут зачать еще одного ребенка и перед проведением ЭКО провести генотипирование на тканевую совместимость (это называется HLA-типированием). Женщине подсаживают эмбрион, генетически совместимый с больным братом или сестрой, а при рождении ребенка берут пуповинную кровь, которая служит источником необходимых стволовых клеток. И с помощью этих стволовых клеток больного ребенка можно вылечить. При внедрении любых высоких технологий в медицину возникает вопрос стоимости. Потому что, конечно, ПГД — это дорого. Но вот какие цифры по экономической стороне вопроса приводит Верлинский. В США провели анализ эффективности себестоимости ЭКО в сочетании с ПГД для предотвращения муковисцидоза. Он показал, что применение данных технологий для примерно 4000 пар — носителей муковисцидоза в год приведет к рождению 3715 здоровых детей. 2. Генетические болезни человека вследствие точечных мутаций. Нарушения в генах и хромосомах являются одной из частых причин бесплодия, осложнений беременности, а также появления на свет ребёнка с тяжёлой генетической патологией. Опасность генетических заболеваний заключается в следующем: - Мутации, которые их вызывают, часто происходят спонтанно, независимо от каких либо внешних воздействий. - Генетическая мутация может произойти как у будущих родителей (мужчины или женщины), так и у самого эмбриона. - Риск появления генетической мутации присутствует у мужчин и женщин, не относящихся к группе риска, без отягощённой наследственности. - Генетические заболевания не всегда проявляются в первом поколении - они могут появиться у внуков, правнуков и т.д. - Генетические патологии нельзя вылечить. В ряде случаев можно лишь ослабить их симптомы. - Генетические заболевания часто несовместимы с жизнью или значительно сокращают её. Как правило, они становятся причиной умственной отсталости, характеризуются врождёнными пороками развития и анатомическими дефектами. Все наследственные патологии условно делятся на следующие группы: 1. Генные. Они обусловлены мутациями в одном гене или его отсутствием (моногенные болезни). Именно эти болезни обычно называют наследственными, имея в виду, что они наследуются от родителей. При мутации гена нарушается образование белка, ответственного за какой-то процесс, происходящий в организме. Наиболее часто встречаются следующие генные болезни: муковисцидоз, болезнь Гоше, подагра (первичная), гемофилия, дальтонизм и др. 2. Хромосомные. Они обусловлены изменениями, связанными с хромосомами. Их может быть больше или меньше нормы, могут исчезать или меняться местами их участки. Суть хромосомных болезней состоит в том, что избыток или недостаток генетической информации влияет на ход реализации всей программы развития организма. Наиболее часто встречаются следующие хромосомные болезни: синдромы Дауна, Патау, Эдвардса, Шерешевского-Тернера, Клайнфельтера, синдром «кошачьего крика» и др. 3. Болезни с наследственной предрасположенностью (мультифакториальные). Особенность этих генных патологий в том, что они проявляются только при воздействии одного или нескольких факторов внешней среды, причем как в течение беременности, так и после рождения. Они занимают наибольшую долю в объёме наследственно обусловленной патологии - более 90-92%. С возрастом частота встречаемости таких заболеваний возрастает. Если в детском возрасте на долю мультифакториальных болезней приходится около 10 %, то в пожилом - около 30 %. К мультифакториальным болезням относят язвенную болезнь желудка и 12-перстной кишки, ревматизм, ишемическую болезнь сердца, цирроз печени, сахарный диабет, бронхиальную астму, шизофрению, болезнь Альцгеймера, псориаз и др. 3. Биологические мутагены Мутагены — это химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения , то есть мутации. Впервые искусственные мутации получены в 1925году Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым у дрожжей действием радиоактивного излучения радия; в 1927 году Г. Мёллер получил мутации у дрозофилы действием рентгеновских лучей. Способность химических веществ вызывать мутации (действием иода на дрозофилы) открыта И. А. Рапопортом. У особей мух, развившихся из этих личинок, частота мутаций оказалась в несколько раз выше, чем у контрольных насекомых. Биологические мутагены бывают * * специфические последовательности ДНК — транспозоны; Транспозоны — это участки ДНК организмов, способные к перемещению (транспозиции) и размножению в пределах данного генома. Транспозоны известны под названием «прыгающие гены» и являются примерами мобильных генетических элементов. Транспозоны формально относятся к так называемой некодирующей части генома — то есть к той, которая в последовательности пар оснований ДНК не несёт на себе информацию об аминокислотных последовательностях белков, хотя некоторые классы мобильных элементов содержат в своей последовательности информацию о ферментах, транскрибируются и катализируют передвижения; например, ДНК-транспозоны и ДДП-1 кодируют белки транспозаза, БОРС1 и БОРС2. У разных видов транспозоны распространены в разной степени: так, у человека транспозоны составляют до 45 % всей последовательности ДНК, у плодовой мухи некоторые мобильные элементы составляют лишь 15—20 % всего генома. У растений транспозоны занимают основную часть генома — так, у кукурузыс размером генома в 2,3 миллиардов пар оснований по крайней мере 85 % составляют различные мобильные элементы. * * некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа); Корь — острое инфекционное вирусное заболевание с очень высоким уровнем восприимчивости, которое проявляется в виде высокой температуры (до 40,5 °C), воспаления слизистых оболочек полости рта и верхних дыхательных путей, конъюнктивита и характерной пятнисто-папулезной сыпи кожныхпокровов, общей интоксикации. Краснуха или третья болезнь — эпидемическое вирусное заболевание с инкубационным периодом около 15-24 дней. Это, как правило,неопасное заболевание, затрагивающее в основном детей, но оно может спровоцировать серьёзные врожденные пороки, если женщина была заражена в начале беременности. Название «третья болезнь» происходит из времён, когда был составлен список болезней,которые провоцируютдетскую сыпь, где краснуха стояла на третьем месте. Грипп — острое инфекционное заболевание дыхательных путей, вызываемое вирусом гриппа. Введено в группу острых респираторных вирусных инфекций . Периодически распространяется в виде эпидемий и пандемий. В настоящее время выявлено более 2000 вариантов вируса гриппа, различающихся между собой антигенным спектром. По оценкам ВОЗ, от всех вариантов вируса во время сезонных эпидемий в мире ежегодно умирают от 250 до 500 тыс. человек ,в некоторые годы число смертей может достигать миллиона. 25 билет. 1. Наследственные болезни человека вследствие неправильного расхождения хромосом Хромосомные болезни - это большая группа врожденных наслед¬ственных болезней. Хромо¬сомные болезни занимают одно из ведущих мест в структуре наслед¬ственной патологии человека. По данным цитогенетических иссле¬дований среди новорожденных детей частота хромосомной патологии составляет 0,6-1,0%. Самая высокая частота хромосомной па¬тологии (до 70%) зафиксирована в материале ранних спонтанных абортусов. Следовательно, большинство хромосомных аномалий у человека несовместимо даже с ранними этапами эмбриогенеза. Та¬кие зародыши элиминируются во время имплантации (7-14-е дни раз¬вития), что клинически проявляется как задержка или выпадение мен¬струального цикла. Некоторая часть эмбрионов гибнет вскоре после имплантации (ранние выкидыши). Сравнительно немногие вариан¬ты числовых аномалий хромосом совместимы с постнатальным раз¬витием и ведут кхромосомным заболеваниям (Кулешов Н.П., 1979). Хромосомные болезни появляются вследствие повреждений ге¬нома, возникающих при созревании гамет, в процессе оплодотворе¬ния или на ранних стадиях дробления зиготы. Все хромосомные болезни могут быть разделены на 3 большие группы: 1) связанные с нарушением плоидности; 2) обусловленные нарушением числа хро¬мосом; 3) связанные сизменением структуры хромосом. Факторы повышенного риска рождения детей с хромосомными болезнями: 1. Потомство с трисомией появляется у одних и тех же женщин повторно с частотой не менее 1 %. 2. Родственники пробанда с трисомией 21 или другими анеуплоидиями имеют несколько повышенный риск рождения ребенка с анеуплоидией. 3. Кровное родство родителей может повысить риск трисомии у потомства. 4. Резко повышается риск рождения ребенка с трисомией у матери, чей возраст превышает 35 лет. После 45 лет каждая 5 беременность завершается рождением ребенка с хромосомной болезнью. 2. Влияние различных факторов среды обитания на здоровье населения полный перечень экологических факторов составить невозможно, т.к. в окружающей среде существуют многочисленные химические вещества и патогенные микроорганизмы, однако не все они вызывают отрицательные последствия для здоровья человека, и, если выполнить некоторое обобщение. Шум Шум должен рассматриваться как один из наиболее важных физических факторов среды, и это не потому, что он оказывает самое большое воздействие, а потому, что человек воспринимает шум, серьезно недооценивая возможные дозы шума, которые могут иметь серьезные последствия для здоровья человека. Шум может служить источником раздражения в широких пределах уровня своего воздействия, а также может вызывать и такие отрицательные последствия для здоровья, как нарушение покоя и сна, стресс, повышенное кровяное давление и ишемическую болезнь сердца. 2.3.3 Химические факторы Считается, что на мировом рынке существует примерно 100 000 химических веществ. Оценка для рынка Дании составляет 20 000 веществ, 100 000 химических продуктов и 200 000 товаров/промышленных изделий. Это огромное количество веществ может быть организовано по-разному, в зависимости от необходимого уровня детализации и знаний. Можно провести общую классификацию этих веществ, разделив их на природные и произведенные человеком (антропогенные), органические и неорганические, производимые в больших и малых количествах. Однако существует множество способов организации рассмотрения этого предмета. В нормативных документах вещества обычно распределяются по категориям в соответствии со степенью их опасности и областью применения. Об этом будет подробно изложено в Главе 10, посвященной химическим веществам и препаратам. Шум и излучение отличаются от большинства других экологических факторов тем, что они имеют волновое распространение и, скорее, физическую природу, нежели химическую или биологическую. 3. Эволюционное значение мутаций. Муутационный процесс создает резерв для наследственной изменчивости; увеличивая генетическое разнообразие популяции, он создает основу для естественного отбора. Поэтому роль мутаций в эволюции чрезвычайно важна, несмотря на то что муутационный процесс носит не только положительный мутации. Мутационный процесс – это один из главных источников наследственной изменчивости. Гены мутируют с определенной частотой. По современным представлениям, вероятность возникновения мутации в конкретной паре нуклеотидов составляет около 10-8. Поэтому, если человеческий геном состоит из около 3 миллиардов нуклеотидов, то каждый человеческий потомок несет около 30 мутаций, которых не было у его родителей. Мутации широко распространены в популяциях. Не все мутации затрагивают гены – большая часть мутаций накапливается в некодирующих последовательностях. По своим последствиям для организма, мутации можно условно разделить на вредные, полезные и нейтральные Вредные мутации у диплоидных организмов обычно проявляются только в гомозиготном состоянии. В крупных популяциях такие мутации реже проявляются, чем в малочисленных группах особей. При близкородственном скрещивании (например, между братьями и сестрами) мутантные аллели чаще попадают в гомозиготное состояние и проявляются в фенотипе. |