1. о сущности живого. Нуклеопротеидные комплексы. Эволюция представлений о химической сущности жизни. Ф. Энгельс Жизнь способ существования белковых тел
 Скачать 17.11 Mb.
|
|
42. Использование новых технологий в создании генетически рекомбинантных организмов (генотерапия, клеточная терапия). Рекомбинация — процесс обмена генетическим материалом путем разрыва и соединения разных молекул нуклеиновых кислот, т. е. перераспределение генетического материала, приводящее к созданию новых комбинаций генов. В естественных условиях рекомбинация у эукариот — обмен участками хромосом в процессе клеточного деления. У прокариот рекомбинация осуществляется при передаче ДНК путем конъюгации, трансформации или трансдукции, либо в процессе обмена участками вирусных геномов. Методы генной инженерии значительно расширили возможности рекомбинационных обменов и позволяют, в отличие от естественной рекомбинации, получать гибридные молекулы нуклеиновых кислот, содержащие практически любые чужеродные фрагменты. Техника генной инженерии включает несколько последовательных процедур: 1. Выделение нужного (целевого) гена; 2. Встраивание его в генетический элемент, способный к репликации (вектор); 3. Введение вектора в организм-реципиент; 4. Идентификация (скрининг) и отбор клеток, которые приобрели желаемый ген или гены. Рекомбинантные структуры используются в медицине в методах генной терапии. Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека в целях лечения заболеваний. Это новая и бурно развивающаяся область, ориентированная на исправление дефектов, вызванных мутациями (изменениями) в структуре ДНК, или придания клеткам новых функцийГенная терапия. Технология до сих пор считается экспериментальной. 1. Интеграция(встраивание) нового гена в ДНК пациента т.о чтобы клетки его организма в дальшнейшем стали воспроизводить этот ген. 2. В схеме генной коррекции адресн. доставка гена проиходит с помощью вируса, лишенного патологического потенциала. Тем не менее сохран. Опасность появляется нов. Вирусн. Инфекций. 3. Чаще встречается заболевания, имеющие полиген. Характер, являющиеся рез-том взаимодействие различных генов(ген.сеть) Кле́точная трансплантоло́гия, также известная как клеточная терапия — комплекс терапевтических подходов, основанных на трансплантации клеток в больной организм с целью его лечения. Одно из широко известных и бурно развивающихся направлений клеточной трансплантоло́гии — терапия стволовыми клетками. Клеточная трансплантация включает последовательные этапы: выделение клеток из ткани, манипуляции вне организма в искусственной среде (очистка, фракционирование, культивирование, ген-модификация и другие) и их введение в организм реципиента (при аллогенной и ксеногенной клеточной трансплантации) или самого донора (при аутогенной). Несмотря на то, что трансплантация клеток имеет более чем столетнюю историю, её современный научно-клинический этап насчитывает только несколько десятилетий. Она может успешно применяться в регенеративной медицине (восстановление поврежденных тканей и органов), в лечении наследственных заболеваний и рака, при терапии трудноизлечимых сердечно-сосудистых, нейро-дегенеративных и аутоиммунных заболеваний. Внедрение в клиническую практику методов клеточной трансплантации позволило излечить некоторые формы лейкемии, увеличить продолжительность жизни сотням нуждающихся в пересадке органов людей, существенно повысить качество жизни пациентов, страдающих сахарным диабетом, рассеянным склерозом и многими другими заболеваниями. 43. Генная диагностика и генная терапия. Схема генной коррекции. Генетическая диагностика – это считывание информации по формуле ДНК, т.е. расшифровка генетически наследуемой и передаваемой информации с хромосом, генов, геномов и иных молекулярных носителей, а также поиск и обнаружение деформированных, «дефектных» участков генетического кода человека. ДНК-идентификация проводится для определения риска развития различных болезней в процессе жизни, т.е. это исследование выявляет, какие опасные заболевания подстерегают вас в жизни, и позволяет получить генетический прогноз на будущее. ДНК-идентификация - это досимптоматическая диагностика, когда у человека еще нет никаких признаков болезни, определяемых общепринятыми методами исследования. Эта методика позволяет обнаружить у человека так называемые «гены предрасположенности». Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека в целях лечения заболеваний. Это новая и бурно развивающаяся область, ориентированная на исправление дефектов, вызванных мутациями (изменениями) в структуре ДНК, или придания клеткам новых функций. Генная терапия. Технология до сих пор считается экспериментальной. 1. Интеграция(встраивание) нового гена в ДНК пациента т.о чтобы клетки его организма в дальшнейшем стали воспроизводить этот ген. 2. В схеме генной коррекции адресн. доставка гена проиходит с помощью вируса, лишенного патологического потенциала. Тем не менее сохран. Опасность появляется нов. Вирусн. Инфекций. 3. Чаще встречается заболевания, имеющие полиген. Характер, являющиеся рез-том взаимодействие различных генов(ген.сеть) Схема генной коррекции
Методы введение генетической конструкции:-физический(микроиньекция),- химическая(соли некоторых элементов, например Ca),-биологическая(вирусные векторы)
44. Генетическое тестирование и его использование для выявления предрасположенности к заболеваниям, склонности к разным видам деятельности и т.п. Расшифровка генома человека-появилась возможность изучать генетический профиль человека. -позволяется определить, каким заболеванием подвержен человек -каких продуктов следует избегать -какие вижы профессианальной деятельности нежелательны -подобрать индивидуальное лечение Генетической профилирование вызывает ряд вопросов этического характера. Человек с плохим генетическим профилем может счесть себя неугодным и обреченным, отказаться от карьеры, от вступления в брак. Возможна повышенная волна дискриминации-страхоовые компании и работодатели захотят получить доступ к информации о генетическом профиле человека. 45. Периоды онтогенеза человека. Пренатальное и постнатальное развитие. Пренатальное развитие. Внутриутробное развитие человека. На 100 девочек-106 мальчиков. 98%-1 ребенок, 1,5%-близнецы, на 7500-тройня.
Постнатальное развитие-развитие человека после рождения. Выделяют также несколько стадий: 1. Новорожденный (1-10 дней); для данного периода характерно вскармливание ребенка молозивом 2. Грудной возраст (10 дней - 1 год); вскармливание ребенка молоком; интенсивный рост тела (вес увеличивается в три раза, рост - в 1,5); в 0,5 года прорезываются молочные зубы 3. Раннее детство (1 - 3 года); прорезывание молочных зубов завершается к двум годам 4. Первое детство (4 - 7 лет); в 6 лет начинают прорезываться первые постоянные зубы 5. Второе детство (отрочество, 8-12 лет; у девочек 8 - 11 лет); активизируются процессы роста (главным образом, в длину), появляются вторичные половые признаки 6. Подростковый возраст (13 - 16 лет; у девочек 12 - 15 лет); активное половое созревание, формирование вторичных половых признаков; у мальчиков появляются поллюции и ломается голос, у девочек - начинаются менструации и развиваются молочные железы; у обоих полов отмечается скачкообразное увеличение роста (пубертатный скачок) 7. Юношеский возраст (17 - 21 год; у девушек 16 - 20 лет); окончание процессов роста и формирования организма 8. Зрелый возраст (22 - 60 лет; у женщин - 21 - 55 лет); существенных изменений формы и строения тела не происходит 9. Пожилой возраст (61 - 74 года; у женщин - 56 - 74 года); уменьшение веса и роста вследствие дстрофических и атрофических изменений тканей и органов и снижения в них воды 10. Старческий возраст (75 - 90 лет); изменения роста, веса и строения тела 11. Долгожители (свыше 90 лет) 46. Периоды онтогенеза человека (пренатальное развитие). Понятие о критических периодах. Пренатальное развитие. Внутриутробное развитие человека. На 100 девочек-106 мальчиков. 98%-1 ребенок, 1,5%-близнецы, на 7500-тройня.
Критические периоды в развитие зародыша-это периоды наибольшей ранимости, чувствительности к действию различных повреждающих факторов( мутагенных, тератогенных,канцерогенных) Гаметогенез-образование зрелых половых клеток Оплодотворение Имплантация—7-8 сутки развития(внедрение эмбриона в стенку матки) Формирование плаценты-3-8 неделя Развитие зачатков осевых фрагментов( хорда, нервная трубка) 3-8 неделя Период усиленного роста и развития головного мозга-15-20 неделя. Рождение Дети до года Период полового созревания 11-16 лет. 47. Метод экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Об искусственном оплодотворении. ЭКО-оплодотворение я/кл вне организма женщины (в пробирке) Первая попытка в 1880 году В 1890 году-успешная эксперимент по трансплантации эмбриона кролика. В 1987 году в Северное Америке появился ребенок из пробирки. Нобелевская премия 2010 г. В области медицины- брит. Врач Эдвардс Метод ЭКО-сложный многоступенчатый процесс. Этапы: 1. Индукция супервуляции 2. Пункция фолликулов 3. Выделение фракции(порции) сперматозойдов 4. Оплодотворение вне организма женщины 5. Культивирование эмбрионов 6. Отбор эмбрионов 7. Перенос их в полость матки (имплантация) Яйцеклетки для ЭКО будут выращивать в пробирке. Британские ученые разрабатывают пов. Метод получения я/кл для ЭКО. Они предложили выращивание я/кл в лаборатории из фраг-в яичников пациентов. Это позвол. Увеличить число возможных попыток эко и значительно снизит для здоровья будущей матери. -Отбор эмбрионов с лучшей морфологией - сканирование генов -В семье больной ребенок (онкозаболевание крови). Необходимы донорские клетки костного мозга. Тестирование эмбрионов. 48. Закономерности развития зародыша. Мозаичный тип развития. Общие закономерности развития. Биогенетический закон Многоклеточные организмы формируются в рез-те медленного процесса прогрессивных изменений, кот наз развитием. (оплодотворённого яйцо, или зиготы, митотич=начало всем кл орг-ма) Развитие выполняет две основные функции: - в процессе развития создаётся разнообразие клеток и определяется последовательность событий в пределах каждого поколения; - обеспечивается непрерывность жизни при переходе от одного поколения к другому. (Эмбриональная индукция — это взаимодействие частей развивающегося зародыша, при котором один участок зародыша влияет на судьбу другого участка. Явление эмбриональной индукции с начала XX в. изучает экспериментальная эмбриология) Эмбриогенез- представляет собой вариации четырёх основных его типов. 1. Непосредственно после оплодотворения происходит дробление. Дробление — это ряд чрезвычайно быстро протекающих митотических делений, в результате которых огромный объём цитоплазмы зиготы разделяется на многочисленные более мелкие клетки. Эти клетки называют бластомерами, и к концу дробления они обычно образуют шар, называемый бластулой. 2. После уменьшения скорости митотических делений бластомеры перемещаются, их положение относительно друг друга изменяется = гаструляция. В рез-те гаструляциит т- три зародышевых листка. Из наружного листка — эктодермы — возникают эпидермис и нервная система; внутренний листок — энтодерма — образует выстилку пищеварительной трубки и принимает участие в образовании связанных с ней органов (поджелудочной железы, печени и т.д.), и органов дыхания; средний листок — мезодерма — даёт начало нескольким органам (сердцу, почкам, половым железам), соединительной ткани (костям, мышцам, сухожилиям и форменным элементам крови). 3. После возникновения 3-х зарод листков клетки, взаимодействуя межд собой и перемещаясь, обр органы-органогенез. При органогенезе некоторые клетки совершают длительные миграции до места окончательной локализации. (предшественники форменных элементов крови и лимфы, пигментные клетки и гаметы) 4. Часть цитоплазмы яйца даёт начало клеткам — предшественникам гамет, которые называют первичными половыми клетками. Эти клетки обособляются для осуществления репродуктивной функции. Все остальные клетки тела называются соматическими. Это разделение на соматические клетки и половые клетки представляет собой один из первых этапов дифференцировки, которая происходит при развитии животных. (половые клетки-гонады, -гаметы — клетки, спо к оплодотв) Сформулированные К. Бэром четырём общим законам эмбриологии, более знакомым под названием «закон зародышевого сходства». 1 закон - Признаки, общие для той или иной большой группы животных, появляются в эмбриогенезе раньше, чем специализированные. Зародыши всех позвоночных животных после гаструляции очень похожи. Позже возникают признаки, хар для класса,отряда,вида. Все зар позвоночных имеют хорду, жаберные щели, нервную трубку и пронефросы. 2 закон - Менее общие признаки развиваются из более общих, пока, наконец, не появятся наиболее специализированные. Снач одинак строение. Позднее развиваются структуры, хар для опр гр животн: чешуя рыб и рептилий, перья птиц или волосы, когти и ногти млекопит. 3 закон - Каждый зародыш данного вида не проходит в своём развитии через взрослые стадии других животных, но всё более и более отдаляется от них. Жаберные щели зародышей птиц и млекопитающих не похожи на жаберные щели взрослых рыб. Они скорее напоминают жаберные щели зародышей рыб и зародышей других позвоночных. 4 закон - Ранний зародыш более высокоорганизованного животного никогда не подобен взрослой особи низкоорганизованного животного, а подобен только раннему зародышу этого последнего. Карл Бэр видел, что разл гр жив на ранних стадиях развития сох нек общ черты, вот процессе развития измен, становясь более хар для дан вида. Зародыш человека никогда не проходит стадии, подобные взрослой рыбе или птице т.е. происходит процесс дивергенции и никто из них не повторяет стад развития др. Эмпирически обобщённый закон зародышевого сходства К. Бэра формулируется так: «В онтогенезе всех животных сначала выявляются признаки высших таксономических категорий, в ходе дальнейшей эмбриональной дифференцировки развиваются особенности отряда, семейства, рода, вида и особи». Важный вывод. Онтогенез изменяется как вследствие добавления конечных стадий развития, так и путём радикального преобразования. Биогенетический закон, открытый в результате установления сходства стадий зародышевого развития родственных групп организмов, является безусловным доказательством эволюции. Он подтверждает материальное единство живой природы. Но биогенетический закон справедлив только в общих чертах. На различных этапах эмбрионального развития возможно появление новых признаков. Изменения у зародышей могут носить характер перестройки, надстройки или полной замены предкового признака. «Мозаичный» тип дифференцировки широко распространен в животном царстве, особенно у таких организмов, как гребневики, кольчатые и круглые черви и моллюски. - т.е. у животных, у которых гаструляция начинается на будущем переднем конце зародыша после небольшого числа делений. Моллюски дают один из наиболее впечатляющих примеров мозаичного развития и феномена цитоплазматической локализации, когда морфогенетические детерминанты обнаруживаются в специфической области ооцита.(самодифференц части, конструеруем на основе информац, накоплен в цитоплазме ооцита) |