Ответы на тесты по мед биологии. Мед.био 2019. 1. Прокаріотичні організми. Клітини прокаріот
 Скачать 1.14 Mb.
|
|
Етапи близнюкового методу 1) для спостереження відбирають пари близнюків однієї статі; 2) визначають зиготність близнюків. МЗ – розвиваються із однієї зиготи, мають 100% однаковий генотип (однакову групу крові, стать, малюнки шкіри і т.д.), 100% приживлюваність трансплантату. ДЗ – розвиваються із різних зигот та схожі як рідні брати і сестри. 3) визначають % подібності у групах моно- та дизиготних близнюків. Для оцінки ролі спадковості у розвитку тієї чи іншої ознаки роблять розрахунки за формулою % подібності МБ – % подібності ДБ H = ------------------------------------- 100 – % подібності ДБ де Н – коефіцієнт спадковості, МБ – одно- та ДБ – двуяйцеві близнюки. При Н ознаки повністю залежать від генотипу При Н > 0,7основна роль у розвитку ознаки належить спадковості; При Н спадковість і навколишнє середовище однаково впливають на формування ознаки (мультифакторіальні); При Н <0,3 основний вплив мають фактори навколишнього середовища. 85.Біохімічний метод. Біохімічний метод засновано А.Гарродом у 1902 році. Цей метод дозволяє вивчити фенотиповий ефект гену при зміні структури ферментативного білка. Зміна послідовності або кількості нуклеотидів у гені призводить до зміни змісту триплетів ДНК, а значить і до порушення структури білкових молекул. Наслідком цього є зниження активності ферменту або його відсутність, накопичення незвичайних продуктів обміну, що й призводить до патології. Біохімічним методом діагностують хвороби обміну речовин, встановлюють гетерозиготність батьків. За допомогою біохімічних методів відкрито близько 5000 молекулярних хвороб. В останні роки у різних державах розробляються та використовуються для масових досліджень спеціальні програми. Перший етап – скринінг- програма (англ. screening – просіювання). Для цього етапу зазвичай використовується невелика кількість простих, доступних методик (експрес-методів): хімічних або мікробіологічних. Так встановлюють групу ризику. На другому етапі проводиться уточнення (підтвердження діагнозу або відхилення при невірно-позитивній реакції на першому етапі). Для цього використовуються точні хроматографічні, мас-спектрометричні та інші методи визначення ферментів, амінокислот і т.п. Наказом МОЗ України (№221 від 29.03.2012) затверджено проведення скринінгу новонароджених на адреногенітальний синдром та муковісцидоз. 86. Молекулярно-генетичний метод (ДНК-аналіз) –це метод визначення послідовності нуклеотидів у ДНК, який дає змогу встановити генетичну причину хвороби. При цьому методі отримують зразки ДНК з крові, хоріону, амніотичних клітин, культури фібробластів і за допомогою полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) отримують велику кількість фрагментів ДНК. ПЛР – це метод ампліфікації ДНК in vitro. Реакція проходить автоматично в програмованому термостаті – термоциклері. На першій стадії ПЛР при t С ДНК денатурується з утворенням двох одноланцюгових молекул. На другій – при зниженій t до С відбувається приєднання праймерів (приманок) до ДНК-мішені з утворенням коротких дволанцюгових ділянок ДНК, необхідних для ініціації синтезу. Потім приєднується термостабільна ДНК-полімераза. На третій стадії температура в термоцикл ері піднімається до С і елонгація ДНК призводить до утворення двох копій певного фрагменту ДНК. Потім все повторюється. Таким чином ПЛР дозволяє багато разів копіювати будь-який вибраний фрагмент ДНК геному. Також існують й інші методи ДНК-діагностики. Наприклад, для визначення локалізації генної мутації використовують окремі фрагменти ДНК – ДНК-зонди. Зонд представляє собою фрагмент, часто штучно синтезований, розміром не більше 30 нуклеотидів одно ланцюгової ДНК, які комплементарні нуклеотидам досліджуваного гена. Використовуються радіоактивно- мічені зонди, або зонди з флуоресцентними барвниками, чи зі спеціальними лігандами. Потім проводять гібридизацію ДНК-зондів здорової людини та людини, що обстежується. Якщо ДНК людини, яка обстежується, в нормі, то гібридизація буде повною (за принципом комплементарності). Якщо є зміни, то гібридизації не буде. Тоді, методом електрофорезу визначають порушення у структурі ДНК (кожен фрагмент ДНК займає певне місце у вигляді смужки в конкретному місці гелю).ДНК-аналіз дозволяє не тільки вивчити дефект гену, хромосом, але й слідкувати за ефективністю терапії, встановлювати генетичну спорідненість, сумісність тканин. Це незамінний метод при розробці лікування спадкової патології методом генної інженерії. 87.Хвороби,пов’язані з порушенням обміну амінокислот Прикладом порушення обміну амінокислоти фенілаланіну є захворювання фенілкетонурія. Вона успадковується за аутосомно-рецесивним типом. У результаті генної мутації відсутній або різко знижена активність ферменту фенілаланінгідроксилази, що каталізує перетворення фенілаланіну у тирозин. Це захворювання найбільш вивчене серед ферментопатій. Воно зустрічається з відносно високою частотою (1:5000-10000). У результаті дефекту ферменту виникає метаболічний блок амінокислота фенілаланін не перетворюється в тирозин і його вміст в крові значно збільшується. Порушується перебіг біохімічних реакцій і, відповідно, не утворюються такі необхідні для життєдіяльності речовини, як тирозин, адреналін, норадреналін, пігмент меланін. В подальшому фенілаланін перетворюється у вторинний продукт – фенілпіровиноградну кислоту, яка накопичується у крові і виділяється з сечею. Ці обидві речовини присутні в крові у високій концентрації. Вони ушкоджують нервові клітини мозку. Розвиваються порушення у діяльності вищої нервової системи, недоумкуватість, порушення регуляції функції рухів. У хворих слабка пігментація в результаті порушення синтезу меланіну. Для виявлення фенілкетонурії проводять скринінг аналіз – тест Гатрі, який визначає рівень фенілаланіну в крові: мутантні бактерії здатні розмножуватися за наявності фенілаланіну, в поживному середовищі(що потрапляє туди зі зразка хворого. Уточнюють діагноз методом хроматографії. Лікування ФКУ полягає у зниженні рівня фенілаланіну та його метаболітів в організмі, що досягається вживанням хворим з перших місяців життя їжі з низьким вмістом цієї амінокислоти. Один із шляхів перетворення тирозину призводить до утворення гомогентизинової кислоти, яка потім перетворюється на CO 2 та H 2 O. У зв’язку з недостатньою активністю ферменту оксидази гомогентизинової кислоти, гомогентизинова кислота накопичується у крові. Зазвичай вона виводиться із організму нирками, але у людей після 40 років гомогентизинова кислота накопичується у сполучній тканині, виникає пігментація хрящів (охроноз), розвиваються артрити великих суглобів, уражується хребет. Виникає алкаптонурія. Вона успадковується за аутосомно-рецесивним типом. Частота складає 1-3 на 1 млн. Для діагностики алкаптонурії проводять скринінг-тести: потемніння сечі на повітрі (чорні плями на пелюшках), реакція сечі з хлоридом заліза (багряно-чорне забарвлення). Іншим прикладом порушення амінокислотного обміну є альбінізм. При цьому захворюванні порушується друга ланка у біохімічному ланцюзі реакцій (дефект ферменту тирозинази, який розщеплює тирозин. У результаті блокується перетворення тирозинуна меланін. Успадкування – аутосомно-рецесивне. У державах Західної Європи альбінізм зустрічається з частотою 1/25000. У альбіносів молочно-білий колір шкіри, дуже світле волосся і відсутній пігмент у райдужній оболонці ока. Альбіноси мають підвищену чутливість до сонячного випромінювання, яке викликає у них захворювання шкіри, порушення зору. Також гомоцистинурія(метіонін), цистинурія(цистин), триптофанемія(триптофан). 88. Хвороби,пов’язані з порушенням метаболізму вуглеводів. Галактоземія – аутосомно-рецесивне захворювання, коли організм не може засвоювати молочний цукор (лактозу, тобто галактоза не перетворюється на глюкозу. Частота зустрічальності 1:8000-180000. Проявляється у перші дні життя. В клітинах накопичується галактозо-1-фосфат, що призводить до порушення метаболізму. Під час годування дитини грудним молоком з’являється блювота, збільшується печінка та селезінка, розвивається катаракта, розумова відсталість, інколи смерть. Організм може нормально розвиватися, якщо провести ранню діагностику та вилучити з раціону грудне та коров’яче молоко. 89. Хвороби,пов’язані з порушенням метаболізму ліпідів. Хвороба Тея - Сакса (амавротична ідіотія). Аутосомно-рецесивна мутація, частота зустрічальності 1:300000 (у деяких популяціях 1:3000). Порушується обмін гангліозидів. Вони накопичуються у клітинах сірої речовини головного мозку. У хворих концентрація їх у лізосомах перевищує норму у 100-300 разів. Це один з прикладів лізосомних хвороб накопичення. Відсутній фермент гексоамінідаза у лізосомах. Проявляється хвороба рано – у 6 місяців. Спостерігається втрата зору, судоми, м’язова гіпотонія, недоумкуватість. Більшість дітей гине на другому році життя. Необхідна пренатальна діагностика на активність ферментів у лізосомах (біохімічний метод. Хвороба Німанна-Піка(сфінголіпідози). 90. Неферментативні генні хвороби Муковісцидоз – аутосомно-рецесивне захворювання. Відсутні трансмембранні транспортні білки, які беруть участь в обміні Na + i Cl - Проявляється у ранньому віці. Частота зустрічальності 1:2000 новонароджених. Порушується робота залоз зовнішньої секреції та залозистих клітин бронхів, підшлункової залози, печінки та статевих залоз. У зв’язку з дефектом білків, підвищується в’язкість слизу. Підвищується вміст Na + i Cl -. у потовій рідині. Діагностика проводиться біохімічним методом. Експрес-аналіз – визначення концентрації Na + i Cl - у поті, концентрації Na + у слині. 91 Порушення мінерального метаболізму Вітамін D -резистентний рахіт. Це Х зчеплена-домінантна хвороба. Відсутній білок-переносник. Тому порушується реабсорбція фосфатів у канальцях нирок. Виявляється одразу після народження. Спостерігається низький зріст, викривлення ніг, обмежена рухомість суглобів. Діагноз ставиться біохімічним методом. Лікування – прийом великих доз вітаміну D. Хвороба Вільсона-Коновалова. Аутосомно-рецесивна хвороба. Спостерігається зниження активності синтезу білка церулоплазміну – переносника Cu 2+ . Вона накопичується у клітинах мозку, печінки, нирок, рогівці очей. Надлишок Cu 2+ порушує процеси гліколізу та дихання клітин. Хвороба може проявлятися у 6-50 років, а найчастіше у 15-20-річному віці. Порушується робота печінки (цироз печінки), нирок, ЦНС. Спостерігається загальна слабкість, тремтіння рук, голови, зміна мови, паралічі, епілепсія, зниження інтелекту. Діагноз ставлять при наявності синьо-зеленого кільця на райдужній оболонці очей, великого вмісту міді у печінці та інших показників обстеження хворих. Лікування – прийом препаратів, які виводять Cu 2+ з організму. Чим раніше діагностовано захворювання, тим ефективніше лікування. 92 Гемоглобінопатії У людини виявлено більш 200 варіантів аномалій гемоглобіну. Серпоподібно-клітинна анемія – аутосомно-домінантна хвороба з неповним домінуванням. У β-ланцюзі відбувається заміна глутамінової кислоти на валін. У гомозигот аномальний гемоглобін (не розчиняється у плазмі еритроциту) випадає в осад. Еритроцит приймає форму півмісяця. Він не транспортує кисень та викликає закупорювання капілярів (тромбози). Діти народжуються слабкі, жовтяничні, тромбози призводять до інсультів та інфарктів. Гомозиготи – летальна мутація. Гетерозиготи клінічно здорові. При зміні атмосферного тиску відбувається гемоліз еритроцитів, підвищується в’язкість крові, закупорюються судини і людина втрачає свідомість. Такі люди не хворіють на малярію. Тому еволюційно мутантний ген зберігся у країнах, де розповсюджена малярія (Індія, Південно- Східна Азія). Гемофілія А і В – Х зчеплені-рецесивні хвороби. У хворої людини погане згортання крові, крововиливи після травм, операцій, інколи без причин. Лікування гемофілії А – свіжою або свіжозамороженою кров’ю (фактор згортання живе 8-12 годин). Лікування гемофілії В – консервованою кров'ю (фактор згортання живе 15 днів). Також використовують рекомбінантні фактори зсідання крові. Необхідно оберігати таких людей від стресів та травм. Зараз можливе диференційоване діагностування гемофілій. 93Цитогенетичний метод. Заснований на мікроскопічному дослідженні структури та кількості хромосом. Цитогенетичний метод дозволяє: − Вивчити каріотип організму − Вивчити типи хромосомних мутацій − Діагностувати хромосомні хвороби − Визначити стать організму при фенотипових порушеннях. Цитогенетичний метод включає: • метод статевого хроматину • метод метафазної пластинки (каріотипування). Метод статевого хроматину використовують для вивчення числа статевих хромосому інтерфазних клітинах. У 1949 р. М.Барр та Ч.Бертрам у ядрах нейронів кішки виявили невелике яскраво забарвлене тільце. Пізніше вчені довели, що воно міститься тільки у ядрах клітин самки. У самців його нема. Це тільце назвали статевий хроматин, або тільце Барра. Статевий хроматин – це спіралізована Х-хромосома, яка інактивується у ембріогенезі до розвитку статевих залоз. В нормі у жінок 20-60 % клітин у ядрі містять одне тільце статевого хроматину. Кількість грудочок статевого хроматину завжди на одну менше від числа Х-хромосом. Частіше за все статевий хроматин виділяють у епітеліальних клітинах слизової оболонки щік (букальний зіскоб), а також у нейтрофілах у вигляді виросту ядра (барабанна паличка). Виділення статевого хроматину використовують для діагностики хвороб, викликаних порушенням кількості Х-хромосом, експрес-діагностики статі навіть за залишками тканин. Наприклад: у жінки з каріотипом Х (синдром Шерешевського-Тернера, моносомія-Х) та в нормі у чоловіків ХУ ядра клітин не містять статевого хроматину. При синдромі трисомії-Х у жінки утворюється дві грудочки, у чоловіків з каріотипом 47 (ХХY) – одна грудочка хроматину, з каріотипом 48, ХХХY – дві. У-хроматин (синонім F-тільце) – це ділянка У-хромосоми, яка при зафарбовуванні ядра флюоресцентними барвниками інтенсивно світиться і відрізняється від інших хромосом. Для визначення У-статевого хроматину мазки слизової оболонки щоки чоловіка забарвлюють акрихіном і роздивляються у люмінесцентний мікроскоп. Кількість У-тілець дорівнює кількості У-хромосом у каріотипі. 94 Метод метафазної пластинки (каріотипування) дає змогу вивчити число та структуру хромосом. Він використовується для діагностики багатьох спадкових хвороб, вивчення хромосомних аномалій у клітинах. Метод складається з наступних етапів: 1) Отримання хромосом. Для того щоб приготувати метафазну пластинку частіше за все беруть клітини периферичної крові (лімфоцити). Фракцію лімфоцитів отримують в результаті центрифугування крові, додають їх до поживного середовища і культивують 2 доби при С. Для стимуляції мітозу додають фітогемаглютинін, а щоб зупинити мітоз на стадії метафази – колхіцин (руйнує нитки веретена поділу). Після цього клітини обробляють гіпотонічним розчином. Клітинні мембрани розриваються, і хромосоми вільно лежать на деякій відстані одна від одної (метафазні пластинки. 2) Фарбування хромосом. Препарат фарбують барвниками в залежності від мети дослідження, потім накривають накривним скельцем, дивляться під мікроскопом (або роблять мікрофотографії). 3) Аналіз хромосом. Вивчають хромосоми: довжину, форму, розташування центромери та ін. Складають каріограму. Каріограма – це розташування по порядку кожної пари хромосом за розміром: від більшої до меншої, окремо виносять статеві хромосоми. Хромосомні хвороби – це велика група спадкових хвороб, причиною яких виступають хромосомні або геномні мутації. 1. Хромосомні хвороби, які виникли у результаті порушення кількості аутосом: 95 Трисомія-21 (хвороба Дауна).Частота зустрічальності 1:500-700 Причиною патології є трисомія пой хромосомі – каріотип 47,ХХ,+21; Х. Характерні ознаки хвороби Дауна: • психічна відсталість, виражена у різній мірі; • порушення будови внутрішніх органів (серця, крупних судин, ШКТ, суглобів); • вкорочені кінцівки, вузька грудна клітина; • маленький череп, аномалії будови обличчя (плоске, широке перенісся); • очні щілини вузькі, з косим розрізом, присутня нависаюча складка верхньої повіки – епікант. 96 Трисомія -13 (синдром Патау). Частота 1:5000. Каріотип 47,ХХ,+13; Х. При цій аномалії спостерігається: • розщеплення твердого там якого піднебіння, незрощення губи • мікроцефалія • недорозвинення або відсутність очей (мікрофтальмія або анофтальмія); • неправильно сформовані вуха; • деформація кисті та стоп, зустрічається полідактилія та синдактилія (зрощення пальців); • вади внутрішніх органів – серця, нирок, травної та нервової системи. Зазвичай, тривалість життя цих людей не перевищує 1 рік (85%– до 6 місяців, 5% – до 3 років). 97 Трисомія -18 (синдром Едвардса). Частота 1:8000-11000. Каріотип 47,ХХ,+18; Х. Характерні ознаки цього синдрому • порушення серцево-судинної системи, вади нирок, аномалії опорно-рухового апарату; • вузький лоб, широка виступаюча потилиця; • досить низько розташовані вуха; • недорозвиненість нижньої щелепи; • пальці рук широкі та короткі (стиснуті). Смерть наступає до 2–3 місяців після народження, до року доживає 10%. 2. Хромосомні хвороби, які виникли у результаті порушення структури аутосом: 98 Синдром крик кішки». Частота 1:45000. Каріотип 46,XX,5p-; 46,XY,5p-. Виникає при делеції короткого плеча 5-ої хромосоми. У дітей спостерігається порушення будови гортані, тому вони у ранньому дитинстві мають особливий «нявкаючий» тембр голосу. Присутня відсталість у психомоторному розвитку та недоумкуватість, схильність до інфекцій верхніх дихальних шляхів. Більшість дітей доживає до підліткового віку. |