Практическая №8. 5. Расшифровка механизмов взаимодействия генов
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
ВОПРОС № 1 Генеалогический метод – метод составления родословной. Основан на составлении родословной человека и изучении характера наследования признака. Впервые этот метод был предложен Ф. Гальтоном в 1865 г. Это самый давний метод. Суть его состоит в установлении родословных связей и определении доминантных и рецессивных признаков и характера их наследования. Особенно эффективен этот метод при исследовании генных мутаций. Задачи 1. Установление наследственного характера анализируемого признака 2. Определение типа и варианта наследования признака(доминантный или рецессивный, сцепленный с полом или аутосомный) 3. Анализ сцепления генов и картирования хромосом 4. Изучение интенсивности мутационного процесса 5. Расшифровка механизмов взаимодействия генов 6. Использование данного метода при медико-генетическом консультировании ● изучение формы взаимодействия генов между собой и со средой обитания ● Изучение сцепленного наследования ● Изучение мутационного процесса ● Определение пенентрантности гена ● Картирование хромосом ВОПРОС № 2 Пробанд – человек, обратившийся к врачу-генетику за консультацией. Сибсы – дети одной родительской пары. Располагаются слева направо. Использование этого метода возможно в том случае, когда известны прямые родственники — предки обладателя наследственного признака (пробанда) по материнской и отцовской линиям в ряду поколений или потомки пробанда также в нескольких поколениях. При составлении родословных в генетике используется определенная система обозначений. После составления родословной проводится ее анализ с целью установления характера наследования изучаемого признака. Условные обозначения — это перечень символов, использованных при графическом представлении родословной. Как правило, применяют стандартные значки-символы Для составления родословной используют такие символы Условные обозначения, принятые при составлении родословных 1 — мужчина 2 — женщина 3 — пол не выяснен 4 — обладатель изучаемого признака 5 — гетерозиготный носитель изучаемого рецессивного гена 6 — брак 7 — брак мужчины с двумя женщинами 8 — родственный брак 9 — родители, дети и порядок их рождения 10 — дизиготные близнецы 11 — монозиготные близнецы. СОСТАВЛЕНИЕ РОДОСЛОВНОЙ. Сбор сведений о семье начинается с человека, называемого пробандом. Обычно это больной с изучаемым заболеванием. 2. Сбор генетической информации проводится путем опроса, личного обследования семьи. Опрос начинается обычно с родственников по материнской линии бабушки и дедушки по материнской линии, с указанием внуков, детей каждого ребенка бабушки и дедушки. В родословную вносят сведения о выкидышах, абортах, мертворожденных, бесплодных браках. 3. При составлении родословной ведется краткая запись данных о каждом члене рода с указанием его родства по отношению к пробанду. Обычно указываются фамилия, имя и отчество, дата рождения и смерти, возраст, национальность, местожительства семьи, профессия, наличие хронических заболеваний в семье, причину смерти умерших. 4. После сбора сведений составляют графическое изображение родословной, используя систему условных обозначений. Анализ родословной включает следующие этапы 1. Установление, является ли данный признак или заболевания единичным в семье или имеется несколько случаев. Если признак встречается несколько разв разных поколениях, то можно предполагать, что этот признак имеет наследственную природу. 2. Определение типа наследования признака. Для этого анализируют родословную, учитывая следующие моменты ● Встречается ли изучаемый признак во всех поколениях и многие ли члены родословной обладают им ● Одинакова ли его частота улиц обоих полови улиц какого пола он встречается чаще 3. Лицам какого пола передается признак от больного отца и больной матери 4. Есть ли в родословной семьи, в которых у обоих здоровых родителей рождались больные дети, или у обоих больных родителей рождались здоровые дети 5. Какая часть потомства имеет наследуемый признак в семьях, где болен один из родителей. Выполняя эту работу, важно соблюдать следующие правила Составление родословной начинают с пробанда. Братья и сестры располагаются в порядке рождения слева направо, начиная со старшего. Все члены родословной располагаются строго по поколениям в один ряд. Поколения обозначаются римскими цифрами слева от родословной сверху вниз. Арабскими цифрами нумеруется потомство одного поколения слева направо. В связи стем, что некоторые болезни проявляются в разные периоды жизни, указывается возраст членов семьи. Отмечаются лично обследованные члены родословной. ВОПРОС № 3 Характеристика аутосомно-доминантного и аутосомно- рецессивного типов наследования признаков у человека. Пенетрантность и экспрессивность действия генов. При анализе родословных для аутосомно-доминантного типа наследования характерны след особенности 1. Признак встречается в каждом поколении 2. Наследование идёт в равной степени у мужчин и у женщин 3. Больной ребёнок рождается у больных родителей с вероятностью если гомозиготным, если они гетерозиготны 4. При наличии больного родителя риск наследования 50% Полидактилия (увелич кол-ва пальцев, возможность свертывать язык в трубочку, брахидактилия (короткопалость, обусловлена отсутствием 2 фаланг на пвльцах), веснушки, ранее облысения, сросшиеся пальцы, заячья губа, волчья пасть, катаракта глаз, хрупкость костей. В родословных где прослеживается наследование аутосомно-доминантного заболевания, неполная пенетрантность гена, вызывающего это заболевание, будет проявляться, так называемым, пропуском поколения Пенетрантность вероятность появления определенного фенотипа приданном генотипе. Если пенетрантность меньше 100%, говорят о неполной пенетрантности. Неполная пенетрантность может быть результатом межгенных взаимодействий или воздействия факторов окружающей среды. Варьирующая экспрессивность – понятие, определяющее изменчивость количественного выражения признака у разных индивидуумов-носителей соответствующего аллеля. Аутосомно-рецессивный: 1. признак встречается не в каждом поколении(может отсутствовать в поколении детей, но проявлятся у внуков. 2. Наследуется в равной степени у мужчин и у женщин 3. Если признак имеется у обоих родителей, то этот признак имеют все потомки 4. Вероятность рождения больного ребёнка у здоровых родителей если они гетерозиготны если они оба, или 1 из них гомозиготным по доминантному гену 5. Часто встречается при близкородственных браках Альбинизм, рыжие волосы, подверженность полиомиелиту, сахарный диабет, в рождённая глухота ВОПРОС № 4 Х-сцепленный тип наследования Гены, локализованные в Х-хромосоме, также как и при аутосомном наследовании, могут быть доминантными и рецессивными. Главной особенностью Х-сцепленного наследования является отсутствие передачи соответствующего гена отца – сыну, т.к. мужчины, будучи гемизиготными (имеют только одну Х-хромосому) передают свою Х-хромосому только дочерям. Если в Х-хромосоме локализуется доминантный ген, такой тип наследования называется сцепленный с хромосомой доминантный тип наследования. Для него характерны следующие признаки 1. Признак встречается в каждом поколении 2. Признак прослеживается как у мужчин, таки у женщин, но женщины имеют его чаще 3. Признак встречается у потомков, у которых хотя бы один из родителей имеет данный признак 4. Мужчины могут наследовать признак только от матери 5. Женщины передают признак половине дочерей и половине сыновей 6. Мужчины передают признак всем дочерям и не передают сыновьям 7. Больной ребёнок рождается у больных родителей с вероятностью 100 % 8. Вероятность рождения больного ребёнка у здоровых родителей 0% При локализации в Х-хромосоме рецессивного гена тип наследования называется сцепленный с хромосомой рецессивный тип наследования. Женщины почти всегда фенотипически здоровы носители, те. гетерозиготы. Тяжесть болезни зависит от степени поражения репродуктивной системы. Для этого типа наследования характерны 1. Больные встречаются не в каждом поколении 2. Признак преимущественно проявляется у гомозиготных мужчин 3. У женщин признак проявляется лишь в гомозиготном состоянии 4. Вероятность рождения больного мальчика у здоровых родителей, если пол гетерозиготен больной девочки 0% 5. Если признак имеет пола пол гетерозиготен, то признак передаётся потомкам пола с вероятностью и пола с вероятностью 25 % Родословная с Х-рецессивным типом наследования Родословная с Х-доминантным типом наследования ВОПРОС № 5 Голандрический тип наследования. Тип наследования признака, сцепленного с хромосомой, называется голандрическим типом наследования. При этом наследовании гены, ответственные за развитие патологического признака, локализованы в хромосоме. Всего в хромосоме картировано более 35 генов. Голандрические признаки, которые вызывают нарушение развития организма, передаются от отца ко всем его сыновьями только к сыновьям. Примеры признаков гипертрихоз ушных раковин, избыточный рост волос на средних фалангах пальцев кистей, азооспермия. При анализе и составлении родословной по голандрическому типу необходимо учитывать следующее 1. больные во всех поколениях 2. болеют только мужчины;от отца к сыну 3. у больного отца больны все его сыновья 4. вероятность наследования 100% у мальчиков. хромосома играет решающую роль в формировании пола у человека. В случае её отсутствия или отсутствия в её составе детерминирующих пол генов дальнейшая дифференпировка происходит по пути независимо от числа хромосом. У-хромосома человека содержит всего лишь 1,6% ДНК гаплоидного генома. Все гены У-хромосомы можно разделить на 3 группы : 1. Гены псевдоаутосомных областей, идентичные в Хи У-хромосомах. Мутации в генах этой группы нарушают конъюгацию гоносом в мужском мейозе, приводя к бесплодию. 2. Включает 10 Х-У гомологичных генов,локализованных в нерскомбинирующихся областях Ур и У. Эти гены экспрессируются во многих тканях, в том числе в яичках и простате 3. 11 У-специфичных генов, распологающихся в нерскомбинирующихся областях Ур и У. Продукты этих генов играют роль в выполнении функции протс- инкиназ и фосфатаз. В настоящее время в У-хромосоме выявлена локалицазия 92 генов, характеризующихся голандрическим типом наследования и определяющих развитие семенников, процессы сперматогенеза, контролирующих интенсивность роста, определяющих оволосенение ушной раковины, формирование средних фаланг кистей и др признаки. У- сцепленные заболевания возникают вследствие новых мутаций. Признак, гены которого локализованны в У-хромосоме, передаётся от отца к сыновьями только им. ВОПРОС № 6 Показаниями для применения генеалогического метода в клинической медицине могут быть 1. случаи установленных наследственных заболеваний в семье 2. врожденные пороки развития, особенно множественные 3. кровное родство родителей больного ребенка 4. болезни с наследственной предрасположенностью 5. наличие аналогичных заболеваний или симптомов у нескольких членов семьи 6. хронические прогрессирующие заболевания неясного происхождения 7. непереносимость некоторых пищевых продуктов 8. извращенная реакция на действие лекарственных препаратов 9. аллергические заболевания в семье 10. отягощенный акушерский анамнез (бесплодие, невынашивание беременности, мертворождения, ранняя детская смертность, влияние вредных факторов вовремя беременности, признаки патологии у развивающегося плода. Значение генеалогического метода ❖ Генеалогический метод широко используется для решения как научных, таки прикладных проблем. ❖ Он позволяет выявить наследственный характер признака и определить тип его наследования ❖ Установить сцепление и характер взаимодействия генов ❖ Определить экспрессивность и пенетрантность аллелей ❖ Установить круг лиц, нуждающихся в детальных исследованиях для выявления носительства патологических аллелей ❖ Производить расчеты рисков при медико-генетическом консультировании. ВОПРОС № 7 Близнецовый метод, его сущность и задачи, решаемые с помощью него в генетике человека. Близнецовый метод основан на изучении фенотипа и генотипа близнецов для определения степени влияния среды на развитие различных признаков. Этот метод в 1876 г. предложил английский исследователь Ф. Гальтон для разграничения влияния наследственности и среды на развитие различных признаков у человека. Близнецовый метод позволяет определить степень проявления признака у пары, влияние наследственности и среды на развитие признаков. Задачи метода 1. Определение соотносительности роли наследственности и среды в развитии признака 2. Установление наследственного характера признака 3. Определение пенентрантности аллеля 4. Оценка эффективности действия на организм некоторых вредных факторов лекарственных препаратов, воспитания, обучения и др. Монозиготные близнецы образуются из одной зиготы, разделившейся на стадии дробления на две (или более) части. С генетической точки зрения они идентичны, те. обладают одинаковыми генотипами. Монозиготные близнецы всегда одного пола. Имеют одну плаценту. Дизиготные близнецы развиваются в том случае, если одновременно две яйцеклетки оплодотворены двумя сперматозоидами. Естественно, дизиготные близнецы имеют различные генотипы. Они сходны между собой не более, чем братья и сестры, т.к. имеют около 50 % идентичных генов. Близнецовый метод позволяет выявить ✔ роль генотипа и факторов среды в формировании признака, для чего изучаются и сравниваются степени сходства (конкордантность) и различий (дискордантность) монозиготных и дизиготных близнецов. 8. Возможности установления природы заболевания или признака по коэффициенту Хольцингера. Конкордантность - наличие определённого признака у обоих близнецов, или среди группы людей. Конкордантностью также называется вероятность того, что оба близнеца будут иметь определённый признак, при условии, что его имеет один из них. Практически понятие о конкордантности применяется при использовании близнецового метода генетики. Дискордантность - несходство по генотипу между данными особями дезинтеграция психологического функционирования. |