Рубежный контроль № 2 стом. Вопросы рубежного контроля 2
 Скачать 51.92 Kb.
|
|
Вопросы рубежного контроля № 2 1.Онтогенез. Индивидуальное развитие организма. 2. Генетика развития. Гипотеза дифференциальной активности генов в развитии. 3. Механизмы возникновения врожденных пороков развития. Эмбриональные пороки развития. 4. Тератогенез. Тератогенные факторы. Критические периоды развития у человека. 5.Стволовые клетки, медицинское значение. 6. Болезни человека с нарушением количества аутосомных хромосом. 7. Болезни человека с нарушением количества половых хромосом. 7. Классификация наследственных болезней человека. 8. Генные болезни по аутосомно-доминантному типу наследования. 9. Генные болезни по аутосомно-рецессивному типу наследования. 10.Генные болезни по Х-сцепленному доминантному типу наследования. 11. Генные болезни по Х-спепленному рецессивному типу наследования. 12. Генные болезни по У-сцепленному типу наследования. 13. Мультифакториальные болезни. Особенности наследования. Генокопии и фенокопии как проявление генетического полиморфизма наследственных болезней. 14. Генные болезни по типу нарушения обмена веществ. 15. Болезни с нетрадиционным типом наследования. 16. Генетическая природа онкогенеза. 17. Гены восприимчивости к злокачественным нообразованиям. 18. Канцерогенные факторы 19. Вирусные онкогены. 20. Генетический полиморфизм. 1.Онтогенез. Индивидуальное развитие организма. Онтогенез (индивидуальное развитие) включает весь период жизни особи от зиготы до смерти. Различают два периода: эмбриональный и постэмбриональный. Эмбриональный период (зародышевое развитие) — период онтогенеза от образования зиготы в процессе оплодотворения до рождения или выхода из яйцевых оболочек. Этапы эмбрионального периода В процессе дробления зигота многократно делится, при этом размеры дочерних клеток-бластомеров становятся всё меньше, так как после деления они не растут. В результате дробления образуется однослойный многоклеточный зародыш — бластула. Он напоминает полый шар с эпителиальной стенкой (бластодермой) и центральной полостью (бластоцелью, или первичной полостью тела), которая заполнена жидкостью. После дробления наступает процесс гаструляции, который характеризуется перемещением части клеточного материала с поверхности внутрь, на места будущих органов. В результате образуется гаструла. Гаструла — чашевидный зародыш, состоящий из двух слоёв (зародышевые листки): наружный (эктодерма) и внутренний (энтодерма). На этой стадии заканчивается развитие низших животных. Нейрула — стадия закладывания внутренних органов (полости первичной кишки, нервной пластинки, хорды в случае хордовых животных). На этом этапе происходит образование третьего зародышевого листка — мезодермы, которая формируется в виде карманов — целом (вторичная полость тела). Постэмбриональный период развития начинается рождением или выходом из яйцевых оболочек и заканчивается смертью организма. Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода — ювенильный, пубертатный и период старения. Этапы постэмбрионального периода 1) Ювенильный, продолжается до окончания полового созревания. Развитие организма в этот период может протекать по двум различным путям. Прямое развитие происходит, если из яйца или из организма матери выходит особь, похожая на взрослую, но меньшая по размерам и с несформированной половой системой. Другой тип развития называется непрямым и проходит с метаморфозом. Ювенильный период практически всегда сопровождается ростом организма. С одной стороны, процесс роста запрограммирован генетически, а с другой — зависит от условий существования. У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной и половыми железами. 2) Пубертатный (т. е. период зрелости). У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни. 3) Старение — это общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам. В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования. Смерть — это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений — одна из основных движущих сил эволюции. Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор не создано единой теории, объясняющей старение. Одни исследователи считают, что старение является следствием работы группы генов, которая осуществляет некую «программу старения». Эту точку зрения подтверждает существование редчайшего заболевания человека — прогерии. У ребенка, больного прогерией, проявляются явные, нарастающие признаки старости, и в 10—12 лет он выглядит как очень пожилой человек. Типы постэмбрионального развития Прямое: появившийся на свет организм имеет все основные органы, свойственные взрослому, и в дальнейшем происходит только его рост и половое созревание (рептилии, птицы, млекопитающие). Непрямое: эмбриональное развитие приводит к образованию личинки, отличающейся по ряду анатомических и морфологических признаков от взрослой особи (имаго у насекомых), часто ведёт иной образ жизни (лягушки, некоторые насекомые, черви). Типы роста Ограниченный (закрытый): происходит в определённые периоды онтогенеза, в основном до полового созревания (насекомые, птицы, млекопитающие). Неограниченный (открытый): продолжается в течение всего онтогенеза, вплоть до смерти (моллюски, рыбы, земноводные, пресмыкающиеся). 2. Генетика развития. Гипотеза дифференциальной активности генов в развитии. Дифференциальная активность генов, т. е. регуляция их активности в зависимости от сигналов, поступающих извне, может происходить на уровне любого известного матричного процесса: репликации, транскрипции, трансляции, а также в процессе созревания иРНК и полипептидных цепей, образующихся в результате трансляции. Дифференциальная репликация отдельных участков генетического материала известна у прокариот и эукариот. Индукция и последующая репликация профага X представляют собой пример дифференциальной репликации у бактерий. Амплификацию экстрахромосомных копий ДНК, кодирующей рРНК, наблюдали в ядрышках ооцитов многих животных, а также при мегаспорогенезе растений. Амплификация рДНК заключается в том, что одна из ее копий, содержащая многократные повторы генов, кодирующих рРНК, покидает хромосому - область ядрышкового организатора, затем многократно реплицируется по механизму катящегося кольца. Этим достигается усиленный синтез рибосом в ооците, обеспечивающий ранние этапы развития после оплодотворения. Известно, что сперматозоид вносит в зиготу только ядерный материал и первые стадии дробления вплоть до гастру- лы обеспечиваются цитоплазмой, а следовательно, и рибосомами яйцеклетки. В гигантских хромосомах слюнных желез двукрылых наблюдается большая политенизация отдельных участков хромосом. Само образование политенных хромосом указывает на то, что репликация в различных соматических клетках происходит неодинаково. Об этом же свидетельствует и сравнение ретиконов - единиц репликации различных соматических клеток. Размеры репликонов в ходе дифференцировки тканей изменяются. Дифференциальная транскрипция генов в онтогенезе хорошо заметна при образовании хромосом типа ламповых щеток, петли которых, возникающие на стадии диплотены, активно транскрибируются, что хорошо видно на электронно-микроскопических препаратах ооцитов амфибий и птиц. Другой яркий пример дифференциальной транскрипции связан с образованием так называемых пуфов, или колец Бальбиани, в гигантских хромосомах двукрылых. Пуфы - это характерные вздутия определенных дисков политенных хромосом, образующиеся в результате локальной де- компактизации в них ДНК, сопровождающейся активной транскрипцией, на что указывает интенсивное включение 3Н-уридина в районе пуфов на препаратах политенных Пуфирование тех или иных дисков характерно для стадии развития личинки. Образование и исчезновение пуфов регулирует внутренняя среда организма в соответствии со стадией развития. Если слюнные железы личинки дрозофилы пересаживать более молодым или более старым личинкам, то картина распределения пуфов меняется в соответствии с той, которая характерна для возраста реципиента Дифференциальная трансляция, т. е. синтез белка только на определенных иРНК или регуляция синтеза белка на одной и той же иРНК, показана для РНК-содержащих бактериофагов Е. coli, а также при синтезе глобинов на стабильных иРНК безъядерных ретикулоцитов млекопитающих. Избыток гемина стимулирует синтез глобина. Гемин инактивирует белок, который репрессирует, т. е. «запрещает» синтез а- и р-цепей глобина. Некоторые фракции тРНК играют роль модуляторов, задающих темп трансляции; тРНК-модуляторы служат лимитирующим фактором в трансляции, «узнавая» какой-либо уникальный кодон иРНК. Гипотеза модулятора была предложена в начале 1960-х гг. Г. Стентом. Возможность дифференциальной трансляции основывается на существовании стабильных иРНК, а также на сохранении иРНК в цитоплазме в виде информосом - комплекса иРНК с белками, открытого в 1966 г. А.С. Спириным и др. Дифференциальное созревание продуктов транскрипции и трансляции. Созревание транскриптов подразумевает модификацию их отдельных оснований и сплайсинг про-иРНК. Несколько вариантов сплайсинга одной и той же про-иРНК исследованы для обезьяньего вируса БУ 40. Активность многих белков определяется их посттрансляционной модификацией - фосфорилированием, ацетилированием, а в ряде случаев расщеплением исходной полипептидной цепи на более мелкие фрагменты. Широко распространен механизм регуляции активности ферментов, основанный на присоединении к ним молекул-эффекторов. Чаще всего в роли эффекторов выступают конечные продукты цепей биосинтеза, которые связываются с первым или с одним из первых ферментов данного метаболического пути и подавляют его активность, тем самым выключая всю цепь синтеза. Это ингибирование конечным продуктом, благодаря которому регулируются сразу несколько этапов метаболизма. Конечный продукт связывается с ферментом не в его активном центре, а в аллостерическом центре, и такое взаимодействие индуцирует изменение (инактивацию) активного центра фермента. Таким образом, дифференциальная активность генетического материала может обеспечиваться регуляцией разных уровней его экспрессии: от репликации до ферментативной активности белков, генных продуктов Исследования последних лет показали, что в основе появления и эволюции новых форм лежат изменения контроля экспрессии генов развития. 3. Механизмы возникновения врожденных пороков развития. Эмбриональные пороки развития Причинами возникновения врожденных пороков развития являются факторы внешней среды – физические (радиация, высокая температура), химические (химические соединения), биологические (вирусы, простейшие) факторы. Патогенез (механизмы тератогенеза) связан с прямым повреждением клеток и внутриклеточных структур, генетического материала клеток – хромосом, нарушением метаболизма тератогенных факторов – процессов, ведущих к нарушению нормального развития внутриутробного плода и возникновению пороков развития. Клеточные механизмы возникновения врожденных пороков развития. 1. Нарушение процессов деления (размножения) клеток приводит к остановке развития: а) всего организма (гибель эмбрионов, плодов), клинически проявляющихся самопроизвольными выкидышами; б) отсутствию (аплазия); в) недоразвитию (гипоплазия) органов или их частей. К ним относятся редукционные пороки развития: отсутствие или недоразвитие конечностей (рук, ног, кистей, стоп, пальцев). 2.Нарушение процессов миграции и сортировки клеток в ходе морфо -(органо) генеза приводит к гетеротопии порокам развития, характеризующимся наличием клеток и/ или тканей в органах, которые в норме не должны их содержать, например: гетеротопия клеток серого вещества головного мозга в белое; наличие участков ткани поджелудочной железы в дивертикуле Меккеля. 3. Нарушение слияния (адгезии) клеток эмбриональных структур приводит к возникновению расщелины губы или неба, спинномозговой, черепномозговой грыж и др. 4. Нарушение процессов программированной клеточной смертности (апоптоза) является причиной возникновения таких пороков развития как синдактилия, персистирование боталлова протока, полителия (множество сосков) и др. Физические факторы. Тератогенным действием обладают ионизирующая радиация, высокая и низкая температура тела. Радиация. Воздействие высоких доз ионизирующей радиации на беременных женщин приводит к нарушению внутриутробного развития плода. Критическими периодами тератогенного действия ионизирующей радиации являются 8-15 недели беременности Воздействие высоких доз ионизирующей радиации до имплантации приводит к гибели зародыша Токсическое действие ионизирующего излучения характеризуется остановкой развития внутриутробного плода (гибель зародыша), задержкой внутриутробного развития, повышением риска развития злокачественных опухолей в постнатальном периоде. В период внутриутробного развития играют роль повреждения структуры и функции хромосом (хромосомные аберрации), приводящие к повреждению и гибели клеток плодов. Наиболее частыми формами пороков развития при воздействии радиации являются пороки развития центральной нервной системы: микроцефалия, гидроцефалия; глаз: микрофтальмия, атрофия зрительных нервов, катаракта. Реже встречаются пороки скелета, внутренних органов, органов репродуктивной системы. Острое воздействие радиации в дозе 1 рад или 5 рад приводит к риску спонтанных абортов в 15 %, возникновению пороков развития в 2-3 %, задержке внутриутробного развития в 4 %, возникновению генетических болезней в 8-10% беременностей. Анализ исходов беременностей у женщин, перенёсших воздействие ионизирующей радиации при бомбардировке японских городков Хиросима и Нагасаки, выявил повышение частоты врожденных пороков развития, в частности микроцефалии, самопроизвольных выкидышей, мертворождений, злокачественных опухолей крови Доказательств о связи между воздействием низких (диагностических) доз радиации и патологий плода у облученных матерей в литературе нет . Врожденные пороки развития являются из основных причин заболеваемости и смертности детей в перинатальном и младенческим периоде. Ежегодно в Казахстане рождается около 1000 детей с различными формами врожденных пороков развития. Врожденые пороки развития заканчиваются мертоворожением, смертностью детей на первом году жизни, развитием у большинства выживших детей умственной и физической отсталости, инвалидности, возникновением хронической патологии различных органов и систем. При консультировании беременных важное значение имеет выявление факторов риска возникновения врожденнных пороков развития. К ним могут относиться факторы физической (диагностические и лечебные процедуры с применением источников радиации), химической (производственные, бытовые, химические соединения) и биологичекой (вирусные инфекции) природы. Наибольшую опасность в тератогенном отношении представляет действие повреждающих факторов в ранние сроки беременности (до 10-й недели беременности) 4. Тератогенез. Тератогенные факторы. Критические периоды развития у человека. Тератогенными называются факторы, способные вызвать различные нарушения развития, так называемые – уродства. В особые периоды развития зародыш оказывается наиболее чувствительными к действию физических и химических факторов, таких как хинин, алкоголь, токсины, недостаток кислорода, рентгеновское облучение, радиация. Они могут разрушить развитие любых органов, но, в первую очередь, нервную систему плода. Под термином «врожденный порок развития» понимают морфологический дефект органа, части органа или большой области тела, ведущий к нарушению функции органа(ов). Врожденные пороки развития – результат нарушенного органогенеза. Морфогенез – это реализация генетической программы в трехмерном пространстве и во времени, осуществляемая под влиянием многих факторов среды. В строго определенный период Выполнение морфогенетической программы начинается с оплодотворения, интенсивно продолжается во внутриутробном периоде, а затем в детстве и даже во взрослом состоянии. Тератогенные факторы бывают: 1) физические (ионизирующая радиация, УФ-лучи, температура, давление) доказано тератогенное действие ионизирующей радиации 2) химические (химические вещества) лекарственные вещества (талидол, стрептомицин, стероидные гормоны и др.), никотин, алкоголь, недостаточное питания (дефицит витаминов и микроэлементов) 3) биологические (вирусы, токсины паразитов, бактерий) Тератогенное действия оказывают болезни во время онтогенеза (краснуха, цитомегалия). Промежуток времени в течение которого повреждающий фактор может вызвать в органе развитие порока, называют терминационным периодом. Чувствительность закладок разных органов к действию экзогенных факторов в разные сроки пренатального онтогенеза (критический период развития) сильно. Врожденные пороки развития Под термином «врожденный порок развития» (ВПР) понимают морфологический дефект органа, части органа или большой области тела, ведущий к нарушению функции органа(ов). Врожденные пороки развития подразделяют на: а) изолированные (в одном органе, например стенозпривратника); б) системные (в пределах одной системы органов, например хондродисплазии); в) множественные (в органах двух систем и более). По этиологии врожденные пороки развития могут быть: а) наследственные; б) экзогенные; в) мультифакториальные (многофакторные). а) Наследственно обусловленные врожденные пороки развития возникают либо при генных мутациях, эффект которых проявляется в виде эмбрионального дисморфогенеза, либо при хромосомных и геномных мутациях (хромосомные болезни). б) Экзогенно обусловленные пороки развития становятся следствием действия тератогенных факторов в эмбриональном периоде, когда осуществляется органогенез. Тератогенные факторы бывают: физические (ионизирующая радиация, УФ-лучи, температура, давление) доказано тератогенное действие ионизирующей радиации химические (химические вещества) лекарственные вещества (талидомид, стрептомицин, стероидные гормоны и др.), никотин, алкоголь, недостаточное питания (дефицит витаминов и микроэлементов) биологические (вирусы, токсины паразитов, бактерий) Тератогенное действия оказывают болезни во время онтогенеза (краснуха, цитомегалия). Промежуток времени в течение которого повреждающий фактор может вызвать в органе развитие порока, называют терминационным пеиодом. |