Генетика. итог био 2). Задачами генетики являются
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
1.Генетика как наука. Предмет и задачи генетики. Наследственность и изменчивость(определение).Основные этапы развития генетики, их краткая характеристика. Роль генетики в современной биологии и медицине. Генетика - это наука, которая изучает свойства живых организмов и способы управления процессами жизнедеятельности. Предметом генетики является наследственность и изменчивость живых организмов. Задачами генетики являются: 1. Изучение материальных носителей наследственности на всех уровнях их организации (генном, хромосомном, геномном). 2. Расшифровка структуры и функции генов. 3. Изучение закономерностей детерминированных признаков. 4. Изучение причин и закономерностей изменчивости. 5. Расшифровка механизмов работы генов в онто- и филогенезе. 6. Изучение генетики популяций. 7. Разработка методов селекции организмов. 8. Решение задач генетики человека и медицинской генетики. Наследственность - всеобщее свойство живой материи передавать из поколения в поколение все признаки и свойства, а также особенности метаболических процессов и особенности индивидуального развития. Изменчивость - всеобщее свойство живой материи изменяться под воздействием факторов среды (генотипически и фенотипически). Приспособление организмов к меняющимся условиям окружающей среды, сохранение видов во времени обеспечивается изменчивостью. Этапы развития генетики: 1. «Доменделевский» период. В древности существовало две теории наследования признаков: - Приверженцы прямого наследования (Гиппократ, Ламарк, Дарвин и др.) предполагали, что дочернему организму через определенные субстанции (геммулы по Дарвину), собирающиеся в половых продуктах, передается информация от каждого органа и каждой части тела родительского организма. По Ламарку следовало, что повреждение или сильное развитие органа напрямую передастся следующему поколению. - Гипотезы непрямого наследования (Аристотель в IV в. до н. э. Вейсман в XIX в.) утверждали, что на процесс наследования признаков оказывают влияние как внутренние факторы, так и окружающая среда. 2. Классический менделизм. Основы современной генетики заложены Грегором Менделем, который в 1865 г. опубликовал научный труд «Опыты над растительными гибридами», в нем были сформулированы выявленные закономерности, которые впоследствии стали законами генетики, но на его работу в то время не обратили внимания. И только много лет спустя, в 1900 г. независимо друг от друга К. Корренс, Э.Чермак и Гуго де Фриз переоткрыли законы Г. Менделя и признали его приоритет. В 1901-1903 гг. де Фриз сформулировал мутационную теорию изменчивости, основные положения которой актуальны до сих пор. В. Иоганнсен (1903 г.) вводит термин «чистая линия» для гомозиготных организмов, которые не дают расщепления в потомстве. Независимо друг от друга в 1908 г. математик Дж. Харди и врач Г. Вайнберг открыли закон относительной генетической стабильности популяций. В 1908г Герман Нильсон-Эле вводит понятие «полимерия». В 1909 г. датским генетиком В. Иоганнсеном были введены понятия «генотип», «фенотип», «ген». В 1910 - 1914 гг. Т. Г. Морганом и его сотрудниками создана хромосомная теория наследственности. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости был сформулирован в 1920 г Н.И. Вавиловым. Этот закон - основа для направленного получения мутаций, актуален до сих пор. В 1928 г. Ф. Гриффит ставит опыты на пневмококках, по результатам которых, вводит понятие «трансформирующего фактора». Гриффит наблюдал изменение наследственных свойств одного бактериального штамма под влиянием убитых клеток другого штамма. В 1940 году Дж. Бидл и Э. Татум вводят постулат - «один ген - один фермент»: один ген контролирует синтез одного фермента. Природа трансформирующего фактора была не известна до 1944 года, когда американские ученые О. Эйвери, К. МакЛеод и М.МакКарти доказали, что этим трансформирующим фактором является ДНК. 3. Современный этап развития генетики начинается с 1953 года и связан с открытиями таких ученых, как Ф. Крик и Дж. Уотсон, которые установили пространственную структуру молекулы ДНК. В 1961 году Ф. Жакоб и Ж. Моно постулировали гипотезу оперона. Согласно данной гипотезе, гены функционально неодинаковы. 1961 год - Маршалл Нирренберг расшифровал генетический код. В 1983 году Кэри Муллисом была изобретена полимеразная цепная реакция (ПЦР). 4. Становление геномики как самостоятельного раздела генетики началось с конца 20 века. В 1989 год впервые в истории генетики секвенирован ген человека (Фрэнсис Коллинз и Лап-Че Цуи), кодирующий белок CFTR. Дефекты в последовательности гена приводят к развитию опухолей. 1995 год - определена полная последовательность генома бактерии Haemophilus influenzae. B 1997 году определена полная последовательность нуклеотидов геномов кишечной палочки Е. Coli. Я. Вильмут с сотрудниками впервые клонировали млекопитающее - овцу Долли. 1998 год - расшифровано около 3% генома человека. В декабре 1999 года в журнала Nature выходит статья под названием «Нуклеотидные последовательности первой хромосомы человека». В этой статье говорилось о полной расшифровке 22 хромосомы человека. 2000 год - официально объявлено о том, что завершена расшифровка генома человека, создан его черновой вариант. 2001 год, февраль - появились первые научные публикации чернового варианта структуры генома человека. 2003 год - Проект «Геном человека» успешно завершён: 99% генома секвенировано с точностью 99,99 %. 2010 год - Институтом Крейга Вентера собран полностью искусственный геном бактерии на основе известного минимального набора природных генов: Мусоplasma mycoides JCVI-syn1.0. Роль генетики: выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, разработка путей предотвращения воздействия негативных факторов среды на наследственность человека. 2. Основные закономерности наследования признаков. Типы наследования признаков. Примеры. Моногенное наследование как механизм передачи качественных характеристик. Роль аллельных генов. Моногибридное скрещивание. Закон единообразия гибридов первого поколения(пример). Основные закономерности наследования были открыты Г. Менделем. Г. Мендель скрещивал различные сорта гороха, отличающиеся по контрастирующим признакам, касающимися формы и окраски семян или цветков. Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все поколение Fl - единообразно. Второй закон Менделя - закон расщепления гибридов F1: при скрещивании гибридов 1-го поколения между собой во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, происходит расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1. Такое расщепление возможно только при явлении полного доминирования. Согласно второму закону Менделя, можно сделать выводы: 1. Аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют друг друга. 2. При созревании гамет у гибридов образуется приблизительно равное число гамет с доминантными и рецессивными аллелями. 3. При оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются. Третий Закон Менделя - закон независимого наследования признаков: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по 2-м и более парам альтернативных признаков, в поколении происходит независимое наследование и комбинирование признаков. Важное условие выполнения закона - гены, определяющие развитие разных признаков, располагаются в разных парах гомологичных хромосом.(дигибридное скрещивание) Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1, по генотипу: 1:2:2:1:4:1:2:2:1. Типы наследования признаков: 1.Аутосомно-доминантный тип наследования признаков характеризуется проявлением признака в каждом поколении, у обоих полов примерно с одинаковой частотой встречаемости больше 50% и как минимум у одного родителя признак должен проявиться фенотипически. Ген, определяющий признак, находится в одной из 22 аутосом (т. е. тех хромосом, которые одинаковы у обоих полов), доминирование полное, мутантным является доминантный аллель, аллель дикого типа – рецессивный. Примеры: парфирия (вампиризм), арахнодактилия, полидактилия, брахидактилия, семейная гиперхолестеринемия, ахондроплазия - это врожденное заболевание, при котором нарушается процесс роста костей скелета и основания черепа. 2.Аутосомно-рецессивный тип наследования признаков характеризуется проявлением признака не в каждом поколении одинаково и у мужчин, и у женщин с максимальной вероятностью 50%. Ребёнок с заболеванием рождается у клинически здоровых родителей, при близкородственных браках. Ген, определяющий признак, находится в одной из 22 аутосом, доминирование полное, мутантным является рецессивный аллель, аллель дикого типа – доминантный. Примеры: фенилкетонурия - нарушение аминокислотного обмена (светлая кожа, тремор, мышиный запах, умственная отсталость), муковисцедоз -поражением желёз внешней секреции, органов дыхания, андрогенитальный синдром. 3.Сцепленное с полом доминантное наследование имеет сходство с аутосомно-доминантным. Ген, определяющий признак, находится в половой X-хромосоме, доминантный. Признак проявляется во всех поколениях, без «проскоков», но у женщин в два раза чаще, чем у мужчин От отцов признак может передаться только дочерям, а от матерей – с равной вероятностью сыновьям и дочерям (крисс-кросс). Степень проявления признака у гетерозиготных женщин, как правило, ниже, чем у гемизиготных мужчин, что во многом объясняется инактивацией одной из X-хромосом у женщин У здоровых родителей рождаются здоровые дети, если болен 1 родитель – болеют дети, если это мама, то вероятность рождения гетерозиготного организма – 50% Примеры: синдром Лёша-Нихана - наследственное заболевание, характеризующееся увеличением синтеза мочевой кислоты, синдром Коффина-Лаури 4. Сцепленный с полом рецессивный тип наследования характеризуется проявлением только у мужчин, женщины гетерозиготны; если пробанд – женщина, то её отец болен, признак никогда не передается от отца к сыну. Примеры: крипторхизм (на момент рождения у мальчика отсутствует одно или оба яичка в мошонке), синдром Морриса, отсутствие потовых желёз, гемофилия, дальтонизм. 5.Голандрический тип наследования проявляется, если ген, определяющий признак, находится в Y-хромосоме. Поскольку в норме у мужчин только одна Y-хромосома, он всегда находится в гемизиготном состоянии. Все сыновья носителя такого признака также будут обладать им, а дочери – никогда. Проявление 100% Примеры: гипертрихоз (оволосенение), ихтиоз (крокодиловая кожа – нарушение ороговения кожи) Моногенное наследование - один ген контролирует развитие одного признака. Аллельные гены - гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных хромосом, контролирующие развитие вариаций одного признака. Моногибридное скрещивание - это скрещивание, когда родительские организмы отличаются друг от друга по одной паре альтернативных признаков. Закон единообразия гибридов 1 поколения(пример): Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все поколение Fl - единообразно  Мендель скрещивал два сорта гороха, которые отличались друг от друга по одной паре альтернативных признаков - цветом семян, при этом один сорт имел желтую окраску, второй - зеленую. Мендель скрещивал только «чистые линии» - особи, которые не давали расщепление в последующих поколениях.(АА,аа)В ходе мейоза каждое родительское растение давало только один сорт гамет. Во время мейоза из одной гомологичной пары хромосом в гамету идет по одной хромосоме из пары, несущей один аллель (А или а). В результате оплодотворения парность гомологичных хромосом восстанавливается и образуются гибриды F1. В результате такого опыты все растения имели семена только желтого цвета (по фенотипу) и были гетерозиготными по генотипу. В ходе скрещивания все гибриды первого поколения были похожи только на одного из родителей.3.Закономерности наследования. Доминантность и рецессивность. Закон расщепления признаков у гибридов 2-го поколения(пример). Закон «чистоты гамет». Ди- и полигибридное скрещивание(примеры). 3-й закон Г.Менделя. Статистический характер менделевских закономерностей. Основные закономерности наследования были открыты Г. Менделем. Г. Мендель скрещивал различные сорта гороха, отличающиеся по контрастирующим признакам, касающимися формы и окраски семян или цветков. Первый закон Менделя - закон единообразия гибридов первого поколения: при скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все поколение Fl - единообразно. Второй закон Менделя - закон расщепления гибридов F1: при скрещивании гибридов 1-го поколения между собой во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, происходит расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1. Такое расщепление возможно только при явлении полного доминирования. Согласно второму закону Менделя, можно сделать выводы: 1. Аллельные гены, находясь в гетерозиготном состоянии, не изменяют друг друга. 2. При созревании гамет у гибридов образуется приблизительно равное число гамет с доминантными и рецессивными аллелями. 3. При оплодотворении мужские и женские гаметы, несущие доминантные и рецессивные аллели, свободно комбинируются. Третий Закон Менделя - закон независимого наследования признаков: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по 2-м и более парам альтернативных признаков, в поколении происходит независимое наследование и комбинирование признаков. Важное условие выполнения закона - гены, определяющие развитие разных признаков, располагаются в разных парах гомологичных хромосом.(дигибридное скрещивание) Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1, по генотипу: 1:2:2:1:4:1:2:2:1.  Второй закон Менделя - закон расщепления гибридов F1: при скрещивании гибридов 1-го поколения между собой во втором поколении появляются особи как с доминантными, так и с рецессивными признаками, происходит расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 и по генотипу 1:2:1. Такое расщепление возможно только при явлении полного доминирования.Доминантность - форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет проявление другого (рецессивного). Рецессивность - форма взаимоотношений двух аллельных генов, при которой один из них рецессивный – оказывает менее сильное влияние на соответствующий признак особи, чем другой - доминантный. Признак проявится при наличии двух рецессивных аллелей. Закон чистоты гамет: в каждую гамету попадает только одна из гомологичных и только один ген из двух аллельных, т.е. признаки наследуются независимо. Дигибридное и полигибридное скрещивания - родительские особи отличаются друг от друга двумя или более парами альтернативных признаков. Пример: Мендель скрестил сорт гороха с желтыми гладкими семенами с сортом, у которого были зеленые морщинистые семена, и получил исключительно желтые гладкие семена F1. Далее он вырастил из семян растения F1, позволил им самоопыляться и получил семена F2. При этом наблюдал расщепление: появились растения как с зелеными, так и морщинистыми семенами. Также среди гибридов второго поколения оказались желтые морщинистые и зеленые гладкие семена, т. е. произошла рекомбинация признаков, и получились такие комбинации, которые не встречались у исходных родительских форм. Анализируя количественное соотношение разных семян F2, соотношение фенотипов было 9:3:3:1, где на девять желтых гладких семян гороха приходилось три желтых морщинистых, три зеленых гладких и одно зеленое морщинистое. Расщепление по генотипу происходило в соотношении 1:2:2:1:4:1:2:2:1.  III Закон Менделя - закон независимого наследования признаков: при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся по 2-м и более парам альтернативных признаков, в поколении происходит независимое наследование и комбинирование признаков. Важное условие выполнения закона - гены, определяющие развитие разных признаков, располагаются в разных парах гомологичных хромосом.Расщепление по фенотипу: 9:3:3:1, по генотипу: 1:2:2:1:4:1:2:2:1. Мендель особенно подчеркивал статистический характер выявленных им закономерностей: количественные закономерности расщепления среди гибридов второго поколения выявляются только при достаточно большом числе наблюдений. 18.Предмет и задачи генетики человека. Особенности и трудности проведения генетического анализа у человека. Генеалогический метод генетики человека. Принципы построения родословных и используемая символика. Значение метода при определении типов наследования на примере родословных человека. Предметом генетики являются законы наследственности и изменчивости у человека в норме и при различных патологических состояниях, физические и психические врожденные признаки, и зависимость их развития от наследственности и факторов среды Задачи генетики человека 1. Расшифровка организации и функционирования генома человека. 2. Изучение структуры и функции генов человека. 3. Изучение механизмов реализации генетической информации 4. Изучение закономерностей наследования признаков у человека. 5. Изучение закономерностей изменчивости у человека. 6. Изучение действия генов в онтогенезе и филогенезе человека. 7. Изучение генетической структуры человеческих популяций и их динамики. 8. Решение задач медицинской генетики по изучению наследственных болезней. Особенности и трудности проведения генетического анализа у человека: 1) Наличие достаточно объемного кариотипа - 23 группы сцепления у женщин и 24 у мужчин ( X и Y – отдельные группы сцепления); 2) Позднее половое созревание и редкая смена поколений, в среднем через 25-30 лет, что усложняет изучение экспрессии (работы) генов в онтогенезе человека; 3) Малое количество детей в современных семьях; 4) Невозможность проведения экспериментального скрещивания. Исследователь не имеет право формировать брачные пары и «получать» потомство с интересующими признаками; 5) Отсутствие экспериментов по изучению влияния различных факторов (неблагоприятных) на организменном уровне; 6) Невозможность создания одинаковых условий жизни в различных семьях - отсутствие унификации для чистоты исследования. Унификация – метод, состоящий в выполнении и оценке лабораторных исследований с помощью одинаковых методик и критериев. 7)Невозможность получения индуцированных мутаций Генеалогический метод был предложен в конце 19 века английским антропологом Фрэнсисом Гальтоном. Заключается в построении родословного дерева конкретной семьи и дальнейшим анализом определенного признака. В его основу положен сбор информации о всех членах семьи по отцовской и материнской линиям, составление и анализ родословных с последующим заключением о риске рождения ребенка с наследственной болезнью. Родословная - графическое отображение родственных связей в семье или роду. При составлении родословных используют определенную символику и правила.  Принципы:Пробанд - лицо, которое обращается к врачу генетику и от кого составляем родословную, находится внизу родословной Лица одного поколения занимают один уровень в родословной Братья и сестры (сибсы) располагаются в родословной в порядке рождения слева направо, начиная от старшего. Поколения обозначают римскими цифрами, а конкретные лица в каждом поколении – арабскими. Возраст указывается арабскими цифрами над символами Если родословная очень обширная, то поколения можно располагать не горизонтальными рядами, а концентрическими (по кругу)  При необходимости идентифицировать конкретного члена родословной его обозначают двумя цифрами, включающими номер поколения и порядковый номер в ряду поколения (например, II-4 или IV- 5)Данный метод позволяет выяснить: 1. Тип наследования признака 2. Вероятность рождения в семье детей с теми или иными признаками 3. Наследственную природу признака Пример составления родословной: 19.Близнецовый метод и его значение. Генетико-математический анализ в близнецовых исследованиях. Значение метода в изучении наследственности и изменчивости. Биохимический метод как метод диагностики наследственных болезней обмена веществ. Впервые был предложен в 1876 году Ф. Гальтоном. Метод основан на изучении сходств и различий признаков у монозиготных и дизиготных близнецов. Метод позволяет установить роль наследственных и средовых факторов в формировании определенного признака.  Степень фенотипического сходства близнецовых пар называют конкордантностью. Дискордантность – степень (коэффицент) формирования разных признаков у моно- и дизиготных близнецов. Коэффищиент парной конкордантности - это отношение числа конкордантнных пар к общему числу конкордантных и дискордантных пар (общее количество отобранных пар). Выражается в долях единицы или процентах.Далее вычисляют коэффициент наследуемости (H) по формуле Хольцингера:  Если значение Н ближе к 1, то основная роль в развитии признака принадлежит наследственности, и наоборот, чем ближе к 0, тем выше роль средовых факторов. Биохимический метод направлен на изучение метаболизма посредством оценки активности ферментов или метаболитов (изучает структуру бека, белковый полиморфизм в популяциях человека). Этот метод позволяет выявить биохимические отклонения, вызванные генными мутациями, лежащими в основе наследственных болезней обмена веществ (н-р, галактоземия, фенилкетонурия и др.), а также позволяет выявить латентные биохимические изменения у гетерозиготных носителей рецессивных аллелей. Среди биохимических методов различают: хроматографические, флюорометрические, радиоиммунологические и др. методики. 20.Популяционно-статистический метод в генетике человека. Закон Харди-Вайнберга. Условия идеальной популяции. Цитогенетический метод, этапы его проведения. Значение метода в изучении наследственности и изменчивости. Популяционно-статистический метод изучает распространение наследственных признаков, а также контролирующих их генов в популяциях человека. Термин «популяция человека» означает совокупность людей, длительное время (не менее 3-х поколений) проживающих на определенной территории, свободно вступающих в брак друг с другом, имеющих общее происхождение с этнической позиции, определенную генетическую структуру и в той или иной степени, изолированных от других таких совокупностей. Малые популяции: 1.Изоляты - численность не более 1500 человек; 2.Демы - численность от 1500 до 4500 человек. Характерными особенностями популяций людей являются: а) тенденция их численному росту; б) снижение давления естественного отбора. Задачи метода: 1)Определение частот генов в популяции 2)Определение генетической структуры популяции и её динамики 3)Изучение мутационного процесса 4)Изучение роли наследственности и среды в формировании фенотипического полиморфизма по нормальным признакам 5)Изучение роли наследственности и среды в воз- никновени и болезней, особенно с наследственным предрасположением 6)Изучение роли генетических факторов в антропогенезе. Популяционно-статистический метод обоснован в 1908 г. математиком Дж. Г. Харди (Англия) и врачом В. Вайнбергом (Германия), позволяет оценивать частоты аллелей генов и генотипов и, соответственно, генетическую структуру популяции, а также частоту распространения наследственных заболеваний в конкретных популяциях. Основной закон: p+q =1,  p2+2pq+q2=1 или AA+2Aa+aa=1, где р - частота доминантного аллеля (А), q - частота рецессивного аллеля (а), 2pq - частота гетерозиготных состояний (Aа) Условия идеальной популяции: 1.Большой объём выборки 2.Не должно быть мутаций 3.Не должно быть миграций 4.Должна быть панмиксия 5.Не должно быть действия ЕО по изучаемому признаку Цитогенетический метод позволяет установить причину хромосомной патологии: нарушение количества хромосом (геномные мутации) или/и изменение структуры хромосом (хромосомные мутации или аберрации). Объектом исследования является кариотип (число, размер, форма и структура хромосом). B основе выявления хромосомных мутаций лежит стандартное цитогенетическое исследование, включающее культивирование делящихся клеток (лимфоцитов, клеток хориона) для получения метафазных клеток, с дальнейшим дифференциальным окрашиванием хромосом и изучением с помощью светового микроскопа. Задачи: 1.Изучение морфологии хромосом 2.Изучение нормального полиморфизма хромосом 3.Изучение мутационного процесса 4.Составление цитогенетических карт хромосом 5.Диагностика хромосомных болезней 21.Классификация наследственной патологии человека: генные болезни. Причины и основные механизмы их проявления и наследования. Хромосомные болезни. Мультифакториальные болезни. Характеристика, особенности фенотипического проявления. Болезни, обусловленные мутацией одного гена, называются моногенными болезнями. В зависимости от локализации гена и его состояния выделяют следующие типы наследования генных болезней: Аутосомно-доминантный тип (н-р, болезнь Марфана) Аутосомно-рецессивный тип (н-р, альбинизм). Х-сцепленный рецессивный тип (н-р, дальтонизм), Х-сцепленный доминантный тип (н-р, витамин Д- резистентный рахит). Y-сцепленный тип (н-р, ихтиоз) Митохондриальный тип наследования (н-р, митохондриальная миопатия). Генные болезни классифицируют по типу метаболических изменений в патогенезе заболевания: болезни, связанные с нарушением: аминокислотного обмена (фенилкетонурия, альбинизм) углеводного (галактоземия, мукополисахаридозы) липидного (сфинголипидозы, гиперлипопротеинемии) минерального обменов (гепатолентикулярная дегенерация, болезнь Вильсона-Коновалова, пароксизмальный семейный паралич) и др. Самостоятельную группу составляют наследственно обусловленные заболевания несовместимости матери и плода по антигенам крови (гемолитическая болезнь новорожденных). Механизм: возникает генная мутация -> изменяется строение гена -> синтезируется аномальный белок фермент. Этот белок не может катализировать нужные реакции - реакции расщепления веществ. Поэтому они накапливаются и возникает дисбаланс обменных процессов. Хромосомные болезни (синдромы) - комплексы врожденных пороков развития, вызываемые количественными (геномные мутации) или структурными (хромосомные абберации) аномалиями хромосом у человека. В результате развиваются множественные поражения органов без определенного ведушего патогенетического звена, характер и тяжесть которых зависит от вида мутации и хромосомы. Для всех форм хромосомных болезней является множественность поражений: черепно-лицевые дисморфии, задержка развития и роста, нарущения психического развития, эндокринные расстройства. Хромосомные заболевания классифицируют по нескольким принципам: I. Этиологический, основан на типе геномной или хромосомной мутации: 1) Хромосомные болезни, связанные с изменением числа хромосом при сохранении их структуры. Среди них различают болезни, обусловленные: Числовыми аномалиями половых (Х и Y) хромосом (болезнь Шерешевского-Тернера, Клайнфельтера) Числовыми аномалиями аутосом (синдромы Дауна, Патау (трисомия по 13 паре), Эдвардса (трисомия по 18 паре, 95% детей умирают до 1 года)) Увеличением кратности полного гаплоидного набора хромосом - полиплоидии (приводят к летальному исходу еще до рождения) 2) Хромосомные болезни, связанные со структурными аберрациями отдельных хромосом (синдром «кошачьего крика» - делеция короткого плеча 5-й аутосомы). II. Определение типа клеток, в которых возникла мутация (в гаметах или зиготе): Мутации в гаметах приводят к полным формам хромосомных болезней. У таких больных все клетки в организме содержат унаследованную через половую клетку хромосомную мутацию. Мутация возникает в зиготе или на ранних стадиях дробления (соматические мутации). Организм развивается с клетками разных хромосомных наборов (два типа и более). Это явление мозаицизма, а формы хромосомных болезней являются мозаичными (например, мозаичная форма синдрома Дауна). III. Время возникновения мутации (в каком поколении): Спорадические случаи - мутация возникла впервые (de novo) в гаметах здоровых родителей или на стадии формирования зиготы; Наследуемые (семейные) формы - когда родители уже имеют подобную хромосомную аномалию. Мультифакториальные заболевания - это болезни с наследственной предрасположенностью, для проявления которых необходимо совместное действие наследственных и средовых факторов. Характеризуются увеличивающимися темпами роста заболеваемости, а также являются наиболее вероятными причинами смертности и инвалидизации населения в настоящее время. Наследственная предрасположенность обусловлена наличием в геноме каждого индивида совокупности полиморфных вариантов генов (генетических вариаций/мутаций, характеризующихся слабым фенотипическим проявлением), влияния которых на формирование болезни провоцируются неблагоприятными факторами среды. Причем среди большого количества таких генов один генетический вариант может обладать более выраженным (доминирующим) влиянием на фенотип (эффект главного гена, по Morton), но в большинстве случаев речь идет о суммарном (аддитивном) влиянии множества полиморфных генов на формирование патологического фенотипа болезни. Роль генетических и средовых факторов в патогенезе мультифакториальных заболеваний очень различна не только для конкретной болезни, но и для каждого человека. К мультифакториальным заболеваниям относятся, н-р, бронхиальная астма, гипертоническая болезнь, шизофрения, атеросклероз, ИБС, язвенная болезнь, экзема, глаукома. 22.Критика представлений о фатальном характере наследственных болезней. Критика социал-дарвинизма и евгеники. Принципы лечения и профилактики наследственной патологии. Медико-генетическое консультирование. Перспективное и ретроспективное МГК. Пренатальная диагностика. Представление о фатальности наследственных заболеваний следует признать ошибочными. Исправить патологический ген невозможно, но борьба с проявлением наследственных аномалий, т. е. исправление патологического фенотипа, уже становится реальностью. При раннем распознавании наследственного дефекта, правильной диагностике и лечении в ряде случаев удается добиться полной нормализации развития. Простой и удобный метод ранней диагностики фенилкетонурии заключается в прикладывании реактивного карандаша к влажным пеленкам новорожденного. Раннее выявление болезни позволяет своевременно назначить специфическую диету больным детям и тем самым предотвратить необратимые изменения центральной нервной системы. Социальный дарвинизм— социологическая теория, согласно которой закономерности естественного отбора и борьбы за существование, выявленные Чарльзом Дарвином в природе, распространяются на отношения в человеческом обществе. Её приверженцы считают, что среди людей должно существовать разделение на «сильных и умных» и «слабых и глупых»: первые будут процветать, вторые вырождаться и вымирать и конфликт между этими группами является вечным и неутратимым. Герберт Спенсер – автор этой теории и выражения «выживает сильнейший», ввёл понятие социального прогресса - считал, что этот конфликт приведёт, в конечном итоге, к становлению идеального общества. Однако ритик социал-дарвинизма Пётр Кропоткин привёл доводы, что в живой природе и в человеческом обществе кооперация и взаимопомощь являются более естественным явлением, чем конкуренция в борьбе за существование. Евгеника – учение о наследственном здоровье человека, а также о путях улучшения его наследственных свойств. Термин был предложен Ф. Гальтоном в 1883 г. Он считал задачей евгеники поощрение желательных браков и ограничение нежелательных. Некоторые страны положили в основу евгеники представления о существовании высших и низших рас, об умственном превосходстве господствующих классов. Передовые генетики всегда выступали против использования евгеники в политических целях. Наследственность у человека проявляется по биологическим законам. В нашей стране существует евгеническое законодательство, по которому не разрешается вступление в брак лицам, признанным слабоумными, или психически больным. В тех случаях, когда в семье уже есть ребенок с наследственным пороком, врач-консультант должен объяснить, что брак не представляет опасности для потомства, либо рекомендовать воздержаться от вступления в брак. Евгенику делят на два вида: Негативная евгеника – регулирование снижения рождаемости генетически неудачных детей Позитивная евгеника. Ее цель – добиваться генетического оздоровления людей путем регулирования повышения рождаемости детей у тех, кто генетически ценен. Выделяют три вида профилактики наследственных заболеваний. Первичный тип профилактики направлен на предупреждение зачатия больного ребенка. К нему относят планирование деторождения и улучшение среды обитания человека. Вторичный тип профилактических мероприятий предполагает прерывание беременности при высокой вероятности заболевания плода. Третичная профилактика включает коррекцию манифестации (проявления симптомов), то есть возможность предотвращения развития фенотипических признаков наследственной болезни. Например, третичная профилактика возможна при галактоземии, фенилкетонурии и некоторых других моногенных болезнях обмена веществ. С позиций современной генетики выделяются следующие подходы и направления профилактики наследственных заболеваний: управление экспрессией генов, элиминация эмбрионов и плодов с наследственными заболеваниями (после 22 недель ребенку делают укол, который останавливает его сердце), планирование семьи и охрана окружающей среды, проведение манипуляций на ДНК зародышевых клеток с помощью генной инженерии и редактирования генома. Методы лечения наследственной патологии. При всех типах наследственной врожденной патологии показано симптоматическое лечение, которое не влияет на причину заболевания, но снижает скорость его прогрессирования, может облегчить состояние больного, отсрочить или даже предотвратить развитие инвалидизирующих осложнений. При этом используются разнообразные методы лечения медикаментозные, хирургические, физиотерапевтические. Возможна трансплантация органов и тканей. Пересадка костного мозга показана, например, при серповидно-клеточной анемии, анемии Фанкони; трансплантация печени - при болезни Гоше, болезни Нимана-Пика; пересадка почки - при первичном амилоидозе и семейном поликистозе; при синдроме Клайнфельтера возможно удаление молочных желез. В современной медицине разрабатываются методы исправления генетического дефекта, то есть генотерапия. Так как устраняется причина самого заболевания, тем сам этот подход называется этиологическим лечением. B настояшее время разрабатываются способы генотерапии миодистрофии Дюшена, муковисцидоза, гемофилии В, болезни Гоше. Медико-генетическое консультирование (МГК) - это специализированный вид медицинской помощи, основной задачей которого является предотвращение рождения ребенка с наследственным заболеванием или врожденным пороком развития, a также консультирование и лечение больных с наследственной патологией. Одним из основателей МГК в России был Сергей Николаевич Давиденков. Главным учреждением по генетическому консультированию в нашей стране является московский Медико-генетический научный центр. Значительную работу выполняют Межрегиональные центры в Санкт-Петербурге, Томске, Воронеже, Самаре. Уфе. В Курске МГК функционирует с конца 80-х годов. Она сосредоточена на базе областной клинической больницы. Следующие состояния являются показаниями для проведения медико-генетического консультирования: У родителей имеются генетические заболевания в семье (есть родственники с наследственными болезнями) Семейная пара уже имеет больного ребенка с наследственным заболеванием Женщина неоднократно (2 и более раз) имела выкидыши Пожилая пара В настоящее время при проведении диагностической процедуры достаточно широко используются современные компьютерные программы диагностики и информационно-диагностические системы, такие как POSSUM, LDDB, SYNGEN, CHRODYS, MEDGEN и др. |