Хромосомалық ауруларды сиппаттаңыз

Медициналық генетика және клиникалық генетикаға жалпы түсінік беріңіз

Медициналық генетика — тұқым қуалайтын аурулар, олардан сақтану, оларды анықтау және емдеу туралы ғылым, генетиканың бір саласы. Медициналық генетиканың дамуына молекулалық генетика ашқан ғылыми жаңалықтардың тигізетін әсері зор. Осы заманның молекулалық генетиканың негізгі шешетін мәселесі — тұқым қуалаушылықтың молекулалық негізін анықтап, оның механизмін зерттеу.

Бұл — жасуша тіршілігін және тірі жүйедегі организмдердің барлық деңгейдегі биологиялық бағыну тәртібін анықтайды. Бүгінгі таңда тұқым қуалайтын 1 мыңнан аса ауру түрлері бар, соның 400-ден астамы бір ғана ген мутациясының себебінен болады. Жаңа туған нәрестелердің орта есеппен 5%-ындағы кемтарлық олардың генетикалық материалына тікелей байланысты. Гендік терапия ауру адамның соматикалық немесе ұрықтық (алғашқы дамуы стадиясында) клеткасындағы кемістікті түзетумен байланыстырыла жүргізіледі. Бірақ мұндай емдеудің қиыншылығы — геннің жеткізілу механизмімен тығыз байланысты, яғни ген қажетті жасушаға дұрыс жеткізіліп, организмнің жұмыс істеу қабілеті жақсарып, оған ешқандай қауіп-қатер төнбеуі керек.

Қазіргі уақытта гендік терапия тұқым қуалайтын ауруларға бейім адамдарды, жұқпалы, тағыда басқа ауруларды емдеуде жиі қолданылады. Мысалы, меланома, гемофилия, анемия, гиперхолестеринемия, Паркинсон ауруы, Дюшени бұлшық ет дистрофиясы, атеросклероз. Болашақта молекулалық генетиканың жетістіктерін тек тұқым қуалайтын ауруларды ғана емес, қатерлі ісік және созылмалы вирустық инфекция ауруларын емдеуде қолдану көзделіп отыр. Мысалы, осы күні меланоманы емдеуде лимфоцитті пайдаланады, себебі, зақымданған органға лимфоцит енгізу — жақсы нәтиже беруде. Қазақстандағы медициналық генетика саласындағы зерттеулер 20 ғасырдың басынан басталады. Қазір медициналық генетикамен Ана мен баланың денсаулығын қорғайтын ғылыми-зерттеу орталығы, ҚазҰМУ, Ақмола, Семей, Қарағанды, Батыс Қазақстан медицин академиялары, Жалпы генетика және цитология, Қазақ онкология және радиология ғылыми-зерттеу институттары, тағыда басқа мекемелер шұғылданады.

Медициналық-генетикалық кеңес

Болашақ ұрпақты тұқым қуалайтын түрлі ауыр зардаптардан сақтандыру үшін адам генетикасы мен медициналық генетикада жүргізілген зерттеулер қолданылады. Дүниеге ауру ұрпақты келтірмеу үшін ата-ананың екеуінің де дендері сау болу керек. Кейде ерлі-зайыптылардың екеуінің де дендері сау болғанымен, олардың тегінде тұқым қуалайтын ауру болса ол келесі ұрпаққа беріледі. Мысалы, жігіттің шешесі эпилепсия (қояншық) ауруымен ауырса, ал әкесі сау болса, ол жігіт эпилепсик болмайды. Себебі оның әкесінен алған доминантты гені эпилепсияны анықтайтын шешесінен алған рецессивті генді жеңіп шығады. Егер дәл осындай жағдайдағы қыз жоғарыда келтірілген жігітке тұрмысқа шықса, өздері ауру болмағанымен, олардан ауру балалар дүниеге келуі мүмкін. Себебі оларда эпилепсияның гені бар.

Жалпы ауру немесе кеміс ұрпақтың дүниеге келуі отбасы мен ата-ана үшін үлкен қайғы-қасірет. Сондықтан отбасын құратын, әсіресе, тегінде тұқым қуалайтын кемістіктер бар адамдар медициналық-генетикалық кеңес алғаны жөн.

4.ДНҚ репарациясы немесе зақымдануын түсіндір Белгілі мутагендердің мутагендік және летальдық қасиеттері ДНҚ молекуласындағы құрылымдардың бұзылысымен сипатталады. Мысалы, адам геномында әруақытта кездейсоқ өзгерістер (бұзылыстар) болып отырады, бірақ-та олардың тек кейбіреулері ғана сақталады (өте сирек жағдайда). Яғни, азоттық негіздердің шамамен 1000 алмасуының тек біреуі ғана мутацияға әкеледі. Мұның себебі, мұндай бұзылыстардың барлығы организмде қайта қалпына келтіріліп отырады. ДНҚ молекуласының қайта қалпына келу процесі қалыпқа келу немесе ДНҚ-ның репарациясы деп аталады. Репарация деп ағзалардың ДНҚ молекулаларының химиялық зақымдарын түзетуге мүмкіндік беретін қызметтік ерекшелігін атайды. ДНҚ молекуласының қалпына келу сипаты жэне механизмі УК-сәулесімен индукцияланған бұзылыстардың мысалында толық зерттелген. УК-сәулелеріне сезімтал клеткалардың ДНҚ-да пиримидинді негіздердің пиримидинді димерлерге, оның ішінде тиминді димерге өзгерумен сипатталатын фотохимиялық бұзылыстар туындайды. Тиминді димердің түзілуі бір тізбек бойындағы көрші тиминді негіздің көміртегіне екінші тиминнің көміртегі байланысуымен сипатталады. Сэулеленуге ұшыраған ДНҚ молекуласында тиминдік димердан басқа цитозин-тиминді және цитозин-цитозинді димерлер де түзіледі. Бірақ-та олар көпшілік жағдайда сирек кездеседі. Гендегі негіздердің соңғы жағының димерленуі ДНҚ молекуласының транскрипциясы және репликациясының басылуына әкеледі. Ол сонымен қатар мутацияға да әкеледі, нэтижесінде клетка өлімге немесе малигнизация процесіне ұшырайды. Көптеген организмдерде, оның ішінде адамда да, ДНҚ молекуласы бұзылысының қайта қалпына келуінің бір механизмі клеткаларды алдын ала УК-сәулесімен өңделген көрінетін жарықта экспозициялауға негізделген. Бұл клетканың өлімге ұшырауын бірнеше есеге төмендетеді. Бұл ДНҚ тізбегінде түзілген пиримидиндік димерлердің жарықтың және арнайы жарыққа тәуелді ферменттердің әсерінен ажырауымен сипатталады (фотореактивация). Сәулеленуге ұшыраған ДНҚ молекуласынан пиримидинді димерлерді жоюдың екінші механизмі қараңғы репарация немесе «кесу-қалпына келтіру» деген атпен белгілі. Бұл да фотореактивация сияқты ферменттер арқылы іске асырылады, бірақ-та бұл күрделі процес және қараңғыда жүреді. Мұнда тиминді димерлер ДНҚ-ның қалыпты бөлігі мен бұзылысқа ұшыраған бөлігіндегі нуклеотидтер арасындағы фосфодиэфирлік байланыстардың гидролизін тудыратын ДНҚ-ның репарациясына қатысатын нуклеаза ферменттері көмегімен «кеседі», нәтижесінде ол жерде бос кеңістік түзіледі. Сонан соң ДНҚ-полимераза ферменті арқылы комплементарлы принципке сай бос кеңістіктер қайта қалпына келтіріледі. ДНҚ молекулалары сәулеленуге ұшыраған клеткаларда пиримидиндік димерлердің жойылуы және түзілген бос кеңістіктің «кесілуі» және «жалғануы» және қант фосфаттық байланыстардың қалпына келуі ДНҚ-лигаза ферменті арқылы жүзеге асырылады. Сонымен бұл механизмнің іске асырылуына негізінен үш репарациялық ферменттер қатысады. ДНҚ молекуласы бұзылысының қайта қалпына келуінің үшінші механизмін репликациядан кейін немесе рекомбинациялық қалпына келу деп аталады. УК-сәулесімен сәулеленген клеткалардағы ДНҚ синтезі димерге дейін қалыпты жүреді, әрі қарай ферменттің жылжуы бірнеше секундқа жай жүреді, сонан соң димердің келесі бетіне ауысып қайта қалыпты жүреді. Мұнда ДНҚ-полимераза ферменті димердің үстінен секіріп өткендіктен жаңадан түзіліп жатқан ДНҚ тізбегінде бос кеңістік түзіледі. Нәтижесінде жаңадан түзілген ДНҚ тізбегінде бос кеңістіктер, ал ескі тізбекте пиримидинді димерлер пайда болады. Яғни бір дуплексте димер түзілген аймақ жаңа түзілген тізбекте толық сақталады. Бұл процес жаңадан түзілген ДНҚ тізбегіндегі бос кеңістіктің келесі бір басқа бос кеңістікпен байланысу арқылы ДНҚ молекуласының репликациясынан кейінгі рекомбинациясымен аяқталады. Бұл байланыс қайта қалпына келу синтезіне мүмкіндік береді, яғни әр түзілген бос кеңістікте қалпына келу процесі жүреді. Әр кеңістікте жүретін рекомбинациялық құбылыс бастапқы әрі қарай репликацияға қабілетті ДНҚ молекуласының қалпына келуіне ықпалын тигізеді. ДНҚ молекуласының рекомбинациялық қалпына келуі бірнеше рекомбиназа белоктары көмегімен жүзеге асырылады.

Клеткалардың эволюциясы нәтижесінде оларда ДНҚ моле-куласы бұзылған жағдайда синтезделетін ферменттердің осы репарацияға қатысатын қасиеті қалыптасты. Мысалы, Е. соlі бактериясында SOS-репарация деп аталатын репарация ашылды. Яғни ДНҚ молекуласының репликациясы кезінде пайда болған қандай да болмасын бұзылыс нэтижесінде клеткада репарацияға қатысатын белоктардың синтезіне жауапты гендердің (15-тен көп) транскрипциясы артады. Бұл процесс клеткалардың өмір сүргіштігінің жоғары-лауымен сипатталады. Егер де ДНҚ молекуласында метильденген нуклеотидтер болатын болса, онда бұл кезде активтенетін репарациялық жүйе де белгілі болады. Осындай репарациялық жүйе эукариот клеткаларында да болуы мүмкін. Адамда хромосомалық рецессивті белгі арқылы тұқым қуалайтын және терінің күн сәулесіне сезімталдылығымен сипатталатын «ксеродерма пигментозум» деп аталатын синдром белгілі. Нэтижесінде теріде шамадан тыс пигментация жүреді де, соңынан тері клеткалары малигнизацияға ұшырайды, яғни тері ісігі туындайды. Бұл синдромның пайда болуы ДНҚ молекуласында тиминді димерлердің кесілу қабілеттіліктерінің төмендігіне байланысты болады. Сондай-ақ күн сәулесіне жоғары сезімталдылықпен сипатталатын Блум синдромы да белгілі. Бұл да рецессивті тұқым қуалайды. Мұнда организмдегі хромосомалардың хроматидтік бөліктерде алмасулар жүреді және ол хромосомалық аберрациялармен сипатталады. Бұл ауруда іртүрлі ісік ауруларымен ауру жиілігі жоғары және ең негізгісі, мұнда ДНҚ молекуласының қалпына келу процесі мүлде жүрмейді. «Ксеродерма пигментозум» және Блум синдромдарымен ауыратын адамдарда иммундық жетіспеушілік болады. ДНҚ молекуласының күн сәулесі (УК-компоненттерімен) арқылы қалыпты бұзылысы «кесілу-қалпына келу» арқылы қалпына келеді. Организмдегі кейбір клеткалардағы рентген сәулелері арқылы пайда болған бұзылыстар немесе екінші реттік бұзылыстар рекомбинация көмегімен немесе рекомбиназа-ферменттерінің қатысында басқа механизм арқылы қалпына келеді. Сонымен қатар, УК-сәулелері арқылы туындайтын ДНҚ молекуласындағы бұзылыстардан бөлек рентген сәулелерінен пайда болған ДНҚ бұзылыстары рекомбинация процесі арқылы репликацияға дейін қалпына келетіні анықталды. ДНҚ молекуласындағы химиялық мутагендердің әсерінен туындайтын бүзылыстар жоғарыда сипатталған механизмдер арқылы іске асырылады. Организмдегі әр ДНҚ молекуласының қалпына келу механизмі негізінен сол ДНҚ-ның қорғаныш жүйесі болып табылады. Сонда да болса, ДНҚ молекуласының қалпына келуінде де нәтижесінде мутацияға әкелетін «қателер» болады. Организмдегі репарация процесі механизмдерін қорытындылай келе, ДНҚ молекуласының бұзылысының репарациясы гендердің тұрақтылығын қамтамасыз етеді және ол ДНҚ-ның екі тізбегінің сақталуына негізделген деуге болады. Осының арқасында бұзылысқа ұшыраған бір тізбек сау келесі тізбектің арқасында қайта қалпына келе алады. Бірақ-та организмде генетикалық ақпараттардың сақтаушысы болса да олардың химиялық тұрақтылығы шектеулі. Клеткада өте жоғары жиілікте ДНҚ молекуласының тотығуы, ферментсіз метильденуі және гидролизі жүріп отырады. Бұл реакциялар ДНҚ-ның қалпына келуі процесімен әрекеттеседі. ДНҚ молекуласының кездейсоқ (спонтанды) ыдырауы мутагенездің, карциногенездің және организмнің қартаюының негізгі факторы болуы мүмкін деп есептеледі. Сонымен, ДНҚ молекуласы қарама-қарсы құрылым болып табылады. Бір жағынан, яғни тұрақтылық жағынан қарасаңыз ол өте консервативті, ал екінші жағынан қарасаңыз ол ыдырауға дайын тұрады.

5Тұқым қуалаушылық пен оның потологиясы Тұқым қуалаушылықты ұрпақтар арасындағы материалдьқ және функционалдық, сабақтастьқты қамтамасыз ететін, сондай-ақ, сыртқы ортаның белгілі жағдайында жеке организм дамуыньң өзгеше ғана тән ерекшелігі және организмнің кұрылыс жоспарын анықтайтын организмдердің қасиет. Тұқым қуалаушылық, құбылысымен қатар генетика пәніне өзгергіштікті зерттеу кіреді. Өзгергіштік организмнің тұқым қуалаушылық, қасиеттерінің әрдайым сақталып отырмауының көрінісі болып табылады. Ол гендердің өзгеруіне және олардьң комбинациясына, сондай-ақ, организмнің жеке. даму процесінде гендердің көрінісінің, өзгеруіне байланысты болады. Сонымен, тұқъш қуалаушылық ұрпақтар тізбегінде организмдердің ұқсастығын ғана емес, сондай-ақ айырмашылығын да сақтайды. Тұқым қуалаушылык пен өзгергіштік — Жер бетіндегі органика-лық, формалардың эволюциясын қамтамасыз ететін негізгі екі фактор (уипшш сұрыптаумен қоса). Kaзipri кезде тұқым қуалаушылық пен өзгергішщтік зерттеу тipі материя құрылымының әр түрлі деңгейде жүргізіледі: молекулалық, хромосомалық, клеткалық, организмдік және популяциялық. Бұл зерттеу бірнеше жолмен (әдіспен) іске асырылыды, олардың ен. Негізгісі генетикальқ анализ болып табылады. Жынысты көбеюде организмдердің, жеке қасиеттері мен белгіоірі тұқым қуалауын және туқым қуалаушылық заңдылықтарын талдауға мүмкіндік беретш шарылыстыру (бірнеше ұрпақ бойы) системасын, сол сияқты гендердің өгергіштілігі мен олардың комбинаторикасын гибридологаяльщ анализ деп атайды. Бұл — генетикалық анализдің негізгі әдісі. Ол өзіне математикалық статистиканың элементтері де қосады. Бұдан қоса генетикалық, анализге эмбриологиядан, цитологиядан, физиология-дан т. с. с. алынған бірқатар көмекші әдістер де енеді.Тұқым қуалаушылыктьң материалдық негізгі цитологиялық әдістің көмегімен зерттейді. Бұл әдіс тұқым қуалаушылықтың «анатомиясын» зерттеуге арналған деуге болады., Клетканың құрылымы жарьқ, электрондьқ микроскоппен, рентгеноскопия және басқа да тәсілдермен зерттеледі. Тұқым қуалаушылықтьң материалдық негіздерін зерттеу үшін цитохимияльқ, биохимиялық, биофизикалық жэне физиологияльқ әдістер барған сайын кеңірек қолданылуы. Гибридологиялық анализ бен цитологиялық анализдің үйлеімді қолданылуы ен алдына цитогенетика-лық әдіс құрайды. Организмнің жеке өінің дамуында оның, көріністерін және геннің әсерін зерттеу, генетиканың, 6ip бөлігі феногенетика деп аталады. Біздіңше, ол саланы онтогенетика деп атау дурыс болар еді Онтогенетикада гендер әсерін анализдеудің алуан турлі тәсілдері1 қолданылады: тұқым қууы әр түрлі тканьдерді трансплантациялау, 6ip клетканың. ядросын екінші клеткаға ауыстыру, тканьдерді өcipy әдістері, дамуға эмбриологиялық анализ жасау, иммунологиялық реакциялар т. б. Сонымен, генетика тұқым қуалаушыльқты және тұқым қуалайтын өзгергіштікті негізі үш бағытта зерттейді организмдердің көбею пpoцeciндeгi гендердін, жағдайы, генің материалдық құрылымы, генің онтогенез деп өзгергіштіктігі мен кызметі (әcepi). Генетиканың, ресми жарыққа шғуы 1900 жылдан саналады, 6ip-6ipi нe кқтысы жоқ, үш елде тұратын үш ғалым әр түрлі объектілерде бұдандар ұрпағындағы тұқым қуалаудын, белгілерінің аса маңызды заңдылықтарын ашты. Г. де Фриз (Голландияда) көкнәрді және басқа да өсімдіктерді{ зерттеу нәтижесінде «бұдандардың, ажырау заңдылығы жөнінде» жазды, К. Корренс (Германияда) жүгеріден, ал Э. Чермак (Австрияда) асбұр-шақтағы дәл сондай ажырау заңдылығын ашты. Ғылымда кездейсоқ ашылымдар мүлде дерлік болмайды. Өйткені ғылымның, дамуы коллектив творчествасына байланысы. Тұқым қуалаушылық заңдылықтарының ашылуы да осылай болды. Осы заңдарды ашқан үш ғалым тіпті 1865 жылы Грегор Мендельдің «Жаратылыс зерттеушілер қоғамынын, жазбаларында» «Өсімдіктер бұдандарымен жүргіззген тәжірибелер» деген мақаласында жарияланған заңдылықтарды. «қайта ашқан» болып шыкты.

Хромосомалық ауруларды сиппаттаңыз

Хромосомалық аурулар деп — клиникалық сипаттары жағынан түрліше болып келетін адамдар патологиясының үлкен бір тобын айтамыз. Олардың бәрінің себептері бір — ол хромосомалық не геномдық мутациялар болып табылады. Хромосомалық аурулардың басқа тұқым қуалайтын аурулардан ерекшелігі — олар Г. Мендель заңдарынан өзгеше жолмен тұқым қуалайды. Қазіргі кездегі ғылыми деректерге қарағанда дүниеге келген нәрестелердің 5 пайызы әр түрлі генетикалық өзгерістермен туылады, ал олардың ішінен 0,5 пайызы шамасындагы балаларда хромосомалық аурулар байқалады. Бүгінгі таңда 700-ге жуық хромосомалық аберрациялар (бұзылыстар) сипатталып жазылған, олардың ішінен 100-ге жуығы адамдардың ақыл-есінің кеміс болуына, денелерінің дамуының бұзылуына, әр түрлі зілді хромосомалық аурулардың дамуына алып келеді. Адамдардың хромосомалық ауруларының негізгі клиникалық сипаты ретінде туа біткен ақаулықтарды, ақыл-естерінің кем болуын, жыныстық дамуының бұзылуы нөтижесінде бедеу болуын, яғни ұрпақ қалдыра алмауын, өздігінен түсік тастауын т.с.с атауға болады.Хромосомалық аурулар ата-аналарының гаметаларыңда пайда болған мутациялар, не ұрықтың дамуының алғашқы кезендерінде пайда болған мутациялар салдарынан қалыптасуы мүмкін. Хромосомалық аурулардың пайда болу механизмдері.Көптеген хромосомалық аурулардың пайда болуының басты себебі — тарихи, эволюциялық қалыптасқан жүйенің — кариотиптің, өзгеруі, яғни хромосома сандарының не хромосомалардың құрылымының бұзылуы болып табылады. Ағзалардың хромосома сандарының ауытқуы жасушаның дұрыс бөлінбеуінің не әр түрлі мутагендік факторлардың әсерінен жасуша бөлінуінде хромосомалардың бір-бірінен ажыраспауының салдарынан болады. Бұл хромосома санының еселеп өсуіне (полисомия — Зп, 4п, 5п т.с.с), не қалыпты кариотиптің бір немесе бірнеше хромосомаға кәбейіп не кемуіне алып келеді (анеуплоидия) — моносомия 2п-1; трисомия 2п+1. Толық триплоидия (Зп) және тетроплоидия (4п) нысандары адамдарда тек кенеттен, оздігінен еліп, түсіп қалған түсіктерде ғана байқалған, яғни полиплоидты ұрықтар тірі туылмай, дамудың алғашқы кезеңдерінде-ақ өліп қалады. Анеуплоидия — аутосомды не жыныс хромосомалар сандарының ауытқуы салдарынан болуы мүмкін. 1—12 жұп ірі хромосомалардың ауытқулары бар ұрықтар әдетте өте ерте кезде-ақ өліп қалады, яғни летальды болады. 13—18 жұп хромосомалардың трисомиялары (13+; 18+) жартылай летальды (сублетальды) болады да нәрестелер не өлі туылады, не балалық шағында-ақ өліп қалады. Жыныс хромосомаларының ауытқуларының (ХО, XXV, XXXV, т.с.с) және кейбір аутосомды трисомиялардың (13+, 18+, 21+) тіршілік қабілеті айтарлықтай дәрежеде болуы мүмкін. Қазіргі кездегі сипатталған 100-ге жуық хромосомалық аурулардың 95-і негізінен 5 хромосомалық ауытқу нысандарына тән болады: 13, 18, 21 хромосома трисомиялары, Шерешевский—Тернер синдромы (45, ХО), Клайнфельтер синдромы (47, XXV).

Даун синдромы (21+).Синдром деп — белгілі бір ауруға жатпайтын бірнеше ауру белгілерінің бір адамда қатар келуін айтамыз. Бұл ауруды алғаш рет 1855 жылы Л.Даун Даун синдромының негізгі клиникалық сипаты — ақылесінің туа біте кем болуында. Орталық нерв жүйелерінде айтарлықтай ауытқушылықтар болмаса да олар икемсіз, епсіз, жайсыз болып келеді. Бұл аурудың негізгі фенотиптік сипаттарына мыналарды жатқызуға болады; бойлары аласа, шүйдесі тегіс, бас сүйектері кішкентай трахицефальды, эпикант дамыған, көздері қысыңқы, мұрыңдарының түбі жалпақ, кең кеңсірікті болып келеді. Олардың жүрек-тамыр жүйесінің бұзылуы, сол сияқты, барлық ішкі секреция бездерінің қызметтерінің бұзылыстары байқалады. Дерматоглификасы — алақаңдарында терең көдденең сызықтарының және шынашағында 2-жұмылатын бүгілу сызығының орнына тек 1 ғана сызықтың болуымен сипатталады. Эдвардс синдромы (18+). Бұл ауруды 1960 жылы Эдвардс айқыңдап тапқан, оның жиілігі 1/4500-ден 1/650-ге дейін болады. Бұл аурумен ерлерге қарағанда әйелдер жиірек ауырады. Бұл — ұл балалардың эмбриональдық даму кезінде не өмірінің алғашқы апталарыңда көптеп өліп қалатындығын көрсетеді. Бұл аурудьщ негізгі сипаттамаларына мьшалар жатады: нәрестелердің салмағы өте жеңіл, бойлары кішкентай болады, иектері тегіс, жақтары нашар дамыған, бас сүйегі кішкентай, құлақтары кішкентай және олар бас сүйегіне томендеу орналасқан, тұмсықтары шығыңқы құстұмсық болып келеді. Птоз, экзофтальм, эпикант дамыған, көздерінің мөддір қабығының бұддырлануы, көру нерв дискісінің семуі сияқты керу мүшелерінің мүкістігі айқын байқалып тұрады. Қол саусақтары өте ұзын немесе өте қысқа болып, 2—5 саусақтары ерекше орналасқан болады. Табандарының пішіні өзгереді: Жүрек-тамыр жүйесінің, бүйректерінің мүкістігі байқалады. Ересек жасқа дейін жеткен балалардың ақыл-естерінің кем болатындығы байқалған. Эдвардс синдромын нәресте туылған кезде бала жолдасының (плацента) кішкентай болуы және жалғыз кіндік артериясының болуы арқылы күні бұрын анықтауға болады. Патау синдромы (13+). 1961 жылы Патау және оның әріптестері өте кемтар, сұрықсыз баланың кариотипін зерттегенде оның Д тобында артық 1 хромосоманың болатынын анықтап, осы ауруды сипаттап жазған. Бұл сиңдромның популяциялардағы жиілігін анықтау қиын, себебі осы сиңдроммен ауырған балалар ерте өліп қалады; дегенмен де оның орташа жиілігі 1:3500—4000 жуық. Бұл синдромның клиникалық сипаттары — балалардың салмағы оте жеңіл, бойлары қысқа және олар күні жетпей туылады. Сол сияқты, осы синдромның ерекше белгілеріне жұмсақ және қатты таңдайларының жырық, көздерінің өте кішкентай — әр түрлі дәрежеде микрофтальмиялы больш келуін де атауға болады. Оларда туа біткен катаракта, беттерінің ангиомасы, полидактилия, синдактилия және табандарының өзгерулері байқалады. Жүрегінің, бүйректерінің қызметтері бұзылады. Қыз балаларда жатырдың имек болуы, ұлдардың ұмаларының өзгерулері байқалады. Гипотония және гипертония, ақыл-естері кем, тоқ ішектің ауытқуы, қосымша көкбауыр кездеседі. Бұл синдроммен ауырған нәрестелер өмірінің алғашқы күндерінде немесе алғашқы аптада ақ әліп қалады. Дегенмен, кейде олар 2—3 жыл өмір сүруі де мүмкін. Клайнфельтер синдромы (ХХУ, ХХХУ, ХХХХУ, XXX У, ХУУ) Клайнфельтер синдромы ер адамдарда кездеседі және ол қосымша X жыныс хромосомасының болуымен сипатталады (ХХУ, ХХХУ, т.с.с.). Оның орташа жиілігі 1:500-ге тең. Бұл синдромның негізгі сипатына мыналарды жатқызуға болады: бойлары өте ұзын, иықтары тар, бөкселері кең, бұлшықеттері нашар дамыған астеник немесе әтек (пішілген адам) типтес болып келеді. Беттерінде және қолтықтарында мардымсыз, өте сирек түктері болады, ал қасағаның түктері әйелдерге ұқсас болады; олардың шәует жолдары семіп (атрофия) қалған, сперматогенез болмай бедеу болып келеді. Ақыл-естері кемістеу, ете сенгіш, кәңіл-күйі тез өзгергіш, қызбалау болады. Клайнфельтер синдромымен ауырған адамдардың дерматоглификасы өзгерген — қол саусақтарының өрнегінде доғалар жиі кездесіп, қырлар — (гребень) саны азаяды. Шерешевский — Тернер синдромы (ХО) Бұл синдромды 1925 жылы Н.А. Шерешевский және 1938 жылы Тернер тауып сипаттап жазған. Оның орташа жиілігі 1; 3000-ге тең және тек әйедцерде кездесіп, әсіресе аласа бойлы қыздар арасында жиі байқалады. Шерешевский—Тернер синдромын жаңа туылған қыз нәрестелерде айқын байқауға болады, себебі моносомия X (ХО) кейбір мүшелер мен ұлпалардың жатырда дамуын бұзатындықтан нәрестелер бірнеше аномалиялармен туылады, яғни салмақтары өте жеңіл, бойлары қысқа, табандарында және қолдарында лимфоидтық ісіктер, тырнақтарының гипоплазиясы (толық жетілмеуі) байқалады. Жүректерінің туа біткен ақаулықтары, қолқа (аорта), екпе артериясының тарылуы (стеноз, коарктация) байқалып, эпикант дамыған, шаштары қысқа, мойыны қысқа және жуан болып келеді. Қаңқа дамуының аномалиялары, көкірек қуысының өзгеруі, 4—5 саусақтарының қысқаруы да бұл ауруға тән белгілер болып табылады. Бойларының қысқа болуына байланысты аяқтары да қысқа, тұлғалары ұзындау болып дене кұрылысында диспропорция байқалады. Иықтары кең, бөкселері тар болып өздерінің сыртқы құрылысы жағынан ер адамдарға ұқсас келеді. Ауруларда ішкі және сыртқы жыныс мүшелері дамымай, соңғы жыныс белгілері — сүт бездері, қолтықтарында, қасаға үстінде түктер болмайды. Олар бедеу болады, себебі жыныс бездері дамымаған. Бұл аурумен ауырған әйелдерде жыныс хроматині кездеспейді, олардың кариотипі 45 (ХО) тең болады. Сол сияқты X хромосомасының басқа да аномалиялары ұзын иінінің немесе қысқа иінінің делециялары, екі X хромосомалардың транслокациясы, сақиналы X хромосома т.с.с. байқалуы мүмкін. «Мысық ақайы» синдромы (5р делециясы) Бұл синдром 5р хромосоманың қысқа иінінің делециясымен байланысты екенін 1965 жылы Герман дәлелдеген. Оның жиілігі толық анықталмаған. Дегенмен соңғы кездері бұл синдром жиі кездесетін болып жүр. Оның клиникалық сипаты — бұл аурумен ауыратын балалардың дыбыс тембрі ерекше, мысықша «мияулап», жалынышты күйде болады.. фенотиптік белгілері — беті дөңгелек, эпикант дамыған, микроцефалия және жүрегінің ақаулықтары айқын байқалады.

8.Мутация және генетикалық полиморфизм

Мутация^[1] (латын тілінде mutatіo – өзгеру) – табиғи жағдайда кенеттен болатын немесе қолдан жасалатын генетикалық материалдың өзгеруі. Соның нәтижесінде ағзаның белгілері мен қасиеттері тұқым қуалайтын өзгергіштікке ұшырайды. Ғылымға мутация терминін 1901 ж. голланд ғалымы Х. де Фриз (1848 – 1935) енгізді. Генетикалық аппараттың өзгеруіне байланысты мутацияның: геномдық, хромосомалық, гендік немесе нүктелік деген түрлері бар.

'Мутация (mutation) — жасушаның генетикалық материалының өзгеруі, бұл кейінгі ұрпаққа да беріледі.^[2].

Бұл тосыннан, кейде сыртқы факторлардың әсерінен болуы мүмкін (қараң. Мутагендер). Генетикалық кодты анықтайтын жүйедегі бір азоттық негіздің орнын басқа біреу алмастырса немесе бір немесе одан да көп негіздер генге енгенде немесе геннен жоғалғанда гендік мутация пайда болады. Мутациялардың көбі зиянсыз; оларды үнемі қалыпты доминанттық ген (қараң. Доминанттық) жауып тұрады.

Кейбір мутациялар айтарлықтай салдар туғызады; мысалы, ата-анасының екеуінен де тұқым қуалақшылықпен берілген белгілі бір мутация Орақ-жасушалы анемияның пайда болуына әкеп соғады. Ұрпаққа жыныстық жасушаларда (аналық жасушасы немесе аталық ұрық) пайда болған мутациялар ғана беріледі. Әдетте, бұндай мутациялар ағзаға қауіпті.

Мутация ағза үшін тиімді өзгерістерге әкеп соғатын сирек кездесетін жағдайларда осы гені бар дербес ағзалардың саны мутацияға ұшыраған ген популяцияда қалпына келмейінше арта береді. Бұндай пайдалы мутациялар эволюцияның материалы болып табылады.

Мутацияның пайда болу дәрежесі бойынша дәл сол геннің мутанты аллеліне қатысты басым жәнө басылыңқы болады. Мутацияға ұшырау белгісі мен қасиеттерінің сипаты бойынша олар мынадай үдерістерге бөлінеді: морфологиялық (құрылыс өзгерісі), физиологиялық (мүше қызметі күшнің өзгерісі) және био химиялық (биохимиялық үдерістер өзгерісі) үдерістер. Жіктеудің басқа да бірқатар қағидалары болуы мүмкін.

Генетикалық тұрғыдан қарағанда Полиморфизм фенотиптік жағынан айырмашылықтары бар популяциядағы екі не одан да көп генотиптік ұқсас дарабастар деп саналады. Полиморфизм бір жынысқа жататын дарабастардың гетерозиготалық бейімдеушілік қасиеті нәтижесінде туындайтын (балансты Полиморфизм), облигатты гетеротермалылық (жыныс диформизмі) жолымен іске асатын әр түрлі генетик. механизмдер арқылы сақталып отырады

Мутацияның жіктелуі

Мутациялар кезінде ДНҚ-дағы бірлі-жарым негіз немесе тұтас гендер немесе хромосомалардың өзгеруі мүмкін. Атап айтқанда үлескінің мутагендік мөлшері оларды жіктеу негізіне жатады.

1. Гендік немесе нүктелік мутация - ген құрылымы шегіндегі өзгерістер. Бұл нәруыздың бір молекуласын өзгерте алады.

2. Хромосомалық мутация (аберрация) - хромосома құрылымындағы өзгерістер. Бүтін хромосоманың мөлшері мен пішінін өзгерте алады.

3. Геномдық мутация - хромосома санының өзгеруі, яғни құрам санының ауытқуы.

Бұдан басқа мутациялардың әрбір осы типтерінен өзгерген тип бойынша тағы да бөлінеді. Сөйтіп гендік мутация мыналарды қамтиды:

1. Нуклеотидтің сусуы. Тұтас ген бір нуклеотидке жылжып қысқарады. Осындай өзгеріс нәтижесінде бүкіл код ауысады да есептеу шеңберінен сусып жылжиды.

2. Нуклеотидтердің еселенуі (дупликация) - жаңа гендердің пайда болуында маңызды рөл атқаратын үдеріс. Мұнда нуклеотидтің сусуы кезіндегі әрекет қайталанады, яғни есептеу шеңбері сусып жылжиды.

3. Ендірме нуклеотид. Генетикалық код жазбасында аналық ДНҚ-ға тән емес артық нуклеотидтың пайда болуы. Бұл - еселену формаларының бірі.

4. Алмасу - бір нуклеотидтің екіншісімен алмасуына байланысты өзгеру.

Пайда болу дәрежесі бойынша алмасу да 3 топқа бөлінеді:

1. Мәнсіз мутациялар. Нуклеотидтің алмасуы нәтижесінде нәруыздағы аминқышқыл сол мөлшерінде қалады. Мысалы, фенилаланинді кодқа түсіретін AAA триплетінде соңы нуклеотид аденин гуанинге алмасады. Түзілген ААГ триплеті де фенилаланин аминқышқылын кодқа жазады, яғни нәруыз бұрынғы қалпында қалады.

2. Ағат мутациялар (миссенс-мутация) - аминқышқылдарды алмастыратын өзгерістер. Егер ААА-ның орнына ГАА триплеті түзілетін болса, онда нәруызда фенилаланиннің орнына лейцин аминқышқылы тұрады.

3. Ерсі мутациялар (нонсенс-мутация) - аминқышқылдардың орнына тоқтатқыш триплет код (стоп-кодон) тұрған кездегі өзгерістер, яғни нәруыз үзіледі. Мысалы, ААА-ның орнына АТТ тұрады, өйткені РНҚ-да АТТ орнына УАА тұрады.

Хромосомалық мутация гендік мутацияға ұқсас болады. Мұнда тек бірнеше нуклеотидтер ғана емес, бірнеше гендерді қосып алатың әлдекайда үлкен үлескі өзгерістерге ұшырайтындығымен ғана ерекшеленеді. Гендердің хромосомада дұрыс орналасуын әліпбидегі әріптер түрінде көзге елестетейік, мұндағы әрбір әріп ген бөлігіне немесе тұтас қалпына сәйкес келеді: АБВГДЕ. Осы мысал бойынша мутацияның түрліше типтері қалай болатынын көрнекі көрсетейік:

1. Бөліну (делеция) - тапшылық. Хромосоманың қандай болса да бір үлескісінің жоғалуы. Мысалы: АВГЕ - қос делеция, Б және Д үзіктерінің шығып калуы.

2. Дупликация - үлескінің еселенуі. Мысалы: АББВГДЕ.

3. Инверсия (орын ауыстыру, төңкерілу) - үлескінің 180°-қа төңкеруі. Мысалы: АДГВБЕ.

4. Транслокация - сәйкес емес екі хромосомалар арасындағы үлескілердің алмасуы. Мысалы: AESYLE.

Хромосомалар қайта орналасуының барлығы міндетті түрде фенотипті өзгертеді, алайда олар нүктелі мутациядан анағұрлым сирек кездеседі. Олардың жиынтықты болуы, яғни делецияны да, транслокацияны да өзінде қамтуы мүмкін. Бұған шимпанзе мен адамның бірінші жұп хромосомасы мысал бола алады.

Мейоз кезінде бөлінген шүйке жібі үзілген кезде геномды мутация болады. Соның нәтижесінде хромосома санына тән емес гаметалар түзіледі. Егер олар ұрықтануға қатысса, хромосомалар саны өзгерген зигота пайда болады. Бұлар да үш тип тармаққа бөлінеді.

1. Анеуплодия - бір немесе бірнеше хромосомаларды жоғалу немесе қосып алу. Сонда диплоидты жиынтық мынадай болады:

2n+(1-2). Мысалы, Даун синдромы немесе Клаенфельтер синдромы - адамда диплоидты жиынты0та 47 хромосома болады.

1. Гаплоидия - қалыпты хромосома жиынтығының 2 рет кемуі. Сонда зиготада хромосома жиынтығы 1n болады.

2. Полиплоидия - 2n+1n немесе 2n+2n, 2n+3n және тағы басқа зигота түзген кезде хромосома жиынтығының еселеніп өсуі. Жануарларда полиплоидтар көбінесе тіршілікке бейімділігі болмайтының атап көрсеткен жөн. Ал өсімдіктерде олар тіршілікке бейімдігімен қоймай, жиі-жиі үлкен өсімді массаға ие болады. Сондықтан өсімдіктердің көптеген іріктемесінің полиплоидтан туындаған жасанды мутагенезі алынды.

Бұдан басқа мутация өзге де әр түрлі қағидалар бойынша бөліне алады. Мысалы, мынадай мутациялар болады:

1. тәндік (сомалық) - (дене жасушаларында өтеді)

2. гаметалық (жыныс жасушаларында өтеді)

3. ұрықтық (ұрық жасушаларында өтеді).

10.Генетикалық полиморфизмде қолданылатын әдістерді көрсетіңізТабиғи сұрыптау нәтижесінде шынайы бейімделген генотиптер тандамалы көбейіп, ал қалғандары ұрпақ қалдыра алмай өліп қалатын болса, онда популяциялар генофонды тек «сәтті» аллельдерден және олардың комбинацияларынан құрылған болар еді. Нәтижеде тұқым қуалайтын өзгергіштік тоқталып гомозиготалы генотиптер мөлшері өсіп кетер еді Генетикалық полиморфизмнің 2 түрі белгілі:

1. Адаптациялық полиморфизм;

2. Балансты не гетерозиготалы полиморфизм. Занды түрде озгеріп отыратын ортада сұрыптау әр түрлі генотиптерге қолайлы болатын болса адаптациялық полиморфизм түзіледі. Мысалы, екі нүктелі қанқызының популяциясында күздің ақырында қара түсті қоңыздар (доминантты белгі), ал көктемде қызыл түсті қоңыздар саны басым болады. Мұның себебі қызыл түсті қоңыздар суыққа шыдамды болса, қара түсті қоңыздар жаздың күні жедел көбейе алады.

Егер сұрыптау рецессивті және доминантты гомозиготалыларға қарағанда гетерозиготалыларға қолайлы болатын болса, онда балансты (гетерозиготалы) полиморфизмқалыптасады. Гетерозиготалылардың гомозиготалыларға қарағанда артықшылығын аса жоғары доминанттылықдеп атайды

Балансты полиморфизм популяцияларға бірнеше құнды қасиет береді:

1) генетикалық көптүрлі популяциялар сыртқы ортаның кең ауқымды жағдайларын игере алады;

2) оның генофондыңда кең көлемді тұқым куалаушылық өзгергіштіктің қоры жинақталады, осының нәтижесіңде ол эволюциялық икемділікке ие больш, кез келген бағытта өзгере алады.

Адамдар популяцияларында генетикалық полиморфизм жоғары деңгейде болады, сондықтан олардың алуан түрлі фенотиптері байқалады. Адамдар бір-бірінен терісінің, көзінің, шашының рендерінің әр түрлі болуымен, мұрын және құлақ қалқаншасының пішіндерінің т.б. белгілерінің әр түрлі болуымен ерекшеленеді. Адамдарда бір не бірнеше амин қышқылдар арқылы ерекшеленетін және әр түрлі қызмет атқаратын ақуыздар түрлері белгілі. Ақуыздар — белгілер, сондықтан да олар адам ағзасының тікелей генетикалық құрылымын анықтайды. Адамдарда АВО, резус жүйелері бойынша эритроцитарлық антигендерінің көптеген түрлері белгілі. Гемоглобиннің 130-ға жуық түрлері, глюкоза — 6 фосфатдегидрогеназа ферментінің 70 жуық түрі белгілі. Жалпы, адамдардың ферменттерінің синтезделуін қадағалайтын 30 пайыз гендерінің жиілігі түрліше болады, бірі жиі кездессе, екіншілері сирек кездеседі. Мысалы, гемоглобиннің 130 түрінен жиі кездесетіні 4-Нв8 (тропикалық Африкада, Жерорта теңізінде), НвС (Батыс Африкада), НвД (Үндістанда), НвЕ (Оңтүстік Шығыс Азияда). Ал гемоглобиннің қалған аллель дерінің концентрациясы 0.01—0.0001%-дан аспайды. Адамдар популяциясыңда аллельдердің таралуының әр түрлі болуы қарапайым эволюциялық факторларға, оның ішінде мутациялық құбылысқа, табиғи сұрыптауға, гендер дрейфіне және миграцияға байланысты.

Адамдар генофондыңцағы аллельдердің көптүрлілігін 2 топқа беледі:

1. Сирек кездесетін варианттар — олар барлық жерде кездеседі және олардың кездесу жиілігі 1%-дан аз болады;

2. Кейбір тандамалы популяцияларда жиі кездесетін варианттар. Мысалы, НвS, НвС, НвД, НвЕ.

Популяциялар арасында кейбір аллельдер концентрациясының ұзақ уақыт түрліше болуы, бір популяцияда бірнеше аллельдің концентрациясының жоғары деңгейде болуы, табиғи сұрыптаудың не гендер дрейфіңің әсерінен болады.

Кейбір аллельдер концентрациясының популяция аралық айырмашылығына табиғи сұрыптаудың тұрақтандырушы формасы алып келеді. АВО қан тобы жүйесінің эритроцитарлық антигендер аллельдерінің Жер шарыңда жиі таралуы өте қауіпті инфекциялар жиі болып тұратын жерлерде әр түрлі қан топтары бар адамдардың түрліше тірі қалуының нәтижесі болуы мүмкін. Мысалы, Азия тұрғындарында I аллелінің тәмен болуы бұл жерлерде оба іңцетінің жиі болуымен байланысты. Оба ауруын тудырушы микроағзалардың Н — типтес антигендері болады, ал бұл «О». қан тобы бар адамдарды оба ауруына сезімтал етеді, себебі оларда да Н — типтес антигендері болғаңдықтан сол микробтарға қарсы антидене жеткілікті мөлшерде синтезделінбейді. Керісінше, ,Австралия мен Палинезияның орнықты тұрғындарында, Америка үндістерінде I аллелінің концентрациясы жоғары болады, себебі бұл жерлерде оба індеті бұрын соңды болмаған.

Адамдар популяциясында бір мезгілде бір геннің бірнеше аллелінің тұрақты сақталуының себебі сұрыптаудың гетерози готалыларға тиімді (қолайлы) болуының нәтижесі деп түсінген дұрыс. Бұған мысал ретінде гемоглобиннің 8, С, Е аллельдерінің тропикалық безгек ауруының ошақтарында таралуын алуға болады. Табиғи жағдайларда ағза фенотипіне кептеген факторлар әсер еткеңдіктен сұрыптау бірнеше бағытта жүріп, нақтылы жағдайда популяциялардың тірі қалуын қамтамасыз ететін аллельдер саны мен жиілігінің балансты генофондын қалыптастырады. Бұл жағдай адам популяцияларыңда жиі кездеседі. Мысалы, «О» қан тобы бар адамдар «В» қан тобы бар адамдарға қарағанда оба ауруына тезімсіз келеді. «О» қан тобы бар адамдар «А» қан тобы бар адамдарға қарағанда туберкулез ауруынан қиындықпен емделеді. «О» қан тобы бар адамдар — мерез ауруынан жылдам айығады, олардың қарынның рак ауруымен, жатыр мойнының рак (ісік) ауруымен, ревматизм, жүректің ишемия ауруымен, холецистит, өтте тас болу ауруымен ауру ықтималдығы «А» қан тобы бар адамдарға қарағанда 20 пайызға төмен болады.