Хромасомалардың сандық және құрылыдық аномалиларына сипаттама беріңіз

Аномалия (көне грекше: anоmalіa — ауытқу) — қалыпты жағдайдан және жалпы заңдылықтан ауытқу, бұрыстық. Медицинада — іштегі нәресте дамуының бұзылуы салдарынан организмнің құрылымында кездесетін вариациялық өзгерістердің шектен шығып, тұрақты морфологиялық ауытқуларға ұшырауы. Аномалия балалар арасында жиі кездеседі. Оған негізгі кемістік категориялары: есту, көру, сөйлеу жүйесінің бұзылуы, ой-өрістің артта қалуы жатады. Аномалия туа және жүре пайда болған аномалия болып екіге бөлінеді. Туа болған аномалия тұқым қуалайтын ауруларға байланысты немесе химиялық, механикалық, радиациялық т.б. әсерлерден болса, жүре пайда болған аномалия жұқпалы аурулардың (полиомелит, қызылша, менингит т.б.) салдарынан болады. Соның кесірінен балалар сақау, соқыр, мылқау, кекеш немесе ақыл-ой кемістігіне ұшырайды.Эдвардс синдромы – трисомия . Хромосомдық формуласы (47,ХХ+18) немесе (47, ХҮ+18). 3 формасы анықталған: трисомды (жиі түрде), транслокационды (өте сирек), мозаикалық. Цитогенетикалық айырмашалақтары бар трисомиялардың, клиникалық көрініс беруінде айырмашылықтары болмайды. Синдромның жиілігі 1:5000-7000 жас балалар құрайды. Ұл балалар мен қыз балалардың 1:3 қатынасына тең. Қыз балалар ауыру деңгейінің, ұлдарға қарағанда жоғары болуына, әзірше түсіндіру мүмкіндігі жоқ. Эдвардс синдромын сипаттайтын, даму ақауларының көріністері беттің жақ сүйектерінде, сүйектік жүйесінде, жүрек-тамыр жүйесінде, жыныстық мүшелерде байқалады. Эдвардс синдромынды жас балалар (90%) өліп қалады. Себептері – асфиксия, пневмония, ішек өтімсіздігі, жүрек-тамыр жетіспеушілігі.

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.