Молекулярно-генетический метод

Молекулярно-генетический метод основан на анализе нуклеиновых кислот, в первую очередь, молекул ДНК. Основной целью этих методов является диагностика мутаций, исследование их ассоциации с наследственными заболеваниями, а также выявление гетерозиготных и гомозиготных носителей мутации. По-существу, молекулярная диагностика является наиболее объективным методом верификации наследственных заболеваний. Важно подчеркнуть, что нахождение мутаций в гомозиготном или гетерозиготном состояниях соответственно при рецессивных или доминантных заболеваниях является бесспорным подтверждением диагноза. Однако в тех случаях, когда мутации не удается обнаружить, решающее заключение при постановке диагноза сохраняется за клиницистом, так как используемые на практике методы молекулярной диагностики чаще всего не позволяют идентифицировать все возможные мутации в исследуемом гене.

Медицинская генетика Горбункова В.Н.

УЧЕБНИК для студентов медицинских вузов и слушателей последипломного образования125 стр

(в) Менделирующие признаки человека

Менделирующие признаки – признаки наследуемые по закону Г.Менделя т.е. моногенно и по типу полного доминирования

У человека таких призакоы – 2300. К ним относят цвет кожи, цвет глаз, цвет волос, резус-фактор и др.

Наследование признаков может быть:

- моногенным

- полигенным

Мендель открыл моногенное наследование признаков – один признак контролируется одной парой аллелей у организма.

Полигенное наследование признаков – за один признак у организма отвечают несколько пар неаллельных генов.

Как в случае моногенного наследования, так и при полигенном наследовании наблюдается взаимодействие аллелей одного или разных генов между собой.

Биология. Новейший справочник. – М.Махаон 2007 – 512. Чебышев Н.В., Гузикова Г.С.

2. (а)Генотип, геном, фенотип. (б) Фенотип как результат реализации наследственной информации в определенных условиях среды. (в) Взаимодействие аллелей в детерминации признаков: доминирование, промежуточное исследование, рецессивность, кодоминирование

(а) - генотип – совокупность наследственных факторов (набор генов), получаемых потоком от родителей в момент оплодотворения

- геном – полная последовательность ДНК организма; совокупность генов в гаплоидном наборе хромосом (устар.)

- фенотип – совокупность признаков и свойств организма, развивающихся при взаимодействии генотипа с факторами среды

Медицинская генетика: медико-генетическое консультирование. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. М.В. Черников, М.В.Букатин, А.Н.Крившинская, О.Ю.Овчинникова

(б) – Фенотип – все признаки организма, формирующиеся в результате взаимодействия генотипа и среды. Свойства любого организма зависят от генотипа и от среды, поэтому формирование организма – результат взаимодействия генетических факторов и факторов внешней среды.

Фенотип — присущая индивидууму совокупность всех признаков и свойств, которые сформировались в процессе его индивидуального развития.

По характеру изменения признаков и механизму:

- фенотипическая

- случайная

- модификационная

Модификационная изменчивость отражает изменение фенотипа под воздействием факторов внешней среды (усиление и развитие мышечной и костной массы у спортсменов, увеличение эритропоэза в условиях высокогорья и крайнего севера).

Долгое время считалось, что в зиготе находятся разные хромосомы для разных клеток, однако теперь известно, что в зиготе имеется та же генетическая информация, что и во всех клетках данного организма. В специализированных клетках работают гены, характерные для функций данных клеток, а все остальные – до 95% - заблокированы. Каждая эмбриональная клетка потенциально может стать любой клеткой организма, т.е. специализироваться в любую сторону – полипотентные клетки. Каждая клетка организма способна дифференцироваться только по одному пути. Направление специализации определяется внешней средой (химическим окружением хромосом – цитоплазмой). На самых ранних этапах эмбриогенеза, генотип уже взаимодействует со средой. Взаимодействие удобно просматривать на примере глобиновых генов. До и после рождения эти гены работают неодинаково. В раннем эмбриогенезе включается ген, отвечающий за альфа-цепь гемоглобина (он активен на протяжении всей жизни), а ген, отвечающий за синтез бета-цепи, неактивен. Зато есть ген, отвечающий за синтез гамма-цепи. После рождения ген бета-цепи начинает работать, а гамма - блокируется. Эти изменения связаны с особенностями дыхания. Фетальный гемоглобин легко доносит воздух до зародыша.

Фенотипическое проявление генотипа в зависимости Ио среды изменяется в пределах нормы реакции. От родителей потомки получают специфические типы химических реакций на разные условия среды. Совокупность всех химических реакций определят метаболизм – обмен веществ. Интенсивность обмена веществ варьирует в широких пределах. У каждого человека свои особенности обмена веществ, которые передается от поколения к поколению, и подчиняются законам Менделя. Различия в обмене веществ реализуются в конкретных условиях среды на уровне синтеза белка.

Дифференцированная реакция растений примулы в разных условиях окружающей среды. При обычной температуре 20-25 градусов и нормальном давлении – красные цветы, при повышенной температуре или давлении – белые цветы. Семена обладают теми же свойствами.

Фенотипические проявления хромосомных мутаций зависят от следующих главных факторов:

1) особенности вовлеченной в аномалию хромосомы (специфический набор генов);

2) тип аномалии (трисомия, моносомия, полная,частичная);

3) размер недостающего генетического материала при частичной моносомии или избыточного генетического материала при частичной трисомии;

4) степень мозаичности организма по аберрантным клеткам;

5) генотип организма;

6) условия среды.

Изменение числа хромосом происходит в результате нерасхождения их в мейозе или при делении клеток на ранней стадии развития оплодотворённого яйца. Нерасхождению хромосом при первых делениях оплодотворённого яйца способствует, например, высокий возраст матери. Хромосомные аберрации (мутации, изменяющие структуру хромосом) обусловливаются физическими (ионизирующее излучение) и химическими (например, лекарственные препараты с мутагенным эффектом) факторами; вирусами (краснухи, вирусного гепатита, ветряной оспы и др.), антителами и различными расстройствами метаболизма.

Хромосомные болезни могут быть связаны с излишком генетического материала (полисемия — наличие одной или нескольких добавочных хромосом; полиплоидия; дупликация); с утратой части генетического материала (нуллисомия, моносомия, делеция); с хромосомными перестройками (транслокация, различные перестановки участков хромосом).

В.И. Крюков. Генетика Том 1 Введение в генетику 2006

(в) - Взаимодействие генов

Гены в организме представляют собой систему взаимодействующих единиц. Наблюдаемые закономерности н аследования часто отличаются от классических менделевских расщеплений.

взаимодействие аллельных генов

Выделяют следующие виды взаимоедействия аллельных генов:

1. Доминирование – фенотипическое проявление одного гена из аллельной пары.

Пример

Морфологоические признаки	Доминантный	Рецессивный
Темные волосы	Светлые волосы
Вьющиеся волосы	Прямые волосы
Темная кожа	Светлая кожа
Карие глаза	Голубые глаза
Близорукость	Норма
Физиологические признаки	Rh+	Rh-
Нормальное свертыевание крови	Гемофилия
Норма	Сахарный диабет
Норма	Фенилкетонурия

Резус-фактор (Rh-фактор) – антиген, сожержащийся в эритроцитах человека.

Резус-фактор наследуется по доминантному типу. Резус-положительный рганизм может иметь геноти DD или Dd, а резус отрицательный – dd.

Резус-конфликт

Rh + – D	P: ♀dd x ♂DD
Rh - – d	G: d D
	F1: Dd – Rh+

2. Неполное доминирование – фенотипическое проявения обоих аллельных генов в гетерозиготе. Неблюдается промежуточное наследование прзнаков

Пример. У человека – паталогия глаз: АА – нормальные глаза, аа – анофтальмия (отсутствие глазного яблока), Аа – микрофтальмия

3. Кодомирование – фенотипическое проявление обоих аллелей в гетерозиготном состоянии.

Пример. IV группа крови (АВ - ) – на поверхности эритроцитов обнаружены антигены А и Б.

Биология. Новейший справочник. – М.Махаон 2007 – 512. Чебышев Н.В., Гузикова Г.С.