Генетическая система классификация
Б) патология структуры хромосом (аберрации)
46,XX, t (9/22) — хронический миелолейкоз (женщина)
46, XY, t (9/22) — хронический миелолейкоз (мужчина)
46, XX, t (15/21) — транслокационный Даун (женщина)
46, XY, t (15/21) — транслокационный Даун (мужчина)
46, XX, del (5p-) — синдром кошачьего крика (женщина)
46, XY, del (5р-) — синдром кошачьего крика (мужчина)
46, XX, del (13q-) — синдром Орбели (женщина)
46,XY, del (13q-) — синдром Орбели (мужчина)
3)Геноти́п — совокупность генов данного организма.
Феноти́п— совокупность характеристик, присущих индивиду на определённой стадии развития.
Алле́ли— различные формы (значения) одного и того же гена, расположенные в одинаковых участках (локусах) гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.
Полное доминирование — взаимодействие двух аллелей одного гена, когда доминантный аллель полностью исключает проявление действия второго аллеля.Пример:пурпурная окраска цветка полностью доминировала над белой.
.Неполное доминирование — доминантный аллель в гетерозиготном состоянии не полностью подавляет действие рецессивного аллеля.Пример:если в гомозиготном состоянии один аллель определяет красную окраску цветка, а другой — белую, то гетерозиготный гибрид будет иметь розовые цветки.
4)Генные мутации происходят на молекулярном уровне и затрагивают, как правило, один или несколько нуклеотидов внутри отдельного гена. Этот тип мутаций можно разделить на две большие группы.Первую из них обуславливает сдвиг рамки считывания. Ко второй группе относят генные мутации, связанные с заменой пар оснований.Пример:подагра, синдром Марфана, гемоглобинопатия.
Мутации со сдвигом рамки считывания представляют собой вставки или выпадения одной или нескольких пар нуклеотидов. В зависимости от места нарушения изменяется то или иное количество кодонов. Соответственно в белке могут появиться дополнительные аминокислоты или измениться их последовательность. Большая часть мутаций этого типа обнаружена в молекулах ДНК, состоящих из одинаковых оснований.
Типы замены оснований:
- Транзициизаключаются в замене одного пуринового на пуриновое основание или одного пиримидинового на пиримидиновое основание
- Трансверсии,при которых пуриновое основание меняется на пиримидиновое или наоборот.
Мутон-элементарная единица мутирования, , изменение которого представляет собой улавливаемую фенотипически мутацию и приводит к нарушению функции гена.
5)Геном — совокупность наследственного материала, заключенного в клетке организма.
Генотип — совокупность генов данного организма.
Геномные мутации - это изменение числа хромосом.
Классификация:Полиплоидия –увеличение числа хромосом на величину кратную гаплоидному набору .Примеры:триплоидия (3n=69 хромосом) и тетраплоидия (4n= 92 хромосомы).Гетероплоидия (или анеуплоидия) - увеличение или уменьшение числа хромосом на 1,2 или большее число. Примеры:моносомия, нулисомия, полисомии (три-, тетра-, пентасомии).
У организмов, размножающихся половым путем, генотип формируется в результате слияния геномов двух родительских половых клеток.Однако многие гены, особенно у эукариот, в результате амплификации присутствуют в геноме в виде нескольких копий (гены гистонов, тРНК, рРНК).Наконец, так как геномы гамет разного пола отличаются друг от друга по набору генов, заключенных в половых хромосомах, в генотипе встречаются гены, представленные лишь одной дозой. Например, у некоторых видов два пола имеют разное число гетерохромосом — XX или ХО. Следовательно, генотипы особей гетерогаметного пола ХО содержат гены Х-хромосомы не в двойной, а в единственной дозе.
6)Наследственная патология – отклонение от нормы с установленным фактом наследования, т. е. передачи от поколения к поколению. Следуетразличатьврожденнуюпатологию – присутствующую от рожденияиндивидуума – от наследственнойпатологии. Врожденная патология можетбытьобусловленадействиемфактороввнешнейсреды – недостаткомпитательныхвеществ и кислорода во времявнутриутробногоразвития, родовыми травмами, инфекциями и т. д. Установление в соответствии с требованиямигенетическогоанализафакта наследования аномального признака являетсяединственнымоснованием признания наследственного характера патологии.
ТИПЫ НАСЛЕДОВАНИЯ
Аутосомно-доминантный тип наследования характеризуется следующими признаками:
1) больные в каждом поколении;
2) больной ребенок у больных родителей
3) болеют в равной степени мужчины и женщины;
4) проявление признака (болезни) наблюдается по вертикали и по горизонтали;
5) вероятность наследования 100% (если хотя бы один родитель гомозиготен), 75% (если оба родителя гетерозиготны) и 50% (если 'один родитель гетерозиготен).
Аутосомно-рецессивный тип наследования характеризуется следующими признаками
1) больные не в каждом поколении;
2) больной ребенок (гомозигота) рождается у здоровых родителей (гетерозигот);
3) болеют в равной степени мужчины и женщины;
4) проявление признака (болезни) наблюдается по горизонтали;
5) вероятность наследования 25% (если оба родителя гетерозиготны), 50% (если один родитель гетерозиготен, а второй гомозиготен по рецессивному признаку) и 100% (если оба родителя рецессивные гомозиготы). Чаще всего вероятность наследования болезни аутосомно-рецессивного типа составляет 25%, так как вследствие тяжести заболевания такие больные либо не доживают до детородного возраста, либо не вступают в брак. Так наследуются у человека фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия, муковисцидоз, галактоземия, болезнь Вильсона-Коновалова, адреногенитальный синдром, мукополисахаридозы и др.
Х-сцепленный доминантный тип наследования характеризуется следующими признаками:
1) болеют как мужчины, так и женщины, однако больных женщин в два раза больше, чем больных мужчин;
2) заболевание прослеживается в каждом поколении;
3) если болен отец, то все его дочери будут больными, а все сыновья здоровыми;
4) если мать больна, то вероятность рождения больного ребенка равна 50 % независимо от пола;
5) больными дети будут только тогда, если болен один из родителей;
6) у здоровых родителей все дети будут здоровы.
По Х-сцеплснному доминантному типу наследуются фосфатемия (недостаток фосфата в крови), коричневая окраска эмали зубов и др.
Х-сцепленный рецессивный тип наследования характеризуется следующими признаками:
1) заболевание встречается чаще у лиц мужского пола;
2) от здоровых родителей могут родиться больные дети (если мать гетерозиготна по мутантному гену);
3) больные мужчины не передают заболевание своим сыновьям, но их дочери становятся гетерозиготными носителями болезни;
4) больные женщины могут родиться только в семьях, где отец болен, а мать гетерозиготна по мутантному гену.
У – сцепленный (голандрический) тип наследования характеризуется следующими признаками:
1) больные во всех поколениях;
2) болеют только мужчины;
3) у больного отца больны все его сыновья;
4) вероятность наследования у мальчиков 100%.
Так наследуются у человека некоторые формы ихтиоза, обволошенность наружных слуховых проходов и средних фаланг пальцев, некоторые формы синдактилии (перепонки между пальцами ног) и др.
Прямая репарация
Прямая репарация — наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов. Так действует, например, O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза, которая снимает метильную группу с азотистого основания на один из собственных остатков цистеина.
Эксцизионная репарация
Эксцизионная репарация (англ. excision — вырезание) включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы по комплементарной цепи. Ферментативная система удаляет короткую однонитевую последовательность двунитевой ДНК, содержащей ошибочно спаренные или поврежденные основания, и замещает их путём синтеза последовательности, комплементарной оставшейся нити.Эксцизионная репарация является наиболее распространенным способом репарации модифицированных оснований ДНК. Она базируется на распознавании модифицированного основания различными гликозилазами, расщепляющими N-гликозидную связь этого основания с сахарофосфатным остовом молекулы ДНК. При этом существуют гликозилазы, специфически распознающие присутствие в ДНК определенных модифицированных оснований (оксиметилурацила, гипоксантина, 5-метилурацила, 3-метиладенина, 7-метилгуанина и т.д.). Для многих гликозилаз к настоящему времени описан полиморфизм, связанный с заменой одного из нуклеотидов в кодирующей последовательности гена. Для ряда изоформ этих ферментов была установлена ассоциация с повышенным риском возникновения онкологических заболеваний [ Chen, 2003 ].Другой тип эксцизионной репарации — эксцизионная репарация нуклеотидов, предназначенная для более крупных повреждений, таких как образование пиримидиновых димеров.
ПострепликативнаярепарацияTип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA.[3]Пострепликативная репарация была открыта в клетках E.Coli, не способных выщеплятьтиминовыедимеры. Это единственный тип репарации, не имеющий этапа узнавания повреждения.
Антимутационные барьеры и механизмы:
Важное значение для ограничения неблагоприятных последствий генных мутаций имеют естественные антимутационные барьеры. Одним из них является парность хромосом в диплоидных наборах хромосом эукариот, которая препятствует проявлению рецессивных мутаций у гетерозиготных особей. Главным антимутационным барьером рассматривается выработавшая в процессе эволюции способность к репарации наследственного материала. Её сущность — в устранении из наследственного материала клетки изменённого участка.
Различают 3 системы репарации генетического материала:
ü эксцизионная репарация (репарация путём «вырезания»):
Механизм эксцизионной репарации заключается в ферментативном разрушении изменённого участка молекулы ДНК с последующим восстановлением на этом отрезке нормальной последовательности нуклеотидов.
Такой механизм включает следующие этапы:
а) разрыв спирали ДНК у места повреждения при участии эндонуклеаз;
б) удаление поврежденного участка с запасом в обе стороны с помощью эндонуклеаз;
в) синтез при участии ДНК-полимеразы на месте дефекта нормального участка ДНК;
г) «сшивание» последнего с образовавав-шимися концами спирали ДНК при помощи фермента ДНК-лигазы (восстановление непрерывности ДНК).
ü Фоторепарация — заключается в расщеплении ферментом (дезоксирибо-пиримидинфотолиазой), активируемым видимым светом, циклобутановыхдимеров, возникающих в ДНК под действием ультрафиолетового излучения.
пострепликативная репарация — «включается» тогда, когда эксцизионная репарация «не справляется» с устранением всех повреждений, возникших в ДНК до её репликации. При репликации во второй спирали ДНК возникают бреши — однонитевые пробелы, соответствующие изменённым нуклеотидам первой спирали. Бреши заполняются участками цепи с нормальной последовательностью нуклеотидов уже в ходе пострешгикативной репарации при участии ДНК-полимеразы.
15)Соотносительная роль наследственности и среды в формировании фенотипа. Норма реакции. 'Экспрессивность и пснстрантность. Мультифакториальныс болезни. Примеры у человека.
Ведущая роль в формировании фенотипа принадлежитнаследственной информации, заключенной в генотипе организма. При этом простые признаки развиваются как результат определенного типа взаимодействия соответствующих аллельных генов. Вместе с тем существенное влияние на их формирование оказывает вся система генотипа . Формирование сложных признаков осуществляется в результате разнообразных взаимодействий неаллельных генов непосредственно в генотипе либо контролируемых ими продуктов. Наряду с этим результат реализации наследственной программы, заключенной в генотипе особи, в значительной мере зависит от условий среды, в которых осуществляется этот процесс. Факторы внешней по отношению к генотипу среды могут способствовать или препятствовать фенотипическому проявлению генетической информации, усиливать или ослаблять степень такого проявления. Уже на стадии транскрипции контроль экспрессии отдельных генов осуществляется путем взаимодействия генетических и негенетических факторов. Следовательно, даже в формировании элементарных признаков организма — полипептидов — принимают участие генотип как система взаимодействующих генов и среда, в которой он реализуется.
Но́рмареа́кции — способность генотипа формировать в онтогенезе, в зависимости от условий среды, разные фенотипы. Она характеризует долю участия среды в реализации признака и определяет модификационную изменчивость вида. Чем шире норма реакции, тем больше влияние среды и тем меньше влияние генотипа в онтогенезе
Один и тот же мутантный признак может проявляться у одних и не проявляться у других особей родственной группы. Это явление Н. В. Тимофеев-Ресовский назвал пенетрантностью проявления гена. Пенетрантность измеряется по проценту особей в популяции, имеющих мутантный фенотип. При полной пенетрантности (100%) мутантный ген проявляет свое действие у каждой особи, обладающей им; при неполной пенетрантности (меньше 100%) ген проявляет свой фенотипический эффект не у всех особей.
Экспрессивность, как и пенетрантность, обусловлена взаимодействием генов в генотипе и различной реакцией последнего на факторы внешней среды. Экспрессивность есть реакция сходных генотипов на среду.
Мультифакторные болезни - эта группа болезней отличается от генных болезней тем, что для своего проявления нуждается в действии факторов внешней среды. Среди них также различают моногенные, при которых наследственная предрасположенность обусловлена одним патологически измененным геном, и полигенные. Последние определяются многими генами, которые в нормальном состоянии, но при определенном взаимодействии между собой и с факторами среды создают предрасположение к появлению заболевания. Примеры: диабет, алкоголизм, бронхиальная астма, шизофрения, эпилепсия.
16)БЛИЗНЕЦОВЫЙ МЕТОД
Это один из наиболее ранних методов изучения генетики человека, однако он не утратил своего значения и в настоящее время. Близнецами называют одновременно родившихся детей.
Близнецовый метод был введен Ф.Гамильтоном, который выделил среди близнецов две группы:
•одняйцевые (монозиготные)
•двуяйцевые (дизиготные)
Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной зиготы — оплодотворенной яйцеклетки, причем в оплодотворении яйцеклетки принимает участие только один сперматозоид. Обычно из зиготы развивается один зародыш. Но иногда после первого митотического деления два бластомера отделяются друг от друга и начинают самостоятельное развитие: из каждого бластомера формируется обособленный от другого зародыш, в результате чего у матери рождаются два ребенка, одинаковые по генотипу и фенотипуМонозиготные близнецы при нормальном эмбриональном развитии всегда одного пола. Имеющиеся у них очень незначительные различия обусловлены небольшими наследственными и ненаследственными изменениями, которые возникают в их соматических клетках в ходе индивидуального развития.
Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются из разных зигот, когда две разные яйцеклетки одновременно выходят из яичника женщины и оплодотворяются каждая “своим” сперматозоидом. Дизиготные близнецы вследствие комбинативной изменчивости, возникающей при гаметогенезе у родителей, отличаются друг от друга наборами конкретных хромосом и аллелей генов и, следовательно, своими генотипами и фенотипами. Родившиеся одновременно дизиготные близнецы похожи друг на друга и отличаются друг от друга в той же степени, в какой дети одних и тех же родителей, родившиеся в разные годы, во многом похожи друг на друга, и одновременно отличаются друг от друга. Разница между ними заключается лишь в том, что дизиготные близнецы рождаются одновременно, а не с интервалом в несколько лет, как обычные сибсы – братья и сестры.
Дизиготные близнецы рождаются чаще (2/3 общего количества двоен). С генетической точки зрения они сходны как обычные сибсы, но у них большая общность факторов среды во внутриутробном (пренатальном) и частично в постнатальном периодах.
Если изучаемый признак проявляется у обоих близнецов пары, их называют конкордантными. Конкордантность – это процент сходства по изучаемому признаку. Отсутствие признака у одного из близнецов – дискордантность.
Близнецовый метод используется в генетике человека для того, чтобы оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого-либо нормального или патологического признака.
Для оценки роли наследственности в развитии того или иного признака производят расчет по формуле Холцингера:
| Н = | % сходства ОБ - % сходства ДБ |
| 100% - % сходства ДБ |
где:
Н - коэффицент наследственности
ОБ – однояйцевые близнецы
ДБ – двуяйцевые близнецы
При Н = 1 признак полностью определяется наследственным компонентом
При Н = 0 признак определяется влиянием среды
При Н = близкой к 0,5 (0,3-0,7) признак определяется примерно одинаковым влиянием наследственности и среды на формирование признака
Коэффициент влияния среды вычисляется по формуле:
Е = 100% - Н
ДНК-диагностика
| Метод | Цель и возможности метода |
| Химический синтезДНК | Получение ДНК с помощью ДНК-синтетаз. Результатом являются олигонуклеотиды (одиоцепочечные молекулы), использующиеся в качестве ДНК-зондов, праймеров для амплификации нуклеотидных последовательностей, фрагментов для синтеза генов. |
| Рестрикция | Получение фрагментов ДНК с помощью ферментов - рестриктаз. Построение рестрикционных карт хромосом |
| Полимеразная цепная реакция (ПЦР) | Создание множества копий фрагмента ДНК. Последующее изучение фрагментов путем электрофореза с целью выявления мутаций |
| Гибридизация с ДНК-зондами | Определение с помощью ДНК-зондов специфических нуклеотидиых последовательностей ДНК, выявление положения гена, диагностика генных болезней |
| Клонирование | Получение фрагменов ДНК в большом количестве с использованием плазмид и фагов (генная инженерия). Возможность получения белка, кодируемого клонированным фрагментом ДНК. Создание коллекций клонов ДНК, геномных библиотек. |
| Секвенирование | Определение нуклеотидной последовательности фрагментов ДНК. Возможность диагностики генных болезней |
| Функциональные методы | Изучение функций генов. Анализ транскриптон и продуктов гена с применением электрофореза, хроматографии, спектрометрии, РНК чипов, белковых чипов и т.д. |
Закон Харди-Вайнберга
В идеальной популяции из поколения в поколение сохраняется строго определенное соотношение частот доминантных и рецессивных генов (1), а также соотношение частот генотипических классов особей (2).
p+q=1, (1)
р2+2pq+q2=1, (2)
где p — частота встречаемости доминантного генаА;
q — частота встречаемости рецессивного гена а;
р2 — частота встречаемости гомозигот по доминанте АА;
2pq— частота встречаемости гетерозиготАа;
q2— частота встречаемости гомозигот по рецессивуаа.
Идеальной популяцией является достаточно большая, панмиктическая (панмиксия — свободное скрещивание) популяция, в которой отсутствуют мутационный процесс, естественный отбор и другие факторы, нарушающие равновесие генов. Понятно, что идеальных популяций в природе не существует, в реальных популяциях закон Харди-Вайнберга используется с поправками.
17)ЦИТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ МЕТОД
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал клетки: совокупность хромосом в целом (кариотипирование) или наличие и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число глыбок полового хроматина или телец Барра). Исследование проводится с помощью светового микроскопа (изготовление и изучение мик-ропрепаратов).Последовательность действий для получения кариотипа человека:
1 Помещение лимфоцитов (лейкоцитов) в среду с фитогемагглютинином (ФГА).
2. Культивирование клеток (митотические деления клеток).
3. Остановка митоза на стадии метафазы путем введения в среду колхицина.
4. Обработка гипотоническим раствором, изготовление микропрепаратов, получение микрофотографий метафазных пластинок (кариотипов).
5. Составление индивидуального хромосомного комплекса (кариограммы)
Определение полового хроматина используется как экспресс-метод при пренатальном и постнатальном определении пола и диагностике хромосомных болезней.
Оценка результатов исследования полового хроматина:
У здоровых женщин – от 15 и более % Х-хроматин положительных клеток; 0% Y-положительных клеток.
У здоровых мужчин – 0% Х-хроматин положительных клеток (допускается до 2-3%); Y-положительных клеток до 100%.
ДЕРМАТОГЛИФИЧЕСКИЙ МЕТОД
Дерматоглифка – это изучение рельефа кожи на пальцах, ладонях и подошвенных поверхностях стоп, который образован эпидермальными выступами – гребнями, которые образуют сложные узоры.
Ф. Гальтон предложил предложил классификацию этих узоров, позволившую использовать этот метод для идентификации личности в криминалистике.
Разделы дерматоглифики:
•дактилоскопия – изучение узоров на подушечках пальцев
•пальмоскопия – изучение рисунка на ладонях
•плантоскопия – изучение дерматоглифики подошвенной поверхности стопы
Дактилоскопия. Гребни на коже пальцев рук соответствуют сосочкам дермы, поэтому их называют также папиллярными линиями, рельеф этих выступов повторяет пласт эпидермиса. Межсосочковые углубления образуют бороздки. Закладка узоров происходит между 10 и 19 неделями внутриутробного развития; у 20 недельных плодов уже хорошо различимы формы узоров. Формирование папиллярного рельефа зависит от характера ветвления нервных волокон. Полное формирование деталей строения тактильных узоров отмечается к шести месяцам, после чего они остаются неизменными до конца жизни. Дерматоглифические исследования имеют важное значение в определении зиготности близнецов, в диагностике некоторых наследственных заболеваний, в судебной медицине, в криминалистике для идентификации личности.
Пальмоскопия. Ладонный рельеф очень сложный, в нем выделяют ряд полей, подушечек и ладонных линий. У правшей более сложные узоры встречаются на правой руке, у левшей – на левой. Индивидуальные особенности кожных узоров наследственно обусловлены. Это доказано многими генетическими исследованиями, в частности, на монозиготных близнецах.
БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Эти методы используются для диагностики болезней обмена веществ, причиной которых является изменение ак-тивности определенных ферментов. С помощью биохимических методов открыто около 500 молекулярных болезней, являющихся следствием проявления мутантных генов. Объектами биохимических исследований могут быть моча, пот, плазма и форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты, лимфоциты).
В последние десятилетия в разных странах разрабатываются и применяются для массовых исследований специ-альные программы:
• первый этап такой программы состоит в том, чтобы среди большогоколичесества обследуемых выделить пред-положительно больных, имеющих какое-то наследственное отклоенение от нормы. Такая программа называется просеивающей, или скрининг-программой. для этого этапа обычно используется небольшое количество простых, доступных методик (экспересс-методов). Первый этап включает качественные и количественные тесты с мочой и кровью на белок, кетокислоты, цистин и гомоцистин, креатинин и другие показатели. Фактически такие исследования можно проводить в каждой больнице. Показания их применения достаточно широкие, стоимость каждого анализа невысокая.
• второй этап проводится с целью уточнения (подтверждение диагноза или отклонение при ложно-положительной реакции на первом этапе). Для этого используются точные хроматографические методы опреде-ления ферментов, аминокислот и т.п. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот. С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатий.
18)МЕДИКО-ГЕНЕТИЧЕСКОЕ КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ
Медико-Генетическое Консультирование - МГК – отрасль профилактической медицины, главной целью которой является предупреждение генетически обусловленных болезней и врожденных пороков развития.
Этапы МГК
- Диагноз. Уточнение диагноза болезни с помощью генетического анализа. Исходным моментом служит клинический диагноз
- Прогноз. Определение генетического прогнозадля потомков. Исходным моментом служит родословная исследуемой семьи.
- Заключение о риске возникновения болезни у детей консультирующихся супругов, подготовка (чаще в письменной форме) соответствующих рекомендаций.
- Совет врача генетика. Совет может повлиять на принятие решения консультирующимися супругами в отношении рождения детей.
1. Непрямые методы – объект исследования женщина
Непрямые методы: медико-генетическое, серологическое обследование и определение эмбрионспецифичных белков - α–фетопротеин, хориональный гонадотропин.
Показаны всем беременным женщинам на 13-15 неделях беременности.
Уровень α–фетопротеина повышен:
а) при угрожающем выкидыше;
б) при внутриутробной гибели плода;
в) при Rh-несовместимости матери и плода;
г) при многоплодной беременности;
е) при дефектах нервной трубки;
ж) при врожденном нефрозе;
Низкий уровень α–фетопротеина отмечается при синдроме Дауна.
2. Прямые методы – объект исследования плод
А. Неинвазивные - полость матки не затрагивают – исследуются мазки половых путей беременной женщины, ее кровь или производится УЗИ эмбриона, плаценты и оболочек плода.
Б. Инвазивные - медицинское вторжении в организм матери для забора образцов тканей – плаценты, хориона, крови из пуповины и др.
19)Сцепленное наследование: два гена находятся в одной хромосоме. Расположение генов в хромосомах при сцепленном наследовании.
а) При полном сцеплении гетерозигота дает только два типа гамет
б) При неполном сцеплении гетрозигота дает четыре типа гамет, но не с равной вероятностью.
Группа сцепления— совокупность генов, находящихся в одной хромосоме. Число групп сцепления равно числу пар гомологичных хромосом данного организма (иными словами, оно равно гаплоидному числу его хромосом). Например, у гороха число хромосом 14 (2n = 14, n = 7), следовательно, он имеет 7 групп сцепления.
Цитогенетическая карта[10][11] — пространственное представление порядка взаимного расположения структурных элементов хромосом (например, их дифференциально окрашенных участков на идеограммах) или локусов гибридизации меченых ДНК-зондов (см. Флуоресцентная гибридизация insitu).
Физическая карта[12] — представление порядка следования физических маркеров (фрагментов молекулы ДНК), расстояние между которыми определяется в парах нуклеотидов (п. н.)
Рестрикционная карта[15] — вид физической карты, на которой указан порядок следования и расстояния между сайтами расщепления ДНК-рестриктазами (обычно участок узнавания рестриктазы размером 4—6 п. н.). Маркерами этой карты являются рестрикционные фрагменты (сайты рестрикции).
Конечной целью изучения генома данного организма является интеграция его генетических, цитогенетических и физических карт[16][17][18], а также их привязка к полной геномной последовательности[19].
Хромосомная теория наследственности — теория, согласно которой передача наследственной информации в ряду поколений связана с передачей хромосом, в которых в определённой и линейной последовательности расположены гены.
Анализ явлений сцепленного наследования, кроссинговера, сравнение генетической и цитологической карт позволяют сформулировать основные положения хромосомной теории наследственности:
Гены находятся в хромосомах.
Гены расположены в хромосоме в линейной последовательности.
Различные хромосомы содержат неодинаковое число генов. Кроме того, набор генов каждой из негомологичных хромосом уникален.
Аллели генов занимают одинаковые локусы в гомологичных хромосомах.
Гены одной хромосомы образуют группу сцепления, то есть наследуются преимущественно сцепленно (совместно), благодаря чему происходит сцепленное наследование некоторых признаков. Число групп сцепления равно гаплоидному числу хромосом данного вида (у гомогаметного пола) или больше на 1 (у гетерогаметного пола).
Сцепление нарушается в результате кроссинговера, частота которого прямо пропорциональна расстоянию между генами в хромосоме (поэтому сила сцепления находится в обратной зависимости от расстояния между генами).
Каждый биологический вид характеризуется определенным набором хромосом — кариотипом.
СЦЕПЛЕННОЕ НАСЛЕДОВАНИЕ
| Тип наследования | Сцепленное с Х-хромосомой | Частично сцепленное с полом: для парных участков Х- и У-хромосом | Сцепленное с У-хромосомой – голандрическое – наследование |
| Примеры | º Гемофилия А и В, º дальтонизм (красно-зеленая слепота), º атрофия зрительного нерва, º врожденная катаракта, агаммаглобулинемия, º гипоплазия эмали зубов, º D-резистентный рахит, º отсутствие потовых желез. | º Общая цветная слепота, º пигментная серодерма, º пигментный ретинит, º геморрагический диатез, º болезнь Огучи, º спастическая параплегия, º судорожные расстройства. | º Фактор дифференцировки гонад в семенниках, º гипертрихоз, º ихтиоз, º наличие перепонок на пальцах, º чувствительность к андрогенам, º гистосовместимость тканей. |
20)Нехромосо́мноенасле́дование — передача в ряду поколений генов, локализованных вне ядра. Для нехромосомного наследования нередко характерны сложные картины расщепления, не согласующиеся с законами Менделя. Часто этот тип наследования также называют цитоплазматическим наследованием, понимая под этим наследование генов, расположенных не только в самой цитоплазме, но и органеллахклетки, имеющих собственную ДНК (пластид, митохондрий), а также инородных генетических элементов (например, вирусов), поэтому его следует отличать от собственно цитоплазматического наследования, при котором наследственные признаки детерминируются не органеллами, а самой цитоплазмой[1].
Митохондриа́льныезаболева́ния — группа наследственных заболеваний, связанных с дефектами в функционировании митохондрий, приводящими к нарушениям энергетических функций в клетках эукариот, в частности, человека.Митохондрии наследуются иначе, чем ядерные гены. Ядерные гены в каждой соматической клетке обычно представлены двумя аллелями (за исключением большинства сцепленных с полом генов у гетерогаметного пола). Один аллель унаследован от отца, другой от матери. Однако митохондрии содержат собственную ДНК, причем в каждой митохондрии человека обычно содержится от 5 до 10 копий кольцевой молекулы ДНК (см. Гетероплазмия), и все митохондрии наследуются от матери. Когда митохондрия делится, копии ДНК случайным образом распределяются между её потомками. Если только одна из исходных молекул ДНК содержит мутацию, в результате случайного распределения такие мутантные молекулы могут накопиться в некоторых митохондриях. Митохондриальная болезнь начинает проявляться в тот момент, когда заметное число митохондрий во многих клетках данной ткани приобретают мутантные копии ДНК (пороговая экспрессия).
Мутации в митохондриальной ДНК происходят, по разным причинам, намного чаще, чем в ядерной. Это означает, что митохондриальные болезни достаточно часто проявляются из-за спонтанных вновь возникающих мутаций. Иногда темп мутирования увеличивается из-за мутаций в ядерных генах, кодирующих ферменты, которые контролируют репликацию ДНК митохондрий.
Схема строения митохондрии. Сложная структура митохондрии и наличие собственной кольцевой хромосомы, кодирующей некоторые компоненты митохондрии, усложняет выяснение причин митохондриальных заболеваний
21)КЛАССИФИКАЦИЯ МУТАЦИЙ , ХАР-КА.
22)-23)
| Характеристика | Модификационная изменчивость | Мутационная изменчивость |
| Объект изменения | Фенотип в пределах нормы реакции | Генотип |
| Отбирающий фактор | Изменение условий окружающей среды | Изменение условий окружающей среды |
| Наследование при знаков | Не наследуются | Наследуются |
| Подверженность изменениям хромосом | Не подвергаются | Подвергаются при хромосомной мутации |
| Подверженность изменениям молекул ДНК | Не подвергаются | Подвергаются в случае генной мутации |
| Значение для особи | Повышает или понижает жизнеспособность.продуктивность, адаптацию | Полезные изменения приводят к победе в борьбе за существование, вредные — к гибели |
| Значение для вида | Способствует выживанию | Приводит к образованию новых популяций, видов и т. д. в результате дивергенции |
| Роль в эволюции | Приспособление организмов к условиям среды | Материал для естественного отбора |
| Форма изменчивости | Определенная (групповая) | Неопределенная (индивидуальная), комбинативная |
| Подчиненность закономерности | Статистическая закономерность вариационных рядов | Закон гомологических рядов наследственной изменчивости |
<