Вопрос 9. Классификация болезней обмена веществ

ОТВЕТ. В настоящее время описано около 3 тысяч наследственных болезней обмена веществ. Общая частота генных болезней в популяции людей составляет 2-4%.

Механизм возникновения наследственных заболеваний обмена – генные мутации. Болезни обмена (ферментопатии) проявляются вследствие отсутствия или снижения активности ферментов, либо сами оказывают токсическое действие, либо включаются в цепи вторичных обменных процессов, в результате которых образуются токсические продукты.

Классификация болезней обмена веществ

I. Наследственные заболевания, вызванные нарушением обмена веществ.

1. Нарушение аминокислотного обмена. Например, фенилкетонурия, альбинизм.

2. Нарушение обмена углеводов. Например, галактоземия, мукополисахаридозы.

3. Наследственные дефекты обмена липидов. Например, сфинголипидозы, гиперлипопротеинемии.

4. Наследственные дефекты обмена пуринов и пиримидинов. Например, синдром Леша-Нихана.

5. Нарушение минерального обмена. Например, болезнь Вильсона-Коновалова.

II. Наследственные заболевания, вызванные нарушением развития органов и тканей.

6. Муковисцидоз.

7. Ахондроплазия.

8. Миодистрофия Дюшена.

9. Синдром фрагильной (ломкой) Х-хромосомы.

10. Нарушения свертывающей системы крови. Например, гемофилия А, гемофилия В.

11. Гемоглобинопатии. Например, серповидно-клеточная анемия, талассемии.

Помимо биохимических методов изучения генных болезней все большее распространение находят методы рекомбинантной ДНК (молекулярно-генетические методы).

Вопрос 10. Кариотип. Идиограмма.

ОТВЕТ. Кариотип – диплоидный набор хромосом соматический клетки, характеризующий организм данного вида.

Идиограмма – систематизированный кариотип, расположение хромосом по мере убывания их величин.

Хромосомы, как индивидуальные структуры удобны для изучения на стадии метафазы. На этой стадии митозы отчётливо видно, что диплоидный набор хромосом человека состоит из 46 хромосом: 22 аутосом и одной пары половых хромосом (ХХ у женщин и ХУ у мужчины). Гомологичные хромосомы, как правило, сходны в размерах и строении.

Система обозначения хромосом была введена в 1960 году специальной высшей комиссией, собравшейся в г. Денвере, университете штата Колорадо (США). Результаты были опубликованы в виде документа, обозначенного как “стандартная система номенклатуры митотических хромосом человека”, в настоящее время ее называют «Денверская классификация хромосом».

Согласно этому документу термин “кариотип” рекомендуется применять к систематизированному набору хромосом единичной клетки, выполненному с помощью рисунка или путем вырезания хромосом из микрофотографии. При этом имеется виду, что хромосомы данной клетки типичны для индивидуума.

Термин “идиограмма” сохраняется для представления кариотипа в виде схемы, построенной на основании измерения хромосом нескольких клеток. Хромосомы пронумерованы от 1 до 22 в соответствии с их длинной, а также с другими особенностями их строения (перетяжка).

Рис. Кариотип здорового мужчины.

Рис. Идиограмма этого кариотипа здорового мужчины

Ниже приводится классификация хромосом, составленная на основе Денверской и Лондонской конференций.

Группа А (хромосомы 1-3 пары). Крупные метацентрические хромосомы с почти медиальными центромерами в хромосомах 1 и З и субмедиальной - в хромосоме 2. Эти З хромосомы хорошо отличаются одна от другой размерами и положением центромеры.

Группа В (хромосомы 4-5 пары). Крупные метацентрические хромосомы с субмедиальными центромерами. Две хромосомы трудно различаются между собой, но вторая намного длиннее.

Группа С (хромосомы 6-12 пары). Субметацентрические хромосомы средних размеров субмедиальными центромерами. Эта большая группа хромосом представляет наибольшие трудности для идентификации отдельных хромосом.

Группа Д (хромосомы 13-15 пары). Средних размеров акроцентрические хромосомы. Между собой довольно трудно различимы.

Группа Е (хромосомы 16-18 пары). Довольно короткие субметацентрические хромосомы с почти медиальным (16-ая), субмедиальным (17-ая) и субакроцентрическими (18-ая) центромерами.

Группа F (хромосомы 19-20 пары). Короткие метацентрические хромосомы с медиальным центромерами. Между собой неразличимы.

Группа G (хромосомы 21-22 пары). Очень короткие акроцентрические хромосомы. Короткое плечо обладает способностью формировать спутник. Он выявляется не во всех клетках и не у всех индивидуумов. Между собой эти две хромосомы неразличимы.

Х-хромосомы сходны с самыми длинными хромосомами группы «С», в особенности с хромосомой 6, от которой её трудно отличить.

Y- хромосомы - маленькая акроцентрическая хромосома, по размерам и форме схожа с хромосомами 21 и 22, но не имеет спутника.

Важным критерием принадлежности хромосомы к той или иной группе является ее центромерный индекс, который определяется как процентное отношение длины короткого плеча хромосомы (p) к длине всей хромосомы, т.е. к суммарной длине короткого и длинного плеч (p+q).

Размеры и положение центромеры хромосом не позволяют, однако, «индивидуализировать» каждую хромосому. Только с открытием в 70-е годы Касперсоном и др. явления дифференциальной спирализации хромосом по длине, дифференциального окрашивания хромосом флюорохромами и основными нефлюоресцирующими красителями удалось разработать оригинальные методики, с помощью которых в настоящее время хорошо выделяется индивидуальный рисунок каждой хромосомы. Рис. Схематические карты поперечной исчерченности хромосом человека по Q-, G-, и R-методикам.

В настоящее время применяется дифференциальное окрашивание хромосом, идентификация которых проводится по Парижской номенклатуре (1971).