Классификация генов

I.РНК-гены (тРНК, рРНК, яРНК, иРНК)

II.Белок-синтезирующие гены

Гены домашнего хозяйства

Гены специальных функций

III Регуляторные гены (факторы транскрипции)

PAX1-9;HOX 1-35; SOX 1-10; SRY, др.

IV Митохондриальные гены (около 30)

• ГЕНОМ- весь наследственный аппарат клетки, её ДНК

ГЕНОМИКА – наука о структурно-функциональной организации генома, о взаимодействии генов и их продуктов в процессах онтогенеза в норме и в патологии

Лекция 3(а)

• В основе хромосомных болезней и болезней соматических клеток человека лежат численные и структурные изменения в эволюционно сложившейся системе – хромосомном наборе.

К хромосомным болезням относят формы врожденной патологии, которые в качестве генетической основы имеют отклонения от нормального содержания в клетках организма количества хромосомного материала, а фенотипически выражаются множественными врожденными пороками развития.

Наследственные болезни –

часть наследственной изменчивости, обусловленная мутациями

Причиной всех наследственных болезней являются мутации.

• Врожденные аномалии (дефекты) – любая структурная или функциональная аномалия (регистрируется у новорожденного или позже).

• Врожденные пороки ("БАРы" – большие аномалии развития) – морфологические дефекты (органа, части органа, многих органов), приводящий к нарушению функции (…).

Врожденные морфогенетические варианты развития ("МАРы" – малые аномалии развития) – аномалии развития, не нарушающие функции органа, не подвергаются внутриутробному отбору

в некоторых случаях врожденные аномалии могут являться фенокопией мутаций.

Вся патология, обусловленная наследственными факторами, объединяется в медицинской генетике понятием "генетический груз".

Генетический груз – это часть наследственной изменчивости популяции, определяющая появление менее приспособленных особей, подпадающих под избирательное действие естественного отбора

• Мутационный генетический груз, обусловленный возникающими de novo мутациями (генными, хромосомными и геномными);

• сегрегационный генетический груз - наследуемые мутации (генные и хромосомные);

субституционный генетический груз – проявляется при условиях, изменяющих адаптивную ценность аллели с положительной на отрицательную

• Хромосомные болезни

– геномные мутации (возникают de novo в гаметогенезе или раннем эмбриогенезе)

– несбалансированне хромосомные мутации (унаследованы от родителей или возникают de novo)

Генные болезни – генные мутации (унаследованы от родителей или возникают de novo)

Любые отклонения от модального числа (2n=46) являются численными аномалиями — гетероплоидией.

Геномные мутации могут затрагивать весь геном или отдельные хромосомы.

Изменения числа хромосом могут быть либо кратными гаплоидному набору, либо некратными ему.

Полиплоидия - изменения числа хромосом, кратные гаплоидному набору: Триплоидия, тетраплоидия

Изменения числа хромосом на уровне гаплоидного генома ограничиваются триплоидией (3n=69).

Лишние 23 хромосомы могут иметь отцовское или материнское происхождение.

Кариотип 69,XYY летален, триплоидия 69,XXX и 69,XXY вполне совместима с внутриутробным развитием и живорождением.

Механизмы возниновения триплоидий:

Нарушения оплодотворения:

• Диандрия (2 отцовских гаплоидных генома + 1 материнский) ех. частичный пузырный занос

Дигиния (2 материнских гаплоидных генома + 1 отцовский).

Анеуплоидия (анеусомия)

- изменения числа отдельных хромосом, некратные гаплоидному набору

трисомия (2n+1=47)- наличие дополнительной гомологичной хромосомы .

Известны случаи множественных трисомий, которые обусловлены сочетанием трисомий по двум или трем разным хромосомам (2n+1+1=48 или 2n+1+1+1=49).

Крайне редкая для аутосом форма анеуплоидии – полисомия, то есть увеличение числа в пределах одной пары гомологичных хромосом

.

Полисомия характерна для системы половых хромосом (трисомия Х-хромосом - 47,ХХХ, тетрасомия – 48,ХХХХ, пентасомия - 49,ХХХХХ; дисомия Y-хромосомы – 47,XYY).

• Моносомия (2n–1=45) — отсутствие одной из гомологичных хромосом;

• Нуллисомия (2n–2=44) — отсутствие обеих гомологичных хромосом. Отсутствие двух гомологов обычно приводит к гибели соматических клеток, поэтому нуллисомия при стандартном кариотипировании практически не встречается. Однако, гипогаплоидия, обусловленная утратой одной из хромосом набора (n–1=22) - относительно часто регистрируется при анализе хромосомного набора зрелых сперматозоидов и неоплодотворенных ооцитов в метафазе второго мейотического деления.

• Моносомия по любой из аутосом, как и нуллисомия Х (кариотип 45,Y), являются летальными, поэтому их обнаружение на метафазных пластинках обычно связано с погрешностями при приготовлении препаратов.

• В клинической цитогенетике описаны случаи сочетания моносомии (исключительно моносомии Х-хромосомы) с трисомией по какой-либо из аутосом, при этом общее число хромосом в наборе соответствует диплоидному (2n–1+1=46).

• Если геномная мутация присутствует во всех клетках зародыша, её называют истинной или полной формой.

• Присутствие на хромосомных препаратах клеточных клонов от разных зародышей (например, с наборами гоносом ХХ и ХY) позволяет заподозрить наличие химеризма (chi).

• Если геномная мутация определяется только в отдельных клетках одного организма, возникшего из одной зиготы, говорят о мозаицизме хромосом, или мозаичной форме гетероплоидии (mos).