Задания для самостоятельной работы

1. Пользуясь материалом лекции и учебных пособий, заполните таблицу № 1. Заполняя таблицу, обратите внимание на возможности при­менения цитогенетических методов для анализа кариотипа плода. Какой клеточный материал при этом используется, можно узнать из учебного по­собия В.Н. Зиновьевой «Методы медицинской генетики» (тема 5). Там же рассмотрены и этапы цитогенетического анализа. Обратите внимание не только на способы дифференциального окрашивания хромосом, но и на его природу и методические приемы, используемые для изменения структуры хромосом при окрашивании. Внесите в таблицу сведения о применяемых красителях. Укажите на различия в назначении разных вариантов цитогене­тического метода, на преимущества дифференциальной окраски по срав­нению с рутинной. В учебнике И.Ф. Жимулёва можно найти сведения о та­ком варианте молекулярно-цитогенетического метода, как многоцветная флюоресцентная гибридизация in situ.

13

Таблица 1

Цитогенетические и молекулярно-цитогенетические методы изу­чения наследственной патологии человека

Метод, его назначение		Материал	Этапы метода
Цитогенетический	Непрямой
			Окрашивание (способы)
				Применяемые красители
	Прямой
Молекулярно-цитогенетический	FISH

2. Пользуясь лекционным материалом и учебными пособиями, заполните таблицу № 2. Имейте в виду, что большинство хромосомных му­таций не совместимо с жизнью, их летальные эффекты могут стать причиной спонтанных абортов, выкидышей, мертворождений. Они могут приводить к ги­бели эмбриона еще на предымплантационной стадии или снижать жизнеспо­собность гамет. При записи мутаций пользуйтесь номенклатурой (приложение 2 пособия «Методы медицинской генетики»). Обратите внимание, что хромо­сомные перестройки не только возникают de novo, но могут наследоваться от здоровых родителей, имеющих, например, сбалансированную транслокацию. Проведите сравнение тяжести патологий, обусловленных частичной моносо-мией с тяжестью патологии, вызванной частичной трисомией.

Таблица 2 Заболевания человека, обусловленные перестройками хромосом

Заболевание	Хромосома, тип мутации	Симптоматика
Синдром Прадера-Вилли
Синдром Ангельмана
Синдром Ди-Джорджи
Синдром "кошачьего крика"
Синдром Вольфа-Хиршхорна
Синдром частичной трисомии 9р+

3. Изучите современную номенклатуру хромосомных мутаций человека, приведенную в учебном пособии В.Н. Зиновьевой «Методы медицинской генетики» (Приложение 2). Решите задачи на знание номенклатуры хромосомных мутаций, а также ситуационные задачи.

Задача 1. В кариотипе плода мужского пола обнаружена кольцевая хромо­сома 7, разрывы в которой произошли в 12 полосе короткого плеча и в 22 полосе длинного плеча. Запишите кариотип с помощью стандартных сим­волов.

Задача 2. Расшифруйте следующие мутации:

a) 46,XYinv(18)(p11,p14),r(X)(_P15;q23);

6)46XX,t(1,12)(q31, p14),dup(16)(q21;q22).

Задача 3. Расшифруйте следующую запись: 46,XX,i(22)(q10),fra(X)(q27.3).

Задача 4. Расшифруйте следующие мутации:

а) dup(9)(р11;р23);

b) del(15)(q11;q12);

c) del(22)(q11);

d) i(9)(p10)

Какими заболеваниями поражены индивиды, имеющие их в кариотипе? Ка­кие методы диагностики нужно использовать для их выявления?

Задача 5. Этиологией синдрома «кошачий крик» являются нарушения кри­тического участка 15.1-15.2 короткого плеча 5-й хромосомы: а) его потеря; б) утрата всего короткого плеча. Запишите кариотипы больных индивидов мужского пола. Может ли у женщины с кариотипом 46,ХХ,t(5;17)(р14;q21) родиться ребенок с синдромом «кошачий крик» или здоровый ребенок? По­чему?

Задача 6. Этиологией синдрома Беквита - Видемана является микроцито-генетическое нарушение критического участка 15 короткого плеча 11-й хро­мосомы, например, его дупликация. Запишите кариотип женщины, больной этим синдромом. Как диагностировать эту дупликацию?

Задача 7. В кариотипе мужчины обнаружена хромосома 9, в которой после разрывов в участке 32 длинного плеча и в участке 21 короткого плеча про­изошел переворот сегмента, имеющего центромеру, на 180°. Запишите ка-риотип. Как называется мутация? Какой метод позволит ее обнаружить?

Задача 8. У молодых супругов родилась девочка с синдромом Вольфа -Хиршхорна. Оказалось, что у мужа имеется родственница (двоюродная те­тя), сын которой несколько лет назад умер от такого же заболевания. Было проведено кариотипирование мужа, он оказался носителем реципрокной транслокации: хромосома 4 и хромосома 18 обменялись участками, причем разрывы произошли в участке 15 короткого плеча 4-й хромосомы и в участ­ке 22 длинного плеча 18-й хромосомы. Запишите кариотип мужа и типы га­мет, которые могут образоваться в сперматогенгезе. Запишите кариотип больной девочки. С помощью какого метода его можно выявить? Могут ли в этой семье родиться здоровые дети? Надо ли проводить пренатальную ди­агностику?

Задача 9. В семье родился мальчик, которому был поставлен диагноз -синдром Ангельмана. У него наблюдалось отставание в физическом и пси­хическом развитии, микробрахицефалия, крупная нижняя челюсть, макро-стомия, гипопигментация кожных покровов, атаксия, мышечная гипотония, судороги, гиперрефлексия, пароксизмальный смех. У ребенка обнаружена микроделеция участка 11.2-13 длинного плеча 15-й хромосомы. Запишите мутацию. В хромосоме какого происхождения (материнского или отцовско­го) присутствует делеция? Как это определить? Обладает ли аналогичной мутацией кто-нибудь из родителей? С помощью какого метода обнаружи­вают микроделеции?

Задача 10. К врачу-генетику обратились родители 4-летнего мальчика с жалобами на задержку психического развития ребенка, моторную нелов­кость, ожирение. При осмотре выявлены низкий рост, ожирение III степени, акромикрия, косоглазие, гипогонадизм. Ребенок малоподвижен, поведение не эмоционально, речь обеднена. После обследования ребенку поставлен диагноз - синдром Прадера - Вилли, обусловленный однородительской ди-сомией. Запишите кариотип мальчика. Какие методы были применены для подтверждения диагноза? Каков прогноз рождения в семье здорового ре-

бенка, если возраст обоих родителей 40 лет? Можно ли им планировать но­вую беременность?

Задача 11. За консультацией в МГК накануне свадьбы обратилась 24-летняя девушка, которая имеет двоюродного брата, больного синдромом Ангельмана. Ей также известно, что у дальних родственников был случай такого же заболевания. Мать больного кузена является родной сестрой от­ца пробанда. Родители пробанда, младшая сестра и брат-близнец здоровы. Брат состоит в браке, детей пока нет. На вопрос пробанда о риске рожде­ния у нее ребенка с синдромом Ангельмана ответ был получен только по­сле уточнения формы заболевания у кузена, а поскольку оно оказалось обусловленным мутацией в центре импринтинга 15-й хромосомы, потребо­валось также провести ДНК-диагностику. Кому из членов семьи пробанда ее можно рекомендовать? В чем она заключается? Если мутация будет обна­ружена у брата пробанда, нужно ли проводить пренатальную диагностику его жене?

Задача 12. (При решении данной задачи предварительно разберите схему «Нерасхождение хромосом в мейозе», приведённую на странице 177 учебника Е.К. Гинтера) В МГК наблюдалось две семьи, имеющие до­черей с синдромом Ангельмана. Кариотипы детей 46,XX,upd(15)paf, при этом у ребенка в первой семье наблюдается изодисомия, у ребенка во вто­рой семье - гетеродисомия. Отцы обеих девочек болеют синдромом Мар-фана. Можно ли утверждать, что оба ребенка с синдромом Ангельмана по­лучили от родителей и моногенное заболевание? Дайте обоснование отве­та.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие принципы лежат в основе классификации хромосомных болезней?

2. Назовите основные эффекты хромосомного дисбаланса.

3. Какие факторы влияют на частоту хромосомных болезней?

4. Все ли хромосомные болезни имеют унаследованный характер?

5. Можно ли использовать рутинный метод окраски хромосом человека для выявления перестроек хромосом? Для чего пригоден этот метод?

6. Какие районы хромосом окрашиваются при использовании G- или Q- методов, какие участки хромосом остаются при этом неокрашенными?

7. В чем отличие прямого цитогенетического метода от непрямого? Какой метод является более длительным?

8. Почему цитогенетический анализ клеток крови проще, чем анализ ам- ниоцитов?

9. Какова этиология и основные клинические проявления синдрома «кошачьего крика»? У каких индивидов риск рождения детей, больных син­дромом, повышен?

10. Следует ли проводить кариотипирование родителей ребенка с хромосомной аномалией?

11. Назовите все возможные причины возникновения синдромов Прадера - Вилли и синдрома Ангельмана. В каком случае на частоту возникновения патологии повлияет возраст родителей?

12. В чем причина возникновения таких вариантов однородительской дисо- мии как изодисомия и гетеродисомия?

13. При каких изученных хромосомных болезнях продолжительность жизни больного сокращена? При каких болезнях нарушен интеллект?

14. Какие из изученных хромосомных болезней подтверждаются молеку- лярно-цитогенетическими методами или анализом прометафазных хромо­сом?