Тема 6. Генетика людини. Методи дослідження генетики людини.
Особливості генетики людини:
1) неможливість відбору та проведення направленого схрещування;
2) переважно одноплідність;
3) мала кількість дітей в шлюбі;
4) нечаста зміна поколінь (25-30 років) і пізнє статеве дозрівання (16-18 років);
5) складний набір хромосом (2n = 46).
Близнюковий метод заснований на існуванні двох типів близнюків – моно- і дизиготних.
Класичний варіант близнюкового методу полягає у порівнянні внутрішньопарної подібності близнюків.
формула Хользингера: h=(КМЗ - КДЗ) / (100 % - КДЗ), де h – внесок спадковості в формування ознаки, КМЗ – коефіцієнт конкордантності монозиготних близнюків, КДЗ - коефіцієнт конкордантності дизиготних близнюків.
С = 1 – h, де С – внесок зовнішнього середовища у формування ознаки.
Теоретично розраховані коефіцієнти спорідненості для різних пар родичів.
Типи родичів |
Теоретично розраховані коефіцієнти спорідненості |
Монозиготні близнята |
1 |
Дизиготні близнята, сибси (брати і сестри), батьки-діти |
½ |
Дідусі /бабусі-онуки, дяді /тітки-племінники, напівсибси |
¼ |
Двоюрідні сибси |
1/8 |
Метод розлучений близнят дозволяє відділити подібність, яка викликана однаковим генотипом, від подібності, причиною якої є однакові впливи середовища.
Метод близнюкових родин дозволяє визначитися з так званими фенокопіями та материнським ефектом.
Фенокопії – неспадкові зміни фенотипу організму, при яких у фенотипі в результаті певного впливу зовнішнього середовища розвивається ознака, яка звичайно пов’язана з певним геном або набором генів.
Материнський ефект – більший ефект материнського організму на фенотип нащадків. В основі цього явища може лежати цитоплазматична спадковість. Крім того материнський організм здатен справляти вплив на плід протягом внутрішньоутробного розвитку.
Метод контрольного близнюка. В експериментальну і контрольну групи включають по одному близнюку з кожної пари. Якщо один близнюк із пари піддається впливу певного фактору, а інший є контролем, то можна безпосередньо оцінити можливий внесок цього фактора у мінливість ознаки.
Метод названих дітей дозволяє пояснити, що більше впливає на розвиток ознаки – генетичні задатки або певний вплив середовища.
Родинний (генеалогічний) метод. (див. Додаток 3). Проте за допомогою цього методу неможливо відділення генетичних ефектів від впливів середовища.
Цитогенетичний метод. (див. Додаток 3).
Онтогенетичний метод. (див. Додаток 3).
Популяційний метод. (див. Додаток 3).
Біохімічний, молекулярно-генетичний, генно-інженерні методи. (див. Додаток 3).
Схема реалізації генетичної інформації у фенотипові ознаки за умов виникнення мутацій.
Клініко-психолого-педагогічна діагностика – встановлення структури аномального розвитку, його етіопатогенезу і ролі генетичних факторів в його виникненні, встановлені особливостей виховання, навчання, взаємодії в родині та і суспільстві в цілому.
Методи пренатальної діагностики.
Просіюючи: а/ вік жінки – 35 і більше років; б/ вік чоловіка – 45 і більше років; в/ наявність в родоводі спадкових захворювань; г/ несприятливий акушерський анамнез (повторні викидні, народження дитини з патологією); д/ патологічні фактори - діабет, епілепсія, вірусні інфекції, міотонічна дистрофія, дія тератогених факторів.
Неінвазивні: а/ визначення альфа-фетопротеїну в сироватці крові (підвищення – при дефектах нервової трубки і черевної стінки; зниження – плід з синдромом Дауна (виявляється до 20% випадків захворювання); б/ визначення хоріонічного гонадотропіну (знижується в нормі після 1 триместру вагітності; залишається високим у жінок, що виношують плід з хромосомними патологіями); в/ визначення некон’югованого естріолу (зниження – при виношуванні плоду з синдромом Дауна); г/ УЗД (ультразвукове дослідження) – виявлення вроджених вад розвитку. Оптимальний період проведення – 17-23 тиждень вагітності (по особливим показанням – з 13-14 тижня, для з’ясування затримки росту ембріону – з 6-8 тижня).
Інвазивні: а/ біопсія хоріону (отримання клітин із майбутньої плаценти, проводиться на 8-12 тижні вагітності). Ризик виникнення ускладнень (самовільне переривання вагітності) після біопсії хоріону складає 2-3%. Перевагами цього методу є строк проведення - до 12 тижня і швидкість отримання відповіді - 2-3 доби; б/ амніоцентез (аспірація амніотичної рідини на 16-24 тижні вагітності. Для проведення цитогенетичного аналізу клітин амніотичної рідини повинні пройти тривале культивування (2-3 тижня)). Амніоцентез є самим безпечним методом пренатальної діагностики, так як відсоток ускладнень після його застосування не перевищує 1%; в/ кордоцентез (пункція пуповини плоду). Оптимальний строк виконання кордоцентезу – 22-25 тиждень вагітності; г/ біопсія тканин плоду (2-3 місяць); д/ фетоскопія (введення зонду для огляду плоду, 18-23 тиждень). Може викликати ускладнення перебігу вагітності, викидні.