Экзамен / Билеты по биологии

•Синдром Вольфа-Хиршхорна: Кариотип: 46 ХХ(ХУ) В4р-

Частота: 1\100000.

Обусловлен делецией короткого плеча 4 хромосомы. За симптомокомплекс ответственен сегмент 4р16.

Жизнеспособность резко снижена, дети не доживают до года. Клиника:

-Микроцефалия. -Клювовидный нос. -Гипертелоризм. -Эпикант.

-Аномальные ушные раковины. -Расщелины губы и неба. -Аномалии глазных яблок. -Антимонголоидный разрез глаз. -Маленький рост.

-Деформация стоп.

-Более чем у 50% детей есть пороки сердца и ЖКТ.

Аномалии, связанные с изменением количества хромосом.

•Синдром Дауна Кариотип: 47 ХХ(ХУ) (21+) – 95%

Возможные варианты:

-Транслокация 21 хромосомы на другие хромосомы( чаще всего на 15) – 4% -Мозаицизм. – 1% Клиника:

-Микроцефалия: недоразвитость лобной доли и ствола мозга. -Монголоидный разрез глаз, эпикант, гипертелоризм. -Уплощение лица.

-нос короткий с плоской переносицей. -Верхняя челюсть недоразвита.

-Язык толстый, рот приоткрыт. -Мышечная гипотония. -Избыток кожи на шее. -Клинодактилия.

-Диспластичные ушные раковины.

-Пороки развития внутренних органов: ССС, иммунной системы. Методы диагностики:

-Выявление типичных морфологических признаков. -цитогенетический метод – кариотипирование.

•Синдром Патау. Кариотип: 47 ХХ(ХУ) (13+)

Продолжительность: меньше года.

Частота: 1\14500.

Клиника:

-Расщепление твёрдого и мягкого неба. -Незаращение губы.

-Недоразвитие или отсутвсие глаз. -Неправильно сформированы уши. -Деформация кистей и стоп.

-Полидактилия и синдактилия.

-Пороки развития внутренних органов: сердца, почек, ЖКТ.

•Синдром Эдвардса. Кариотип: 47 ХХ(ХУ) (18+)

Частота: 1\4500-1\6500.

Продолжительность жизни: до 2-3 месяцев. Клиника:

-Узкий лоб, широкий, выступающий затылок. -Низко расположены уши и деформированы. -Недоразвитие нижней челюсти.

-Пальцы широки и короткие. -Поперечная ладонная складка. -Пороки развития сердца.

•Синдром Шерешевского-Тернера. Кариотип: 45 (ХО), фенотип –женский.

Единственная, совместимая с жизнью моносомия.

Частота:1\4000-1\5000.

Клиника:

-Недоразвитие яичников.

-Отсутствие гонад как мужского, так и женского типа. -Более развита верхняя часть.

-Широкие плечи, узкий таз. -Нижние конечности укорочены. -Маленького роста.

-Короткая шея со складками. -Низкий рост волос на затылке -Антимонголоидный разрез глаз. -Умственное развитие не страдает. -Инфантильность эмоций. -Неустойчивость настроения. Диагностика:

-Половой хроматин( Тельца Барра) отсутствует.

•Трисомия –Х Кариотип: 47 (ХХХ), фенотип – женский. Частота: 1\1000 Клиника:

-Отклонения в физическом развитии. -Нарушены функции яичников. -Преждевременный климакс. -Интеллектуальная неполноценность. Диагностика:

-Два тельца Барра.

-2 барабанные палочки. -Дерматоглифика не изменяется.

• Синдром Клайнфельтера.

Кариотип: 47 (ХХУ), фенотип – мужской. Возможны также:

48 (ХХХУ), 49 (ХХХХУ)

Другие варианты полисомии:

47 (ХУУ) ; 48 (ХХУУ); 49 (ХХУУУ).

Частота: 1\1000 Клиника:

-Недоразвитие семенников. -Отсутствие сперматогенеза. -Узкие плечи.

-Широкий таз.

-Жироотложение по женскому типу. -Слабо развита мускулатура. -Скудная растительность на лице. -Умственная отсталость.

Клиника, при увеличении числа У-хромосом: Половые железы развиты нормально. -Высокий рост.

-Аномалии зубов и костной системы. -Неустойчивость эмоций. -Неадекватное поведение.

-Имеют нормальный интеллект.

-Имеют потомство с нормальным кариотипом.

Билет 42. Генные мутации и их классификация.

Это мутации, которые затрагивают структуру самого гена. Они могут изменять участки ДНК различной длины.

Мутон – это наименьший участок, изменение которого приводит к мутации. Его может составить только одна пара нуклеотидов.

Изменение последовательности нуклеотидов влечет изменение последовательности триплетов, в иноге изменяет программу синтеза белка.

Помни: нарушение в структуре ДНК приводит к мутации только тогда, когда не осуществляется репарация.

Альбинизм животных – типичная генная мутация.

Гены, которые возникли в результате мутации одного локуса являются аллельными.

Частота мутирования аллели: 10-5 – 10-7 Функциональная классификация генных мутаций: ○Летальные мутации (приводят к гибели клеток). ○Полулетальные мутации (снижают жизнеспособность).

○Нейтральные (существенно не отражаются на жизнеспособности их носителей). ○Полезные мутации (оказывают благоприятное воздействие, обеспечивая преимущественное

•Транзиция (замена пуринового основания на пуриновое или пиримидинового на пиримидиновое).

•Трансверзии (замена пуринового на пиримидиновое).

Билет 43. Молекулярные болезни. Определение. Их классификация.

Молекулярные болезни – это дефект на молекулярном уровне, нарушение в структуре ДНК. Классификация:

•Моногенные (наследственная предрасположенность обусловлена одним патологическим измененным геном).

Аутосомно-рецессивные: -ФКУ.

-СКА. -Альбинизм. -Галактоземия. -Гликогенозы.

Аутосомно-доминантные: -Подагра.

-Талассемия. Сцепленные с ХА : -Гипоплазия эмали.

-Рахит устойчивый к вит. D Сцепленные с Ха: -Гемофилия.

-Дальтонизм. -Миодистрофия Дюшена.

-Перламутровая форма ихтиоза. Сцепленные с У.

•Полигенные (определяются многими генами, которые в нормальном состоянии, но при определенном взаимодействии между собой и с факторами среды создают предрасположение к появлению заболевания).

Мультифакториальные заболевания.

Билет 44. Болезни обмена веществ (ферментопатии). Определение, типы наследования, примеры.

Ферментопатии – это болезни, при которых в зависимости от того, какая произошла мутация, изменяется ферментная активность: повышается или понижается, вплоть до его полного отсутствия.

Типы наследования: Аутосомно-рецессивный: -Фенилкетонурия. -Альбинизм. -галактоземия. Аутосомно-доминантный: -Подагра.

-Талассемия.

Сцепленные с Х хромосомой: -Рахит.

Билет 45. Фенилкетонурия. Тип наследования, механизм развития заболевания, методы диагностики.

Фенилкетонурия – это заболевание, связанное с нарушением обмена аминокислот. Недостаточность фермента, расщепляющего фенилаланин.

Наследование: аутосомно-рецессивное.

Частота: 1\5000-1\10000.

Различают следующие формы ФКУ:

1.Классическая

2.Скрытая.

3.Атипичная.

Развитие атипичных и скрытых форм ФКУ связывают с недостаточностью фенилаланинтрансаминазы, тирозинтрансаминазы и оксидазы парагидроксифенилпировиноградной кислоты. Атипичная ФКУ обычно не сопровождается поражением нервной системы в результате позднего развития ферментативного дефекта.

У женщин с фенилкетонурией возможно рождение детей с микроцефалией, задержкой умственного развития, нарушениями развития мочевыделительной системы, поэтому необходимо назначение диетотерапии во время беременности.

Клинические симптомы у больных ФКУ:

При рождении ребенок с фенилкетонурией выглядит здоровым. Заболевание у этих детей проявляется на первом году жизни.

1.Интеллектуальный дефект

2.Судорожный синдром (4 50%), экзема, гипопигментация.

3.Нарушение координации движения.

4.Задержка развития статических и двигательных функций.

5.Поражение пирамидных путей и стриопаллидарной системы.

6.У детей с фенилкетонурией наблюдается повышенный уровень в моче метаболитов ФА.

7.Поражение нервной системы.

8.Слабоумие, гиперкинезы

9.С недостаточным образованием меланина из тирозина связывают голубой цвет глаз, светлую кожу.

10.Запах "плесени" ("мышиный", "волчий") объясняется наличием фенилуксусной кислоты в моче.

11.экссудативный диатез, экземы

12.Артериальная гипотония.

13.Заболевание внутренних органов: печени.

Критерии диагностики классической формы фенилкетонурии:

1.Уровень ФА в плазме выше 240 ммоль/л.

2.Вторичный дефицит тирозина.

3.Повышенный уровень в моче метаболитов ФА.

4.Сниженная толерантность к полученному внутрь ФА. Методы диагностики фенилкетонурии:

1.Проба Феллинга с FeCl3при положительном анализе появляется сине-зеленое окрашивание мочи.

2.В крови выявление избытка фенилаланина возможно с помощью бактериального экспресстеста Гольдфарба или теста Гатри (т.к. в течение первых дней жизни фенилпировиноградная кислота в моче может отсутствовать).

При ФКУ проводится лечение диетой с ограниченным содержанием ФА (главным образом назначают овощные блюда, мед, фрукты). Такие продукты, как молоко, молочные изделия, яйца, рыба, должны быть полностью исключены в период пребывания больных с ФКУ на острой диете. Назначаются специальные препараты (цимогран, лофеналак) и витамины. Оптимальные сроки обследования новорожденных- 6-14 день жизни, начало терапии - не позднее 21 дня жизни. Необходимо помнить, что проведение исследования в первые сутки не исключает ложноположительных или ложноотрицательных результатов ( повторное исследование проводят до 21 дня жизни ).

Билет 46. Принципы лечения наследственных болезней. Генотерапия.

При лечении наследственных болезней полностью сохраняется принцип индивидуализированного лечения - врач лечит не просто болезнь, а болезнь у конкретного человека, т.к необходима разная коррекция наследственной болезни у разных лиц.

Можно выделить три подхода к лечению наследственных болезней и болезней с наследственной предрасположенностью:

•симптоматическое.

•патогенетическое.

•этиологическое.

При симптоматическом и патогенетическом подходах используются все виды современного лечения (лекарственное, диетическое, рентгенорадиологическое, физиотерапевтическое, климатическое и т.д.). Генетический диагноз, клинические данные о состоянии больного и вся динамика болезни определяют тактику врача на протяжении всего периода лечения со строгим соблюдением гиппократовского принципа «не навреди». При лечении наследственных болезней надо быть особенно внимательным в соблюдении этических и

деонтологических принципов в отношении пациента и его членов семьи, ведь часто речь идет о хронически больных с детского возраста.

Симптоматическое лечение применялся практически при всех наследственных болезнях, даже тогда, когда врач располагает методами патогенетической терапии. Для многих форм наследственной патологии симптоматическое лечение -- единственно возможное. Генотерапия — совокупность генноинженерных (биотехнологических) и медицинских методов, направленных на внесение изменений в генетический аппарат соматических клеток человека в целях лечения заболеваний. Это новая и бурно развивающаяся область, ориентированная на исправление дефектов, вызванных мутациями (изменениями) в структуре ДНК, или придания клеткам новых функций.

Новые подходы к генной терапии соматических клеток можно поделить на две большие категории: генная терапия ex vivo и in vivo. Разрабатываются специфические лекарственные препараты на основе нуклеиновых кислот.

Существует несколько способов введения новой генетической информации в клетки млекопитающих. Это позволяет разрабатывать прямые методы лечения наследственных болезней – методы генотерапии.

Используют два основных подхода, различающиеся природой клеток-мишеней:

•фетальная генотерапия (чужеродную ДНК вводят в зиготу или эмбрион на ранней стадии развития, чтобы введенный материал попал во все клетки реципиента).

•соматическая генотерапия (при которой генетический материал вводят только в соматические клетки и он не передается половым клеткам).

Билет 47. Мутагенные факторы и их действие на генетический аппарат клетки. Комутагены. Понятие об антимутагенах, репарогенах и десмутагенах.

Мутагенные факторы – это факторы, способные индуцировать мутационный эффект. Любые факторы внешней и внутренней среды, которые могут нарушить гомеостаз, способны вызвать мутацию.

Главные мутагены:

•Химические соединения .

Хим. Мутагены должны обладать тремя качествами: -Высокой проникающей способностью.

-Свойством изменять коллоидное состояние хромосом. -Определенным действием на состояние гена или хромосомы.

Хим.мутагены используются для получения мутантных форм плесневых грибов, актиномицетов, бактерий, вырабатывающих пенициллин, стрептомицин и др.

•Радиационное излучение.

Для искусственных мутаций используются гамма лучи. Но сейчас все чаще используют нейтрон, с помощью него возникают разрывы хромосом и точковые мутации.

Известно, что генетические последствия после атомных взрывов, связаны с мутагенным влиянием ионизирующего излечения.

При излучении, в тканях происходит ионизация, в результате которой одни атомы теряют электроны, а другие прикрепляют, из –за чего образуются + или – заряженные ионы.

•Биологические факторы.

К биологическим мутагенам относятся вирусы, которые индуцируют хромосомные и хроматидные перестройки, а также токсины ряда организмов, особенно плесневых грубов. Комутагены – это Токсические ве-ва, которые сами вызывают мутацию, но существенно изменяют влияние мутагенных факторов физической, химической и биологической природы. Комутагены используются в пищевых добавках, косметике, лекарственных препаратах. Токсические ве-ва приводят модиф.изменчивость изменяют норму реакции вместе с мутогенами они способствуют увеличению генетического груза человека.

Антимутагены – биологически активные ве-ва, ведение которых в клетку, препятствует действию мутагенов.

Ве-ва, защищающие от ион.излучения: -Цистеин, цистин, цистамин. -Серосодерж.ве-ва.

-Биоактивные ве-ва: Гиставин, серотонин.

Универсальные антимутагены – противодействующие радиоцион.и хим. Мутогенов: -Цистеин, цистамин.

-Глутатион. -Серотонин.

-Витамины – антиоксиданты – А. Е, каротин, аскорбиновая кислота. Десмутагены – предохраняют от действия мутагенов. Радиопротекторы.

Цистеамин.

Репарогены – это соединения, которые усиливают репарацию ДНК.

Билет 48-49. Механизмы восстановления поврежденной структуры ДНК: дорепликативная репарация (фотореактивация и эксцизионная репарация), репликативная и пострепликативная репарация.

Репарация – это способность клеток к исправлению повреждений в молекуле ДНК.

•Дорепликативная репарация

○Эксцизионная Механизм репарации основан на наличии в молекуле ДНК двух комплиментарных цепей.

Искажение последовательности нуклеотидов в одной из них обнаруживается специфическими ферментами. Затем соответствующий участок удаляется и замещается другим, синтезированным на второй комплементарной цепи ДНК.

○Фотореактивация.

Она существляется специальным ферментом, активирующимся квантами света. Фермент соединяется с поврежденной ДНК, разъединяет возникшие в димерах связи и восстанавливает целостность нити.

Фотореактивирующий фермент не является видоспецифичным, в качестве кофермента в нем имеется цианокобаламин, поглощающий кванты и передающий энергию молекуле фермента. Фермент соединяется с ДНК, образуя стабильный комплекс.

•Репликатичная репарация.

При репликативной репарации повреждения восстанавливаются в зоне роста цепи ДНК. Восстановленная ДНК не всегда идентична исходной ДНК, поэтому сохранения измененной структуры ДНК в поколениях клеток является причиной отдаленных последствий.

•Пострепликатичная репарация.

Осуществляется путем рекомбинации между двумя вновь образованными двойными спиралями ДНК. Ковалентные связи, возникающие между рядом стоящими остатками тимина, делают их не способными к связыванию с комплементарными нуклеотидами. Поэтому во вновь синтезируемой ДНК появляются бреши, узнаваемые ферментами репарации. Восстановление целостности осуществляется блягодаря рекомбинации в соответствующей ей нормальной материнской цепью, другой дочерней ДНК.

•Стволовые кл и их хар-ка Стволовы́е кле́тки-недиффер-ые кл, имеющиеся во всех многокл орг-ах. С кл способны

самообновляться, образуя новые с кл, делиться посредством митоза и дифференцир-ся в специализированные кл, то есть превращаться в клетки различных органов и тканей. В современной мед с кл чел трансплантируют в лечебных целях (для восстановления процесса кроветворения (с нач ХХв Максимовым)). Существуют два механизма, поддерживающих популяцию стволовых клеток в организме: Асимметричное деление, при котором продуцируется одна и та же пара клеток (одна стволовая клетка и одна дифференцированная клетка). Стохастическое деление: одна стволовая клетка делится на две более специализированных. Они обладают потентностью-дифференцирующим потенциалом: 1)Тотипотентные (омнипотентные)-дифф в кл эмбриональных тканей. Могут дать начало полноценному жизнеспособному организму (зигота+кл, образ-ые при первых нескольких циклах деления зиготы, однако это не относятся, например, к круглым червям, зигота которых утрачивает тотипотентность при первом делении). У некоторых орг-ов дифф кл также могут обретать тотипотентность. Так, срезанную часть растения можно использовать для выращивания нового организма именно благодаря этому свойству. 2)Плюрипотентные ст клпотомки тотипотентных и могут давать начало практически всем тканям и органам, за исключением экстраэмбриональных тканей (плаценты). Из этих стволовых клеток развив-ся 3 зародышевых листка: эктодерма, мезодерма и энтодерма. 3)Мультипотентные ст кл порождают клетки разных тканей в пределах 1 зародышевого листка. 4)Олигопотентные кл могут дифф лишь в некоторые, близкие по св-вам, типы клеток (кл лимфоидного и миелоидного рядов, участвующие в процессе кроветворения). 5)Унипотентные кл (клпредшественницы, бластные клетки)-незрелые кл, которые, строго говоря, уже не являются стволовыми, т.к могут производить лишь 1 тип кл. Они способны к многократному самовоспроизведению, что делает их долговременным источником кл 1 конкретного типа и отличает от нестволовых. Однако их способность к самовоспроизведению ограничена определённым количеством делений, что также отличает их от истинно стволовых клеток.

•Современные методы изучения ДНК. Секвенирование.

Для изучения днк необходимо выделение нукл/к-т из ядросодержащих кл или из биолог жидкостей. Методы амплификации днк и электрофоретическая детекция: Фрагменты гена амплифицируются (копируются) посредством ПЦР(кон ХХв Мюллис нобел прем). а) Вводится 2 праймера(искусств синтез олигосах, комплементарные 3'-концам анализируемых уч днк). б) ввод смеси являющейся материалом для нов цепей. в)днк-полимераза-фермент, обеспеч-й синтез нов цепи днк по принципу комплемент. г)реакционный буффер-смесь катализаторов для норм аботы полимеразы. д)анализируемый образец-нов днк,подлежащая амплификации. 1)термическая денатурация, 2)отжиг праймеров(присоединение к днк), 3)элонгация(синтер цепи). Может быть применена лигазная цепная р-я(она быстрее), лигазыгр ферментов, катализирующих соединение= лигирование полинуклеотидных цепей. Може быть применены рестрикционные методы анализа генома;рестриктазы-ферменты

расщепляющие двойную днк. Для визуализации рез-ов используюься различные методы. Электрофорезом-основан на разделении мол днк по подвижности в электрич поле, котор зависит от их размера. Метод гель-электрофореза. Секвенирование-метод определения нуклеотидной последовательности днк. а)50-е г ХХв-секвен по а/к-тной последовательности белков-ферментов(недостаток что распознаются только экзоны, а так же вырожденность генетич кода). б)60-е г ХХв Сэнгер секвен рнк в)в конце 20в прямой метод «плюс-минус». После пцр смесь разделяют на 8 частей и в «+» системе проводят р-ю в присутствии 1 из нуклеотидов, а в «-» с -в отсутствии 1 из них. Сейчас широко применяются методы автоматического секвенир-я

•Болезни с нетрадиционным типом наслед-я. Митохондриальные болезни. Митохондрии передаются только с цитоплазмой ооцитов. Болезнь передается только от матери, больные отцы не передают никому болезнь, больны и девочки и мальчики.

Митохондриальные болезни. Начиная с конца 80-х годов XX века получены убедительные доказательства связи некоторых видов наследственной патологии у человека с мутациями митохондриальной ДНК. В зависимости от типа мутаций митохондриальные болезни разделяют на 4 группы:

а) болезни, вызванные точковыми мутациями, приводящими к замене консервативных аминокислот в собственных белках митохондрий. К ним относятся пигментный ретинит и нейроофтальмопатия Лебера, при которой наступает двусторонняя потеря зрения. Выраженность клинических признаков у больных этими заболеваниями коррелирует с количеством мутантной мтДНК, которое у разных больных может варьировать от 5 до 100% всей мтДНК;

б) болезни, вызванные мутациями в генах т-РНК, приводящими к многочисленным дегенеративным заболеваниям с различной степенью тяжести клинических проявлений, коррелирующей с количеством мутантной мтДНК;

в) болезни вызванные делениями и дупликациями участков митохондриалъных генов. У

человека описано тяжелое заболевание молодого и среднего возраста — отсроченная кардиопатия, при которой обнаружены делеции мтДНК кардиоцитов. Заболевание носит семейный характер. В ряде случаев предполагается Х-сцепленное наследование, что позволяет думать о существовании ядерного гена, мутация которого вызывает делению до 50% мтДНК кардиоцитов;

г) болезни, вызванные снижением числа копий мтДНК, что является следствием определенных мутаций. К данной группе относятся летальная инфантильная дыхательная недостаточность и синдром молочнокислого ацидоза, при которых число копий мтДНК снижается до 1—2% от нормы. Снижение содержания мтДНК в клетках различных органов приводит к развитию миопатий, нефропатий, печеночной недостаточности и т.д. вследствие ослабления синтеза белков, кодируемых мтДНК.

Изменения в ДНК митохондрий сопровождаются нарушением их функций, связанных с клеточным дыханием. Это определяет характер и степень тяжести клинических проявлений митохондриалъных болезней.

Выдвинута также гипотеза о том, что накопление спонтанно возникающих мутаций мтДНК является звеном механизмов старения и развития дегенеративных процессов у человека.

•Известные ученые и их остижения: Шванн, Шлейден-см кл теория Мендель, Корренс, Чермак, де Фриз, Морган, Жакоб, Моно, Крик, Уотсон, Вавилов, Кольцов, ТимофеевРесовский.