25 Билеттің 1-сі

1. Гендік мутацияның жіктелуі. Гендік мутацияның салдарынан туындаған алғашқы патологиялық эффектілерге сипаттама.

Генді мутация 3 - негізгі категорияға бөлінеді: 1 категория – бір негіздің екінші негізге алмасуы; 2 категория – рамкадан жылжуды санау; 3 категория – гендегі нуклеотидтердің орналасуының өзгеруі.

Генді аурулардың жіктелуінің 3 принципі белгілі:

1.Генетикалық. 2. Клиникалық. 3. Патогенетикалық.

1. Генетикалық принциптерге байланысты генді аурулар аутосомды-доминантты, аутосомды-рецессивті, Х-тіркес доминантты, Х-тіркес рецессивті, У-тіркес, голандриялық және митохондриальді болып бөлінеді.

2. Клиникалық принцип: тұқымқуалайтын жүйке аурулары, эндокринді, көз және т.б. Бұл генді аурулар әртүрлі индивидтерде әртүрлі мүшелерді зақымдайды. Мысалы, муковисцидоз өкпе немесе асқорыту трактісінің зақымдалуымен бірге жүреді.

1. Патогенетикалық жіктелу негізгі патогенетикалық звеноның зақымдалуына тәуелді. Алғашқы өнімдердің қызметінің мәніне тәуелді генді аурулар:

1. тұқымқуалайтын ферментті жүйенің бұзылуы немесе энзимопатия;

2. қан ақуыздарының дефектілері немесе гемоглобинопатия;

3. құрылымды ақуыздар дефектісі немесе коллагенді аурулар;

4. белгісіз алғашқы биохимиялық дефектилі генді аурулар.

Соңғы кездерде лизосомалы ферменттің жетіспеушілігіне байланысты 5 категорияға бөлуде, сонымен қатар митохондрияльді және пероксисомды аурулар, патологиялық функцияны анықтайтын және клетка органеллаларының алмасуы

Генді ауруларға тәуелді сипаттамалар. Оларға жатады:

1. Клиникасы; 2. Жастары; 3. Тұқымқуалайтын аурулардың генетикалық гетерогенділігі. 4. Өмірінің қысқаруы.

Клиникалық көрсеткіштер негізінен алғашқы биохимиялық дефектімен байланысқан және көптеген клеткалық және клетка аралық құрылымды орналасқан. Мысалы: Марфана синдромы. Бұл кезде патологиялық процесс өкпе, орталық нерв жүйесі, көз, жабын ұлпалары, қаңқа бұлшық ет жүйесі, жүрек тамыр жүйесімен байланысты.

Кейбір генді аурулардың жетілуі эмбриональді дамудың ерте кезінде /25 %/, жынысты жетілу кезінде /45%/, жасөспірім кезеңінде /20%/, ересек кезеңде /10%/ -ті құрайды.

Генді аурулардың көрінуіне Хромосомды импринтинг үлкен үлес қосады, яғни ата-ананың қайсысынан хромоосма берілгеніне тәуелді жүреді. Мысалы:Генді аурулардың кейбір түрлерінде, особтар патологиялық генді әкесінен алып, ерте ауруға ұшырайды.

Тұқымқуалайтын аурудың генетикалық гетерогенділігі. Бұл терминді С.Н.Давиденков енгізген болатын. Генді аурулар әртүрлі локустағы мутациямен немесе бір локустағы әртүрлі мутациямен байланысты. Мысалы: геннің өзгеруінің 35 варианттары көрінеді, туа біткен керең түрі.

Генді аурулардың таратылуы және жиілігі. Жаңа туған нәрестелердегі көріну жиілігі: аутосомды-доминантты типтің тұқымқуалауы –0,5%, аутосомды-рецессивті –0,25%, Х-тіркес –0,25%, У-тіркес және митохондриальді аз кездеседі. Генді аурулардың таралу себебі: мутационды процесс, миграция /эмиграция және иммиграция/, туысқанды некелер, дрейф гендер.

Генді аурулардың таралуы жоғары (1 ауру-10000 жаңа туған нәрестеге және жиі), орта (1:10000-1:40000) және төмен.

Миграция /эмиграция және иммиграция/. Медициналық-биология, элеуметтік және экономикаға деген мәні өте зор. Популяциядағы аллель жиілігінің кездейсоқ өзгеруі табиғи сұрыпталуға тәуелсіз жүрсе дрейф гендері немесе Райтта эффектісі деп аталады. Дрейф гендер келесі құбылыстарға алып келеді: 1. популяция санының төмендеуі. 2. популяция санының жоғарылауы. 3. популяция дивергенциясы.

Дрейф гендер патологиялық белгілердің жоғарғы концентрациясына алып келеді. Келесі аллель жиілігінің өзгеруі Майру эффектісімен байланысты. Мысалы: оңтүстік Америкаға келген қытай эмиргантының 8 әйелі болған. Ол кісі 20 жасқа келгенде барлық тістерінің түсіп қалуына бейімді болған. Ол бұл генді 356 ұрпағының 70-не беоген және 4-ұрпақ деңгейінде сақталынған.

Иммиграция кезінде жынысты сұрыпталу жоғарылап отырады.

Изоляция кезінде популяцияда туысты некелер жоғарылайды немесе инбридинг, дрейф гендер. Инбридинг – қандары туыс арасындағы некелер. Инбридингтің бірнеше түрлері белгілі:

1. инцесті немес некеге отыруға тиым салынған – бұо бірінші деңгейдегі туыс арасындағы неке /әкесі-қызымен; ағасы-қарындасымен/;

2. қандары өте жақын туыс арасындағы байланыс /әкесінің інісі сол кісінің қызымен байланысады немесе туыс аға мен қарындас арасындағы неке/.

3. Туысқанды некелер әлеуметтік изоляция түрлерімен байланысты. Кейде олар нәсілдік экономикалық және діншілдікпен байланысты.

Инбридинг аутосомды-доминантты және аутосомды-рецессивті тұқымқуалайтын аурулармен ауыратын балалар санын жоғарылатады. Сонымен қатар ассортативті немесе таңдап некеге отыру кездеседі. Оларға мылқаулар арасындағы некеге отыру жатады.

Адамдарда сұрыпталу доминантты гомозигота анемиядан өлсе, ал доминантты –безгектен өледі.

Генді аурулардың негізгі диагностикасы – биохимиялық және молекулярлы-генетикалық.

Тұқымқуалайтын ауруларды емдеу: диетотерапия, жетіспейтін-факторларды енгізу.

Генді терапияның негізгі стратегиясы:

1. Қандайда қызметті қайта қалпына келтіру үшін генді енгізеді.

2. Артық белсенді генді төмендету.

3. Қандайда геннің қызметінің модификациясы мысалы СПИД-те иммунды жауапты күшейту үшін.

2.Эукариот гендерінің экспрессиялы реттелуі. Эукариот гендерінің құрылысы.

Эукариоттарда екі аймақ белгілі: құрылымды және реттелуші.

Олар транскрипция басында сайтпен бөлінген. Құрылымды аймақ құрылымдық гендермен қамтылған. Ген кодталынған бір ізділікті экзоннан және кодталынбаған бір ізділікті интрондардан тұрады. Интрондар ұзындығы 80-1000 және оданда көп нуклеотидтерден тұрады. Интрон консенсусті аймақпен шектелінген және консервативті, оларға нақты бір ізділік міндетті емес. Бұл процесс интрондардың үзілу механизмдерімен байланысты. Интрондар саны 2-50 көлемінде.

Реттеуші аймақ 2- элементтерден тұрады: 1-ші элемент базалы экспрессияның реттелу деңгейін қамтыйды /промотор/.

2-ші –қосымша экспрессиялы реттелу деңгейі.

Промотор транскрипцияның басталуындағы нүкте /сайт/ алдында орналасады.

Базалы экспрессиялы реттелу деңгейі 2-і элементтен тұрады: ТАТА – бокс және ЦААТ – бокс. ТАТА – бокс РНҚ полимеразаны транскрипция инициациясының сайтына бағыттайды және м-РНҚ синтезінің басталу нақтылығын анықтайды. ЦААТ – бокс транскрипция жиілігін бақылайды. РНҚ полимераза промоторды тану үшін ТАТА –фактор – үлкен ақуызды комплекс қажет. ТАТА – бокс және ТАТА – фактор бірнеше рет қолданатын транскрипциялы комплекс түзеді.

Базалы реттелу элементтерінің жалпы қасиеті: олар ақуызды факторлар немесе реттеуші белоктармен қосылғанда жұмыс халінде болады. Реттеуші ақуыздар промотор алдындағы аймақпен қосылады. Бұл ДНҚ- бөлігінде 100 жұп нуклеотидтер болады. Промотор алдындағы аймақта реттелуші ақуыздар сайттармен байланысқан.

Реттеуші ақуыздар гендермен кодталынған бір хромосомада немесе көрші хромосомада орналасқан. Бірінші жағдайда реттеуші цис-типке, ал екінші –транс типке жатады.

Реттелудің қосымша деңгейі ДНҚ бір ізділігінің 2-і кластары кіреді. Бірінші класс –энхансерлер, ал екіншісі – сайленсерлер. Энхансерлер және сайленсерлер әсерлері спецификалық өнімдер немесе эффекторларға тәуелді емес, олар базалы элементтердің реттелуіне әсер етеді. Кейбір гендердің адаптивті реттелуіне: гормондар, жылу шок, металл әсері, кейбір химиялық токсиндерге жауап береді.

3. Нуклеин қышқылдары мен белоктың құрылысы және қызметтері.

1869жылы Ф.Мишер іріңді клетканы зерттеген кезде нуклеин қышқылдарының бар екенін тапты. 1914 жылы Щепотьев нуклеин қышқылдары тұқымқуалау ақпаратын тасымалдауға қатысады деген болжау айтты. Бірақ, 1944 жылы Эйвери және оның әріптестері, Бактериядағы трансформация бойынша Грифитса тәжірибесі негізінде, ДНҚ- тұқымқуалау ақпаратын беретіні және сақталатыны дәлелденді.

Нуклеин қышқылдары – мономерлерден, нуклеотидтерден тұратын полимерлер, 3 компоненттен тұрады: Пентоза қанты Фосфат Азотты негізден (пурин немесе пиримидин).

Пуриндер – аденин және гуанин

Пиримидиндер – цитозин және тимин

Шынжыр негізі пентоза қалдықтарынан- дезоксирибоза және фосфоттан тұрады.

РНҚ, ОНЫҢ ТҮРЛЕРІ ЖӘНЕ ҚЫЗМЕТІ

Клеткадағы барлық РНҚ 3 түрге бөлінеді:

1. Матрицалы немесе ақпаратты РНҚ(м-РНҚ, немесе а-РНҚ).

Транскрипция – бұл м-РНҚ-ның синтезделу процесі (ДНҚ-ның белгілі бөліктерінде, айқын нуклеотидті бір ізділікті).

2. Тасымалдаушы РНҚ (т-РНҚ). Трансляция.

Аса маңызды роль тасымалдаушы РНҚ (т-РНҚ) атқарады. Олар пептидті тізбектің жиналатын жеріне қажетті аминқышқылдарды әкеледі, яғни трансляция аралық звено ролін атқарады (генетикалық ақпаратты х-РНҚ тілінен белоктағы амин қышқылы тіліне аударады, яғни синтезделінеді).

РИБОСОМАЛЬДІ РНҚ (р-РНҚ)

Ақпаратты нуклеотидтер тілінен, амин қышқыл тіліне трансляциялау процесі рибосомаларда жүзеге асады.

Рибосомалар –бұл, р-РНҚ-ң және әртүрлі белоктардың күрделі комплексі. Рибосомалы РНҚ, рибосоманың құрлымды компоненті ғана емес, ол олардың м-РНҚ белгілі нуклеотидті бір ізділіктігін қамтамасыз етеді.

Ақуыздар – бұл полимерлер, олардың мономерлері болып амин қышқылдары саналады. Ақуыз құрамына 20 аминқышқылдары кіреді, олар клетка цитоплазмасында болады.

Аминқышқылдардың жіктелуі:

1. Алмасатын (эссенциальды).

Адам ағзасында синтезделінбейді (оларға амин қышқылының 8- түрі жатады). Міндетті түрде адам ағзасына тағаммен енеді: (метионин, трионин, лизин, лейцин, изолейцин, валин, триптофан, фенилаланин,), ал жарым-жартылай алмасатындарға амин қышқылының 2 түрі жатады: - аргинин, гистидин.

2. Алмаспайтын – амин қышқылының бұл түрі адам ағзасында синтезделінеді. Олардың 10 түрі белгілі:Глутамин қышқылы.Глутамин.Промин.Аспарагин қышқылы.ТирозинЦистеин.Серин.Глицин.Аланин.Аспарагин.

Ақуыз құрылысының бірнеше деңгейлі құрылымы бар. Олар келесі түрге бөлінеді:

1. Алғашқы; 2. Екінші; 3. Үшінші; 4. Төртінші.

Ақуыздардың қызметі.

1.Құрылымды түзуші қызметі. Құрылымдық ақуыздар клетка мен ұлпалардың тұрақтылығын және пішінін ұстап тұруға жауап береді. Мысалы: ақуыздар коллаген, гистондар. Гистондардың қызметі - хроматинде ДНҚ жинақтау болып саналады.

2.Тасымалдаушы қызметі. Гемоглобин ақуызы - өкпе мен ұлпалар аралығында оттегін және көмірқышқыл газын тасымалдауға жауап береді. Тағы басқа ақуыздар бар:

• перальбумин – қалқанша безіндегі гормондарды тасымалдайды (тироксин, трийодтиронин)

• интегральді ақуыздар – мембрана арқылы метаболиттер мен иондарды тасымалдауды қамтамасыз етеді.

3. Қорғаныс қызметі. Негізгі ақуыз – бұл иммуноглобулин, эритроциттерде мембраналық гликолипидтермен бірге комплекс түзуге қабілетті. Қызметі – ағзаны ауру қоздырғыштарынан және бөгде заттардан қорғайды.

4.Реттеуші қызметі. Ақуыздар – сигналдық заттардың (гормондар) және гормональді рецепторлардың қызметтерін атқаруға қабілетті. Мысалы: өсу гормоны соматотропин сәйкес рецепторлармен байланысады (ол сигналдың берілуін белсендіреді).

5.Катализаторлық. Ақуыздардың ішіндегі ең көп тобы - ферменттер. Төмен молекулярлы салмағы 10-15 кДа, орташа молекулярлы (алкогольдегидрогеназа – молекулярлы салмағы 100-200 кДа, жоғары молекулярлы глутамин синтетаза – салмағы 500 килоДальтон).

6.Қозғалыстық (жиырылғыштық) қызметі. Актин және миозин ақуыздары бұлшық еттің жиырылуына және басқа биологиялық қорғаныш түрлеріне жауап береді.

7.Қор жинауыш қызметі. Өсімдіктерде және жануарлар ағзасында кездеседі. Жануарларда резервті тағамдық затта, бұлшық ет ақуыздары болып саналады (өте қажет кезде ғана жиналады). Сүт ақуызы – казеин.

8.Тірек қызметі. Коллаген, эластин, тірек-қимыл аппараты –сіңір (сухожелия) құрамына кіреді.

9.Энергетикалық - аминқышқылдары гликолиз процессінде ыдырайды, клетканы энергиямен қамтамассыз етеді.