7. Популяционно-статистический метод.

Одним из важных в современной генетике направлений является популяционная генетика. Она изучает генетическую структуру популяций, их генофонд, взаимодействие факторов, обусловливающих постоянство и изменение генетической структуры популяций. Под популяцией в генетике понимается совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенный ареал и обладающих общим генофондом в ряду поколений. Генофонд – это вся совокупность генов, встречающихся у особей данной популяции.

Популяционно-статистический метод представляет собой изучение наследственных признаков в больших группах населения в одном или нескольких поколениях.

В медицинской генетике популяционно-статистический метод используется при изучении наследственных болезней населения, частоты нормальных и патологических генов, генотипов и фенотипов в популяциях различных местностях, стран и городов. Кроме того, этот метод изучает закономерности распространения наследственных болезней в разных по строению популяциях и возможность прогнозировать их частоту в последующих поколениях.

Популяционно-статистический метод используется для изучения:

- частоты генов в популяции, включая частоту наследственных болезней;

- закономерности мутационного процесса;

- роли наследственности и среды в возникновении болезней с наследственной предрасположенностью;

- влияния наследственных и средовых факторов в создании фенотипического полиморфизма человека по многим признакам и др.;

Использование популяционно-статистического метода включает правильный выбор популяции, сбор материала и статистический анализ полученных результатов.

В его основе лежит закон Харди-Вайнберга: закономерность установлена в 1908 году англ. математиком Дж. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом. Установленная закономерность справедлива для «идеальной» популяции. Для идеальной популяции характерны следующие особенности: большая численность популяции, свободное скрещивание организмов (панмиксия), отсутствие отбора и мутационного процесса, отсутствие миграций в популяцию и из нее. Смысл этого закона состоит в том, что при определенных условиях соотношение частот доминантных и рецессивных аллелей генов, сложившиеся в генофонде панмиксической популяции, сохраняется неизменным в ряду поколений. При этом соотношение генотипов в популяции следующее: частота доминантных гомозигот равна квадрату вероятности встречаемости доминантного аллеля, частота гетерозигот – удвоенному произведению вероятности встречаемости доминантного и рецессивного аллелей частота встречаемости рецессивных гомозигот равна квадрату вероятности рецессивного аллеля.

(p + q)²= р²+2рq+q²; (р+q)=1, где р – частота доминантного аллеля А;

q – частота рецессивного аллеля а;

р² - частота генотипа АА (гомозигот по доминантному аллелю);

q² - частота генотипа аа (гомозиготы по рецессивному аллелю).

7. Биохимический метод

Причиной многих врожденных нарушений метаболизма являются различные дефекты ферментов, возникающие вследствие изменяющих их структуру мутаций.Биохимические показателиболее точно отражают сущность болезни по сравнению с показателями клиническими, поэтому их значениев диагностике наследственных болезнейпостоянно возрастает.Использование современных биохимических методов позволяют определять любые метаболиты, специфические для конкретной наследственной болезни.

Предметом современной биохимической диагностики являются специфические метаболиты, энзимопатии, различные белки. Объектами биохимического анализа могут служить моча, пот, плазма и сыворотка крови.

Для биохимической диагностики используются как простые качественные реакции, так и более точные методы. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушение обмена аминокислот, олигосахаридов, мукополисахаридов. Газовая хроматография применяется для выявления нарушений обмена органических кислот.

Биохимические методы применяются и для диагностики гетерозиготных состояний у взрослых. Известно, что среди здоровых людей всегда имеется большое число носителей патологического гена. Хотя такие люди внешне здоровы, вероятность появления заболевания у их ребенка всегда существует. В связи с этим, выявление гетерозиготного носительства – важная задача медицинской генетики.

Если в брак вступают гетерозиготные носители какого-либо заболевания, то риск рождения больного ребенка в такой семье составит 25%.Шансы на встречу двух носителей одинакового патологического гена выше, если в брак вступают родственники, т.е. они могут унаследовать один и тот же рецессивный ген от своего общего предка.

Выявление гетерозиготных носителей того или иного заболевания возможно путем использования биохимических тестов, микроскопического исследования клеток крови и тканей, определения; активности фермента, измененного в результате мутации.

Известно, что заболевания, в основе которых лежит нарушение обмена веществ, составляют значительную часть наследственной патологии. Так, гетерозиготные носители фенилкетонурин реагируют на введение фенилаланина более сильным повышением содержания аминокислоты в плазме, чем нормальные гомозиготы.

Биохимический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании для определения риска рождения больного ребенка.Успехи в области биохимической генетики способствуют более широкому внедрению диагностики гетерозиготного носительства в практику. Еще недавно можно было диагностировать не более 10-15 гетерозиготных состояний, в настоящее время – более200. Однако следует отметить, что до сих пор имеется немало наследственных заболеваний, для которых методы гетерозиготной диагностики еще не разработаны.