1 курс / Биология / План-конспект лекции №10

Введение

Генеалогический метод

Близнецовый метод

Цитогенетический метод

Популяционно-статистический метод

Биохимический метод

Метод гибридизации

Биологическое моделирование

Математическое моделирование

Метод дерматоглифики

Метод секвенирования, гибридизации с ДНК – зондами

Методы, широко используемые в изучении генетики человека и медицинской генетики, базируются на биологических и социальных особенностях человека. К ним относятся: генеалогический, близнецовый, цитогенетический, популяционно-статистический, биохимический, метод гибридизации соматических клеток, биологическое и математическое моделирование, метод дерматоглифики, методы молекулярной генетики, ПЦР, геномная дактилоскопия, секвенирование, гибридизация с ДНК – зондами, меченными флюрохромами (FISH-метод).

Составление и анализ родословных. Возможности метода: определение типа наследования признака, генотипа членов семьи, риска развития генетической патологии в потомстве пробанда. Особенности родословных для основных типов наследования. Метод используется в медико-генетическом консультировании для прогнозирования генетического здоровья потомства.

Основан на выявлении % сходства - % конкордантности признака в группах однояйцевых – монозиготных и разнояйцевых – дизиготных близнецов.

В каждой группе близнецов выясняется % конкордантности данного признака, который используется для определения его коэффициента наследуемости – Хольцингера:

H = , где

%ОБ - % конкордантности в группе однояйцевых близнецов;

%РБ - % конкордантности в группе разнояйцевых близнецов

Позволяет определить относительные роли генотипа и средового фактора в развитии любого признака.

Прямой и непрямой цитогенетический метод. Изучение кариотипа человека в норме и при хромосомных болезнях. Анализ кариотипа человека в культуре делящихся соматических клеток. Используется культура клеток лейкоцитов, фибробластов и клеток красного костного мозга. Клетки помещают в культуральную среду с добавлением стимулятора деления фитогемаглютинина. По окончанию культивации добавляется цитостатик колхицин, блокирующий веретено деления, в результате накаливаются клетки на стадии метофазы с максимально конденсированными хромосомами. Хромосомы классифицируются по Денверской и Парижской номенклатуре хромосом человека. Методом исследуются нормальные кариотипы и кариотипы с хромосомными перестройками: транслокациями, делециями, геномными мутациями. Метод так же используется для исследования кариотипа плода на ранних и более поздних сроках беременности.

Основан на применении закона Харди-Вайнберга к популяциям людей с численностью 0,5 – 5,0 млн. с неизбирательными браками. Закон отражает соотношение генотипов в генетически равновесной популяции, т.е. в условиях отсутствия действия элементарных эволюционных факторов. Метод позволяет рассчитать частоты аллелей и частоты соответствующих им генотипов, т.е. генетическую структуру популяции, выявить распространение определенного аллеля в разных популяциях, выявить распространенность и спектр наследственных болезней в популяции, изучить влияние средовых факторов на генетическую структуру популяции.

Направлен на исследование фенотипа организма на молекулярно-генетическом уровне. Оценивается первичный продукт гена – полипептид, промежуточные и конечные продукты обмена этого белка. Объекты биохимической диагностики: моча, пот, плазма и сыворотка крови, клетки крови, культуры клеток. Метод позволяет выявить болезни, связанные с генными мутациями и выявить гетерозиготных носителей. Современные высококлеточные технологии позволяют идентифицировать любые метаболиты, специфические для каждой конкретной болезни. В биохимической диагностике так же используется просеивающий или скрининг-метод.

Основан на совместном культивировании соматических клеток человека и животных с использованием вируса Сендаль. В присутствии вируса образуются гибридные клетки, содержащие два кариотипа человека и животного. С каждым делением митоза клетки утрачивают крупные участки хромосом или целые хромосомы. С утраченными участками хромосом клетка теряет способность синтезировать белки, кодируемые генами, расположенными в утраченных участках. Метод позволяет составлять цитологические карты хромосом.

Основано на законе Н.И. Вавилова о параллельной изменчивости. Использование результатов, полученных в экспериментах на различных животных и микроорганизмов в генетике человека.

Основано на построении математической модели биологического процесса. Метод важен для прогнозирования генетического здоровья людей.

Основан на изучении кожных папиллярных рисунков в пальцах и ладони, а так же сгибательных линий ладонных борозд – пальмоскопии. Специфические изменения кожных рисунков сопровождают наследственные синдромы. Используются в целях генетического анализа при определенных хромосомных болезнях: синдром Дауна, Клейнфельтера, Шерешевского-Тернера, синдром «кошачьего крика», так же с целью установления отцовства и идентификации близнецов. Метод предложен Ф. Гальтеном в 1892 году.

Разработка метода обратной транскрипции ДНК на молекулах мРНК определенных белков с последующим размножением этих ДНК привела к появлению ДНК-зондов для различных мутаций нуклеотидных последовательностей человека. Использование таких ДНК-зондов для гибридизации с ДНК клеток пациента дает возможность выявлять у него соответствующие изменения в наследственном материале, т.е. диагностировать определенные виды генных мутаций (генодиагностика). Достижением молекулярной генетики явились работы по секвенированию, .т.е. определению нуклеотидной последовательности ДНК.