ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКИ

1.Основные генетические понятия и структуры

•Хромосома — структурная единица хранения и передачи генетической информации, состоящая из молекулы ДНК и белков. В ядре каждой соматической клетки человека содержится диплоидный (двойной) набор хромосом — 46 штук (23 пары). Половые клетки (гаметы) имеют гаплоидный (одинарный) набор — 23 хромосомы.

•Кариотип — систематизированный набор хромосом клетки с описанием их числа, размеров, формы и других особенностей. Нормальный кариотип мужчины — 46, XY; женщины — 46, XX.

•Классификация хромосом (Денверская классификация):

Хромосомы парны и пронумерованы от 1 до 22 (аутосомы) + половые хромосомы (X, Y). Их делят на 7 групп (A-G) по размеру и положению центромеры (первичная перетяжка, делит хромосому на плечи):

oГруппа A (1-3): Крупные метацентрические (центромера посередине, плечи почти равны).

oГруппа B (4-5): Крупные субметацентрические (центромера смещена, плечи неравны).

o Группа C (6-12, X): Средние субметацентрические.

o Группа D (13-15): Средние акроцентрические (центромера сильно смещена,

короткое плечо очень мало).

oГруппа E (16-18): Относительно короткие метацентрические и субметацентрические.

o Группа F (19-20): Короткие метацентрические.

oГруппа G (21-22, Y): Короткие акроцентрические.

•Ген — последовательность нуклеотидов ДНК, кодирующая определенный белок или функциональную РНК. Это единица наследственной информации.

•Генотип — совокупность всех генов организма.

•Аллели — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом.

•Гомозиготный — организм, имеющий два одинаковых аллеля в данном локусе (AA

или aa).

•Гетерозиготный — организм, имеющий два разных аллеля в данном локусе (Aa).

2.Законы Менделя (основы формальной генетики)

1.Закон единообразия гибридов первого поколения (Правило доминирования): При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга по одной

паре альтернативных признаков, все первое поколение (F1) будет единообразным и нести признак одного из родителей (доминантный).

2.Закон расщепления: При скрещивании двух гетерозигот (F1) между собой во втором поколении (F2) наблюдается расщепление по фенотипу в соотношении 3:1 (3 с доминантным признаком, 1 с рецессивным) и по генотипу 1:2:1 (1 гомозигота доминантная : 2 гетерозиготы : 1 гомозигота рецессивная).

3.Закон независимого наследования: Гены, расположенные в разных парах хромосом (несцепленные), наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

3.Мутации и их последствия

•Мутация — стойкое изменение в структуре ДНК (гена, хромосомы) или в их количестве.

•Классификация мутаций:

oПо типу клеток:

Герминативные (в половых клетках): Передаются по наследству.

Соматические (в клетках тела): Не передаются потомству, но могут вызывать заболевания у самого индивида (например, опухоли).

oПо масштабу изменения:

Генные (точечные): Изменение структуры одного гена (замена, вставка, выпадение нуклеотидов).

Хромосомные: Изменение структуры хромосом (делеции, дупликации, инверсии, транслокации).

Геномные: Изменение числа хромосом (полиплоидия, анеуплоидия — например, трисомия 21 при синдроме Дауна).

•Новые (вновь возникшие) мутации: Мутация, впервые возникшая в половой клетке одного из родителей. Объясняет спорадические случаи наследственных болезней (когда в семье болен только один человек).

•Антиципация ("предвосхищение"): Явление, при котором в ряду поколений наблюдается увеличение тяжести и/или более раннее начало заболевания. Классический пример — миотоническая дистрофия и синдром ломкой Х-хромосомы, где связано с увеличением числа повторов тринуклеотидных последовательностей в гене.

•Генетический груз популяции — совокупность рецессивных летальных и сублетальных аллелей, находящихся в гетерозиготном состоянии и снижающих приспособленность популяции при переходе в гомозиготное состояние. Это "цена" эволюции и мутационного процесса.