biologia2 / Методы генетики / мет изуч

полное отсутствие глобулинов в крови), при подозрении на несовместимости антигенов матери и плода, для определения наследственного предрасположения к заболеваниям или установления отцовства.

Для диагностики иммунодефицитных состояний исследуют глобулины, Т- и В- лимфоциты , нейтрофилы и макрофаги. Определяют антигены эритроцитов, лейкоцитов и сыворотки крови. Для пренатальной диагностики можно определять НLА- антигены в лейкоцитах человека По этим антигенам можно установить адреногенетальный синдром.( или врожденная дисфункция коры надпочечников, при которой повышается синтез андрогенов в коре надпочечников. У девочек это проявляется ложным гермафродитизмом , а у мальчиков преждевременным половым созреванием )

Иммуногенетические методы достаточно дорогостоящие, но очень эффективные для определения предрасположенности к наследственным заболеваниям или для прогнозирования здоровья будущих детей.

Онтогенетический метод.

Онтогенетический метод основан на изучении закономерности проявления какого-либо признака или заболевания в процессе индивидуального развития.

Выделяют несколько периодов развития человека: пренатальный и постнатальный. Большинство признаков образуется во время пренатального периода. После рождения заканчивается формирование коры головного мозга, психики, проявляется способность к обучению. Происходит становление иммунной системы.

В различные периоды развития человека происходит изменение активности генов, при чем может наблюдаться как «включение» и «выключение» генов, так и «усиление» и «ослабление» генов.

В постнатальный период, например, происходит экспрессия генов определяющих развитие вторичных половых признаков, развитие наследственных заболеваний (сахарного диабета, близорукости, миопатии Дюшена, и т.д.). В этот же период происходит депрессия многих генов. Репрессируется активности генов, связанных с выработкой меланина (в результате происходит поседение волос). Не происходит синтеза эластазы (вследствие чего появляются морщины), подавляется выработка гамма-глобулинов (полому повышается восприимчивость к бактериальным инфекциям).

В старости у человека меняется соотношение женских и мужских полосы гормонов. В результате у мужчин меняется тембр голоса, форма тела, происходит отложение жира по женскому типу, меняется психика - мужчины становятся плаксивыми и впечатлительными. У женщин грубеет голос, меняется фигура.

С возрастом рецессивные гены могут оказывать большее влияние на развитии того или иного признака. У гетерозиготного по генотипу человека, например, по фенилкетонурии изменяется психика

Наряду со «временем действия генов» выделяют и « поле действия генов». В каждой клетке человека, за исключением зрелых половых клеток содержится одинаковый диплоидный набор хромосом и одинаковый набор генов, но в процессе онтогенеза и формирования органов и тканей, одни из генов блокируются, а другие включаются в работу. Так, например, только в клетках щитовидной железы работают гены, отвечающие за синтез гормона тироксина, а в клетках поджелудочной железы гормона инсулина. В клетках других органов тоже есть такие гены, но они блокированы.

У человека в процессе онтогенеза формируется конституция Конституционные признаки тоже имеют сложную генетическую основу . К ним относятся такие признаки структуры, функции или поведения , которые характерны для процессов роста, созревание и старения.

Медицина стала все больше обращать внимание на конституциональные болезни. Оказалось, что люди астенического телосложения более склонны к развитию туберкулеза легких, и, наоборот, у полных людей чаще наблюдается атеросклероз и гипертоническая болезнь.

Метод сцепления генов.

Согласно закону Т. Моргана гены находящиеся в одной хромосоме наследуются сцеплено , но с другой стороны известно , что во время первого мейотического деления может происходить обмен определенными сегментами гомологичных хромосом. Таким образом , не всегда гены находящиеся в одной хромосоме передаются вместе.

В связи с тем что у человека не возможны прямые эксперименты по скрещиванию , развитие исследований по сцеплению и картированию генов задержалось на несколько десятилетий. Прорыв оказался возможен только благодаря разработки новых методов генетики соматических клеток и особенно гибридизации. Дальнейшие успехи стали возможны с применением методов молекулярной генетики , в частности изучения ДНК зондами. В настоящее время генная карта человека достаточно обширная и число локализованных генов быстро растет.

На первых этапах для изучения сцепления генов анализировали родословные хотя выявления сцепления было сильно затруднено. Простым анализом родословной были определены сцепления генов дальтонизма и гемофилии, генов эллиптоцитоза и генов системы Rh.

В большинстве случаев анализ сцепления намного труднее, особенно когда речь идет о двойных гетерозиготах. В настоящее время для выявления сцепления используется статистический метод « лод-баллов» разработанный Холдейном, Смитом и Мортоном. Принцип этого метода следующий: Сначала определяется вероятность Р 2 того, что имеющиеся данные соответствуют случаю двух несцепленных, свободно рекомбинирующих генов. Затем определяется вероятность Р 1 того , что те же данные соответствуют случаю двух сцепленных генов. Отношение этих двух вероятностей есть отношение правдоподобий, которое выражает шансы за и против сцепления. Существует компьютерная программа LIРЕD, которая дает оценки максимального правдоподобия параметров сцепления на основе данных родословной.

Когда установлено сцепление между несколькими локусами следующий шаг заключается в определении расстояния между этими локусами на генетической карте, которое выражается в морганидах (М). Например, расстояние между локусами Rh фактора и эллиптоцитоза составляют 3 М, между локусом синдрома дефекта ногтей и коленной чашечки локусом групп крови по системе АВО расстояние 10 М, между локусами гемофилии и дальтонизма расстояние 9,8 М.

Установление групп сцепления нельзя определить, пользуясь только анализом родословной. Новый метод картирования, основанный на гибридизации клеток, привел к большим успехам в этой области.

Методы изучения генетики соматической клетки и методы изучения ДНК.

Все соматические клетки организма содержат полный набор генетической информации, т.е. тотипотентны. Соматические клетки могут служить моделями для изучения наследственности и изменчивости, которые невозможно исследовать на целом организме, и в какой то мере компенсировать гибридологический метод, который не может быть применим в отношении человека. Соматические клетки достаточно быстро растут на питательных средах и поэтому их можно размножить в большом количестве. Культуры соматических клеток получают из материалов биопсий (кожи, опухолевой ткани, ткани эмбрионов, полученные во время амниоцентеза, костного мозга), но чаще всего исследуются клетки периферической крови

В генетике соматических клеток пользуются следующими приемами:

I) культивирование, 2) клонирование -получение потомков одной клетки, 3) селекция с последующим отбором, 4) гибридизация соматических клеток.