51. Хромосомные заболевания

Этот тип насл. забол. связан с изменениями числа или структуры хромосом. Характерное отличие – повторное возникновение, а не наследование от предшествующих поколений. Хромосомные и геномные мутации образуются как в гаметогенезе родителей, так и в зиготе или на ранних стадиях дробления. (мозаичная форма насл. забол.). У чел. известны все типы хромосомных и геномных мутаций. Описаны редкие триплоиды тетраплоиды среди спонтанно абортированных эмбриоов или плодов и среди мертворожденных. моносомия всего организма описана для х-хромосомы. Это синдром Шерешевского- Тернера. Индивидуумы хо- женщины, но с нарушениями в развитии первичных и вторичных половых признаков. Вторая х-хромосома необходима для нормальной дифференцировки гонад по жен. типу. У больных не обнаруживается половой хроматин. Женщины – трисомики с кариотипом 47, ХХХ нормальны в умственном и физическом отношении, плодовиты и не обнаруживают отклонений в половом развитии. С увеличением числа хромосом увеличивается частота отклонения от нормы: умственная неполноценность, аномалии зубов, нарушения формы черепа, нарушения системы половых органов. Различные комбинации х- и у- хромосом при полисомии, кроме хуу, объединяют под общим названием синдрома Клайнфельтера. Y- хромосома определяет муж. пол , до периода полового созревания мальчики мало отличаются от людей с нормальным кариотипом. В дальнейшем недоразвитие мужских вторичных половых признаков. (высокорослые, но с женским типом скелета и с проявлением некоторых женских вторичных половых признаков, т. е. характер волосяного покрова и гинекомастия. Половой хроматин идентифицируется. Из аутосомных забол. Подробно изучена трисомия по 21- хромосоме, или синдром Дауна. Типичные признаки у больных с трисомией – широкая переночица, широкое расстояние между ноздрями, раскосые глаза с эпикантом. Умственная отсталость. 1\2 больных имеют порок сердца и крупных сосудов. Самая опасная черта- высокая частота. Больные обычно бесплодны. Синдром Патау — трисомия по 13 хромосоме, характеризуется множественными пороками развития, идиотией, часто — полидактилия, нарушения строения половых органов, глухота; практически все больные не доживают до одного года. Синдром Эдвардса — трисомия по 18 хромосоме, нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, глазные щели узкие и короткие, ушные раковины деформированы; 60% детей умирают в возрасте до 3-х месяцев, до года доживают лишь 10%, основной причиной служит остановка дыхания и нарушение работы сердца.

52. Клинико-генеологический метод(метод родословных) разраб.Гальтоном. Основан на прослеживании интересующего признака в семье, с указанием родственных связей между отдельными членами этой семьи. дает возможность: выявлять наследственный характер признака; определять тип наследования; определять зиготность членов родословной; определять особенности взаимодействия генов; устанавливать сцепленное наследование и проводить картирование хромосом; опр. пенетрантность гена; изучать закономерности мутирования отдельных генов; устанавливать носительство мутантного гена тем или иным членом семьи; опр. вероятность генетически обусл.событий и рассчитывать риск наследования патологического гена (признака) при медико-генетическом консультировании. Осложняется: невозможностью сбора достаточного количества информации из-за малодетности семей, либо из-за прерывания связей между поколениями, отсутствия связей между родственниками, либо по морально-этическим причинам. 3 этапа:клиническое обследование;составление родословной;генетический анализ родословной 1.Составление родословной начинают с пробанда(больной с изучаемым признаком). Братья и сестры (сибсы) располагаются в порядке рождения слева направо, начиная со старшего. 2.Все члены родословной располагаются по поколениям, в один ряд. 3.Поколения обозначаются римскими цифрами слева от родословной сверху вниз. 4.Арабскими цифрами нумеруется потомство одного поколения (одного ряда) слева направо. Благодаря такой нумерации каждый член семьи имеет свой шифр

53.Цитологические карты - схем.изобр.хромосом с указанием мест факт.размещения отдельных генов, полученное с помощью цитологических методов. ЦК сост. для организмов, для которых уже имеются генетич.карты хромосом. сравнение ГК и ЦК хромосом показывает их соответствие: чем больший процент кроссинговера разделяет пару генов, тем больше и физическое расстояние между ними. Порядок расположения генов на картах совпадает, а расстояния между генами могут различаться. Это связано с тем, что кроссинговер в прицентромерных и теломерных районах у дрозофилы затруднен, поэтому и расстояния между генами на генетической карте в этих районах занижены.цитологические карты хромосом построены впервые на дрозофиле К.Бриджесом(1935) с пом.анализа хромосомн.перестроек(делеции и тп).Сейчас есть ЦК человека. Это стало возможным благодаря использованию методов дифференц.окрашивания хромосом с помощью флуоресцентных красителей. Эти методы выявляют на каждой хромосоме окрашенные и неокрашенные сегменты. Ожидается, что среднее количество генов, соответствующих одному сегменту, — несколько сотен. Сегодня картировано около 8000 генов. Анализ групп сцепления(кластеров) человека показывает, что в ряде случаев локус сцепления объединяет родственные гены.Считается, что генные кластеры — результат эволюционного процесса.Их могут порождать генные дупликации, неравный кроссинговер.

54. Молек.методы идентефикации личности. А. Джеффрис, разраб.дактилоскопирование(ДНК-фингерпринтирование) на основе молекулярного анализа ДНК. Генные отпечатки позв.идентифицировать чел.по небольш.кол-ву почти любого биологического материала Использование: судмедэкспертиза, установление отцовства. Различ. прямую(по биол.мат.лица) и непрямую (по биол.мат.родственников). Проблемы: отсут. единых методич.основ проведения метода В основе ГМЭ лежит изучение локусов, которые состоят из аллелей. Сравн.должно производиться по 15 локусам. В этом случае возможность случайного совпадения составляет 1в минус22 степени. Техника метода: исп. зонды — коротк.нуклеотидные послед.ДНК, позволяющие определять устройство и распределение в геноме тех или иных повторяющихся элементов генома человека. Число отдельных повторов в определенных местах (чаще всего это микросателлиты) для каждого человека индивидуально. Например, если в определенном месте нашей молекулы ДНК последовательность ТЦА повторена три раза подряд: ТЦАТЦАТЦА, то вероятность встретить на Земле второго человека, у которого в том же месте ДНК те же три буквы повторяются тоже три раза, практически исключена. нарезка ДНК рестриктазами-->электрофорез-->проводят гибридизацию с радиоактивным зондом и расположение связывающихся с зондом (гибридизующихся)фрагментов определяют методом радиоавтографии. При засвечивании рентгеновской пленки выявляются располагающиеся друг под другом черные полоски. Сравниваем родителей с детьми - полоски должны совпадать с мамиными и папиными.

55. Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа, котор. является реакцией конкретного генотипа на изменившиеся условия среды. Мод. изм-я не передаются по насл-ву и предс собой адаптацию. Мод. изм-ть огр пределами, кот допускает норма реакции генотипа особи. Имеет отношение к мерным признакам( те к тем, которые непрерывно изменяются). Модификация – изм фенотипа, вызв факторами внеш среды и не связ с изм генотипа орг-ма. Св-ва модиф-и: 1) возник постеп, им переходные формы, 2) явл колич(!) изм-ями, 3) возник направленно 4) обратимы 5) не перед по насл-ву Эволюц значение: возм-ть адаптир-ся к усл внеш среды, кот могут неоднокр изм-ся в течении жизни. Нильсен-Эль изучал количественный признак у злаковых – окраску. Он скрещивал растения темно-пурп(А1А1А2А2) и белого цвета(а1а1а2а2), в F1не получал расщепления, в F2 получал расщепление на темн-пурп - темн-кр – кр – роз –бел растения в соотношении 1:4:6:4:1. Он предложил способ определения коэффициентов перед фенотипическими классами по коэффициентами в разложении формулы (а+в)ⁿ.

56. Репарация повреждения ДНК Этапы: 1) узнавание повреждения, 2) выщепление некомплементарного нуклеотида/основания и 3-4) восстановление целостности цепи по принципу комплементарности При одноцепочечном повреждении репарация происходит при участии комплементарной цепи, при двуцеп повр – требуется сложная репарация с участием гомологической рекомбинации, что не возможно в гаплоидных клетках.1) фотореактивация на свету происходит образование циклобутановых колец – пиримидиновых димеров, напротив таких оснований не могут вставать их пары – образуется брешь. Фотолиаза активируется под действием УФ, ищет нарушения и восстанавливает нативную структуру. Как про-, так и эукариоты имеют несколько ферментных систем, которые разделяют пиримидиновые димеры или восстанавливают исходную структуру азотистых оснований. К таким репаративным системам относится, прежде всего, система эксцизионной репарации ДНК (NER). пигментная ксеродема – гетерогенное заболевание, нарушение систем репарации, ведущее к гиперчувст-и к УФ – покраснению кожи и образованию корост. синдром кокейка – дефект эксцизионной репарации(нар раб эндонуклеаз) – старческое лицо, нарушения скелета. 2) пострепликац репарация в случае нарушения репликации обазуетс брешь, Rec-белок обнаруживает ее, садится на цепь и удерживает цепочки от расхождения, далее происходит рекомбинация и восст нативной стр-ры Атаксия-телеангиэктазия (синдром Луи-Бар) – дефект репаративного синтеза ДНК. атаксия, паукообразные кровоизлияния Сндром Блума – гетерогенное заб-е, дефект в гене RecQ, кодирующем хеликазу – узкое лицо, большой нос, эритемы 3) sos-репарация, допускает много ошибок.Эксцизионная репарация включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы. Пострепликативная репарация - тип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA.

57. Классификация мутаций .а) по уровню возникновения -генные(инверсии, замены(транзиции (Пи-Пи, Пу-Пу), трансверии(Пу-Пи)) – могут быть либо нонсенс – замена смыслового кодона на терминирующий, либо миссенс – замена кодона, либо сайлент – приводит к функц. кодона-синонима; дупликации, инсерции, делеции – ведут к сдвигу рамки считывания(frame shift)) -хромосомные( внутрихромосомные – хр дупликации, делеции, инверсии, межхром – транслокации, транспозиции и тд) -геномные( поли-, анеу-, гаплоидия) б) по типу аллельных взаимодействий: -рецессивные,-доминантные в) по характеру проявления в фенотипе по отн к проявлению норм аллеля: - гипоморфные, -аморфные, -антиморфные, -неоморфные г) по влиянию на жизнеспособность: - летальные, - вредные, -нейтральные, -полезные д) по происхождению: -спонтанные, -индуцибельные е)по месту возникновения: - генеративные, - соматические ж) по фенотипическому проявлению : - биохимические ,физиологические, -морфологические

58. Свойства генетического кода Генетический код - система "записи" наследств.информации в виде последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых к-т. Инициирующий кодон (начало трансляции) –AUG, терминирующие – UAA, UAG, UGA. Считывается с фиксированной точки в пределах гена в одном направлении. У вирусов нашли перекрывающиеся гены (считывание в разных рамках).Свойства:1Триплетность (кодовое число кратно трем).2. Универсальность (генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности).3. Не перекрываемость (один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов, доказательством служит то, что одна мутация приводит к замене одного аминокислотного остатка).4. Вырожденность (одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов). 5. Без запятых (информация считывается непрерывно).

59. Нарушения расхождения хромосом и его последстви Изменение числа хромосом в клетке означает изменение генома. (Поэтому такие изменения часто называют геномными мутациями.) Известны различные цитогенетические феномены, связанные с изменением числа хромосом.Анеуплоидия (гетерополиплоидия) – это изменение числа хромосом в клетках, некратное основному хромосомному числу. Различают несколько типов анеуплоидии. При моносомии утрачивается одна из хромосом диплоидного набора (2n – 1). Моносомия Х0 – синдром Шерешевского –Тернера. При полисомии к кариотипу добавляется одна или несколько хромосом. Синдром Клайнфельтера47, XXY; Синдром Джекобс47, XYY.Частным случаем полисомии является трисомия (2n + 1), когда вместо двух гомологов их становится три. При нуллисомии отсутствуют оба гомолога какой-либо пары хромосом (2n – 2).– Трисомия по 21-ой хромосоме (кариотип 47, +21); синдром Дауна; частота среди новорожденных – 1:700. Замедленное физическое и умственное развитие, широкое расстояние между ноздрями, широкая переносица, развитие складки века (эпикант), полуоткрытый рот. В половине случаев встречаются нарушения в строении сердца и кровеносных сосудов. Обычно понижен иммунитет. Средняя продолжительность жизни – 9-15 лет.– Трисомия по 13-ой хромосоме (кариотип 47, +13); синдром Патау. Частота среди новорожденных – 1:5.000.– Трисомия по 18-ой хромосоме (кариотип 47, +18); синдром Эдвардса. Частота среди новорожденных – 1:10.000.Нерасхождение хромосом может быть спонтанным, а может обучлавливаться влиянием внешних факторов.

60. Особенности генетики человека Генетика человека – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека. Генетика человека является теоретической основой современной медицины и современного здравоохранения .человек – это не только биологическое, но и социальное существо, генетика человека отличается от генетики большинства организмов рядом особенностей:1)Особенности человека, как объекта генетики:-ограничения гибридологического анализа (родословные), -позднее половое созревание, -малая численность потомков, -разные условия формирования признаков, -неточность в регистрации признаков, -сигнальная наследственность (генетика поведения) 2) методы:1-молекулярный (идентификация личности; пренатальная диагностика-хорионбиопсия , определение генотипа –установление гетерозиготного носительства), 2-генеалогический,3-близнецовый,4-популяционный, 5 - биохимический