ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА Генетика человека изучает закономерности наследственности

ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА

Генетика человека изучает закономерности наследственности и изменчивости у человека в норме.

Задачи генетики человека • 1. Изучение организации генома человека. • 2. Изучение структуры генов человека. • 3. Изучение механизмов реализации генетической информации. • 4. Изучение закономерностей наследования признаков у человека. • 5. Изучение закономерностей изменчивости у человека. • 6. Изучение действия генов в онто- и филогенезе. • 7. Изучение генетической структуры человеческих популяций и их динамики. 8. Решение задач медицинской генетики.

Трудности проведения генетического анализа у человека • • 1. Невозможность проведения экспериментального скрещивания. 2. Длительный срок смены поколений (25 -30 лет). 3. Длительный дорепродуктивный период. 4. Большое число групп сцепления. 5. Небольшое число детей в семье. 6. Невозможность получения индуцированных мутаций. • 7. Социальное неравенство людей.

Методы генетики человека • • • 1. Генеалогический метод. 2. Близнецовый метод. 3. Цитогенетический метод. 4. Биохимический метод. 5. Популяционно-статистический метод. 6. Метод генетики соматических клеток. 7. Метод моделирования. 8. Молекулярно-генетический метод. 9. Экспериментальный метод.

Генеалогический метод основан на составлении и анализе родословных. Родословная – графическое отображение родственных связей в семье или роду. При составлении родословных используют определенную символику.

Генеалогическая символика лицо мужского лицо женского пола больной мужчина больная женщина пол не установлен брак родственный брак женщина пробанд мужчина пробанд

Генеалогическая символика сибсы дизиготные близнецы монозиготные близнецы гетерозиготный носитель мутантного гена мертворожденный аборт умершие выкидыш бездетный брак

Пример родословной I II III

Аутосомно-доминантное наследование Наследование брахидактилии

Характеристика аутосомнодоминантного типа наследования 1. Признак встречается с одинаковой частотой у мужчин и женщин. 2. Признак передается от родителей к детям из поколения в поколение (наследование по вертикали). 3. Больные встречаются в каждом поколении, но могут быть и проскоки (при неполной пенетрантности доминантного гена).

Аутосомно - рецессивное наследование (БЛИЗКОРОДСТВЕННЫЕ БРАКИ) НАСЛЕДОВАНИЕ АЛКАПТОНУРИИ

Аутосомно - рецессивное наследование НАСЛЕДОВАНИЕ ФЕНИЛКЕТОНУРИИ

Аутосомно-рецессивный тип наследования 1. Мужчины и женщины поражаются с одинаковой частотой. 2. Родители больных потомков здоровы. 3. Среди родителей пробанда отмечается высокая частота кровнородственных браков. 4. Как правило у единокровных (дети одного отца от разных матерей) или единоутробных (дети одной матери от разных отцов) братьев и сестер заболевание не проявляется.

Сцепленное с Х-хромосомой рецессивное наследование Наследование мужского бесплодия

Рецессивное сцепленное с Х-хромосомой наследование 1. Заболевание проявляется почти исключительно у мужчин. 2. Сын никогда не наследует мутантный признак от отца. 3. Поражены мужчины родственники прбанда со стороны матери, его братья и братья бабушки со стороны матери. 4. Если пробанд женщина, то обязательно поражен её отец и все сыновья. 5. Половина братьев прбанда поражена, половина здорова.

Сцепленное с Х-хромосомой доминантное наследование Наследование коричневой окраски эмали зубов

Доминантное сцепленное с Х-хромосомой наследование 1. Женщины поражаются в 2 раза чаще чем мужчины, но болеют легче. 2. У пробанда как правило болен один из родителей. 3. Заболевание от больной матери с равной вероятностью наследуют дочери и сыновья. 4. Заболевание от больного отца всегда передается дочери, но не сыну.

Близнецовый метод Изучает генетические закономерности на близнецах с целью выявления соотносительной роли наследственности и среды в развитии признаков. Этапы: 1. Составление близнецовой выборки. 2. Диагностика зиготности. 3. Анализ внутрипарного сходства МЗ и ДЗ близнецов.

Близнецовый метод Фенотипическое сходство близнецовых пар называют конкордантностью. К С C – число конкордантных пар С + D D – число дискордантных пар Коэффициент парной конкордантности – это отношение числа конкордантнных пар к общему числу конкордантных и дискордантных пар. Он выражается в долях единицы или процентах.

Близнецовый метод Для определения соотносительной роли наследственности и среды в детерминации признака используют формулу Холцингера. Н КМЗ - К дз 1 - К дз Е+Н=1 Е=1 -Н

Конкордантность по заболеваемости у близнецов (в %). Заболевания МЗ ДЗ близнецы Шизофрения Маниакально-депресс. психоз Эпилепсия Заячья губа Врожденный вывих бедра Врожденный пилоростеноз Корь Ветряная оспа 67, 0 73, 1 60, 8 33, 0 41, 4 66, 7 97. 4 92, 8 12, 1 15, 2 12, 3 5, 0 2, 8 3, 4 95, 7 89, 2

ПОПУЛЯЦИОННО – СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД Метод используют для изучении наследственных признаков в популяциях людей. Основы метода были разработаны Харди и Выйнбергом. Объектом исследования являются человеческие популяции. В генетике человека популяцией считают группу людей, занимающих одну территорию и свободно вступающих в брак. Малые популяции: 1 – изоляты - численность не более 1500 человек; 2 – демы – численность от 1500 до 4500 человек. Характерными особенностями популяций людей являются: а) тенденция к их численному росту; б) снижение давления естественного отбора.

ПОПУЛЯЦИОННО – СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД Задачи метода: 1 – определение частот генов в популяции; 2 – определение генетической структуры популяции и её динамики; 3 – изучение мутационного процесса; 4 – изучение роли наследственности и среды в формировании фенотипического полиморфизма по нормальным признакам: 5 – изучение роли наследственности и среды в возникновении болезней, особенно с наследственным предрасположением; 6 – изучение роли генетических факторов в антропогенезе.

ПОПУЛЯЦИОННО – СТАТИСТИЧЕСКИЙ МЕТОД Закон Харди – Вайнберга. р. А – частота доминантного аллеля гена в популяции; qa – частота рецессивного аллеля гена в популяции; р. А + qа = 1 – генофонд популяции. Интегрирующим фактором генофонда, формирующим генетическую структуру популяции является панмиксия: (р. А + qа) х (р. А + qа) = р2 АА + 2 рq. Аа + q 2 аа Согласно закону Харди- Вайнберга в идеальной популяции частоты генов и генотипов при смене поколений постоянны.

Идеальная популяция Свойства идеальной популяции: 1 – большая численность( не менее 500 особей); 2 – отсутствие мутационного процесса; 3 – одинаковая жизнеспособность зигот; 4 – отсутствие давления отбора; 5 – панмиксия.

БИОХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД 1. Изучает структуру белков и их роль в формировании признаков. 2. Исследует белковый олиморфизм в популяциях человека. 3. Используется в диагностике генных болезней.

Биохимический метод Универсальная система для вертикального и горизонтального электрофорез

Электрофореграмма белков

Система для исследования олиго- и моносахаридов

Электрофорез олигосахаридов

Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении хромосом. Задачи: 1. Изучение морфологии хромосом. 2. Изучение нормального полиморфизма хромосом. 3. Изучение мутационного процесса. 4. Составление цитогенетических карт хромосом. 5. Диагностика хромосомных болезней.

Дифференциальная окраска хромосом

Дифференциальная окраска хромосом по Гимза

Метафазная пластинка Флюорохромная окраска

Молекулярно генетический метод Автоматическая система для секвенирования ДНК

Молекулярно-генетический метод (секвенирование ДНК) Г А Т Ц

Метод гибридизации соматических клеток (локализация гена тимидинкиназы человека) М – клетки мыши дефицитные по тимидинкиназе(ТК-) Н – нормальные клетки человека (ТК +) 17 хромосома человека

Экспериментальный метод Физические факторы Гибридологический анализ Химические факторы Цитогенетический анализ Биологические факторы Молекулярногенетический анализ