Методы генетики Генетика человека Генетика человека

Методы генетики. Генетика человека.

Генетика человека – теоретическая основа медицины Изучает: • Явления наследственности и изменчивости в популяции людей • Зависимость заболеваний от генетической предрасположенности

Трудности изучения человека • Невозможность экспериментального скрещивания • Медленная смена поколений • Малое количество потомков • Сложный кариотип

МГК • Медико-генетическая консультация – специализированная медицинская помощь Цель: профилактика наследственных заболеваний Этапы работы: 1. Установление или уточнение диагноза 2. Расчет прогноза потомства 3. Консультация (объяснение обратившимся механизма наследования заболевания, риска рождения больного ребенка, помощь в принятии решения)

Генеалогический метод • • • «Генеалогия» - родословная человека Предложен Гальтоном в конце ХIX века Основан на прослеживании какого-либо признака в ряду поколений с указанием родственных связей Этапы: 1. Сбор сведений о семье (опрос, осмотр, анализы) 2. Составление родословной и ее генеалогический анализ

Генеалогический метод • Пробанд – лицо, для которого составляется родословная ( указывается стрелкой) • Сибсы –братья и сестры пробанда • Поколения нумеруются римскими цифрами • Члены родословной нумеруются арабскими цифрами • Члены одного поколения располагаются на одном уровне •

Обозначения

Генеалогический метод позволяет • Имеет ли признак наследственный характер • Определить тип наследования (аутосомно-доминантный, аутосомнорецессивный, сцепленный с полом) • Определить группы сцепления

Аутосомно- доминантное наследование • Признак встречается в каждом поколении • Болеют и мужчины и женщины, передают и дочерям и сыновьям • Больные и по вертикали и погоризонтали • Примеры: карликовость, шестипалость, близорукость

Аутосомно- рецессивное наследование • Болеют и мужчины и женщины • У здоровых родителей – больные дети • Больные в основном по горизонтали • Примеры: фенилкетонурия, альбинизм, леворукость

Сцепленное с Х- хромосомой доминантное • Болеют и мужчины и женщины • Признак никогда не передается от больного отца сыновьям!!! • Примеры: Витамин Д-устойчивый рахит

Сцепленное с Х- хромосомой рецессивное • • Болеют в основном мужчины Мальчики получают мутантный ген от матери-носительницы Признак никогда не передается от больного отца сыновьям!!! Примеры: гемофилия, дальтонизм

Сцепленное с У-хромосомой • Признак имеется только у мужчин • Передается от отца к сыновьям (голандрическое наследование) • Пример: гипертрихоз

Близнецовый метод • Основан на изучении сходства и различий признаков у близнецов • Введен Гальтоном • Позволяет оценить степень влияния генотипа и среды на формирование признака • Фенотип=генотип+среда

Виды близнецов • Однояйцевые (монозиготные) – развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки, имеют одинаковый генотип • Двуяйцевые (дизиготные) – развиваются из двух разных яйцеклеток, имеют разный генотип

Этапы работы: 1. Подбор близнецов с изучаемым признаком 2. Определение зиготности (монозиготные всегда одного пола, внешне похожи, имеют одинаковую группу крови) 3. Анализ по изучаемому признаку • Если признак присутствует у обоих близнецов, то они называются конкордантными • Если признак только у одного, то близнецы называются дискордантными 4. Расчет коэффициента наследственности • %сходства ОБ - % сходства. ДБ Н= 100 - % сходства. ДБ При Н=1 → признак определяется только генотипом При Н=0 → признак определяется средой (не бывает)

• С помощью близнецового метода выяснено, что такие признаки как группа крови, резус фактор, цвет глаз, узоры на подушечках пальцев полностью определяются генотипом • К инфекционным заболеваниям существует наследственная предрасположенность

Биохимические методы • Используются для диагностики болезней обмена веществ (генные) • Биохимический анализ мочи и крови • Обнаруживается либо сам аномальный белок, либо аномальные продукты обмена

Экспресс- диагностика • Простые качественные реакции • Например: при фенилкетонурии качественная реакция на фенил. ПВК – хлорид железа (III) – зеленое окрашивание

Количественные биохимические методы • Хроматография – выделение с помощью адсорбентов • Электрофорез – разделение по скорости движения в электрическом поле

Цитогенетические методы Кариотипирование • Забор крови • Культивирование лейкоцитов на среде с ФГА (фитогемагглютинин) – получение делящихся клеток • Остановка деления с помощью колхицина • Приготовление микропрепарата • Нахождение метафазных пластинок, их фотографирование • Анализ кариотипа с помощью компьютерных программ

Кариотипирование • Применение: • Диагностика хромосомных болезней

Цитогенетические методы Определение полового хроматина У нормального мужчины одна Х-хромосома→ телец Барра в клетках нет У нормальной женщины – одно тельце Барра • Половой хроматин – небольшое дисковидное, интенсивно окрашивающееся тельце под оболочкой ядра • Представляет собой спирализованную инактивированную Х-хромосому • В клетке всегда «работает» одна Ххромосома, остальные находятся в спирализованном состоянии • Впервые половой хроматин был обнаружен в нейронах кошки в 1949 г Барром и Бертрамом. Поэтому половой хроматин называют тельцами Барра

Определение полового хроматина • Половой хроматин можно обнаружить в любых тканях, чаще используется эпителий щеки • Этапы: 1. Соскоб эпителия щеки 2. Приготовление микропрепарата и окрашивание ацеторсеином 3. Просмотр под микроскопом

Определение полового хроматина • • Применение: Диагностика болезней, вызванных изменением числа Х-хромосом 45(ХО) –синдром Шерешевского тернера – нет телец Барра 47(ХХХ) – синдром трисомии Х – два тельца Барра 47(ХХУ) – синдром Клайнфельтера – одно тельце Барра

Метод дерматоглифики А – дуга L - петля W - завиток • Изучение узоров кожи на пальцах, ладонях, стопах • Используется как вспомогательный при диагностике наследственных заболеваний • при синдроме Дауна – поперечная ладонная складка

Метод моделирования • Теоретической основой является закон гомологических рядов Н. И. Вавилова: • Близкородственные виды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная ряд форм у одного рода, можно предсказать наличие аналогичных форм у другого рода

Гомологические ряды • Например, у всех злаков есть остистые и безостые формы, твердые и мягкие • Объясняется наличие гомологических рядов сходством генотипов родственных видов (возникают сходные мутации)

Гомологические ряды могут выходить за рамки родов и семейств. Например, альбинизм встречается во всех классах позвоночных животных

• Можно предвидеть, что в пределах класса млекопитающих можно обнаружить мутации, сходные по фенотипическим проявлениям с мутациями человека. • У хомяков и крыс обнаружены гемофилия, сахарный диабет, мышечная дистрофия • У мышей – незаращение губы и неба • У морских свинок – наследственная глухота • Для моделирования наследственных заболеваний человека подбирают и изучают мутантные линии животных • Это дает возможность уточнить механизм развития заболевания, разработать методы лечения

Популяционно-статистический метод