Цитогенетика и ее роль в медико-биологических исследованиях Тема № 9
Регламент № п/п Этап практического занятия Время (мин) 1. 1. 1 1. 2 2. 2. 1 Организационная часть. Приветствие. Регистрация присутствующих в журнале. Введение. Озвучивание темы и ее актуальность, цели и плана практического занятия. 5 1 4 15 5 2. 2 Ответы на вопросы студентов, возникшие при подготовке к занятию. 5 2. 3 Выдача методических указаний, инструкций, необходимых для проведения занятия. 5 3. 3. 1 Разбор теоретического материала Обсуждение основных положений темы, необходимых для выполнения практической работы 30 25 3. 2 4. 4. 1 4. 2. Вводный инструктаж по технике безопасности Перерыв Практическая часть Самостоятельная практическая работа студентов. Индивидуальное и групповое консультирование при выполнении заданий. 5 15 85 45 20 4. 3. Контроль успешности выполнения практических заданий с выставлением оценки в журнал. 15 Заключительная часть: задание на следующее занятие. 5 5.
Актуальность В современном мире проблемы хромосомной патологии приобретают особое значение в связи с постоянно ухудшающейся экологической обстановкой, увеличивающей частоту встречаемости мутаций, а также с развитием программ вспомогательной репродукции, что приводит к возрастанию риска появления ребенка с хромосомопатиями. Хромосомные синдромы являются тяжелой инвалидизирующей патологией, причем из них около 50 % имеют в основе аномалии половых хромосом. Знания и умения, полученные на практическом занятии, будут включены и контролироваться на уровне промежуточной аттестации.
Классификация болезней человека в зависимости от уровня повреждения наследственного материала В зависимости от уровня организации наследственного материала различают: 1. Генные или так называемые точковые мутации, 2. Хромосомные мутации или аберрации (перестройки), 3. Геномные мутации (количественные изменения). В зависимости от клеток, в которых произошла мутация: 1. Генеративные (в гаметах) 2. Соматические. В строгом смысле слова наследственные болезни подразделяются на две большие группы: генные и хромосомные. Генные болезни вызываются генными мутациями. Хромосомные болезни определяются хромосомными и геномными мутациями.
Генные мутации Генные или точковые мутации– это нескорректированные изменения химической структуры генов, воспроизводимые в последовательных циклах репликации и проявляющиеся у потомства в виде новых вариантов признаков. Типы генных мутаций: 1. По типу замены одних азотистых оснований другими; 2. Мутации со сдвигом рамки считывания – выпадение или вставка в нуклеотидную последовательность ДНК одной или нескольких пар комплементарных нуклеотидов; 3. Мутации по типу инверсии нуклеотидных последовательностей в гене – поворот участка ДНК на 180º.
Хромосомные мутации Хромосомные мутации или аберрации – это изменение структуры хромосом, в первую очередь нарушение их целостности – разрывы, которые сопровождаются различными перестройками. Разрывы хромосом происходят в ходе кроссинговера, когда они сопровождаются обменом соответствующими участками между гомологами. Нарушение кроссинговера, при котором хромосомы обмениваются неравноценным генетическим материалом, приводит к появлению новых групп сцепления, где отдельные участки выпадают —делеции — или удваиваются — дупликации. При таких перестройках изменяется число генов в группе сцепления!
Хромосомные мутации Нарушение целостности хромосомы может сопровождаться поворотом ее участка, находящегося между двумя разрывами, на 180° —инверсия. Фрагмент хромосомы, отделившийся от нее при разрыве, может быть утрачен клеткой при очередном митозе, если он не имеет центромеры. Чаще такой фрагмент прикрепляется к одной из хромосом — транслокация. Таким образом, инверсии и транслокации характеризуются изменением локализации генов!
Геномные мутации - это мутации, которые приводят к добавлению либо утрате одной, нескольких или полного гаплоидного набора хромосом. Геномные мутации связаны с изменением числа хромосом. Типы геномных мутаций: Анеуплоидия – это некратное изменение числа хромосом; Полиплоидия - это кратного изменения числа хромосом.
Формы анеуплоидии Выделяют следующие формы анеуплоидии: Моносомия — наличие в генотипе всего одной из пары гомологичных хромосом; Трисомия - наличие дополнительной хромосомы в паре; Нулесомия – отсутствие пары хромосом (по первым 10 парам - смертельны)
Моносомия по Х-хромосоме Синдром Шерешевского-Тернера • Мошонкообразный вид больших • При рождении - избыток кожи на половых губ, высокая промежность, шее, «лицо сфинкса» , лимфостаз; недоразвитие малых половых • В раннем возрасте у части больных губ, девственной плевы и клитора, отмечают задержку психического и воронкообразный вход речевого развития; во влагалище; • Характерными признаками • Молочные железы у большинства являются: низкорослость (135— больных не развиты, соски низко 145 см); расположены; • Часто избыточная масса тела; • Вторичное оволосение появляется спонтанно и бывает скудным; • Интеллект практически сохранен, однако частота олигофрении все же Кариотип 45, Х 0 выше.
Синдром Шерешевского-Тернера
Синдром Кошачьего Крика Синдром кошачьего крика объясняется частичной моносомией; он развивается при делеции короткого плеча пятой хромосомы. При этом синдроме наблюдается: Общее отставание в развитии, Низкая масса при рождении и мышечная гипотония, Лунообразное лицо с широко расставленными глазами, Плач ребенка напоминает кошачье мяуканье, причиной которого является изменение или недоразвитие гортани, Кроме того, встречаются врожденные пороки сердца, костно -мышечной системы и внутренних органов, Микроцефалия, Птоз, Низкое расположение и деформация ушных раковин, кожные складки впереди уха, Гипертелоризм. Кариотип 46 XX или ХУ, 5 р-
Синдром Кошачьего Крика
Трисомии Известные трисомии аутосом : 1. по 13 -й хромосоме - синдром Патау 2. по 18 -й хромосоме - синдром Эдвардса; 3. по 21 -й хромосоме - синдром Дауна; Трисомия по половым хромосомам: 1. 47, XXY (48, XXYY, 48, XXXY) - синдром Клайнфелтера; Синдромы три – и полисомии по X хромосоме: 47, ХХX; 48, ХХХХ; 49, ХХХХХ (редко); Синдром дисомии по Y-хромосоме (47, ХYY).
Синдром Дауна Обычно синдрому Дауна сопутствуют следующие внешние признаки: «Плоское лицо» , Брахицефалия, Эпикантус, Гиперподвижность суставов, Мышечная гипотония, Плоский затылок, Короткие конечности, Открытый рот (в связи с низким тонусом мышц и особым строением нёба), Зубные аномалии, Плоская переносица, Бороздчатый язык, Поперечная ладонная складка, Короткая широкая шея, Возможны врождённые пороки сердца, Короткий нос, Страбизм (косоглазие), Деформация грудной клетки - килевидная или воронкообразная Пигментные пятна по краю радужки (пятна Брушфильда). Кариотип 47, ХХ, +21 или 47, ХY, +21
Синдром Дауна
Синдром Эдвардса Для синдрома характерны: Аномалии мозгового и лицевого отделов черепа, Нижняя челюсть и ротовое отверстие маленькие, Глазные щели узкие и короткие, Ушные раковины деформированы и расположены низко, мочка и козелок отсутствуют, наружный слуховой проход сужен, иногда отсутствует, Грудина короткая, из-за чего грудная клетка шире и короче нормальной, В 80 % случаев наблюдается аномальное развитие стопы: пятка резко выступает, свод провисает (стопа-качалка), большой палец утолщен и укорочен, Из дефектов внутренних органов наиболее часто отмечаются пороки и крупных сосудов У всех больных наблюдаются гипоплазия мозжечка и мозолистого тела, выраженная умственная отсталость, снижение мышечного тонуса, переходящее в повышение со спастикой. Кариотип 47, XX, + 18 или 47, XY, + 18
Синдром Эдвардса
Синдром Патау Характерным осложнением беременности при вынашивании плода с синдромом Патау является многоводие (в 50% случаев), Дети с синдромом Патау рождаются с малой массой тела, У них выявляются умеренная микроцефалия, нарушение развития различных отделов ЦНС, Низкий скошенный лоб, Суженные глазные щели, микрофтальмия, помутнение роговицы, Запавшая переносица, широкое основание носа, Деформированные ушные раковины, Часто сочетается с расщелиной неба, Полидактилия, флексорное положение кистей, Короткая шея, У 80 % новорожденных встречаются пороки развития сердца и других внутренних органов, В связи с тяжелыми врожденными пороками развития большинство детей с синдромом Патау умирают в первые недели или месяцы (95 % — до 1 года), однако некоторые больные живут в течение нескольких лет. Кариотип 47, XX, +13 или 47, XY, +13
Синдром Патау
Синдром Клайнфельтера обычно клинически проявляется лишь после полового созревания и поэтому диагностируется относительно поздно. До начала полового развития удается отметить только отдельные физические признаки, такие как длинные ноги, высокая талия, высокий рост. К началу полового созревания формируются характерные пропорции тела: больные часто оказываются выше сверстников, ноги заметно длиннее туловища. В подростковом возрасте синдром чаще всего проявляется увеличением грудных желез. Гинекомастия двусторонняя и, как правило, безболезненная. Характерны бесплодие и нарушение половой функции. Практически у всех пациентов наблюдается андрогенный дефицит. Из-за этого часто развиваются Кариотип остеопороз и мышечная слабость. 47, ХХY У некоторых, но не у всех пациентов с синдромом наблюдется снижен интеллект и ограничены 48, XXYY вербальные и познавательные способности. 48, XXXY
Синдром Клайнфельтера
Задания для подготовки к теме № 9 Оформить протокол практического занятия: 1. Зарисовать половой хроматин в неделящихся клетках (Тельце Барра)
XX X 0 XXX XXY XY XXXY «Барабанная палочка» обнаруживается примерно в 5% полиморфоядерных лейкоцитах женщин и соответствует их половой хромосоме. Половой хроматин в неделящихся клетках
Вопросы для самоподготовки к теме № 10 1. 2. 3. 4. Особенности наследственности человека; Типы и варианты наследования признаков. Этапы проведения клинико-генеалогического метода. Правила составления родословной.
Литература Основная литература по дисциплине: 1. Биология. Кн. 1: Учеб. Для медиц. спец. вузов /В. Н. Ярыгин, В. И. Васильева, И. Н. Волков, В. В. Синельщикова; Под ред. В. Н. Ярыгина. – 8 -е изд. – М. . : Высш. шк. , 2007. – С. 128 – 133, 145 – 147, 153 – 155, 177 – 190, 242 – 245, 268 - 270.
Скачать презентацию Цитогенетика и ее роль в медико-биологических исследованиях Тема
Занятие 9 Цитогенетика.pptx