Наследственные болезни —
это патологические состояния, в основе которых изменение наследственного материала (т.е. мутация).
В развитии таких заболеваний главную роль играют нарушения в структуре гена или хромосомы.
Виды мутационной изменчивости
Геномная изменчивость (характеризуется изменением численности хромосом).
2) Хромосомные аберрации (характеризуется изменением специфики хромосом).
3) Генная изменчивость (характеризуется изменением структуры гена). Наиболее распространёнными из этих трёх типов являются генные мутации. Их итогом являются необратимые изменения в организме, например, утрата каких-то органов или их преобразование и т.п.
Хромосомы представляют собой нуклеопротеидные структуры, которые находятся в ядре эукариотической клетки, содержащей ядро. Хромосомы наиболее заметны в таких фазах клеточного цикла, как митоз и мейоз. Далее в статье будет приведено описание этих структур. Выясним также, сколько пар хромосом у человека.
Хромосомные мутации
(по-другому их называют аберрациями, перестройками) – это непредсказуемые изменения в структуре хромосом. Чаще всего они вызываются проблемами, возникающими в процессе деления клетки. Воздействие инициирующих факторов среды – это еще одна возможная причина хромосомных мутаций. Давайте же разберемся, какими могут быть проявления такого рода изменений в структуре хромосом и какие последствия они несут для клетки и всего организма.
Основные положения мутационной теории
(Г. де Фриз, 1901-1903 г.г.):
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно;
2. Мутации — качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение;
3. Мутации возникают ненаправленно (спонтанно), то есть мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков;
4. Сходные мутации могут возникать неоднократно;
5. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.
Комбинативная изменчивость представляет собой процесс, в основе которого лежит формирование рекомбинаций. Другими словами, образуются такие комбинации генов, которые отсутствуют у родителей. Далее подробнее будет рассмотрена комбинативная изменчивость и ее механизмы.
Виды мутационной изменчивости
Геномная изменчивость (характеризуется изменением численности хромосом).
2) Хромосомные аберрации (характеризуется изменением специфики хромосом).
3) Генная изменчивость (характеризуется изменением структуры гена). Наиболее распространёнными из этих трёх типов являются генные мутации. Их итогом являются необратимые изменения в организме, например, утрата каких-то органов или их преобразование и т.п.
Хромосомы представляют собой нуклеопротеидные структуры, которые находятся в ядре эукариотической клетки, содержащей ядро. Хромосомы наиболее заметны в таких фазах клеточного цикла, как митоз и мейоз. Далее в статье будет приведено описание этих структур. Выясним также, сколько пар хромосом у человека.
Хромосомные мутации
(по-другому их называют аберрациями, перестройками) – это непредсказуемые изменения в структуре хромосом. Чаще всего они вызываются проблемами, возникающими в процессе деления клетки. Воздействие инициирующих факторов среды – это еще одна возможная причина хромосомных мутаций. Давайте же разберемся, какими могут быть проявления такого рода изменений в структуре хромосом и какие последствия они несут для клетки и всего организма.
Основные положения мутационной теории
(Г. де Фриз, 1901-1903 г.г.):
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно;
2. Мутации — качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение;
3. Мутации возникают ненаправленно (спонтанно), то есть мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков;
4. Сходные мутации могут возникать неоднократно;
5. Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.
Комбинативная изменчивость представляет собой процесс, в основе которого лежит формирование рекомбинаций. Другими словами, образуются такие комбинации генов, которые отсутствуют у родителей. Далее подробнее будет рассмотрена комбинативная изменчивость и ее механизмы.
http://bioinformaticsinstitute.ru/guests
В пятницу 10 октября в 19.00 Мария Шутова (ИоГЕН РАН) выступала в Институте биоинформатики с открытой лекцией, посвященной изучению рака.
Рак -- одна из наиболее распространенных причин смерти по всему миру. В лекции рассматривается, как знания об эволюции, работе генома, репрограммировании, а также использование биоинформатических методов помогли лучше понять, как развивается раковая опухоль и предложить новые методы лечения разнообразных типов рака. Рассмотрены мышиные модели развития рака и интересные результаты, которые были получены с их помощью.
http://bioinformaticsinstitute.ru/lectures
Гостевая лекция Института биоинформатики, 9 октября 2014. Лектор -- Мария Шутова (ИоГЕН РАН).
За последние десять лет плюрипонтентные клетки стали героями двух Нобелевских премий и многих тысяч научных и научно-популярных статей. Их уникальная возможность превращаться в любую клетку взрослого организма до сих пор дает пищу для ума как биологам развития, так и ученым, ищущим способы лечения генетических заболеваний. В лекции будет рассказано о двух типах плюрипотентных клеток: "естественных" (эмбриональные стволовые клетки) и "искусственных" (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки). Отдельно мы остановимся на том, как знания о работе транскрипционных факторов помогли репрограммировать клетки, и как эти "искусственные" плюрипотентные клетки можно использовать в медицине.
http://bioinformaticsinstitute.ru/guests
В пятницу 10 октября в 19.00 Мария Шутова (ИоГЕН РАН) выступала в Институте биоинформатики с открытой лекцией, посвященной изучению рака.
Рак -- одна из наиболее распространенных причин смерти по всему миру. В лекции рассматривается, как знания об эволюции, работе генома, репрограммировании, а также использование биоинформатических методов помогли лучше понять, как развивается раковая опухоль и предложить новые методы лечения разнообразных типов рака. Рассмотрены мышиные модели развития рака и интересные результаты, которые были получены с их помощью.
http://bioinformaticsinstitute.ru/lectures
Гостевая лекция Института биоинформатики, 9 октября 2014. Лектор -- Мария Шутова (ИоГЕН РАН).
За последние десять лет плюрипонтентные клетки стали героями двух Нобелевских премий и многих тысяч научных и научно-популярных статей. Их уникальная возможность превращаться в любую клетку взрослого организма до сих пор дает пищу для ума как биологам развития, так и ученым, ищущим способы лечения генетических заболеваний. В лекции будет рассказано о двух типах плюрипотентных клеток: "естественных" (эмбриональные стволовые клетки) и "искусственных" (индуцированные плюрипотентные стволовые клетки). Отдельно мы остановимся на том, как знания о работе транскрипционных факторов помогли репрограммировать клетки, и как эти "искусственные" плюрипотентные клетки можно использовать в медицине.
• 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.
• В настоящее время твердо установлено, что в живом мире законы генетики носят всеобщий характер, действительны они и для человека.
Вебинар Назаренко Л.П. можно посмотреть на сайте фонда "Обыкновенное чудо": http://chudo.tomsk.ru/projects/article/667-lektsiya-nazarenko-l-p-d-m-n-professora-zam-direktora-nii-meditsinskoy-genetiki-so-ramn.html
Cимптоматология заболеваний толстой и тонкой кишкиСлава Коломак
Заболевания органов пищеварения имеют широкое распространение, в связи с чем бесспорно их социальное значение.
Понимание темы развивает ответственность будущего врача за своевременную диагностику заболеваний органов пищеварения, особенно онкологических заболеваний желудочно-кишечного тракта
Законы Менделя — принципы передачи наследственных признаков от родительских организмов к их потомкам, вытекающие из экспериментов Грегора Менделя. Эти принципы послужили основой для классической генетики и впоследствии были объяснены как следствие молекулярных механизмов наследственности. Хотя в русскоязычных учебниках обычно описывают три закона, «первый закон» не был открыт Менделем. Особое значение из открытых Менделем закономерностей имеет «гипотеза чистоты гамет»
Гемодинамические кровозаменители
Регуляторы водно-солевого и кислотно-основного состояния
Растворы для «малообъёмной реанимации»
Инфузионные антигипоксанты
Кровезаменители с функцией переноса кислорода
Препараты для парентерального питания
дигибридное скрещивание 3 закон менделяСлава Коломак
Дигибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков. Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые).
дигибридное скрещивание 3 закон менделяСлава Коломак
Дигибридным называют скрещивание двух организмов, отличающихся друг от друга по двум парам альтернативных признаков. Для дигибридного скрещивания Мендель брал гомозиготные растения гороха, отличающиеся по окраске семян (желтые и зеленые) и форме семян (гладкие и морщинистые).
Все организмы состоят из клеток, способных к росту, развитию и размножению. Мейоз и митоз – способы деления клеток. С их помощью происходит размножение клеток. Мейоз и митоз во многом похожи. Оба процесса состоят из одинаковых фаз, перед которыми наблюдается спирализация хромосом и увеличение их числа вдвое. При помощи митоза размножаются соматические клетки, а при помощи мейоза – половые.
анализ наследования признаков у человека на основе составления родословной
состоит в изучении родословных и помогает установить характер наследования признака (доминантный или рецессивный)
1. Клинико-генеалогический метод (составление родословных, предложил в1865 г. Ф.Гальтон).
2. Близнецовый метод (предложил в 1875 г. Ф.Гальтон).
3. Дерматоглифический метод (предложил в 1892 г. Ф.Гальтон).
4. Популяционно -статистический метод (предложили в 1908 г. Г.Харди и В.Вайнберг).
5. Цитогенетический метод (предложили в 1956 г. Д.Тийо и А.Левин).
6. Биохимический метод.
7. Молекулярно-генетический метод
8. Метод математического и компьютерного моделирования
ОСНОВНОЕ утверждение закона Харди – Вайнберга состоит в том, что
в отсутствии элементарных эволюционных процессов, а именно мутаций,
отбора, миграций и дрейфа генов, частоты генотипов остаются неизменными из поколения в поколение. Этот закон утверждает также, что частоты генотипов связаны с частотами генов простыми (квадратичными) соотношениями.
Современная генетика человека базируется на законах классической менделевской генетики, которые имеют универсальный характер, то есть они в равной степени применимы для микроорганизмов, растений и животных, включая человека
Мендель открыл закономерности наследования, проводя гибридизацию различных сортов гороха.
Гибридизация - это скрещивание особей с различными генотипами.
Скрещивание, при котором у родительских особей учитывается одна пара альтернативных признаков, называется моногибридным, две пары признаков - дигибридным, более двух пар - полигибридным
2. • Генетика человека с основами медицинской
генетики: учеб. для студ.учреждений
сред.проф.учеб.завдений/ В.Н.Горбунова. -
М.: Изд.центр "Академия", 2012 стр. 170-180,
197-198
• Медицинская генетика: учебник для
медицинских колледжей / Под ред.
Н.П.Бочкова. - М.:ГЭОТАР-Медиа, 2008
стр. 133-149
3. Наследственные болезни —
это патологические состояния, в основе
которых изменение наследственного
материала (т.е. мутация).
В развитии таких заболеваний главную роль играют
нарушения в структуре гена или хромосомы.
К настоящему времени описано около 4000
наследственных болезней человека, из которых
достаточно хорошо изучено около 600.
4. Классификация
наследственной патологии
по характеру изменения наследственных структур
1. Хромосомные синдромы сопровождаются аномалией
количества хромосом у человека
2. Моногенные заболевания — это нарушения, причиной
которых являются мутации отдельных генов.
3. Мультифакториальные заболевания — это болезни с
наследственной предрасположенностью, для проявления
х необходимо совместное действие наследственных и
внешнесредовых факторов
аутосомно-доминантные,
аутосомно-рецессивные,
Х-сцепленные доминантные,
Х-сцепленные рецессивные
митохондриальные
5. Наследственные заболевания имеют
общие клинические особенности
1. Повторные случаи аналогичной патологии у членов
одной семьи
2. Врожденный характер заболевания. Большинство
пороков развития и хромосомных синдромов
обнаруживаются уже при рождении ребенка
3. Хроническое, рецидивирующее течение
заболевания, приводящее к постепенному
ухудшению состояния больного
4. Одновременное поражение у человека нескольких
органов или систем
5. Наличие специфических симптомов
6. Устойчивость к наиболее распространенным
методам терапии
6. ХРОМОСОМНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Хромосомный набор
здорового человека
– 46 хромосом:
22 пары аутосом и
1 пара половых хромосом
(женщина - ХХ,
мужчина - ХУ)
Число описанных типов хромосомных аномалий приближается к 1000, из них
более 100 форм клинически изучены и называются синдромами.
Распространенность хромосомных болезней одинакова во всех национальных
и этнических группах и составляет в среднем 7-8 больных на каждую 1 000
новорожденных. В Российской Федерации эта патология регистрируется
примерно у 12 000 новорожденных ежегодно.
7. КЛАССИФИКАЦИЯ
ХРОМОСОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
I. Хромосомные болезни, связанные с аномалиями числа хромосом при
сохранении их структуры.
1) Болезни: обусловленные числовыми аномалиями половых (Х и У)
хромосом (болезни Шерешевского-Тернера, Клайнфельтера).
2) Болезни, обусловленные числовыми аномалиями аутосом (синдромы
Дауна, Патау, Эдвардса).
3) Болезни, обусловленные увеличением кратности полного гаплоидного
набора хромосом – полиплодии.
II. Хромосомные болезни, обусловленные структурными перестройками
хромосом. Виды хромосомных аберраций:
1) Транслокации – перенос участка хромосомы.
2) Инверсии – разворот участка хромосомы на 180 градусов.
3) Делеции – отрыв участка хромосомы.
4) Дупликации – удвоение участка или целой хромосомы.
* Этиологический принцип, т.е. характеристика хромосомной или
геномной мутации
8. КЛАССИФИКАЦИЯ
ХРОМОСОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
• Гаметические мутации ведут к полным формам хромосомных
болезней. У таких индивидов все клетки несут унаследованную
с гаметой хромосомную аномалию.
• Соматические мутации – если аномалия возникает в зиготе
или на ранних стадиях дробления, при этом развивается
организм с клетками разной хромосомной конституции (два типа
и более). Это явление называется мозаицизм, а формы
хромосомных болезней – мозаичными. Для того, чтобы
мозаичная форма по клинической картине совпадала с полной,
необходимо иметь не менее 10% клеток с аномальным
набором.
* Принцип определения типа клеток, в которых возникла мутация (в
гаметах или зиготе):
9. КЛАССИФИКАЦИЯ
ХРОМОСОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
• Спорадические случаи - мутация возникла заново в
гаметах здоровых родителей или на стадии зиготы.
• Наследуемые (семейные) формы - когда родители уже
имели подобную аномалию.
* Принцип времени возникновения мутации (в поколении):
Таким образом, для точной диагностики хромосомной
болезни необходимо определить:
1) тип мутации;
2) вовлеченную в процесс хромосому;
3) форму (полная или мозаичная);
4) вид болезни (спорадический случай или наследуемая
форма).
11. Изменения в количестве
половых хромосом
• Синдром Клайнфельтера (ХХУ)
• Синдромом Шерешевского-Тернера (Х0)
Нерасхождение половых хромосом при мейозе, образование
сперматозоидов с лишней половой хромосомой и без половой
хромосомы
12. Синдром Клайнфельтера
• генотип (47,ХХУ)
• встречается как 1 случай на 500-1000
новорожденных
• Описан в 1942 году
Тельце
Барра
Тельце
Барра
13. Синдром Клайнфельтера
Симптомы:
• высокий рост
• слабое оволосение тела
• яички маленького размера, бесплодие
• общий женоподобный вид и гинекомастия
• Снижение либидо
• Остеопороз (разрежение костной ткани)
• Венозная патология
• Аутоиммунные системные проявления
• Низкий уровень энергетики
• Обладают нормальным интеллектом
• Низкая самооценка
• Проблемы психического развития
• Трудности общения
Мальчик 6 лет
14. Синдромом Шерешевского-Тернера
• генотип (45,Х0)
• Частота встречаемости: 1 на 3000
• Описан Н.А.Шерешевским в 1925 году и Г.Тернером в 1938 году
нет
Тельца
Барра
15. Синдромом Шерешевского-Тернера
Симптомы:
• болеют женщины,
• низкий рост
• короткая шея, двусторонняя
перепонка шеи (весьма
характерный, но
необязательный симптом); рост
волос на нижней границе шеи;
• отсутствие большинства
вторичных половых признаков,
• бесплодие,
• умственная отсталость
18. Синдром Дауна
• Генотип
47,ХУ, +21 или 47,ХХ, +21
• Частота встречаемости
1 на 650 новорожденных
• Описан Джоном Дауном в
1866 году
19. Типичные признаки больных
с синдромом Дауна
• «плоское лицо» — 90 %
• брахицефалия (аномальное
укорочение черепа) — 81 %
• кожная складка на шее у
новорожденных — 81 %
• монголоидный разрез глаз —
80 %
• эпикант (вертикальная
кожная складка,
прикрывающая медиальный
угол глазной щели) — 80 %
20. Типичные признаки больных
с синдромом Дауна
• брахимезофалангия
(укорочение всех пальцев за
счет недоразвития средних
фаланг) - 70 %
• открытый рот (в связи с низким
тонусом мышц и особым
строением нёба) — 65 %
• плоская переносица — 52 %
• поперечная ладонная складка
(называемая также
«обезьяньей») — 45 %
• короткая широкая шея — 45 %
• короткий нос — 40 %
21. Большинство мужчин с синдромом
Дауна бесплодны. По крайней мере
50 % женщин с синдромом Дауна могут
иметь детей. 35-50 % детей, рождённых
от матерей с синдромом Дауна,
рождаются с синдромом Дауна или
другими отклонениями.
22. Синдром Эдвардса
• Генотип
47,ХУ, +18 или 47,ХХ, +18
• Частота встречаемости
1 на 7000 новорожденных
• Описан в 1960 году Джоном
Эдвардсом
23. Синдром Эдвардса
Фенотипические проявления
• Чаще всего возникают аномалии мозгового и лицевого черепа,
мозговой череп имеет долихоцефалическую форму.
• Глазные щели узкие и короткие.
• Ушные раковины деформированы
• Грудина короткая, грудная клетка шире и короче нормальной.
• Аномальное развитие стопы: пятка резко выступает, свод
провисает (стопа-качалка), большой палец утолщен и укорочен.
• Из дефектов внутренних органов наиболее часто отмечаются
пороки сердца и крупных сосудов: дефект межжелудочковой
перегородки, аплазии одной створки клапанов аорты и легочной
артерии.
60 % детей умирают в возрасте до 3 мес, до года доживает лишь
5-10 %. Основной причиной смерти служат остановка дыхания и
нарушения работы сердца. Оставшиеся в живых — глубокие
олигофрены
24. Синдром Пата́у
• Генотип
47,ХУ, +13 или 47,ХХ, +13
• Частота встречаемости
1 на 6000 новорожденных
• Описан Эразмусом Бартолином в
1657 и Клаусом Патау в 1960
25. Синдром Пата́у
Проявления заболевания
• тяжелые врожденные пороки
• умеренная микроцефалия,
• нарушение развития различных отделов ЦНС,
• низкий скошенный лоб,
• суженные глазные щели, расстояние между
которыми уменьшено, микрофтальмия,
помутнение роговицы,
• запавшая переносица, широкое основание носа,
• деформированные ушные раковины,
• расщелина верхней губы и нёба, полидактилия,
• флексорное положение кистей, короткая шея.
• характерна задержка умственного развития.
В связи с тяжелыми врожденными пороками развития
большинство детей с синдромом Патау умирают в первые
недели или месяцы
(95% - до 1 года)
27. СИНДРОМЫ ЧАСТИЧНЫХ
АНЕУПЛОИДИЙ
• Синдром трисомии по короткому
плечу 9-й хромосомы (9р+)
• Синдром кошачьего крика (5р-)
• Синдром Орбели (13q-)
• Синдром Вольфа-Хиршхорна (4р-)
• и др.
28. Синдром кошачьего крика
(5р-) (Синдром Лежена)
• обусловлен делецией короткого
плеча 5-й хромосомы
• Формула кариограммы:
46,ХХ,del(15р-)
• Популяционная частота синдрома -
примерно 1:45 000
Продолжительность жизни у больных с
этим синдромом значительно снижена,
только около 14% из них переживают
возраст 10 лет