Презентация на тему: ПРИМЕР У ЧЕЛОВЕКА

Лекция 9. Человек как объект генетики. Методы изучения генетики человека.

Особенности человека как объекта генетики. Что создает трудности: Нельзя скрещивать по желанию экспериментатора. Число потомков невелико Редкая смена поколений Много признаков Много хромосом

Однако большая заинтересованность перевешивает все трудности.

Основные методы изучения генетики человека. Генеалогический Цитогенетический (уже был – см. выше) Биохимический Близнецовый (уже был – см. выше) Популяционно-статистический Дерматоглифический Генетики соматических клеток ДНК диагностики

Краткое напоминание задач близнецового и цитогенетического методов

Близнецовый метод изучает соотносительную роль генотипа и среды путем сравнения близнецов

Цитогенетический метод изучает хромосомы

Генеалогический метод – метод анализа родословных

Генеалогический метод был предложен в 1883 г. Ф. Гальтоном. Метод позволяет установить: 1) является ли данный признак наследственным (по проявлению его у родственников); 2) тип и характер наследования (доминантный или рецессивный, аутосомный или сцепленный с полом); 3) зиготность лиц родословной (гомо- или гетерозиготы); 4) пенетрантность гена (частота его проявления); 5) вероятность рождения ребенка с наследственной патологией (генетический риск).

Сэр Фрэнсис Гальтон (англ. Francis Galton; 16 февраля 1822 — 17 января 1911) Кузен Ч.Дарвина Занимался вопросами наследственности,, биометрией, дерматоглификой, статистикой и тестированием; первым начал изучение близнецов. Создал евгенику.

Этапы генеалогического метода родословную начинают строить с пробанда - лица, с которого начинается исследование семьи. каждое поколение нумеруется римскими цифрами слева; особи одного поколения располагаются на горизонтальной линии и нумеруются арабскими цифрами.

Различают 5 основных типов наследования AD AR XD XR Y

Аутосомно-доминантный тип (AD) наследования характеризуется следующими признаками:

Аутосомно-рецессивный (AR) тип наследования

Голандрический тип (Y) наследования

Х-сцепленный доминантный (XD) Без пропуска поколений – по вертикали Женщины поражены в 2 раза чаще От отца передается всем дочерям; от матери 50% сыновей и дочерей.

Х-сцепленный рецессивный (XR) Передается от деда через мать-носительницу к внуку У мужчин проявляется значительно чаще, чем у женщин Примеры у человека: Гемофилия Дальтонизм Мышечная дистрофия Эктодермальная дисплазия

Митохондриальное (цитоплазматическое) наследование Передается по материнской линии пример: митохондриальная миопатия

Дерматоглифический метод (тоже предложен Гальтоном) Метод помогает в диагностике наследственных синдромов

Дерматоглифический метод Изучает особенности гребешковой кожи и основные сгибательные линии ладоней и подошв

Три основных вида пальцевых узоров

Варианты сгибательных складок

Особенности дерматоглифики при некоторых синдромах Синдром Эдвардса – дуги на всех пальцах Синдром Дауна – одна сгибательная складка Синдром Тернера – все завитки на пальцах Синдром Рубинштейна-Тэйби – сложный узор на тенаре

Биохимический метод

Биохимический метод Используется для изучения ферментопатий – мутаций, нарушающих работу ферментов. В крови и моче больных выявляются определенные химические соединения.

Примеры ферментопатий

Рассмотрим подробнее обмен фенилаланина и развитие фенилкетонурии (АR) OMIM 261600 и 261630

При фенилкетонурии (ФКУ) нарушено превращение фенилаланина в тирозин (классическая форма)

Дети с рождения должны соблюдать специальную диету с ограничением по фенилаланину

Из интернета. Мама взрослого сына с ФКУ цитирует генетика Байкова: «В столице удалось сохранить скрининг (поголовное обследование) новорожденных на ФКУ, а вот в провинции — вообще беда: известны случаи, когда семье предлагают сразу отказаться от ребенка: все равно вырастить его здоровым возможности нет.»

Неонатальный скрининг – «просеивание» всех младенцев на наличие биохимических дефекты

В настоящее время детей тестируют на выявление фенилкетонурии, муковисцидоза, врожденного гипотиреоза, адреногенитального синдрома и галактоземии При выборе заболеваний для неонатального скрининга, в соответствии с рекомендациями ВОЗ, учитывались такие факторы, как тяжесть проявления заболеваний, частота распространения данных заболеваний, а также простота и достоверность применяемых методов диагностики, наличие доступных и эффективных средств лечения.

4. Популяционно-статистический метод

Популяционно-статистический метод генетики Изучает и сравнивает популяции людей. Основан на законе Харди-Вайнберга

Закон генетической стабильности популяций Сформулирован в 1908 году независимо английским математиком Г. Харди и немецким врачом В. Вайнбергом. Закон утверждает, что если численность панмиктической (свободно скрещивающейся) популяции велика, в ней отсутствуют мутации, миграция и отбор (по изучаемому гену), то частоты генотипов AA, Aa и aa в популяции остаются одинаковыми из поколения в поколение: p2(AA): 2pq (Aa): q2(aa), где А и а — аллели аутосомного гена, p — частота аллеля А, q — частота аллеля а.

Отклонения от равновесия Харди-Вайнберга свидетельствует о действии на популяцию одного или нескольких факторов: Отклонения от равновесия Харди-Вайнберга свидетельствует о действии на популяцию одного или нескольких факторов: Отбора Мутаций Дрейфа генов Миграций Изоляции

Частота некоторых аутосомно- рецессивных заболеваний в европейской популяции

Популяции отличаются по частоте встречаемости мутаций генов

5. Генетика соматических клеток

Клетки выращивают в культуре. Клетки выращивают в культуре. Этим методом удалось картировать гены человека. Метод своеобразен:

Основные методы составления генетических (хромосомных)карт На основе скрещиваний - не у человека! (гибридологический метод) - % кроссоверных потомков – морганида (сентиморган) На основе родословных Методами генетики соматических клеток Методом ДНК зондов (фрагментов ДНК с известной последовательностью) Методами секвенирование генома

Родословная, показывающая сцепление гена синдрома «ногтей-надколенника» np с группой крови В (хромосома 9)

Картирование FISH-методом

6. ДНК- диагностика

ДНК диагностика выявляет генные мутации подтверждающая, про подозрении на болезнь пресимптоматическая, до проявления болезни носительства, для выявления гетерозиготных носителей пренатальная - дородовая. Принципиально различают прямую и косвенную ДНК диагностику моногенных наследственных болезней.

Некоторые термины, использующиеся при анализе ДНК Клонирование – выделение гена и его размножение в составе хромосомы бактерии, фага или плазмиды Секвенирование – определение последовательности участка ДНК Полимеразная цепная реакция, ПЦР – метод получения большого числа копий участка ДНК Генная дактилоскопия – выявление мелких вариаций в строении ДНК

Пренатальная (дородовая) диагностика Использует для исследования ткани плода или зародышевых оболочек Использует цитогенетические, биохимические, ДНК методы Различают: Предимплантационную диагностику; Биопсию хориона (взятие ворсин хориона); Кордоцентез (взятие пуповинной крови); Амниоцентез (взятие околоплодной жидкости); Плацентацентез (ткани плаценты); Биопсию тканей плода (например, кожи)

Биопсия хориона на 8 – 10 неделе беременности

Ультразвуковое исследование

Предимплантационная диагностика При экстракорпоральном оплодотворении берутся бластомеры на стадии морулы и изучаются до имплантации зародыша