Генетика человека наследственные болезни

Комбинативная изменчивость-
возникает вследствие рекомбинации генов во время слияния гамет.

— независимое расхождение хромосом во время мейоза

— случайное сочетание хромосом во время оплодотворения

— рекомбинация генов вследствие кроссинговера

Мутационная изменчивость- изменчивость, вызванная действием на организм мутагенов, вследствие чего возникают мутации (реорганизация репродуктивных структур клетки).

— Мутагены бывают физические (радиационное излучение)

— химические мутагены (гербициды) и биологические (вирусы).

Основные положения мутационной теории разработаны Г. Де Фризом в 1901—1903 гг. и сводятся к следующему:

— Мутации возникают внезапно, скачкообразно, как дискретные изменения признаков.

— В отличие от ненаследственных изменений мутации представляют собой качественные изменения, которые передаются из поколения в поколение.

— Мутации проявляются по-разному и могут быть как полезными, так и вредными, как доминантными, так и рецессивными.

— Вероятность обнаружения мутаций зависит от числа исследованных особей.

— Сходные мутации могут возникать повторно.

— Мутации не направленны (спонтанны), т. е. мутировать может любой участок хромосомы, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.

Генная мутация

— дупликации -повторение участка гена

— вставки -появление в последовательности лишней пары нуклеотидов

— делеции - выпадение одной или более пар нуклеотидов

— замены нуклеотидных пар (AT -><- ГЦ; AT -><-; ЦГ; или AT -><- ТА)

— инверсии -переворот участка гена на 180°

Хромосомная мутация

— нехватка, или дефишенси, — потеря концевых участков хромосомы

— делеция — выпадение участка хромосомы в средней ее части

— дупликация — двух- или многократное повторение генов, локализованных в определенном участке хромосомы

— инверсия — поворот участка хромосомы на 180°, в результате чего в этом участке гены расположены в последовательности, обратной по сравнению с обычной

— транслокация — изменение положения какого-либо участка хромосомы в хромосомном наборе

Геномные мутации

— Явление происходит в двух направлениях: в сторону увеличения числа целых гаплоидных наборов (полиплоидия) и в сторону потери или включения отдельных хромосом (анеуплоидия).

— Полиплоидия — это увеличение числа хромосом в клетках, кратное гаплоидному. (возникают: триплоид, тетраплоид)

— Моноплоидия- несовместима с жизнью на ранних этапах развития.Недостаток генетического материала вызывает более выраженные дефекты, чем избыток.(возникает: моноплоид)

— Анеуплоидия- наследственное изменение, при котором число хромосом в клетках не кратно основному набору. Может выражаться, например, в наличии добавочной хромосомы (n + 1, 2n + 1 и т. п.) или в нехватке какой-либо хромосомы (n — 1, 2n — 1 и т. п.)(возникают: моносомик, трисомик, тетрасомик)

Закон гомологических рядов

— Н.И. Вавилов , изучая разнообразие и происхождение культурных растений, установил:

Виды и роды, близкие генетически, связанные единством происхождения, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости. Зная, какие формы изменчивости встречаются у одного вида, можно предвидеть нахождение аналогичных форм у других видов.

Подтверждающими фактами является : альбинизм, гемофилия, отсутствие остей в соцветиях, черная окраска и голозернистость злаковых культур.

Генные

— Альбинизм- нарушение аминокислотного метаболизма. Врождённое отсутствие пигмента кожи, волос, радужной и пигментной оболочек глаза. Причиной альбинизма является отсутствие (или блокада) фермента тирозиназы, необходимой для нормального синтеза меланина — особого вещества, от которого зависит окраска тканей.

— Они имеют повышенную чувствительность к солнечному свету, который вызывает у них воспалительные заболевания кожи.

— Фенилкетонурия – вызывает нарушение метаболизма фенилаланина и связано с дефектом рецессивного гена, который кодирует фермент переработки этой аминокислоты в тирозин. Проявляется в виде нарушения умственного развития, дефектом нервной системы у новорожденных.

— Это заболевание успешно лечится специально подобранной диетой с низким содержанием фенилаланина.

— Открытие фенилкетонурии связывают с именем норвежского врача Ивара Асбьёрна Фёлинга, описавшего в 1934 году гиперфенилаланинемию, ассоциированную с задержкой умственного развития.

— Цветовая слепота – неспособность различать красный и зелёный цвет (дальтонизм), красный и синий или синий и зелёный. Мутация в генах , кодирующих фоторецепторы , вызывают нарушение восприятия цвета.

— В настоящее время дальтонизм неизлечим. Однако разработана технология лечения дальтонизма за счет внедрения в клетки сетчатки недостающих генов с помощью методов генной инженерии с использованием в качестве вектора вирусных частиц. В 2009г. в Nature появилась публикация об успешном испытании этой технологии на обезьянах, многие из которых от природы плохо различают цвета.

— Гемофилия- связанное с нарушением коагуляции (процессом свёртывания крови); при этом заболевании возникают кровоизлияния в суставы, мышцы и внутренние органы, как спонтанные, так и в результате травмы или хирургического вмешательства. При гемофилии резко возрастает опасность гибели пациента от кровоизлияния в мозг и другие жизненно важные органы, даже при незначительной травме. Больные с тяжёлой формой гемофилии подвергаются инвалидизации вследствие частых кровоизлияний в суставы (гемартрозы) и мышечные ткани (гематомы). Гемофилия относится к геморрагическим диатезам, обусловленным нарушением плазменного звена гемостаза (коагулопатия).

— Гемофилия появляется из-за изменения одного гена в хромосоме X. Различают три типа гемофилии (A, B, C).

— Гемофилия А (рецессивная мутация в X-хромосоме) вызвана генетическим дефектом, отсутствием в крови необходимого белка — так называемого фактора VIII (антигемофильного глобулина). Такая гемофилия считается классической, она встречается наиболее часто, у 80-85 % больных гемофилией. Тяжёлые кровотечения при травмах и операциях наблюдаются при уровне VIII фактора — 5-20 %.

— Гемофилия B вызвана дефектным фактором крови IX (рецессивная мутация в X-хромосоме). Нарушено образование вторичной коагуляционной пробки.

— Гемофилия С вызвана дефектным фактором крови XI (аутосомная рецессивная мутация), известна в основном у евреев-ашкеназов. В настоящее время гемофилия С исключена из классификации, т.к. ее клинические проявления значительно отличаются от А и В.

— Рахит- дефект доминантного аллеля, вызывающий снижение содержания фосфора в крови.

— Сахарный диабет – мутации генов , обеспечивающих нормальный углеводный обмен.

— Короткопалость-Брахидактилия-аномалия развития по типу укорочения пальцев .

— Шестипалость-Полидактили́я-анатомическое отклонение, характеризующееся бо́льшим, чем в норме, количеством пальцев на руках или ногах у человека.

— Карликовость-Гипофизарный нанизм -это задержка роста и физического развития, вызванная недостаточным количеством соматотропного гормона (СТГ, гормон роста) в организме.

— Глухота-полное отсутствие слуха или такое его понижение, при котором невозможно разборчивое восприятие речи. Это потеря или резкое снижение слуха, при котором невозможно самостоятельное овладение устной речью.

— Синдром Да́уна (трисомия X по 21 хромосоме ) — одна из форм геномной патологии, при которой чаще всего кариотип представлен 47 хромосомами вместо нормальных 46, поскольку хромосомы 21-й пары, вместо нормальных двух, представлены тремя копиями. Существует ещё две формы данного синдрома: транслокация хромосомы 21 на другие хромосомы (чаще на 15, реже на 14, ещё реже на 21, 22 и Y-хромосому) — 4 % случаев, и мозаичный вариант синдрома — 5 %.

— Синдром получил название в честь английского врача Джона Дауна (John Down), впервые описавшего его в 1866 году. Связь между происхождением врождённого синдрома и изменением количества хромосом была выявлена только в 1959 году французским генетиком Жеромом Леженом.

— Болезнь Кляйнфельтера- наличие лишней X хромосомы у мужчин (генотип – XXY).

— Для мужчин с синдромом Клайнфельтера характерны высокий рост, длинные конечности и относительно короткое туловище, евнухоидизм, бесплодие, гинекомастия, повышенное выделение женских половых гормонов, склонность к ожирению. Лишняя Х хромосома обусловливает различные нарушения психики. Больные очень внушаемы, вялы, апатичны, безынициативны, у них часто отмечается умственная отсталость (обычно дебильность). Нередко возникают параноидные, галлюцинаторно-параноидные, депрессивные психозы и навязчивые состояния, иногда наблюдаются антисоциальное поведение и алкоголизм. Клиническая картина начинает проявляться у мальчиков в период полового созревания. Диагностировать синдром Клайнфельтера, особенно у взрослых лиц, нетрудно, особенно при кариотипировании лишней Х хромосомы. Лечение проводится мужскими половыми гормонами для коррекции вторичных половых признаков.

— Синдром Шерешевского Тернера -сопровождающаяся характерными аномалиями физического развития, низкорослостью и половым инфантилизмом.

— Впервые эта болезнь как наследственная была описана в 1925 г. Н. А. Шерешевским, который считал, что она обусловлена недоразвитием половых желез и передней доли гипофиза и сочетается с врожденными пороками внутреннего развития. В 1938 г. Тернер выделил характерную для этого симптомокомплекса триаду симптомов: половой инфантилизм, кожные крыловидные складки на боковых поверхностях шеи и деформацию локтевых суставов.

— При синдроме Тернера половые железы обычно представляют собой недифференцированные соединительнотканные тяжи, не содержащие элементов гонад. Реже встречаются рудименты яичников и элементы яичек, а также рудименты семявыносящего протока. Другие патологические данные соответствуют особенностям клинических проявлений. Наиболее важны изменения костно-суставной системы — укорочение пястных и плюсневых костей, аплазия (отсутствие) фаланг пальцев, деформация лучезапястного сустава, остеопороз позвонков. Рентгенологически при синдроме Тернера турецкое седло и кости свода черепа обычно не изменены. Отмечаются пороки сердца и крупных сосудов (коарктация аорты, незаращение боталлова протока, незаращение межжелудочковой перегородки, сужение устья аорты), пороки развития почек. Проявляются рецессивные гены дальтонизма и других заболеваний.

— Синдром Кошачьего крика-Хромосомно синдром кошачьего крика объясняется частичной моносомией; он развивается при делеции (с утратой от трети до половины, реже полная утрата) 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

— характерный плач ребёнка, напоминающий кошачье мяуканье, причиной которого является изменение гортани (сужение, мягкость хрящей, уменьшение надгортанника, необычная складчатость слизистой оболочки) или недоразвитие гортани. Признак исчезает к концу первого года жизни.

— Основным путём предотвращения заболевания, является тщательное клиническое обследование молодожёнов (в семьях у которых есть генетически неблагополучные родственники) собирающихся завести ребёнка, для того чтобы убедиться в том, что нет опасности рождения ребёнка с мутациями.

— Если же ранее обследование было не сделано, то рекомендуется сделать это на ранних сроках.

— Основой является медико-генетическое обследование.

— Консультация обязательна лицам старше 30-ти лет, людям работающим на производстве с вредными условиями труда.

— Отказаться от вредных привычек(курение, алкоголь,наркотики).