Основные особенности и методы изучения наследственности человека

Основные особенности и методы изучения наследственности человека

• Основные особенности и методы изучения наследственности человека

• Доцент Матвеева

• Ольга Николаевна

Раздел генетики, изучающий закономерности наследственности и изменчивости у человека

• Раздел генетики, изучающий закономерности наследственности и изменчивости у человека

Раздел антропогенетики, разрабатывающий методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии человека

• Раздел антропогенетики, разрабатывающий методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии человека

Объективные трудности

• Объективные трудности

• Биологические

• Социально- этические

Немногочисленное потомство (моноплодная беременность, ограниченный фертильный возраст)

• Немногочисленное потомство (моноплодная беременность, ограниченный фертильный возраст)

• Медленная смена поколений (позднее половое созревание, продолжительная беременность)

• Сложность кариотипа (большое число хромосом, разные взаимодействия генов, разная пенетрантность генов)

• Высокая степень гетерозиготности, фенотипический полиморфизм Биологические трудности

Невозможность экспериментальных браков

• Невозможность экспериментальных браков

• Невозможность создания одинаковых условий (образ жизни, питание и т.д.)

• Немногочисленное потомство (планирование семьи)

• Медленная смена поколений (дети - после 30 лет)

• Отсутствие точной регистрации наследственных признаков

Основной метод генетики - гибридологический -

• Основной метод генетики - гибридологический -

• нельзя применить к человеку

Разнообразие семей по изучаемым признакам

• Разнообразие семей по изучаемым признакам

• Способность абстрактно мыслить, воспринимать и передавать информацию

• Хорошая изученность человека (морфологически, физиологически, биохимически, иммунологически, клинически)

• Большое количество методов изучения

• (в обход гибридологического)

Основные

• Основные

• Генеалогический

• Близнецовый

• Цитогенетические

• Методы пренатальной диагностики

• Молекулярной генетики

• Моделирования наследственных болезней

• Гибридизации соматических клеток

• Популяционно-статистический

1. Составление родословной

• 1. Составление родословной

• Сбор сведений
• Графическое изображение родословной

• 2. Генетический анализ родословной

• Установление наследственного характера признака
• Установление типа наследования
• Определение генотипов членов родословной

Начинаем с пробанда

• Начинаем с пробанда

• Используем опрос, анкетирование,

• медицинское обследование

• Учитываем умерших (с указанием причины смерти), мертворожденных, выкидыши

Установление наследственного характера признака

• Установление наследственного характера признака
• Установление типа наследования
• Определение генотипов членов родословной
• Прогноз потомства:
• Прогнозирование рождения детей с наследственной патологией

Близнецы – это дети, выношенные и рожденные

• Близнецы – это дети, выношенные и рожденные

• одной матерью одновременно

• Близнецы:

• - монозиготные (МБ, ОБ)

• - дизиготные (ДБ, РБ)

Вероятность рождения близнецов - 1 случай на 85 родов

• Вероятность рождения близнецов - 1 случай на 85 родов

• Из них монозиготных - 1/3, дизиготных - 2/3

• Меньше близнецов рождается у представителей монголоидной расы.

• Самая низкая частота рождения близнецов - в Японии

• В США дизиготные близнецы чаще рождаются среди

• представителей негроидной расы

Выяснение

• Выяснение

• соотносительной роли

• наследственности и среды

• в развитии индивидуальных признаков человека

1 этап – подбор пар близнецов (ЦЕЛЬ)

• 1 этап – подбор пар близнецов (ЦЕЛЬ)

• 2 этап – диагностика зиготности близнецов

• 3 этап – сопоставление близнецов в группах по изучаемому признаку

% ОБ (МЗ) - % РБ (ДЗ)

• % ОБ (МЗ) - % РБ (ДЗ)

• Н = ----------------------------------

• 100 - % РБ (ДЗ)

• Окружающая среда

• Генотип => Фенотип

Определение причин различной пенетрантности и экспрессивности генов

• Определение причин различной пенетрантности и экспрессивности генов

• Оценка эффективности влияния внешних факторов на человека (возможность коррекции нарушений)

Микроскопическое изучение хромосом человека

• Микроскопическое изучение хромосом человека

• Изучаются только соматические клетки

• 1 – кариотипирование

• 2 – определение полового хроматина

Денверская 1960 г

• Денверская 1960 г

ДЕНВЕРСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ – 1960 г.

• ДЕНВЕРСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ – 1960 г.

X - половой хроматин

• X - половой хроматин

• (тельце Барра) – компактная глыбка

• в интерфазном ядре соматической клетки

• нормальной женщины

• Y - половой хроматин - длинное плечо Y- хромосомы у мужчин (флюоресцентная микроскопия)

число Х-хромосом: Х = n+1

• число Х-хромосом: Х = n+1

• (п- число глыбок полового хроматина)

Диагностика хромосомных болезней

• Диагностика хромосомных болезней

• Определение пола

• Изучение хромосомного полиморфизма в популяции

Непрямые (просеивающие)–

• Непрямые (просеивающие)–

• Исследование беременной женщины

Полученный материал исследуется цитогенетическими, биохимическими и молекулярно-генетическими методами

• Полученный материал исследуется цитогенетическими, биохимическими и молекулярно-генетическими методами

• Используется в медико-генетическом консультировании

• Диагностика наследственных болезней, выявление пороков развития, определения пола

Проводится для предупреждения рождения ребенка с тяжелой патологией, не поддающейся лечению

• Проводится для предупреждения рождения ребенка с тяжелой патологией, не поддающейся лечению

Базируется на законе

• Базируется на законе

• гомологических рядов Н.И. Вавилова:

• У филогенетически родственных организмов проявляются однозначные реакции на определенные воздействия среды, в т. ч. на мутагенные факторы.

Основан на законе

• Основан на законе

• Харди-Вайнберга (1908 год):

• АА + Аа + аа = 1(100%)

• Изучает генетическую структуру популяций

Выявлена разная частота резус-отрицательных людей в Европе (14%) и в Японии (1%)

• Выявлена разная частота резус-отрицательных людей в Европе (14%) и в Японии (1%)

• Неравномерное распространение наследственных болезней:

• Швеция - амавротическая идиотия

• Южная Африка - порфирия

Экспериментальное конструирование межвидовых клеточных гибридов

• Экспериментальное конструирование межвидовых клеточных гибридов

• Метод используется:

• 1. Для картирования генов в хромосомах

• 2. Для определения функциональной активности генов

Прямое изучение структуры ДНК

• Прямое изучение структуры ДНК

• Метод секвенирования

• Метод полимеразных цепных реакций

• Метод генной инженерии

Позволяет проводить ДНК-диагностику первичного генетического дефекта (анализ состояния определенного гена) - диагностика моногенного заболевания

• Позволяет проводить ДНК-диагностику первичного генетического дефекта (анализ состояния определенного гена) - диагностика моногенного заболевания

• Идентификация личности - в судебной медицине (в ДНК есть индивидуальные вариабельные точки)

• Перспектива: Открыты гены, участвующие в дифференцировке, старении, ожирении

Онтогенетический (биохимический)

• Онтогенетический (биохимический)

• Ген фермент признак

• Метод дерматоглифики

• Иммуногенетический метод

• Микробиологический метод

Иммуногенетический метод:

• Иммуногенетический метод:

• Для обследования пациентов при подозрении на аутоиммунные заболевания

• При подозрении на антигенную несовместмость матери и плода (Rh - фактор, группа крови)

• При установлении отцовства

Микробиологический метод:

• Микробиологический метод:

• Используется для диагностики ферментопатий (фенилкетонурия, галактоземия) и других генных болезней, так как продукты метаболизма человека изменяют характер роста колоний микроорганизмов