Нереципрокные транслокации – взаимного обмена не происходит.

Потеря части коротких плеч двух негомологичных хромосом и их соединения.

Транслокация целой хромосомы в другую негомологичную хромосому (рождение детей с транслокацией синдрома Дауна)

3. Робертсоновские транслокации – слияние негомологичных акроцентрических хромосом в области центромеры

·
Фенотипически здоровый человек, так как имеют сбалансированный генотип, но велика вероятность рождения детей-Даунов.

 

Хромосомные перестройки играют определенную роль в эволюционном процессе и видообразовании, в нарушении фертильности, в онкологических и врождённых наследственных заболеваниях человека.

 

Геном, кариотип, их характеристика. Механизмы поддержания постоянства кариотипа в ряду поколений организмов.

Геном – совокупность наследственного материала, заключенного в гаплоидном наборе хромосом клеток данного вида организма.

В определении генома отдельного биологического вида необходимо учитывать генетические различия, связанные с полом организма, поскольку мужские и женские половые хромосомы различаются. Размеры геномов организмов разных видов значительно отличаются друг от друга.

Кариотип – диплоидный набор хромосом, свойственный соматическим клеткам организмов данного вида, являющийся видоспецифичным признаком и характеризующийся определенным числом и строением хромосом.

Механизмы поддержания постоянства кариотипа в ряду поколений организма

В основе самовоспроизведения организмов, размножающихся бесполым путем, лежит митоз, обеспечивающий сохранение постоянной структуры наследственного материала в ряду поколений не только клеток, но и организмов.

При половом размножении процесс воспроизведения организмов осуществляется с участием специализированных половых клеток – гамет, вступающих в оплодотворение, при оплодотворении наследственный материал двух родителей сливается, образуя генотип организма нового поколения – зиготы. Чтобы потомство получило соответствующие пути развития видовых и индивидуальных характеристик, они должны обладать кариотипом, которым располагали родители. Мейоз и последующее оплодотворение обеспечивают сохранение у нового поколения организмов диплоидного кариотипа, присущего всем особям данного вида.

 

Геномные мутации, механизмы возникновения. Классификация геномных мутаций. Биологические антимутационные механизмы.

Геномные мутации – тип мутации, где происходит изменение числа хромосом.

Механизм возникновения мутации – полное нерасхождение хромосом в мейозе.

Классификация геномных мутаций:

1. Полиплоидия – увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору (5n, 4n, 6n). У человека полиплоидия несовместима с жизнью – рождение мозаиков 46хх – 49хх.

2. Гетероплоидия – изменение числа хромосом.

Варианты гетероплоидии:

· Нуллисомия – отсутствие в клетках организма какой-либо пары хромосом, в норме присущей данному виду (погибают все до рождения).

· Моносомия – отсутствие одной хромосомы из пары, мутация летальна.

· Полисомия – появление лишней хромосомы к паре гомологичных хромосом (добавление одной хромосомы)

Синдромы, обусловленные гетероплоидией

Аномалии аутосом

· Синдром Дауна – трисомия по 21 хромосоме; 47хх, 21+; 47ху, 21+ (укороченные конечности, аномалия строения лица, умственная отсталость)

· Синдром Патау – трисомия по 13 хромосоме; 47хх, 13+; 47ху, 13+ (заячья губа и волчья пасть, шестипалость, полидактилия, множественные пороки развития внутренних органов, ранняя смерть)

· Синдром Эдвардса – трисомия по 18 хромосоме; 47хх, 18+; 47ху, 18+ (открытые швы черепа, деформация суставов, пороки развития внутренних органов, в первый год жизни погибают)

· Трисомия по 8 и 9 хромосоме – погибают в первый год жизни

Аномалия половых хромосом

· Синдром Шерешевского-Тернера – моносомия по Х-хромосоме (50-60 % клеток слизистой щеки нет полового хроматина, низкий рост, крыловидная складка шеи, бесплодие, задержка психического развития)

· Синдром трипло-Х – 47ХХХ (две глыбки полового хроматина, внешне не выражено, снижение интеллекта, 2/3 бесплодны, склонность к эпилепсии и шизофрении)

· С увеличением числа Х-хромосомы нарастает степень отклонения от нормы

· Синдром Клайнфельтера – 47 ХХУ (1/700, высокий рост, узкие плечи, широкий таз, жировые отложения по женскому типу, бесплодие, понижен интеллект)

· Полисомия по У-хромосоме, 47ХУУ – дисомия (часто встречается, высокий рост, нормальное развитие половых желез, интеллект почти не снижен, характерны психопатические черты, неустойчивость эмоций, повышенная агрессивность, неадекватное поведение)

· Антимутационные механизмы:

· Диплоидный набор хромосом

· Жизненноважные гены представлены многочисленными копиями

· Репарация ДНК – процесс восстановления поврежденной ДНК

Репарация ДНК: фотореактивация (световая) и темновая.

Световая репарация – восстановление поврежденной ДНК УФ-лучами под действием видимого света, осуществляется специальным ферментом (фотореактивный), активирующимся квантами видимого света. Фермент соединяется с поврежденной ДНК, разъединяет возникшие в димерах связи и восстанавливает целостность нити ДНК. При световой фазе исправляются повреждения, возникшие только под действием ультрафиолетовых лучей.

Темновая репарация – восстановление поврежденной молекулы ДНК без видимого света (эксционная, пострепликативная, SOS-репарация).

Темновая репарация осуществляется комплексом из пяти ферментов.

Этапы эксциозной репарации:

1) Узнавание димера и инцизия – надрезание ДНК вблизи димера (эндонуклеаза - узнает химические изменения на участке цепи ДНК)

2) Эксцизия – вырезание поврежденного участка (экзонуклеаза – осуществляет вырезание поврежденного участка)

3) Ресинтез ДНК (ДНК-полимераза – синтезирует новый участок по принципу комплементарности взамен удаленного участка)

4) Сшивание ДНК (лигаза – соединяет концы старой цепи и восстановленного участка)