Антропогенетика как наука. Её предмет, методы, задачи.

Антропогенетика – наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости у человека. Задачи:

- Выявление и систематизация признаков и свойств человека. Как нормальных, так и патологических.

- Наследование признаков и свойств человека в раду поколений.

Предметом антропогенетики является наследственность и изменчивость.

Методы антропогенетики:

1). Генеалогический метод.

2). Близнецовый – изучение фенотипа и генотипа близнецов и степени влияния среды на развитие признака.

- Определяет степень влияния среды на развитие признака.

- Установить является ли данный признак фенокопией или генокопией.

- Исследовать особенность проявления признака в онтогенезе.

- Выявить особенности проявления признаков в различных генотипах.

Изучаются монозиготные и дизиготные близнецы. В исследованиях на близнецах используется коэффициент конкордантности (сходства).

Конкордатные близнецы – развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки. Генетически идентичны, имеют 100% общих генов.

Дискордатные близнецы – у одного из близнецов отсутствует изучаемый признак.

3). Популяционно-статистический:

- Можно установить частоту встречающихся генотипов.

- Можно установить частоту встречающихся аллелей.

- Можно установить частоту носительства патологических генов в популяции.

4). Цитогенетический – изучение кариотипа человека под микроскопом.

- Можно подсчитать число хромосом.

- Размеры хромосом.

- Изменения хромосом.

- Структуру хромосом.

5). Дерматоглифический – изучение рисунка на коже. Вспомогательный метод. Диагноз не ставится.

- Дактилоскопия – на пальцах.

- Пальмоскопия – на ладонях.

- Лантоскопия – на стопах.

6). Генетика соматических клеток:

- Используется в культурных клетках тканей и органов.

- Определяют механизм действия определённых генов и формы их взаимодействия.

- Позволяет определить мутационное действие факторов среды.

7). Моделирование – теоретической основой является закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

Математическое – построение математических моделей проявления признаков.

Биологическое – моделирование проявления признаков на животных.

Генеалогический метод. Его цели, задачи. Этапы выполнения и их характеристика.

Генеалогический (метод изучения родословной) – изучение родословной человека. Используется врачами любой специальности.

Цель - проследить наследование признака в ряду поколений с указанием родственных отношений между членами родословной.

Задачи:

- Установить наследственный характер анализируемого признака.

- Определить тип и вариант наследования.

- Осуществить генотипическое и фенотипическое прогнозирование.

- Использовать метод в научных исследованиях.

Проводится в 3 этапа:

1)Сбор сведений о каждом члене родословной.

2)Графическое изображение родословной с помощью знаков, указывающих связи в родословной и наличие признаков у членов в родословной.

3)Анализ родословной:

+ Установить наследственный характер изучаемого признака.

+ Установить тип и вариант наследования.

Признаки аутосомно-доминантного типа наследования.

- Признак проявляется в равной степени, как у мужчин, так и у женщин.

- Имеются больные или носители данного гена во всех поколениях, т.е. передача признака происходит по «вертикали».

- Вероятность рождения детей с данным признаком в семье, где один больной гетерозиготен, а другой здоров – 50%

Исключения:

- Малая экспрессивность гена.

- Низкая пенетрантность.

- Наличие эпистатического гена.

Признаки аутосомно-рецессивного типа наследования.

- Малое количество больных в популяциях.

- В одинаковой степени болеют и мужчины и женщины.

- Признак проявляется не в каждом поколении.

- Родители больного как правило здоровы, но гетерозиготны.

- Вероятность рождения больных детей 25%.

-наследование признаков «по горизонтали»

Признаки наследования рецессивного гена, сцепленного с Х-хромосомой.

- Больные как правило мужчины. За редким исключением у гомозиготных женщин.

- Женщины являются гетерозиготными носителями этого гена.

- Наследование данного гена происходит через поколение по типу крест накрест

-Вероятность рождения больных детей, если их носитель гетерозиготная мать =50%, если носитель мужчина, то 50% потомков больны, но 100% девочки.

Признаки наследования доминантного гена, сцепленного с Х-хромосомой.

- В одинаковой степени болеют и мужчины и женщины.

- Вероятность рождения больных детей, если мать гетерозиготный носитель – 50%. Среди больных 50% мужчин и 50% женщин.

- Если носитель мужчина, то болеют 50% детей. Но все по полу женщины.

Признаки наследования гена, сцепленного с Y-хромосомой.

- Не имеет значения какой ген.

- Передаётся от отца к сыну.

- Вероятность проявления 50%.

- Все потомки, несущие ген – мужского рода.

Близнецовый метод, его значение. Конкордантные и дискордантные близнецы.

Близнецовый – изучение фенотипа и генотипа близнецов и степени влияния среды на развитие признака.

- Определяет степень влияния среды на развитие признака.

- Установить является ли данный признак фенокопией или генокопией.

- Исследовать особенность проявления признака в онтогенезе.

- Выявить особенности проявления признаков в различных генотипах.

Изучаются монозиготные и дизиготные близнецы. В исследованиях на близнецах используется коэффициент конкордантности (сходства).

Конкордатные близнецы – развиваются из одной оплодотворённой яйцеклетки. Генетически идентичны, имеют 100% общих генов.

Дискордатные близнецы – у одного из близнецов отсутствует изучаемый признак.

Популяционно-статистический, цитогенетический методы антропогенетики.

Популяционно-статистический:

- Можно установить частоту встречающихся генотипов.

- Можно установить частоту встречающихся аллелей.

- Можно установить частоту носительства патологических генов в популяции.

Цитогенетический –суть метода состоит в микроскопическом исследовании кариотипа человека. - Можно подсчитать число хромосом.

- Размеры хромосом.

- Изменения хромосом.

- Структуру хромосом.

Наиболее удачный объект – лейкоциты крови человека(их культивируют на специальных средах, а потом окрашивают ацеторсеин, что позволяет хорошо видеть хромосому.). Разновидностью этого метода – определение телец Бара

Дерматоглифический метод, его виды.

Дерматоглифический – изучение рисунка на коже. Вспомогательный метод. Диагноз не ставится.

- Дактилоскопия – на пальцах.

- Пальмоскопия – на ладонях.

- Лантоскопия – на стопах.

Можно узнать изучение рисунка кожного рельефа, кот может изменяться при патологических состояниях или особенности при патологическом состоянии.

Метод моделирования в антропогенетике, его виды. Их значение в медицине.

Моделирование – теоретической основой является закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

- Математическое – построение математических моделей проявления признаков.

- Биологическое – моделирование проявления признаков на животных.

Человек, как объект генетических исследований.

+ Минусы человека как объекта генетических исследований:

- Нельзя произвольно объединять брачными узами двух людей.

- Нельзя стандартизировать или произвольно менять условия жизни людей.

- У людей небольшое количество детей.

- Большое количество хромосом (создают большое количество генов, признаков, большая вариабельность признака).

- Статистика смертности не в полном объёме фиксирует причины смерти.

+ Плюсы человека как объекта генетических исследований:

- Большая численность человеческих популяций.

- Длительная, документальная история существования человечества.

- Хорошо изучена анатомия, физиология, биохимия человека. Любое отклонение от нормы замечается.

- Разработаны специальные методы наследственности и изменчивости.

- Разработаны математические методы изучения наследственности и изменчивости у человека.

Понятие о наследственных, врожденных и семейных болезнях. Примеры.

Наследственные болезни – это заболевания, причиной которых является нарушение генотипа (синдром Дауна, синдром Шерешевского – Тернера).

Врождённые болезни – болезни, которые проявляются после рождения. Порок сердца.

Семейные болезни – болезни, которыми болеют несколько членов семьи. Шизофрения, Дальтонизм.

Генные болезни, механизмы их возникновения. Примеры.

К указанным заболеваниям относятся патологические состояния, наследуемые в соответствии с законами Менделя. Генные болезни подразделяют на наслед­ственные нарушения ферментных систем, дефекты белков крови, дефекты структурных белков и генные болезни с невыясненным первичным биохимическим дефектом.

Энзимопатии. Изменение актив­ности фермента, либо снижение интенсивности его синтеза. Недостаточная активность фермента выявляется специальными иссле­дованиями.

1). Наследственные дефекты обмена углеводов (галактоземия)

2). Наследственные дефекты обмена липидов (сфинголипидозы).

3). Наследственные дефекты обмена аминокислот (фенилкетонурия).

4). Наследственные дефекты обмена витаминов (гомоцистинурия).

5). Наследственные дефекты обмена пуриновых и пиримидиновых оснований (синдром Леша- Найяна,).

6). Наследственные дефекты биосинтеза гормонов (адреногенитальный).

7). Наследственные дефекты ферментов эритроцитов.

Гемоглобинопатии. Выз­ваны первичным дефектом пептидных цепей гемоглобина и связан­ным с этим нарушением его свойств и функций (серповидно-клеточная анемия).

Коллагеновые болезни. Генетические дефекты биосинтеза и распада коллагена - важ­нейшего структурного компонента соединительной ткани. К этой группе относят болезнь Эллерса - Данлоса.

Наследственные болезни с невыясненным первичным биохимическим дефектом.

К этой группе принадлежит подавляющее большинство моногенных наследственных болезней.

1). Муковисцидозы - встречаются с частотой 1:2500 новорожденных. Наследуются по аутосомно-рецессивному типу. В основе патогенеза заболевания - наследственное поражение же­лезистых клеток организма.

2). Ахондротазия - это заболева­ние костной системы, при котором наблюдаются аномалии развития хрящевой ткани.

3). Мышечные дистрофии - заболевания, связанные с поражением поперечно-полосатых и гладких мышц. Различные формы характеризуются разным типом наследования.

Хромосомные болезни, механизмы их возникновения. Примеры.

Эта группа заболеваний обусловлена изменением структуры отдельных хромосом или их количества в кариотипе. Наблюдается дисбаланс наследственного материала, который ведёт к нарушению развития организма. Основную часть хромосомных болезней составляют анэуплоидии. Большинство из них касаются 21-й и 22-й хромосом и чаще обнаруживаются у мозаиков, имеющих одновременно клетки с нормальным и мугантным кариотипом. Достаточно редко обнаруживается моносомия по Х-хромосоме (синдром Шерешевского - Тернера). В отличие от моносомий трисомии описаны по большому числу аутосом. Структурные перестройки хромосом сопро­вождаются дисбалансом генетического материала. К настоящему времени описано около 100 синдромов, в основе которых лежат различные хромосомные аномалии. Хромосомные изменения чаще всего заносятся через гамету одного из родителей при опло­дотворении. При этом все клетки нового организма будут содержать аномальный хромосомный набор и для диагностики достаточно проанализировать кариотип. Если хромосомные нарушения возникают во время первых делений зиготы, то развивается мозаичный организм. Диагностика мозаичных форм хромосомных болезней отличается большей трудо­емкостью. Чаще родители человека с хромосомным заболеванием имеют нормальный кариотип, а появление больного потомства является результатом мутации, возникшей в одной из гамет. Вместе с тем описано немало семей, в которых наблюдается предрасположение, к нерасхож­дению хромосом. Фенотипическое проявление хромосомных мутаций характеризуется ранним поражением раз­личных систем органов. Задержка общего физи­ческого и умственного развития, отклонения в строении скелета. Хромосомные болезни характеризуются сочетанием многих врожден­ных пороков. Характерны многообразие и вариабель­ность фенотипических проявлений. Синдрома Дауна наблюдается в случае трисомии всего лишь по небольшому сегменту длинного плеча 21-й хромосомы. Кар­тина синдрома «кошачьего крика» развивается при утрате участка короткого плеча 5-й хромосомы. Неправильное расхождение хромосом лежит в основе лежит в основе наследственных заболеваний.