У мужчины произошла соматическая мутация — транслокация 21 хромосомы на 15 (робертсоновская транслокация). Клетки с какими кариотипами могут быть обнаружены у него При исследовании.

При транслокации 21 хромосомы на 15 количество половых хромосом не меняется, Кариотип 46, XY

 

Билет 20.

Посттранскрипционные процессы. Процессинг мРНК. Альтернативный сплайсинг первичных транскриптов мРНК и изменение стабильности РНК - основные способы посттранскрипционной регуляции.

У прокариот структурные Гены в основном содержат только кодирующие аминокислоты полинуклеотидные последовательности. В связи с чем, подавляющее большинство мРНК прокариот используется в биосинтезе белка в том виде, какой они имеют непосредственно по завершении транскрипции.

Первичные транскрипты РНК эукариот будут содержать интроны и экзоны. Постранскрипционные модификации м РНК включает кэпирование, полиаденилирование, сплайсинг, в ходе которых образуются зрелые РНК. Посттранскрипционные процессы эукариот осуществляются в ядре.

Кэпирование - присоединение на 5'-конце незрелой мРНК связью 5'-5' метилгуанозинтрифосфата. Кэп необходим для осуществления сплайсинга и последующего транспортирования мРНК в цитоплазму, а также для узнавания мРНК малой субъединицей рибосомы.

После завершения транскрипции на 3'-конце транскрипта присоединяется ПолиА-последовательность, состоящая из 100-200 остатков адениловой кислоты. Наличие полиА последовательности на 3'-конце облегчает выход мРНК из ядра и замедляет её гидролиз в цитоплазме

 

Сплайсинг включает вырезание из молекулы незрелой мРНК нитроновых и сшивание между собой экзоны. Сплайсинг происходит в ядре, в цитоплазму поступает уже зрелая мРНК

Основные способы постранскрипционной регуляции -альтернативный сплайсинг и изменение стабильности РНК

Альтернативный сплайсинг. В ходе сплацсинга экзоны первичного РНК-транскрипта могут, объединяются в различных комбинациях, что образует разные формы зрелой мРНК. С помощью альтернативного сплайсинга один ген может экспрессировать несколько мРНК, которые кодируют белки с отличающимися аминокислотными последовательностями.

Регулирующим эффектом в может также являться скорость разрушения мРНК

Время полудили мРНК в клетках прокариот всего несколько минут. Эта особенность позволяет бактериям быстро изменять спектр синтезируемых белков как реакцию на колебания факторов среды обитания. У многочисленных эукариот короткодивущими обычно бывают мРНК регуляторных белков. Это позволяет клеткам при изменении каких то параметров быстро реагировать изменением синтеза необходимых белков. РНК тканеспецифичных белков обычно более стабильны. Ферментативный распад мРНК у эукариот начинается с 3'-полиА-конца. Разрушение полиА конца запускает действие ферментов, которые удаляют кэп на 5-конце. Когда Шапочка удалена, ферменты быстро разрушают молекулу мРНК.

Геном. Генотип. Генный баланс. Особенности инактивации Х-хромосомы у млекопитающих. Тельце Барра. Диагностическое значение исследования Х-полового хроматина. Геном - это набор генов в ДНК человека.

Генотип - совокупность всех генов одного организма.

Генетическая система организма(геном, генотип) характеризуется гармоничным взаимодействием всех генов, входящих в его состав. Такое взаимодействие называется генным балансом. Каждый из представленных генов присутствует в генотипе в определенном количестве аллеей - дозе. Сбалансированное взаимодействие генов обеспечивает нормальное развитие организма. Большинство структурных и регуляторных в диплоидный клетке представлено двумя аллелями, располагающимися в идентичных локусах гомологичный хромосом, т е их доза равно двум.

Основное генетическое различие между полами заключается в наличии разного числа Х-хромосом - одна Х-хромосома у самцов и две у самок. Для того чтобы компенсировать лишнюю дозу гена, у самок происходит инактивация Х-хромосомы. Она конденсируется, переходя в неактивное состояние, превращаясь в тельце Барра. Процесс инактивации Х-хромосомы называется дозовой компенсацией. Половой хроматин в норме наблюдается лишь у женщин, у мужчин он отсутствует или определяется в единичных ядрах. Исследование полового хроматина имеет большое диагностические значение, прежде всего при нерасхождениях половых хромосом в процессе спермато- или овогенеза, и формируются мутации.

В эмбриогенезе при формировании глаза был нарушен контакт между глазным бокалом и кожной эктодермой. К каким последствиям это приведет?

Классическим примером индуктивного значения глазного бокала является развитие хрусталика. Хрусталик развивается из участка эктодермы, который входит в контакт с глазным бокалом в течение нейруляции. Контакт между этой эктодермой и глазным бокалом приводит к уплотнению части эктодермы с последующей дифференциацией в хрусталик.

 

Афакия - отсутствие хрусталика, редкий порок. Первичная, или истинная, афакия - нарушение дифференцировки эктодермы в хрусталик, при этом хрусталик ие развивается

4. Какие гельминтозы являются природно-очаговыми заболеваниями?Природно очаговые гельминтозы-Г., существующий на определенной территории неограниченно долгое время в связи с циркуляцией возбудителя среди диких животных.
описторхоз

трихинеллез

эхинококкоз

дифиллоботриоз

филяриатозы

дракункулез

Экзаменационный билет № 21

Примеры генных болезней человека с аутосмно-доминатным и аутосомно-рецессивным типами наследования. Особенности родословных.

Аутосомным называется наследование генов, расположенных в аутосомах (аутосома – неполовая хромосома). Аутосомные гены представлены у всех особей вида в двойном наборе. При этом организм получает эти гены по одному от каждого из родителей. Следовательно, при аутосомном наследовании оба родителя в равной степени передают ген детям. Потомки мужского и женского пола наследуют ген одинаково часто.

Аутосомное наследование – это один из типов моногенного наследования.

(Справка: Генные болезни возникают из-за мутаций структурных генов. Они обусловлены нарушением синтеза и функционирования генных продуктов (1-2 из 1000 новорожденных).
Моногенным называется тип наследования признака, если он зависит от действия и взаимодействия одной пары аллельных генов (без учёта влияния других генов). Наследование моногенных болезней можно определить при изучении родословной. Моногенные болезни бывают аутосомно-доминантными, аутосомно-рецессивными и сцепленными с Х-хромосомой).

По характеру наследования аутосомные моногенные болезни бывают доминантными и рецессивными.

Аутосомно-доминантный тип наследования («вертикальное» наследование):

1. Признак наблюдается в каждом поколении, т.е. прослеживается в родословной по вертикали (кроме случаев новой мутации). Мутантный ген, связанный с аутосомой, проявляет своё действие как в гомозиготном, так и гетерозиготном состоянии.

2. Риск рождения больного ребёнка, при одном больном родителе, составляет 50%.

3. Здоровые родители имеют здоровых потомков.

4. У больного один из родителей болен, кроме случаев новой мутации.

5. Оба пола поражаются с одинаковой частотой.

К заболеваниям с аутосомно-доминантным типом наследования относятся болезнь Гентингтона, семейная гиперхолистеринэмия, ахондроплазия, нейрофиброматоз, синдром Марфана и др.

 

Аутосомно-рецессивный тип наследования («горизонтальное» наследование):

1. Передача в ряду поколений рецессивного аллеля характеризуется тем, что даже при достаточном числе потомков признак проявляется в пропусками поколений (наследование «по горизонтали»).

2. При браке двух гетерозиготных носителей рецессивного аллеля в среднем 50% детей фенотипически могут быть здоровы, но являются носителями.

3. 25% детей получают мутантный рецессивный ген от обоих родителей и будут иметь рецессивное заболевание.

4. 25% будут здоровы фенотипически и генотипически.

5. Мужчины и женщины поражаются с одинаковой частотой.

6. У больного родителя не могут быть здоровые дети.

7. В случае кровно-родственных браков между родителями пробанда наблюдается увеличение числа больных в родословной.

К заболеваниям с аутосомно-рецессивным типом наследования относятся галактоземия, муковисцидоз, фенилкетонурия, талассемия, болезнь Вильсона – Коновалова, болезнь Тея-Сакса и др.

 

Паразитизм в типе Простейшие. Адаптации к паразитическому образу жизни, особенности жизненных циклов, пути заражения и профилактика заболеваний, вызываемых простейшими, паразитирующими в полых органах человека.

К типу Простейшие (Protozoa) относятся животные, состоящие из одной клетки. Помимо органоидов общего назначения, присущих всем эукариотическим клеткам, они имеют органеллы, выполняющие функции целых органов, например: сократительные и пищеварительные вакуоли, цистосом (клеточный рот), цитофаринкс (клеточная глотка), а также органоиды передвижения (жгутики, ложноножки, реснички). Размножаются простейшие как бесполым (на основе митоза), так и половым путём. Для многих из них характерен сложный половой процесс.

Активно паразитирующая форма простейших называется трофозоит. Попадая в неблагоприятные условия (выход во внешнюю среду, специфическая терапия и т.п.), трофозоит превращается в покрытую плотной оболочкой цисту, в которой резко снижены все метаболические процессы.

В организме человека паразитируют представители классов Саркодовые (Sarcodina), Инфузории (Infusoria), Жгутиковые (Phlagellata), Споровики (Sporozoa) и представители надкласса Сумчатые грибы (Ascomycota). Заболевания, вызываемые простейшими, называются протозойными. Среди Protozoa помимо возбудителей заболеваний человека встречаются также комменсалы и условно патогенные формы.

Простейших, обитающих в полых органах человека, можно разделить на паразитирующих в:

1. лёгких – пневмоцистис (Pneumocystis carinii) - надкласс Сумчатые грибы;

2. мочеполовых путях – влагалищная трихомонада (Trichomonas vaginalis) - класс Жгутиковые;

3. кишечнике – лямблия кишечная (Lamblia (=Giardia) intestinalis) - класс Жгутиковые, дизентерийная амёба (Entamoeba histolytica) - класс Саркодовые, балантидий кишечный (Balantidium coli) - класс Инфузории.

Заражение пневмоцистисом происходит респираторным (воздушно-капельным) путём. Инвазионной формой являются споры и зрелые цисты. В мокроте и бронхиальных смывах обнаруживаются мелкие одноядерные трофозоиты и споры.
Pneumocystis carinii относится к своеобразной группе паразитов, не имеющих полового процесса. Является возбудителем пневмоцистоза. Паразит обитает в альвеолах человека и многих млекопитающих. Человек заражается воздушно-капельным путём, вдыхая клетки пневмоцистиса. В лёгких паразиты располагаются на альвеолярном эпителии, прикрепляясь к нему псевдоподиями. Здесь они размножаются простым делением, увеличиваются в размерах, образуют толстую оболочку и делятся обычно несколько раз, образуя споры. При разрыве оболочки споры паразитов выходят из неё, и начинается следующий цикл размножения в данном организме или в другом хозяине, в случае попадания к нему при вдыхании.

Заражение влагалищной трихомонадой происходит контактным путём. Поскольку трихомонада не образует цист, инвазионной является вегетативная форма. Мочеполовой трихомоноз диагностируется при обнаружении в выделениях из мочеполовых путей вегетативных форм паразита.
Trichomonas vaginalis – возбудитель трихомоноза. Цист не образует. Обитает у женщин во влагалище и в шейке матки, у мужчин – в мочеиспускательном канале, мочевом пузыре и предстательной железе. Профилактика – соблюдение правил личной гигиены при половых контактах.

Для дизентерийной амёбы (человек заражается, проглатывая цисты паразита с водой или пищевыми продуктами, загрязнёнными замлёй), лямблии (заражение через проглатывание цист) и балантидия характерен геооральный путь заражения инцистированной формой и паразитирование вегетативной формы, которая при диагностике обнаруживается в содержимом дуоденального зондирования и в фекалиях. При этом обнаружение цист в фекалиях для постановки диагнозов амёбиаз и балантидиаз недостаточно, т.к. возможно цистоносительство.
Личная профилактика - соблюдение правил гигиены питания. Общественная – санитарное благоустройство туалетов, предприятий общественного питания (а для балантидиаза – ещё и борьба с грызунами и обеспечение гигиенического содержания свиней).

 

Примеры филэмбриогенезов и врожденных пороков развития кровеносной системы у человека.

Филэмбриогенезы – изменения эмбрионального развития, имеющие адаптивное значение у взрослых форм и лежащие в основе дальнейших эволюционных преобразований. Важно понимать, что филэмбриогенез – это изменение развития одной и той же закладки, происходящее в эмбриогенезе таксонов животных одной филогенетической группы.

В отличие от филэмбриогенезов пороки развития – это отклонения от программы развития, которые снижают жизнеспособность организма.

Примеры филэмбриогенезов кровеносной системы у человека:

1. Анаболия (надставка): возникает после того, как орган практически завершил своё развитие, и выражается в добавлении дополнительных стадий, изменяющих конечный результат. Пример: окончательное перераспределение кровеносных сосудов в организме млекопитающих, в том числе человека.

2. Девиация – уклонение, возникающее в процессе морфогенеза органа. Пример: развитие сердца в онтогенезе млекопитающих, у которых оно рекапитулирует стадию трубки, двухкамерное и трёхкамерное строение, но стадия формирования неполной перегородки, характерной для пресмыкающихся, вытесняется развитием перегородки, построенной и расположенной иначе и характерной только для млекопитающих.

Примеры врождённых пороков развития кровеносной системы у человека (предпосылки, наверное, не нужно описывать подробно):

1. Двухкамерное сердце и шейная эктопия сердца;
филогенетическая предпосылка – в филогенезе двухкамерное сердце, расположенное в окологлоточной области, встречается у рыб
онтогенетическая предпосылка – у эмбриона человека двухкамерное сердце располагается в шейной области, затем закладка сердца мигрирует в грудную полость

2. Дефект межпредсердной перегородки («овальное окно»);
ф.п. – встречается у амфибий
о.п. – рекапитуляция, нарушение механизма дифференцировки клеток

3. Дефект межжелудочковой перегородки;
ф.п. – встречается у рептилий
о.п. – нарушение механизма клеточной дифференцировки

4. Неразделённый аортальный клапан;
ф.п. – встречается у амфибий
о.п. – рекапитуляция, нарушение механизма дифференцировки клеток

5. Транспозиция сосудов, отходящих от сердца;
о.п. – рекапитуляция

6. Сужение аортального или лёгочного ствола;
ф.п. – встречается у амфибий
о.п. – рекапитуляция

7. Персистирование артериального (боталлова) протока;
ф.п. – встречается у низших (хвостатых) рептилий
о.п. – рекапитуляция + нарушение редукции на основе апоптоза

8. Развитие «аортального кольца» (наличие обеих дух аорты);
ф.п. – встречается у рептилий
о.п. – рекапитуляция + нарушение редукции

9. Развитие правой дуги аорты и правого корня спинной аорты вместо левого.
ф.п. – встречается у рептилий
о.п. – редукция левой дуги аорты, нарушение механизма клеточной дифференцировки