Методы медицинской генетики (стр. 1 из 2)
Контрольная работа
по предмету:
Психогенетика
на тему
Методы медицинской генетики
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Генеалогический метод составления родословных
2. Дерматоглифика
3. Биохимический метод
4. Популяционно–статистический метод
5. Близнецовый метод
6. Цитогенетический метод
Заключение
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Требования к чистоте и качеству экспериментов на живых организмах все время возрастают, так как результаты экстраполируются на человека. Ошибка здесь недопустима.
Так, например, в конце 1970-х гг. биохимики синтезировали снотворный препарат талидомид. Препарат изучали на грызунах, и т.к. побочных эффектов обнаружено не было, выпустили снотворное в производство. По миру родилось 20 тыс. детей-уродов с отсутствием конечностей. Оказалось, что у грызунов есть фермент, нейтрализующий отрицательное воздействие препарата, а у приматов такого фермента нет.
Причины, по которым человек не должен использоваться в качестве объекта генетических исследований:
1. Человек обладает сознанием, поэтому скрещивать его с «желательной» особью не допустимо.
2. Малочисленность потомства.
3. Очень медленная смена поколений.
4. Менять условия внешней среды запрещено.
5. У человека слишком много хромосом.
В 1988г четырнадцать стран объединились по международной программе, которая называется «Геном человека». Предполагалось, что к 2006г все гены человека будут расшифрованы (локус + функция).
В качестве объектов генетических исследований используются три группы живых организмов:
1. растительные или ботанические (теплицы, плодоносящие сады, опытные участки);
2. животные или зоологические. Требования к зоологическим объектам: - небольшие размеры;
- неприхотливость разведения;
- недорогое содержание;
- высокая жизнеспособность;
- высокая плодовитость;
- наряду с четкими видовыми признаками должно быть множество мутантных линий;
- малое число хромосом.
3. микроорганизмы (бактерии и вирусы). Главные условия – стерильность и безопасность.
Самый знаменитый объект генетических исследований – плодовая мушка дрозофила. Исследования проводятся с 1902г.
1. ГЕНЕАЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД СОСТАВЛЕНИЯ РОДОСЛОВНЫХ
Первые родословные составлялись с целью показать социальное положение человека. В 1865г Гальтон стал изучать родословные с целью ответа на вопрос – почему во многих профессиях встречаются династии. Изучал механизмы передачи гениальных, интеллектуальных, творческих способностей человека. В настоящее время генеалогический метод используется на базе центров медико-генетического консультирования.
Метод позволяет установить:
1.Является ли патология наследственной или приобретенной;
2.Позволяет установить тип или характер наследования
а) аутосомно-доминантный характер – патологии будут встречаться в каждом поколении у большинства членов семьи.
б) аутосомно-рецессивный характер – патологии будут встречаться не в каждом поколении и лишь у отдельно взятых лиц.
в) сцепленное с полом – передается через У- или Х-хромосому (более 150 заболеваний).
3. Генотипы;
4. Сделать вывод о степени риска наследования патологий
Правила составления родословных
1. Сбор информации о состоянии здоровья членов семьи и регистрация данных.
2. Составление родословной:
○ – женский пол
□ – мужской пол
◊ - пол не установлен
● – больной человек
ძ - аборт
⊙ - здоровое носительство
- - мертворождение
Å - умерший член
^ - законный брак
-- - внебрачная связь
D - выкидыш
= - близкородственный брак
- монозиготные близнецы  |
-дизиготные близнецыКаждому поколению отводится одна горизонтальная строка, поколения нумеруются сверху вниз римскими цифрами. Арабскими цифрами обозначается порядок рождения детей. Слева – старшие по возрасту дети.
Лицо, для которого строится родословная, называется пробанд.
Степень проявления признака фенотипически - экспрессивность.
Пенетрантность – процент проявления патологий. Обусловлен комплексным влиянием внешней среды.
Как правило, человек узнает информацию о своих близких родственниках по нескольким каналам: письменная, устная информация, генетический анализ, дактилоскопия. Два индивидуума в популяции могут считаться близкими родственниками, если имеют общих предков не далее, как в третьем поколении, т.е. обязательно нужно иметь информацию о родителях, дедушках, прадедушках. Близкородственными браками считаются браки между двоюродными и троюродными членами семьи. Кровные браки – браки между родителями и детьми, родными братом и сестрой. Коэффициент инбридинга показывает вероятность наличия общих генов у двух родственников.
КИ = 1 * (0,5)n
где n – генерационное расстояние, т.е. сумма шагов по родословной от одного родственника вверх до общих предков, а затем вниз по родословной до второго родственника.
Коэффициент инбридинга может иметь практическое значение в плане наследования имущества богатого родственника, если он не оставил завещания. Или, например, известно, что прабабушки А.С. Пушкина и Л.Н. Толстого были родными сестрами. Не они ли передали свои гениальные гены, которые сделали правнуков писателями? При подсчете коэффициента инбридинга, получаем:
КИ = 2 * (0,5)8 = 1/128
Таким образом, видно, что вероятность наличия общих генов у Пушкина и Толстого ничтожно мала.
Близкородственные браки. Гены в изолятах
Причины изоляции человеческих популяций
1. Географическая. Генетически предаваемые заболевания: глухонемота, альбинизм, шизофрения, олигофрения, ахроматопсия.
2. Этническая. В Панаме есть изолированная популяция, где возник альбинизм. Раньше альбиносам было запрещено вступать в брак и иметь детей, но сейчас почти в каждой семье есть альбиносы. Жители популяции получили название «Дети луны».
3. Религиозная. В США насчитывается 8 тыс. человек, которые входят в секту меннонитов – очень маленькие карлики с лишними пальцами.
Крупномасштабные исследования свидетельствуют, что близкородственные браки приводят к повышению патологии у потомства в несколько раз – это так называемая инбредная депрессия, т.е. снижение большинства иммунных показателей, невысокая плодовитость, укороченный жизненный цикл и патологии.
| Страны | % больных детей в неродственных браках | % больных детей в близкородственных браках |
| Япония | 1,0 | 1,7 |
| Франция | 3,5 | 12,8 |
| Швеция | 4,0 | 16,0 |
| США | 9,8 | 16,2 |
Клинические проявления болезни могут значительно варьировать в зависимости от экспрессивности и пенетрантности генов.
Экспрессивность – степень фенотипической выраженности мутантного гена. Например, у 100 человек с одинаковым геном – носителем глухонемоты, степень глухоты разная.
Пенетрантность – частота проявления гена среди его носителей. Например, отосклероз. А – патология, а – норма. При генотипе АА – почти абсолютная глухота. Пенетрантность = 30%, т.е. на сто человек с генотипом Аа, отосклероз проявится у 30, остальные будут нормальными.
Пределы варьирования пенетрантности и экспрессивности от 0 до 100%. Если признак обладает 100% пенетрантностью и 100% экспрессивностью, то у всех лиц патология проявиться фенотипически и максимально. Экспрессивность и пенетрантность сильно зависят от условий внешней среды, если только они не 100%.
2. ДЕРМАТОГЛИФИКА
Дактилоскопия – изучение узоров пальцев кисти
Генетики изучают узоры папиллярных линий, представляющие собой выросты эпидермисы кожи, с 1926г. Закладка папиллярных линий происходит в 3 – 4 месяца внутриутробной жизни и в течение жизни не меняется.
Когда в генетическом аппарате происходит «поломка», в первую очередь искажается, уклоняется от нормы рисунок папиллярных линий. В 1926г это было показано на лицах с синдромом Дауна. В настоящее время список генетических заболеваний, отражающихся на кончиках пальцев, очень длинный. Например, синдром Дауна (21 хромосомная пара), синдром Патуа (13, 14 ,15 пары), синдром Эдвардса (18 пара), неврофиброматоз и др.
Есть заболевания, которые проявляются фенотипически лишь в возрасте 12–13 лет или даже 20–45 лет. Есть патологии, вызванные факторами внешней среды, но по клиническим симптомам совпадающие с наследственными. Например, мозжечковая атаксия, фенотипически проявляющаяся в возрасте 20–45 лет (снижение тонуса мышц, особенно нижних конечностей, нарушение координации движений, падение интеллекта, зрения) соответствует вилюйскому энцефалиту, причиной которого является укус клеща.
Дактилоскопия позволяет установить возраст, половую принадлежность, расу, степень родства, предрасположенность к наследственным патологиям, физические задатки и др.
Выделяют три основных типа папиллярных узоров:
1. Завиток (W)
2. Петля (L). Различают правосторонние петли, левосторонние, двойные и переход от петли к завитку.
3. Дуга (А). Различают высокие шатровые и простые плоские.