Некоторые менделирующие признаки у человека

Вопрос.Основные методы исследования генетики человека

Клинико-генеалогический методбыл введен в конце XIX века

Ф. Гальтоном. Он основан на построении родословных и прослеживании в

ряду поколений передачи определенного признака. Этапы генеалогического анализа:

1) сбор данных о всех родственниках обследуемого (анамнез);

2) построение родословной;

3) анализ родословной н выводы.

Сложность сбора анамнеза заключается в том, что пробанд должен хорошо знать, по возможности, большинство своих родственников и состояние их здоровья.

Метод позволяет установить:

1) является ли данный признак наследственным;

2) тип и характер наследования; 3)зитотность лиц родословной;

4) пенетрантность гена,

5) вероятность рождения ребенка с данной наследственной патологией.

Близнецовый методизучения генетики человека введен в меди­цинскую практику Ф. Гальтоном в 1876 т. Он позволяет определить роль ге­нотипа и среды в проявлении признаков.

Различают моно- и дизиготных близнецов. Монозиготные(однояйце­вые) близнецыразвиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки. Монозиготные близнецы имеют совершенно одинаковый генотип и, если они отли­чаются фенотипически, то это обусловлено воздействием факторов внешней среды.

Дизиготные(двуяйцевые) близнецы развиваются после оплодотворе­ния сперматозоидами нескольких одновременно созревших яйцеклеток. Близнецы будут иметь разный генотип и их фенотипические различия обу-словлены как генотипом, так и факторами внешней среды.

Монозиготные близнецы имеют большую степень сходства по при-знакам, которые определяются в основном генотипом. Например, монозиготные близнецы всегда однополы, у них одинаковые группы

одинаковый цвет глаз, однотипны дерматоглифические показатели на пальцах и ладонях и др. Эти фенотипические признаки и используются в качестве критериев диагностики зиготности близ­нецов.

Процент сходства группы близнецов по изучаемому признаку называ-тся конкордантностью, а процент различия - дискордантностью. Так как монозиготные близнецы имеют одинаковый генотип, то конкордантность их выше,чем удизиготных.

Для оценки роли наследственности и среды в развитии того или иного признака используют формулу Хольцингера:

КМБ% - КДБ% разделить на

100% - КДБ%

где Н - доля наследственности, КМБ% - конкордантность монозиготных близ-нецов, КДБ% - конкордантность дизиготных близнецов.

Цитогенетический метод основан на микроскопическом иссле­довании кариотипа. Этапы метода: 1) культивирование клеток человека (чаще лимфоцитов) на искусственных питательных средах; 2) стимуляция мито­зов фитогемагглютинином (ФГА); 3) добавление колхицина (разрушает нити веретена деления) для остановки митоза на стадии метафазы; 4) обработка клеток гипотоническим раствором, вследствие чего хромосомы рассыпаются и лежат свободно; 5) окрашивание хромосом; 6) изучение под микроскопом и фотографирование; 7) вырезание отдельных хромосом и построение идиограммы.

В 70-е годы были разработаны методы дифференциального окраши­вания хромосом человека, которые показали, что каждая пара хромосом име­ет специфический характер чередования неокрашенных, светло- и темно-окрашенных дисков (Парижская классификация). Метод позволяет выявлять геномные (например, болезнь Дауна) н хромосомные (например, синдром кошачьего крика) мутации. Хромосомные аберрации обозначают номером хромосомы, короткого или длинного плеча и избытком (+) или нехваткой (-) генетического материала.

Дерматоглифический метод

Дерматоглифический метод - изучение рельефа кожи на пальцах ладонях и подошвенных поверхностях ног. На ладонной поверхности кисти и на подошвенной поверхности стопы имеются тонкие эпидермальные гребни, которые образуют у сложные, правильные узоры. Различают: дактилоскопию — изучение узоров на подушечках пальцев, пальмоскопию — рисунки на ладонях, плантоскопию изучение рисунков подошвенной поверхности стопы.

Дактилоскоп ия.

В конце XIX в. Ф.Гальтон писал о трех основных типах узоров пальцевых рисунков: дуга, петля, завиток.самый простой рисунок, не имеет трирадиусов и состоит из гребней, пересекающих пальцевую подушечку поперек.                                                                                                            

. Трирадиусом (или дельтой) называется места или точка на ладонном рисунке,

где сходятся три различно направленные папиллярные линии

Петля-

, имеющий только одну дельту. Полузамкнутый узор, в

котором кожные гребешки, Начинаясь от одного края; идут к другому, но, не доходя

до него, возвращаются обратно, образуя петлю.   

Завиток - самый

сложный рисунок, имеющий две дельты. Замкнутый узор, в котором папиллярные

линии располагаются концентрически вокруг середины узора

Пальмоскопия

Ладонный рельеф очень сложный, в нем выделяют ряд полей, подушечек и ладонных линий. У основания II, III, IV и V пальцев находятся пальцевые трирадиусы — точки, где сходятся три разнонаправленных тока папиллярных линий. Их обозначают латинскими буквами а, Ь, с, d. Вблизи браслетной складки, отделяющей кисть от предплечья, по продольной линии, идущей от IV пальца, располагается главный (осевой) ладонный трирадиус t. Если провести линии от трирадиусов а и d к t, то образуется ладонный угол atd, в норме он не превышает 57° . В ряде случаев при наследственной патологии угол atd может меняться

15 вопрос.Цитогенетический метод основан на микроскопическом иссле­довании кариотипа. Этапы метода: 1) культивирование клеток человека (чаще лимфоцитов) на искусственных питательных средах; 2) стимуляция мито­зов фитогемагглютинином (ФГА); 3) добавление колхицина (разрушает нити веретена деления) для остановки митоза на стадии метафазы; 4) обработка клеток гипотоническим раствором, вследствие чего хромосомы рассыпаются и лежат свободно; 5) окрашивание хромосом; 6) изучение под микроскопом и фотографирование; 7) вырезание отдельных хромосом и построение идиограммы.

В 70-е годы были разработаны методы дифференциального окраши­вания хромосом человека, которые показали, что каждая пара хромосом име­ет специфический характер чередования неокрашенных, светло- и темно-окрашенных дисков (Парижская классификация). Метод позволяет выявлять геномные (например, болезнь Дауна) н хромосомные (например, синдром кошачьего крика) мутации. Хромосомные аберрации обозначают номером хромосомы, короткого или длинного плеча и избытком (+) или нехваткой (-) генетического материала.

Основы существующей унифицированной классификации хромосом были заложены в 1960 году в Денвере. В основу классификации положены различия в длине хромосом и расположении центромеры. На основании комбинации этих двух основных признаков хромосомы сгруппированы в 7 групп,

Группа А включает хромосомы 1, 2, 3, причем хромосомы 1 и 3 - метацентрики (центромерный индекс первой хромосомы равен 0,48-0,49, третьей - 0,45-0,46), а хромосома 2 - самый большой субметацентрик (с центромерным индексом 0,38-0,40).
Группа В состоит из двух хромосом - 4 и 5. Это большие субметацентрические хромосомы с центромерным индексом от 0,24 до 0,30.

Группа С включает семь аутосом (с 6 по 12) и половую Х-хромосому. Это метацентрические и субметацентрические хромосомы среднего размера (0,28-0,43).
Группа D включает три акроцентрические хромосомы среднего размера: 13, 14 и 15. Их центромерный индекс не превышает 0,15 и является наименьшим в кариотипе человека. Для хромосом этой группы характерна значительная межиндивидуальная вариабельность и наличие спутников на коротких плечах. Длина проксимальных участков коротких плеч и спутничных нитей варьирует.

Группа Е также включает три хромосомы — с 16 по 18. Это относительно короткие метацентрики и субметацентрики, с центромерным индексом 0,26-0,40.
Группа F состоит из двух небольших метацентрических хромосом (19 и 20) с центромерным индексом 0,36-0,46.

Группа С состоит из двух аутосом (21 и 22) и Y-хромосомы. Эти хромосомы имеют небольшой размер и относятся к акроцентрическим с центромерным индексом в пределах 0,13-0,33. Для аутосом этой группы характерно наличие спутников на коротких плечах.

Кариотип человека— диплоидный хромосомный набор человека, представляющий собой совокупность морфологически обособленных хромосом, внесённых родителями при оплодотворении.

Хромосомы набора генетически неравноценны: каждая хромосома содержит группу разных генов. Все хромосомы в кариотипе человека делятся на аутосомы и половые хромосомы. В кариотипе человека 44 аутосомы (двойной набор) - 22 пары гомологичных хромосом и одна пара половых хромосом — XX у женщин и ХУ у мужчин.

Построение идиограммы. Идиограмма  это систематизированный кариотип. в котором хромосомы располагаются по мере убывания их величины . Составление идиограмм. как и сам термин*, предложены советским ученым С.Г. Навашиным.

в 70 годы прошлого века были разработаны методы дифференциального

окрашивания хромосом человека, которые показали, что каждая пара хромосом

имеет свой специфический характер чередования неокрашенных, светло- и

темноокрашенных дисков (Парижская классификация). Под дифференциальной

окрашиваемостыо хромосом понимают их способность к избирательному

окрашиванию по длине без прижизненной модификации какими-либо

воздействиями. Метод позволяет выявлять геномные (например, болезнь

Дауна) и хромосомные (например, синдром кошачьего крика) мутации. Короткое плечо хромосом обозначаю латинской буквой р, а длинное - q.

Каждое плечо хромосомы разделяют на районы, нумеруемые по порядку от

центромеры к теломере. В некоторых коротких плечах выделяют один такой район, а в других (длинных) - до четырех. Полосы внутри районов нумеруется по порядку от центромеры.

Локализация генов не всегда известна до полосы. Так, расположение гена прогрессивной двусторонней

хориоретинальной атрофии обозначают 6q, что означает локализацию его в

длинном плече шестой хромосомы.

Дифференциальное   окрашивание   хромосом  обеспечивается

воздействием на фиксированные хромосомы некоторых солевых растворов со

строго заданным значением рН и определенным температурным режимом и с

последующей окраской флюоресцирующими (Q-окраска) или основными

красителями типа раствора Гимзы (G- и С-окраска). При этом выявляется

структурная дифференцировка хромосом по длине, выражающаяся в виде

чередования эу- и гетерохроматических районов (темные и светлые полосы). Протяженность этих участков специфична для каждой хромосомы, соответствующего плеча и района. Каждая хромосома имеет свой рисунок исчерченности. При дифференциальной окраске метафазных хромосом в кариотипе можно оценить около 200-400 участков. Помимо указанных способов окраски хромосом, применяются и другие специфические методы, «вторые позволяют избирательно окрашивать определенные типы сегментов хромосом. На основе такой специальной дифференциальной окраски основана1971 г. Парижская классификация хромосом.