Az iker módszer lehetővé teszi a genetika létrehozását. Az emberi genetika módszerei

Genealógiai módszer

Az ember genetikai hajlamainak öröklődési formái és megnyilvánulási formái nagyon változatosak, és speciális elemzési módszerekre van szükség a különbségtételhez, elsősorban F. F. Galton által javasolt genealógiai módszerrel.

A genealógiai módszer vagy a törzskönyv tanulmányozása a család vagy a nemzetség sajátosságainak nyomon követését teszi lehetővé, jelezve a családtagok közötti rokonság típusát. Az orvosi genetikában ezt a módszert általában klinikai és genealógiai módszernek nevezik, mivel a klinikai vizsgálati technikák alkalmazásával a patológiás jelek megfigyeléséről van szó. A genealógiai módszer az emberi genetika legmegfelelőbb módszereire utal. Ezt széles körben használják az elméleti és gyakorlati problémák megoldására:

1) a tulajdonság örökletes jellegének megállapítása, \\ t

2) a genotípus öröklési és penetranziós típusának meghatározásában, \\ t

3) a génkötés és a kromoszóma feltérképezése, \\ t

4) a mutációs folyamat intenzitásának vizsgálatakor, \\ t

5) a gének kölcsönhatásának mechanizmusainak megfejtése, \\ t

6) orvosi és genetikai tanácsadással.

A genealógiai módszer lényege a rokonság tisztázása és a tulajdonságok nyomon követése a közeli és messze közvetlen és közvetett rokonok között. Technikailag két szakaszból áll: a törzskönyvek összeállításából és a genealógiai elemzésből.

Törzskönyv összeállítása

A családról szóló információgyűjtés a próbával kezdődik, amely az a személy, aki először jött a kutató figyelmébe.

Egy szülői pár gyermekei (testvérek) testvérek. A szűk értelemben vett családot vagy egy nukleáris családot szülőpárnak és gyermekeiknek nevezik. A „rokon” kifejezés jobban említi a vérrokonok szélesebb körét. Minél több generáció vesz részt a törzskönyvben, így sokkal kiterjedtebb. Ez a kapott információk pontatlanságát és következésképpen a törzskönyv egészének pontatlanságát vonja maga után. Gyakran az emberek nem is ismerik az unokatestvéreik és nővéreik számát, nem is beszélve néhány jelükről és gyermekeikről.

Az érthetőség érdekében készítsünk egy grafikus képet a törzskönyvről. Ehhez általában szokásos karaktereket használnak. Ha a törzskönyvben szereplő karakterek sokak, akkor a karaktereken belül betű- vagy vonalkülönbségeket vehet igénybe. A törzskönyvet szükségszerűen az ábrán látható jelölés leírja - egy legenda, amely kizárja a félreértelmezések lehetőségét.

Genealógiai elemzés

A genealógiai elemzés célja a genetikai minták kialakítása.

1. szakasz - a tulajdonság öröklődő természetének megteremtése. Ha a törzskönyvben egy és ugyanaz a jel van többször, akkor az öröklődő természetére gondolhat. Először azonban ki kell zárnunk az esetek exogén felhalmozódásának lehetőségét a családban vagy a génekben. Például, ha ugyanazt a kórokozót befolyásoló tényező minden nő terhessége alatt következett be, akkor több gyermeke is lehetne ugyanazokkal az anomáliákkal. Vagy néhány tényező számos családtagra hatott, összehasonlítani kell a hasonló külső tényezők hatását. A genealógiai módszer segítségével minden örökletes betegséget leírtak.

2. szakasz - a gén örökségének és penetranciájának meghatározása. E célból a genetikai elemzés és a törzskönyvből származó adatok feldolgozására szolgáló statisztikai módszerek elveit alkalmazzák.

3. szakasz - a kapcsolati csoportok és a kromoszóma-térképezés meghatározása, a közelmúltig csak a genealógiai módszer alapján. Ismerje meg a kapcsolódó jeleket és az átkelés folyamatát. Ezt elősegíti a kidolgozott matematikai módszerek.

4. szakasz - a mutációs folyamat tanulmányozása. Három irányban használják: a mutáció mechanizmusainak tanulmányozásában, a mutációs folyamat intenzitásának és a mutációkat okozó tényezőknek a vizsgálatában. A genealógiai módszert különösen széles körben alkalmazzák a spontán mutációk tanulmányozásában, amikor meg kell különböztetni a „családi” eredetű „sporadikus” eseteket.

5. szakasz - A klinikai genetikában a gének kölcsönhatásának elemzését S. N. Davididenkov (1934, 1947) végezte az idegrendszeri betegségek polimorfizmusának elemzésére.

A 6. szakasz - az előrejelzés elkészítéséhez szükséges orvosi-genetikai tanácsadásban nem végezhető el a genealógiai módszer nélkül. Megtudják a szülők homo- vagy heterozigóta-ságát, és figyelembe veszik annak a valószínűségét, hogy bizonyos jelekkel rendelkeznek a gyermekek.

Twin vizsgálati módszer

Az ikrek tanulmányozása - az emberi genetika egyik fő módszere. Ugyanazok az ikrek vannak, amelyek egyetlen spermium sejt által megtermékenyített egyetlen tojásból származnak. Ezek a zigóták két genetikailag azonos egymással és mindig azonos nemű embrióval való elválasztása miatt keletkeznek.

A testvér ikrek a különböző sperma által megtermékenyített különböző tojásokból származnak. Genetikailag ugyanazok a szülők testvéreként különböznek egymástól.

Az iker módszer használatával tanulmányozható:

1) Az öröklés és a környezet szerepe a szervezet élettani és kóros jellemzőinek kialakulásában. Különösen az egyes betegségek örökletes átviteléről szóló tanulmány. Az örökletes betegségeket okozó gének expresszivitásának és penetranciájának tanulmányozása.

2) A külső környezet hatását fokozó vagy gyengítő tényezők.

3) A jellemzők és funkciók korrelációja.

Különösen fontos az iker módszer szerepe a "genotípus és a környezet" problémájának tanulmányozásában.

Általában három ikercsoportot hasonlítanak össze: DB ugyanazon körülmények között, OB azonos körülmények között, OB különböző körülmények között.

Az ikrek tanulmányozása során határozzuk meg az egyes jelek gyakoriságát, egybeesésének mértékét (egyezőségét).

Az öröklődés egy adott vonás eredetében betöltött szerepének tanulmányozása során a számítást K. Holzinger képletének megfelelően végzik.

Öröklési együttható - N

H \u003d% hasonlóság OB -% hasonlóság RB

Az RB 100% -os hasonlósága

Ha H \u003d 1, a populáció minden variabilitása az öröklődésnek köszönhető.

Ha H \u003d 0, az összes variabilitást a környezeti tényezők okozzák. A környezet hatását a következő képlettel fejezzük ki:

ahol H az öröklési együttható. Például a monozigóta (azonos) ikrek összessége 3%.

Ezután H \u003d 67-3 \u003d 64 \u003d 0,7 vagy 70%. C \u003d 100 - 70 \u003d 30%

Tehát ez a funkció 70% -os az öröklődés, és 30% a környezeti tényezők hatása miatt.

Egy másik példa. Vércsoportok az ABO rendszerben OB \u003d 100%, azaz teljes mértékben függ az öröklődéstől.

A vércsoportok és bizonyos ikerbetegségek egyidejűségének gyakorisága (%) \\ t

	Jelek vagy betegség
	ABO vércsoportok
	kanyaró
	köhögés
	skizofrénia
	mumpsz
	epilepszia
	A veleszületett pylorikus stenosis

Dermatoglifikus módszer

Ez egy olyan tudomány, amely az ujjhegyeken, a tenyéren és a talpon lévő bőrvonalakat képező minták örökletes feltételességét vizsgálja.

Kiderült, hogy minden nemzet, minden faj, minden ember rendelkezik saját mintájukkal, és szigorúan egyéni a tenyéren. F. Galton először felhívta a figyelmet erre, aki azt javasolta, hogy a brit bűnügyi rendőrség ujjlenyomattal azonosítsa a bűnözőket.

A dermatoglifikus vizsgálatok fontosak az igazságügyi tudományban, az ikrek zygositásának meghatározásában, számos örökletes betegség diagnosztizálásában, valamint bizonyos ellentmondásos apasági esetekben.

A palm megkönnyebbülés nagyon összetett. Számos mezőt, párnát és tenyérvonalat különböztet meg. Párnák a 11 tenyéren, 3 csoportra oszlanak:

1) öt vég (eplicalis) párna az ujjak végtagjain.

2) négy interdigitális párna, az interdigitális terek ellen.

3) két tenyér proximális tenor és hipotenár párna. A tenar a hüvelykujj alapja, a hipotenár a tenyér ellenkező szélén van.

A párnák legmagasabb részén a bőr fésűkagyló látható. Ezek az epidermisz lineáris sűrűségei, amelyek módosított bőrpelyhek. A fésűkagyló patakokban és az ujjhegyeken is folyik. Ezen patakok találkozási pontjai triradii vagy delták.

A fésült mintákat általában nagyító alatt tanulmányozzák. Nyomtatási festékkel nyomtat mintákat egy tiszta, fehér, jobb bevonatú, papírra vagy celofánra. Mind az ujjak csúcsán, mind a pálma emelkedéseknél különböző papilláris minták figyelhetők meg a fekélyes vagy radiális oldalakon megnyíló fürtök, hurkok és ívek formájában. A tenernél és a hipotenárnál gyakrabban vannak ívek. Az ujjak közepén és főként a fésű vonalak az ujjakon haladnak, különböző mintákat képeznek - egyenes, sarlószerű, hullámos, ívelt és kombinációjuk. Átlagosan 15-20 kagyló van egy ujjal.

Palm minta:

1 - keresztirányú proximális horony, 4 ujjnyomó vonal

2 - keresztirányú középső barázda, 3 ujjnyomási vonal

3 - keresztirányú disztális horony, a 2 ujj nyomásának sora

4 hüvelykes horony

5 - hosszirányú középső horony a csuklótól a 3. ujjhoz

6 - hosszanti középső horony a csuklótól a 4. ujj bázisáig

7 - hosszirányú ulnar horony, a csuklótól az 5. ujj bázisáig

1 - Patau szindróma

2 - Down-szindróma

3 - Shereshevsky-Turner szindróma

4 - norma

5 - Klinefelter-szindróma

A tenyér bőrének enyhítésére irányuló vizsgálatban:

1) A fő tenyérvonalak A, B, C, D 1,2,3,4,5,6,7.

2) Palmar minták a tener és a hipotenáron.

3) Ujj minták (minták alakja, gerincszám)

4) Axiális triradii.

Hasonló vizsgálatokat végzünk a láb talpán. A főpálmás vonal D iránya ugyanaz a szülők és gyermekeik számára.

A kromoszómás betegségekben szenvedő betegek (Down-kór, Klinefelter-szindróma) vizsgálata azt mutatta, hogy nemcsak az ujj- és a tenyérminták mintái változnak, hanem a tenyér bőrén lévő fő hajlítóhornyok jellege is.

A dermatoglifikus rendellenességek olyan betegeknél, akiknek ilyen fejlődési rendellenességük van, mint veleszületett szívelégtelenségek és nagy edények, a puha és kemény szájpad, a felső ajak stb.

Megállapították az ujj- és pálmaminták alakváltozásait a lepra, a skizofrénia, a cukorbetegség, a rák, a reuma, a polio és más betegségek esetében.

Citogenetikai módszer

Ez a módszer lehetővé teszi a mikroszkóp használatát a sejtkromoszóma szerkezetének vizsgálatára. A mikroszkópia módszerével vizsgáltuk az emberi test kariotípusát (a testsejtek kromoszóma-készletét). Megállapítást nyert, hogy sok betegség és fejlődési hiba összefügg a kromoszómák számának és szerkezetének megsértésével. Ez a módszer lehetővé teszi a mutagéneknek a kromoszómák összetételére és szerkezetére gyakorolt \u200b\u200bhatásának vizsgálatát is. A citogenetikai módszer átmeneti szöveti tenyészetekhez (általában leukocitákhoz) és rövidített, sűrűsített kromoszómákkal rendelkező metafázisú magok előállításához kapcsolódik, melynek megoszlását a metafázis lemez stádiumában a kolhicin megállítja. Ha a kromoszómákat a kariotípusban tanulmányozzák, akkor ez a módszer lehetővé teszi, hogy a szomatikus sejtekben a szexkromatint fedezze fel.

Szomatikus sejtek hibridizációja

A hibrid sejteknek vannak olyan tulajdonságai, amelyek lehetővé teszik, hogy meghatározzuk a gén vagy génkötés lokalizációját. Az emberi kromoszómák elvesztése bizonyos típusú hibrid sejtekből lehetővé teszi, hogy specifikus kromoszóma hiányában klónokat kapjunk. A humán szomatikus sejtek leggyakrabban használt hibridjei az egér.

A biokémiai genetikai marker jelenlétének nyomon követése a hibrid klónokban az emberi kromoszómák kiküszöbölésével vezethet a gén lokalizációjának kimutatásához, ha a tulajdonság eltűnik a sejtekből, amint megváltoztatnak bizonyos kromoszómákat. A nagyszámú klón citogenetikai elemzése és az eredmények összehasonlítása nagyszámú genetikai marker jelenlétével lehetővé teszi számunkra, hogy megfigyeljük a kapcsolt géneket és azok lokalizációját. Ezenkívül információt használnak a klónok használatával a transzlokációval és más kromoszóma-rendellenességekkel rendelkező fogyatékkal élőktől.

Ezt a módszert alkalmaztuk a foszfoglicerát kináz gén X-kromoszóma hosszú karjában történő elhelyezkedésére. hibrid sejtek telepítése lehetővé teszi a telepítést:

1) gén lokalizáció

2) génkötés

3) kromoszóma leképezés

A hibrid szomatikus sejtek módszerével azonosított több mint 160 lókusz.

Ontogenetikai módszer

Lehetővé teszi, hogy tanulmányozza a jelek vagy betegségek megnyilvánulási mintáit az egyéni fejlődés folyamatában. Számos emberi fejlődési időszak van. Antenatalis (születés előtti fejlődés) és posztnatális. A legtöbb emberi tulajdonságot az antenatalis időszak morphogenezisének fázisában alakítják ki. A posztnatális időszak morfogenezisének fázisában az agykéreg és más szövetek és szervek képződése véget ér, a test immunológiai rendszere alakul ki, amely 5-7 évvel a gyermek születése után éri el legmagasabb fejlődését. A posztmorphogenetikus időszakban másodlagos szexuális jellemzők alakulnak ki.

A morfogenetikai periódusban a génaktivitás változása kétféle módon történik:

1) kapcsolja be és ki a géneket

2) a gének hatásának erősítése és gyengülése

A posztmorphogenetikus fejlődési periódusban a gének aktivitásának első változása szinte hiányzik, az egyes gének csak kis mértékben szerepelnek - például a másodlagos szexuális jellemzőket meghatározó gének, egyes örökletes betegségek fejlődése. A gének kikapcsolása ebben az időszakban szignifikánsabb. A melanin termelésével összefüggő számos gén aktivitása elnyomódik (ennek eredményeként virágzik), valamint a γ-globulinok termelésével kapcsolatos gének (a betegségekre való hajlam fokozódik). Számos gén elnyomódik az idegrendszer sejtjeiben, az izomsejtekben stb.

A gének elnyomása a transzkripció, a fordítás, a poszt-fordítás szintjén történik. A génaktivitás fő változási foka azonban ebben a szakaszban a gének hatásának erősítése és gyengülése. A gének dominanciája változhat, ami a külső jelek változását okozza, különösen a pubertás idején. A nemi hormonok és ennek megfelelően a nemi jelek arányának megváltoztatása. Az életkorú represszív gének nagy hatással lehetnek egy adott tulajdonság fejlődésére. Például a heterozigóta állapotban lévő fenilketonuria gén megváltoztatja az emberi pszichét.

Népesség-statisztikai kutatási módszer

Ez a módszer a különböző gének és a megfelelő tulajdonságok matematikai számítására bizonyos populációkban. A módszer elméleti alapja a Hardy-Weinberg törvény.

Ez a módszer megállapította, hogy az emberi populáció minden génje két kategóriába osztható az előfordulási gyakoriság szerint:

1) univerzális eloszlása, amelyhez a gének többsége tartozik. Például a színvakság génje a férfiak 7% -ában és a nők több mint 13% -ában áll rendelkezésre. Az amaurotikus idiócia génje, amely az európai populációban megtalálható, 10 000 főre 4-es gyakorisággal.

2) főleg bizonyos területeken található gének. Például a sarlósejtes vérszegénység génje gyakori azokban az országokban, ahol a malária féktelen. A csípő gén veleszületett diszlokációja, nagy koncentrációban az ország északkeleti részén.

Szimulációs módszer

N. Vavilov homológ sorozatának törvénye (genetikailag szoros fajok és nemzetségek hasonló örökletes variabilitási sorozattal rendelkeznek) lehetővé teszi a kísérleti adatok extrapolálását az emberekre bizonyos korlátozásokkal.

Egy örökletes betegség biológiai modellje az állatban gyakran kényelmesebb, mint a beteg. Kiderült, hogy az állatoknak körülbelül 1300 örökletes betegsége van, mint az embereknél. Például egerekben - 100, krokodilok - 50, patkányoknál - 30. Az A és B hemofíliás modelleken kutyáknál kimutatták, hogy ez az X kromoszómán található recesszív génnek köszönhető.

Az egerek, a hörcsögök és a csirkék izomdisztrófiájának modellezése lehetővé tette a betegség patogén jellegének megértését. Azt találták, hogy ebben a betegségben nem az idegrendszer érintett, hanem maguk az izomrostok.

A galaktoszémia kezdeti mechanizmusait az Escherichia coli modellen tisztáztuk. Mind a férfiak, mind a baktériumok esetében a galaktóz asszimilálódásának képtelensége ugyanazon örökletes hiba miatt következik be - az aktív enzim - galaktóz-1-foszfatil-uridil-transzferáz hiánya.

Immunológiai kutatási módszer

Ez a módszer az emberi test sejtjeinek és testfolyadékainak antigén összetételének vizsgálatán alapul - vér, nyál, gyomornedv stb. A leggyakoribb antigének a vérsejtek: vörösvérsejtek, fehérvérsejtek, vérlemezkék, valamint a vér fehérjék. Különböző típusú eritrocita antigének képezik a vércsoport rendszereket.

A XX. Század elején K. Landsteiner és J. Yansky kimutatták, hogy az eritrociták és a vérplazma közötti reakció jellegétől függően minden ember négy csoportra osztható. Később bebizonyosodott, hogy ezek a reakciók az eritrociták fehérje anyagai között fordulnak elő, amelyeket agglutino-géneknek, és szérumfehérjéknek neveztek, amelyeket agglutinineknek neveztek.

A vércsoportokat az eritrociták felületén található lipid- és fehérje-frakciókat tartalmazó antigének határozzák meg. Az antigén fehérje részét egy olyan gén szabályozza, amely a vörösvérsejtek fejlődésének korai szakaszában működik. Az antigének minden vércsoporthoz specifikusak.

Összesen 14 eritrocita vércsoport rendszer ismert, amelyek több mint 100 különböző antigént tartalmaznak. Az ABO vércsoport rendszerben két antigén képződik az eritrociták felszínén, az Ia, Ic.

Bernstein 1925-ben kimutatta, hogy van egy harmadik, az o o, ami nem szabályozza az antigén szintézisét. Így az ABO vércsoport rendszerben három allél van, de mindegyiknek csak két van. Ha a Punnett rácsban festjük meg a lehetséges hím és nőstény ivarlókat, akkor nyomon követhetjük a vércsoportok lehetséges kombinációit az utódokban.

ABO vércsoportok az utódokban a szülők vérfajtáitól függően

Immunológiai módszerek értékelésére betegek és hozzátartozóik gyanúja immunodefetsitnye állapot (agammaglobulinemia, dysgammaglobulinaemiát, ataxia teleangíektázia és mások), a gyanúsított antigén összeférhetetlensége anya és a magzat, a szervek és szövetek átültetésével kialakítása során az igazi kapcsolat, abban az esetben, orvosi genetikai tanácsadás, amikor a genetikai markereket tanulmányozni kell a gének kapcsolatainak diagnosztizálásában vagy a betegségekre való örökletes érzékenység meghatározásában, \\ t A zygosti ikrek létrehozásakor.

A vércsoport-tagság meghatározása gyakorlati jelentőséggel bír számos genetikai vizsgálatban:

1) zigóta ikrek létrehozásakor

2) a gének összekapcsolásának megállapításában.

3) az igazságügyi vizsgálat során ellentmondásos apaság vagy anyaság esetén. Ismeretes, hogy a gyermeknek nem lehetnek olyan antigének, amelyek nem a szülőkben vannak.

Az M vércsoport rendszerét 1927-ben K. Landsteiner és I. Levin fedezte fel (ebben a csoportban a megfelelő antigének elleni antitestek nem termelődnek). A rendszer két allél M, N.

Az M és N faktort meghatározó gének kodominánsak, azaz ha együtt találkoznak, mindketten megjelennek. Tehát vannak homozigóta MM és NN genotípusok és heterozigóta MN. Az európai populációkban az MM-genotípusok kb. 36% -ában, az NN-ben 16% -nál és az MN-ben 48% -nál találhatók.

És a gének:

M \u003d 36 + 48/2 \u003d 60%

N \u003d 16 + 48/2 \u003d 40%

Rh tényező

Amint azt a kutatók is kimutatták, az európaiak 85% -a rendelkezik vörösvérsejt antigénnel, amely a rhesus majmok antigénfajaival közös. Az emberek 15% -a nem rendelkezik Rh-antigénnel az eritrociták felületén.

Az Rh csoport antigének rendszere nagyon összetett. Feltételezzük, hogy az Rh antigéneket három szorosan összekapcsolt C, D és E lokusz két kromoszómában szabályozzák, és dominánsan örökölnek. Ezért minden genus esetében három genotípus lehetséges: homozigóta Rh-pozitív, heterozigóta Rh-pozitív és homozigóta Rh-negatív.

A legtöbb immunogén a D. antigén. A C és E antigének kevésbé aktívak.

1962-ben meghatározták a X X kromoszómán keresztül továbbított eritrocita izoantigén X d jelenlétét. E antigén szerint minden ember X-pozitív és X-negatív lehet. Az X d-pozitív nők közül 88% -ot találtak, a férfiak körében pedig 66% -ot. Ha mindkét szülő X-negatív, akkor minden gyermekük (mind a lányok, mind a fiúk) X-negatív lesz. Ha az apa Xd-pozitív, és az anya X d negatív, akkor a lányaik X d-pozitívak lesznek, és a fiai X d-negatívak. Ha az X anya pozitív, és az X apa negatív, akkor a fiúik X pozitívak lesznek. kereszt típusú öröklődés típusa. A lányok lehetnek Xd-pozitívak vagy Xd-negatívak, az anya homozigóta-ságától függően. A X-gén géncsoport az X kromoszóma rövid karjában található. Az XD rendszert az aneuploidia vizsgálatára használják (X-kromoszómák rendellenes száma az X-es trómiummal, Klinefelter-szindrómával, Shereshevsky-Turner-szindrómával stb.). Feltételezzük, hogy az anya és a magzat Xd-inkompatibilitása (az anya Xd-negatív és a magzat Xd-pozitív) a lányok születési gyakoriságának csökkenéséhez vezet.

Biokémiai módszer

Egyrészt lehetővé teszi, hogy tanulmányozzák az emberi sejtekben lévő DNS mennyiségét az egészségben és a betegségben, másrészt az örökletes metabolikus hibák meghatározása céljából a következők segítségével:

1) a biokémiai reakciók eredményeként kialakuló abnormális fehérje (szerkezeti fehérjék vagy enzimek) meghatározása;

2) az anyagcsere közbenső termékeinek meghatározása, amelyek a közvetlen csere reakció genetikai blokkjának eredményeként jelennek meg.

Például a fenilketonuriában az aminosav fenilalanin nem alakul át tirozinná. Megnövekedett a vér koncentrációja és csökken a tirozin koncentrációja. Ebben az esetben a fenil-alanin fenil-piruváttá és származékává alakul át - fenil-tej, fenil-ecetsav és fenil-acetilglutam.

Ezeket a vegyületeket a beteg vizeletében FeCl3 vagy 2,4-dinitrofenil-hidrazin vas-klorid alkalmazásával detektáljuk.

1. Genealógiai módszer.

A módszer az egyes vonások nyomon követése számos generációban a rokonság jelzésével (törzskönyv összeállítása).

Az információgyűjtés a proband-ből indul.

A próba olyan személy, akinek törzskönyvét össze kell állítani. A proband testvéreit és testvéreit nevezik testvéreknek.

A módszer két szakaszból áll:

1. Információgyűjtés a családról.

2. Genealógiai elemzés.

A törzskönyv létrehozásához speciális szimbólumokat használnak. A módszerek lehetővé teszik a tulajdonság örökségének típusának megállapítását: autoszomális domináns, autoszomális recesszív, nemi összefüggés.

Amikor autoszomális domináns öröklés történik a gén mindkét nemben heterozigóta állapotban nyilvánul meg; azonnal az első generációban; nagyszámú beteg, mind függőleges, mind vízszintes. Ilyen típusú szeplők, brachydactyly, szürkehályog, csont törékenység, chondrodystrophia dwarfism, polydactyly öröklődik.

Az autoszomális recesszív öröklésben a mutációs gén csak a homozigóta állapotban nyilvánul meg mindkét nem esetében. Általában a beteg szülők egészséges szülőkből (egy heterozigóta állapotú génből) születnek. A tünet nem jelenik meg minden generációban. Így a jelek öröklődnek: balkezes, vörös haj, kék szem, myopathia, cukorbetegség, fenilketonuria.

X-kapcsolt domináns örökléssel mindkét nemű emberek betegek, gyakrabban fordul elő nőknél. Így a jelek öröklődnek: pigmentosa dermatitis, keratosis (fejbőr elvesztése), hólyagos lábak, barna fogzománc.

X-kapcsolt recesszív öröklés többnyire férfi betegek. A családban a fiúk fele (50%) beteg, a lányok 50% -a heterozigóta a mutáns génre. Tehát az A hemofília öröklődik, Duchenne izomduzzanat, színvakság.

Amikor Y-kapcsolt öröklés csak férfiak betegek. Az ilyen jeleket holandricheskie-nek hívják: syndactyly, hypertrichosis.

2. citogenetikai módszer.

A módszer a kromoszómák mikroszkópos vizsgálatán alapul, az emberi kariotípus elemzése az egészségben és a patológiában. A kromoszóma-készlet vizsgálatát lymphocyták metafázis lemezein, mesterséges körülmények között tenyésztett fibroblasztokon végeztük. Mikroszkópiával végzett kromoszómák elemzése. A kromoszómák azonosításához morfometriai elemzést végzünk a kromoszómák hosszáról és a válluk arányáról (centromere index), majd a kariotípust a Denver osztályozás szerint végezzük. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy az örökletes emberi betegséget és a kromoszómák szerkezetét, a transzlokációt, genetikai térképek létrehozását lehetővé tegye.

T. Casperson 1969-ben kifejlesztett egy módszert a kromoszómák differenciált festésére, amely lehetővé tette a kromoszómák azonosítását a festett szegmensek eloszlásának jellege alapján. A DNS-ek heterogenitása a különböző régiókban a kromoszóma hossza mentén a szegmensek (hetero- és euchromatin régiók) eltérő festését okozza. Ez az eljárás lehetővé teszi az aneuploidia, a kromoszómális átrendeződések, a transzlokációk, a poliploidia (13, 18, 21 triszómiás, autoszomális, deléciók) azonosítását. Az 5. kromoszóma mentén képződő törlések macska sír szindrómát képeznek; a 18. - a csontváz kialakulásának és a mentális retardációnak a megsértése.

Ha a jogsértés nemi kromoszómákra vonatkozik, akkor a nemi kromatin vizsgálati módszere alkalmazandó. A szexkromatin (Barr test) egy spirális X kromoszóma, amely az embrió fejlődésének 16. napján inaktiválódik a női testben. A Barr Taurus diszkosz alakja van, és megtalálható az emlősök és az emberek közbenső sejtmagjaiban a nukleáris membrán alatt. A szexkromatin bármely szövetben kimutatható. A bukkális nyálkahártya epithelialis sejtjeit (bukkális kaparást) a leggyakrabban tanulmányozzák.

Egy normális nő kariotípusában két X kromoszóma van, egyikük pedig a nemi kromatin testét képezi. Az emberben és más emlősökben a szexuális kromatin testek száma kevesebb, mint az egyén X-kromoszómáinak száma. Egy XO kariotípusú nőben a sejtmag nem tartalmaz szexuális kromatint. Triszómiával (XXX) - 2 test képződik, azaz a szexkromatin alkalmazásával a nemi kromoszómák számának meghatározásához a vérkenetben, a neutrofilociták magjaiban a nemi kromatin testei a dobok botjainak a megjelenését mutatják, amelyek a leukociták magjából terjednek ki.

Általában a nők kromatin-pozitív magjai 20-40%, férfiaknál 1-3%. Bukkális epitheliumban az Y-kromatin is azonosítható. Ez egy intenzíven izzó nagy kromocenter, amely a mag bármely pontján található. Általában férfiaknál a magok 20-90% -a Y-kromatint tartalmaz.

3. Népesség-statisztikai módszer.

A módszer lehetővé teszi a patológiás gén heterozigóta hordozásának gyakoriságát a humán populációkban. A gén és a kromoszomális rendellenességek eloszlása. A módszer demográfiai és statisztikai adatokat használ, amelyek matematikai feldolgozása a Hardy-Weinberg törvényen alapul.

A géneloszlás gyakoriságának vizsgálata fontos az emberi örökletes betegségek terjedésének elemzéséhez. Ismeretes, hogy a recesszív allélek túlnyomó száma heterozigóta állapotban van. A Hardy-Weinberg törvény lehetővé teszi, hogy azonosítsa a patológiás gén szállításának gyakoriságát. Például: a megismert albinizmus gyakorisága (kb. 2) 1: 20000, azaz q 2 aa \u003d 1/20000, ez q \u003d /200 1/20000 \u003d 1/141

p + q \u003d 1, majd p \u003d 1- q \u003d 1 1/141 \u003d 140/141; a heterozigóták gyakorisága (az albinizmus gén hordozói) 2 pq Aa \u003d 2 x 140/141 x 1/141 \u003d 1/70.

4. Twin módszer.

A módszer azon alapul, hogy a mono- és szédigóta ikrek életkörülményei hatására bekövetkező változások jeleit tanulmányozzák. Az ikrek genetikai tanulmányozása során mindkét típus összehasonlítható vizsgálatára van szükség. Ez az egyetlen módja annak, hogy felmérjük a különböző környezeti feltételek hatását ugyanazon genotípusokra (monozigótákban), valamint a különböző genotípusok megnyilvánulását ugyanazon környezeti körülmények között (a dysygótákban).

Az ikrek jeleinek hasonlóságát nevezzük az egyezségnek, a jelek megkülönböztetésének - ellentmondásnak. Az ikrek két csoportja közötti hasonlóság mértékének összehasonlítása lehetővé teszi számunkra, hogy megbecsüljük az öröklődés és a környezet szerepét a kóros jeleknél. A módszer az ikrek jeleinek összehasonlító vizsgálatán alapul. Ez lehetővé teszi, hogy azonosítsa az örökletes hajlammal rendelkező betegségek listáját, hogy meghatározza a környezet szerepét és az öröklődést a betegség megnyilvánulásában. Ehhez használja az öröklési együtthatót (H) és a környezet (E) hatását, amelyet a Holzinger képlet alapján számítanak ki:

H \u003d (% MZ -% DZ / 100 -% DZ) x 100

MZ - a monozigóta ikrek, DZ - dizigotikus egyezés.

Ha a H \u003d 1 értéke, a jel nagyobb mértékben (100%) örökletes tényezők hatására alakul ki; H \u003d 0 - a jelet befolyásolja a környezet hatása (100%); H \u003d 0,5 - a környezet és az öröklődés azonos mértékű befolyása.

Például: a monozigóta ikrek szkizofrénia előfordulási gyakorisága 70%, a dizigotikus, 13%. Ezután H \u003d 70-13 / 100-13 \u003d 57/87 \u003d 0,65 (65%). Következésképpen az öröklés túlsúlya 65%, a környezet pedig 35%.

A tanulási módszer használata:

1. Az öröklés és a környezet szerepe a test jeleinek kialakulásában;

2. A külső környezet hatását fokozó vagy gyengítő tényezők;

3. A jellemzők és funkciók korrelációja;

5. Biokémiai módszerek.

Ezeket a módszereket bizonyos enzimaktivitások (génmutációk) változásai által okozott anyagcsere-betegségek diagnosztizálására használják. Ezekkel a módszerekkel körülbelül 500 molekuláris betegséget észleltek.

Különböző típusú betegségek esetén lehet meghatározni akár az abnormális fehérje enzimet, akár a közbenső metabolikus termékeket.

A módszerek több lépést tartalmaznak:

1) Az egyszerű, hozzáférhető módszerek (gyors módszerek), a metabolikus termékek minőségi reakciói a vizeletben, a vérben történő azonosítása.

2) A diagnózis finomítása. E célból pontos kromatográfiás módszereket alkalmazunk az enzimek, aminosavak, szénhidrátok stb. Meghatározására.

3) A mikrobiológiai vizsgálatok alkalmazása azon tény alapján, hogy egyes baktériumtörzsek csak bizonyos aminosavakat, szénhidrátokat tartalmazó táptalajon növekedhetnek. Ha a vérben vagy a vizeletben baktériumra van szükség, akkor egy ilyen előkészített szubsztráton megfigyelhető a baktériumok aktív szaporodása, ami egy egészséges ember esetében nem így van.

Biokémiai módszerekkel detektálhatók a hemoglobinopátiák, az aminosav-metabolizmus (fenilkentonuria, alkaptonuria), a szénhidrátok (cukorbetegség, galaktoszémia), a lipidek (amaurotikus idiócia), a réz (Konovalov-Wilson-kór), a vas (hemochromatosis) stb.

6. A dermatoglifák módszere.

A dermatoglifák a genetika egy része, amely az öröklött bőrhullámokat tanulmányozza az ujjain, tenyerein és talpán. Ezeken a testrészeken epidermális vetületei vannak, amelyek összetett mintákat alkotnak. A bőr minták rajzai szigorúan egyedi és genetikailag meghatározottak. A kapilláris megkönnyebbülés kialakulása az intrauterin fejlődéstől számított 3-6 hónapon belül történik. A gerincképződés mechanizmusa az epidermisz és az alatta lévő szövetek morfogenetikus kapcsolatához kapcsolódik.

Az ujjak párnáin kialakuló minták kialakulásáért felelős gének részt vesznek az epidermisz és a dermis folyadékkal való telítettségének szabályozásában.

A gén - az ív megjelenését okozza az ujjpárnán, a W gén - egy görbület megjelenése, L-gén - egy hurok megjelenése. Így az ujjhegyeken három fő típus létezik (5.5. Ábra). A minták előfordulásának gyakorisága: az ív - 6%, hurkok - körülbelül 60%, fürtök - 34%. A dermatoglifák kvantitatív mutatója a gerincszám (a delta és a minta középpontja közötti papilláris vonalak száma; a delta a görög betűs delta Δ) alakját képező papilláris vonalak konvergenciapontja.

Átlagosan az egyik ujjnál 15–20 gerinc van, 10 férfi ujjával, 144.98; nők számára - 127,23 címer.

A palmamaradék (palmoszkópia) összetettebb. A párnák és a tenyérvonalak számos mezőjét tárja fel. A II, III, IY, Y ujjaknál a tenyér palmara (t) alján ujj triradiusok (a, b, s, d). A tenyér szöge - a t d normában nem haladja meg az 57 0-ot (5.6. Ábra).

A bőr mintázat örökletes. A bőr gerinctámasztása poligénikusan öröklődik.

Néhány káros tényező az embriogenezis korai stádiumában dermatoglifikus minták kialakulását okozhatja (például a rubeola vírus intrauterin hatása a Down-szindrómához hasonló minták eltérését okozhatja).

A dermatoglifák módszerét a klinikai genetikában a kromoszómás szindrómák diagnózisának további megerősítése, a kariotípus változása mellett.

7. Immunológiai módszerek.

A módszerek a sejtek és a testfolyadékok - vér, nyál, gyomornedv - antigén összetételének vizsgálatán alapulnak. A leggyakrabban használt antigének a vörösvérsejtek, a fehérvérsejtek és a vérfehérjék. Különböző típusú eritrocita antigének képezik a vércsoport rendszereket - AB0, Rh - faktor. A vértranszfúzióhoz szükséges a vér immunogenetikai jellemzőinek ismerete.

8. Ontogenetikai módszer.

Az ontogenetikai módszer lehetővé teszi a jelek megnyilvánulási mintáinak tanulmányozását a fejlesztési folyamatban. A módszer célja az örökletes betegségek korai diagnózisa és megelőzése. A módszer biokémiai, citogenetikai és immunológiai módszereken alapul. A posztnatális ontogenezis korai stádiumában olyan betegségek jelentkeznek, mint a fenilketonuria, a galaktoszémia, a D-vitamin-rezisztens görcsök, amelyek időben történő diagnózisa hozzájárul a betegségek patológiáját csökkentő megelőző intézkedésekhez. Olyan betegségek, mint a cukorbetegség, köszvény, alkaptonuria nyilvánulnak meg az ontogenezis későbbi szakaszaiban. Különösen fontos a heterozigóta állapotú gének aktivitásának tanulmányozására szolgáló módszer, amely lehetővé teszi az X kromoszómához kapcsolódó recesszív betegségek kimutatását. A heterozigóta kocsit a betegség tüneteinek vizsgálatával (anthhthalmia - a szemgolyók csökkentése) detektáljuk; stressztesztek alkalmazása (fenilalanin magas tartalma fenilketonuriában szenvedő betegek vérében); a szöveti sejtek mikroszkópos vizsgálatával (a glikogén felhalmozódása a glikogenózisban); a génaktivitás közvetlen meghatározásával.

9. A szomatikus sejtek genetikai módszere.

A testen kívüli szövetekből származó sejtek klónjaiban a tápközegeken termesztett sejtek örökletes anyagának vizsgálata alapján. Ebben az esetben a géneket tiszta formában kaphatja meg, hogy hibrid sejteket kapjon. Ez lehetővé teszi a génkötések és azok lokalizációjának, a gén kölcsönhatás mechanizmusainak, a génaktivitás szabályozásának, a génmutációk elemzését.

Az antropogenetika módszereinek alkalmazása lehetővé teszi egy örökletes betegség diagnózisának megállapítását.

A genetika specifikus módszerei.

1. Hibridológiai módszer (nyitott Mendel). A módszer főbb jellemzői:

A). Mendel nem vette figyelembe a szülők és leszármazottaik teljes sokféleségét, hanem külön-külön jellemezte (egy vagy több) az örökséget;

B) A Mendel az egyes vonások öröklődésének pontos kvantitatív beszámolóját végezte egy sor következő generációban. .

C) Mendel külön-külön tanulmányozta az egyes hibridek utódainak természetét.

2. Genealógiai módszer. A módszer a törzskönyvek összeállításán és elemzésén alapul,

A genetika nem specifikus módszerei.

1. Twin módszer. Elsősorban az öröklődés és a környezet korrelációs szerepének értékelésére használják.

2. citogenetikai módszer. A kromoszómák mikroszkóppal végzett vizsgálatában rejlik.

3. Burst módszer. Lehetővé teszi az egyes gének vagy kromoszómális rendellenességek eloszlását a populációkban:

4. Mutációs módszer. A mutációk detektálásának módja az objektum jellemzőitől függően - főleg a szervezet reprodukciójának módszere.

5. Rekombinációs módszer. Az ugyanazon kromoszómában jelenlévő gének egyes lárjainak rekombinációinak gyakorisága alapján. Lehetővé teszi a kromoszómák feltérképezését, amelyek a különböző gének relatív elhelyezkedését jelzik.

6. Szelektív mintavételi módszer (biokémiai). Ezzel létrejön a polipeptidlánc aminosavszekvenciája, és így meghatározzuk a génmutációkat.

Genealógiai módszer.

Az élő szervezetekre létrehozott öröklési alaptörvények univerzálisak és teljes mértékben igazak az emberekre. A genetikai kutatás tárgyaként azonban egy személynek van előnyei és hátrányai.

Az emberek számára nem lehet megtervezni a mesterséges házasságot. Már 1923-ban N.K. Koltsov megjegyezte, hogy "... nem tudunk kísérletezni, nem kényszeríthetjük Nezhdanovát, hogy csak feleségül vegye Chaliapin-t, hogy lássa, milyen gyerekek lesznek." Ez a nehézség azonban túlteljesíthető a genetikai vizsgálat céljainak megfelelő nagyszámú házaspár-célzott mintavétel miatt.

A kromoszómák nagy száma - 2n \u003d 4b - nagyon nehézvé teszi egy személy számára, hogy genetikai elemzést végezzen. Ugyanakkor a DNS-sel való új munkamódszerek kifejlesztése, a szomatikus sejtek hibridizációs módszere és néhány más módszer kiküszöböli ezt a nehézséget.

Az utódok kis száma miatt (a 20. század második felében a családok többsége 2-3 gyermeket szült), lehetetlen elemezni az egy család utódai felosztását. A nagy populációkban azonban lehetőség van arra, hogy a kutatók számára érdekes tulajdonságokkal rendelkező családokat válasszanak.

Hibridológiai módszer.

Az öröklődés tanulmányozásának hibridológiai módszerének lényege, hogy egy szervezet genotípusát az utódai jellemzőinek alapján ítélik meg, amelyeket bizonyos keresztezésekkel nyertek. Ennek a módszernek az alapjait G. Mendel munkái tették. Mendel keresztezte a borsófajtákat, amelyek egy vagy másik tulajdonságban különböztek meg (a magok alakja és színe, virág színe, szármagasság stb.), Majd figyelte, hogy a két szülő jelei örökölhessék utódaikat az első, második és az azt követő hibrid generációkban. Miután ezt a munkát egy elég nagy számú növényen végezte, G. Mendel nagyon fontos statisztikai szabályozást tudott megállapítani a hibrid növények mennyiségi arányának mind az eredeti fajta jeleivel.

Később hasonló tanulmányokat végeztek számos genetikus különböző borsó Mendelben, általános biológiai jelentőséggel bírnak, mivel sokféle objektumban megerősítették őket.

A hibridológiai analízis során a legegyszerűbb keresztezés a monohibrid kereszteződés, amelyben a szülői formák csak egy karakterből állnak. A monohibrid kereszteződés egyik példája lehet a Mendel által végzett sárga szemű és zöldborsófajta keresztezése. Az eredmények bemutatásához a genetikában elfogadott jelölést használjuk: P - szülői formák (fajták); Az első generáció F1 hibridjei; - a második generáció hibridjei (F3 - a harmadik, F4 - a negyedik stb.); Az átkelés X-jele; ↓ - jel, amely azt jelzi, hogy a következő generációt önbeporzással nyerik; A, a - két betű, amely egy pár kontrasztos tulajdonságot jelöl, amelyek megkülönböztetik a kereszteződésben levő szülői formákat (A esetünkben sárga és a zöldborsó színe).

A Mendel a következő eredményeket kapta, amikor a sárga szemű és a zöld szemű borsó közötti monohibrid keresztezés:

R: A x a
F1: A
F2: FOR: 1a

Ezeket az eredményeket Mendel összefoglalja a következő három pontban: az első hibrid generáció egységes szabálya; a második hibrid generáció felosztási törvénye; gamete tisztasági hipotézise.

Molekuláris genetikai módszerek.

A molekuláris genetikai módszerek végeredménye a DNS, a gén vagy a kromoszóma egyes részeinek változásainak azonosítása. Ezek a modern DNS-módszerekkel vagy RNS-sel kapcsolatos módszereken alapulnak. A 70-80 év alatt. A molekuláris genetika előrehaladása és az emberi genom tanulmányozásának előrehaladása miatt a molekuláris genetikai megközelítés széles körű alkalmazást talált.

A molekuláris genetikai analízis kezdeti szakaszában DNS vagy RNS mintákat kapunk. Ehhez használjon genomiális DNS-t (minden

Egy sejt DNS-jét) vagy annak külön fragmenseit. Ez utóbbi esetben ahhoz, hogy elegendő számú ilyen fragmentumot kapjunk, meg kell erősíteni (többszörözni) őket. Ehhez használja a polimeráz láncreakciót - egy adott DNS-fragmens enzimatikus replikációjának gyors módszerét. Használható bármely ismert DNS-régió amplifikálására két ismert szekvencia között.

Nem lehet elemezni a hatalmas DNS-molekulákat abban a formában, amelyben léteznek a sejtben. Ezért, mielőtt részekre osztanák őket, dolgozzon ki különböző korlátozó tényezőket - bakteriális endonukleázokat. Ezek az enzimek képesek a DNS kettős spiráljának vágására, és a törési pontok szigorúan specifikusak erre a mintára.

Biokémiai módszer.

Számos veleszületett anyagcsere-rendellenesség oka a szerkezetüket megváltoztató mutációkból eredő különböző enzimhibák. A biokémiai mutatók (a gén elsődleges terméke, a patológiás metabolitok felhalmozódása a sejten belül és a páciens összes sejtfolyadékában) pontosabban tükrözik a betegség lényegét a klinikai mutatókkal összehasonlítva, ezért jelentőségük az örökletes betegségek diagnosztizálásában folyamatosan növekszik. A modern biokémiai módszerek (elektroforézis, kromatográfia, spektroszkópia, stb.) Alkalmazása lehetővé teszi a specifikus örökletes betegségre specifikus metabolitok meghatározását.

A modern biokémiai diagnosztika tárgya specifikus metabolitok, enzimopátiák és különböző fehérjék.

A biokémiai elemzés céljai lehetnek vizelet, verejték, plazma és szérum, vérsejtek, sejttenyészetek (fibroblasztok, limfociták).

Biokémiai diagnosztikához egyszerű kvalitatív reakciókat (például vas-kloridot a fenil-ketonuria vagy dinitrofenil-hidrazin kimutatására keto-savak kimutatására) és pontosabb módszereket alkalmazunk.

Szomatikus sejt genetikai módszer.

Az a tény, hogy a szomatikus sejtek a genetikai információ teljes mennyiségét hordozzák, lehetővé teszik az egész szervezet genetikai mintáinak tanulmányozását.

A módszer az egyes emberi szomatikus sejtek termesztésén és a klónok termelésén alapul, valamint ezek hibridizációja és kiválasztása.

A szomatikus sejtek számos funkcióval rendelkeznek:

Gyorsan szaporodnak a tápanyagokra;

Könnyen klónozható és genetikailag homogén utódokat ad;

A klónok hibrid utódokat biztosíthatnak és termelhetnek;

Könnyen kezelhető speciális tápközegeken;

Az emberi sejtek jól és hosszú ideig tárolódnak a fagyasztás során.

Az emberi szomatikus sejteket különböző szervekből - bőrből, csontvelőből, vérből, embriók szövetéből nyerik. A kötőszövet sejtjeit (fibroblasztokat) és a vér limfocitákat azonban leggyakrabban használják.

A szomatikus sejtek hibridizációs módszerének alkalmazása:

a) tanulmányozza a sejtben a metabolikus folyamatokat;

b) azonosítja a gének lokalizációját a kromoszómákban;

c) vizsgálja a génmutációkat;

g) tanulmányozza a vegyi anyagok mutagén és rákkeltő hatását.

Citogenetikai módszer.

A módszer alapja az emberi kromoszómák mikroszkópos vizsgálata. A citogenetikai vizsgálatok a 20-as évek eleje óta széles körben használatosak. XX. a humán kromoszómák morfológiájának, a kromoszóma számlálásának és a fehérvérsejtek tenyésztésének tanulmányozása a metafázis lemezek előállításához.

A modern humán citogenetika kialakulását D.Tio és A.Levan citológusok nevéhez kötik. 1956-ban elsőként állapították meg, hogy egy személynek 46 (és nem 48, mint korábban gondolt) kromoszómája van, amely az emberi mitotikus és meiotikus kromoszómák széles körű tanulmányának kezdetét jelentette.

1959-ben a francia tudósok, D. Lejeune, R. Turpen és M. Gautier megállapították a Down-betegség kromoszómális természetét. Az ezt követő években sok más kromoszóma-szindrómát is ismertettek, amelyek gyakran megtalálhatók az emberekben. A citogenetika a gyakorlati orvoslás legfontosabb részévé vált. Jelenleg a citogenetikai módszer a kromoszóma-betegségek diagnosztizálására, a kromoszómák genetikai térképeinek összeállítására, a mutációs folyamat és az emberi genetika egyéb problémáinak tanulmányozására szolgál.

1960-ban Denverben (USA) alakult ki az emberi kromoszómák első nemzetközi osztályozása. A kromoszómák mérete és az elsődleges derék - a centromere - alapja.

Népesség-statisztikai módszer.

A modern genetika egyik fontos iránya a populációs genetika. Tanulmányozza a populációk genetikai szerkezetét, génkészletét, a populációk állandóságáért és a genetikai szerkezet változásáért felelős tényezők kölcsönhatását. A genetika populációja ugyanazon faj szabadon párosodó egyének gyűjteménye, amelyek egy bizonyos tartományt foglalnak el, és számos generációban közös génkészletet tartalmaznak. (A génkészlet az adott populáció egyénekben található gének összessége).

Az orvosi genetikában a populáció-statisztikai módszert használják a populáció örökletes betegségeinek vizsgálatára, a normális és patológiás gének gyakoriságára, genotípusokra és fenotípusokra a különböző települések, országok és városok populációiban. Ezen túlmenően ez a módszer az örökletes betegségek elterjedésének mintáit is vizsgálja különböző struktúrájú populációkban és azon képességét, hogy előre jelezzék gyakoriságukat a következő generációkban.

A népesség-statisztikai módszert használják a tanulmányozásra:

a) a populációban a gének gyakorisága, beleértve az örökletes betegségek gyakoriságát;

b) a mutációs folyamat törvényei;

Twin módszer.

Ez egy módszer az ikrek genetikai mintáinak tanulmányozására. Ezt először F. Galton javasolta 1875-ben. Az iker-módszer lehetővé teszi a genetikai (örökletes) és környezeti tényezők (klíma, táplálkozás, képzés, oktatás, stb.) Hozzájárulásának meghatározását az emberek specifikus jeleinek vagy betegségeinek kialakulásához.

Az iker módszer használatakor összehasonlítás történik:

1) monozigóta (azonos) ikrek - MB-val a dizygotikus (testvér) ikrekkel - DB;

2) partnerek egymás között monozigóta párokban;

3) az iker minta adatelemzése az általános népességgel.

A monozigóta ikreket egy zigóta alkotja, amely két (vagy több) részre oszlik a zúzás szakaszában. Genetikai szempontból azonosak, vagyis a következők: azonos genotípusúak. A monozigóta ikrek mindig azonos neműek.

Az MB-k közül egy speciális csoport az ikrek szokatlan típusai: kétfejű (általában nem életképes), caspophagus („Sziámi ikrek”). A leghíresebb eset 1811-ben született Siamban (ma Thaiföldön), Sziámi ikrekben - Chang és Eng. 63 évet éltek, házasodtak ikertestvérekkel.

Tartalom: 1. Az emberi genetika tanulmányozásának módszerei Minden genetikai törvény és mintázat univerzális és emberre alkalmazható. Az emberi genetika tanulmányozása azonban számos funkcióval rendelkezik. Először is lehetetlen a hibridológiai módszer alkalmazása, mivel az emberek kísérleti átkelése nem lehetséges. Másodszor, egy személynek lassan változik a generációja, és nehéz megfigyelni a tulajdonság örökségének jellegét.

1. Az emberi genetika tanulmányozásának módszerei

Minden genetikai törvény és mintázat univerzális és emberre alkalmazható. Az emberi genetika tanulmányozása azonban számos funkcióval rendelkezik. Először is lehetetlen a hibridológiai módszer alkalmazása, mivel az emberek kísérleti átkelése nem lehetséges. Másodszor, egy személynek lassan változik a generációja, és nehéz megfigyelni a tulajdonság örökségének jellegét. Harmadszor, egy személynek nagyon kis számú leszármazottja van egy családban, ami nem ad statisztikailag megbízható eredményt. Ezen túlmenően, a klasszikus genetikai tárgyakkal ellentétben a személynek sok kromoszóma és sok kötőcsoport van. Ezért specifikus módszereket használnak az emberi genetika tanulmányozására, és egy adott tulajdonság örökségének természetét a nagy emberi populációk határozzák meg.

Az emberi genetika tanulmányozásának fő módszerei:

· Genealógiai;

· Twin

· Citogenetikai módszer;

· Biokémiai módszer;

· Népesség-statisztikai módszer;

· Molekuláris genetikai módszerek.

A genealógiai módszer alapja egy személy családfa összeállítása és a tulajdonság örökségének természetének vizsgálata. Ezt a módszert először F. Galton javasolta 1865-ben. Ez a legrégebbi módszer. Ennek lényege a kapcsolatok törzskönyvének megteremtése, valamint az öröklődés domináns és recesszív tulajdonságainak meghatározása. Ez a módszer különösen hatékony a génmutációk vizsgálatában.

A módszer két szakaszból áll: családi információk gyűjtése a lehető legtöbb generációhoz és a genealógiai elemzéshez. A törzskönyv általában egy vagy több jelre épül. Ebből a célból a hozzátartozó öröklődését a rokonok és a távoli rokonok között gyűjtik. A törzskönyv összeállításakor speciális karaktereket használnak.

Ezután kezdődik a második szakasz - a törzskönyv elemzése annak érdekében, hogy megállapítsuk a tulajdonság örökségének természetét. Először is megállapítást nyert, hogy a vonás a különböző nemek képviselőiben nyilvánul meg, vagyis az a tulajdonság összetartása a padlóval. Ezután megállapítjuk, hogy a tulajdonság domináns vagy recesszív-e, függetlenül attól, hogy kapcsolódik-e más tulajdonságokhoz, stb. Az öröklés recesszív jellegével a vonás egy kis számú személyben jelenik meg, nem minden generációban. Lehet, hogy hiányzik a szülőktől. A domináns örökléssel a vonás gyakran szinte minden generációban megtalálható.

A nemhez kötődő vonások örökségének jellegzetessége, hogy gyakori megnyilvánulása az azonos nemű személyekben. Ha ez a jel domináns, akkor gyakrabban fordul elő nőknél. Ha a jel recesszív, akkor ebben az esetben gyakrabban jelenik meg a férfiak.

Számos törzskönyv elemzése és a tulajdonságok eloszlásának jellege egy hatalmas emberi populációban segített a genetikusoknak, hogy megállapítsák számos normális emberi tulajdonság örökségének természetét, mint például a göndörség és a hajszín, a szemszín, a szeplők, a fülgömb szerkezete stb., Valamint az olyan rendellenességek, mint a színvakság, sarlósejtes vérszegénység stb.

A genealógiai módszer képes volt meghatározni a hemofília örökségének természetét. A brit királyi családfa tanulmánya azt mutatta, hogy a tulajdonság recesszív és nemi összefüggés. A recesszív gén hordozója a brit Viktória királynő volt.

Így a törzskönyv módszer alkalmazásával létrejön a tulajdonság genetikai anyag függősége, az öröklődés típusa (domináns, recesszív, autoszomális, a nemi kromoszómákhoz kötődő), a génkötés jelenléte, a zigózis (homozigóta vagy heterozigóta)), a gén öröklés valószínűsége a generációkban, az öröklés típusa funkciót. Az autoszomális domináns öröklésben (a tulajdonság megjelenése egy domináns génhez kapcsolódik), a tulajdonság általában minden generációban jelenik meg (vízszintes öröklés). Az autoszomális recesszív öröklésben a tulajdonságot ritkán látják, nem minden generációban (függőleges öröklés), azonban a rokonsági házasságokban a beteg gyermekek gyakrabban születnek. Ha nemi kapcsolatokban öröklődik, nem a nemi egyénben a tulajdonság megjelenésének gyakorisága nem azonos.

A genealógiai vizsgálatok kimutatták, hogy bizonyos emberi képességek - musical, matematikai elme - szintén örökletes tényezők határozzák meg. A cukorbetegség, a süketség, a skizofrénia és a vakság örökségét a genealógiai módszer bizonyította. Ezt a módszert használják örökletes betegségek és orvosi genetikai tanácsadás diagnosztizálására. Az örökség természetéből adódóan a genetikai rendellenességgel rendelkező gyermek valószínűségének meghatározása.

Az iker-módszer az ikrek fenotípusának és genotípusának tanulmányozásán alapul, hogy meghatározza a különböző tulajdonságok fejlődésére gyakorolt \u200b\u200bkörnyezeti hatás mértékét. 1876-ban ezt az eljárást javasolta F. Galton, az angol kutató, hogy megkülönböztesse az öröklődés és a környezet hatását az emberek különböző tulajdonságainak fejlődésére.

Az ikrek között azonosak és dvuyaytsevye. Az azonos ikrek (azonosak) egyetlen zigótából képződnek, melyeket a zúzás korai szakaszában két részre osztunk. Ebben az esetben egy megtermékenyített tojás nem egy, hanem egyszerre két embrióhoz vezet. Ugyanolyan genetikai anyaggal rendelkeznek, mindig azonos neműek, és a legérdekesebbek. Az ilyen ikrek közötti hasonlóság szinte abszolút. Kisebb eltérések lehetnek a fejlődési feltételek hatására.

Az iker ikreket (nem azonos) különböző zigótákból alakítják ki, a két tojás két spermatozoid által történő megtermékenyítése következtében. Nem hasonlítanak egymásra többé, mint a különböző időpontokban született testvérek. Az ilyen ikrek lehetnek azonos neműek és heteroszexuálisok.

Az iker-módszer lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a tulajdonság jellemzőinek mértékét egy párban, az öröklődés és a környezet hatását a tulajdonságok fejlődésére. Az azonos azonos genotípusú azonos ikrekben megjelenő különbségek a külső körülmények befolyásolásához kapcsolódnak. Nagy érdeklődésre számítanak olyan esetek, amikor az ilyen párokat valamilyen okból elválasztották gyermekkorban, és az ikrek nőttek és különböző körülmények között nőttek fel.

A testvéri ikrek tanulmányozása lehetővé teszi a különböző genotípusok fejlődésének elemzését ugyanazon környezeti feltételek mellett. Az iker-módszer lehetővé tette, hogy megállapítsuk, hogy számos betegség esetében jelentős szerepet játszanak a fenotípus kialakulásának körülményei.

Például az olyan jeleket, mint a vércsoport, a szem és a hajszín, csak genotípus határozza meg, és nem függenek a környezettől. Egyes vírusok és baktériumok okozta betegségek bizonyos mértékig függnek a genetikai hajlamtól. Az olyan betegségeket, mint a magas vérnyomás és a reuma, nagyrészt a külső tényezők és kisebb mértékben az öröklődés határozza meg.

Így az iker-módszer lehetővé teszi a genotípus és a környezeti tényezők szerepének feltárását egy olyan tulajdonság kialakulásában, amelyhez hasonlóság (koncentráció) és különbségek (diszpozíció) a monozigóta és a dizigotikus ikrek vizsgálata és összehasonlítása.

A citogenetikai módszer a kromoszómák szerkezetének és számának mikroszkópos vizsgálatát jelenti egészséges és beteg emberekben. A mikroszkóp alatti háromféle mutáció közül csak a kromoszómális és genomiális mutációk észlelhetők. A legegyszerűbb módszer a gyors diagnózis - a nemi kromoszómák számának vizsgálata az X-kromatinon. Általában a nőkben egy X-kromoszóma a sejtekben egy kromatin test formájában van, és az emberekben ilyen test hiányzik. A szexpár triszómiájával két test van a nőkben és a férfiakban - egy. A triszómia más párokkal történő azonosításához megvizsgáljuk a szomatikus sejtek kariotípusát, és összeállítunk egy ideogramot, amelyet összehasonlítunk a standardéval.

A kromoszóma-mutációk a kromoszómák számának vagy szerkezetének változásaihoz kapcsolódnak. Ezek közül mikroszkóp alatt, speciális festéssel, transzlokációval, delécióval, inverzióval jól azonosították. Ha a kromoszóma transzlokációját vagy delécióját növeli vagy csökkenti. És ha az inverzió megváltoztatja a kromoszóma mintázatát (a sávok váltakozása).

Kromoszómális mutációk

A kromoszómák számának változása:

· Haploidia - a teljes kromoszómák számának csökkenése (2n\u003e n);

· Poliploidia - a kromoszómák számának növekedése egy vagy több kromoszómacsoportra (2n\u003e 3n, 4n, stb.);

· A heteroploidia vagy az aneuploidia a kromoszómák számának változása egy vagy több kromoszómával az egyes kromoszóma-párokban (triszómia - 2n + 1, monoszomia - 2n-1, nulysomy - 2n-2).

Változások a kromoszómák szerkezetében (kromoszóma-rendellenességek):

· Törlés (hiány) - kromoszóma-régió elvesztése (ABCDEF\u003e ABvDEF);

· Duplikáció - a kromoszóma régió megkettőzése (ABCDEF\u003e ABBCDEF);

· Inverzió - a kromoszóma szakasz 180 ° -os elforgatása (ABCDEF\u003e ABEDCF);

· Fordítás - a nemhomológ kromoszómák közötti területek cseréje (ABCDEF - OPRS\u003e ABCRS - OPDEF).

A kromoszómális mutációk leggyakrabban a meiózis rendellenességei (a zavarok áthidalása, a kromoszóma-különbségek és a kromatidok). A mitózis kromatid eltérése a kromoszómák számának megváltozásához vezethet a lánysejtekben. Ezen túlmenően a mutagének és különösen a sugárzás kromoszóma-szüneteket és a meiózis folyamatának zavarát okozza.

A kromoszóma-mutációk markerek lehetnek egy adott betegség tanulmányozására szolgáló citogenetikai módszerben. Ezen túlmenően ezt a módszert arra használják, hogy meghatározzuk az emberek által más tudományos vizsgálatokban felszívódó sugárzási dózisokat.

A biokémiai módszer a biokémiai reakciók természetének tanulmányozásán, az abnormális gén hordozásának megteremtésén, illetve a diagnózis tisztázásán alapul. Az anyagcsere-betegségeken alapuló betegségek a genetikai örökletes patológia jelentős részét képezik. Ezek közé tartozik a diabetes mellitus, a fenilketonuria (fenilalanin metabolikus derangáció), galaktoszémia (a tejcukor asszimilációjának megsértése) és mások. Ez a módszer lehetővé teszi a betegség korai stádiumban történő megállapítását és kezelését.

A populációs-statisztikai módszer lehetővé teszi a populációban a normális és patológiás gének előfordulásának gyakoriságát a heterozigóták - abnormális gének hordozói arányának meghatározására. Ezzel a módszerrel meghatározzuk a populáció genetikai szerkezetét (a gének és a genotípusok gyakorisága az emberi populációkban); fenotípus frekvenciák; A populáció genetikai szerkezetét megváltoztató környezeti tényezőket vizsgálják. A módszer a Hardy-Weinberg-i törvényen alapul, amely szerint a számos generációban, a változatlan körülmények között és a pámixia jelenlétében (szabad keresztezés) élő számos populációban a gének és genotípusok gyakorisága állandó marad. A számítások a következő képletek szerint készülnek: p + q \u003d 1, p2 + 2pq + q2 \u003d 1. Ugyanakkor p a domináns gén (allél) gyakorisága a populációban, q a recesszív gén (allél) gyakorisága a populációban, p2 a domináns homozigóták gyakorisága, q2 - recesszív homozigóták, 2pq - heterozigóta szervezetek gyakorisága. Ezzel a módszerrel meghatározhatja a patológiás gének hordozóinak gyakoriságát is.

A Hardy - Weinberg törvény (a genetikai egyensúly törvénye) a populációgenetika egyik alapja. A törvény a populációkban a gének eloszlását írja le. Hardy és Weinberg kimutatták, hogy szabad keresztezéssel, az egyének migrációjának hiányával és a mutációk hiányával az egyes allélokkal rendelkező egyének relatív gyakorisága állandó marad a populációban generációról generációra. Más szavakkal, a populációban nem lesz gén drift.

Hardy Godfrey Harold (1877–1947), angol matematikus, Cranley, Surrey született. A rajz tanító fia. Matematikát tanult a Cambridge-i Egyetemen és az Oxfordban.

Weinberg Wilhelm (1862–1937) német orvos, aki nagy magángyakorlattal rendelkezett Stuttgartban. A kortárs kortársak emlékműve szerint 3 500 gyermek született, köztük legalább 120 ikerpár. Az ikrek születéséről és Mendel újra felfedezett genetikai törvényeiről szóló saját észrevételei alapján arra a következtetésre jutott, hogy a két iker (nem azonos) ikrek szülésére való hajlandóság öröklődik.

Molekuláris genetikai módszerek. Az elmúlt években a modern genetika fejlettsége lehetővé teszi a molekuláris módszerek széles körű alkalmazását a szervezetek öröklődésének és variabilitásának, a genetikai anyag kémiai és fizikai-kémiai szerkezetének, funkcióinak molekuláris alapjának tanulmányozására.

Az emberi genetika vizsgálata lehetővé teszi, hogy diagnosztizálja, kezelje és megjósolja a genetikai rendellenesség valószínűségét. A mintegy 2000 karakterből álló örökség jellegét jelenleg vizsgálják. A genetikai betegség valószínűségének megelőzésére és előrejelzésére genetikai tanácsadás jött létre.

2. Örökletes emberi betegségek

Genetikai szempontból az örökletes betegségek a nemi és a szomatikus sejtek mutációi. Minden személy örökletes betegsége három csoportra osztható:

· Génbetegségek,

· Örökletes hajlammal rendelkező betegségek, \\ t

· Kromoszóma.

A génbetegségek az egyes gének mutációihoz kapcsolódnak a DNS kémiai szerkezetének átalakulása következtében - a DNS-nukleotid szekvenciában bekövetkező változások, néhány veszteség és mások bevonása. Ez viszont megváltoztatja a DNS-re képződő RNS molekulát, és egy új atipikus fehérje szintézisét okozza, ami új tulajdonságok megjelenéséhez vezet a szervezetben. Egy génmutáció következtében egy gén sérült, ezért az ilyen örökletes betegségeket monogénnek nevezik. Ezek közé tartozik az örökletes metabolikus rendellenességek többsége, mint például a fenilketonuria (aminosav-metabolikus rendellenesség, ami a demencia kialakulásához vezet), galaktoszémia (a laktóz-tejcukor anyagcsere csökkenése, ami a fizikai és szellemi fejlődés késéséhez vezet), hypothyreosis (a pajzsmirigy veleszületett rendellenessége). ) stb. Hemofília, daltonizmus, sarlósejtes vérszegénység, polidaktikus, Marfan-szindróma (kötőszöveti károsodás, nagy növekedés, végtagok meghosszabbítása, "pókkarok") és mások szintén a génmutációkhoz tartoznak.

A gén vagy pontmutációk befolyásolják a gének szerkezetét, azaz a DNS-molekulában a nukleotidok szekvenciáját megsértik, és ezáltal megváltoztatja a genetikai anyagban rögzített genetikai információt. Ez zavarokat okoz az RNS molekulák és fehérjék szerkezetében, valamint a fehérjeszintézis folyamatának megvalósításában, amely szinte mindig a szervezet jellemzőinek megváltozásához vezet. A mutációra képes DNS-molekula legkisebb szegmense mutonnak nevezik, ez egy nukleotidpár. A génmutációk gyakran előfordulnak a kémiai mutagének hatására, és a replikációs folyamat megszakításának eredménye.

A fordított mutáció olyan mutáció, amely a károk teljes helyreállításához vezet, azaz az eredeti nukleotidszekvencia helyreállítása a DNS-molekulában. Az ilyen természetű mutációk nagyon ritkán fordulnak elő.

Szuppresszor mutáció - ilyen mutációval a mutáns génben vagy más génben változások következnek be, biztosítva a szervezet fenotípusának helyreállítását, és megőrzi a genetikai anyag eredeti károsodását (nukleotidszekvencia zavar a DNS molekulában).

A mutációs variabilitás új gének (új allélok), új struktúra és a kromoszómák számának megjelenéséhez vezet, és ezáltal anyag kiválasztására szolgál. Az egyes egyének esetében a mutációk többnyire negatívak. gyakran betegségek kialakulásához, csökkent életképességhez vagy halálhoz vezet. A mutációk indukcióját széles körben használják a tenyésztési munkában.

A kromoszómáktól függően, ahol a gének megtalálhatók, és az allél (domináns vagy recesszív) jellege:

· Autoszomális domináns betegségek (az achondroplasia a törpék leggyakoribb formája);

· Autoszomális recesszív (fenilketonuria - az aminosav-metabolizmus megsértése);

· A nemi kromoszómák gének által okozott betegségek (X kromoszómák), amelyek szintén összefügghetnek a domináns (fogzománc, teljes vagy részleges fogak hiánya) és recesszív (hemofília, színvak) génekkel.

Minden monogén betegség a Mendel törvényei szerint öröklődik, és örökléssel oszlik meg autoszomális domináns, autoszomális recesszív és X-kapcsolt.

3. Emberi genetikai térképek

A genetikai térképek építése a fajok részletes genetikai vizsgálatának szerves része. Az emberi genetikai térképek felépítése az 1970-es évek közepéig. nagyon kevés volt a klasszikus módszer alkalmazásának korlátozott lehetősége miatt. A következő években a helyzet drámaian megváltozott, amikor a részletes emberi genetikai térképek létrehozása új módszerekkel nagy gyorsulással történt. Jelenleg több száz gén helyzete van a megfelelő kromoszómákon. A kromoszómák molekuláris szerkezetét rendkívül intenzíven tanulmányozzák.

4. Egyes örökletes emberi betegségek kezelése és megelőzése

A tudósok világszerte mutatott érdeklődése az ember öröklésére nem véletlen. Az utóbbi évtizedekben az emberiség szoros kapcsolatban állt a vele idegen anyagokkal. A mindennapi életben, a mezőgazdaságban, az élelmiszerekben, a farmakológiai, kozmetikai iparban és az emberi tevékenység egyéb területein használt ilyen anyagok száma most hatalmas. Ezen anyagok között vannak olyanok, amelyek mutációt okoznak.

Az orvostudomány fejlődésének köszönhetően az ember megtanult harcolni annyi betegséggel. Sikeresen védi magát a nagyon veszélyes fertőző betegségek többségétől: himlő, pestis, kolera, malária stb.

A kromoszóma-mutációk gyakorisága az emberekben magas, és az újszülöttek esetében (akár 40% -ig) is előfordul. Az említett kromoszóma-betegségek mellett sok más is van, ami általában súlyos következményekkel jár, és gyakrabban az embrió haláláig. A legtöbb esetben a kromoszóma-mutációk a szülők ivarsejtjeiben újból jelentkeznek, kevésbé léteznek az egyik szülőben, és az utódoknak továbbítják őket.

A kémiai mutagének és az ionizáló sugárzás, a koncentrációk és a dózisok jelentős növekedésével, a kromoszómális mutációk gyakoriságát növelik. A spontán génmutációk sokkal ritkábban fordulnak elő. A mutáció valószínűsége egy adott génben körülbelül 10–5 körül változhat, átlagosan körülbelül két új mutáció van a diploid genomban. Azonban nem minden mutáció káros a heterozigóta állapotban, és az emberi populációkban is felhalmozódhatnak. Később, homozigóta állapotává vált, számos mutáció súlyos örökletes betegségek előfordulásához vezethet.

Örökletes metabolikus rendellenességek. Az orvosi genetika iránti érdeklődés az örökletes betegségek iránti érdeklődést azzal magyarázza, hogy sok esetben a betegség fejlődésének biokémiai mechanizmusainak ismerete segít enyhíteni a beteg szenvedését. A beteg nem szintetizáló enzimeket ad be a szervezetbe, vagy kizárja az étrendből származó termékeket, amelyeket a testben lévő enzimek hiánya miatt nem lehet használni. A cukorbetegséget az inzulin, a hasnyálmirigy hormon hiánya miatt fokozza a vércukor koncentrációja. Ezt a betegséget recesszív gén okozza. Az inzulin bevitelével a szervezetbe kerül, amelyet most már géntechnológiai módszereket alkalmazó gyárakban gyártottak. Emlékeztetni kell azonban arra, hogy csak egy betegség gyógyul, azaz a „káros” gén fenotípusos megnyilvánulása, és a meggyógyult személy továbbra is a hordozója, és továbbítja ezt a gént a leszármazottaira. Most már több száz betegség ismert, amelyekben a biokémiai rendellenességek mechanizmusait kellő részletességgel tanulmányozták. Bizonyos esetekben a modern mikroanalízis módszerek az egyes sejtekben is kimutathatják az ilyen biokémiai rendellenességeket, és ez lehetővé teszi, hogy diagnosztizálja az ilyen betegségek jelenlétét egy születendő gyermekben a magzatvízben lévő egyes sejtek esetében.

5. Orvosi genetikai tanácsadás

Jelenleg csak egy örökletes betegségben szenvedő személyt lehet kezelni, drogterápiát, étrendet stb. megszünteti a betegség okát (kromoszóma vagy gén megsértése).

Az örökletes betegségek megelőzésének leggyakoribb formája az orvosi genetikai tanácsadás, amelynek lényege az, hogy meghatározzuk a beteg gyermek vagy egy adott családban rendellenességgel rendelkező gyermek kockázatának valószínűségét vagy mértékét. A probléma megoldásához a szülők genetikai anyagának tanulmányozására szolgáló összes lehetséges módszert, valamint a rokonok egészségi állapotára vonatkozó információkat használják.

Első alkalommal az 1920-as években országunkban orvosi genetikai tanácsadást szerveztek. SN Davidenkov.

Ahogy a népesség széles tömegeinek biológiai és különösen genetikai nevelése növekszik, a házas párok, akik még nem rendelkeztek gyermekekkel, egyre inkább a genetikai orvosok felé fordulnak az örökletes anomália által érintett gyermek kockázata miatt.

Az orvosi genetikai tanácsadás ma már számos területen és országos központokban nyitva áll. A genetikai tanácsadás széles körű alkalmazása fontos szerepet fog játszani az örökletes betegségek előfordulásának csökkentésében és sok család megmentésében az egészségtelen gyerekek szerencsétlenségéből. Meg kell jegyezni, hogy a születendő gyermek anyja vagy apja a dohányzás, az alkoholfogyasztás és különösen a drogok drasztikusan növelik a súlyos örökletes betegségekben szenvedő csecsemő születésének valószínűségét.

Jelenleg sok országban széles körben alkalmazzák az amniocentézis módszerét, amely lehetővé teszi az embrionális sejtek amnion folyadékból történő elemzését. Ennek a módszernek köszönhetően a terhesség korai szakaszában lévő nő fontos információkat kaphat a magzat lehetséges kromoszóma- vagy génmutációiról, és elkerülheti a beteg gyermek születését.

Az emberi környezet tisztasága, a víz, a levegő, az élelmiszer-szennyeződés elleni küzdelem mutagén és rákkeltő hatású anyagokkal (azaz mutációkat vagy malignus sejt degenerációt okozó), a kozmetikumok és gyógyszerek „genetikai” ártalmatlanságának alapos ellenőrzése és háztartási vegyi anyagok - mindez fontos feltétel az örökletes betegségek gyakoriságának csökkentésére az emberekben.

Az emberi genetika tanulmányozásának fő módszerei:

családfa;

Twin;

Citogenetikai módszer;

Népesség-statisztikai módszer;

A genealógiai módszer alapja egy személy családfa összeállítása és a tulajdonság örökségének természetének vizsgálata. Ez a legrégebbi módszer. Ennek lényege a kapcsolatok törzskönyvének megteremtése, valamint az öröklődés domináns és recesszív tulajdonságainak meghatározása. Ez a módszer különösen hatékony a génmutációk vizsgálatában.

Ugyanazon generáció képviselői ugyanabban a sorban helyezkednek el születésük sorrendjében.

Citogenetikai módszer. Emberi kariotípus. A kromoszómák differenciálfestésének módszerei. Denver és Párizs nómenklatúrája. A kromoszómák osztályozása a karok hossza és a centromer index kiszámítása alapján.

Citogenetikai módszer. A citogenetikai módszer a páciens kromoszómális sejtkészletének mikroszkóp alatt történő vizsgálatát tartalmazza. Mint tudják, a kromoszómák spirális állapotban helyezkednek el egy sejtben, és nem láthatók. A kromoszómák vizualizálása érdekében a sejtet stimuláljuk és bejuttatjuk a mitózisba. A mitózis propházájában, valamint a meiózis metafázisában a kromoszómákat desztiralizálják és vizualizálják.

A vizualizáció során a kromoszómák számát becsüljük meg, idiogramot állítunk össze, amelyben minden kromoszómát egy meghatározott sorrendben rögzítünk a Denver osztályozás szerint. Egy idiogram alapján beszélhetünk a kromoszóma-rendellenesség jelenlétéről vagy a kromoszómák számának változásáról, és ennek következtében egy genetikai betegségről.

Az egész módszerek a kromoszóma differenciálódására lehetővé teszik számunkra, hogy azonosítsuk strukturális szervezetüket, amely a különböző kromoszómákban eltérő keresztstruktúrák megjelenésében, valamint más részletekben is kifejeződik.

A kromoszómák differenciált festése.Számos festési módszert (szalagot) fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik a kromoszómán keresztirányú jelek (sávok, sávok) komplexének azonosítását. Minden kromoszómát egy specifikus sávkomplexum jellemez. A homológ kromoszómák azonos módon vannak festve, kivéve a polimorf régiókat, ahol különböző allélgén variánsok találhatók. Az allél polimorfizmus számos génre jellemző, és a legtöbb populációban megtalálható. A citogenetikai szinten a polimorfizmusok kimutatása nincs diagnosztikai értékkel.

A. Q-festés. A kromoszómák differenciálfestésének első módszerét Kaspersson svéd citológus dolgozta ki, aki erre a célra az Akrikhin-mustár fluoreszcens festékét használja. A fluoreszcens mikroszkóp alatt a kromoszómák egyenlőtlen fluoreszcencia intenzitással rendelkeznek - Q szegmensek. A módszer leginkább alkalmas az Y kromoszómák vizsgálatára, és ezért a genetikai szex gyors meghatározására szolgál áttelepítések(helyszínek cseréje) az X- és Y-kromoszómák között vagy az Y-kromoszóma és az autoszomák között, valamint nagy számú sejt megtekintése, ha meg kell vizsgálni, hogy a szex kromoszómán mozaikizmánnyal rendelkező betegnek van-e Y-kromoszómát hordozó sejtek klónja.

B. G-festés. Intenzív előkezelés után, gyakran tripszinnel, a kromoszómákat Giemsa festékkel festjük. A fénymikroszkóp alatt a látható, világos és sötét csíkok kromoszómái - G-szegmenseket. Bár a Q-szegmensek helyzete megfelel a G-szegmensek elhelyezkedésének, a G-festés sokkal érzékenyebbnek bizonyult, és a Q-festés helyét a citogenetikai elemzés standard módszerének tekintette. A G-festés a legjobb eredményt ad a kis aberrációk és marker kromoszómák kimutatásakor (a normál homológ kromoszómáktól eltérően szegmentálva).

B. R-festésellentétes képet ad a G-festésről. A Giemsa festéket vagy az akridin narancssárga fluoreszcens festéket általában használják. Ez a módszer különbséget mutat a testvér kromatidák vagy homológ kromoszómák homológ G- vagy Q-negatív helyeinek festésében.

G. C-festésa kromoszómák centromere régióinak elemzésére (ezek a régiók konstitutív heterokromatint tartalmaznak) és az Y-kromoszóma változó, fényesen fluoreszcens disztális részét tartalmazzák.

D. T-festésa kromoszómák analitomer régióiban használatos. Ezt a technikát, valamint a nukleoláris organizátorok ezüst-nitráttal (AgNOR-festéssel) rendelkező területeinek festését használjuk a kromoszómák standard festésével kapott eredmények finomítására.

Az egyenletesen színezett emberi kromoszómák osztályozását és nómenklatúráját először egy 1960-as Denveri nemzetközi találkozón fogadták el, később módosítva és kiegészítve (London, 1963 és Chicago, 1966). A Denver-osztályozás szerint minden emberi kromoszóma 7 csoportra van osztva a hosszának csökkentése és a centriol-index figyelembevételével (a rövid kar hosszúságának aránya a teljes kromoszóma hosszával, százalékban kifejezve). A csoportok az angol ábécé betűivel jelennek meg A-tól G-ig. Elfogadható, hogy minden kromoszóma-pár arab számokkal számoljon.

A 20. század elején kifejlesztették a kromoszómák differenciál színezésének módját, amely egy jellegzetes szegmentációt tárt fel, amely lehetővé tette az egyes kromoszómák individualizálódását (58. ábra). Különböző típusú szegmenseket jelölnek meg a legmegfelelőbb módszerekkel (Q-szegmensek, G-szegmensek, T-szegmensek, S-szegmensek). Minden humán kromoszóma egy sávok belső szekvenciáját tartalmazza, ami lehetővé teszi az egyes kromoszómák azonosítását. A kromoszómák a metafázisban maximálisan spirálisak, a propázusban és a prometafázisban kevésbé spirálisak, ami lehetővé teszi a nagyobb számú szegmens izolálását, mint a metafázisban.

A metafázis kromoszómán (59. ábra) olyan szimbólumokat adunk, amelyeket rövid és hosszú karok megjelölésére használnak, valamint a régiók és szegmensek helyét. Jelenleg vannak olyan DNS-markerek vagy -szondák, amelyekkel meghatározható a kromoszómák egy bizonyos, még nagyon kicsi szegmensében bekövetkező változás (citogenetikus térképek). A párizsi Emberi Genetika Nemzetközi Kongresszusán (párizsi konferencia az emberi kromoszómák szabványosításáról és nomenklatúrájáról) egy szimbólumrendszert állapítottak meg a kariotípusok tömörebb és egyértelműbb megjelölésére.
A kariotípus leírásakor:
a kromoszómák teljes száma és a nemi kromoszómák halmaza van feltüntetve, vessző van elhelyezve közöttük (46, XX; 46, XY);
amely kromoszóma felesleges vagy hiányzik (ezt az 5-ös, 6-os szám stb. jelzi, vagy az A, B csoport stb. betűi); A „+” jelzi a kromoszómák számának növekedését, a „-” jelzi, hogy a kromoszóma 47-es, XY, + 21 hiányzik;
annak a kromoszómanak a vállát, amelyben a változás bekövetkezett (a rövid kar hosszabbítását a (p +) szimbólum jelöli; rövidítés (p-); a hosszú kar hosszabbítását a (q +) szimbólum jelöli;
az átrendeződési karakterek (a transzlokációt t jelöli, és a deléció del) az érintett kromoszómák száma előtt kerül elhelyezésre, és az átrendeződési kromoszómák zárójelben vannak. A két strukturálisan kóros kromoszóma jelenlétét pontosvessző (;) vagy normál frakció (15/21) jelzi.

Az iker módszer szerepe az öröklés és a környezet tanulmányozásában a karakterek kialakulásában. Az ikrek típusai. A betegségek hajlamának problémája. Kockázati tényezők. A genealógiai módszer (a nemesfa elemzése). Az öröklés típusának meghatározására vonatkozó kritériumok.

Az azonos ikrek (azonosak) egyetlen zigótából képződnek, melyeket a zúzás korai szakaszában két részre osztunk. Ebben az esetben egy megtermékenyített tojás nem egy, hanem egyszerre két embrióhoz vezet. Ugyanolyan genetikai anyaggal rendelkeznek, mindig azonos neműek, és a legérdekesebbek. Az ilyen ikrek közötti hasonlóság szinte abszolút. Kisebb eltérések lehetnek a fejlődési feltételek hatására.

Így a kettős módszer lehetővé teszi a genotípus és a környezeti tényezők szerepének feltárását a vonás kialakulásában, amelyhez hasonlóság (hasonlóság) és különbségeket (diszpozíciót) vizsgálunk a monozigóta és a dizigotikus ikrek között.

A genealógiai módszer a törzskönyvek elemzése és lehetővé teszi az öröklés típusának meghatározását (domináns
recesszív, autoszomális vagy nemi összefüggésű), valamint annak monogenitása vagy poligenicitása. A kapott információk alapján megjósolható a vizsgált tulajdonság megjelenésének valószínűsége az utódokban, ami nagyon fontos az örökletes betegségek megelőzésében.

Genealógiai elemzés a legelterjedtebb, legegyszerűbb és ugyanakkor rendkívül informatív módszer, amely mindenki számára hozzáférhető, aki érdeklődik a törzskönyve és a családi története iránt