A genetika kettős módszere. Az emberi genetika módszerei

Teljes szöveges keresés:

Főoldal\u003e Vizsgálat\u003e Biológia

Genealógiai módszer az ember öröklésének tanulmányozására

Jelenleg az orvosi genetika számos olyan kutatási módszerrel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a gyakorlati és elméleti kérdések nagy többségének megoldását. Ezeknek a módszereknek már hosszú története van (genealógiai, citológiai, iker), mások a közelmúltban alakultak ki, de mind elméleti, mind gyakorlati szempontból felbecsülhetetlen jelentőségűek voltak (immunológiai, DNS-próba-diagnosztika stb.).

Az emberi genetika tanulmányozása számos jellemzővel és objektív nehézséggel jár:

a késői pubertás és a generációk ritka váltása;

kis számú leszármazott;

a kísérletezés lehetetlensége;

ugyanazon életkörülmények megteremtésének lehetetlensége.

Citogenetikai módszerekaz emberi genetika tanulmányozása az emberi kariotípus (kromoszóma-készlet, a test sejtjeiben lévő kromoszómák jeleinek halmaza) vizsgálatán alapul.

Az emberi sejtek mesterséges tápközegeken történő tanulmányozásának szakaszai; speciális manipulációk végrehajtása, hogy a kromoszómák „morzsolódjanak” és lazuljanak; kromoszómafestés; kromoszómák tanulmányozása mikroszkóp alatt és fényképezés; az egyes kromoszómák kivágása és a kromoszóma-készlet részletes képének kialakítása.

Az 1970-es években kidolgozták az emberi kromoszómák differenciálfestésének módszereit, amelyek lehetővé tették a genomiális (például Down-szindróma) és kromoszómális (például macska-cry szindróma) mutációinak azonosítását.

Vannak olyan molekuláris citogenetikai módszerek, amelyek a FISH módszeren alapulnak, amellyel meghatározható a gének lokalizációja a kromoszómákban és az összes kromoszóma-rendellenességben.

Biokémiai módszerek

Gyakorlatilag az emberi testben végbemenő és az anyagcseréjét végző biokémiai reakciókat enzimek szabályozzák. Az emberi genetika tanulmányozására szolgáló biokémiai módszerek az enzimrendszerek aktivitásának tanulmányozásán alapulnak. Az aktivitást vagy maga az enzim aktivitása, vagy a végső reakciótermékek mennyisége határozza meg, amelyeket ez az enzim szabályoz.

Számos vizsgálati módszert alkalmaznak, beleértve a kromatográfiás, fluorometriai, radioimmunológiai és egyéb módszereket, az enzimrendszerek aktivitásának vizsgálata lehetővé teszi az anyagcsere-betegségeket okozó génmutációk azonosítását, mint a fenilketonuria, a sarlósejtes anaemia.

Biokémiai módszerekkel azonosíthatók olyan betegségek patológiás gének hordozói, mint például a fenilketonuria, a cukorbetegség stb.

Twin módszer

1876-ban F. Halton bemutatta az emberi genetika orvostudományi tanulmányozására szolgáló iker módszert. Ez lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a genotípus (örökletes tulajdonságok halmaza) és a környezet szerepét a betegség jeleinek megnyilvánulásában.

Vannak mono- és dizigóta ikrek.

Monozigóta (azonos) ikrek alakulnak ki egyetlen megtermékenyített tojásból. Ugyanolyan genotípusúak, de fenotípusban (a fejlesztési folyamatban a genotípus alapján kialakult külső és belső jellemzők és tulajdonságok halmaza) eltérőek lehetnek a környezeti tényezők hatására.

A monozigóta ikrek jellemzői nagyobb mértékű hasonlósággal rendelkeznek, amelyet főként a genotípus határoz meg: mindig azonos neműek, ugyanolyan vércsoportok, egy szemszín, azonos típusú minták az ujjakon és tenyereken stb.

A dizigóta (dvuayaytsevye) ikrek egyidejűleg érett tojások megtermékenyítése után alakulnak ki. Különböző genotípussal rendelkeznek, és fenotípusos különbségeik a genotípus és a környezeti tényezők egyaránt.

Így a fenotípusos tulajdonságok és az ikrek zygositásának meghatározására használatosak.

Az ikrek hasonlóságának százalékos arányát a vizsgált tulajdonságon egyezőségnek nevezik, és a különbségek százalékos aránya ellentmondásos.

Az öröklődés és a környezet szerepének értékelésére a betegség kialakulásában a Holzinger-formulát alkalmazzák:

KMB (%) - KDB (%) / 100% - KDB (%), ahol H az öröklési frakció, a KMB a monozigóta ikrek egyeztetése, és a KDB a dizigotikus ikrek egyeztetése.

Ha a Holzinger képlet szerinti számítások eredménye közel áll az egységhez, akkor a betegség fejlődésének fő szerepe az öröklődéshez tartozik. Ezzel ellentétben, ha az eredmény nulla, akkor a környezeti tényezők nagy szerepet játszottak.

Népesség-statisztikai módszeraz emberi genetika vizsgálata a Hardy-Weinberg törvény matematikai kifejezésének használatán alapul.

Szüksége van a folyóra. A domináns gén populációjában bekövetkező előfordulási gyakoriság q a recesszív gén előfordulási gyakoriságára, a p2 esetében a domináns homozigóták gyakorisága, a recesszív homozigóták 2pq gyakoriságára, a heterozigóták 2pq frekvenciájára.

Az összes genotípus frekvenciájának összege 1 (100%): p2 + 2pq + q2 \u003d 1 (100%).

A módszer lehetővé teszi a genotípusú gének gyakoriságának meghatározását nagy (több mint 4,5 ezer) populációban.

Az örökletes és veleszületett betegségek prenatális diagnózisának modern módszerei.

A prenatális diagnózis a veleszületett vagy örökletes patológiás magzat definíciója.

Szervezeti szempontból minden várandós nőt (speciális jelzések nélkül) meg kell vizsgálni, hogy kizárják az örökletes patológiát szűrési módszerekkel (ultrahang, terhes szérum biokémiai vizsgálata).

A prenatális diagnózisra vonatkozó indikációk:

a fennálló örökletes betegség jelenléte a családban;

35 évesnél idősebb anya életkora, apja 45 év felett;

az anyának van egy X-kapcsolt recesszív patológiás génje;

terhes nők, akiknek kórtörténetében spontán abortusz, ismeretlen eredetű csendélet, többszörös veleszületett rendellenességekkel és kromoszómális rendellenességekkel rendelkező gyermekek voltak;

a kromoszómák szerkezeti átrendeződése a szülők egyikében;

mindkét szülő heterozigóta az autoszomális recesszív betegségekben.

A prenatális diagnózis során invazív és nem invazív módszereket alkalmaznak.

A nem invazív módszerek a következők:

a magzat ultrahangát legalább kétszer (12-14 hetes és 20-21 hetes terhességi hét). Ultrahang segítségével diagnosztizálták a végtagok rendellenességeit, a neurális csőhibákat, a hidro- és mikrocefáliát, a szívhibákat, a vesebetegségeket;

a biokémiai módszerek magukban foglalják az alfa-fetoprotein, a chorion gonadotropin, a nem kötött ösztradiol szintjének meghatározását a terhes nők szérumában. Ezek a módszerek malformációkat, többszörös terhességet, magzati magzati halált, vízhiányt, az abortusz veszélyét, a magzati kromoszóma-betegségeket és más kóros állapotokat tárják fel. Az optimális vizsgálati időszak 17-20 hetes terhesség.

Az invazív prenatális (prenatális) diagnózis magában foglalja azokat a módszereket, amelyek során a magzat vagy a környező szövetek és szerkezetek sejtjeit vizsgálják. Az ilyen módszerek a vetélés és a születés előtti magzati halálozás fokozott kockázatával járnak. A terhesség korai megszűnésének valószínűsége a kutatási módszer típusától függően 1 és 6% között mozog. Ezért az invazív diagnosztika akkor alkalmazható, ha a beteg gyermek születésének kockázata meghaladja a terhességi időszak lehetséges szövődményeit.

Az örökletes betegségek legkorábbi, legbiztonságosabb és legmegbízhatóbb kimutatásának biztosítása érdekében folyamatosan javítják a magzati szöveti kutatási módszereket. Az utóbbi években az invazív diagnózis következő módszerei a legelterjedtebbek:

amniocentézis - az eljárás az amnion folyadék megszerzésére az amnióta zsák átjutásával az ultrahang ellenőrzése alatt az elülső hasfalon keresztül. A terhesség 15-18 hetes korban történik. A kapott amnion folyadékot későbbi biokémiai kutatásnak vetik alá, és a magzati sejtek a citogenetikai kutatás vagy a DNS-diagnosztika anyagaként szolgálnak. Diagnosztizálhatja az összes kromoszóma-betegséget és számos génbetegséget. Amniocentézis során komplikációk lehetségesek (magzati halál, méhfertőzés).

a korionos biopsziát a terhesség 9-13 hetében végezzük. A vizsgált anyag a natív sejtek és a chorion szövet sejtstruktúrája. A kórházi vénák ugyanolyan információt hordoznak, mint a magzati sejtek. Kromoszómális rendellenességek, több mint 100 anyagcsere betegség detektálható: galaktoszémia, II., III., III., IV. Típus, Tay-Sachs betegség stb. .

cordocentesis. A módszer magában foglalja a vért a magzati köldökzsinórból ultrahangos irányítás alatt. A 20-23 hetes időszakban tartandó, intrauterin kezelésre - gyógyászati \u200b\u200banyagok bevezetésére - használható. A szövődmények kockázata körülbelül 2%. Ez a módszer a kromoszóma-betegségek, immunhiányok, fertőzések, génbetegségek DNS-diagnosztikájának kimutatására szolgál.

fetoszkópia és fetoamniográfia. A fetoszkópia magában foglalja a száloptikai technológia alapján létrehozott speciális eszköz - fetoszkópia - bevezetését a méhbe. A magzat látható hibáinak felismerése mellett ezek a vizsgálatok lehetővé teszik a magzat bőrének vagy májjának biopsziáját. A vizsgálatot általában csak súlyos diagnózis céljára használják bőrbetegségek (ichthyosis, epidermolysis bullosa). Ezt a terhesség második trimeszterében (18-24 hét) végezzük, melyet 6-8% -os komplikációs kockázat jellemez.

Tömeges szűrőprogramok.

Az örökletes betegségek korai diagnosztizálására irányuló program magában foglalja az örökletes anyagcsere betegségek tömeges szűrését (újszülöttek) minden újszülöttben.

Az európai országokban a fenilketonúria, a hypothyreosis, a veleszületett mellékvese-hiperplázia, a galaktoszémia és a cisztás fibrózis preklinikai kimutatására tömeges szűrést végeznek.

Fehéroroszországban szinte mindenhol előfordul az újszülöttek fenilketonuriára és hipotireózisra vonatkozó tömeges szűrése.

Genealógiai találkozás od az egyik első tudományos kutatási módszer az orvosi genetikában. Ez a módszer a törzskönyvek tanulmányozására, amelyen keresztül nyomon követhető a betegség (vonás) eloszlása \u200b\u200ba családban vagy a nemzetségben, jelezve a családtagok közötti rokonság típusát. A módszert gyakran nevezik klinikai genealógiainak, mivel a családban a patológiás jelek (betegségek) klinikai vizsgálati technikák segítségével történő tanulmányozásáról szól.

Jelenleg a módszer lehetővé teszi számos fontos kérdés megoldását, különösen:

annak megállapítása, hogy ez a tünet vagy betegség egyetlen-e a családban, vagy több ilyen eset áll fenn

azonosítsa a betegség gyanúsítottjait, és dolgozzon ki egy vizsgálati tervet a diagnózis tisztázására;

meghatározza az örökség típusát és megtudja, melyik vonal, anyai vagy apai, a betegség átvitele;

azonosítsák azokat, akik orvosi genetikai tanácsadást igényelnek, meghatározzák a beteg és a beteg betegei klinikai prognózisát, figyelembe véve a betegség jellemzőit és genetikai jellemzőit;

dolgozzon ki egy kezelési és megelőzési tervet, figyelembe véve a betegség egyéni és családi jellemzőit;

az öröklődő patológia valószínűségének előrejelzése a következő generációkban, az öröklés típusától függően.

Ha a klinikai genealógiai módszer két egymást követő szakaszban van:

a törzskönyv és a grafikus kép összeállítása;

az adatok genetikai elemzése.

A családról szóló információk összegyűjtése probanddal kezdődik - a vizsgált személy, beteg vagy egészséges. A törzskönyv elkészítésekor általában a szimbólumokat használják. A törzskönyv összeállításához legalább 3-4 generációra van szükség a proband családra. Szükség van olyan információk gyűjtésére, amelyek nemcsak egy adott betegség vagy patológiai jel jelenlétére vonatkoznak, hanem a családtagok körében előforduló betegségek minden esetére, a spontán abortuszokra, a csendéletre és a korai csecsemőhalandóságra vonatkozó információkat is.

A törzskönyv grafikus ábrázolása (G. Yust által 1931-ben, jelenleg használt):

A megkérdezett testvérek, testvérek, feleségeik és férjeik ugyanabba a sorba vannak sorolva a balról jobbra a születési sorrendben, és arab számokkal vannak jelölve;

a generációkat római számokkal jelöljük;

minden származási lapot magyarázatok (legenda) kísérnek, amelyek egy adott rokonra vonatkoznak, akiket vizsgálnak; életkor; az érintett betegség betegségének kezdete és jellege; a halál oka és az életkor a törzskönyv tagja halála idején; a betegségek diagnosztizálására szolgáló módszerek leírása és egyéb információk.

A törzskönyv genealógiai elemzése a következőket tartalmazza:

A tulajdonság öröklődő természetének megteremtése. Ha kizárjuk a hasonló külső tényezők (fenokópia) hatását, akkor gondolkodhatunk a betegség örökletes természetéről.

Az öröklés típusának beállítása. E célból a genetikai elemzés elveit és a törzskönyvből származó adatok feldolgozására szolgáló különböző statisztikai módszereket alkalmazzák.

Öt alapvető örökségtípus létezik. Megvizsgáltuk az autoszomális domináns, autoszomális recesszív, X-kapcsolt domináns, X-kapcsolt recesszív öröklési típusú kritériumokat (lásd 3. előadás).

Többfunkciós öröklési kritériumok:

magas gyakoriság a populációban (cukorbetegség, artériás hypertonia stb.);

nem felel meg G. Mendel törvényeinek;

különböző klinikai formák megléte;

minél ritkábban fordul elő a betegség a populációban, annál nagyobb a kockázat, hogy a beteg rokonai ugyanabban a formában fejlesszék a betegséget;

módszer

MÓDSZER

mód

örökletes

Modern technikák kutatás pszichogenetika férfi
Absztrakt \u003e\u003e Biológia
... átöröklés mentális és pszicho-fiziológiai tulajdonságok kialakulásában férfi részt vesz a pszichogenetikában. a céllal, hogy kutatás ... módszer és a lakosság génállományának megteremtésének akadálya. 2.3. leszármazási módszer leszármazási módszer ...

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 (a magok alakja és színe, a virág színe, a szármagasság stb.), Majd figyelte, hogy az első, második és az azt követő hibrid generációkban az egyik szülő jeleit örökölhessék utódaik. 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).

Mendel ilyen eredményeket ért el monohibrid kereszteződés sárga és zöld szemű borsó között:

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 DNS-sel vagy az RNS-sel való együttműködés modern módszerein 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 mutatókhoz képest, ezért az örökletes betegségek diagnózisában betöltött szerepük 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, amelyeket gyakran embereknél találtak. 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.

Genealógiai módszer

A módszer alapja a törzskönyvek összeállítása és elemzése. Ezt a módszert az ősi időktől a mai napig széles körben használják a lótenyésztés, a szarvasmarha és sertés értékes vonalak kiválasztása, a tenyésztett kutyák megszerzése, valamint az új prémes állatok tenyésztése során. Az ember nemzetségeit évszázadokon át összeállították Európában és Ázsiában az uralkodó családok vonatkozásában.

Az emberi genetika tanulmányozásának módszere, az acél genealógiai módszere

csak a 20. század elejétől érvényes, amikor kiderült, hogy az elemzés

azok a törzskönyvek, amelyekben a tulajdonság (betegség) átvitelét a generációtól a generációig nyomon követik, helyettesíthetik az emberre valójában nem alkalmazható hibridológiai módszert. A törzskönyvek összeállításakor a forrás egy személy - proband,

melyik nemzetségét tanulmányozzák. Általában beteg vagy hordozó.

bizonyos vonás, amelynek örökségét meg kell vizsgálni. a

a törzskönyvek összeállítása az általunk javasolt jelölést használja

G. Justus 1931-ben (6.24. Ábra). A generációkat római számok jelölik, az adott generációban élő személyek arabok. A genealógiai módszer segítségével megállapítható a vizsgált tulajdonság örökletes állapota, valamint az öröklődés típusa (autoszomális domináns, autoszomális recesszív, X-kapcsolt domináns vagy recesszív, Y-kapcsolt). A törzskönyvek több szempontból történő elemzése

öröklésük összefonódó jellegét azonosíthatjuk, amelyet a kromoszomális térképek elkészítéséhez használnak. Ez a módszer lehetővé teszi a mutációs folyamat intenzitásának vizsgálatát, az allél expresszivitásának és penetranciájának értékelését. Az utódok megjósolására széles körben használják az orvosi genetikai tanácsadásban. Meg kell azonban jegyezni, hogy a családtörténeti elemzés jelentősen bonyolult, amikor a családok kevés gyermekkel rendelkeznek.

Citogenetikai módszer

A citogenetikai módszer a humán sejtek kromoszómáinak mikroszkópos vizsgálatán alapul. Az emberi genetika tanulmányaiban 1956 óta kezdtek széles körben elterjedni, amikor a svéd tudósok, J. Tiyo és A. Levan új módszereket javasoltak a kromoszómák tanulmányozására, úgy találták, hogy az emberi kariotípusnak 46, és nem 48 kromoszómája van, mint például

korábban számított. A citogenetikai módszer alkalmazásának jelenlegi szakasza kapcsolódik

t. Casperson 1969-ben fejlesztette ki a kromoszómák differenciálfestésének módja, \\ tamely bővítette a citogenetikai elemzés lehetőségeit, lehetővé téve a kromoszómák pontos azonosítását a festett szegmensek eloszlásának természetében a kromoszómák száma vagy a szerkezetük megsértése. Ezen túlmenően ez a módszer lehetővé teszi a mutagenezis folyamatainak vizsgálatát a kromoszómák szintjén és

kariotípus. A kromoszóma-betegségek prenatális diagnózisának orvosi és genetikai tanácsadásában történő alkalmazása a terhesség időbeni megszüntetésével megakadályozza az utódok megjelenését bruttó fejlődési rendellenességekkel.

A citogenetikai vizsgálatokhoz használt anyagok különböző szövetekből, perifériás vér limfocitákból, csontvelősejtekből, fibroblasztokból, tumorsejtekből és embrionális szövetekből származó humán sejtek stb. A kromoszómák tanulmányozásának előfeltétele az osztódó sejtek jelenléte. Az ilyen sejtek közvetlenül a szervezetből történő megszerzése nehéz, így gyakrabban használnak könnyen hozzáférhető anyagokat, például perifériás vér limfocitákat.

Általában ezek a sejtek nem oszlanak meg, de kultúrájuk speciális kezelése a fitotemagglutininnel visszaadja a mitotikus ciklusnak. Az osztódó sejtek felhalmozódását a metafázisban, amikor a kromoszómák maximálisan spirálisak és mikroszkóp alatt jól láthatóak, a tenyészet kolchicinnel vagy

colcemid, elpusztítva az osztóorsót, és megakadályozva a kromatidok eltérését.

Az ilyen sejtek tenyészetéből készült kenet mikroszkópos vizsgálata lehetővé teszi a kromoszómák vizuális megfigyelését. A metafázis lemezek fényképezése és a képek későbbi feldolgozása kariogramok összeállításával, amelyekben a kromoszómákat párokba rendezik, és csoportokba osztják, lehetővé teszik

meghatározzuk a kromoszómák teljes számát, és külön párban detektáljuk számuk és szerkezetük változásait. Gyors módszer a nemi kromoszómák számának változásainak kimutatására módszer a nemi kromatin meghatározásáraaz arca nyálkahártyájának nem osztódó sejtjeiben. A szex kromatin vagy a Barr teste alakul ki a két X kromoszóma női testének sejtjeiben. Úgy néz ki, mint egy erősen színes csomó, amely a nukleáris borítékban található. Az X-kromoszómák számának növekedésével a szervezet kariotípusában Barr-testek képződnek a sejtekben kevesebb, mint az X-kromoszómák száma. a

az X kromoszómák számának csökkentése (monoszómiás X) A Barr teste nincs jelen.

A férfi kariotípusban az Y kromoszóma többet detektálható

a feldolgozás során a lumineszcencia más kromoszómáival összehasonlítva

és az ultrahangos fényben tanulnak.

Rövid távú megfigyelés céljából a sejteket egy üveglemezen egyszerűen egy folyékony közegbe helyezzük; ha hosszú távú megfigyelésre van szükség, akkor speciális kamerákat használnak. Ezek sík palackok, vékony üvegekkel lezárt nyílásokkal, vagy összecsukható lapos kamerákkal.

Biokémiai módszer

A citogenetikai módszerrel ellentétben, amely lehetővé teszi a kromoszómák és a kariotípus szerkezetének tanulmányozását normál körülmények között és diagnózist örökletes betegségek, amelyek a számuk megváltozásával és a szervezet megsértésével kapcsolatosak, \\ t örökletes betegségekgénmutációk és a polimorfizmus miatt

a normál primer géntermékeket biokémiai módszerekkel vizsgáljuk. Ezeket a módszereket először alkalmazták a génbetegségek diagnosztizálására a 20. század elején. Az elmúlt 30 évben széles körben alkalmazzák a mutáns allélok új formáinak keresésére. Segítségükkel több mint 1000 veleszületett anyagcsere-betegséget írtak le. Sokan közülük az elsődleges géntermék hibáját azonosították. Ezek közül a betegségek közül leggyakrabban az enzimek hiányával, a szerkezeti, a transzport vagy más betegségekkel járnak

strukturális és keringő fehérjék hibáit felismeri a szerkezetük vizsgálatakor. Szóval, a 60-as években. XX. Az analízis befejeződött (146 aminosavból álló 3-globuláris hemoglobin lánc. A humán hemoglobinok széles választékát találták a peptidláncok szerkezetének megváltozásával, ami gyakran a betegségek kialakulásának oka. anyagcseréjéből származik

fehérje. A végtermék hiánya a károsodott anyagcsere közbenső és melléktermékeinek felhalmozódásával együtt azt jelzi, hogy az enzim vagy annak hiánya a szervezetben, az örökletes metabolikus rendellenességek biokémiai diagnosztikája két szakaszban történik. Az első szakaszban a betegségek feltételezett esetei kerülnek kiválasztásra, a második, pontosabb és összetettebb módszerek meghatározzák a betegség diagnózisát. A biokémiai vizsgálatok alkalmazása a betegségek diagnosztizálására a szülés előtti időszakban vagy közvetlenül a születés után lehetővé teszi a patológia időben történő kimutatását és a speciális orvosi intézkedések megindítását, például fenilketonuria esetén. A közbenső, melléktermék és az anyagcsere végtermékei vér-, vizelet- vagy magzatvíz-tartalmának meghatározására a kiváló minőségű \\ t

bizonyos anyagok bizonyos reagensekkel való reakciója kromatográfiás módszereket alkalmaz az aminosavak és más vegyületek vizsgálatára.

A genetikai vizsgálatokban a DNS tanulmányozásának módszerei

Amint a fentiekben bemutattuk, a primer géntermékek megsértését biokémiai módszerekkel detektáljuk. A megfelelő elváltozások lokalizációja az örökletes anyagban azonosítható a molekuláris genetika módszerével. Módszer fejlesztés fordított transzkripcióA DNS-ek bizonyos fehérjék mRNS-molekuláin, amelyet ezeknek a DNS-eknek a szaporodása követett, a megjelenéshez vezetett DNS-próbáka humán nukleotidszekvenciák különböző mutációi. Az ilyen DNS-próbák alkalmazása a beteg sejtjeinek DNS-hez való hibridizálásához lehetővé teszi az öröklődő anyag megfelelő változásainak detektálását, azaz a beteg sejtjeinek DNS-jével. bizonyos típusú génmutációk diagnosztizálása (genodiagnosztika). Az elmúlt évtizedekben a molekuláris genetika terén jelentős előrelépés történt szekvenálás -dNS nukleotid szekvencia meghatározása. Ezt lehetővé tette a 60-as évekbeli felfedezés. XX. enzimek - restrikciós enzimek,izoláltuk azokat a baktériumsejtekből, amelyek a DNS-molekulát jól meghatározott helyeken fragmensekké vágták. In vivo

a restrikciós gáz megvédi a sejtet a genetikai készülék behatolásától és az idegen DNS reprodukálásától. Ezen enzimek alkalmazása a kísérletben lehetővé teszi olyan rövid DNS-fragmensek előállítását, amelyekben viszonylag könnyű meghatározni a nukleotidok szekvenciáját. A molekuláris genetika és a géntechnológia módszerei nemcsak számos génmutáció diagnosztizálását és a nukleotid létrehozását teszik lehetővé.

az egyes humán gének szekvenciája, de az is, hogy szaporítsák (klónozzák) őket, és nagy számú fehérjét kapjanak - a megfelelő gének termékei. Az egyes DNS-fragmensek klónozását úgy végezzük, hogy azokat bakteriális plazmidokba helyezzük, amelyek a sejtben autonóm módon szaporodnak, és így a megfelelő humán DNS-fragmensek nagyszámú példányában nyerhetők. A rekombináns DNS későbbi expressziója lehetővé teszi a megfelelő klónozott humán gén fehérjetermékének előállítását. Így a géntechnológiai módszerekkel lehetővé vált néhány primer géntermék (inzulin) előállítása humán gének alapján.

Twin módszer

Ez a módszer a karakterek öröklődési mintáinak tanulmányozását jelenti az egy- és iker ikrek párjában. A Galton először 1875-ben javasolta az öröklődés és a környezet szerepének értékelését az emberi mentális tulajdonságok kialakulásában. Jelenleg ezt a módszert széles körben használják a vizsgálatban

az öröklés és az emberek változékonysága az öröklés és a környezet összefüggő szerepének meghatározására a különböző jelek kialakulásában, mind a normál, mind a kóros állapotban. Lehetővé teszi, hogy azonosítsa a vonás öröklődő természetét, meghatározza az allél behatolását, értékelje a művelet hatékonyságát

bizonyos külső tényezők (drogok, képzés, oktatás).

A módszer lényege az, hogy összehasonlítsuk a tulajdonságok megnyilvánulását az ikrek különböző csoportjaiban, figyelembe véve a genotípusuk hasonlóságait vagy különbségeit. Monozigóta ikrek,egyetlen megtermékenyített tojásból fejlődnek, genetikailag azonosak, mivel 100% -a közös gének. Ezért a monozigóta ikrek között van

nagy százalék párosokamelyben a tulajdonság mindkét ikerben fejlődik. A postimryonikus periódus különböző állapotaiban feltárt monozigóta ikrek összehasonlítása lehetővé teszi a tünetek feltárását.

amelyek kialakulása jelentős szerepet játszik a környezeti tényezőkben. Ezekkel a jelekkel az ikrek között van disszonancia,azaz a különbségeket. Éppen ellenkezőleg, az ikrek közötti hasonlóságok megőrzése a létezésük körülményei közötti különbségek ellenére jelzi a tulajdonság örökletes feltételességét.

Az e tulajdonságon alapuló páronkénti összehasonlítás a genetikailag azonos monozigóta és dizigóta ikrekben, amelyek átlagosan körülbelül 50% -a az összes génnek, lehetővé teszi a genotípus szerepének objektívebb megítélését a tulajdonság kialakulásában. A monozigóta ikrek párjainak magas összeegyeztethetősége és a szignifikánsan alacsonyabb páros párok esetén a szignifikánsan alacsonyabb egyezőség jelzi az örökletes különbségek jelentőségét ezekben a párokban a tulajdonság meghatározására. A hasonlóság hasonlósága mono- és

a dizigotikus ikrek bizonyítják a genetikai különbségek jelentéktelen szerepét és a környezet meghatározó szerepét a tulajdonság kialakulásában vagy a betegség kialakulásában. Az ikrek mindkét csoportján belül az egymástól való eltérések jelentős, de meglehetősen alacsony mutatói lehetővé teszik a környezeti tényezők hatására kialakuló tulajdonság kialakulásának örökletes hajlamának megítélését.

Számos módszert alkalmaznak az ikrek monozigóta meghatározására. 1. Poliszimptomatikus módszer az ikrek összehasonlítására számos morfológiai jellemzővel (a szem, a haj, a bőr, a haj alakja és a haj és a test, a fül, az orr, az ajkak, a körmök, a test, az ujj minták jellemzői). 2. Az iker immunológiai azonosságán alapuló módszerek az eritrocita antigének (ABO, MN rendszerek, rhesus) és a szérumfehérjék (γ-globulin) tekintetében. 3. A legmegbízhatóbb kritérium a monozigóta számára

transzplantációs vizsgálatot két bőrű oltványok alkalmazásával. (NEM FELHASZNÁLOTT)

Népesség-statisztikai módszer

A populáció-statisztikai módszer segítségével az örökletes tulajdonságokat a lakosság nagy csoportjaiban, egy vagy több generációban tanulmányozzák. A módszer alkalmazásának fontos pontja a kapott adatok statisztikai feldolgozása. Ez a módszer kiszámíthatja a frekvenciát

a gén különböző alléljainak populációjában és ezeknek az alléleknek a különböző genotípusaiban előforduló gyakorisága a különböző örökletes tulajdonságok, köztük a betegségek eloszlását mutatja be. Lehetővé teszi a mutációs folyamat tanulmányozását, az öröklés és a környezet szerepét a fenotípusos polimorfizmus kialakulásában.

egy személy normál alapon, valamint a betegségek előfordulása, különösen örökletes hajlam. Ezt a módszert a genetikai faktorok antropogenezisben betöltött jelentőségének meghatározására is használják, különösen a fajképzésben. a populáció genetikai szerkezetének meghatározására szolgáló alap a törvénygenetikai egyensúly Hardy - Weinberg . Ez a mintát tükrözi

amely bizonyos körülmények között a populáció génkészletében a gének és a genotípusok alléljainak aránya változatlan maradt e populáció több generációjánál.

a recesszív fenotípus populációjában előforduló homozigóta genotípusú (aa) populációban előfordulhat, hogy kiszámítható a jelzett allél előfordulási gyakorisága (a) e generáció génkészletében. A Hardy-Weinberg törvény matematikai kifejezése a következő: rA . + qa) ^ 2 ahol rés q -a megfelelő gén allél A és a gyakorisága. Ennek a képletnek a közzététele lehetővé teszi az előfordulási gyakoriság kiszámítását.

különböző genotípusú emberek és elsősorban heterozigóták - rejtett hordozók

recesszív allél: p^ 2AA + 2pqaa + q ^ 2aa.

Szimulációs módszer.

A biológiai és matematikai modellek, a szervezet vagy a populációk genetikai mintáinak tanulmányozásának módszere.

Biológiai modellezés - Vavilov homológ öröklési sorozata alapján. Ez azon a tényen alapul, hogy a genetikailag szoros nemzetségek nemzetségei és fajai hasonló örökletes variabilitási sorozattal rendelkeznek, olyan pontossággal, hogy egy nemzetség vagy faj változásainak ismerete más nemzetségekben és fajokban előfordulhat.

A módszer az örökletes örökletes rendellenességek (az állatok mutáns vonalai) modelljeinek megalkotásán alapul, amelyek célja az örökletes betegségek etiológiájának és patogenezisének vizsgálata. A kezelési módszerek kifejlesztése mellett - biológiai modellek példái - a kutyákban a hemofília, a rágcsálók ajkai, a hörcsögök cukorbetegsége, a patkányok alkoholizmusa. Süket zsibbadás macskákban

Matematikai modellezés - a populációk matematikai modelljeinek létrehozása a számítás céljából: a különböző interakciókkal és változásokkal járó gének és genotípusok gyakorisága, a kapcsolt öröklés hatása a különféle kapcsolt gének elemzésében, az öröklés és a környezet szerepe egy tulajdonság kifejlesztésében, a beteg gyermek születésének kockázata

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 szereplő jelölés leírása tartalmazza - egy legenda, amely kizárja a helytelen értelmezések 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 erednek. 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 megbetegedésekben szenvedő betegek (Down-kór, Klinefelter-szindróma) vizsgálata azt mutatta, hogy nemcsak az ujj- és a tenyérminták mintáját változtatják meg, hanem a tenyerek bőrén lévő fő hajlítóhornyok jellegét 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.