5144

Наследственная патология

Реферат

Медицина и ветеринария

Наследственная патология Программа геном человека завершена в 2012 году. 2% генома кодируют белки, а большинство последовательность. 25.000 генов содержат информацию о 100.000 белковых молекул. Геномика Геномика – это наука занима...

Русский

2013-02-21

87.5 KB

37 чел.

Наследственная патология

Программа «геном человека» завершена в 2012 году.

  •  2% генома кодируют белки, а большинство последовательность.
  •  25.000 генов содержат информацию о 100.000 белковых молекул.

Геномика

Геномика – это наука занимающаяся расшифровкой геномов и исследованием их функционирования.

99% генов одинаковые у всех людей, 1% разные, что придает фенотип другой и предрасположенность к тем или иным заболеваниям.

Эпигенетика

Эпигенетика – наука о наследуемых изменениях в еонтипе (внешнем виде) или в экспрессии генов, вызываемых другими механизмами, чем изменения последовательности ДНК.

Наследственность

Способность организма передавать морфофункциональные признаки своим потомкам.

От родителей потомкам передаются не признаки в готовом виде, а информация (ход) о синтезе белка (ермента), детерменирующего этот признак.

Материальная единица ген.

Изменчивость

  •  Свойства организмов
  •  Приобретать в онтогенезе новын морфо-функциональные признаки и особенности индивидуального развития, отличающихся от родителей.

Классификация генов по активности и функции

  •  Ген – участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полиптидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью.
  •  Структурный ген (цистерон) – любой ген, кодирующий какую-либо полипептидную цепь или молекулу РНК, включая регуляторные гены, которые кодируют продукты, определяющие экспрессию других структурных генов.

Регуляторные гены

  •  Гены репликации содержат сайты, отвечающие за начало и конец репликации ДНК.
  •  Ген рекомбинации – содержат специфические сайты, распологаемыее рекомбинационными ферментами
  •  Гены сегрегации – регулируют мейоз и митоз
  •  Гены содержащие сайты присоединения (сайты мишени) для белков, гормонов и некоторых других молекул

Полиморфизм ДНК, его роль в наследственной патологии

Полиморфизм – принято назыывать гены, которые представлены в популяции несколькими разновидностями – аллелями, что обуславливает разнообразие признаков внутри вида.

  •  Различия между последовательностями ДНК
  •  Фенотипически не выраженные:
  •  Вызывающие фенотипические различия, но не предрасположенность к заболеванию
  •  Играющие некоторую роль в патогенезе заболевания
  •  Играющие основную роль в развитии заболевания

Мутации – этиологический фактор наследственных болезней

Мутации – стабильно наследуемое повреждение ДНК.

(стойкие, скачкообразные изменения в наследственном аппарате клетки, не связанные с обычной рекомбинацией генетического материала).

Мутагены – факторы химической, физической или биохимической природы вызывающие мутации

Мутагенез – мутационный процесс – изменения, приводящие к возникновению мутаций.

Классификация мутаций

  1.  Генные мутации - изменение структуры или последовательности расположения в ДНК отдельных генов
  •  Делеции — выпадение какого-либо участка гена или хромосомы;
  •  Транслокации — перемещение участка ДНК
  •  Инверсии — поворот участка на 180° (хромосома перекручивается, гены располагаются в обратном порядке)
  •  Дупликации вставляется лишний ген
  •  Вставки или выпадения нуклеотидов
  •  Миссенс-мутации - изменение кодирующей последовательности, приводящее к замене одного функционального кодона на другой
  •  Нонсенс-мутации – мутация, в результате которой измененный триплет теряет способность кодировать какую-либо аминокислоту
  1.  Хромосомные мутации (аберрации) — изменение структуры хромосом (утрата или удлинение их участков).
  •  Внутрихромосомные – нарушение (аберрация) структуры хромосомы
  •  Межхромосомные – обмен участками негомологичных хромосом
  •  Комбинированные
  1.  Геномные мутации — изменение числа хромосом (недостаток или избыток) или их гаплоидного набора, не сопровождаемое изменениями их структуры
  •  Моносомии
  •  Полисомии
  •  Анеуплоидии
  •  Полиплоидии

Мутагены (факторы химической, физической или биологической природы, вызывающие мутации).

  •  Экзогенные мутагены - факторы внешней среды (радиационное излучение, алкилирующие агенты, вирусы)
  •  Эндогенные мутагены – образуются при жизнедеятельности организма (свободные радикалы)
  •  Физические мутагены – ионизирующее излучение, ультрафиолетовое излучение
  •  Химические мутагены – сильные окислители или восстановители, продукты переработки нефти, органические растворители, лекарственные средства
  •  Биологические мутагены – вирусы, антигены, прионы

Антимутагены – факторы, способные уменьшать индуцированную мутабельность, тем самым частично или полностью предотвращая повреждение генетического аппарата.

  •  Витамины (С, А, К, фолиевая кислота)
  •  Ферменты (глутатионпероксидаза, каталаза)
  •  Аминокислоты (аргинин, гистидин, метионин)
  •  Медикаменты (интерферон)
  •  Антиокислители (ионол, соли селена)

Наследственные формы патологии

  1.  Наследственные болезни – в основе развития, которых лежит генная, хромосомная, врождённая мутация.
  2.  Генная мутация – основа генные мутации
  3.  Хромосомные болезни – в основе развития лежат хромосмные и геномные мутации
  4.  Болезнь с наследственной предрасположенности – изменение генома, и воздействие факторов внешней среды
  5.  Врожденные пороки развития – морфологический дефект органов который возник в резултате нарушенного органогенеза
  6.  Врожденные болезни – заболевания появившееся при рождении, в основе лежат как наследственные или не наследственные факторы
  7.  Семейные болезни – заболевании, которые передаются из поколения в поколение, но при этом генетического дефекта не обнаруживают
  8.  Генетические болезни соматических клеток

Генные болезни – заболевания, вызываемые генными мутациями.

Виды генных болезней в зависимости от типа их наследования

  1.  Аутосомно-доминантные тип наследования (полидактилия) – болеют и мужины и женщины часто, болезнь будет проявляться в каждом поколении (50% рождения больного) (полидактилия, синдром Марфана и др).
  2.  Аутосомно-рецисивный тип (фенулкитонурия) – родители ребенка больные, но у родственников такая болезнь была, болеют и мжчины и женщины. (галактоземия, фенилкетонурия, альббинизм, гликогенозы, муковисцидоз).
  3.  Доминантный сцепленный с Х хромосомой (рахит) – болеют и мужчины и жнщины (рахит устойчивый к витамину Д, фронтоназальная дисплазия).
  4.  Рецессивный сцепленный с Х хромосомой – мать носительница гена (дальтонизм, гемофилия, гипогаммаглобулинемия).
  5.  Реализнация действия аномального гена

Мутация – Появление гена, утратившего код нормальной программы синтеза структурного или функционального белка – Прекращение синтеза иРНК – Нарушение функции – Клинические проявления заболевания.

  1.  Реализнация действия аномального гена

Аномальный ген с патологическим кодом - Синтез патологической информационной

РНК - Синтез патологического белка (гормона) - Нарушение жизнедеятельности - Наследственная болезнь

Синдром Марфана

  •  Аутосомно-доминантный тип наследования
  •  Мутация гена, кодирующего белок фибриллин
  •  Фибриллин белок внеклеточного матрикса
  •  Проявления заболевания: удлинённые кости скелета, гиперподвижность суставов, патология органа зрения и ССС

Хромосомные болезни – заболевания, возникающие вследствие хромосомных и геномных мутаций

Типы хромосомных мутаций:

  •  Делеция – нехватка участка ДНК или частичная моносомия по этому участку
  •  Дупликация – избыток или частичная трисомия
  •  Концевые делеции – образование кольцевой хромосомы

Хромосомные болезни:

  •  Множественность поражения без определенного патологического звена
  •  При каждой форме хромосомных болезней наблюдается 30-80 различных отклонений от нормы (черепно-лицевые дисморфии, врожденные пороки развития внутренних и наружных органов, замедленные рост и развитие, отставание психического развития, нарушения функций нервной, эндокринной, иммунной систем).

Болезни с наследственной предрасположенностью (мультифакториальные заболевания)

  •  Моногенные болезни – развитие заболевания детерминировано одним мутантным геном и возникает при действии конкретного и обязательного фактора внешней среды
  •  Полигенные болезни – развитие заболевания детерминируется взаимодействием нормальных и измененных (мутированных) генов, хотя каждый из них не приводит к развитию заболевания

Методы исследования и диагностики наследственных патологий

  1.  Генетико-эпидемиологические методы:
  •  Генеалогический метод
  •  Близнецовый метод
    •  Популяционно-статистический метод
  1.  Клинический осмотр
  2.  Методы лабораторной диагностики:
  •  Цитогенетические методы
  •  Биохимические методы
  •  Методы молекулярной диагностики

Генеалогический метод

Составление родословных, т.е. прослеживание передачи патологического признака или болезни среди родственников больного в нескольких поколениях.

Близнецовый метод

Сравнение внутрипарного сходства в популяционных выборках моно- и дизиготных близнецов, позволяющее с помощью специальных формул; оценивать относительную роль в наследственности и факторов среды в развитии исследуемых признаков, в т.ч. заболеваний.

  •  Однояйцовые (монозиготные, MZ) близнецы развиваются из одного оплодотворенного яйца. Партнеры монозиготной пары имеют идентичные генотипы
  •  Разнояйцовые (дизиготные, DZ) близнецы развиваются из одновременно оплодотворенных двумя спермиями двух яйцеклеток. Партнеры дизиготной пары генетически различны

Формула Хольцингера

H=(Cmz-Cdz)*(100-Cdz)*100% Е=100-Н(%)

Н – коэффициент наследуемости,

Е – влияние среды,

Сmz – процент конкордантности в группе MZ

Сdz – процент конкордантности в группе DZ

Высокая конкордантность болезни у MZ, живущих в разных, резко

контрастирующих условиях, или низкая конкордантность у DZ, живущих

в одинаковых условиях, свидетельствуют о наследственном характере

данного заболевания.

Популяционно-статистический метод

Изучение генетической структуры человеческих популяций, их генофонд, условия и закономерности дрейфа отдельных генов или хромосомных аномалий

Закон Харди-Вайнберга

Генотипический состав популяции

р2АА+2pqAa+q2аа=1(100%)

Р – частота доминантного аллеля А

q – частота рецессивного аллеля а

Методы клинической диагностики

  •  Анамнез
  •  Осмотр
  •  Параклинические исследования (рентген, УЗИ, томография)

Цель клинических методов - обнаружить специфические черты болезни, указывающие на наследственный характер поражения.

Цитогенетический метод

Исследование кариотипа – анализ количества и структуры хромосом. 

  •  Окраска по Гимзе – ориентировочное определение числовых аномалий кариотипа
  •  Метод флюоресцентной гибридизации in situ (FISH):

Зонд ДНК связывается с участком анализируемой хромосомы, после чего визуализируется специфическими красителями

Биохимические и молекулярно-генетические методы

Полимеразная цепная реакция, принцип метода: избирательное копирование определенных участков ДНК в искусственных условиях при помощи ферментов.

Применение ПЦР в генетике:

  •  Скрининг мутаций
  •  Выявление полиморфизма ДНК
  •  Исследование экспрессии генов (Real-time PCR)
  •  Клонирование фрагментов ДНК
  •  Мутагенез
  •  Диагностика заболеваний (гемофилия А и В, миодистрофия Дюшена/Беккера, болезни Хантера и Леш-Нихана, агаммаглобулинемия, муковисцидоз, фенилкетонурию, синдромы Альпорта и Шарко-Мари-Тус, болезнь Коновалова-Вильсона и дефицит альфа-1-антитрепсина)

Биохимические и молекулярно-генетические методы

Микроэррэй: Определение активности генов; Яркость свечения каждой из ячеек соответствует уровню активности одного конкретного гена.

Трансгенные животные: применение в экспериментальной генетике

  •  Мыши с нокаутированным Аро-Е геном воспроизводят признаки гиперхолестеринемии III типа: высокий уровень ТГ, ХС в плазме, атеросклеротическое повреждение артерий в младенческом возрасте.
  •  Мыши с нокаутированным геном β-глобина манифестируют признаки β-талассемии.

Антисмысловые олигонуклеотиды

  •  Короткие цепочки нуклеотидов, комплементарные определенным участкам ДНК или РНК

Применение в генетике:

  •  Снижение уровня экспрессии определенного белка в клетке

Проблемы:

  •  Технологии доставки
  •  Возможность расщепления в клетках под действием ферментов

Принципы и методы лечения наследственных форм патологии

  1.  Этиотропный
  •  Коррекция дефекта генома (Введение в геном нормального гена, Подавление репликации дефектного гена)
  •  Изменение генома (Введение нового гена)
  1.  Патогенетический
  •  Заместительная терапия
  •  Коррекция метаболизма (ограничение неметаболизируемых веществ, выведение избытка метаболитов, регуляция активности ферментов)
  1.  Симптоматический
  •  Устранение тягостных, усугубляющих состояние симптомов


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52332. Впровадження інноваційних технологій у формуванні компетентного учня на уроках біології 71 KB
  Умовами їх використання є: створення психологічного клімату на уроці наявність соціальних навичок уміння учнів спілкуватися бажання вчителя спілкуватися з учнями âна рівних â. 1 Я переконалась що застосування інтерактивних технологій є результативнішим в порівнянні з пасивними методами навчання: у моїх учнів краще розвиваються комунікативні вміння і навики; вони навчилися краще працювати в команді прислухатися до думки кожного; діти удосконалили вміння шукати і аналізувати інформацію захищати...
52333. Органические соединения: микро- и макромолекулы. Углеводы: строение, свойства, функции 57 KB
  Цели урока: содействовать формированию у учащихся понятий макро и микромолекулы органические соединения; обеспечить условия для углубления знаний о роли углеводов в живом организме о связи между строением и свойствами углеводов; создать условия для формирования у учащихся общеучебных приемов и способов учебной деятельности: умения составлять схемы и таблицы работать с учебником и дополнительной литературой использовать данные экспериментов работать индивидуально и в группах; умение решать проблемные вопросы. Чтобы ответить на...
52334. Неклітинні форми життя – віруси 3.48 MB
  Мета: вивчити будову, властивості, механізм проникнення вірусів у клітину. Зясувати роль вітчизняних вчених у розвиток вірусології. Розвивати у учнів комунікативну та самоосвітню компетентність. Виховувати повагу до свого здоров’я.
52336. АЛГОРИТМ ФОРМУВАННЯ ВМІНЬ ВИКОРИСТОВУВАТИ ЗНАННЯ ПРИ РОЗВ’ЯЗАННІ ТИПОВИХ ЗАДАЧ З МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ 309.5 KB
  ПРИКЛАДИ РОЗВЯЗАННЯ ЗАДАЧ НА МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ СПАДКОВОСТІ Під час розвязання таких задач необхідно памятати що: довжина одного нуклеотида або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК становить 034 нм; середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць; середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць; молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот; кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів іРНК під час трансляції; для визначення довжини гена l...
52337. Запліднення і внутрішньоутробний розвиток людини 621 KB
  Мета: створити умови для: усвідомленого інформаційного запиту про ембріональний розвиток людини; розуміння учнями значущості знань про індивідуальний розвиток людини; формування морального відношення до зачаття і вагітності, відповідальності за життя, яке не народилось;
52338. Основні групи м’язів тіла людини. Фізичні якості м’язів 50 KB
  Обладнання: таблиця Мязи людини роздаткові картки підручник Біологія 9 клас автор А.Вступ До опорнорухової системи людини належить на лише скелет людини але й мязи які мають властивість збуджуватися і скорочуватися і в результаті виконують основну функцію рухову. До речі скелетні мязи складають близько 40 маси тіла людини. Скелетні мязи виконують функцію мязового насоса при чому покращується рух венозної крові до серця.