Наследственные заболевания человека

Размещено на http://allbest.ru

Зеленодольский Муниципальный район РТ

Осиновская гимназия им. С.К. Гиматдинова

Реферат

По Биологии

На тему: Наследственные заболевания человека

Выполнил: Ученик 9 «А» класса

Муракаев Тимур

Научный руководитель: Латыпова Эльвина Юнусовна

2014

Введение

Заглядывая в будущее, можно с уверенностью сказать о по истине фантастических перспективах преобразования живых организмов на основе знаний закономерности наследственности.

Генетика в основе своей - наука о наследственности. Она имеет дело с явлениями наследственности, которые были объяснены Менделем и его ближайшими последователями.

Очень важной проблемой является изучение законов, по которым наследуются болезни и различные дефекты у человека. В некоторых случаях элементарные знания в области генетики помогают людям разобраться, имеют ли они дело с наследуемыми дефектами. Знание основ генетики даёт уверенность людям, страдающим недугами, не передающимися по наследству, что их дети не будут испытывать аналогичных страданий.

Развитие генетики для изучения проблем человека связана с ее общими научными успехами и с тем, что эти успехи начинают занимать большое место в идущей научно-технической революции. Развитие генетики имеет важное значение для познания явлений жизни и в том числе для медицины.

Генетика - это фундамент медицины. Задача состоит в том, чтобы генетическая программа каждого человека была бы полноценной и высокоактивной во всех клетках человека.

Важнейшей является и проблема генетической информации людей. Генетическая информация людей - это самое драгоценное естественное достояние страны, которое нужно беречь несравнимо в большей степени, чем нефть, руды, газ, каменный уголь и другие ресурсы.

В России разрабатывается система генетической службы, которая позволит следить за процессами, идущими в наследственности людей, прогнозировать эти процессы.

Эта работа выполняется в Институте общей генетики Академии наук Российской Федерации. В данном реферате поставлена цель проанализировать работы, посвященные исследованию наследственных заболеваний человека.

Учитывая, что данная проблема широко исследуется в современной науке и касается очень многих вопросов, в реферате поставлены следующие задачи:

· Определение предмета и методов антропогенетики и медицинской генетики.

· Исследование организации наследственного аппарата клеток человека (уровней организации: генного, хромосомного, геномного).

· Изучение мутационных процессов и наследственных заболеваний человека.

· Выяснение факторов, вызывающих мутации наследственного аппарата.

· Определение значения диагностики наследственных заболеваний и роли медико-генетических консультаций в профилактике наследственных заболеваний.

^

1. Предмет и методы антропогенетики и медицинской генетики

Формирование, эволюция и становление вида Homo sapiens происходили, как и у всех обитателей нашей планеты, под влиянием обычных факторов микроэволюции, при ведущем участии естественного отбора, действующего на элементарный эволюционный материал - мутации и их комбинации.

Наследственность человека подчиняется тем же биологическим закономерностям, что и наследственность всех живых существ. У человека, как и у других организмов, размножающихся половым путём, встречаются доминирующие и рецессивные признаки. В формировании каждого фенотипического свойства или признака человека также участвует как наследственность, так и среда.

Наследственность человека изучает наука антропогенетика (от греч. антропос - человек). Часть антропогенетики, занимающаяся изучением наследственных болезней, нормальных и патологических свойств крови, наряду с генетикой патогенных микроорганизмов продуцентов антибиотиков входит в состав медицинской генетики. Современная антропогенетика вооружена рядом методов, позволяющих проследить некоторые закономерности передачи признаков по наследству. Это способствует установлению диагноза, позволяет бороться с болезненными состояниями и даёт возможность произвести генетическую консультацию лицам, в ней нуждающимся.

Существуют разнообразные методы, изучающие наследственность человека. Этогенеалогический, близнецовый и популярно-статический методы, предложенные в конце прошлого столетия Ф. Гальтоном. В наши дни пользуются так жецитологическими, онтогенетическими, дерматоглифическими, молекулярно- генетическими, а так же другими методами.

Генеалогический метод позволяет преодолеть сложности, возникающие в связи с невозможностью скрещивания и малоплодностью человека. Если есть родословные, то можно, используя суммарные данные по нескольким семьям определить тип наследования (доминантный, рецессивный, сцеплённый с полом, аутосомный) признака, а также его моногенность или полигенность.

Так, доминантный признак «габсбургская губа» (толстая выпяченная нижняя губа) прослеживается в династии Габсбургов, начиная с XV в. Аналогичное наследование легко выявляется для признака брахидактилия или короткопалость, вследствие недоразвития (срастания) концевых фаланг. По доминантному типу наследуя такой дефект, как ахондроплазия - карликовость, связанная с резким укорочением конечностей и др.

Близнецовый метод используется для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков. Явление полиэмбрионии известно у некоторых животных. Оно характеризуется появлением нескольких идентичных, илиоднояйцовых близнецов (ОБ) - многозиготных близнецов.

Наряду с такими ОБ существуют разнояйцовые близнецы (РБ), рождающиеся при оплодотворении одновременно созревающих яйцеклеток. Если ОБ как результат кланового размножения одной оплодотворённой яйцеклетки всегда идентичны по полу и очень похожи, часто практически неразличимы, то РБ могут иметь как одинаковый, так и разный пол. Встречаются РБ, сильно различающиеся по внешним признакам, как различаются особи, возникшие в результате самостоятельных случаев оплодотворения. В этом случае РБ представляют результат расщепления при скрещивании. Близнецовый метод основан на трёх положениях:

1. ОБ имеют идентичные генотипы, а РБ различные генотипы.

2. Среда, в которой развиваются близнецы и под действием которой появляются различия признаков у ОБ, может быть одинаковой и неодинаковой для одной и той же пары ОБ.

3. Все свойства организма определяются взаимодействием только двух факторов: генотипа и среды.

ОБ и РБ обычно сравнивают по ряду показателей на большом материале. На основе полученных данных вычисляют показатели конкордантности (частоты сходства) идискордантности (частоты различий).

Цитогенетический метод. Довольно большое число трудно отличимых друг от друга (в пределах групп) хромосом создавали трудности в применении цитологического метода и в развитии цитогенетики человека. Разработка методов дифференциальной окраски упростила проблему идентификации всех хромосом человека. Благодаря культивированию клеток человека в vitro можно получать достаточно большой материал для описания цитологических особенностей исследуемого индивидуума.

Для этого обычно используют кратковременнуюкультуру лейкоцитов периферической крови. Цитологический метод приобрёл большое значение в связи с возможностями, которые открыла гибридизация соматических клеток. Получение гибридов между соматическими клетками человека и мыши позволяет в значительной степени преодолеть проблемы, связанные с невозможностью скрещиваний и картировать многие гены, контролирующие метаболизм клетки.

Популяционный метод, или методы генетики популяций широко применяются в исследованиях человека. Он даёт информацию о степени гетерозиготности и полиморфизма человеческих популяций, выявляет различия частот аллей между разными популяциями.

Так, хорошо изучено распространение аллей системы групп крови АВО. Различную концентрацию конкретных аллей локуса 1 связывают с известными данными о чувствительности разных генотипов к инфекционным болезням. Это помогает понять направление эволюции и отбора, действовавшего в разных регионах, в истории человечества. Популяционный метод позволяет определить адаптивную ценность конкретных генотипов. Многие признаки и соответственно обусловливающие их гены адаптивно нейтральны и проявляются как естественный полиморфизм человеческих популяций (например, многие морфологические признаки: цвет глаз, волос, форма ушей и т.д.).

Другие признаки возникли как адаптивные по отношению к определенным условиям существования; например, темная пигментация кожи негров предохраняет от действия солнечной радиации. Известны примеры условно адаптивных аллелей.

К их числу относится такая генетическая аномалия, каксерповидноклеточная анемия. Рецессивная аллель, вызывающая в гомозиготном состоянии это наследственное заболевание, выражается в замене всего одного аминокислотного остатка в -цепи молекулы гемоглобина.

В популяциях человека так же, как и в популяциях других организмов, в гетерозиготном состоянии содержится значительный генетический груз, т. е. рецессивные аллели, приводящие к развитию различных наследственных болезней.

Повышение степени инбридинга в популяциях должно приводить к повышению частоты гомозиготации рецессивных аллелей. Эта закономерность должна предостерегать от заключения близкородственных браков.

Большой удельный вес в решении проблем генетики человека и медицинской генетики имеет онтогенетический метод, согласно которому развитие нормальных и патологических признаков рассматривается в ходе индивидуального развития. Изучение и возможное предотвращение последствий генетических дефектов человека - предмет медицинской генетики.

2. Организация наследственного аппарата клеток человека (уровни организации: генный, хромосомный, геномный)

Ген - участок ДНК, кодирующий синтез одной полипептидной цепи аминокислот (одной молекулы белка) размеры гена определяются числом пар нуклеотидов. Есть гены размером в 59 пар нуклеотидов (п. н.) - у фага Т-4, 4 - в несколько тысяч п. н. (большинство генов человека).

Учёные считают, что в генотипе человека насчитывается около 1 миллиона генов. Х ромосома - (в переводе - «окрашенное тельце») сложное образование внутри ядра, состоит из: ДНК, белков, РНК, липидов, углеводов. В одной хромосоме размещается (локализуется) много генов. Хромосомы имеют разную форму.

Форма хромосомы определяется положением центромеры (первичной перетяжки, к которой присоединяются нити веретена деления в митозе). Если центромера делит хромосому пополам, то у неё образуются равные плечи, поэтому такую хромосому называют «равноплечей» или метацентрической. Е сли центромера немножко смещена в сторону одного плеча - это «неравноплечая» или субметацентрическая хромосома. Е сли центромера делит хромосому так, что одно плечо короче другого на 75%, то её называют «резко неравноплечая» или - акроцентрическая. Е сли же центромера располагается в одном конце хромосомы, то хромосому называют телоцентрической.

Совокупность хромосом ядра, их число, форма и структура называется кариотипом. У человека кариотип 2n=46 был установлен в 1956г. двумя учёными: Дж. Тийо и А. Леваном. Кариотип человека изображают в виде идеограммы - схемы, на которой хромосомы располагают в ряд по мере убывания их длинны, и по одной из каждой пары.

Все хромосомы объединены в 7 групп, обозначаемых буквами римского алфавита. Распределены хромосомы на идеограмме с учётом размеров хромосом и локализации центромерного участка, и каждая хромосома имеет свой номер (арабская цифра). Группа А - 1 2 3 Группа В - 4 5 Группа С - 6 7 8 9 10 11 12 Группа D - 13 14 15 Группа Е - 16 17 18 Группа F - 19 20 Группа G - 21 22 половые хромосомы Х y (23)

В кариотипе мужчин и женщин есть одинаковые хромосомы, их большинство - 44 - это неполовые хромосомы или аутосомы (44А); и есть одна пара хромосом (23), по которой отмечается различие: у женщин ХХ, у мужчин Ху.

Если признак контролируется доминантным геном, локализованным в какой-либо аутосоме, то его называют аутосомно-доминантный; а рецессивным геном - аутосомно-рецессивным.

Наследование признаков, контролируемых генами аутосом, подчиняется законам Менделя. Менделирующих признаков, в том числе и болезней, у человека около 3 тыс.

Если признак контролируется генами, локализованными в Х-хромосоме, он называется сцепленным с полом (или с Х-хромосомой). Если обнаруживается сцепление с У-хромосомой, то признак называют голандрическим.

Признак, сцепленный с Х-хромосомой подчиняется правилу «крисс-кросса» (крест-накрест): от матери - сыну, от отца к дочери. Голандрический признак передаётся от отца - сыну, т. е. Только по мужской линии.

Геном - совокупность гаплоидного (1п) набора хромосом (23 хромосомы).

3. Медико-генетическое консультирование в профилактике наследственных заболеваний

Медико-генетические консультации - один из видов специализированной медицинской помощи, суть которой состоит в диагностике наследственных заболеваний, в прогнозировании вероятности рождения больного ребёнка и помощи семье в принятии решения о деторождении.

Основные задачи медико-генетического консультирования включают:

1. установление точного диагноза наследственного заболевания;

2. определение типа наследования заболевания в данной семье;

3. расчёт риска повторения болезни в семье;

4. определение наиболее эффективного способа профилактики;

5. объяснение обратившимся смысла собранной и проанализированной информации, медико-генетического прогноза и методов профилактики.

В Костроме создана медико-генетическая консультация при центре репродукции и планировании семьи (ул. Свердлова). Здесь ведут приём специалисты: врач-генетик, врач-гинеколог, врач-андролог, врач-психолог, есть там и лаборатория.

В медико-генетические консультации обращаются чаще всего молодые супруги, в родословной которых были случаи рождения детей с разными аномалиями. Врач-генетик на основе генеалогического метода попытается установить, является ли названное заболевание наследственным.

Далее он определит тип наследования признака (если аномалия наследственна): аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, сцеплённый с полом; или характерный синдром при хромосомных изменениях в генотипе. Затем врач рассчитает риск рождения ребёнка с аномалией.

Степень риска рождения наследственно отягощённого ребёнка считается низкой от 0 до 5%, средней степени - до 12%, более 12% - высокой.

При низкой степени риска врач рекомендует рождение ребёнка, при высокой - рекомендует воздержаться от деторождения. При средней степени риска врач рекомендует женщине обратиться в медико-генетическую консультацию после наступления беременности для постановки диагноза плоду (метод пренатальной диагностики).

Методы ультрасонографии или ультразвукового скеннирования можно обнаружить у развивающегося плода нарушения анатомического строения органов и общих пропорций тела. Этим методом выявляют пороки развития опорно-двигательной системы. Раннее выявление таких аномалий как: мозговая грыжа, гидроцеоралия даёт возможность произвести аборт по медицинским показаниям и предотвратить рождение явно неполноценного ребёнка. антропогенетика наследственный хромосомный

Внутриутробная диагностика возможна так же и с использованием метода амниоцентеза.

С помощью шприца из матки производят забор небольшого количества аминотической жидкости вместе с живыми клетками плода, которые всегда в ней присутствуют.

После культивирования этих клеток на искусственных питательных средах в них можно изучить кариотип и выявлять хромосомные и геномные мутации, определять пол плода, что важно для прогноза в отношении сцеплённого с полом наследования. Если обнаружится тяжёлая патология, врач рекомендует искусственное прерывание беременности

Литература

1. Ауэрбах Ш. Наследственность. - М., 1969.

2. Бадалян Л.О. Наследственные болезни у детей. - М., 1971.

3. Большая советская энциклопедия. Т. 7.- М., 1972.

4. Бочков Н.П. Генетика и медицина. - М., 1979.

5. Бочков Н.П. Генетика человека (Наследственность и патология). - М., 1978

6. Дубинин Н.П. Генетика и человек. - М., 1978.

7. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. - М., 1989.

8. Карузина И.П. Учебное пособие по основам генетики. - М., 1980.

9. Киселёва З.С. Генетика. - М., 1983.

10. Козлова С.И. наследственные синдромы и медико-генетическое консультирование. - М., 1996.

11. Мюнтцинг А. Генетика. - М., 1967.

12. Полканов Ф.М. Мы и её величество ДНК. - М., 1968.

13. Фролов И.Т. Мендель, менделизм и диалектика. - М., 1972.

14. Шевцов И.А. Популярно о генетике. - Киев, 1989.

Размещено на Allbest.ru