Генетичний код

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ УКРАЇНИ

"КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"

ФАКУЛЬТЕТ БІОМЕДИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ

КАФЕДРА БІОМЕДИЧНОЇ ІНЖЕНЕРІЇ

Реферат

з дисципліни "Біохімія"

на тему "Генетичний код

Механізми спадковості та спадкових захворювань. Можливості виправлення генетичних помилок за допомогою нанотехнологій "

Виконала:студентка Мельник Г. В.

Перевірив:проф. Коржов В. І.

Київ

2014



Зміст

1. Молекулярна структура нуклеїнових кислот та їх значення для передачі інформації в живих системах

1.1 Будова молекули ДНК

1.2 Рибонуклеїнові кислоти (РНК)

1.3 Реплікація ДНК

2. Генетичний код, його основні принципи і властивості

3. Механізми спадковості та спадкових захворювань

3.1 Моногенне успадкування

3.2 Аутосомно-домінантний тип успадкування

3.3 Аутосомно-рецесивний тип успадкування

3.4 Взаємодія алельних генів

3.5 Взаємодія неалельних генів

3.6 Полігенне успадкування кількісних ознак

3.7 Зчеплене успадкування генів

4. Хромосомні хвороби, зумовлені порушенням кількості чи будови хромосом

4.1 Хвороба Дауна

4.2 Синдром Лашау

4.3 Синдром Edeapdca

4.4 Синдром "котячого крику" (5.р~)

4.5 Синдром Клайнфельтера

4.6 Хвороба Шерешевського - Тернера

4.7 Трисомія X (синдром "супержінки")

4.8 Полісомія за Y-хромосомою

5. Хвороби обміну білків

6. Порушення метаболізму амінокислот

7. Порушення обміну вуглеводів

8. Спадкові хвороби обміну ліпідів

9. Спадкові хвороби нуклеїнових кислот

10. Спадкові хвороби обміну мінеральних речовин

11. Хвороби обміну вітамінів

12. Хвороби обміну гормонів

13. Можливості виправлення генетичних помилок за допомогою нанотехнологій

Список літератури



1. Молекулярна структура нуклеїнових кислот та їх значення для передачі інформації в живих системах

Нуклеїнова кислота (від лат. nucleus -- ядро) -- високомолекулярне органічне з'єднання, біополімер (полінуклеотид), утворений залишками нуклеотидів. Нуклеїнові кислоти ДНК и РНК присутні в клітинах всіх живих організмів и виконують важливі функції з зберігання, передачі та реалізації спадкової інформації.

1.1 Будова молекули ДНК

Макромолекула ДНК - це два довгі полімерні ланцюги, що складаються з мономерів дезоксирибонуклеотидів, тісно з'єднаних між собою. Нитки ДНК з'єднуються водневими зв'язками між азотистими основами двох ланцюгів і утворюють подвійну спіраль ДНК. Таку модель будови ДНК запропонували в 1953 р. Дж. Уотсон і Ф. Крік. Пуринові та піримідинові основи взаємодіють одна з одною. Аденін одного ланцюга двома водневими зв'язками з'єднується з тиміном іншого ланцюга, а гуанін трьома водневими зв'язками з цитозином. Таке сполучення азотистих основ забезпечує міцний зв'язок обох ланцюгів. Два полінуклеотидні ланцюги ДНК антипаралельні. Тобто, 5'-кінець одного ланцюга з'єднаний із З'-кінцем іншого, і навпаки. Генетична інформація записана послідовністю нуклеотидів у напрямку від 5'-кінця до З'-кінця. Така нитка називається "змістовною", саме тут розташовані гени (матричний ланцюг). Другий ланцюг у напрямку 3'-5' вважається "анти-змістовним". Він необхідний як "еталон" збереження генетичної інформації і набуває значення у процесах реплікації та репарації. Два довгі антипаралельні полімерні ланцюги, що складаються із дезоксирибонуклеотидів, міцно з'єднані між собою водневими зв'язками. В результаті цього утворюється подвійна спіраль закручена навколо центральної осі. Рентгеноструктурний аналіз показав, що діаметр подвійної спіралі складає 2 нм, відстань між двома завершеними витками 3,4 нм. У кожний виток входить 10 пар нуклеотидів. Відстань між сусідніми основами складає 0,34 нм.

Нуклеотиди. ДНК - це полімерна молекула, мономерами в якій є нуклеотиди. Нуклеотид складається з: 1) азотистої основи; 2) моносахариду дезоксирибози (в нуклеотидах РНК - рибози); 3) залишку фосфорної кислоти. Азотисті основи бувають двох типів: пуринові - аденін (А) і гуанін (Г) і піримідинові - тимін (Т) і цитозин (Ц).

До складу молекули ДНК входять чотири типи нуклеотидів: дезоксиаденозин-монофосфат (дАМФ),Дезоксигуанін-монофосфат (дГМФ), дезокситимідин-монофосфат (дТМФ), дезоксицитозин-моно-фосфат (дЦМФ). Сполучення нуклеотидів у молекулі ДНК відбувається в результаті взаємодії фосфату одного нуклеотиду з гідроксильною групою дезоксирибози іншого. В результаті утворюється фосфодиефірний зв'язок, що об'єднує нуклеотиди в довгий ланцюжок. Скелет ланцюга складається з молекул фосфату і пентоз, що чергуються. Синтез полінуклеотидного ланцюга відбувається за участю ферменту ДНК-полімерази. Цей фермент приєднує фосфатну групу одного нуклеотиду до гідроксильної групи дезоксирибози наступного.

Комплементарність пар основ. Два полінуклеотидні ланцюги ДНК не є ідентичними, але вони комплементарні один одному. Це пов'язано із строгою відповідністю основ одного ланцюга основам іншого. Відстань між двома ланцюгами ДНК - 2 нм, що дозволяє вмістити тільки одну пару А-Т або Г-Ц, які відповідають цим розмірам. Тільки аденін і тимін, а також гуанін і цитозин мають відповідні просторові структури для утворення водневих зв'язків. Концепція специфічного зв'язування пар основ свідчить, що аденін в одному ланцюгу повинен відповідати тиміну в іншому, а гуанін повинен мати навпроти себе цитозин в іншому ланцюгу. Таким чином, два ланцюги ДНК комплементарні один одному.

Колінеарність (від лат. collineare - мітити, направляти) - властивість, що зумовлює відповідність між послідовностями триплетів нуклеотидів (кодонів) нуклеїнових кислот і амінокислот поліпептидних ланцюгів. Тобто, послідовність амінокислот білка, в якій відповідні кодони розташовуються в гені.

Це означає, що положення кожної амінокислоти в поліпептидному ланцюгу білка залежить від положення

відповідного триплету в гені. Генетичний код вважається колінеарним, якщо кодони нуклеїнових кислот і відповідні їм амінокислоти білка розташовані в однаковому лінійному порядку.

Явище колінеарності доведено експериментально. Так, встановлено, що серпоподібноклітинна анемія, за якої порушена будова молекули гемоглобіну, зумовлена зміною одного нуклеотиду в його гені, що призводить до заміни однієї амінокислоти на іншу. Гіпотеза про те, що послідовність нуклеотидів у гені

визначає послідовність амінокислот білка, була висунута Г. А. Гамовим (1954). Дані про колінеарність генів і поліпептидів підтвердили її. Завдяки концепції колінеарності можна визначити порядок нуклеотидів усередині гена і в інформаційній РНК, якщо відомий амінокислотний склад поліпептидів, і навпаки, визначивши склад нуклеотидів ДНК, можна передбачити амінокислотний склад білка.

Цей принцип використовується в методах молекулярної біології. Із цієї концепції видно, що зміна порядку нуклеотидів усередині гена (його мутація) призводить до зміни амінокислотного складу білка.

Правила Е. Чаргаффа. Вивчаючи хімічний склад ДНК в 1950 році, Ервін Чаргафф сформулював важливі положення щодо структури ДНК:

І. Молярна частка пуринів (аденіну - А і гуаніну - Г) дорівнює молярній частці піримідинів (цитозину - Ц і тиміну - Т):

А+Г=Ц+Т, або А+Г/Ц+Т=1

II. Кількість аденіну і цитозину дорівнює кількості гуаніну і тиміну:

А+Ц=Г+Т, або А+Ц/Г+Т=1

III. Кількість аденіну дорівнює кількості тиміну, а кількість гуаніну дорівнює кількості цитозину:

А=Т, або А/Т=1, Г=Ц, або Г/Ц=1

усередині гена (його мутація) призводить до зміни

амінокислотного складу білка.

IV. Відношення суми молярних концентрацій Г+Ц до суми молярних концентрацій А+Т у різних видів значно змінюється: Г+Ц/А+Т названо коефіцієнтом специфічності.

Для бактерій коефіцієнт специфічності дорівнює 0,4552,8, для вищих рослин, тварин і людини - 0,45-0,94.

V. Існують види ДНК, в яких А+Т > Г+Ц (АТ-тип) та ДНК, в яких А+Т<Г+Ц (ГЦ-тип). АТ-тип ДНК характерний для вищих рослин, тварин і людини. ГЦ-тип властивий грибам, бактеріям, вірусам.

Ці правила є основою встановлення хімічної і фізичної природи ДНК, просторової структури молекули, а також механізму генетичного коду.

Видова специфічність ДНК.

За співвідношенням (А+Т) і (Г+Ц) представники різних видів різняться між собою, причому у тварин переважає пара А+Т, а у мікроорганізмів співвідношення (А+Т) і (Г+Ц) однакове. Ці явища використовують як один із генетичних критеріїв визначення виду. У цьому полягає індивідуальна специфічність ДНК.

Просторова організація ДНК. Молекула ДНК може існувати в різній конфігурації залежно від навколишніх умов. Відомо декілька форм ДНК: а) В-форма - має стандартну структуру відповідно до моделі молекули Уотсона і Кріка і в нормальних фізіо-огічних умовах є основним структурним типом;

б) А-форма - виявлена у зневодненому середовищі, при високому вмісті калію і натрію. Така ДНК має дещо змінену спіралізацію; в) С-форма - має менше основ на один виток, а значить інші - фізичні характеристики; г) Z-форма - на відміну від інших форм, закручена вліво. Деякі форми при зміні фізіологічних умов можуть переходити одна в одну, що додатково регулює роботу генів. Знання структури ДНК дозволило зрозуміти суть багатьох молекулярно-генетичних процесів.

Отже, в молекулі ДНК можна виділити первинну структуру - послідовність нуклеотидів у ланцюгу, вторинну структуру - два комплементарні антипаралельні ланцюги, з'єднані водневими зв'язками, і третинну структуру - тривимірну спіраль. Зазначимо, що: а) геометрія спіралі ДНК залежить від послідовності нуклеотидів; б) значна частина ДНК не кодує білків або РНК; в) кожний ген - це складна функціонально-активна одиниця, призначена для регульованого синтезу РНК.

1.2 Рибонуклеїнові кислоти (РНК)

Спадкова інформація зберігається в молекулі ДНК. Проте ДНК не бере участі в життєдіяльності клітин. Роль посередників у передачі спадкової інформації від ДНК у цитоплазму відіграють рибонуклеїнові кислоти. Взаємовідносини ДНК, РНК і білків можна представити у вигляді схеми ДНК --> РНК --> білок. У цьому випадку один з ланцюгів ДНК є матрицею для молекул РНК, що, зокрема, є матрицями

синтезу білків або входять до складу рибосом чи переносять амінокислоти. РНК мають вигляд довгих нерозгалужених полімерних молекул, що складаються з одного ланцюга.

Одноланцюгові РНК можуть утворювати подвійні спіралі, якщо різні частини ланцюга мають антипаралельні комплементарні сегменти, пов'язані один з одним.

У частини вірусів РНК є носієм спадкової інформації за відсутності ДНК. Деякі РНК мають каталітичну активність на певні клітинні процеси. РНК - полімер рибонуклеотидів, що складаються із фосфорної кислоти, рибози й азотистих основ (аденін, гуанін, цитозин, урацил). Рибоза разом із залишками фосфорної кислоти утворює скелет молекули, на якому розташовані азотисті основи. Усі різновиди РНК синтезуються на молекулах ДНК за участю ферментів РНК-полімераз на основі принципу комплементарності.

При цьому в синтезованій молекулі аденін ДНК комплементарний урацилу РНК, а гуанін - цитозину. Якщо вміст ДНК у клітинах постійний, то вміст РНК дуже коливається у залежності від типу клітини, інтенсивності метаболізму і синтезу білків.

Молекули РНК мають багато спільного зі структурою ДНК, але відрізняються низкою ознак: а) вуглеводом РНК є рибоза, б) РНК не містить тиміну, його місце в молекулі займає урацил, в) РНК - одноланцюгова молекула, г) правила Чаргоффа не виконуються.

Типи РНК. На основі розміру, структури і функції молекул розрізняють три типи РНК, характерних як для прокаріотів, так і для еукаріотів.

Інформаційна РНК (іРНК). Її молекули утворюються на певних ділянках ДНК, мають назву структурних генів, у вигляді комплементарної копії ділянки одного з її ланцюгів. Вони несуть закодовану інформацію первинної структури білків у цитоплазму, де прикріплюються до рибосом і реалізують цю інформацію. Інформаційна РНК є матрицею для синтезу поліпептидів (білків), тому її називають також матричною. Матрична РНК є шаблоном, на якому будуються поліпептиди відповідно до закладеної генетичної інформації. Звичайно, вона несе інформацію про синтез тільки однієї молекули білка - це так звана моноцистронна іРНК. Іноді вона містить декілька цистронів, розташованих поряд, для різних білків і відома під назвою поліцистронна іРНК.

Інформаційна РНК містить інформацію про порядок розташування амінокислот у синтезованому білку.

Розташування амінокислот кодується чіткою послідовністю нуклеотидів у молекулі іРНК (генетичний код). Кожній амінокислоті відповідає свій триплет нуклеотидів (кодон). Молекули іРНК складаються з 300-3000 нуклеотидів. Вони становлять 0,553,0 % маси всіх РНК клітини. Інформаційна РНК утворюється в ядрі у вигляді незрілої про-іРНК, яка містить і неінформативні послідовності нуклеотидів - інтрони. В результаті процесингу (вирізання інтронних ділянок) вона "дозріває" і надходить у цитоплазму, де відразу приєднується до рибосом.

Проте іноді іРНК може накопичуватися у клітинах, зв'язуватися із спеціальними білками, що "консервують" її, з утворенням інформосом. У такому вигляді інформація може тривалий час зберігатися у клітинах. Поштовхом для їх використання є фізіологічні зміни в клітині, що призводять до активації синтезу білка.

Наприклад, в овоциті накопичується багато інформосом, а їх іРНК починає функціонувати тільки після запліднення.

Транспортна РНК (тРНК). Молекули тРНК утворюються на спеціальних генах.

Транспортні РНК короткі, однониткові, мають форму листка конюшини завдяки комплементарному сполученню основ на різних ділянках ланцюга, складаються з невеликого числа нуклеотидів - 75590. Від загальної маси РНК на тРНК припадає близько 10-15 %. Молекули тРНК переносять до місць синтезу білків тільки відповідні їм амінокислоти з цитоплазми. Кожній амінокислоті відповідає своя тРНК внаслідок особливостей нуклеотидної послідовності та просторової структури. Молекули тРНК мають чотири важливі ділянки:

а) транспортну;

б) антикодон;

в) ділянку приєднання фермента;

г) ділянку зв'язування з рибосомою.

До транспортної ділянки приєднується специфічна амінокислота. Вона утворена двома комплементарними кінцевими ділянками РНК, 3'кінець якої складається з семи пар основ, він довший і формує одноланцюгову ділянку, що закінчується послідов-ністю ЦЦА з вільною ОН-групою. До цієї групи приєднується амінокислота, що транспортується. Антикодон складається з п'яти нуклеотидів. У центрі -три специфічних рибонуклеотиди (триплет).

Азотисті основи антикодона мають комплементарний триплет на ланцюгу іРНК, цей триплет називається кодоном. У період синтезу білка антикодон знаходить відповідний йому кодон на іРНК і тимчасово приєднується до нього водневими зв'язками. Ділянка приєднання ферменту - це спеціальна частина молекули тРНК для специфічного зв'язування з ферментом аміноацил-тРНК-синтетазою, що каталізує приєднання амінокислоти до молекули тРНК. Ділянка зв'язування з рибосомою особлива частина молекули (певна послідовність нуклеотидів) тРНК, що потрібна для прикріплення до рибосоми.

Рибосомальна РНК (рРНК). Рибосомальна РНК утворюється на спеціальних генах ДНК в ядерці. Рибосомальна РНК - велика одноланцюгова розгалужена молекула, що включає 3000-5000 нуклеотидів. Із загальної маси РНК на її частку припадає до 90 %.

У каріоплазмі рРНК і різні білки об'єднуються у співвідношенні 1:1 для утворення малих і великих субодиниць рибосом. Рибосомальна РНК утворює структурний каркас рибосоми, їй належить важлива роль у процесі синтезу білків. Рибосомальна РНК забезпечує зв'язування іРНК з рибосомами за допомогою певних послідовностей нуклеотидів. Таким чином встановлюється початок і рамка зчитування інформації з іРНК. Багато білків рибосом виконують не тільки структурну, але й ферментативну функцію.

1.3 Реплікація ДНК

Унікальна властивість молекули ДНК подвоюватися перед поділом клітини називається реплікацією.

Ця властивість зумовлена особливістю будови молекули ДНК, що складається з двох комплементарних ланцюгів. Реплікація відбувається в ядрі під час S-періоду інтерфази.

Реплікація ДНК - найважливіший молекулярний процес, що є в основі всіх різновидів поділу клітин,усіх типів розмноження, а, значить, в основі забезпечення тривалого існування окремих індивідуумів, популяцій і всіх видів живих організмів. Для кожного виду дуже важливо підтримувати сталість свого генотипу та фенотипу, а значить, зберігати незмінність нуклеотидної послідовності генетичного коду.

Значення реплікації:

а) процес є важливим молекулярним механізмом, що лежить в основі всіх різновидів поділу клітин про- й еукаріотів;

б) забезпечує всі типи розмноження як одноклітинних, так і багатоклітинних організмів;

в) підтримує сталість клітинного складу органів, тканин і організму внаслідок фізіологічної регенерації;

г) забезпечує тривале існування окремих індивідуумів;

д) забезпечує тривале існування видів організмів;

є) процес сприяє точному подвоєнню інформації;

ж) у процесі реплікації можливі помилки (мутації), що може призводити до порушень синтезу білків з розвитком патологічних змін.

Підтримування генетичної стабільності клітин

Для забезпечення основних характеристик клітин і організмів даної популяції необхідне точне зберігання структури і стабільності функцій генетичного матеріалу впродовж тисяч і мільйонів років, незважаючи на дію різних мутагенних факторів. Для підтримання стабільної функції ДНК існує кілька механізмів. По-перше, це висока хімічна стабільність самої молекули ДНК, а по-друге, наявність спеціальних механізмів самокорекції і репарації виникаючих змін.

Генетична інформація може надійно зберігатися в нуклеотидних послідовностях ДНК лише тому, що широкий набір різних реплікаційних ферментів здійснює безупинний "огляд" ДНК і видаляє з неї ушкоджені нуклеотиди. Під дією фізичних і хімічних агентів, а також при нормальному біосинтезі ДНК у ній можуть виникати ушкодження. Виявилося, що клітини мають механізми виправлення пошкоджень у нитках ДНК. Здатність клітин до виправлення пошкоджень у молекулах ДНК одержала назву репарації (від. лат. reparatio відновлення).

Процес репарації ДНК полягає в тому, що генетична інформація подана в ДНК двома копіями по одній в кожному з двох ланцюгів подвійної спіралі ДНК. Завдяки цьому випадкове пошкодження в одному з ланцюгів може бути видалено реплікаційним ферментом і ушкоджена ділянка ланцюга ресинтезована у своєму нормальному вигляді за рахунок інформації, що міститься в неушкодженому ланцюгу.

Наслідки порушення процесу репарації.

Виявлено кілька мутацій, які викликають тяжкі природжені захворювання внаслідок порушення процесу репарації. Прикладом може бути пігментна ксеродерма рецесивна аутосомна мутація, що зустрічається досить рідко.

Діти, гомозиготні за геном цієї мутації, при народженні виглядають нормально, але вже в ранньому віці під впливом ультрафіолетових променів сонячного світла у них з'являються зміни шкіри: ластовиння, розширення капілярів, ороговіння шкіри, ураження очей, що пов'язано з пошкодженням ДНК.

У фібробластах, взятих із шкіри хворих на пігментну ксеродерму, процес репарації після ультрафіолетового опромінювання затягується до ЗО год (у клітинах здорових людей ? 6 год) і не досягає рівня нормального.

Тривалий вплив ультрафіолету призводить, зрештою, до виникнення раку шкіри і летального кінця. У таких дітей відсутній один із ферментів репарації ДНК. Здатність клітин здійснювати ефективну репарацію генетичного матеріалу може мати значення також у клітинних механізмах старіння.

Існують спостереження, що лінії мишей-довгожителів відрізняються більш стабільними хромосомами, а в мишей із нетривалим терміном життя хромосоми характеризуються більшим пошкодженням, виникненням структурних аберацій, які є наслідком порушення процесів репарації. Існують спостереження, які свідчать про зниження інтенсивності процесів репарації ДНК з віком. Але важко сказати,



2. Генетичний код, його основні принципи і властивості

* універсальність

* триплетність

* специфічність

* виродженість

* колінеарність

* односпрямованість

* неперекривність

Генетичний код ДНК. Унікальність кожної клітини полягає в унікальності її білків. Клітини, що виконують різні функції, здатні синтезувати свої власні білки, використовуючи інформацію, що записана в молекулі ДНК.

Ця інформація існує у вигляді особливої послідовності азотистих основ у ДНК і називається генетичним кодом. М. Гамов ще в 1954 р. припустив, що кодування інформації в ДНК може здійснюватися сполученням декількох нуклеотидів. Порядок азотистих основ у іРНК, що побудована відповідно до матриці ДНК, визначає порядок зв'язування амінокислот у синтезованому поліпептиді. Встановлено, що кожна амінокислота кодується послідовністю трьох азотистих основ (триплетом, або кодоном).

Одне з визначних досягнень біології XX століття - розшифрування триплетного генетичного коду. Генетичний код є послідовністю триплетів у молекулі ДНК, що контролює порядок розташування амінокислот у молекулі білка. Послідовність нуклеотидів у молекулі ДНК кодує певну послідовність нуклеотидів в іРНК. Кожний триплет нуклеотидів кодує одну конкретну амінокислоту. Внаслідок трансляції, на основі генетичного коду на рибосомах синтезується необхідний білок.

Чотири азотистих основи в комбінаціях по 3, тобто 43, можуть утворити 64 різних кодони. У молекулі ДНК кожна основа входить до складу лише одного кодону. Тому код ДНК не перекривається. Кодони розташовуються один за одним безперервно. Оскільки можливих варіантів кодонів 64, амінокислот - 20, то певні амінокислоти можуть кодуватися різними триплетами (кодонами-синонімами).

Внаслідок цього генетичний код називають виродженим або надмірним. Дублюючі триплети відрізняються лише за третім нуклеотидом. Є декілька амінокислот, які кодуються 3-4 різними кодонами (наприклад, амінокислота аланін кодується триплетами ЦГА, ЦГГ, ЦГТ, ГЦГ). Поряд з ними є амінокислоти, які кодуються двома триплетами, і тільки дві амінокислоти - одним.

Однак кожний триплет кодує тільки одну певну амінокислоту, що свідчить про його специфічність. Крім того, деякі триплети (АТТ, АЦТ, АТЦ) не кодують амінокислоти, а є своєрідними "точками" термінації процесу зчитування інформації. Якщо процес синтезу доходить до такої "точки" в молекулі ДНК, синтез даної РНК припиняється. Встановлено кодони для всіх 20 амінокислот.

Послідовність триплетів у ДНК визначає порядок розташування амінокислот у молекулі білка, тобто має місце колінеарність. Це означає, що положення кожної амінокислоти в поліпептидному ланцюгу залежить від положення триплету в ДНК. Численними дослідженнями встановлена універсальність генетичного коду. Він однаковий для всіх живих організмів, від бактерій до рослин і ссавців.

Тобто у всіх живих організмів той самий триплет кодує ту ж амінокислоту. Це один з найбільш переконливих доказів спільності походження живої природи.

Таким чином, генетичний код ДНК має такі фундаментальні характеристики:

1) триплетність (три сусідні азотисті основи називаються кодоном і кодують одну амінокислоту); 2) специфічність (кожний окремий триплет кодує тільки одну певну амінокислоту); 3) неперекривність (жодна азотиста основа одного кодону ніколи не входить до складу іншого кодону); 4) відсутність розділових знаків (генетичний код не має "пунктуаційних позначок" між кодуючими триплетами у структурних генах); 5) універсальність (даний код он у ДНК або іРНК визначає ту саму амінокислоту в білкових системах всіх організмів від бактерій до людини); 6) надмірність (одна амінокислота часто має більш ніж один кодовий триплет); 7) колінеарність (ДНК є лінійним полінуклеотидним ланцюгом, а білок - лінійним поліпептидним. Послідовність амінокислот у білку відповідає послідовності триплетів у його гені. Тому ген і поліпептид, який він кодує, називають колінеарними); 8) відповідність гени - поліпептиди (клітина може мати стільки поліпептидів, скільки має генів).

Генетичний код іРНК.

При транскрипції закодована інформація з матричного ланцюга ДНК переписується на комплементарну молекулу ДНК. При цьому генетичний код ДНК перекладається в генетичний код іРНК. Код іРНК комплементарний коду ДНК. Наприклад, якщо в матричному ланцюгу ДНК розташовані ААГЦТАТГЦЦААА, то в молекулі іРНК знаходиться УУЦГАУАЦГГУУУ. Таким чином, ті ж самі амінокислоти кодуються на молекулі іРНК комплементарними триплетами.

Характеристики коду ІРНК такі ж, як і для ДНК. Крім цього, іРНК має старт-кодон АУЦ, який вмикає початок синтезу, а стоп-кодони УАА, УАГ, УГА зупиняють процес трансляції. Процес зчитування інформації відбувається в одному напрямку. Так, якщо в молекулі ІРНК азотисті основи будуть розташовуватися в такому порядку: AAA ЦЦЦ УГУ УЦУ.., це означає, що послідовно закодовані такі амінокислоти: лізин, пролін, цистеїн, серин.

Саме в цій послідовності вони повинні знаходитися в поліпептидному ланцюгу при синтезі білка. Якщо в першому триплеті ІРНК буде втрачений один аденін, то порядок основ набуде такого вигляду: АА ЦЦЦ УГУ УЦУ... В результаті склад всіх триплетів зміниться.

Перший триплет стане не AAA, а ААЦ. Подібний триплет кодує аспарагінову амінокислоту, а не лізин, як раніше. Другий триплет стане вже не ЦЦЦ, а ЦЦУ і т. д. Те ж відбувається при вставці нових основ. Таким чином, зникнення або вставка лише однієї основи може порушити синтез певної молекули білка.



3. Механізми спадковості та спадкових захворювань

3.1 Моногенне успадкування

Моногенним називається такий тип успадкування, коли спадкова ознака контролюється одним геном. Досліджував закономірності моногенного успадкування видатний вчений Г. Мендель. Принципово нове, внесене Г. Менделем у вивчення успадкування, це гібридологічний метод (гібрид - це сукупність). Аналізуючи результати моно- і дигібридного схрещувань гороху, він дійшов висновку, що:

1) розвиток спадкових ознак залежить від передачі нащадкам спадкових факторів;

2) спадкові чинники, які контролюють розвиток окремої ознаки, - парні: один походить від батька, другий - від матері; у функціональному відношенні чинники мають властивості домінантної і рецесивної ознак; домінантна ознака - яка проявляє себе, рецесивна ознака - себе не проявляє в одинарній дозі;

3) спадкові фактори передаються в ряду поколінь, не втрачаючи своєї індивідуальності, тобто характеризуються сталістю;

4) в процесі утворення статевих клітин парні алельні гени потрапляють у різні гамети (закон чистоти гамет); відновлення таких пар відбувається в результаті запліднення;

5) материнський і батьківський організми рівною мірою беруть участь у передачі своїх спадкових факторів нащадкам. Нове покоління отримує не готові ознаки, а тільки матеріальні фактори.

3.2 Аутосомно-домінантний тип успадкування

Внаслідок того, що домінантні гени, які викликають розвиток захворювання, в гомозиготному стані здебільшого летальні, то всі шлюби між здоровими і хворими відносяться до типу Аа х аа, де А - домінантний ген, який визначає розвиток спадкового захворювання, а - рецесивний ген.

За цього типу успадкування переважають такі умови:

1) кожна хвора людина має хворого одного з батьків;

2) захворювання передається по спадковості; в поколіннях; хворі є в кожному поколінні;

3) у здорових батьків діти будуть здоровими;

4) захворіти можуть і чоловіки, і жінки однаково часто, оскільки ген локалізується в аутосомі;

5) імовірність народження хворої дитини, якщо хворий один з батьків, складає 50 %.

За таким типом успадковуються деякі нормальні і патологічні ознаки:

1) біле пасмо волосся;

2) волосся жорстке, пряме;

3) шерстисте волосся коротке, кучеряве, пишне:

4) товста шкіра;

5) здатність згортати язик трубочкою;

6) габсбургська губа - нижня щелепа вузька, виступає вперед, нижня губа відвисла і напіввідкриитий рот;

7) полідактилія - багатопалість, коли кількість пальців досягає 6-9 на ногах або руках;

8) синдактилія зрощення м'яких або кісткових тканин фаланг двох і більше пальців;

9) брахідактилія- короткопалість, недорозвинення дистальних фаланг пальців;

10) арахнодактилія - сильно видовжені пальці та ін.

Аутосомно-домінантному типу успадкування властиві такі ознаки:

1) передавання захворювання з покоління до покоління (успадкування по вертикалі);

2) передача захворювання від хворих батьків дітям;

3) здорові члени сім'ї, як правило, мають здорових нащадків;

4) обидві статі уражуються однаково часто.

3.3 Аутосомно-рецесивний тип успадкування

Якщо рецесивні гени локалізовані в аутосомах, то появляються вони тільки при шлюбі двох гетерозигот або гомозигот за рецесивним алелем.

Існують три варіанти шлюбів:

1) аа х аа всі діти хворі;

2) Аа х аа 50 % дітей будуть хворими, 50 % фенотипно здорові, але є носіями мутантного гена;

3) Аа х Аа 25 % дітей будуть хворими, 75 %

фенотипно здорові, але 50 % з них є носіями патологічного гена.

За аутосомно-рецесивним типом успадковуються такі ознаки в людини: волосся пряме, тонке, шкіра тонка, 0(1) група крові, група крові Rh-, хвороби обміну речовин (фенілкетонурія, галактоземія та ін.)

Частота виникнення аутосомно-рецесивного захворювання знаходиться в прямій залежності від ступеня поширеності мутантного гена. Ймовірність рецесивних спадкових хвороб особливо зростає в ізолятах та популяціях, в яких багато близькородинних шлюбів. Це зумовлено тим, що тут "концентрація" гетерозиготного носійства вища, ніж у загальній популяції.

Аутосомно-рецесивний тип успадкування має ряд відмінних рис:

1) від здорових батьків народжуються хворі діти;

2) від хворого батька народжуються здорові діти;

3) хворіють в основному сибси (брати, сестри), а не батьки діти, як при домінантному типі успадкування;

4) у родоводі переважає більший відсоток близькородинних шлюбів;

5) всі здорові батьки хворих дітей є гетерозиготними носіями патологічного гена;

6) однаково часто хворіють чоловіки і жінки;

7) у гетерозиготних носіїв співвідношення хворих і здорових дітей складає 1:3.

При аутосомно-рецесивному типі успадкування, як і при аутосомно-домінантному, можливі різно-

го ступеня експресивність ознаки і частота пенетрантності.

3.4 Взаємодія алельних генів

Гени, які займають ідентичні (гомологічні) локуси в гомологічних хромосомах, називаються алельними. У кожного організму є лише по два алельних гени. Відомі такі форми взаємодії між алельними генами: повне домінування, неповне домінування, кодомінування і наддомінування.

Основна форма взаємодії - повне домінування, яке вперше описано Г. Менделем. Суть його полягає в тому, що в гетерозиготного організму прояв одного з алелів домінує над проявом іншого. За повного домінування розщеплення за генотипом 1:2:1 не співпадає з розщепленням за фенотипом - 3:1. У медичній практиці з двох тисяч моногенних спадкових хвороб у майже половини має місце домінування прояву патологічних генів над нормальними. У гетерозигот патологічний алель проявляється у більшості випадків ознаками захворювання (домінантний фенотип).

Неповне домінування - така форма взаємодії, коли у гетерозиготного організму (Аа) домінантний ген (А) не повністю пригнічує рецесивний ген (а), внаслідок чого проявляється проміжна між батьківськими ознака. Тут розщеплення за генотипом і фенотипом співпадає і складає 1:2:1.

При кодомінуванні в гетерозиготних організмів кожний з алельних генів викликає формування залежного від нього продукту, тобто виявляються продукти обох алелів. Класичним прикладом такого прояву є система груп крові, зокрема система АБО, коли еритроцити людини несуть на поверхні антигени, що контролюються обома алелями. Така форма прояву носить назву кодомінування. Так, ген JA визначає утворення в еритроцитах антигену А, тоді як ген JB зумовлює утво-рення антигену В. Люди гетерозиготні за цими генами JAJB, містять в еритроцитах як антиген А, так і антиген В.

Наддомінування - коли домінантний ген у гетерозиготному стані виявляється сильніше, ніж у гомозиготному. Так, у дрозофіли при генотипі АА нормальна тривалість життя; Аа - подовжена тривалість життя; аа - летальний наслідок.

3.5 Взаємодія неалельних генів

Комплементарність - такий тип взаємодії неалельних генів, коли один домінантний ген доповнює дію іншого неалельного домінантного гена, і вони разом визначають нову ознаку, яка відсутня у батьків. Причому відповідна ознака розвивається тільки в присутності обох неалельних генів. Прикладом комплементарної взаємодії генів у людини може бути синтез захисного білка інтерферону. Його утворення в організмі пов'язано з комплементарною взаємодією двох неалельних генів, розташованих у різних хромосомах.

Епістаз - це така взаємодія неалеьних генів, за якої один ген пригнічує дію іншого неалельного гена. Пригнічення можуть викликати як домінантні, так і рецесивні гени (А>В, а>В, В>А, b>А), і залежно від цього розрізняють епістаз домінантний і рецесивний. Пригнічуючий ген отримав назву інгібітора, або супресора. Гени-інгібітори в основному не детермінують розвиток певної ознаки, а лише пригнічують дію іншого гена. Ген, ефект якого пригнічується, отримав назву гіпостатичного.

При епістатичній взаємодії генів розщеплення за фенотипом в F, складає 13:3; 12:3:1 або 9:3:4 та ін. Вважають, що деякі спадкові хвороби людей співпадають з групами крові, гаплотипами HLA та ін., коли має місце епістатична взаємодія. Забарвлення плодів гарбузів, масть коней теж визначаються цим типом взаємодії. Якщо ген-супресор рецесивний, то виникає криптомерія. У людини таким прикладом може бути "бомбейський феномен". У цьому випадку рідкісний рецесивний алель "х" у гомозиготному стані (хх) пригнічує активність гена JВ (який визначає В (III) групу крові системи АВО). Тому жінка з генотипом JB_xx, фенотипно має І групу крові 0 (І).

3.6 Полігенне успадкування кількісних ознак

Більшість кількісних ознак організмів визначаєтся декількома неалельними генами (полігенами). Взаємодія таких генів у процесі формування ознаки називається полімерною. У цьому випадку два або більше домінантних алелі однаковою мірою впливають на розвиток однієї і тієї ж ознаки. Важлива особливість полімерії сумація (адиитивність) дії неалельних генів на розвиток кількісних ознак. Якщо при моногенному успадкуванні ознаки можливі три варіанти "доз" гена в генотипі: АА, Аа, аа, то при полігенному кількість їх зростає до чотирьох і більше. Сумація "доз" полімерних генів забезпечує існування неперервних рядів кількісних змін.

Біологічне значення полімерії полягає ще й в тому, що ознаки, які кодуються цими генами, більш стабільні, ніж ті, що кодуються одним геном. Організм без полімерних генів був би дуже не стійким: будь-яка мутація або рекомбінація призводила б до різкої мінливості, а це в більшості випадків має несприятливий характер. Пігментація шкіри у людини визначається п'ятьма або шістьма полімерними генами. У корінних жителів Африки (негроїдної раси) переважають домінантні алелі, у представників європеоїдної раси рецесивні. Тому мулати мають проміжну пігментацію, але при шлюбах мулатів у них можлива поява як більш, так і менш інтенсивно пігментованих дітей. Багато морфологічних, фізіологічних і патологічних особливостей людини визначається полімерними генами: зріст, маса тіла, величина артеріального тиску та ін.

Плейотропія. Плейотропна дія генів - це залежність кількох ознак від одного гена, тобто множинна дія одного гена. У дрозофіли ген білого кольору очей воднораз впливає на колір тіла, довжину крил, будову статевого апарату, знижує плодючість, зменшує тривалість життя. У людини відома спадкова хвороба - арахнодактилія ("павучі пальці" дуже тонкі і довгі пальці), або хвороба Марфана. Ген, який відповідає за цю хворобу, викликає порушення розвитку сполучної тканини й одночасно впливає на розвиток кількох ознак: порушення будови кришталика ока, аномалії у серцево-судинній системі.

Плейотропна дія гена може бути первинною і вторинною. При первинній плейотропії - ген проявляє свій множинний ефект. Наприклад, при хворобі Хартнупа мутація гена призводить до порушення всмоктування амінокислоти триптофану в кишках і його реабсорбції у ниркових канальцях.

При цьому вражаються одночасно мембрани епітеліальних клітин кишок і ниркових канальців з розладами травної і видільної систем. При вторинній плейотропії є один первинний фенотипний прояв гена, услід за яким розвивається ступінчастий процес вторинних змін, які призводять до множинних ефектів.

Так, при серпоподібноклітинній анемії у гомозигот спостерігається кілька патологічних ознак: анемія, збільшена селезінка, ураження шкіри, серця, нирок і мозку. Тому гомозиготи за геном серпоподібноклітинної анемії гинуть, як правило, в дитячому віці.

Всі ці фенотипні прояви гена складають ієрархію вторинних проявів. Першопричиною, безпосереднім фенотипним проявом дефектного гена є аномальний гемоглобін і еритроцити серпоподібної форми. Внаслідок цього відбуваються послідовно інші патологічні процеси: злипання і руйнування еритроцитів, анемія, дефекти в нирках, серці, мозку. Ці патологічні ознаки є вторинними.

Більш розповсюджена вторинна плейотропія . При плейотропії ген, впливаючи на якусь одну основну ознаку, може також змінювати, модифікувати прояв інших генів, у зв'язку з чим введено поняття про гени-модифікатори. Останні підсилюють або послаблюють розвиток ознак, які кодуються "основним" геном.

Показниками залежності функціонування спадкових задатків від характеристик генотипу є пенетрантність і експресивність. Розглядаючи дію генів, їх алелів необхідно врахувати і модифікуючий вплив середовища, в якому розвивається організм.

Пенентрантність - це частота прояву гена, явище появи або відсутності ознаки у організмів, однакових за генотипом. Пенетрантність значно коливається як серед домінантних, так і серед рецесивних генів. Поряд з генами, фенотип яких з'являється тільки за поєднання певних умов і досить рідкісних зовнішніх умов висока пенетрантність), у людини є гени, фенотипний прояв яких відбувається за будь-яких поєднань зовнішніх умов (низька пенетрантність).

Пенетрантність вимірюється відсотком організмів з фенотипною ознакою від загальної кількості обстежених носіїв відповідного алеля. Якщо ген регулярно визначає фенотиповий прояз. то він має пенетрантність 100 відсотків.

Проте деякі домінантні гени проявляються менш регулярно. Так, полідактилія має чітке вертикальне успадкування, але бувають пропуски поколінь.

Домінантна аномалія - передчасне статеве дозрівання властиве тільки чоловікам, проте іноді може передатися захворювання від чоловіка, який

не страждав цією патологією. Пенетрантність показує, у якому відсотку носіїв гена виявляється відповідний фенотип. Так, у гомозигот шизофренія проявляється у 100 % - це повна пенетрантність.

Якщо в носіїв певного гена ознака виявляється тільки у частини особин - це неповна пенетрантність. Наприклад: шизофренія у гетерозигот складає 20 %, лукровий діабет - 20 %, уроджений вивих стегна - 25 %, ретинобластома ?-60 %.

Експресивність -це зміна кількісного прояву ознаки у різних особин -носіїв відповідного алеля. При домінантних спадкових захворюваннях експресивність може коливатися. В одній і тій самій родині можуть проявлятися спадкові хвороби за перебігом від легких, ледь помітних до тяжких: різні форми гіпертонії, шизофренії, цукрового діабету тощо. Рецесивні спадкові захворювання в межах сім'ї

проявляються однотипно і мають незначні коливання експресивності.

3.7 Зчеплене успадкування генів

Доведено, що кількість спадкових ознак організму значно перевищує число хромосом гаплоїдного набору. Так, у гаплоїдному наборі класичного об'єкта генетичних досліджень - мухи-дрозофіли - є лише чотири хромосоми, але число спадкових ознак і відповідно генів, які їх визначають, безсумнівно, значно більше. Це означає, що в кожній хромосомі розміщено багато генів. Тож разом із ознаками, які успадковуються незалежно, повинні існувати і такі, що успадковуються зчеплено одна з одною, бо вони визначаються генами, розташованими в одній хромосомі. Такі гени утворюють групу зчеплення. Кількість груп зчеплення в організмів певного виду дорівнює кількості хромосом у гаплоїдному наборі (наприклад, у дрозофіли 1п=4, у людини 1п=23).

Кросинговер -обмін ділянками гомологічних хромосом у процесі клітинного поділу, переважно в профазі першого мейотичного поділу, іноді в мітозі.

Дослідами Т. Моргана, К. Бріджеса і А. Стертеванта було показано, що немає абсолютно повного зчеплення генів, за якого гени передавались би завжди разом.

Імовірність того, що два гени, локалізовані в одній хромосомі, не розійдуться в процесі мейозу, коливається в межах 110,5. У природі переважає неповне зчеплення, зумовлене перехрестом гомологічних хромосом і рекомбінацією генів.

Кросинговер проявляється тільки тоді, коли гени знаходяться в гетерозиготному стані (БВ/ab). Якщо гени в гомозиготному стані (БВ/AB або ab/ab), обмін ідентичними ділянками не дає нових комбінацій генів у гаметах і в поколінні. Частота (відсоток) перехресту між генами залежить від відстані між ними: чим далі вони розташовані один від одного, тим частіше відбувається кросинговер.

Кросинговер призводить до нового поєднання генів, що викликає зміну фенотипу. Крім того, він поряд з мутаціями є важливим фактором еволюції організмів.



4. Хромосомні хвороби, зумовлені порушенням кількості чи будови хромосом

Хромосомні хвороби - це велика група спадкових хвороб, основою яких є хромосомні або геномні мутації.

Етіологічними чинниками хромосомної патології є всі види хромосомних мутацій і деякі геномні мутації. У людини виявлені три типи геномних мутацій: тетраплоїдія, триплоїдія й анеуплоїдія.

Для точної діагностики хромосомної хвороби необхідно визначити: 1) тип мутації; 2) задіяну в процес хромосому; 3) форму - повна чи мозаїчна; 4) вид хвороби - спорадичний випадок чи успадкована форма.

Загальна кількість хромосомних аномалій, що призводять до смерті внутрішньоутробно (після імплантації), складає 45 %.

У 2-4тижневих абортусів хромосомні аномалії виявляють у 60-70 % випадків. У І триместрі вагітності хромосомні аномалії зустрічаються в 50 % абортусів.

Плодів-викиднів II триместру такі аномалії складають 25-30 % випадків, а у плодів, що загинули після 20 тижнів гестації, - 7 % випадків.

Серед плодів, що загинули пренатально, частота хромосомних аномалій складає 6 %.

Хромосомні мутації виникають у соматичних клітинах постійно з частотою до 2 %.

У нормі такі клітини елімінуються імунною системою, проте в деяких випадках хромосомні аномалії є причиною злоякісного росту. При хромосомних хворобах можна виділити три типи генетичних ефектів: специфічні, напівспецифічні і неспецифічні.

Специфічні ефекти повинні бути пов'язані зі зміною кількості структурних генів, що кодують синтез білка.

Напівспецифічні ефекти при хромосомних хворобах можуть бути зумовлені зміною кількості, генів, представлених у нормі у вигляді численних копій (гени рибосомних і транспортних РНК, гістонових білків та ін.) Неспецифічні ефекти хромосомних аномалій пов'язують зі зміною кількості гетерохроматину в клітині.

4.1 Хвороба Дауна

Трисомія 21 є найчастішою хромосомною патологією людини. Частота хвороби Дауна серед новонароджених складає 1:650, у популяціїї1:4000. У1996 р. частота хвороби Дауна серед новонароджених Луганської області складала 1:891. Співвідношення хлопчиків і дівчаток -1:1. Серед хворих на олігофренію хвороба Дауна найчастіша нозологічна самостійна форма, вона складає близько 10 %. Хворі народжуються часто з малою масою і коротким тулубом; окіл голови в 40 % випадків не досягає 32 см. Статичні і мовні функції у дітей з хворобою Дауна розвиваються з затримкою: тримати голову вони починають приблизно з 4-5 міс, сидіти з 8-9 міс, ходити близько 2 років, перші слова вимовляють у 1.5-2 роки, речення з 4-5 років. Розумова відсталість при повній трисомії 21 виявляється майже у всіх хворих, причому в основному це олігофренія на стадії імбецильності. Найчастішою цитогенетичною формою хвороби Дауна є проста (регулярна) трисомія 90-93 % випадків близько 3-4 % хворих мають транслокаційний варіант і 3-4 % - мозаїчний варіант хвороби.

4.2 Синдром Лашау

Частота синдрому серед новонароджених складає 1:7000. Обидві статі уражаються з рівною частотою. Клінічна картина типова: мікроцефальний череп з низьким скошеним чолом, втисненими скроневими ділянками і дефектами шкіри. Очні щілини вузькі, розташовані горизонтально, недорозвинені очні яблука, спостерігається помутніння рогівки. Неправильний розвиток кортієвого органа часто призводить до глухоти. Однією з основних ознак синдрому є "заяча губа" і "вовча паща". У дітей діагностують пупкові і пахвинні грижі, аномалії зовнішніх статевих органів. Діти, які прожили більше З міс, мають глибоку розумову відсталість, часто зустрічається судомний синдром. Цитогенетичні обстеження виявляють регулярну трисомію хромосоми 13 у 80 % спостережень. В інших випадках відзначаються різноманітні форми мозаїцизму за участю трисомного клону, транслокації, звичайного типу І (D/13 та G/13). Описані випадки часткової трисомії 13, що є наслідком перицентричної інверсії або збалансованої транслокації у батьків. Прогноз для життя при синдромі Патау несприятливий, середня тривалість життя 130 днів; 60 % хворих помирають впродовж перших 3 міс. після народження, тільки близько 10 % дітей живуть більше року.

4.3 Синдром Edeapdca

Серед новонароджених синдром зустрічається з частотою близько 1:7000, дівчатка хворіють у 3 рази частіше, ніж хлопчики. І. В. Лур'є, Г. І. Лазюк висловлюють думку про стабілізуючу дію Х-хромосоми, під час аберацій 18 пари, тоді як зиготи з трисомією 18, що мають чоловічий генотип, елімінуються. Фенотипні прояви синдрому Едвардса досить характерні. Череп доліхоцефалічний, здавлений з боків; іноді зустрічається мікроцефалія або гідроцефалія. Надочні валки згладжені, очні щілини вузькі. Перенісся втиснене, але спинка носа тонка, виступає, вушні раковини розташовані дуже низько, часто відсутні мочка і козелок, недорозвинення завитка і протизавитка. Відзначаються різноманітні аномалії опорно-рухового апарату.Характерна загальна м'язова гіпотонія. У хлопчиків часто зустрічається крипторхізм, гіпосподія, гіпертрофія клітора у дівчаток. Інтелектуальний дефект відповідає олігофренії на стадії ідіотії або глибокої імбецильності, і тільки в поодиноких випадках мозаїчного варіанту хромосоми 18 розумова відсталість слабше виявлена. Часто у таких хворих розвивається судомний синдром. Під час цитогенетичного обстеження у 80 % випадків виявляють трисомію 18, а в 10 % хворих мозаїцизм. Описано випадки транслокаційного варіанту, подвійної анеуплоїдії типу 48, XXY+18 за участю трисомного за хромосомою 18 клону.

Прогноз для життя несприятливий, середня тривалість життя хлопчиків 2-3 міс, дівчаток 10 міс. Помирають 30 % хворих впродовж першого місяця життя, до року доживають лише 10 % хворих. При мозаїчних варіантах прогноз для життя дещо кращий.

4.4 Синдром "котячого крику" (5.р~)

Моногамія за довгим плечем і часткові трисомії хромосоми 5.Частота даної патології серед новонароджених складає 1:50000. Співвідношення статей уражених

новонароджених 1:1.6, тобто переважають дівчатка. Основними фенотипними ознаками синдрому є низька маса тіла при народженні (близько 2600 г). мікроцефалія, кругле, "місяцеподібне" обличчя на перших роках життя і вузьке обличчя у старшому

віці, антимонголоїдний розтин очей, епікант, косоокість, катаракта, осередки депігментації сітківки. Характерним симптомом є своєрідний крик під час народження, що нагадує лемент кішки. Він присутній у дітей першого року життя і пов'язаний як з порушенням роботи ЦНС, так і зі змінами гортані. При синдромі 5р" зазвичай присутня глибока розумова відсталість (імбецильність та ідіотія), недорозвиток мови, виражена затримка фізичного і моторного розвитку, парези кінцівок.

4.5 Синдром Клайнфельтера

Ця хромосомна патологія зустрічається досить часто: вона виявляється в середньому 1:850 новонароджених чоловічої статі і в 1-2,8 % хворих на олігофренію, частіше при неглибокому інтелектуальному зниженні. Серед чоловіків, які страждають на безпліддя, більше 10 % мають додаткову Х-хромосому. Дорослі чоловіки мають високий зріст, євнухозидну статуру (довгі ноги, високу талію, відносно широкий таз, відкладання жиру за жіночим типом), схильність до ожиріння, гінекомастію.Мускулатура розвинута слабко, плечі вузькі, грудна клітка сплюснута. Статевий член нормальних розмірів або зменшений, яєчка значно зменшені, щільність їх підвищена, безболісні.

Розумова відсталість відмічається у 25-50 % хворих. Інтелектуальна недостатність виражена нечітко, переважно це гранична розумова відсталість і дебільність різної тяжкості. Каріотипічна картина різноманітна: у більшості випадків виявляється класичний каріотип 47XXY; зустрічаються і каріотипи 48XXXY; 49XXXXY, а також різні форми мозаїцизму: 47XXY/46XY; 47XXY/46XX; 47XXY/46XY/46XX. Якщо каріотип батьків нормальний, ризик повторного народження дитини з синдромом Клайнфельтера не перевищує 1 %.

4.6 Хвороба Шерешевського - Тернера

відсутність у каріотипі Х-хромосоми. Серед новонароджених дівчаток синдром Шерешевського -Тернера зустрічається з частотою 1:3000, а серед дівчаток, що страждають на олігофренію,,1:1500. Фенотипні ознаки синдрому Шерешевського -Тернера можуть виявлятися вже з перших днів життя. Діти народжуються з маленькою масою тіла (2500-2900 г) з надлишком шкіри на задньобічних поверхнях шиї, лімфатичним набряком кистей і стоп. У підлітковому віці дуже часто зустрічається

низький зріст (150-153 см), чоловічий тип.Відзначають неправильне розташування зубів, високе піднебіння. Кісткові зміни різноманітні: грудна клітка широка, "щитоподібна". Зовнішні статеві органи недорозвинені, відсутні або слабко розвинуті грудні залози, майже завжди відсутні менструації. Вади серця діагностують майже у чверті хворих. Рідше можна знайти патологію нирок. Інтелектуальний розвиток хворих із синдромом Шерешевського - Тернера в більшості випадків нормальний або близький до норми, але розумова відсталість зустрічається значно частіше, ніж у популяції, досягаючи в окремих випадках олігофренії в ступені імбецильності. Виявляються різні мозаїчні варіанти: 45Х0/46ХХ; 45Х0/47ХХХ; 45Х0/46ХХ/47ХХХ, а також складніші випадки мозаїцизму, в тому числі й з чоловічим каріотипом. Крім "регулярної" моносомії, яка зустрічається в 55-60 % всіх випадків, і мозаїцизму, виявляють делецію короткого або довгого плеча X-

...