- •Часть III.
- •Часть III. Генетика и медицина.
- •1.Мутации. Мутагены и антимутагены.
- •1.1. Мутации и мутагены.
- •1.1.1.Физические мутагены.
- •1.1.2.Биологические мутагены.
- •1.1.3. Химические мутагены.
- •1.2.Антимутагены.
- •2.1.Классификация болезней.
- •2. Наследственные болезни. Фенокопии.
- •2.2. Признаки наследственного характера патологии.
- •2.2.1. Врожденный характер клинических проявлений заболевания.
- •2.2.3. Асимметрия частей тела.
- •2.2.4. Наличие сходных признаков у родственников пациента.
- •2.2.5. Наличие менделевского наследования в семье.
- •2.2.6. Хронический характер течения патологического процесса.
- •2.2.7. Плейотропное действие генов.
- •2.2.8. Устойчивость к традиционным методам лечения.
- •2.3.Практическая диагностика наследственных болезней
- •2.4.Сложности при постановке диагноза.
- •2.4.1. Клиническое сходство наследственных и ненаследственных болезней.
- •2.4.2. Клинический полиморфизм наследственных болезней.
- •2.5.Изучение генома человека.
- •3.1.Цитогенетические методы.
- •3.1.1. Классическая цитогенетика.
- •3.2.Молекулярно-генетические методы.
- •3.2.1.Этап выделения днк.
- •3.2.2. Этап проведения пцр.
- •3.2.4. Этап секвенирования днк.
- •3.2.5.Этап анализа полиморфизма длины рестрикционных фрагментов (пдрф).
- •3.2.6. Метод серийного анализа генетической экспрессии (днк-микрочиповая технология, sage)
- •Часть IV.
- •Часть IV. Генетика и медицина.
- •4. Молекулярная и предиктивная медицина.
- •4.1 Молекулярная медицина.
- •4.2.Предиктивная медицина – задачи и проблемы.
- •4.3.Профилактика наследственной патологии в России.
- •4.4.Методы пренатальной диагностики.
- •4.5.Уровни лечения наследственных болезней.
- •4.6. Практические подходы к лечению хореи Гентингтона.
- •5.Животные (анимальные) модели.
- •5.1. Изучение механизмов старения и канцерогенеза.
- •5.1.1.Трансгенные животные с дополнительными копиями генов гормона роста человека или животных.
- •5.1.2.Мыши с генетическим ожирением (ob/ob).
- •5.1.3.Мыши с ускоренным старением (sam).
- •5.1.4.Мыши с мутацией гена klotho (kl/kl).
- •5.1.5.Мыши с нокаутными генами p53 и rb («gene knockout»).
- •5.1.6.Трансгенные мыши с геном рака молочной железы человека.
- •5.1.7.Генетические модификации, замедляющие старение у мышей.
- •5.2.Изучение психических болезней человека.
- •5.2.1.Модель кататонии.
- •5.2.2.Модель болезни Альцгеймера.
- •6.Причины старения.
- •6.1.Прогерии.
- •6.2.Гены-кандидаты долголетия у человека.
- •6.3.Молекулярные механизмы старения.
- •6.3.1.Метилирование и деметилирование днк.
- •6.3.2.Гликозилирование белков.
- •6.3.3.Частота мутаций.
- •6.3.4.Репарация днк.
- •6.3.5.Ацетилирование гистонов.
- •6.3.6.Окислительный стресс.
- •6.3.7.Нарушения в мтДнк.
- •6.4.Клеточное старение.
- •7.Тестирование лекарственных препаратов.
- •7.1.Традиционный цитогенетический анализ.
- •7.1.1. Анафазный метод.
- •7.1.2.Методика учета частоты мутаций и статистическая обработка.
5.1.5.Мыши с нокаутными генами p53 и rb («gene knockout»).
Ген P53 относится к группе генов контроля клеточных делений и является супрессором опухолевого роста. Его продукт, фосфопротеин - р53, блокирует клеточный цикл при клеточном стрессе или при повреждении ДНК. У трансгенных мышей с «gene knockout» по обоими аллелями гена (P 53 -/-) наблюдали раннее развитие опухолей (в основном лимфом и сарком) и снижение продолжительности жизни.
У линии мышей с повышенной активностью гена P53 (+/m) наблюдали преждевременное старение и пониженную частоту образования спонтанных опухолей по сравнению с диким типом P53 (+/+). Старение, по-видимому, обусловлено тем, что ген р53 отвечает и за включение апоптоза, массированный запуск которого ведет к старению всего организма.
Ген RB также является геном – супрессором опухолевого роста. Он регулирует вступление клетки в S-период клеточного цикла. При скрещивании 2-х линий мышей с «gene knockout» P53 и RB, у потомства намного быстрее развивались разнообразные опухоли, чем при выключении одного из генов. Очевидно, чем больше генов клеточного цикла в клетках имеют повреждения, тем больше риск развития рака.
5.1.6.Трансгенные мыши с геном рака молочной железы человека.
Ген HER-2/neu также относится к группе генов контроля клеточных делений и является одним из протоонкогенов человека. Продуктом гена является рецептор эпидермального фактора роста. Увеличение количества рецепторов к фактору роста (как у линии HER-2/neu) является причиной злокачественного перерождения клетки. У трансгенных мышей повышена частота аденокарцином молочной железы и снижена продолжительность жизни. У линии HER-2/neu первые опухоли появляются к 135 дню жизни, тогда как в контроле, у мышей SHR - на 390 день жизни. Аутбредные гетерозиготные мыши SHR получены в результате неродственных скрещиваний, частота развития аденокарцином у этой «линии» не отличается от таковой мышей «дикого типа».
5.1.7.Генетические модификации, замедляющие старение у мышей.
Линия мышей с замедленным старением представлена карликовыми мышами - Снелл (линия получена в 1929г). Эти животные имеют мутацию, приводящую к выключению гена PIT 1, кодирующий гипофизарно - специфичный транскрипционный фактор 1. У них наблюдается дефицит гормона роста, что приводит к снижению секреции инсулина и инсулин-подобного фактора роста. Мыши Снелл живут дольше мышей «дикого типа», не имеющих мутаций в гомозиготном состоянии, т.е. старение у этой линии действительно замедленно.
Другой линией с замедленным старением являются карликовые мыши Эймса (2000г). Эти мыши являются гомозиготными по аутосомной рецессивной мутации в гене PROPHET PIT 1. У таких мышей снижен уровень гормона роста (мыши небольшого размера), обнаруживается меньшее количество инсулин-подобного фактора роста и инсулина в крови, понижена температура тела, снижен уровень глутатиона и витамина С; но увеличена активность каталазы, что повышает устойчивость к окислительному стрессу. Частота развития опухолей соответствует уровню мышей «дикого типа», а продолжительность жизни увеличена по сравнению с ними на целый год.