Лекция 6 Методы изучения наследственности и изменчивости человека в норме и патологии.

Изучение генетики человека связано с большими трудностями: сложный кариотип – много хромосом и групп сцепления; позднее половое созревание и редкая смена поколений; малое количество потомков; невозможность экспериментирования невозможность создания одинаковых условий жизни. Несмотря на перечисленные трудности, генетика человека изучена на сегодня лучше, чем генетика многих других организмов (например, млекопитающих) благодаря потребностям медицины и разнообразным современным методам исследования.

1 Генеалогический метод. Методика составления родословных и их анализ.

Генеалогия — это учение о родословных. Родословные представляют собой графическое изображение родственных связей между членами одной семьи в нескольких поколениях. Анализ распределения каких-либо признаков или заболеваний среди представителей одной семьи представляет собой сущность генеалогического метода. Клинико-генеалогический метод является дешевым и доступным для любого медучреждения.

Задачи метода: установление наследственного характера признака, определение типа наследования признака или заболевания, оценка пенетрантности гена, анализ сцепления генов и картирование хромосом, изучение интенсивности мутационного процесса, расшифровка механизма действия генов, расчет рождения больногоребенка при медико-генетическом консультировании. Метод условно включает 2 этапа: 1 — составление родословной, 2 — генеалогический анализ.

Предложена в 1865 году Фр.Гальтоном, в 1931 г. Юст ввел систему обозначений (Бочков Н.П. Медицинская генетика, стр. 56). Тот, относительно кого строится родословная — пробанд. Родные брат и сестра — сибсы, полусибсы — двоюродные братья и сестры или имеют одного общего родителя. Для графического изображения родословных используют стандартные символы и приемы. Графическое изображение родословной сопровождается легендой родословной.

Типы наследования признаков.

Первая задача при анализе родословной — установление наследственного характера признака. Т.е. Если признак встречается несколько раз, можно говорить о его наследственной природе, при этом следует исключить фенокопии — заболевания, протекающие сходно с наследственным, но их причиной являются факторы среды. Например родственники работали при одинаковом воздействии внешних факторов и родились дети со сходными аномалиями.

После установления наследственного характера устанавливается тип наследования:

1. Доминантный аутосомный

Встречается с одинаковой вероятностью у мужчин и женщин, у больного или носителя хотябы 1 из родителей обладал этим признаком, у здоровых родителей — только здоровые дети, в тех семьях где 1 родитель болен, а другой здоров 50% детей наследуют данный признак.

2. Рецессивный аутосомный

Если встречается с одинаковой вероятностью у м и ж, у здоровых родителей может появиться больной ребенок, такое же заболевание часто встречается у дальних или близких родственников, в семьях где 1 родитель здоров больные дети рождаются с вероятностью менее 50%.

3. Доминантный, сцепленный с Х-хромосомой

У женщин проявляется значительно чаще чем у мужчин (в 2 раза), в тех семьях, где болен отец — все девочки больны, все мальчики здоровы, у здоровых родителей только здоровые дети.

4. Рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой

Встречается у м чаще чем у ж, у здоровых родителей может появиться больной ребенок, если мать больна а отец здоров, то все мальчики — больны, все девочки здоровы.

5. Признаки, сцепленные с Y-хромосомой (голандрическое наследование)

Встречается только у м, всегда передается от отца к сыновьям.

2 Близнецовый метод. Роль наследственности и среды в формировании признаков.

Автор Фр.Гальтон. Применяется для изучения вклада генотипа и условий среды в формировании различных признаков у человека. Основан на 3х положениях: 1 однояйцевые близнецы имеют одинаковые генотипы, разнояйцевые — разные, 2 среда, в которой развиваются близнецы может быть как одинаковой, так и разной, 3 все признаки и свойства организмоа определяют взаимодействием 2х факторов: генотипа и среды.

Частота рождения близнецов в Европейской части РФ составляет 1 случай на 80 родов. Наиболее часто близнецы рождеются а Африке, наименьшее количество — на Дальнем Востоке.В среднем частота рождения близнецов у людей составляет 1% от всех рождений. Самое большое количество плодов во время одной беременности зафиксировано в 1998 г — 8 детей.

Существует несколько разновидностей близнецового метода:

1. сравнение однояйцевых близнецов между собой

2. экспериментальное сравнение однояйцевых близнецов (один — контрольный, второй — опытный)

3. сравнение однояйцевых близнецов с разнояйцевыми

4. сравнение близнецов с другими братьями и сестрами

5. сравнение однояйцевых близнецов выросших раздельно, с однояйцевыми выросшими вместе.

3 Биохимический метод. Качественные тесты, позволяющие определять нарушения обмена веществ.

Оценивается фенотип организма на молекулярном уровне (проявление наследственной болезни — фенотип). Сложность метода заключается в том, что многие наследственные болезни по некоторым биохимическим показателям мочи или крови могут быть сходными. Используются классические биохимичекие методы: электрофорез, хроматография, спектроскопия и современные методы: жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, мрт и т. п. Объектами биохимической диагностики являются: моча, пот, плазма и сыворотка крови.

Выделяют 2 типа: массовые и селективные. Массовые используют для выявления среди новорожденных фенилкетонурии, гипотиреоза, гиперплазии надпочечников, муковисцидоза и т. п. Кровь новорожденных посылают в лабораторию для анализа. Применяется не только для новорожденных, но так же для выявления болезней, распространенных в каких-либо группах населения. Например в США среди евреев-ашкенази высокая частота заболевания Тей-Сакса, в связи с этим организована просеивающая программа для таких семей. Селективные предусматривают проверку биохимических аномалий обмена (моча, кровь) у пациентов, с подозрением на наследственную болезнь. Используются простые качественные реакции (например тест с хлоридом железа для выявления фенилкетонурии) или более точные методы (например тонкослойная хроматография).

В современных условиях многие этапы биохимической диагностики осуществляются автоматическими приборами

Показания для применения биохимических методов у новорожденных: судороги, рвота, желтуха, специфический запах мочи и пота, остановка роста.