4. Популяционно – статистический метод

Популяционно – статистический метод изучения генетики человека основан на использовании закона Харди – Вайнберга. Он позволяет определять частоту генов и генотипов в популяциях людей. Например, гомозиготы по гену HbS в России практически не встречаются, а в странах Западной Африки частота их варьирует: от 25% в Камеруне до 40% в Танзании.

Изучение распространения генов среди населения различных географических зон (геногеография) дает возможность установить центры происхождения различных этнических групп и их миграции, определить степень риска появления наследственных болезней у отдельных индивидуумов.

5. Цитогенетический метод. Классификации хромосом

Цитогенетический метод основан на микроскопическом исследовании кариотипа. Этапы метода: 1) культивирование клеток человека (чаще лимфоцитов) на искусственных питательных средах; 2) стимуляция митозов фитогемагглютинином (ФГА); 3) добавление колхицина (разрушает нити веретена деления) для остановки митоза на стадии метафазы; 4) обработка клеток гипотоническим раствором, вследствие чего хромосомы рассыпаются и лежат свободно; 5) окрашивание хромосом; 6) изучение под микроскопом и фотографирование; 7) вырезание отдельных хромосом и построение идиограммы.

Совокупность хромосом соматической клетки данного организма, со всеми их морфологическими особенностями, называется кариотипом.

Идиограмма – это систематизированный кариотип, в котором хромосомы располагаются по мере убывания их величины. Точно расположить хромосомы по величине удается далеко не всегда, так как некоторые пары хромосом имеют близкие размеры. Поэтому в 1960 г. была предложена Денверская классификация хромосом, которая помимо размеров хромосом учитывает их форму, положение центромеры и наличие вторичных перетяжек и спутников.

23 пары хромосом человека разбили на 7 групп от A до G. Важным параметром является центромерный индекс (ЦИ), который отражает отношение (в %) длины короткого плеча к длине всей хромосомы.

К группе А относят 1 – 3 пары хромосом. Это большие, метацентрические и субметацентрические хромосомы, их центромерный индекс от 38 до 49.

Группа В (4 и 5 пары). Это большие субметацентрические хромосомы, ЦИ 24 – 30.

Группа С (6 – 12). Хромосомы среднего размера, субметацентрические, ЦИ 27 – 35. К этой группе относят и Х-хромосому.

Группа D (13 – 15 пары). Хромосомы акроцентрические, сильно отличаются от всех других хромосом человека, ЦИ около 15.

Группа Е (16 – 18 пары). Относительно короткие, метацентрические или субметацентрические, ЦИ 26 – 40.

Группа F (19 – 20 пары): две короткие, субметацентрические хромосомы, ЦИ 36 – 46.

Группа G (21 и 22 пары): это маленькие акроцентрические хромосомы, ЦИ 13 – 33. К этой группе относят и Y-хромосому.

В основе Парижской классификации хромосом человека (1971 г.) лежат методы дифференциальной окраски, при которой в каждой хромосоме выявляется характерный только для нее порядок чередования поперечных светлых и темных сегментов.

Различные типы сегментов обозначают по методам, с помощью которых они выявляются наиболее четко. Например, Q-сегменты – это участки хромосом, флюоресцирующие после окрашивания акрихин – ипритом; G-сегменты выявляются при окрашивании красителем Гимза. R-сегменты окрашиваются после контролируемой тепловой денатурации и т. д. Данные методы позволяют четко дифференцировать хромосомы человека внутри групп.

Короткое плечо хромосом обозначают латинской буквой p, а длинное – q. Каждое плечо хромосомы разделяют на районы, нумеруемые по порядку от центромеры к теломере. В некоторых коротких плечах выделяют один такой район, а в других (длинных) – до четырех. Полосы внутри районов нумеруются по порядку от центромеры. Если локализация гена точно известна, для ее обозначения используют индекс полосы. Например, локализация гена, кодирующего эстеразу D, обозначается 13p14 – четвертая полоса первого района короткого плеча 13^ой хромосомы.

Хромосомные аберрации обозначают номером хромосомы, короткого или длинного плеча и избытком (+) или нехваткой (-) генетического материала. Например, синдром кошачьего крика обозначают: 5p-.