Генеалогический метод

Генеалогический метод, или метод сбора и анализа родословной, является основным в практике медико-генетического консультирования. Применяется с конца Х1Х века, разработан и внедрен в практику знаменитым английским исследователем Френсисом Гальтоном. Основан на прослеживании нормального или патологического признака в ряду поколений, связанных между собой родственными связями. Осуществляют в два этапа:

1) составление родословной;

2) анализ родословной.

Составление родословной начинают с пробанда, т.е. человека, относительно которого проводится исследование. В генетическую карту записываются сведения о сибсах (братьях и сестрах) пробанда, его родителях, о сибсах родителей и их детях и т.д. Очень важно выяснить вопрос о наличии самопроизвольных абортов, мертворождений и ранней детской смертности.

На основании собранных сведений готовят графическое изображение родословной, используя условные символы, предложенные еще в начале 30-х годов ХХ века А. Ютом. Они были модифицированы и дополнены в последующем некоторыми другими авторами.

Метод применяется с целью:

1. Выявления наследственного характера изучаемого признака. Если в семье регистрируется один и тот же признак несколько раз, то возможно предположить наследственную природу или семейный характер заболевания.

2. Определения гетерозиготного носительства мутантного гена.

3. Установления сцепленного наследования признаков.

4. Определения пенетрантности гена.

5. Изучения интенсивности мутационного процесса.

6. Установления типа наследования моногенного заболевания.

Моногенным называется заболевание, обусловленное действием одного патологического гена. В зависимости от того, каким является патологический ген (доминантным или рецессивным) и где он расположен (в аутосоме или половой хромосоме), различают пять типов наследования:

- аутосомно-доминантный,

- аутосомно-рецессивный,

- Х-сцепленный доминантный,

- Х-сцепленный рецессивный,

- У-сцепленный, или голандрический.

Признаки, характерные для родословной при аутосомно-доминантном типе наследования

1. Каждый больной член семьи обычно имеет больного родителя.

2. Заболевание передается из поколения в поколение; больные есть в каждом поколении (вертикальное наследование).

3. У здоровых родителей дети будут здоровы (при 100% пенетрантности гена).

4. Вероятность рождения больного ребенка в семье, где один из супругов болен, составляет 50%.

5. Одинаковая частота поражения мужчин и женщин.

Признаки, характерные для родословной при аутосомно-рецессивном типе наследования

1. Наличие больных детей у здоровых родителей.

2. Накопление пораженных лиц в одном поколении (наследование по горизонтали).

3. Одинаковая частота поражения мужчин и женщин.

4. Повышенный процент инбридинга (кровно-родственный брак).

Признаки, характерные для родословной при Х-сцепленном доминантном типе наследования:

1. Рождение больных детей в семьях, где болен один из супругов.

2. Если болен отец, то все дочери будут больны, а все сыновья здоровы.

3. Если больна мать, то вероятность рождения больного ребенка составляет 50% независимо от пола.

4. Болеют лица обоих полов, но частота поражения женщин в два раза выше, чем мужчин.

5. Заболевание прослеживается в каждом поколении.

Признаки родословной при Х-сцепленном рецессивном типе наследования:

1. Преимущественное поражение мужчин.

2. Наличие здоровых сыновей у больных отцов.

3. Передача патологического гена от больного отца дочерям, у которых высок риск рождения больного сына (25%).

Признаки родословной при У-сцепленном (голандрическом) типе наследования

Признак, имеющийся у отца, передается всем его сыновьям.

Близнецовый метод

Метод предложен в конце Х1Х века Ф.Гальтоном.

Близнецы рождаются в одном случае из 84 родов. Из них 1/3 приходится на рождение монозиготных близнецов, 2/3 – на дизиготных.

Монозиготные (MZ) близнецы развиваются из одной яйцеклетки, оплодотворенной одним сперматозоидом. Их генотип идентичен, и различия между близнецами определяются преимущественно средовыми факторами.

Дизиготные (DZ) близнецы развиваются при оплодотворении двух яйцеклеток двумя сперматозоидами. Общих генов у них 50%, как у братьев и сестер, рожденных в пределах одной супружеской пары в разное время. Различия в фенотипе у DZ определяются как генотипом, так и факторами среды.

Близнецовые исследования проводятся в три этапа.

1. Подбор близнецовых пар.

2. Установление зиготности.

3. Сопоставление пар близнецов по изучаемым признакам.

Совпадение у близнецов анализируемых признаков обозначается как конкордантность, несовпадение – дискордантность.

Метод позволяет установить роль наследственности и среды в развитии какого-либо признака.

На заключительном этапе исследования сравнивают показатели конкордантности признака между моно- и дизиготными близнецами. Если показатели конкордантности в обеих группах близки, это значит, что в развитии признака ведущая роль принадлежит факторам внешней среды. Чем больше разница между показателями конкордантности в группах моно- и дизиготных близнецов, тем больший вклад в развитие признаков вносит генотип.

Существует формула, по которой можно определить роль наследственности и среды в развитии признака:

% сх-ва MZ - % сх-ва DZ

20.Использование ДНК маркеров для улучшения признаков продуктивности.

ДНК-ма́ркеры (ДНК-маркёры) или молекулярно-генетические маркеры, полиморфный признак, выявляемый методами молекулярной биологии на уровне нуклеотидной последовательности ДНК, для определенного гена или для любого другого участка хромосомы при сравнении различных генотипов, особей, пород, сортов, линий.

При использовании ДНК-маркеров можно выявить наиболее генетически продуктивных особей, после чего произвести их скрещивание и таким образом добиться у потомства улучшения признаков продуктивности.

21.Структура геномов про- и эукариот.

Геном – совокупность генов, характерных для определённой систематической группы организмов.

Прокариоты:

• геном содержит порядка 1000 генов, локализованных в одной кольцевой молекуле ДНК нуклеоида – ядерного аппарата бактерий.

• Отсутствие интронов в генах.

• Имеют более сложные траскриптоны, содержащие группу последовательно расположенных Сг, на одном фланге которой находится Ини, а на другой Тер. Такой прокариотический транскриптон называют опероном. Как правило, СГ оперона контролируют комплекс взаимосвязанных или последовательно реализуемых функций.

Эукариоты:

• Генетический материал имеется не только в ядерном аппарате, но и в некоторых органоидах, поэтому геном эукариот состоит из нескольких разных компонентов.

• - ядерный геном

• - митохондриальный геном

• - Пластидный геном

• - гены, расположенные в ДНК органоидов – цитоплазматический геном.

• Мозаичное строение

• Каждый транскрипт включает в себя один СГ (СГ1 или СГ2) и два РГ (Ини и Тер), расположенных с разных сторон СГ.

22. Уникальные и повторяющие гены в геномах про- и эукариот.

23.Структура генов эукариот.

Любой ген начинается с промоторов. Промотор – фрагмент ДНК, к которому присоединяется РНК зависимая к ДНК полимераза. За промотором лидерная часть гена, включая 100 пар оснований. Лидерная часть гена транскрибируется , но не транслируется. Структурная часть гена, которая включает икзоны и нейтроны, заканчивается ген трейлерной частью, она включает более 600 пар оснований – они трансрибируются, но не транслируются, важна при формировании полиаденилового конца иРНК.

Экзоны – несут информацию о последовательности аминокислот в молекуле белка. Интроны такой информации не несут. Экзонно-нейтроновая структура характерна только для эукариотических генов. Интроны важные элементы . В их в пределах большое кол-во стоп-кодонов. Интроны – ловушки для мутогенов. В процессе транскрипции считываются экзонные и интронные участки ДНК, однако в дальнейшем интронные участки вырезаются. Этот процесс наз-ся сплайсинг.

Незрелое РНК (преинформационное РНК ) без промотора. Такая РНК претерпевает процессинг - образование головки и хвостика иРНК.

Гены эукариот, обеспечивающие последовательные реакции одного и того же клеточного цикла могут локализоваться в разных участках генома. Каждый ген имеет свою регулирующую систему.

В геноме выделяют гены – кластеры. Это гены, обеспечивающие синтез полипептидной цепи, которая способна образовать насколько ферментов.

Эгоистичные гены – несут информацию только о себе. Обладают только способностью самовоспроизведения.

Современное представление о стр-ре гена. Ген – это уч-к мол-лы ДНК, несущий инф-цию о стр-ре одного белка, одной мол-лы т-РНК, р-РНК, или выполняющий одну регуляторную ф-ю. ген имеет мозаичное строение и вкл. 3 основные части: 1. регуляторная (промотор, энхансер), 2. кодирующая часть (на ней записана инф-ция или ее экзон-интронное строение), 3. терминирующая часть (представлена полинтронами, кот. образуют шпильки -терминаторы).