Генетические заболевания

Июль 26, 2022

Главная
Биология
Генетические заболевания

Содержание

2. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Обусловлены изменениями в ДНК ДНК:
3. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД: ДНК РНК БЕЛОК Транскрипция Трансляция ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА: 3 нуклеотида 1 кодон 1 аминокислота DNKWorld.ru
4. КОМПАКТИЗАЦИЯ ДНК Согласно новым исследованиям не существует
5. КАРИОТИП У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосомы и 1 половая Кариотип – совокупность признаков
6. МЕЙОЗ Как возникают хромосомные патологии? Нарушение расхождения хромосом Как правило это случайность, но риск растет с
7. АНЕУПЛОИДИЯ: НАРУШЕНИЕ ЧИСЛА ХРОМОСОМ Моносомия – только 1 из 2 гомологичных хромосом Нуллисомия – ни одной
8. АНЕУПЛОИДИЯ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ XXX – синдром трипло-X Женщины, нормальное физическое и психическое развитие, риск спонтанных выкидышей
9. АНЕУПЛОИДИЯ СОМАТИЧЕСКИХ ХРОМОСОМ 21 - синдром Дауна Задержки когнитивного развития Проблемы с речью Продолжительность жизни (49
10. ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ Следствия нарушения процессов кроссинговера, мейоза или митоза Болезни: Делеция короткого плеча 5-ой хромосомы –
11. МУТАЦИЯ - это стойкое изменение генотипа От чего происходят мутации? Внешние мутагены: УФ-излучение, ионизирующее излучение, экстремальная
12. КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ? Вспомним про генетический код! К чему может привести замена нуклеотида?
13. МУТАЦИЯ ЗАМЕНЫ
14. КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ? Вспомним про генетический код! К чему может привести делеция или дупликация?
15. ФРЕЙМШИФТ Изменение рамки считывания. Часто приводит к укороченному нефункциональному белку
16. КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ Аморная мутация - нулевая мутация – полностью исчезает активность продукта Гипоморфная мутация –
17. Моногенные заболевания Наследуются согласно законам Менделя Кто помнит, что это? Часто это нарушения метаболизма https://licey.net/free/6-biologiya/73-genetika_i_selekciya_teoriya_zadaniya_otvety/stages/4393-tema_2_zakony_mendelya.html
18. Почему это важно?
19. Некоторые моногенные заболевания Муковисцидоз Фенилкетонурия Несиндромальная нейросенсорная тугоухость Мышечная дистрофия Дюшенна Гемофилия А Гемохроматоз Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
20. УМЕЕМ ЛИ МЫ ЛЕЧИТЬ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ?
21. ДА! НАПРИМЕР, С ПОМОЩЬЮ БИОХИМИИ Недостающий белок/продукт можно восполнить искусственно Гиперактивный белок можно ингибировать Ферменто-заместительная терапия
22. ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ДЕФИЦИТ ГОРМОНА РОСТА Симптомы: недостаток роста, задержка полового развития, медленный рост волос и зубов,
23. … ИЛИ С ПОМОЩЬЮ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ Доставка в клетку конструкции из нуклеиновых кислот, содержащей недостающий ген.
25. ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ГЕМОФИЛИЯ Недостаточность фактора свертывания крови IX На данный момент лечение – постоянные инъекции фактора
26. ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: СИНДРОМ ДРАВЕ Симптомы: судороги, спровоцированные высокой температурой, задержка умственного развития, психозы, аномалии поведения Летальность
27. Задача: добиться специфичной экспрессии гена SCN1A в ингибиторных нейронах (за счет подбора промотера)
28. CRISPR/Cas9 Бактериальный иммунитет Разрезает ДНК в соответствующем sgRNA месте Может выключать гены Добавление донорской ДНК вставит
29. Генная терапия против рака Генетически модифицированная аутологичная Т-клеточная иммунотерапия Терапии против B-лимфоцитарных лимфом https://www.niioncologii.ru/science/protivorak-news/kymriah https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm574058.htm
30. Генная терапия + Только один укол + Возможность лечить множество ранее неизлечимых болезней - Иммунная реакция
31. ПУТЬ К ЛЕЧЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Определить, что заболевание генетическое Определить ген-причину Определить белок-причину Определить, что делает
33. Скачать презентацию

Слайд 2

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Обусловлены изменениями в ДНК
ДНК:

Слайд 3

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД:
ДНК
РНК
БЕЛОК
Транскрипция
Трансляция
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА:
3 нуклеотида
1 кодон
1 аминокислота

DNKWorld.ru

Слайд 4

КОМПАКТИЗАЦИЯ ДНК
Согласно новым исследованиям не существует

Слайд 5

КАРИОТИП
У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосомы и 1

половая
Кариотип – совокупность признаков полного набора хромосом на стадии метафазы
Кариотипирование позволяет определить наличие хромосомных патологий

https://scienceland.info/biology10/karyotype

Слайд 6

МЕЙОЗ
Как возникают хромосомные патологии?
Нарушение расхождения хромосом
Как правило это случайность,

но риск растет с возрастом родителей

Нарушение
Мейоз 2

Нарушение
Мейоз 1

Слайд 7

АНЕУПЛОИДИЯ: НАРУШЕНИЕ ЧИСЛА ХРОМОСОМ
Моносомия – только 1 из 2 гомологичных

хромосом
Нуллисомия – ни одной из 2 гомологичных хромосом
Трисомия – дополнительная хромосома
Нарушение дозового баланса генов
В большинстве случаев вызывает спонтанные аборты
Однако с некоторыми вариантами анеуплоидии можно жить

Слайд 8

АНЕУПЛОИДИЯ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ
XXX – синдром трипло-X
Женщины, нормальное физическое и психическое развитие,

риск спонтанных выкидышей и хромосомных патологий у потомства
OX - Синдром Тернера-Шерешевского:
Женщины, нормальное интеллектуальное развитие, бесплодие, пороки развития внутренних органов, недоразвитие вторичных половых признаков
XXY/XXXY - синдром Клайнфельтера
Мужчины, некоторые женские вторичные половые признаки, бесплодие, низкий уровень интеллектуального развития

https://dommedika.com/phisiology/1097.html
http://www.genomed.ru/aneuploidii/

Слайд 9

АНЕУПЛОИДИЯ СОМАТИЧЕСКИХ ХРОМОСОМ
21 - синдром Дауна
Задержки когнитивного развития
Проблемы с речью

Продолжительность жизни (49 лет)

18 – синдром Эдвардса
Умственная отсталость
Пороки органов
Менее 10% живут один год

13 – синдром Патау
Недоразвитость мозга
Деформация черепа
95% умирают до года

Моносомии соматических хромосом обычно нежизнеспособны - почему?

Больше информации:
https://poznayka.org/s67718t1.html

Слайд 10

ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ
Следствия нарушения процессов кроссинговера, мейоза или митоза
Болезни:
Делеция короткого плеча

5-ой хромосомы – синдром кошачего крика
Робертсоновская транслокация (между двумя акроцентричными хромосомами) – риск несбалансированного генотипа у детей

https://studopedia.org/2-137767.html

Робертсоновская транслокация
(меньшая хромосома теряется)

Слайд 11

МУТАЦИЯ
- это стойкое изменение генотипа
От чего происходят мутации?

Внешние мутагены: УФ-излучение, ионизирующее излучение, экстремальная температура, химические мутагены, биологические мутагены (вирусы)
Внутренние мутагены: продукты обмена веществ, транспозоны
Спонтанные мутации в ходе репликации, рекомбинации, репарации ДНК
В среднем 60 новых мутаций на поколение!

https://postnauka.ru/video/22764

Слайд 12

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ?
Вспомним про генетический код! К чему может привести

замена нуклеотида?

Слайд 13

МУТАЦИЯ ЗАМЕНЫ

Слайд 14

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ?
Вспомним про генетический код! К чему может привести

делеция или дупликация?

Слайд 15

ФРЕЙМШИФТ
Изменение рамки считывания.
Часто приводит к укороченному нефункциональному белку

Слайд 16

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ
Аморная мутация - нулевая мутация – полностью исчезает активность

продукта
Гипоморфная мутация – ослабление функции
Гиперморфная мутация – приобретение функции - усиление синтеза белка или изменение его функции
Неоморфная мутация – приобретение новой функции

Слайд 17

Моногенные заболевания
Наследуются согласно законам Менделя
Кто помнит, что это?
Часто это нарушения

метаболизма

https://licey.net/free/6-biologiya/73-genetika_i_selekciya_teoriya_zadaniya_otvety/stages/4393-tema_2_zakony_mendelya.html

Слайд 18

Почему это важно?

Слайд 19

Некоторые моногенные заболевания
Муковисцидоз
Фенилкетонурия
Несиндромальная нейросенсорная тугоухость
Мышечная дистрофия Дюшенна
Гемофилия А
Гемохроматоз
Дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
Болезнь Тея-Сакса
Амилоидоз
И многие

другие!

Считаются редкими, но суммарно затрагивают больше людей, чем рак и ВИЧ суммарно

Слайд 20

УМЕЕМ ЛИ МЫ ЛЕЧИТЬ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ?

Слайд 21

ДА! НАПРИМЕР, С ПОМОЩЬЮ БИОХИМИИ
Недостающий белок/продукт
можно восполнить искусственно
Гиперактивный белок

можно ингибировать

Ферменто-заместительная терапия

Слайд 22

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ДЕФИЦИТ ГОРМОНА РОСТА
Симптомы: недостаток роста, задержка полового развития, медленный

рост волос и зубов, проблемы с сердцем, быстрая утомляемость.
Может быть вызван мутациями генов HESX1 и LHX3, контролирующими развития гипофиза - приводит к недостатку гормона
Лечение: инъекции гормона роста
Однако! При мутации рецептора гормона роста такое лечение будет неэффективно (нет лечения)

ГИПОФИЗ

Слайд 23

… ИЛИ С ПОМОЩЬЮ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ
Доставка в клетку конструкции из нуклеиновых

кислот, содержащей недостающий ген.
С помощью вирусных векторов

Больше информации: https://www.popmech.ru/science/237204-gennaya-terapiya-kak-lechat-geneticheskie-zabolevaniya/

Слайд 24

Слайд 25

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ГЕМОФИЛИЯ
Недостаточность фактора свертывания крови IX
На данный момент лечение – постоянные

инъекции фактора свертывания
Генная терапия на второй стадии клинических испытаний
аминокислотная замена аргинина на лейцин в позиции 388 приводит у увеличению активности фермента в 8-12 раз
ввели вектор ААВ непосредственно в кровь
ген встроился в клетки печени и печень начала выделять фактор свертывания
Спустя 18 месяцев из 10 пациентов 8 больше не нуждаются в инъекциях

https://nplus1.ru/news/2017/12/08/F9-clinical-trials

Слайд 26

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: СИНДРОМ ДРАВЕ
Симптомы: судороги, спровоцированные высокой температурой, задержка умственного развития,

психозы, аномалии поведения
Летальность до 18%
Вызвано аморфными мутациями в гене SCN1A
SCN1A кодирует α1 субъединицу нейронального потенциалзависимого натриевого канала (OMIM:182389)
Приём традиционных противоэпилептических препаратов может быть противопоказан, нет возможности излечиться

http://npcmed.ru/wp-content/uploads/2016/12/Geneticheskaya-diagnostika-Sindroma-Drave.pdf

Слайд 27

Задача: добиться специфичной экспрессии гена SCN1A в ингибиторных нейронах
(за счет подбора

промотера)

Слайд 28

CRISPR/Cas9
Бактериальный иммунитет
Разрезает ДНК в соответствующем sgRNA месте
Может выключать

гены
Добавление донорской ДНК вставит ген

https://postnauka.ru/faq/59807

Слайд 29

Генная терапия против рака
Генетически модифицированная аутологичная Т-клеточная иммунотерапия
Терапии против B-лимфоцитарных

лимфом

https://www.niioncologii.ru/science/protivorak-news/kymriah
https://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm574058.htm

Слайд 30

Генная терапия
+ Только один укол
+ Возможность лечить множество ранее

неизлечимых болезней
- Иммунная реакция
- Отношение общества
- Сложность разработки
- Подбор дозы
- Интеграция в хромосому/потеря эпизомы

Больше информации:
https://youtu.be/Ez560GnkSrE
https://youtu.be/xOQFJJOBGM0

Слайд 31

ПУТЬ К ЛЕЧЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Определить, что заболевание генетическое
Определить ген-причину

Определить белок-причину
Определить, что делает белок и в каких процессах участвует
Найти возможность нормализовать функции белка

Генетические заболевания

Содержание

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ Обусловлены изменениями в ДНКДНК:

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД: ДНКРНКБЕЛОКТранскрипция ТрансляцияЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА: 3 нуклеотида 1 кодон 1 аминокислота

КОМПАКТИЗАЦИЯ ДНКСогласно новым исследованиям не существует

КАРИОТИП У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосомы и 1

МЕЙОЗ Как возникают хромосомные патологии?Нарушение расхождения хромосом Как правило это случайность,

АНЕУПЛОИДИЯ: НАРУШЕНИЕ ЧИСЛА ХРОМОСОМ Моносомия – только 1 из 2 гомологичных

АНЕУПЛОИДИЯ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМXXX – синдром трипло-X Женщины, нормальное физическое и психическое развитие,

АНЕУПЛОИДИЯ СОМАТИЧЕСКИХ ХРОМОСОМ21 - синдром ДаунаЗадержки когнитивного развития Проблемы с речью

ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИСледствия нарушения процессов кроссинговера, мейоза или митозаБолезни: Делеция короткого плеча

МУТАЦИЯ - это стойкое изменение генотипа От чего происходят мутации?

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ? Вспомним про генетический код! К чему может привести

МУТАЦИЯ ЗАМЕНЫ

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ? Вспомним про генетический код! К чему может привести

ФРЕЙМШИФТ Изменение рамки считывания. Часто приводит к укороченному нефункциональному белку

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИАморная мутация - нулевая мутация – полностью исчезает активность

Моногенные заболеванияНаследуются согласно законам Менделя Кто помнит, что это?Часто это нарушения

Почему это важно?

УМЕЕМ ЛИ МЫ ЛЕЧИТЬ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ?

ДА! НАПРИМЕР, С ПОМОЩЬЮ БИОХИМИИ Недостающий белок/продукт можно восполнить искусственноГиперактивный белок

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ДЕФИЦИТ ГОРМОНА РОСТАСимптомы: недостаток роста, задержка полового развития, медленный

… ИЛИ С ПОМОЩЬЮ ГЕННОЙ ТЕРАПИИДоставка в клетку конструкции из нуклеиновых

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ГЕМОФИЛИЯНедостаточность фактора свертывания крови IXНа данный момент лечение – постоянные

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: СИНДРОМ ДРАВЕСимптомы: судороги, спровоцированные высокой температурой, задержка умственного развития,

Задача: добиться специфичной экспрессии гена SCN1A в ингибиторных нейронах(за счет подбора

CRISPR/Cas9 Бактериальный иммунитет Разрезает ДНК в соответствующем sgRNA месте Может выключать

Генная терапия против рака Генетически модифицированная аутологичная Т-клеточная иммунотерапияТерапии против B-лимфоцитарных

Генная терапия + Только один укол + Возможность лечить множество ранее

ПУТЬ К ЛЕЧЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ Определить, что заболевание генетическое Определить ген-причину

Похожие презентации

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ
Обусловлены изменениями в ДНК
ДНК:

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД:
ДНК
РНК
БЕЛОК
Транскрипция
Трансляция
ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА:
3 нуклеотида
1 кодон
1 аминокислота

КОМПАКТИЗАЦИЯ ДНК
Согласно новым исследованиям не существует

КАРИОТИП
У человека 23 пары хромосом: 22 пары аутосомы и 1

МЕЙОЗ
Как возникают хромосомные патологии?
Нарушение расхождения хромосом
Как правило это случайность,

АНЕУПЛОИДИЯ: НАРУШЕНИЕ ЧИСЛА ХРОМОСОМ
Моносомия – только 1 из 2 гомологичных

АНЕУПЛОИДИЯ ПОЛОВЫХ ХРОМОСОМ
XXX – синдром трипло-X
Женщины, нормальное физическое и психическое развитие,

АНЕУПЛОИДИЯ СОМАТИЧЕСКИХ ХРОМОСОМ
21 - синдром Дауна
Задержки когнитивного развития
Проблемы с речью

ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ
Следствия нарушения процессов кроссинговера, мейоза или митоза
Болезни:
Делеция короткого плеча

МУТАЦИЯ
- это стойкое изменение генотипа
От чего происходят мутации?

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ?
Вспомним про генетический код! К чему может привести

КАКИЕ БЫВАЮТ МУТАЦИИ?
Вспомним про генетический код! К чему может привести

ФРЕЙМШИФТ
Изменение рамки считывания.
Часто приводит к укороченному нефункциональному белку

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОСТИ
Аморная мутация - нулевая мутация – полностью исчезает активность

Моногенные заболевания
Наследуются согласно законам Менделя
Кто помнит, что это?
Часто это нарушения

ДА! НАПРИМЕР, С ПОМОЩЬЮ БИОХИМИИ
Недостающий белок/продукт
можно восполнить искусственно
Гиперактивный белок

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ДЕФИЦИТ ГОРМОНА РОСТА
Симптомы: недостаток роста, задержка полового развития, медленный

… ИЛИ С ПОМОЩЬЮ ГЕННОЙ ТЕРАПИИ
Доставка в клетку конструкции из нуклеиновых

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: ГЕМОФИЛИЯ
Недостаточность фактора свертывания крови IX
На данный момент лечение – постоянные

ПРИМЕР БОЛЕЗНИ: СИНДРОМ ДРАВЕ
Симптомы: судороги, спровоцированные высокой температурой, задержка умственного развития,

Задача: добиться специфичной экспрессии гена SCN1A в ингибиторных нейронах
(за счет подбора

CRISPR/Cas9
Бактериальный иммунитет
Разрезает ДНК в соответствующем sgRNA месте
Может выключать

Генная терапия против рака
Генетически модифицированная аутологичная Т-клеточная иммунотерапия
Терапии против B-лимфоцитарных

Генная терапия
+ Только один укол
+ Возможность лечить множество ранее

ПУТЬ К ЛЕЧЕНИЮ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
Определить, что заболевание генетическое
Определить ген-причину