Наследственные болезни как результат изменчивости

Изменчивость – свойство живых организмов приобретать в ходе онтогенеза новые признаки

Ненаследственная изменчивость (модификационная)

Ген реализуется в виде признака только в определенных условиях

Модификационная изменчивость

У стрелолиста подводные листья линейные, а надводные - стреловидные

Опыт по

Норма реакции

разнообразие фенотипов небеспредельно
Диапазон изменения признака в пределах одного генотипа называют

Норма реакции

Широта нормы реакции определяется генотипом и складывается исторически под влиянием

Закономерности модификационной изменчивости

Групповой характер - проявляется в данных условиях у всех

Типы модификаций

Адаптивные – являются приспособлениями к окружающей среде.
Например: физические нагрузки усиливают

Фенокопии

Заячья губа и волчья пасть у человека может сформироваться:
В результате

Наследственная изменчивость

Комбинативная – Получение нового сочетания генов, качество и количество генов

Комбинативная изменчивость

Механизмы:
Кроссинговер
Независимое расхождение отцовских и материнских хромосом при мейозе
Случайное сочетание гамет

Хромосомы могут разойтись...

Независимое расхождение хромосом

Гетерозис

Гибридная сила – явление увеличение жизнеспособности (устойчивости к болезням, плодовитости) у

Родственные браки

Наследование аутосомно-рецессивное. Вероятность рождения больного ребенка в семье гетерозиготных

Мутации

Термин введен Де Фризом в 1901г
«мутации – это внезапные, скачкообразные,

Мутагенные факторы

Физические (температура, излучения)
Химические (хлороформ, формалин, иприт, лекарственные препараты)
Биологические (вирусы)
Все

Классификация мутаций

Соматические –
возникают в любых клетках тела, кроме половых
Проявляются

Мозаичная форма Синдрома Дауна

Классификация мутаций по влиянию на жизнеспособность

Полезные
Нейтральные
Вредные
Полулетальные (снижают жизнеспособность)
Летальные (не совместимы с

Классификация мутаций по причине возникновения

Спонтанные – возникают под влиянием природных

Классификация мутаций по месту возникновения в клетке

Ядерные
Цитоплазматические

Классификация мутаций по уровню повреждения наследственного аппарата клетки

Генные –
изменение
структуры

Без сдвига рамки
считывания
(замена нуклеотида)
Миссенс
Нонсенс
молчащие
Со сдвигом рамки
считывания
(потеря или вставка
нуклеотида)

Генные

Мутации без сдвига рамки считывания Точковые мутации

Замена одного нуклеотида в ДНК (ошибки

Молчащие

Изменения нуклеотидной последовательности без изменения аминокислотной последовательности белка (Избыточность генетического

Миссенс мутации

Замена одного нуклеотида, приводящие к замене одной аминокислоты
Могут отражаться

Нонсенс мутации

Изменение одного нуклеотида, приводящее к образованию стоп кодона
Синтез

Мутации со сдвигом рамки считывания Frameshift mutation

Добавление или потеря нуклеотидов:
Инсерции (вставка)
Делеции (потеря)
Дупликации

Хромосомные аберрации

Делеция – отрыв участка хромосомы
Дупликация – удвоение участка хромосомы
Инверсия –

СТРУКТУРНЫЕ ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ

ТРАНСЛОКАЦИЯ (t) - ПЕРЕНОС УЧАСТКА ОДНОЙ ХРОМОСОМЫ НА ДРУГУЮ

Возникновение несбалансированной транслокации

Хромосомы с транслокацией в мейозе

РОБЕРТСОНОВСКАЯ ТРАНСЛОКАЦИЯ

Вовлекаются акроцентрические хромосомы

Центрическое слияние двух акроцентрических хромосом с потерей коротких

Геномные мутации – изменение числа хромосом

Причина – нерасхождение хромосом при делении

Полиплоидия

Встречается только у растений
Приводит к увеличению размеров органов
Используется в селекции
Для

Анеуплоидия

Различают :
трисомии (2n+1) — при наличии трех гомологичные хромосомы в кариотипе

Наследственные болезни

Генотип + среда= фенотип
Наследственные болезни- вызваны мутациями. Проявление не зависит

ВПР –врожденный порок развития

Стойкое морфологическое изменение органа или всего организма,

Малые аномалии развития

МАР –малые аномалии развития (стигмы) – морфологические изменения

Наследственные болезни – это болезни вызванные нарушением наследственного аппарата

Генные – вызваны

Сравнительная характеристика наследственной патологии.

Генные болезни

Причина: генные мутации -изменение последовательности нуклеотидов ДНК, следствие - нарушение

Классификация по типу наследования

Аутосомно-доминантные: ахондроплазия (карликовость), нейрофиброматоз, синдром Марфана, гиперхолистеринэмия, ретинобластома.
Аутосомно-рецессивные:

Классификация по пораженным системам (клиническая)

Болезни нервной системы (350форм): мышечные дистрофии, митонии,

Классификация по нарушению обмена (биохимическая)

Болезни аминокислот: фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия, лейциноз
Болезни углеводов:

Болезни накопления

Причина: недостаток ферментов лизосом
Проявляются прогрессирующим отложением в клетках определенных веществ
Например:

Серповидно-клеточная анемия

Замена одного нуклеотида в гене, кодирующем синтез β-цепи гемоглобина
В молекуле

Серповидно-клеточная анемия

НbS хуже связывается с кислородом
Деформированные эритроциты застревают в капиллярах (тромбозы)

Фенилкетонурия(ФКУ)

Аутосомно-рецессивное заболевание аминокислотного обмена. Описана Фелингом в 1934г.
Частота встречаемости 1:4

Фенилкетонурия

нарушен синтез фермента фенилаланин-гидроксилазы, который осуществляет превращение фенилаланина в тирозин.
В крови

ФКУ

Клиника фенилкетонурии

Повышенная возбудимость, повышенный тонус мышц, тремор, судороги
«мышиный» запах
Пониженный синтез меланина

Наследование

Наследование аутосомно-рецессивное. Вероятность рождения больного ребенка в семье гетерозиготных родителей

Диагностика

Биохимический анализ крови и мочи на содержание фенилаланина и фенилПВК
Экспресс диагностика

Лечение
Диетотерапия – исключение фенилаланина из пищи. Специальные питательные смеси.

Альбинизм

Отсутствует фермент тирозиназа, превращающий тирозин в меланин
Полное отсутствие меланина: белые волосы,

Галактоземия

Аутосомно-рецессивное заболевание
углеводного обмена
Причина: мутация гена , отвечающего за превращение

Патогенез

Развивается после рождения, при вскармливании молоком
В крови накапливается галактозо-1фосфат. Он ингибирует

Галактоземия

В хрусталике глаза накапливается галактитол, развивается катаракта
Галактоза и галактитол тормозят

Диагностика

Биохимический анализ крови и мочи: повышенное содержание галактозы
Лечение:
Диетотерапия: исключение галактозы из

Хромосомные болезни

Вызваны изменением числа и структуры хромосом
Известно около 100 синдромов
Частота около

Синдром Дауна –трисомия 21

Частота 1:700- 1:800 простая трисомия 95% мозаичная форма

Синдром Дауна

47(21+)

Синдром Дауна

Синдром Дауна не помешал испанцу Пабло Пинеда получить высшее образование,

Синдром Патау – трисомия 13

47 (13+)
Частота 1:6000
Выделяют три формы:
простая трисомия

Синдром Патау

Фенотипические признаки:
Недоразвитие или отсутствие глаз
Расщелина губы и неба
Полидактилия, синдактилия
Пороки внутренних

Синдром Эдвардса трисомия 18

Характерны множественные пороки развития:
задержка внутриутробного развития
Выступающий затылок
низко

Синдром Клайнфельтера

полисомии по половым хромосомам, при которых имеется не менее двух

Относится к самым частым заболеваниям, остающимся без диагностики и лечения.

Так, число

Синдром Клайнфельтера

Диагностика : кариотипирование

Синдром Шерешевского- Тернера 45 (ХО)

Характерны:
Низкий рост
Крыловидная складка на шее
Лимфатический отек конечностей
Широкая

Синдром Шерешевского- Тернера 45 (ХО)

Диагностика: кариотипирование
Лечение: гормонотерапия