Медицина, беременность, аборты

Значение генетики в жизни общества

Чем глубже анализируется природа наследственности человека, тем более это реализуется в методах диагностики, лечения и профилактики болезней.

При изучении наследственных признаков человек выступает как сложный объект генетических исследований. Возникают определенные трудности в анализе наследственности и переменчивость, которая обусловлена, :

невозможностью применения направленных скрещиваний гибридологичного метода для генетического анализа;

невозможностью экспериментального получения мутаций;

позднее наступление половой зрелости;

малой численностью потомков;

невозможностью обеспечения одинаковых контролируемых условий для развития потомков от разных браков;

недостаточно точной регистрацией наследственных признаков;

сравнительное большим числом 2п = 46 хромосом.

Современная клиническая медицина уже не может обойтись без генетических методов. Для изучения наследственных признаков у человека используют разные биохимические, морфологические, иммунологические, электрофизиологичные методы. Лабораторно-генетические методы диагностики благодаря прогрессу генетических технологий могут быть выполнены на малом количестве материала, который можно пересылать по почте несколько выпущенных капель крови на фильтровальной бумаге, или даже на одной клетке, взятой на ранней стадии развития Н. П. Бочков, 1999.

В решении генетических заданий используют такие методы: цитогенетический, биохимические, генеалогический, близнюковий, популяционно-статистический, генетика соматических клеток и др.

Цитогенетический метод, его значение.

Цитогенетический анализ позволяет записывать диагноз наследственного заболевания в виде кариотипической формулы.

Цитогенетический метод метод хромосомного анализа основывается на микроскопическом исследовании структуры и количества хромосом. |Он приобрел широкое приложение в 20-х годах XX ст., когда были получены первые сведения о количестве хромосом у человека. В 30-х годах идентифицированы первые 10 пар хромосом.

В 1956 г. шведские ученые Дж. Тийо и А. Леван впервые довели, у человека 46, а не 48 хромосом.

Цитогенетический метод используют для:

изучение кариотипов организмов;

уточнение числа хромосомных наборов, количества и морфологии хромосом для диагностики хромосомных болезней;

складывание карт хромосом;

для изучения геномного и хромосомного мутационного процесс

изучение хромосомного полиморфизма в человеческих популяция

Стандартные цитогенетические методы:

1 ФТА - культивирование лимфоцитов;

2 дифференциальная расцветка хромосом - Y. О. R. С.

3 NOR - расцветка ядерце-утворюючих участков акроцентрических хромосом.

Хромосомный набор человека содержит большое количество хромосом, основные сведения о которых можно получить при изучении их в метафазе митозу и профазе - метафазе мейоза. Клетки человека для прямого хромосомного анализа получают путем биопсии костного мозга и гонад, или непрямым методом - путем культивирования клеток периферической крови лимфоциты, когда получают значительное количество метафаз. Непрямым методом исследуют также клетки амниотичної жидкости или фибробласты, полученные при амниоцентези или биопсии хориона клетки абортусив, мертворожденных и др.

Чаще исследуют хромосомы в лимфоцитах периферической крови из венозной, гепаринизованої крови 10 мл. Через 1 час отстаивания в холодильнике, отсасывают плазму, а лейкоциты размещают в питательную среду 199 или игла в соотношении 1:1, 5. Для стимуляции митозу добавляют фитогемаглютинин из расчета 0,1 мл на 10 см1 смеси, а также пеницилин - 100 ОД на 1 см3 смеси. Культуру в флаконах помещают в термостат при 37°С на 48 или 72 час. За 6 год до конца инкубации добавляют колхицин из расчета 0,5 мкг/ мл, который прерывает разделение лимфоцитов на стадии метафазы. Потом культуру опять помещают в термостат на 2-4 год, после чего ее сливают в центрифужни пробирки и центрифугують 5 хв при 800-1000 о/мин. После центрифугирования сверхосадочную жидкость сливают, а к осадку добавляют 5 мл гипотонического раствора. Используют 0,95% -й раствор цитрата натрия или 0,56% -й раствор калий хлорида подогретыми до 37°С. В этом растворе клетки выдерживают 7 хв, когда применяют калий хлорид, или 15 хв если применят цитрат натрия. Культуру опять центрифугують 5-7 хв при той же скорости оборотов. Пребывание культуры в гипотоническом растворе и следующее центрифугирование приводит к разрыву ядерных оболочек и выходу хромосом в цитоплазму клеток.

После центрифугирования сверхосадочную жидкость сливают, а к осадку доливают 1-2 мл фиксатора, который состоит из метилового или этилового спирта и ледяной уксусной кислоты в соотношении 3:1. Фиксацию проводят не менее 40 минут. За это время фиксатор несколько раз сливают и добавляют свежий 3-4 раза, пока клеточная суспензия не станет бесцветной. В последней порции фиксатора клетки суспензують и 3-4 капли клеточной суспензии наносят на подготовленное предметное стеклышко. Высушивают феном в струе воздуха и окрашивают ядерными красителями: 2% раствор ацеторсеїну, азуреозином, красителем Унна, раствором Гимза и др. Накрывают покровным стеклышком, удаляют излишек красителя фильтровальной бумагой, рассматривают под микроскопом из масляної имерсиєю.

В последнее время все исследования в цитогенетике человека проводят с применением методов дифференциальной расцветки хромосом; разработаны новые методики расцветки хромосом, которые позволяют отличить каждую хромосомную пару дифференциальная расцветка хромосом. Существует несколько способов расцветки : Q, G, С, К. В решении вопросов диагностики хромосомных болезней разные методы дифференциальной расцветки применяют в комбинации.

Благодаря дифференциальной расцветке хромосом можно выявить незначительные хромосомные поломки: небольшие делециї, транслокации и др. Хромосомные изменения выявляют, исследуя кариотип взрослого организма, в клетках амниотичної жидкости и в клетках хориона для диагностики хромосомных заболеваний плода.

Одним из последних современных методов уточняющей цитогенетической диагностики есть высокоразмещающий молекулярно-цитогенетический метод, который получил название гибридизация in sitn. Разрешающая способность метода складывает 5х104п. о., потому он позволяет исследовать хромосомные сегменты длиной от 5х10 4 к 5х10 6 n. о.

Для хромосомы или ее участка, который изучается, синтезируют комплементарну последовательность ДНК и присоединяют к ней метку. Меткой могут быть разные вещества, в частности радиоактивные и флуоресцентные флуорохроми. Помеченную последовательность ДНК называют зондом. Зонд находит комплементарну последовательность в хромосомном наборе и присоединяется к ней. Потом излишек удаляют и проводят определения сигнала гибридизации.

Известная модификация этого метода, - флуорисцентна гибридизация. Для проведения Fish зонды отличаются не только специфичностью по длине, но и по способу мечения. Метод используют не только для определения расположения гена, но и для расшифровывания сложных хромосомных перестроек уточнения хромосомных фрагментов, выявления хромосомного мозаицизма, расположения мест разрывов при транслокации и ин.

Биохимические методы, их значения.

Известно свыше 1000 наследственных заболеваний обусловленных дефектами обмена веществ. Согласно классификации ВООЗ наследственные дефекты обмена веществ разделяются на нарушение:

аминокислотного обмена;

углеводного обмена;

липидного обмена;

стероидного обмена;

пуринового и пиримидинового обменов;

аномалии обмена металлов;

обмен веществ в эритроцитах и нарушения их обмена и др.

Для изучения ферментативных нарушений используют методы ензимологиї. Важное значение имеют не только количественные изменения активности фермента, но и качественные отличию в функционировании нормального и измененного фермента.

Применение биохимических исследований показано при подозрении на все наследственные болезни обмена веществ и другие формы с точно установленным дефектом первичного генного продукта или звена. Биохимические методы позволяют выявить недостаток определенных соединений или излишек их предшественников, и прежде всего хроматографические методы хроматография на бумаге, ионообменных смолах, в тонких слоях, газо-ридинна хроматография, методы электрофореза, иммуноэлектрофореза и ин. Сочетания их с погрузочными пробами значительно повышает информативность исследования.

Наследственные дефекты обмена веществ биохимическое могут быть диагностировании за помощью:

определение структуры аномального белка структурных белков или ферментов, таких, как аномальные гемоглобины, ненастоящая холинестераза.

определение промежуточных продуктов обмена, которые появляются в результате генетического блока прямой реакции обмена. Это наиболее распространенный метод диагностики разных ензимопатий.

Наиболее известны биохимические методы исследований :

1. Диагностика нарушений аминокислотного обмена. Для определения изменений обмена аминокислот исследуют кровь или мочу пациента.

2. Диагностика глюкозурий. Известно свыше 15 дефектов обмена углеводов. При этом нарушается или синтез ферментов углеводного обмена, или транспорт углеводов в почечных канальцях, или всасывание их в кишках. Отмеченные нарушения диагностируют биохимическими тестами.

3. Проба на мукополисахарид. Ряд наследственных заболеваний характеризуется появлением в моче мукополисахарида. Их выявляют пробою из ортотулоїдином или тонкослойной хроматографией.

Образцы материала кровь, моча можно наносить на диски фильтровальной бумаги и пересылать в центральные биохимические лаборатории.

Генеалогический метод изучения наследственности человека.

Основной метод генетического анализа у человека заключается в складывании и изучении родословной.

Генеалогия - это родословная. Генеалогический метод - метод родословных, когда прослеживается признак болезнь в семействе с указанием родственных уз между членами родословной. В его основу положено тщательное обследование членов семейства, складывания и анализ родословных.

Это наиболее универсальный метод изучения наследственности человека. Он и используется всегда при подозрении на наследственную патологию, позволяет установить:

наследственный характер признака;

тип наследования и пенетрантность алеля;

характер сцепления генов и осуществлять картування хромосом;

интенсивность мутационного процесса;

расслаивание механизмов взаимодействия генов;

его применяют при медико-генетичному консультировании Н. П. Бочков, 1978.

Суть генеалогического метода заключается в установлении родственных уз, прослеживания признаков или болезни среди близких и далеких, прямых и непрямых родственников.

Он состоит из двух этапов: складывания родословной и генеалогического анализа. Изучение наследования признака или заболевания в определенной семье начинается с субъекта, который имеет этот признак или заболевание.

Особь, которая первой попадає в поле зрения генетика, называется пробандом. Это преимущественно больной или носитель опытного признака. Дети одной родительской пары называются сибсом пробанда брать - сестры. Потом переходят к его родителям, дальше к братьям и сестрам родителей и их детей, потом к дедушкам и бабушкам и т. д. Складывая родословную делают короткие заметки о каждом члене семьи, его родственные узы с пробандом. Схема родословной сопровождается обозначениями под рисунком и получила название легенда.

Символы, которые используются при складывании родословной 1, - мужской пол; 2 - женский пол; 3 - пол неизвестен интерсекс; 4 - брак; 5 - семейный брак; 6 - сибс; 7 - монозиготни близнецы; 8 - дизиготни близнецы; 9 - выкидыш; 10 - аборт; 11 - мертворожденный; 12 - бездетные брак; 13 - гетерозиготный носитель мутантного гена в Х-хромосоме; 14 - умершие; 15 - пробанд; 16 - гетерозиготы; 17 - лица, которые несут патологическую, признак или заболевание.

Применение генеалогического метода позволило установить характер наследования гемофилии, брахидактилиїї, ахондроплазиї да и Он широко используется для уточнения генетической природы патологического состояния и при складывании прогноза здоровья потомков.