59.Классификация хромосомных мутаций, механизмы образования хромосомных мутаций, примеры с краткой записью кариотипа.

Хромосомные мутации – изменение структуры хромосомы: первоночальное нарушение ее целостности – разрывы, которые сопровождаются различными перестройками.

Происходят в ходе кроссинговера, когда хромосомы обмениваются гомологичными участками.

Механизм хромосомных мутаций:

- Разрыв хромосом

- Неравный кроссинговер

Последствия хромосомных мутаций:

• В соматических клетках – гибель или онкозаболевания

• В генеративных клетках – гибель эмбрионов, хромосомные болезни

Внутрихромосомные мутации:

1) Делеция – утрата участка хромосомы

• В гомозиготном состоянии =» летальные мутации

• В гетерозиготном состоянии =» тяжелые нарушения развития

Синдром кошачьего крика – делеция ½ короткого плеча 5-ой хромосомы (маленький головной мозг, мяукающий плач, продолжительность жизни 5 лет)

Синдром Орбели – делеция длинного плеча 13ой хромосомы (тяжелые соматические и умственные расстройства)

2) Дупликация – удвоение участка хромосомы

• У человека описаны по всем аутосомам

• Не происходит утраты генетического материала

Синдром 9р+ (задержка роста, короткая шея, птоз, умственная отсталость)

3) Инверсия – поворот участка хромосомы на 180о

• количество генетического материала не изменяется, но изменяется порядок сцепления генов

Инверсия длинного плеча 21-ой хромосомы – признаки синдрома Дауна.

Инверсия длинного плеча Х-хромосомы – признаки синдрома Шерешевского–Тернера.

4) Транспозиция – перемещение участка хромосомы либо внутри хромосомы, либо в другую хромосомы.

• Играют регуляторную роль: включают или выключают ген в работу

Межхромосомные мутации – происходит обмен участками негомологичных хромосом.

1. Реципрокные транслокации – взаимный обмен участками двух негомологичных хромосом

• Умственно отсталые дети

Транслокация в соматических клетках 9 и 22 хромосомы =» развитие миелоидного лейкоза (филадельфийская ph-хромосома укорочена =» синтез окнобелков)

2. Нереципрокные транслокации – взаимного обмена не происходит.

Потеря части коротких плеч двух негомологичных хромосом и их соединения.

Транслокация целой хромосомы в другую негомологичную хромосому (рождение детей с транслокацией синдрома Дауна)

3. Робертсоновские транслокации – слияние негомологичных акроцентрических хромосом в области центромеры.

• Фенотипически здоровый человек, так как имеют сбалансированный генотип, но велика вероятность рождения детей-Даунов.

Залключение: хромосомные перестройки играют определенную роль в эволюционном процессе и видообразовании, в нарушении фертильности, в онкологических и врождённых наследственных заболеваниях человека.

60.Понятие о гене. Свойства генетического кода. Геномные мутации. Мозаицизм. Механизмы возникновения

Генетический код – система записи генетической информации в ДНК (РНК) в виде определенной последовательности нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов определяет последовательность включения АК в синтезируемый белок.

В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T). Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК тимин заменяется урацилом (У).

Свойства:

• Триплетность — значащей единицей кода является сочетание трёх нуклеотидов (триплет, или кодон).

• Непрерывность — между триплетами нет знаков препинания, то есть информация считывается непрерывно.

• Неперекрываемость — один и тот же нуклеотид не может входить одновременно в состав двух или более триплетов (исключение вирусов, митохондрий и бактерий, которые кодируют несколько белков, считывающихся со сдвигом рамки).

• Специфичность — определённый кодон соответствует только одной аминокислоте.

• Избыточность — одной и той же аминокислоте может соответствовать несколько кодонов.

• Универсальность — генетический код работает одинаково в организмах разного уровня сложности

К геномным мутациям относятся анеуплоидии и изменения плоидности структурно неизмененных хромосом. Геномные мутации выявляются цитогенетическими методами.

• Анеуплоидия – изменение (уменьшение – моносомия, увеличение – трисомия) числа хромосом в диплоидном наборе, некратное гаплоидному (2n+1, 2n-1 и т.д.).

• Полиплоидия – увеличение числа наборов хромосом, кратное гаплоидному (3n, 4n, 5n и т.д.).У человека полиплоидия, а также большинство анеуплоидий являются летальными мутациями.

К наиболее частым геномным мутациям относятся:

• Трисомия – наличие трех гомологичных хромосом в кариотипе (например, по 21-й паре при болезни Дауна, по 18-й паре при синдроме Эдвардса, по 13-й паре при синдроме Патау; по половым хромосомам: XXX, XXY, XYY);

• Моносомия – наличие только одной из двух гомологических хромосом. При моносомии по любой из аутосом нормальное развитие эмбриона не возможно. Единственная моносомия у человека, совместимая с жизнью – моносомия по Х-хромосоме – приводит к синдрому Шерешевского-Тернера (45,Х).

Причиной, приводящей к анеуплодии, является нерасхождение хромосом во время клеточного деления при образовании половых клеток или утрата хромосом в результате анафазы.

Нерасхождение хромосом наиболее часто наблюдается во время мейоза.

Мозаицизм – наличие в тканях генетически различающихся клеток. НАПРИМЕР: ГЕТЕРОХРОМИЯ РАДУЖКИ У ЧЕЛОВЕКА. В ПРИНЦИПЕ ЭТО НЕ ПАТАЛОГИЯ.