91 Вопрос плюс ответы там, где методы генетики человека.

Близнецовый метод изучения генетики человека введен в медицинскую практику Ф. Гальтоном в 1876 году. Он позволяет определить роль генотипа и среды в проявлении признаков. Различают моно- и дизиготных близнецов. Монозиготные (однояйцевые) близнецы развиваются из одной оплодотворенной яйцеклетки и имеют одинаковый генотип, но могут отличаться по фенотипу, что обусловлено воздействием факторов внешней среды. Дизиготные (двуяйцевые) близнецы развиваются после оплодотворения сперматозоидами нескольких яйцеклеток и имеют разный генотип.

Популяционно-статистический метод изучения генетики человека основан на использовании закона Харди - Вайнберга и позволяет определить частоту генов и генотипов в популяциях людей.  Цитогенетический метод основан на микроскопическом исследовании кариотипа клеток организма и выявлении геномных и хромосомных мутаций. Биохимические методы основаны на изучении активности ферментных систем либо по активности самого фермента, либо по количеству конечных продуктов реакции, катализируемой данным ферментом. Применяют хроматографические, флюорометрические, радиоиммунологические и некоторые другие методы. Они позволяют выявлять генные мутации – причины болезней обмена веществ (например, фенилкетонурия, серповидно-клеточная анемия). Методы рекомбинантной ДНК позволяют анализировать фрагменты ДНК, находить и изолировать отдельные гены и их сегменты, и устанавливать в них последовательность нуклеотидов. Гибридизация соматических клеток дает возможность изучать многие вопросы генетики человека в эксперименте. Для культивирования чаще используют клетки соединительной ткани (фибробласты) и лимфоциты крови. На искусственных питательных средах можно осуществлять клонирование соматических клеток, селекцию клеток с заранее заданными свойствами и гибридизацию клеток. Метод биологического моделирования применяется в основном для изучения мутагенного и тератогенного действия лекарственных препаратов перед их клиническими испытаниями, а также для решения вопросов генной инженерии. Математическое моделирование – это метод создания и изучения математических моделей, применяемый для расчета частот генов в популяциях при различных воздействиях окружающей среды.

Важно знать!!!!!! Экспресс-методы – это методы быстрой предварительной диагностики наследственных болезней человека. Они используются для обследования больших контингентов людей с целью выявления наследственной патологии и бывают следующими:

1. Выявление X- и Y-хроматина чаще осуществляется посредством соскоба клеток слизистой оболочки щеки (буккальный эпителий).

Метод исследования полового хроматина: перед взятием соскоба пациента просят обкусать зубами слизистую оболочку щек и прополоскать рот. В случае, если имеют дело с пациентом, не выполняющим инструкции, ему протирают рот марлевой салфеткой. Эту процедуры необходимы для того, чтобы удалить отмирающие клетки, в которых половой хроматин не выявляется. При помощи специального шпателя с загнутым и слегка отточенным концом соскабливают эпителий слизистой оболочки. Беловатый налет круговыми движениями распределяют по поверхности чистого сухого предметного стекла, стараясь, чтобы клетки расположились ровным слоем. На мазок наносят каплю ацеторсеина на 1-2 мин, затем накрывают препарат покровным стеклом, чтобы краска равномерно распределилась. Излишки краски удаляют фильтровальной бумагой. Окрашенный препарат изучают с помощью светого микроскопа с иммерсионным объективом. При этом половой хроматин выявляется под ядерной оболочкой клетки в виде плотного образования (тельца Барра) различной формы, чаще всего овальной или треугольной. В норме половой хроматин обнаруживается в ядрах большинства клеток (50-70%) у лиц женского пола, тогда как у индивидуумов мужского пола он встречается очень редко (0-5% у всех клеток).  Метод определения полового хроматина позволяет одномоментно подвергнуть обследованию большие популяции. Однако он является ориентировочным и требует подтверждения, когда это возможно, анализом хромосом. Для выявления Y-хроматина мазки окрашивают 0,005%-м раствором акрихин-иприта и просматривают под люминесцентным микроскопом: Y-хромосома дает яркое зеленое свечение. Этот метод позволяет установить количество Y-хромосом в кариотипе, оно равно количеству светящихся точек.

2. Важно знать!!!!!! Дерматоглифический анализ – это изучение папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. На этих участках кожи имеются крупные дермальные сосочки, а покрывающий их эпидермис образует гребни и борозды. Дерматоглифические узоры обладают высокой степенью индивидуальности и остаются в течение всей жизни, поэтому их используют для определения зиготности близнецов, для идентификации личности в криминалистике (дактилоскопия) и в качестве дополнительного метода для подтверждения диагноза хромосомных синдромов у людей с изменениями кариотипа.

3. Пренатальная диагностика – это комплексное исследование, основанное на применении инструментальных и лабораторных методов, включая ультразвуковое сканирование плода, изучение хориона и околоплодной жидкости.

Среди неинвазивных методов пренатальной диагностики получила широкое распространение ультразвуковая диагностика (УЗИ). В последнее время это исследование становится обязательным в процессе беременности. С помощью этого метода выявляются пороки развития конечностей, головного мозга и лицевого черепа, дефекты нервальной трубки, передней брюшной стенки, наличие у плода анэнцефалии, гидроцефалии, микроцефалии, пороки сердца и др. К инвазивным методам относят амниоцентез, биопсию хориона, биопсию плаценты, кордоцентез, биопсию тканей плода. Диагностический амниоцентез - один из методов, связанный с получением и изучением околоплодной жидкости. Амниоцентез представляет собой манипуляцию, которую проводят с согласия беременной женщины в клинике (оптимальным сроком проведения является 17-я неделя беременности). Чаще всего он состоит в том, что делают прокол передней брюшной стенки специальной иглой и получают 8-10 мл околоплодной жидкости. В этой жидкости имеются разнообразные клетки (клетки покровов плода, слизистой оболочки его ротовой полости, мочевыводящих путей, пуповины, амниотической оболочки). Общим с генетической точки зрения для всех этих клеток является то, что они происходят от плода и, следовательно, могут быть использованы для характеристики его кариотипа. Изучив состав полученной при амниоцентезе околоплодной жидкости, можно сделать заключение о тех или иных генетических особенностях плода. Метод биопсии хориона основан на том, что хориальная ткань как производное трофобласта рано обособляется от эмриобласта, имея при этом генетическую конституцию плода. Трансцервикальная аспирация ворсин хориона получила название хорионцентеза. Клетки, полученные из ворсин хориона в ранние сроки беременности (8-12 недель), затем культивируют, проводят цитогенетическое исследование и изучают их ДНК. Кордоцентез – это метод, связанный с получением крови из пуповины плода под контролем УЗИ и ее дальнейшим цитогенетическим, биохимическим, молекулярно-генетическим исследованием. №72 вопрос Гемоглобинопатия — наследственное или врождённое изменение или нарушение структуры белка гемоглобина, обычно приводящее к клинически или лабораторно наблюдаемым изменениям в его кислород-транспортирующей функции либо в строении и функции эритроцитов.

К наиболее часто встречающимся и известным гемоглобинопатиям относятся серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия, персистенция фетального гемоглобина.

Гемоглобинопатии классифицируются на качественные и количественные. Качественные обусловлены заменой аминокислот в полипептидных цепях. Замена аминокислоты глутамина 6 на валин в β-цепи приводит к образованию аномального гемоглобина S, что лежит в основе развития серповидно-клеточной анемии. Аномальных гемоглобинов более 300, но не все аномалии проявляются. Первые аномальные гемоглобины назывались буквами латинского алфавита (М, С, Д, S и др.). Но, так как аномальных гемоглобинов много, их названия включают места открытия (Boston, Москва, Волга и др.) или названия госпиталей. Количественные гемоглобинопатии связаны со скоростью синтеза α- или β-полипептидных цепей глобина. Угнетение скорости синтеза α-цепи приводит к развитию α-талассемии, угнетение синтеза β-цепи лежит в основе заболевания β-талассемии. Гемоглобинопатии — наследственные заболевания. Диагностика гемоглобинопатий основывается, кроме клинических данных, на обязательном специальном исследовании электрофорезе гемоглобина. Это исследование проводится не только для больного, но и для ближайших родственников. Данные электрофореза гемоглобина позволяют поставить диагноз талассемии. Для альфа-талассемии характерно обнаружение гемоглобинов-гомотетрамеров Нв-Н и Нв-Bart.Для бета-талассемии характерно повышенное содержание гемоглобина Α2.