Контрольная: Генетика и проблемы человека - текст контрольной. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Контрольная

Генетика и проблемы человека

Банк рефератов / Медицина и здоровье

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Контрольная работа
Язык контрольной: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 762 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

22 Экзаменационный реферат по би ологии «Генетика и проблемы челове ка» ученика 11«А» класса Кировского Физико-математического лицея Пономарёва Андрея. Киров , 2000. План. o Введение 3 o Основные этапы развития генетики 3 o Нуклеиновые кисло ты 8 o Генетический код 9 o Биосинтез белков 10 o Хромосомный компл екс 10 o Половые хромосомы человека 11 o Свойства человече ского генома : мутабельность 11 o Свойства человече ского генома : изменчивость 14 o Дискретная изменч и вость 14 o Непрерывная измен чивость 15 o Влияние среды 15 o Источники изменчи вости 16 o Наследственные бо лезни 17 o Наследственные бо лезни обмена 28 o Летальные гены 30 o Медико-генетическое консультирование 31 o Генетический мони торинг 34 o Заключение 35 o Использованная ли тература 37 Введение. Генетика представляет собой одну из основных , наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин со временного естеств ознания . Место генетики среди биологических наук и особый интер ес к ней определяются тем , что она изучает основные свойства организмов , а име нно наследственность и изменчивость . В результате многочисленных – блестя щих по своему замыслу и тончайших по испо лнению – экспериментов в обл асти молекулярной генетики современная биологи я обогатилась двумя фундаментальными открытиям и , которые уже нашли широкое отражение в генетике человека , а частично и выпол нены на клетках человека . Это показывает неразрывную связ ь успехов генетики человека с успехами современной биологии , которая все больше и больше становитс я связана с генетикой. Первое – это возможность работать с изолированными генами . Она получена бл агодаря выделению гена в чистом виде и синтезу его . Значение этого открытия трудно переоценить . Важно подчеркнуть , что для синтеза гена применяют разные мет оды , т.е . уже имеется выбор , когда речь пойдет о таком сложном механизме как человек . Второе достижение – это доказательст во включения чужеродной информации в геном , а также функционирования его в клетках высших животных и человека . Материалы для этого открытия накапливались из разных экспериментальных подходов . Преж де всего , это многочисленные исследования в области вирусо-генетической теории возникновен ия зло к ачественных опухолей , включа я обнаружение синтеза ДНК на РНК-матрице . Кроме того , стимулированные идеей генетическ ой инженерии опыты с профаговой трансдукци ей подтвердили возможность функционирования ге нов простых организмов в клетках млекопита ющих , включ а я клетки человека . Без преувеличения можно сказать , что , наряду с молекулярной генетикой , генетика человека относится к наиболее прогрессиру ющим разделам генетики в целом . Ее иссл едования простираются от биохимического до популяционного , с включением кле точного и организменного уровней. Но рассмотрим отдельно историю развит ия генетики. Основные этапы развития генетики. Истоки генетики , как и всякой науки , следует искать в практике . Генетика возникла в связи с р азведением домашних животных и возделывани ем растений , а также с развитием медицины . С тех пор как человек стал применять скрещивание животных и растений , он столкнулся с тем фактом , что с войства и признаки потомства зависят от свойств избранных для скрещивания родительск их особей . Отбирая и скре щ ивая лучших потомков , человек из поколения в поколение создавал родственные группы – линии , а затем породы и сорта с характерными для них наследственными свойств ами. Хотя эти наблюдения и сопоставления еще не могли стать базой для форм ирования науки , одна ко бурное развитие животноводства и племенного дела , а та кже растениеводства и семеноводства во вто рой половине XIX века породило повышенный инт ерес к анализу явления наследственности. Развитию науки о наследственности и изменчивости особенно сильно спосо бст вовало учение Ч . Дарвина о происхождении видов , которое внесло в биологию историч еский метод исследования эволюции организмов . Сам Дарвин приложил немало усилий для изучения наследственности и изменчивости . Он собрал огромное количество фактов , сделал н а их основе целый ряд правильных выводов , однако ему не удалось установить закономерности наследственности . Ег о современники , так называемые гибридизаторы , скрещивавшие различные формы и искавшие степень сходства и различия между родит елями и потомками , т а кже не смогли установить общие закономерности насле дования. Еще одним условием , способствовавшим с тановлением генетики как науки , явились дос тижения в изучении строения и поведения соматических и половых клеток . Еще в 70-х годах прошлого столетия рядом ис следователей-цитологов (Чистяковом в 1972 г ., Страсбургером в 1875 г .) было открыто непрямое деление соматической клетки , названное кар иокинезом (Шлейхером в 1878 г .) или митозом ( Флеммингом в 1882 г .). Постоянные элементы ядра клетки в 1888 г . по предлож е н ию Вальдейра получили название «хромосомы» . В те же годы Флемминг разбил весь цикл деления клетки на четыре главные фазы : профаза , метафаза , анафаза и тело фаза . Одновременно с изучением митоза сомат ической клетки шло исследование развития п оловых клеток и механизма оплодотворения у животных и растений . О . Гертвиг в 1876 г . впервые у иглокожих устанавливает слияние ядра сперматозоида с ядром яйце клетки . Н.Н . Горожанкин в 1880 г . и Е . Ст расбургер в 1884 г . устанавливает то же са мое для растений : первый – д ля голосеменных , второй – для покрытосемен ных. В те же Ван-Бенеденом (1883 г .) и другими выясняется кардинальный факт , что в процессе развития половые клетки , в отличие от соматических , претерпивают редукц ию числа хромосом ровно вдвое , а при оплодотворен ии – слиянии женского и мужского ядра – восстанавливается норма льное число хромосом , постоянное для каждог о вида . Тем самым было показано , что для каждого вида характерно определенное число хромосом. Итак , перечисленные условия способствовали возникновени ю генетики как отдельной биологической дисциплины – дисциплины с собственными предметом и методами исследо вания. Официальным рождением генетики принято считать весну 1900 г ., когда три ботаника , независимо друг от друга , в трех раз ных странах , на разных о бъектах , пр ишли к открытию некоторых важнейших законо мерностей наследования признаков в потомстве гибридов . Г . де Фриз (Голландия ) на ос новании работы с энотерой , маком , дурманом и другими растениями сообщил «о закон е расщепления гибридов» ; К . Корренс (Ге р мания ) установил закономерности ра сщепления на кукурузе и опубликовал статью «Закон Грегора Менделя о поведении по томства у расовых гибридов» ; в том же году К . Чермак (Австрия ) выступил в печати со статьей (Об искусственном скре щивании у Pisum Sativum). Н аука почти не знает неожидан ных открытий . Самые блестящие открытия , созд ающие этапы в ее развитии , почти всегда имеют своих предшественников . Так случилос ь и с открытием законов наследственности . Оказалось , что три ботаника , открывших за кономерность расще п ления в потомст ве внутривидовых гибридов , всего-навсего «переот крыли» закономерности наследования , открытые ещ е в 1865 г . Грегором Менделем и изложенные им в статье «Опыты над растительными гибридами» , опубликованной в «трудах» Обще ства естествоиспытателе й в Брюнне (Чехословакия ). Г . Мендель на растениях гороха ра зрабатывал методы генетического анализа наслед ования отдельных признаков организма и уст ановил два принципиально важных явления : 1. признаки опред еляются отдельными наследственными факторами , к ото рые передаются через половые клетки ; 2. отдельные при знаки организмов при скрещивании не исчеза ют , а сохраняются в потомстве в том же виде , в каком они были у роди тельских организмов. Для теори и эволюции эти принципы имели кардинальное значение . Они раскры ли один из важнейших источников изменчивости , а именно механизм сохранения приспособленности признак ов вида в ряду поколений . Если бы приспособительные признаки организмов , возникшие под контролем отбора , поглощались , исчезали при скрещивании , то прогресс вида был бы невозможен. Все последующее развитие генетики было связано с изучением и расширением эти х принципов и приложением их к теории эволюции и селекции. Из установленных принципиальных положений Менделя логически вытекает целый ряд проблем , которые ш аг за шагом получ ают свое разрешение по мере развития г енетики . В 1901 г . де Фриз формулирует теор ию мутаций , в которой утверждается , что наследственные свойства и признаки организмов изменяются скачкообразно – мутационно. В 1903 г . датский физиолог растен и й В . Иоганнсен публикует работу «О насл едовании в популяциях и чистых линиях» , в которой экспериментально устанавливается , что относящиеся к одному сорту внешне сходные растения являются наследственно различ ными - они составляют популяцию . Популяция с ос т оит из наследственно различных особей или родственных групп – линий . В этом же исследовании наиболее четко устанавливается , существование двух типов измен 6чивости организмов : наследственной , опреде ляемой генами , и ненаследственной , определяемой случайным с очетанием факторов , д ействующих на проявление признаков. На следующем этапе развития генетики было доказано , что наследственные формы связаны с хромосомами . Первым фактом , раскры вающим роль хромосом в наследственности , бы ло доказательство роли хромосом в о пределении пола у животных и откры тие механизма расщепления по полу 1:1. С 1911 г . Т . Морган с сотрудниками в Колумбийском университете США начинает п убликовать серию работ , в которой формулиру ет хромосомную теорию наследственности . Экспери ментально доказы вая , что основными носи телями генов являются хромосомы , и что гены располагаются в хромосомах линейно. В 1922 г . Н.И . Вавилов формулирует закон гомологических рядов в наследственной изм енчивости , согласно которому родственные по происхождению виды растений и животных имеют сходные ряды наследственной изменчи вости . Применяя этот закон , Н.И . Вавилов установил центры происхождения культурных раст ений , в которых сосредоточено наибольшее ра знообразие наследственных форм. В 1925 г . у нас в стране Г.А . Н адсон и Г. С . Филиппов на грибах , а в 1927 г . Г . Мёллер в США на п лодовой мушке дрозофиле получили доказательств о влияния рентгеновых лучей на возникновен ие наследственных изменений . При этом было показано , что скорость возникновения мутац ий увеличивается более чем в 100 р аз . Этими исследованиями была доказана изме нчивость генов под влиянием факторов внешн ей среды . Доказательство влияния ионизирующих излучений на возникновение мутаций привело к созданию нового раздела генетики – радиационной генетики , значение которо й еще более выросло с открытием атомной энергии. В 1934 г . Т . Пайнтер на гигантских хромосомах слюнных желез двукрылых доказал , что прерывность морфологического строения х ромосом , выражающаяся в виде различных диск ов , соответствует расположению генов в хром осомах , установленному ранее чисто гене тическими методами . Этим открытием было пол ожено начало изучению структуры и функцион ирования гена в клетке. В период с 40-х годов и по настоящие время сделан ряд открытия (в основном на микроорганизмах ) совершенно н овых генети ческих явлений , раскрывших возможности анализа структуры гена на молекулярном уровне . В последние годы с введением в гене тику новых методов исследования , заимствованных из микробиологии мы подошли к разгадк е того , каким образом гены контролирую т последовательность расположения ами нокислот в белковой молекуле. Прежде всего , следует сказать о т ом , что теперь полностью доказано , что носители наследственности являются хромосомы , к оторые состоят из пучка молекул ДНК. Были проведены довольно простые опыты : из убитых бактерий одного шт амма , обладающего особым внешним признаком , выделили чистую ДНК и перенесли в живы е бактерии другого штамма , после чего р азмножающиеся бактерии последнего приобрели пр изнак первого штамма . Подобные многочисленные опыты п о казывают , что носителем наследственности является именно ДНК. В 1953 г . Ф . Крик (Англия ) и Дж . Уотстон (США ) расшифровали строение молекулы ДНК . Они установили , что каждая молеку ла ДНК слагается из двух полидезоксирибону клеиновых цепочек , спирально закруч енных вокруг общей оси. В настоящее время найдены подходы к решению вопроса об организации наслед ственного кода и экспериментальной его рас шифровке . Генетика совместно с биохимией и биофизикой вплотную подошла к выяснению процесса синтеза белка в клетке и искусственному синтезу белковой молекулы . Этим начинается совершенно новый этап развития не только генетики , но и вс ей биологии в целом. Развитие генетики до наших дней – это непрерывно расширяющийся фонт иссле дований функциональной , морфологической и би охимической дискретности хромосом . В эт ой области сделано уже много сделано у же очень много , и с каждым днем пе редний край науки приближается к цели – разгадки природы гена . К настоящему времени установлен целый ряд явлений , харак теризующих природу гена . В о-первых , ген в хромосоме обладает свойством само воспроизводится (авторепродукции ); во-вторых , он с пособен мутационно изменяться ; в-третьих , он связан с определенной химической структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты – ДНК ; в-четв ертых , он контролирует с и нтез а минокислот и их последовательностей в белк овой молекулы . В связи с последними исс ледованиями формируется новое представление о гене как функциональной системе , а дей ствие гена на определение признаков рассма тривается в целостной системе генов – гено т ипе. Раскрывающиеся перспективы синтеза живого вещества привлекают огромное внимание ген етиков , биохимиков , физиков и других специал истов. Нуклеиновые кислот ы . Нуклеиновые кислоты , как и белки , необходимы для жизни . Они предс тавляют собой генетический материал всех живых организмов вплоть до самых прос тых вирусов . Выяснение структуры ДНК открыл о новую эпоху в биологии , так как позволило понять , каким образом живые клетк и точно воспроизводят себя и как в них кодируется информация , необходимая для регули р ования их жизнедеятельности . Нуклеиновые кислоты состоят из мономерных единиц , называемых нуклеотидами . Из нуклеот идов строятся длинные молекулы – полинукл еотиды . Молекула нуклеотида состоит из трех частей : пятиуглеродного сахара , азотистого основания и ф о сфорной кислоты . Сахар , входящий в состав нуклеотидов , предст авляет собой пентозу . Различают два типа нуклеиновых кислот – рибонукл еиновые (РНК ) и дезоксирибонуклеиновые (ДНК ). В обоих типах нуклеиновых кислот содержатс я основания четырех разных видов : дв а из них относятся к классу пу ринов , другие - к классу пиримидинов . Азот , содержащийся в кольцах , придает молекулам основные свойства . Пурины – это аденин (А ) и гуанин (Г ), а пиримидины – цитозин (Ц ) и тимин (Т ) или урацил (У ). В молекулах пуринов имеется два кольца , а в молекулах пиримидин ов – одно . В РНК вместо тимина со держится урацил . Тимин химически очень близ ок к урацилу , а точнее 5-метилурацил . Нуклеиновые кислоты являются кислотами потому , что в их молекулах содержится фосфорная кислота . В результа те соед инения сахара с основанием образуется нукл еозид . Соединение происходит с выделением м олекулы воды . Для образования нуклеотида тр ебуется еще одна реакция конденсации , в результате которой , между нуклеозидом и фосфорной кислотой возникает фосфоэфирна я связь . Разные нуклеотиды отличаются друг от друга природой сахаров и основ аний , которые входят в их состав . Роль нуклеотидов в организме не ограничивается тем , что они служат строительными блок ами нуклеиновых кислот ; некоторые важные ко ферменты также пре д ставляют собой нуклеотиды или их производные. Два нуклеотида , соединясь , Образуют дину клеотид путем конденсации . В результате кот орой между фосфатной группой одного нуклео тида и сахара другого возникает фосфодиэфи рный мостик . При синтезе полинуклеотидов эт от процесс повторяется несколько милли онов раз . Фосфодиэфирные мостики возникают за счет прочных ковалентных связей , и э то сообщает всей нуклеотидной цепи прочнос ть и стабильность , что очень важно , так как в результате этого уменьшается ри ск «поломок» ДН К , при ее репл икации . РНК имеет две формы : транспортную ( тРНК ) и рибосомную (рРНК ). Они имеют дово льно сложную структуру . Третья форма - это информационная , или матричная , РНК (мРНК ). Все эти формы участвуют в синтезе белк а . МРНК – это одноцепочная молеку л а , образующаяся на одной из цепей ДНК в процессе транскрипции . При синтезе м РНК копируется только одна цепь молекулы ДНК . Нуклеотиды , из которых синтезируются мРНК , присоединяются к ДНК в соответстви и с правилами спаривания оснований и п ри участии фермен т а РНК – полимеразы . Последовательность оснований в м РНК представляет собой комплиментарную копию цепи ДНК – матрицу . Длина ее может быть различной , в зависимости от длины полипептидной цепи , которую она кодирует . Большинство мРНК существует в клетке в теч е ние короткого времени. Рибосомная РНК кодируется особыми гена ми , находящимися в нескольких хромосомах . По следовательность в рРНК сходная у всех организмов . Она содержится в цитоплазме , где образует вместе с белковыми молекулами клеточные органеллы , называе мые рибосо мами . На рибосомах происходит синтез белка . Здесь «код» , заключенный в мРНК , транс лируется в аминокислотную последовательность с троящейся полипептидной цепи . Группы , образуемые рибосомами – полирибосомы (полисомы ) – делают возможным одновременны й син тез нескольких молекул полипептидов при уч астии одной молекулы мРНК . Для каждой аминокислоты имеется специф ическая тРНК , и все они доставляют соде ржащиеся в цитоплазме аминокислоты к рибос омам . Таким образом , тРНК играют роль с вязующих звеньев между т риплетным кодо м , содержащимся в мРНК и аминокислотной последовательностью в полипептидной цепи . Та к как многие аминокислоты кодируются неско лькими триплетами , число тРНК значительно б ольше 20 (идентифицировано уже 60). Каждая аминокисло та присоединяется к одной из св оих тРНК . В результате образуется аминоацил – тРНК , в котором энергия связи между концевым нуклеотидом А и аминокислот ой достаточна для того , чтобы в дальней шем могла образоваться пептидная связь с карбоксильной группой соседней аминокислоты. Г енетический код. Последовательность оснований в нуклеотидах ДНК должна определять аминоки слотную последовательность белков . Эта зависимо сть между основаниями и аминокислотами явл яется генетическим кодом . С помощью четырех типов нуклеотидов записаны параме тры для синтеза белковых молекул . В код , состоящий из троек оснований , входит чет ыре разных триплета . Доказательство триплетност и кода представил Ф . Крик в 1961 г . Для многих аминокислот существенное значение имеет только первые буквы . Одна из особ енносте й генетического кода состоит в том , что он универсален . У всех живых организмов имеются одни и те же 20 аминокислот и пять азотистых основан ий . В настоящее время успехи молекулярной биологии достигли такого уровня , что стало возможно определить последовате льность оснований в целых генах . Эт а серьезная веха в развитии науки , так как теперь можно искусственно можно с интезировать целые гены . Это нашло применен ие в генной инженерии . Биосинтез белков. Единственные молекулы , которые синтезируются под прямым кон тролем генетического материала клетки , - это белки (если не считать РНК ). Белки могут бы ть структурными (кератин , коллаген ) или игра ть функциональную роль (инсулин , фибриноген и , главное , ферменты , ответственные за регул яцию клеточного метаболизма ). Именн о набор содержащихся в данной клетке ферм ентов определяет , к какому типу клеток она будет относиться . В 1961 году два фран цузских биохимика Жакоб и Моно , исходя из теоретических соображений , постулировали сущ ествование особой формы РНК , выполняющей в синте з е белка роль посредника . В последствии этот посредник получил название мРНК . Данные , полученные с помощью различных методов в экспериментах , показали , что процесс синтеза РНК состоит из двух эт апов . На первом этапе (транскрипция ) относит ельно слабые водо родные связи между комплиментарными основаниями полинуклеотидных це пей разрываются , что приводит к раскручиван ию двойной спирали ДНК и освобождению одиночных цепей . Одна из этих цепей изб ирается в качестве матрицы для построения комплиментарной одиночной ц епи мРНК . Молекулы мРНК образуются в результате связывания друг с другом свободных ри бонуклеотидов . Синтезированные молекулы мРНК , не сущие генетическую информацию , выходят из я дра и направляются к рибосомам . После т ого , как образовалось достаточное число м олекул мРНК , транскрипция прекраща ется и две цепи ДНК на этом участк е вновь соединяются , восстанавливая двойную спираль . Второй этап – это трансляция , которая происходит на рибосомах . Несколько рибосом могут прикрепиться к молекуле м РНК , подобно бусинам н а нити , образуя структуру , называемую полисомой . Преимущ ество такого комплекса состоит в том , ч то при этом на одной молекуле мРНК становится возможным одновременный синтез не скольких полипептидных цепей . Как только но вая аминокислота присоединилась к расту щ ей полипептидной цепи , рибосома перемещается по нитям мРНК . Молекула тРН К покидает рибосому и возвращается в ц итоплазму . В конце трансляции полипептидная цепь покидает рибосому . Хромосомный компле кс человека. На Земле не существует дву х совершенно оди наковых людей , за и сключением однояйцовых близнецов . Причины этого многообразия нетрудно понять с генетическ их позиций. Число хромосом у человека – 46 (23 па ры ). Если допустить , что родители отличаются по каждой паре хромосом лишь по о дному гену , то общее количество возмо жных генотипических комбинаций – 2 23 . На самом деле количество возможных комбинаций будет нам ного больше , так как в этом расчете не учтен перекрест между гомологичными хромосомами . Следовательно , уже с момента за чатия каждый человек генети чески уника лен и неповторим . Половые хромосомы человека. Гены , находящиеся в половых хромосомах , называются сцепленными с полом . Явление сцепления генов , локализиров анных в одной хромосоме , известно под н азванием закона Моргана . В Х-хромосоме имеет ся уч асток , для которого в У-хромос оме нет гомолога . Поэтому у особи мужск ого пола признаки , определяемые генами этог о участка , проявляются даже в том случа е , если они рецессивны . Эта особая форм а сцепления позволяет объяснить наследование признаков , сцепленны х с полом , например цветовой слепоты , раннего облысения и гемофилии у человека . Гемофилия – сцепленный с полом рецессивный признак , при котором нарушается свертывание крови . Г ен , детерминирующий этот процесс , находится в участке Х-хромосомы , не имеющем гом о лога , и представлен двумя алле лями – доминантным нормальным и рецессивн ым мутантным . Особи женского пола , гетерозиготных по рецессиву или по доминанту , называют н осителем соответствующего рецессивного гена . Он и фенотипически нормальны , но половина их гам ет несет рецессивный ген . Несмо тря на наличие у отца нормального гена , сыновья матерей-носителей с вероятностью 50% будут страдать гемофилией. Свойства человечес кого генома : Мутабельность. Изменчивость организмов являетс я одним из главных факторов эволю ц ии . Она служит основным источником для отбора форм , наиболее приспособленных к усл овиям существования. Изменчивость является сложным процессом . Обычно биологи делят ее на наследственн ую и ненаследственную . К наследственной изм енчивости относят такие изме нения приз наков и свойств организмов , которые при половом размножении не исчезают , сохраняются в ряду поколений . К ненаследственной и зменчивости – модификациям , или флюктуациям , относят изменения свойств и признаков о рганизма , которые возникают в процессе его индивидуального развития под влиян ием факторов внешней среды , сложившейся спе цифическим образом для каждого индивидуума , и при половом размножении не сохраняютс я. Наследственная изменчивость представляет собой изменение генотипа , ненаследственная – из менение фенотипа организма. Термин «мутация» впервые был предложе н Гуго де Фризом в его классическом труде «Мутационная теория» (1901 – 1903). Мутацией он называл явление скачкообразного , прерывно го изменения наследственного признака . Основные положения т еории Г . де Фриза до сих пор не утратили своего значения , и поэтому их следует здесь привести : 1) мутация возника ет внезапно , без всяких переходов ; 2) новые формы вполне константны , т.е . устойчивы ; 3) мутации в отличие от ненаследственных изменений (флюкт у аций ) не образуют непрерывных рядов , не группируются вокруг среднего типа (мо ды ). Мутации являются качественными изменениями ; 4) мутации идут в разных направлениях , они могут быть как полезными , так и вредными ; 5) выявление мут аций зависит от количества ос обей , проанализированных для обнаружения мутаций. 6) Одни и т е же мутации могут возникать повторно. Однако Г . де Фриз допустил принципиальную ошибку , противопоставив теорию мутаций теории естес твенного отбора . Он неправильно считал , что мутации могут сразу давать новые виды , приспособленные к внешней среде , бе з участия естественного отбора . На самом деле мутации являются лишь источником н аследственных изменений , служащих материалом дл я естественного или искусственного отбора . термин "ген " был впервые приме н ен для обозначения наследственно-обусловленного признака Иогансеном в 1911 г . Связь между геном и белком , структура которого опред еляется структурой гена впервые была сформ улирована в виде гипотезы "1 ген - 1 фермент " Бидлом и Татумом . Прямые доказательс т ва того , что мутации гена человека вызывают изменение в первичной структуре белков получены в 1949 г . Полингом при исследовании наследственных гемоглобинопатий . Исс ледую первичную структуру гемоглабина , выделенн ого из эритроцитов больных с серповидно клет о чной анемией Полинг показа л , что подвижность аномального гемоглобина в электрическом поле (электрофорез ) изменена по сравнению с нормальной . Далее им было установлено , что этот эффект связан с заменой аминокислоты валина на глютам иновую кислоту . С этого о т крыти я началась новая эра открытий в челове ческой биохимической генетики наследственных б олезней обмена . Они вызываются мутациями ге нов , которые продуцируют белки с аномальной структурой , что приводит к изменению и х функций. Большинство организмов хранят генетич ескую информацию в ДНК - линейном полимере , состоящем из 4ех различных мономерных единиц - дезоксирибонуклеотидами , которые сцеплены друг с другом в цепь фосфодиэфирными связями . Как было доказано Уотсоном и Криком , Типичная молекула ДНК состоит из 2ух плинуклеотидных цепей , каждая из которых содержит от нескольких тыс яч до нескольких миллионов молекул . Каждый нуклеотид в одной цепи специфически с вязан водородной связью с нуклеотидом друг ой цепи . Только 2 типа спаривания нуклеотидо в найдены в ДНК : д е зоксиаденози нмонофосфат с тимидинмонофосфатом (А-Т пара ) и дезоксигуанидинмонофосфат с дезоксицитидинмонофо сфатом (Г-Ц пара ). Таким образом последовател ьность нуклеотидов одной цепи точно опреде ляет последовательность в другой , и обе цепи являются комплим е нтарными одна другой . Последовательность четырех нуклеот идов вдоль полинуклеотидной цепи варьирует среди ДНК неродственных организмов и яв ляется молекулярной базой их генетического расхождения . Поскольку большинство наследственных характеристик стабильно п ередается от родителей к потомству , последовательнос ть нуклеотидов в ДНК должна точно копи роваться при репродукции организма . Это име ет место в обеих цепях . Последовательность нуклеотидов и отсюда генетическая информа ция консервируется в ходе процесса реп л икации . Так как каждый нуклеот ид в дочерних цепях спарен специфически с комплиментарным нуклеотидом в родительских или матричных цепях до того , как произойдет процесс полимеризации . ДНК высших организмов регулярно упаковано в структуру , называемую хромосо м ами , состоящих из нуклеопротеиновых элементов (нуклеосом ). Хромосомы отделены от всех других клеточн ых компонентов ядерной мембраной . Каждый из нуклеосомных элементов состоит из четырех , иногда пяти белковых субъединиц , называемы х гистонами , которые образ у ют с тержневую структуру , вокруг которого "наматывает ся " примерно 140 пар нуклеотидов геномной ДНК . Структура гистонов характеризуется высокой консервативностью в царстве эукариотов . Двус пиральная модель ДНК определяет способ , пут ем которого гены могут быт ь реплицированы для передачи потомства . Процесс репликации является сложным , но концептуальн о простым . Две нити ДНК разделяются , и каждая копируется серией ферментов , которы е вставляют комплиментарные основания напротив каждого основания на исходной (родит е льской ) цепи ДНК . Таким образо м две идентичные двойные спирали образуютс я из одной – в этом состоит проце сс репликации . ДНК "делает " РНК , этот про цесс называется транскрипцией , а РНК "делает " белок , этот процесс называется трансляцией . Последовательность о снования в специфическом гене ультимативно диктует послед овательность аминокислот в специфическом белке это коллинеарность между молекулой ДНК и белком достигается посредством генетическо го кода . Четыре типа оснований ДНК собр анные в группы из трех образу е т триплет , каждый из которых образу ет кодовое слово , или кодон , который оп ределяет включение одной аминокислоты в ст руктуру кодируемого белка , таким способом о пределяется включение каждой из 20 аминокислот , которые встречаются в белках . 64 различных трипл е та существуют для 20 аминоки слот , что определяет свойства генетического кода . Таким образом большинство аминокислот определяется более чем одним кодоном , но каждый кодон полностью специфичен. Хотя в настоящее время вопрос о природе гена выяснен не окончате льн о , тем не менее прочно установлен ряд общих закономерностей мутирования гена . Му тации генов возникают у всех классов и типов животных , высших и низших растен ий , многоклеточных и одноклеточных организмов , у бактерий и вирусов . Мутационная изменч ивость к а к процесс качественных скачкообразных изменений является всеобщей д ля всех органических форм. Свойства человечес кого генома : Изменчивость. Изменчивостью называют всю с овокупность разли чий по тому или иному признаку между организма ми , принадлежащими к одн ой и той же природной попу ляции или виду . Поразительное морфологичес кое разнообразие особей в пределах любого вида привлекло внимание Дарвина и Уолле са во время их путешествий . Закономерный , предсказуемый харак тер передачи таких разли чий по наследству п о слу жил ос новой для исследований Менделя . Дарвин уста новил , что определенные признаки могут разв и ваться в результате отбора , тогда как Мендель объяснил механизм , обеспечивающий пе редачу из поколения в поколение признаков , по которым ведется отбор . Мендел ь описал , каким образом н аследственные факторы определяют генотип орган изма , который в процессе развития проявляет ся в структурных , фи зиологических и биохим ических особенностях фено типа . Если фенотипичес кое проявление любого при знака обусловлено в коне ч ном счете генами , кон тро лирующими этот признак , то на степень развития определенных признаков может оказыв ать влияние среда . Изучение фе нотипических различий в любой боль шой попу ляции показывает , что существуют две формы изменчивости - дискретная и непр ерывная . Для изучения изменчивости какого-либо приз нака , например роста у человека , необходимо измерить этот признак у большого числ а индивидуумов в изучаемой популяции . Резул ьтаты измерений пред ставляют в виде гистог раммы , отражающей рас пределение част о т различных вариантов этого при знака в популяции . На рис . 4 представлены ти п ичные результаты , получаемые при таких иссл едо ваниях , и они наглядно демонстрируют ра зличие между дискретной и непрерывной изме нчивостью . Дискретная из менчивость Некоторые при знаки в по пуляции представлены ограниченным числом вариа нтов . В этих случаях различия между осо бями четко выражены , а про межуточные формы отсутствуют ; к таким призна кам относятся , например , группы крови у человека , дли на крыльев у дрозофилы , меланистиче с кая и светлая формы у березовой пяденицы (Biston betularia), длина столбика у первоцвета (Primula) и пол у жив отных и растений . Признаки , для которых характерна дискретная изменчивость , обычно кон тролируются одним или двумя главными генам и , у которых може т быть два ил и несколько аллелей , и внешние условия относительно мало влияют на их фенотипичес кую экспрессию . Поскольку дискретная изменчивость ограничена некоторыми четко выраженными признаками , ее называют т акже качественной изменчивостью в от личие от количественной , или непрерывной , измен чивости . А Б Рисунок 1. Гистограммы , отражающие распределение часто т в случае прерывистой (А ) и не пре рывистой (Б ) изменчивости. Непрерывная и зменчивость По многим признакам в по пуляции наблюдается полный ряд переходов о т одной крайности к другой без всяких разрывов . Наиболе е яркими примерзлая служат такие признаки , как масса (вес ), линейные размеры , форма и окраска орг анизма в целом или отдельных его часте й . Частотное распределение по признаку , проя вляющему непрерывную изменчивость , соответствует кривой нормального распредел ения . Большинство членов популяции попадает в среднюю часть крив ой , а на ее концах , соответствующих дву м крайним значениям данного признака , наход ится примерное одинаковое (очень малое ) числ о особей . Признаки , для которых характерна непрерывная изменчивост ь , обусловлены совместным воздействием многих генов (полигенов ) и факторов среды . Каждый из этих генов в отдельности оказывает очень неболь шое влияние на фенотип , но совместно он и создают значительный эффект . Влияние ср еды Главный фактор , детерминирующи й любой фенотипический признак , - это генотип . Генотип организ ма определяется в момент оплодотворения , но сте пень последующе й экспрессии этого генетического потенциала в значительной мере зависит от внеш них факторов , воздействующих на организм во время его развития . Так , например , использованный Менделем сорт гороха с длинным стеблем обычно достигал высоты 180 см . Однако для этого ему необходимы б ыли соответствующие условия - осве щение , снабжен ие водой и хорошая почва . При отсутстви и оптимальных услови й (при наличи и ли митирующих факторов ) ген высокого стебля не мог в полной мере проявить свое действие . Эффект взаи модействия генотипа и факторов среды продемон стрировал датский генетик И огансен . В ряде эк спериментов на карликово й фасоли он выбирал из ка ждого поколения самоопылявшихся растений са мые тя желые и самые легкие семена и высажива л их для получения следующего поколения . Повторяя эти эксперименты на протяжении нескольких лет , он обнаружил , что в п ределах «тяжелой» или «легкой» селекционной линии семена мало различались по среднему весу , тогда как средний вес семян из разных линий сильно различал ся . Это позволяет считать , что на фенот ипическое проявление при знака оказывают влияни е как наследственность , так и среда . На основании этих результатов м о жно определить непрерывную фенотипическую изме нчи вость как «кумулятивный э ффект варьирующих фак торов среды , воздействующи х на вариабельный генотип» . Кроме того , эти результаты показывают , что степень наследуемости данного признак а опре деляется в первую очередь гено типом . Что касается развития таких чисто человеческих качеств , как ин дивидуальность , т емперамент и интеллект , то , судя по име ющимся данным , они зависят как от насле д ственных , так и от средовых факторов , которые , взаимодействуя в различной ст е пени у разных ин дивидуумов , влияют на окончательное выражение признака . Именно эти различия в тех и других факто рах создают фенотипические различия между индивидуумами . Мы пока еще не располагаем дан ными , которые твердо указывали бы на то , что влияние к а ких-то из этих факторов всегда преоб ладает , одн ако среда никогда не может вывести фен отип за пределы , детерминированные геноти пом . Источники изм енчивости Необходимо ясно представлять себе , что взаимо действие между дискретной и непрерывной изменчи вос тью и средо й делает возможным существование двух орга низмов с идентичным фенотипом . Механизм реп ликации ДНК при митозе столь близок к совершенству , что возможности генетической изменчивости у организмов с бесполым ра змножением очень малы . Поэтому любая ви д имая измен чивость у таких ор ганизмов почти наверное обуслов лена воздействи ями внешней среды . Что же касается орга низмов , размножающихся половым путем , то у них есть широкие возможности для возн икновения генетических различий . Практически не ограничен ным и источниками генетической изменчивости слу жат два процесса , происходящ ие во время мейоза : 1. Реципрокный обм ен генами между хромата - дамп гомологичных хромосом , который может про исходить в профазе 1 мейоза . Он создает новые группы сцепления , т.е . служит важным источник ом генетической рекомбинации аллелей . 2. Ори ентация пар гомологичных хромосом (бивалентов ) в экваториальной плоскости веретена в м етафазе I мейоза определяет направление , в ко тором каждый член пары будет перемещаться в анафазе I . Эта орие нтация носит случайный харак тер . Во время метафазы II пары хромати д опять - таки ориентируется случайным образ ом , и этим определяется , к какому из двух противоположных полюсов направится та или иная хромосома во время анафазы II . Слу чайная ориентация и пос ле дующее незави симое расхождение (сегрегация ) хро мосом делают возможным большое число различ ных хромосо мных комбинаций в гаметах ; число это мо жно подсчитать . Третий источник изменчивости при половом раз множении - это то , что слияние мужских и женских гамет , п риводящее к объединению двух гаплоидных на боров хромосом в диплоидном ядре зиготы , про исходит совершенно случайным образом (во всяком случае , в теории ); любая мужская гамета потен циально способна слиться с любой женской га метой . Эти три источн ика ге нетической изменчивости и обеспечивают постоян ную «перетасовку» генов , ле жащую в основе происходящих все время генети ческих измен ений . Среда оказывает воздействие на весь ряд получающихся таким образом фенотипов , и те из них , которые лучше всего п р испособлены к данной среде , преуспевают . Это ведет к изменениям ч астот аллелей и генотипов в популяции . Однако эти источники изменчивости не порож дают крупных изменений в генотипе , которые необходи мы , согласно эволюционной теории , для возник новения новы х видов . Та кие изменения возникают в результате мутац ий . Наследственные бол езни (диагностика , профилакти ка , лечение ) Известное общее положение о единстве внутреннего и внеш него в ра звитии и существовании нормального и больн ого орга низмов не теряет св оего з начения применительно к наследствен ным , передаю щимся от родителей к детям , болезням , к ак бы ни казались такие болезни заране е детермированным патологическими наследственными задатками . Однако это положение требует более детального разбора , пос к ол ьку оно не столь однозначно по отно ше нию к разным формам наследственных болезне й и в то же время применимо в определенной степени даме к таким форма м патоло гии , которые кажутся обусловленными только болезнетворными факторами внешней ср еды . Нас л едственность и среда оказываются этиологическими факторами или игра ют роль в патогенезе любого заболевания человека , но доля их участия при ка ждой болезни своя , причем чем больше до ля одного фактора , тем меньше друго го . Все формы патологии с этой точ к и зрения можно разделить на четыре группы , между которыми нет резких гран иц. Первую груп пу составляют собственно наследственные болез н и , у которых этиологическую роль играет патологический ген , роль среды заключается в модификации лишь проявлений заболе ва ния . В эту группу входят моноген но обусловленные болезни (та кие как , наприм ер , фенилкетонурия , гемофилия ) , а также хро мосомные болез ни. Вторая гру ппа - это тоже наследственные болезни , обуслов ленные патологической мутацией , однако для их п роявлен ия необ ходимо специфическое воздейс твие среды . В некоторых случаях такое " проявляющее " действие среды очень наглядно , и с исчезно вением действия средового факто ра клинические проявления ста новятся менее выраженными . Таковы проявления недостаточнос т и гемоглобина HbS у его гетерозиготных носителей при пониженном парциальном давл ении кислорода . В других случаях (например , при подагре ) для проявления патологическо го гена необходимо длительное неблагоприятное воздействие среды (особенности пи тан и я ) . Третью группу составляет подавляющее ч исло распространен ных болезней , особенно болезн ей зрелого и преклонного возраста (гипертон ическая болезнь , язвенная болезнь желудка , боль шинство злокачественных образований и др. ). Основным этиологи ческим фактором в их возник новении служит неблагоприятное воз действие сре ды , однако , реализация действия фактора зав исит от индивидуальной генетически детерминиру емой предрасположенности организма , в связи с чем эти болезни называют мультифактор иальными , ил и болезнями с наследс твенным предрасположением . Не обходимо отметить , что разные болезни с наследственным пред р асположением неодинаковы по относительной роли наследствен ности и среды . Среди них можно было бы выделить болезни со слаб ой , умеренной и высокой степенью наследственного пред расположения. Четвертая группа болезней - это сравнительно не многие формы патологии , в возникновении ко торых исключительную роль играет фактор ср еды . Обычно это экстремальный средовой факт ор , по отношению к действию которого организм не имеет средств за щиты (тра вмы , особо опасные инфекции ). Генетические ф акторы в этом случае играют роль в течении болезни , влияют на ее исход. Рассмотрим более подробно все эти четыре группы. К хромосомным болезням относят ф ормы патолог ии , которые клинически выражаются множественным и пороками развития , а в качестве гене тической основы имеют отклонения от нормал ьного содержания в клетках организма колич ества хромосомного материала , т.е . обусловлены геномными или хромосо м ными мута циями. Большинство хромосомных болезней являются спорадическими , возникающими заново вследствие геномной (хромосомной ) мутации в гамете здорового родителя или в первых делениях зиготы , а не наследуемыми в поколениях , что св язано с высокой смерт ностью больных в дорепродуктивном периоде . Фенотипическую о снову хро мосомных болезней составляют нарушени я раннего эмбрионального развития . Поэтому патологические изменения складываются еще в пренатальном периоде развития организма и либо обусловлива ю т гибель эмбри она или плода , либо создают основную к линическую картину заболевания уже у новор ожденного . Роль хромосомной па тологии в пр енатальной гибели эмбрионов или плодов у человека велика . В среднем около 40% диагностируемых спонтанных абортов обу словлены хромос омным дисбалансом . Около 6% всех мертворож денных имеют хромосомные изменения . На 1000 живорожденных мла денцев 3-4 имеют хромосомные болезни . Если все случаи мно жест венных пороков развития среди новорожденн ых принять за 100%, то 35-40% будут составлять вызванные нарушен ием состояния хро мосом. Все хромос омные болезни по этому признаку можно разделить на две большие группы : вызванные изменением числа хромосом при сохранении структуры последних (геномн ые мутации ) и обуслов ленные изменен ием структуры хромосомы ( хромосомные мут ации ) . У чел овека описаны все известные виды мутаций обоих типов. Численные нарушения могут состоять в изменении плоидности хромосомного набора и в отклонении числа хромосом от диплои дного по каждой их паре в сто рону уменьшения (моносомия ) или увеличения ( полисемия ). Геномные мутации по отдельным хромосо мам многочисленны , они составляют основную массу хромосомных болезней . Полные моносомии наб людаются по Х-хромосоме , приводя к развитию синдрома Шэрешевского-Тер нера. Этот синдром развивается при полной Х-моносомии , когда все клетки или их большинство имеют хромосомный набор . К К линическими проявлениями этого синдрома являют ся отсутствие у женщин обычных вторичных половых признаков , низкий рост , сбли женные соски , нарушения скелета , бесплодие , раз нообразные по роки внутренних органов. Наиболее полно изучена трисомия по 21-ой хромосоме или , как ее еще называ ют , болезнь Дауна . Эта аномалия , названная так по имени врача , впервые описавшего ее в 1866 году , вызыва ется не расхождением хромосом . К числу ее симптомов от носятся задержка умственного развития , пониженн ая сопротивляе мость болезням , врожденные серде чные аномалии , короткое коре настое туловище и толстая шея , а также характерные с кладки ко жи над внутренними углами г лаз , что создает внешнее сходство с пре дставителями монголоидной расы . Синдром Дауна и другие сходные аномалии чаще встре чаются у детей , рожденных немолоды ми женщи нами . Точная причина этого неизвестна , но , по-видимо му , она ка к -то связана с возрастом яйцеклеток матери . Число Х-хромосом у индивида может доходить до 5 с сохр анением его жизнеспособности. Структурные перестройки хромосом , какого бы вида они ни были , вызывают наруше ния развития организма вследствие или не до ст атка части материала по данной х ромосоме ( ча стичная моносомия ) или его избытка ( частичная трисомия ) . Как пример можно привести Х-полисомию при отсу тствии У-хромосомы . Такие организмы имеют хр омосомный набор 47,XXX и хотя внешне женщины выглядят нор мально и они плодовиты , но у них отмечается умственная отсталость. При синдроме Клайнфельтера (47,ХХУ ) мужчин а обладает не которыми вторичными женскими подовыми признаками , бесплоден , яички слабо развиты , волос на лице мало , иногда развиваются моло чные железы , обычно низкий уровень умственного развития. При хромосомном наборе 47.ХУУ мужчины имеют высокий рост , различный уровень ум ственного развития , иногда обладают психо патиче скими чертами или проявляют склонность к мелким правона рушениям. Генные болезни делятся на две большие группы : болезни с выясненным пер вичным биохимическим дефектом и болезни с невы ясненным первичным биохимическим дефектом . К первой группе принадлежат наследственн ые болезни обмена веществ , биосинтеза белка , ферментов. Примером наследственных дефектов обмена углеводов явля ется галактоземи я. Одним из путей обмена моносахаридов в орга низме является превраще ние 0- галакт озы , которая поступает в организм с пи щей (образуется в кишечнике при ферментивно м гид ролизе пищев ой лактозы ) , в 0" глюкозу . Процесс превра щения состоит из нескольких этапов и м ожет прерваться при недоста точности фермента галактоэо -1-фосфатуридилтрансфераэы . Чаще всего мутация ведет к недостаточной активности фермента (10-12% нормально го уровня ). Биохимический патогенез болезни включает накопление галакт озы в разных тканях и в крови , что ведет к нарушению использования глюкозы в печени , почках и го ловном мозгу . Г алактоземия встречается среди новорожденных с частотой 1 на 35-150 тыс . рождений . Заболевание развивае тся после рождения при вскармливании младе нца , поскольку с молоком поступает лактоза - источник неметаболируемой галактозы . В ре зультате у ребенка возникают рвота и понос , прив одящие к обез воживанию организма , и посте пенное развитие умственной отста лости на фоне общей дистрофии . Если с помощь ю соответствующей диеты , в которой предусмо трено полное исключение молочного са хара , ребенок поправляется , в дальнейшем с возрас том появляет ся второй метаболический путь прев р ащения галактозы в глюко зу - при участии фермента уридилтрансфераэы. Наследственные аминоацидопатии ( наследственные дефекты обмена аминокислот ) составляют самую большую группу наследственных дефектов обмена . К началу 1985 года их список насчитывал около 60 различных нозологических единиц , и хотя каждая из них встречается редко (1:20000 - 1:100000 новоро ж денных ) , в сумме они составляют значительную час ть наследст венных дефектов обмена. Фенилкетонурия. Клинически эта болезнь б ыла впервые описана в 1934 году , однако лишь спустя 19 лет было установле но , что этот наследственный дефект связан с недостаточностью фенилаланин -4-ги дроксилаэы . В норме избыток фенилаланина , поступившего с пищей и не использованного для синтеза белка , с помощью ука занного фермента превращается в тирозин . У больных фенилкетонурии эта аминокислота н акапливается в крови . Повыше ние уровня сод ержания фенилаланина само по себе не о пасно , но оно стимулирует необычные реакции , в результате которых в ор гани зме накапливается кетопроизводные фенилаланина . Они и вы зывают повреждения нервной ткани у новорожденных и развитие умственной отсталости в дальнейшем . Поэтому если во время обна ружить наличие этой болезни и исключить из пищи фенилаланин , ре б енок будет развиваться нормально . Сущес твует несколько ме тодов диагностики фенилкетон урии . Наибольшее распространение получили микро биологические тесты. Витамины выполняют роль кофакторов , про стетических групп , многих ферментов . Недостаточн ое поступл ение их с пищей резко снижает активность соответствующих обменных процессов . Возни кающие при этом заболевания называют авитаминозом и легко ле чат с помощью введения в организм недостающих витаминов . Одна ко существуют витаминонезависимые авитаминозы , при которых та кие меры не оказывают эффекта . Причины та ких заболеваний , а они , как правило , яв ляются наследственными , были раскрыты после тщательного изучения метаболизма витаминов . Прежде чем выступить в качестве кофермент а , витамин с п ециальными транспортн ыми белками должен быть извлечен из ки шечника и пе реправлен в кровяное русло . Там он подвергается ферментативной модифика ции и только потом может связаться с апоферментом ( если его структура не изменена ) , превратив е го в акт ивный фермент . Каждый из генов , кодирующих белки , ответственные за эти превращения , может быть инактивирован соответствующей му тацией . Эти генетические н арушения порождают заболевания , для лечения которых необходимо вводить в организм г отовые кофер м енты . Разработка метод ов лечения должна базироваться на точ ном знании путей метаболизма данного витамина . Самая трудная ситуация возникает при поражении апофермента . Сейчас нет эф фективных способов , позволяющих справиться с такой патологией. Примером наследственных дефектов циркулирующих белков яв ляется серповидно-клеточная анемия . Бел ковая часть любых гемоглобинов (НЬ ) человека состоит из двух цепей глобина , причем каждый построен из двух полипептидных цепей . Гемоглобин чело века построен из дву х альфа - и двух бетацепей . При серповидно-клеточной анемии валин в бета-поло жении заменяется на глуталиновую кислоту . Эта замена обуславливает пониженную раство римо сть гемоглобина . Гетерозиготные носители НЬ S в обыч ных условиях клинически здоровы , т . к . в крови содержится и нормальный HbA ; аномалия начинает проявлять себя лишь в услови ях пониженного давления (в горах ). У гом озигот с ранних лет раз вивается характерна я картина хронической анемии с расстройст вами кровообращения и тромбозами . Ге мог лобин HbS часто обнару живается у населения регионов , где распространена малярия , так как он является нечувствительным к малярийному п лазмодию. Примером наследственной болезни с невы ясненным первичным биохимическим дефектом явля ется ахондроплазия. Она представля ет собой пример наследственной болезни с твердо установленны м доминантным типом наследования . Однако из -за резко сниженной способности больных име ть потомство практически в 80-95% слу чаев это заболе вание связано с новыми возникающими мутаци ями. Ахондроплаэия - одна из наследственных болезней костной системы клиническая картина ее обусловлена аномальным ростом и развитием хрящевой ткани , главным образом в эпифизах трубча тых костей и основания черепа . О биохимической природе этой болезни ничего не известно , если не считать сведений о различ ных отклонениях в активно сти ряда ферментов , значение которых остает ся пока невыясненным. Патология р оста указанных костей определяет характерную клиническую картину , полностью вырешенную у больных в половоз релом возрасте : 1) низкий рост (обычно до 120 см ) при сохране нии нормальной длины туловища ; 2) макроцефалия , бугристая моз говая часть черепа и характерное лицо ; 3) резкое укор очение верхних и нижних конечностей , особен но за счет бедренно й и плечевой кости , с их деформацией и утолщением. К мультифа кториальным , или болезням с наследственным предрасположением относится шизофрения . Она занимает среди эн догенных функциональных психо зов ведущее место по частоте (бо лее 1%). Семейный характ ер заболеваемости шизофренией и учас тие наследственных факторов в ее этио логии давно не вызывает сомнений , однако , как и для других болезней с наследс твенным предрасположением , генетическая природа предрасположения оста ется до конца не р асшифрованно й . В последние годы г енетические закономерности шизофрении активно изучались советскими иссле дователями под руков одством М . Е . Вартаняна , и эти исследова ния продолжаются и поныне. Как уже подчеркивалось , по мере ра звития медицины нас ледственные забол евани я составляют все большую долю в общей патологии человека . Большинство наследственных болезней имеет хроническое течение , вследс твие чего повторная обращаемость таких бол ьных высока . В то же время , как по казывает анализ контингента больных, наследственные формы диагностируются не всегда даже в клинических условиях . В определенной степени это понятно , поскольк у диагностика наследственной патологии - это очень сложный и трудоемкий процесс. Трудности диагностики обусловлены прежде всего тем , что нозологические формы наследственных болезней очень многообраз ны (около 2000) и каждая из них характеризуется большим разно образием клинической картины . Так , в группе нервных болезней известно более 200 наследстве нных форм , а в дерматологии их б олее 250. Некоторые формы встречаются крайне редко , и врач в своей практике может не встретиться с ними . Поэтому он до лжен знать основные принципы , которые помог ут ему заподозрить не часто встречающиеся наследственные заболевания , а после допол нитель н ых консультаций и обследований постав ить точный диаг ноз. Диагностика наследственных болезней основывается на дан ных клинического , параклинического и специального генетическо го обследования. При общем клиническом обследовании люб ого больного поста новк а диагноза должн а завершиться одним из трех заключений : 1. четко поставлен диагноз ненаследственного заболевания ; 2. че т ко поставлен диагноз наследственного заболеван ия ; 3. име ется подозрение , что основная или сопутств ующая болезнь является насле дственной . Первые два заключения составляют подавляющую часть п ри обследовании больных . Третье заключение , как правило , требует применения специальных дополнительных методов обследо вания , которые определяются врачом-генетиком. Полного клинического обс ледования , включая параклиническое , обычно достаточно для диагностики такого наследствен ного заболевани я , как ахондроплаэия. В тех с лучаях , когда диагноз больному не поставлен и не обходимо уточнить его , особенно п ри подозрении на наследствен ную пат оло гию , используют следующие специальные методы : 1. Подробное клинико-генеалогическое об следование прово дится во всех случаях , ког да при первичном клиническом осмотре возни кает подозрение на наследственное заболевание . Здесь следует подчеркнуть , что речь идет о подробном обследовании чле но в семьи . Это обследование заканчивается ген етическим анали зом его результатов. 2. Цитогенети ческое исследование может проводиться у ро дителей , иногда у других родственников и плода . Хромосомный набор изуча ется при подозрении на хромосомную болезнь для уточнения диагноза . Большую роль цитог енетического анализа составляет пренатальная д иагностика. 3. Биохимические методы широко при меняются в тех случаях , когда имеется п одозрение на наследственные бол езни об мена ве ществ , на те формы наследственных болезней , при которых точно установлены дефект первичного генного продукта или пат огенети ческое звено развития заболевания. 4. Иммуног енетические методы применяют для обследования пациентов и их родств енников при подозрении на иммунодефецитные заболевания , при подозрении на антигенную несовместимост ь матери и плода , при установлении исти нного родительства в слу чаях медико-генетическо го консультирования или для определения на следственного предрасполож е ния к б олезням. 5. Цитологические методы применяются для диагностики пока еще небольшой группы н аследственных болезней , хотя возможности их достаточно велики . Клетки от больных мож но исследовать не посредственно или после к ультивирования цитохимическими , ради оавтографичес кими и другими методами. 6. Метод сцепления генов применяется в тех случа ях , когда в родословной имеется случай заболевания и надо решить вопрос , унаследов ал ли пациент мутантный ген . Это необх одимо знать в случаях стертой картины забол евания или позднего его проявле н ия. Длительное время диагноз наследственной болезни оставался как приговор обреченности больному и его семье . Несмотря на успешную расшифровку формальной генетики мно гих наследственных заболеваний , лечение их оставал ось лишь симптоматическим . Впервые С . Н . Давиденков еще в 30-х годах указал на ошибочность точки зрения о неизлечимости наследственных болезней . Он ис хо дит из признания роли факторов внешней среды в проявлении нас ледственной патолог ии . Однако отсутст в ие сведений о патогене тических механизмах развития заболев аний в тот период ограни чивало возможност и разработки методов , и все попытки , не смотря на правильные теоретические установки , оставались длительное время эмпирическими . В настоящее время благ о даря усп ехам гене тики в целом (всех ее раздело в ) и существенному прогрессу теоретической и клинической медицины можно утверждать , ч то уже многие наследственные болезни успеш но лечатся . Общие подходы к лечению нас ледственных болезней остаются теми же , ч то и подхо ды к лечению б олезней другого происхождения . Тут можно в ыде лить три подхода : симптоматическое , патогени ческое , этиологи ческое. Симптоматическое лечение применяют при всех наследствен ных болезнях , даже и там , где имеются методы патогени ческой терапии . Для мно гих форм патологии симптоматическое лечение является единственным. Лекарственная симптоматическая терапия - наиболее часто используемый прием , разнообразный в зависимости от фо рм нас ледственных болезней : применение анальгин а при наследственных формах мигрени , специфических транквилизаторов при психических заболеваниях , пилокарпина при глаукоме , специаль ных мазей при кожных болезнях и т . д . Успехи этого раздела терапии связаны с прогрессом фармакологии , обеспечивающей вс е б о лее широкий вы бор лекарст в . О другой стороны , расшифровка патогенеза каждой болезни позволяет понять причину возникновения симптомов , а на этой осн ове лекарственная коррекция симптомов становит ся более тонкой . В качестве примера мож но привести симптомат и ческое ле чен ие муковисцидоза. Когда было выяснено , что при муков исцидоэе образуется очень густая слизь в протоках эндокринных желез бронхов , то для облегчения состояния таким больным ста ли назначать вещест ва , разжижающие слизь ( муколитические веще ства ). Хирургическое симптоматическое лечение занимает сущест венн ое место в лечении наследственной патологи и , особенно вы ражающейся в виде врожденных пороков развития или системных поражений скелета . Так , например , переливание крови при талассем иях , пластические операции при незаращении верхней губы , удаление катаракты - все это примеры симптоматического л ечения. В общей форме виды хирургической помощи больным с нас ледственной патологией могут быть трех видов : удаление (опухо ли и др. ); коррек ция ( незаращение верхней губы , врожде нные по роки сердца и др. ); трансплантация ( комбинированная иммунная недостаточность и др .). В некоторых случаях хирургическая помощь выходит за рамки симптоматического лечения , приближаясь по своему характеру к пат огенетичес кому. Многие вид ы физических методов лечения (теплолечение , разные виды электротерапии и др. ) применяются п ри наследствен ных заболеваниях нервной системы , наследственных болезнях об мена веществ , з аболеваниях скелета . К симптоматическому ле че нию можно отнести и рентгенорадиоло гическое облучение при наследственно обусловле нных опухолях до и после хирургического вмешательства. Возможности симптоматического лечения для многих болезней еще далеко не исчерпа ны , особенно в области лекарственн ой , дие тической и хирургической помощи. Лечение многих болезней по принципу вмешательства в пато генез болезней всегда эффективнее си мптоматического . Однако следует понимать , что ни один из существующих ныне методов не устраняет причину заболевания , так как не восстанавливает структуру поврежд енных генов . Действие каждого из них п родол жается сравнительно короткое время , поэто му лечение должно быть непрерывным . Кроме того , приходиться признать ограничен ность возможностей современной медицин ы : ещ е многие наследст венные болезни не поддаю тся эффективному купированию . Особые надежды в связи с этим возлагают на использ ование методов ген ной инженерии для введен ия нормальных , неизмененных генов в клетки больного человека . Таким путем можн о будет добиться кардинального и злечения данного больного , но , однако это дело будущего. В настоящее время существуют следующие основные направле ния терапии наследственных болезней. 1. Полное или частичное устранение из пищи субс трата или предшественн ика субстрата бл окированной метаболической реак ции . Этот прием используется в случаях , когда избыточное на копление субстрата оказывает токсичное действие на организм . Иногда (особенно когд а субстрат не является жизненнонеобходимым и может синтези р оваться в д остаточном количестве обходными путями ) такая диетотерапия оказывает очень хороший эффект . Ти пичный пример - галактоземия . Несколько сложнее дело обстоит при фенилкетонурии . Фенилаланин - незамен имая аминокислота , поэтому ее нельзя полнос т ью исключать из пищи , а надо индиви дуально подбирать для больного минимальн о необходимую дозу фенилаланина. 2. Восполн ение кофакторов извне с целью повышения актив ности фермента . Чаще всего речь иде т о витаминах . Дополнитель ное их введение больному с наследственной патологией дает по ложительный эффект , когда мутация нарушает способность фермен та соединяться с активированной формой витамина при витами нчувствительных наследственных авитаминозах. 3. Нейтрал изация и устранение экскреции токсических пр о дуктов , накапливающихся в случае бл окирования их дальнейшего метаболизма . К ч ислу таких продуктов относится , например , ме дь при болезни Вильсона-Коновалова . Для ней трализации меди боль ному вводят пеницилламин. 4. Искусст венное введение в организм б ольного продукта блокированной у него реакции . Например , прием цитидиловой кислоты при ор отоацидурии (заболевание , при котором страдает синтез пиримидинов ) устраняет явления мега лобластической ане мии. 5. Воздейс твие на "испорченные " молекулы . Это т метод при меняется для лечения серповидно-кле точной анемии и направлен на уменьшение вероятности образования кристаллов гемоглобина 3. Ацетилсали циловая кислота усиливает ацетилирование H b S и таким путем снижает его гидрофобность , обусловл ивающую а грегацию этого белка. 6. Введени е отсутствующего гормона или фермента . Перв она чально этот метод был разработан и до сих пор успешно применя ется для ле чения сахарного диабета введением в органи зм боль ного инсулина . Позднее для подобных целей стали приме нять дру гие гор моны . Использование заместительной ферментотерапии , од нако , несмотря на всю ее привлекате льность , наталкивается на ряд трудностей : 1) далеко не во всех случаях имеется способ д оставить фермент в нужные клетки и одн овременно защитить е го от деградации ; 2) если синтез собственного фермента полностью по давлен , экзогенный фермент при длительном в едении инактивируется иммунной системой больно го ; 3) по лучение и очистка дос таточного количества ферментов зачастую само по себе является слож ной задачей. 7. Блокиро вание патологической активности ферментов с по мощью специфических ингибиторов или конку рентное торможение аналогами субстратов данног о фермента . Этот метод лечения при меняется при избыточной активации систем свертыва ния крови , фибринолиза , а также при освобождении из разрушенных клеток лизосома льных ферментов. Сопоставление молекулярных механизмов , пора жаемых при наследственных заболеваниях , с используемыми для их лечения терапевтическими методами показывает , что е ще далеко не все основные симптомы генетически обусловле нных болезней человека в настоящее время могут быть устранены . Можно надеяться , ч то дальнейшее изучение молекулярных процессов , лежащих в основе наследственных заболеван ий , в будущем приведет к значит ельному расширению арсенала методов лечения. Несмотря на успехи симптоматического и патогенетического лечения наследственных болезней , вопрос о возможности их этио логического лечения не снимается . И чем больше будет прогрес с теоретической биологии , тем чаще б удет подниматься вопрос о радикальном , т . е . этиологическом , лечении наследственных бо лезней. Этиологическое лечение любых наследственных болезней яв ляется наиболее оптимальным , поскольку оно устраняет первопри чину заболевания и полнос тью излечивает его . Однако устранение причины наследственного заболевания означает такое серьезное "маневрирование " с генетиче ской информацией в живом организме человек а , как "включение " нормального гена (или подсадку его ), "выключение " мутантного гена, обратная мутация патологического аллеля . Эти задачи достаточно трудны даже для манипулирования с прокариотами . К тому же , чтобы провести этиологическое лече ние какого-либо наследственного заболевания , надо изменить структуру ДНК не в одной к летке , а во всех функционирующих клетках ( и только функционирующих ! ). Прежде всего , для этого нужно знать , какое изменени е в ДНК произошло при мутации , т.е . наследственная болезнь должна быть записана в химических фор мулах . Сложности этой з адачи очевидны, хотя методы для их ре шения уже имеются в настоящее время. Принципиальная схема для этиологического лечения нас ледственных заболеваний как б ы составлена . Например , при нас ледственных болезнях , сопровождающихся отсутствием активности фермента (аль бинизм , фенилкетонурия ) , необходимо синтези ровать данный ген и ввести его в к летки функционирующего органа . Вы бор способов синтеза гена и его доставки в со ответствующие клетки широкий , и они будут пополняться с прогрессом медицины и б иологии . Вместе с тем необходимо отме тить важность соблюде ния большой осторожности при применении методов (именно при пр именении , а не при разработке ? ) генетической инженерии для лечения наследственных болезней , даже если будут сделаны реши тельные прорывы в синте зе соответствующих гено в и способах их доставки в клетки-мишен и . Генетика человека еще не располагает достаточными сведениями обо всех особенност ях функционирования генетического аппарата чел овека . Пока еще неизвестно , как он буде т работать после вве д ения допо лнительной генетической ин формации . Есть еще и другие нерешенные вопросы , которые не позволяют предполагать " быстрое применение методов этиологического лечения наследственных болезней. Профилактика на следственной патологии в целом , несомне н но , является важнейшим разделом современной медицины и органи зации здравоохранения . Речь при этом идет не просто о предотв ращении , как правило , тяжелого заболевания у конкретного инди вида , но и во всех его последующих поколениях . Именно из-за этой особенности наследственной пато логии , сохраняющейся из поколения в поколе ние , в прошлом уже не раз предлагались мето ды профилактики , имеющие в своей основе евгенические подходы в одних случаях бол ее гуманные , в других - менее . Только прог ресс ме дицинс кой генетики принципиально изменил подходы к про филактике наследственной патол огии ; пройден путь от предложе ний стерилиз ации супругов или категорических рекомендаций воздержания от деторождения до пренатальн ой диагностики , про филактического лече н ия (лечение здоровых носителей патолог и ческих генов , предупреждающее развитие болезни ) и индивидуаль но адаптивной среды для носителей патологических генов. Наследственные болезни обмена . Одним из проявлений беспреце дентного прорыва в накоплении медико -ге нетической информации во второй половине XX в . явилось открытие большого числа новых наследствен ных болезней обмена (НБО ) с примерной с коростью 100 новых единиц в 10 лет . Скорость их открытия , выраженная генетическая гетерогенность , клинич еский полиморф изм , низкая частота больш инства из них чрезвычайно затрудняют утили зацию этой информации клиницистами в их диагностической практике , клинические проявления НБО столь многообразны , что нет такой медицинской специализации , которая бы не имела дела со своим с пецифи ческим спектром НБО . Между тем в отечес твенной медицине не имеется на сегодняшний день современного руководства по этому обширному классу заболеваний , НБО являются не только заболеваниями (преимущественно оче нь тяжелыми ), требующими решения всего ко м плекса медицинских проблем – диагностики , лечения , профилактики . Они являют ся также уникальными биологическими моделями естественных ошибок метаболизма , которые явл яются бесценным инструментом познания сложнейшего метаболизма человека в норме . Именно на эт их моделях в последние десятилетия была уяснена роль - как физиологическая , так и патологическая - огромного числа метаболитов , установлена множественная связь метаболических путей друг с другом , расшифрованы или уточнены многие метаболические пути . Согла сно современным концепциям м едицинской генетики к наследственным болезням обмена веществ человека (синоним - "молекулярные болезни ") относят обширный класс моногенно наследующихся заболеваний , обусловленных мутациям и структурных генов , под контролем к оторых осуществляется синтез белков , вы полняющих различные функции : структурные , трансп ортные , ферментного катализа , иммунной защиты . Исходя из того , что к 1988 году было известно около 4500 моногенных болезней человек а (каталог Маккьюсика ), а первичный б и охимический дефект для первой НБО (метгемоглобинемия ) был расшифрован тольк о в 1946 года и в 1952 году - для второй (недостаточность г люкозо -6-фосфатазы при болезни Гирке ) очевид но , что исследование НБО является бурно развивающейся ветвью современной медиц ин ской генетики . На организменном уровне иссл едований НБО объектом изучения является кл инико-биохимический фенотип больного , на клеточн ом – мутантные белки , на молекулярном – мутантные гены. Исследования эволюции и полиморфизма на молекулярном уровне в те чение последних 20 лет по казали , что мутации в популяциях могут накапливаться , если их селективные недостатки невелики , по сравнению с частотой мутаци и . На частоту и спектр мутантных аллелей по каждому гену в популяциях оказывают влияние с ледующие фактор ы : частота мутаций , естес твенный отбор , генный дрейф , миграции . По первому из этих факторов межпопуляционных различий не выявлено и трудно предполож ить их существование . Что же касается т рех остальных факторов , то их влияние н а генофонд разных популяций к р айне неравномерно . Существование географических , языковых , родовых , национальных и других барьеров способствовало подразделенности населения земного шара и формированию региональных особенностей груза наследственной патологии , сказавшихся на частоте и сп е ктре НБО . Для тех НБО . чья расп ространенность оценена с помощью достаточно достоверных методов , показано , что НБО характеризуются выраженной неравномерностью их этнического распространения , что проявляется и на генном и на аллельном уровне. Следует подчеркнуть , что в настоящее время распространенность большинства НБО либо не оценена , либо оценена приблизительн о . Это объясняется рядом причин : свойствами НБО . затрудняющими их клиническую диагност ику , отсутствием или дороговизной методических п одходов и организационными тру дностями , Разработан ряд организационно-методически х подходов к оценке распространенности НБО , которые могут быть подразделены на ко свенные и прямые. Точные оценки распространенности НБО (п рямые ) были получены с помощь ю масс ового скрининга , массовый скрининг новорожденны х позволил точно определить частоту фенилк етонурии , адреногенитального синдрома (21-гидроксилазн ой недостаточности ), галактоземии . ряда аминоацид опатий и др . в большом числе регионов мира преимущественн о с европеои дным населением (исключение составляет Япония ). Другим подходом к оценке-распространенности НБО являются программы проспективного скрининг а (разновидность массового ) на выявление био химическими методами гетерозиготных носителей некоторых некура б ельных летальных или сублетальных НБО . распространенных с вы сокой частотой в ряде популяций . Таким образом была оценена частота болезни Тея-Са кса у евреев-ашкенази во многих странах мира и ряда гемоглобинопатий в странах средиземноморского региона и выход цев из них в Англии и США . В р яде стран образцы капиллярной крови новоро жденных , полученные для массового скрининга , использовались для оценки частот НБО , на которые массовый скрининг не учрежден . Сопоставление частот между популяциями , межд у регио н ами одной популяции и между популяциями одной расы выявило большую разницу в распределении частот мут антных генов . Своеобразие генетико-автоматических процессов и особенности исторического развит ия отдельных популяций , по-видимому , объясняют это интерес н ое явление . В ли тературе были сделаны попытки объяснить по нижающийся градиент частот фенилкетонурии в странах Сев . Европы - от Ирландии до Финляндии - кельтским происхождением мутантного аллеля и связать его распространение с набегами викингов. Летальные г ены Известны случаи , когда один ген может оказывать влияние на нескол ько признаков , в том числе на жизнеспос обность . У человека и других млекопи тающих определенный рецессивный ген вызывает обр азование внутренних спаек легких , что приво дит к смерти при рож дении . Другим примером служит ген , который влияет на формирование хряща и вызывает врожденные уродства , ведущие к смерти плода или новорожденного . У кур , гомозиготных по ал лелю , вызывающему «курчавость» перьев , неполное развитие перьев влечет за собой нес колько фенотипических эффек тов . У таки х кур теплоизоляция недостаточна , и они страдают от охлаждения . Для компенсации потери тепла у них появляется ряд стру ктурных и физиологических адаптаций , но эти адаптации малоэффектны и среди таких кур высока смертн о сть . Воздействие летального гена ясно видно на примере наследования окраски шерсти у мышей . У диких мышей шер сть обычно серая , типа агути ; но у некоторых мышей шерсть желтая . При скрещи в аниях между желтыми мышами в потомстве по лучаются как желтые мыши, так и агути в отноше нии 2:1. Единственное возможно е объяснение таких результатов состоит в том , что желтая окраска шерсти доминируе т над агути и что все желтые мыши гетерозиготны . Атипичное менделевское от ношени е объясняется гибелью гомозиг отных жел тых мышей до рождения . При вскрытии беременных желтых мышей , скрещенных с желтыми же мышами , в их матках были обнаружены мертвые желтые мышата . Если же скрещивались желт ые мыши и агути , то в матках берем енных самок не оказывалось мертвых желтых мышат , поскол ь ку при таком скрещивании не может быть потомства , гом озиготного по гену желтой шерсти . Медико-генетическое консультирование. Наиболее распространенным и эффективным подходом к профи лактике наследстве нных болезней является медико-генетическая конс ультац ия . С точки зрения организации здравоохранения медико-генети ческое консультирование - один из видов специализированной ме дицинской пом ощи . Суть консультирования заключается в сл едую щем : 1) определение прогноза рождения ребенка с наследственной болезнью ; 2 ) объяснение в ероятности этого события консультиру ющимся ; 3) помощь семье в принятии решения. При большой вероятности рождения боль ного ребенка пра вильными с профилактической точки зрения могут быть две реко мендаци и : либо воздержание от деторожде ния , либо пренатальная диагностика , если она возможна при данной нозологической фор ме. Первый кабинет по медико-генетическому консультированию был организован в 1941 году Дж . Нилом в Мичиганском университе те (США ). Бол ьше того , еще в конце 50-х го дов крупнейший со ветский генетик и невропато лог С . К Давиденков организовал ме дико-гене тическую консультацию при Институте нервно-псих иатри ческой профилактики в Москве . В насто ящее время во всем мире насчитывается около тысячи генетических консульта ц ий , в России их 80. Основная причина , которая заставляет лю дей обращаться к врачу-генетику, - это желание узнать прогноз эдоровь я будущего потомства относител ьно наследственной патологии . Как правило , в консультацию обращаются семьи , где имеет ся р ебенок с наследственным или в рожденным заболеванием (ретроспективное консультиро вание ) или его появление предполагается (пр оспективное консультирование ) в связи с нал ичием наследственных за болеваний у родственник ов , кровнородственным браком , возраст о м родителей (старше 35-40 лет ), облучением и по другим причинам. Эффективность консультации как врачебного заключения за ви сит в основном от трех факторов : точнос ти диагноза , точности расчета генетического риска и уровня понимания генетического заключен ия консультирующимися . По существу это три этапа кон сультирования. Первый эт ап консультирования всегда нач инается с уточне ния диагноза наследственного заболевания . Точный диагноз явля ется необ ходимой предпосылкой любой консультации . Он зависит от тщ ательности клинического и генеалогического исследования , от знания новейших данных по наследственной патологии , от про ведения специальных исследований ( цитогенических , биохими ческих , электрофизиологических , сцепления генов и т.д. ). Генеалогическо е и сследование является одним из основных методов в практике медико-генетического консультирования . Все исслед ования обязательно подтверждаются документацией . Инфор мацию получают не меньше чем от трех поколений родственников по восходящей и боковой лин ии , причем данные должны быть полу чены обо всех членах семьи , включая и рано умерших. В ходе генеалогического исследования может возникнуть не обходимость направления объекта или его родственников на до полнительное клиническое обследование с целью уто чнения ди аг ноза. Необходимость постоянного знакомства с новой литературой по наследственной патологи и и генетике продиктована диагности ческими потребностями ( ежегодно открываются по несколько соте н новых генетических вариаций , в том чи сле аномалий ) и пр офилак тическими с целью выбора наиболее современных методов пренатальной диагностики или лечения. Цитогенетическ ое исследование применяется не менее чем в половине консультируемых случаях . Это связано с оценкой прогноза потомства при установленном ди агнозе хромосомного заболе вания и с уточнением диагноза в неясных случаях при врожденн ых пороках развития. Биохимические , иммунологические и другие клинические методы не являются специфически ми для генетической консульта ции , но приме няются так же широк о , как и пр и диагностике не наследственных заболеваний. Второй эт ап консультирования - определение прогноза по томства . Генетический риск определя ется двумя способами : 1) пу тем теоретических расчетов , основанных на генетических зако номерностях с ис пользованием методов генетического анализа и вариационной статистики ; 2) с помощью эмпирических данных для мультифакториальных и хромосомных болезней , а также для за бо леваний с неясным механизмом генетической детерминации . В не которых случаях оба п ринципа комбинируются , т . е . в эмпир и ческие данные вносятся теоретические поправки . Сущность гене тического прогноза состоит в оценке вероятности появления наследственной патологии у будущих или уже родившихс я детей . Консультирование по прогноз у потомства , как указывалось выше , быва ет двух видов : проспективное и ретроспектив ное. Проспективное консультирование - это наиболее эффективный вид п рофилактики наследственных болезней , когда риск рождения больного ребенка определяется ещ е до наступлени я беременности или в ранние ее сроки . Наиболее часто таки е консультации про водятся в следующих случ аях : при наличии кровного родства суп ругов ; когда по линии мужа или жены име ли место случаи наследственной патологии ; п ри воздействии вредных средовых ф акторов на кого-либо из супругов не задолго до наступления беременности или в первые недели ее (лечебное или диагнос тическое облучение , тяжелые инфекции и ДР .) ретроспективное консультирование - это консультирование после рождения больного ре бенка в семье относительно здоровья будущих детей . Это наиболее частые причины обращения в консультации. Методически определение прогноза потомства при заболева ниях с разным типом насл едования различается . Если для моно генных ( менделирующих ) болезней теоретические основы оценки генетического риска достаточно четко разрабо таны , то для полигенных заболеваний , а тем более мультифакториальных , консуль тирование часто основано на чистом эмпиризме , отра жающем не достаточную генетическую изученность данно й патологии. При мендел ируюших заболеваниях задача в основном сво дится к лабораторной идентификации или вер оятностной оценке у консультирующихся определ енного дискретного генотипа , лежащего в осн ове заболевания. При неменделируюших заболеваниях в нас тоя щее время невоз можно выделение спец ифических и дискретных патологических ге нотипо в , обусловливающих развитие заболевания , посколь ку в его формировании может участвовать множество генетических и средовых факторов , неспецифических по своим эффектам , т . е. один и тот же эффект (бол езнь ) может быть вызван разными генами и /или факторами внешней среды . Это и создает многочисленные труд ности при генети ческом анализе неменделируюших признаков и бо лезней. Третий этап консультирования является заключительным . П осле постановки диагноза у объекта , обследования родственни ков , решения генетической задачи по определению генетического риска врач-генетик объясняет семье в доступной форме смысл ге нетического риска или сущность пренатальной диагностики и по могает ей в принятии решения. Принято счи тать специфический генетический риск до 5% низким , до 10% - повышен ным в легкой степени , до 20% - средним и выше 20% - высоким . Можно пренебречь риском , не выходящим за пределы повышенного в легкой степени , и не считать его пр оти вопоказанием к дальнейшему деторождению . Лишь генетически й риск средней степени расценивается как противопоказание к за чатию или как пока зание к прерыванию уже имеющейся беремен но сти , если семья не хочет подвергаться р иску. С социальной точки зрения целью генетического консульти рования в целом яв ляется уменьшение частоты патологических ге нов в популяциях человека , а целью конкрет ной консультации - помощь семье в решении вопроса о возможности деторождения . При широком внедрении генетического консуль тирования м ожет быть достигнуто некоторое уменьшение частоты наследственных болез ней , а также с мертности , особенно детской . Однако уменьшение частоты тяжелых доминантных заболеваний в популяциях в резуль тате медико-генетического консультирования не буде т сущес твенным , потому что 80-90% из них составляют новые мутации. Эффективность медико-генетического консультиров ания зависит от степени понимания консуль тирующихся той информации , которую они полу чили . Она зависит также от характера ю риди ческих з аконов в стране , относящих ся к прерыванию беремен ности , социальному обеспечению больных и т . д. Генетический монит оринг. Загрязнение природной среды вр едными отходами производства , продуктами неполн ого сгорания , ядохимикатами и другими мутаг енами , п овышение фона ионизирующей ради ации , вызываемое испытаниями атомного оружия , бесконтрольным использованием химических и радиоактивных веществ в энергетике , промышленно сти , сельском хозяйстве – все это веде т к значительному увеличению генетических нарушени й. Генетический груз , подразумевающий собой эти генетические нарушения , подрывающие на следственное здоровье населения , растет . Так в СССР с восьмидесятого года рождалось 200 000 детей с серьезными генетическими дефект ами и около 30 000 мертвых . Около 25% б ерем енностей не донашивается по генетическим п ричинам . На данный момент у 10% всего насе ления существует нарушение психики . Увеличивает ся также число онкологических заболеваний . И при этом , в большинстве случаев , боле зни связаны с загрязнением окружающей с реды . По данным ВОЗ 80% болезней вызвано состоянием экологического напряжения . Поэтому проблемы генетики , экологии и адаптации человека становятся особенно острыми. Наиболее целесообразным на данный мом ент для решения проблем экологии человека является ис пользование мониторинга ок ружающей среды и социально-трудовой потенциал людей . Цель мониторинга заключается в вы явлении физического , химического , биологического загрязнения окружающей среды . Мониторинг окр ужающей среды проводится на основе оценки структур здоровья населения в различных территориально-производственных комплексах . При этом нельзя считать полученные стат истические данные абсолютно точными , так ка к они могут констатировать лишь рост з аболеваний . Мешает также и отсутствие четки х критериев здоро в ья и эффекти вных средств его оценки . Несомненно , монитор инг окружающей среды , а также другие ме тоды решения экологических проблем так или иначе затрагивают генетику . А между те м , генетическое загрязнение нашей планеты о паснее всех других . Становится необх о димым прогнозирование изменений роста заболеваний . Поэтому особое значение имеет генетический мониторинг , позволяющий проводить контроль за мутационным процессом у челове ка , выявлять и предотвращать всю возможност ь генетической опасности , связанную с еще н еобнаруженными мутагенами. На данный момент , однако , исследования мутаций трудно осуществимы. Возникшие т рудности исследования мутаций прежде всего связаны с проблемой обнаружения их в организме человека . Так , например , дело об стоит с регистрацией рецессив ной анома лии , так как такой мутантный ген проявл яется в организме в гомозиготном состоянии , для достижения которого требуется некотор ое время . Значительно проще дело обстоит с регистрацией доминантных генных и хро мосомных мутаций , особенно , если их появле н ие в фенотипе легко обнаружим о. Благодаря биоэкологическому мониторингу ч ерез типизацию климатогеографических и произво дственных районов по структурам здоровья , (т о есть по соотношениям между группами с различными уровнями здоровья ) возможно бо лее эффекти вное улучшение условий окру жающей среды , а также повышение уровня здоровья населения . Хотя остается большое к оличество проблем . Так , например , показатели рождаемости , заболеваемости и смертности доволь но инертно «откликаются» на изменение окру жающей среды, и выявляются лишь после дствия экологического неблагополучия , что не дает возможности оперативного управления эко логической ситуацией. Еще не разработан ряд необходимых экономических механизмов для стимулирования мероприятий по охране окружающей среды . Хо тя генетический мониторинг – дело сложное , он просто необходим для решения экологических проблем человека , а также уменьшения роста заболеваний , в том числ е наследственных. Заключение. Генетика - сравнительно молодая наука . Но перед ней стоят очень серье зные для человека проблемы . Так генетика очень важна для решения многих медицинс ких вопросов , связанных прежде всего с различными наследственными болезнями нервной с истемы (эпилеп сия , шизофрения ), эндокринной систе мы (кретинизм ), крови (гемофилия , не к оторые анемии ), а также существованием целого ряда тя желых дефектов в строе нии человека : короткопалость , мышечная ат рофия и другие . С помощью новейших цитологических методов , цитогенетических в частности , производят шир окие исследования гене тических пр ичин различного рода заболеваний , благодаря чему су ществует новый раздел медицины - медицинская цитогенетика. Разделы генетики , связанные с изучением действия мутагенов на клетку (такие ка к радиационная генетика ), имеют прямое отно шение к профилактиче ской медицине. Особую роль генетика стала играть в фармацевтической про мышленности с развитием генетики микроорганизмов и генной инже нер ии . Несомненно , многое остается неизученным , например , процесс возникновения мутаций или причины появления злокаче ственных опу хо лей . Именно своей важностью для решения многих проблем человека вызвана острая необходимость в дальнейшем развитии генетика . Тем более что каждый человек ответствен ен за наследственное благополучие своих де тей , при этом важным фактором яв л яется его био логическое образование , т ак как знания в области аномалии , физи ологии , генетики предостерегут человека от совершения ошибок. И спользованная литература. 1. А.О . Рувинский «Наследственная изменчивость человека» 2. Ю.Я . Керкис «Л ечение и пре дупреждение некторых насле дственных болезней человека» 3. Д.К . Беляяв «О бщая биология» 4. Н . Грин , У . Стаут «Биология» 5. С . Котов «Мед ицинская генетика» 6. М.Д . Франк-Каменецк ий «Самая главная молекула»
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- О, Господи! Что это у вас такое на шее?
- А, это Алешка. Сынок наш. Ему 24 скоро.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, контрольная по медицине и здоровью "Генетика и проблемы человека", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru