Генетика і проблеми человека

Екзаменаційний реферат по биологии.

«Генетика і проблеми человека».

учня 11"А" класса.

Кіровського фізико-математичного лицея.

Пономарёва Андрея.

Кіров, 2000.

План.

o Запровадження 3 o Основні етапи розвитку генетики 3 o Нуклеїнові кислоти 8 o Генетичний код 9 o Біосинтез білків 10 o Хромосомний комплекс 10 o Статеві хромосоми людини 11 o Властивості людського геному: мутабельность 11 o Властивості людського геному: мінливість 14 o Дискретна мінливість 14 o Безперервна мінливість 15 o Вплив середовища 15 o Джерела мінливості 16 o Спадкові хвороби 17 o Спадкові хвороби обміну 28 o Летальні гени 30 o Медико-генетичне консультування 31 o Генетичний моніторинг 34 o Укладання 35 o Використана література 37.

Генетика є ще однією з основних, найбільш захоплюючих разом із тим складних дисциплін сучасного природознавства. Місце генетики серед біології і особливий інтерес до неї визначаються тим, що вона вивчає основні властивості організмів, саме спадковість і изменчивость.

Через війну численних — блискучих за задумом і найтонших у виконанні - експериментів у сфері молекулярної генетики сучасна біологія збагатилася двома фундаментальними відкриттями, у яких знайшли широке свій відбиток у генетиці людини, а частково і будуть виконані на клітинах людини. Це свідчить нерозривний зв’язок успіхів генетики людини з успіхами сучасної біології, дедалі більше і більшає пов’язані з генетикой.

Перше — це можливість працювати з ізольованими генами. Вона отримана завдяки виділенню гена в чистому вигляді й синтезу його. Значення цього відкриття важко переоцінити. Важливо підкреслити, що з синтезу гена застосовують різні методи, тобто. вже є вибір, коли йдеться про такому складному механізмі як человек.

Друге досягнення — цей доказ включення чужорідної інформацією геном, і навіть функціонування їх у клітинах вищих тварин і розсудливу людину. Матеріали цього відкриття накопичувалися із різних експериментальних підходів. Насамперед, це численні дослідження, у області вирусо-генетической теорії виникнення злоякісних пухлин, включаючи виявлення синтезу ДНК на РНК-матрице. З іншого боку, стимульовані ідеєю генетичної інженерії досліди з профаговой трансдукцией підтвердили можливість функціонування генів простих організмів у клітинах ссавців, включаючи клітини человека.

Без перебільшення можна сказати, що, поруч із молекулярної генетикою, генетика людини належить до найбільш прогресуючим розділах генетики загалом. Її дослідження простираються від біохімічного до популяционного, із включенням клітинного і организменного уровней.

Але розглянемо окремо історію розвитку генетики.

Основные етапи розвитку генетики.

Витоки генетики, як і усілякої науки, слід шукати на практиці. Генетика виникла в з розведенням свійських тварин і обробленням рослин, ні з розвитком медицини. З часу, коли людина стала застосовувати схрещування тварин і звинувачують рослин, він зіштовхнувся з тим, що властивості та ознаки потомства залежить від властивостей обраних для схрещування батьківських особин. Добираючи і схрещуючи кращих нащадків, людина з покоління до покоління створював родинні групи — лінії, та був породи і сорти із наступними характерними їм спадковими свойствами.

Хоча ці спостереження та зіставлення ще могли стати базою для формування науки, проте бурхливий розвиток тваринництва і племінного справи, і навіть рослинництва і насінництва у другій половині ХІХ століття породило підвищений інтерес до аналізу явища наследственности.

Розвитку науки про спадковість і мінливості надто сприяло вчення Ч. Дарвіна про походження видів, яке не вніс у біологію історичний метод дослідження еволюції організмів. Сам Дарвін доклав чимало докладає зусиль до вивчення спадкоємності та мінливості. Він зібрав дуже багато фактів, зробив основі низку правильних висновків, однак їй зірвалася встановити закономірності спадковості. Його сучасники, звані гибридизаторы, скрещивавшие різні форми і що шукали ступінь подібності та відмінності між батьками та нащадками, теж змогли побачити загальні закономірності наследования.

Ще однією умовою, сприяло становленням генетики як науки, з’явилися досягнення у вивченні будівлі та поведінки соматичних і статевих клітин. Ще 70-ті роки минулого століття поруч исследователей-цитологов (Чистяковом в 1972 р., Страсбургером в 1875 р.) було відкрито непряме розподіл соматичної клітини, що його кариокинезом (Шлейхером в 1878 р.) чи митозом (Флеммингом в 1882 р.). Постійні елементи ядра клітини в 1888 р. на пропозицію Вальдейра дістали назву «хромосоми». У ті самі роки Флемминг розбив весь цикл розподілу клітини чотирма головні фази: профаза, метафаза, анафаза і телофаза.

Поруч із вивченням мітозу соматичної клітини йшло дослідження розвитку статевих клітин та механізму запліднення в тварин і звинувачують рослин. Про. Гертвиг в 1876 р. вперше у иглокожих встановлює злиття ядра сперматозоїда з ядром яйцеклітини. М.М. Горожанкін в 1880 р. та О. Страсбургер в 1884 р. встановлює той самий для рослин: перший — для голонасінних, другий — для покрытосеменных.

У ті самі Ван-Бенеденом (1883 р.) та інші з’ясовується кардинальний факт, у процесі розвитку статеві клітини, на відміну соматичних, претерпивают редукцію числа хромосом рівно вдвічі, а при заплідненні - злитті жіночого і чоловічого ядра — відновлюється нормальне число хромосом, постійне кожному за виду. Тим самим показано, що з кожного виду характерно певна кількість хромосом.

Отже, перелічені умови сприяли виникненню генетики як окремої біологічної дисципліни — дисципліни зі своїми предметом і методами исследования.

Офіційним народженням генетики прийнято вважати весну 1900 р., коли три ботаніка, незалежно друг від друга, у трьох різних країнах, різними об'єктах, дійшли відкриттю деяких найважливіших закономірностей наслідування ознак в прийдешнім гібридів. Р. де Фриз (Голландія) на підставі даних з энотерой, маком, дурманом та інші рослинами повідомив «закон розщеплення гібридів»; До. Корренс (Німеччина) встановив закономірності розщеплення на кукурудзі і статтю «Закон Грегора Менделя щодо поведінки потомства у расових гібридів»; у тому року До. Чермак (Австрія) виступив у пресі зі статтею (Про штучному схрещуванні у Pisum Sativum).

Наука майже знає несподіваних відкриттів. Найбільш блискучі відкриття, створюють етапи у розвитку, майже мають своїх попередників. Згодом Осип і з відкриттям законів спадковості. Виявилося, що три ботаніка, відкрили закономірність розщеплення в прийдешнім внутривидовых гібридів, лише «переоткрыли» закономірності наслідування, відкриті ще 1865 р. Грегором Менделем і викладені їм у статті «Досліди над рослинними гібридами», що у «працях» Товариства натуралістів в Брюнне (Чехословакия).

Р. Мендель на рослинах гороху розробляв методи генетичного аналізу наслідування окремих ознак організму, що встановив два принципово важливих явления:

1. ознаки визначаються окремими спадковими чинниками, що передаються через статеві клетки;

2. окремі ознаки організмів при схрещуванні не зникають, а зберігаються в прийдешнім у тому вигляді, у якому вони були в батьківських организмов.

Для теорії еволюції цих принципів мали кардинальне значення. Вони розкрили одне з найважливіших джерел мінливості, саме механізм збереження пристосованості ознак виду у низці поколінь. Якби пристосувальні ознаки організмів, виниклі під медичним наглядом відбору, поглиналися, зникали при схрещуванні, то прогрес виду було б невозможен.

Решта розвиток генетики було з вивченням і розширенням цих принципів, і додатком їх до теорії еволюції і селекции.

З встановлених принципових положень Менделя логічно випливає низку проблем, які крок по кроку отримують своє дозвіл принаймні розвитку генетики. У 1901 р. де Фриз формулює теорію мутацій, у якій стверджується, що спадкові властивості та ознаки організмів змінюються стрибкоподібно — мутационно.

У 1903 р. датський фізіолог рослин У. Иоганнсен публікує роботу «Про успадкування в популяціях і чистих лініях», у якій експериментально встановлюється, що які стосуються одному сорту зовні подібні рослини є спадково різними — вони є популяцію. Популяція складається з спадково різних особин чи родинних груп — ліній. У тому ж дослідженні найчіткіше встановлюється, існування двох типів измен6чивости організмів: спадкової, обумовленою генами, і ненаследственной, обумовленою випадковим поєднанням чинників, діючих на прояв признаков.

На наступний етап розвитку генетики було доведено, що спадкові форми пов’язані з хромосомами. Першим фактом, яке розкриває роль хромосом в спадковості, було доказ ролі хромосом у визначенні статі у тварин і звинувачують відкриття механізму розщеплення підлогою 1:1.

З 1911 р. Т. Морган з працівниками в Колумбійському університеті США починає публікувати серію робіт, у якій формулює хромосомну теорію спадковості. Експериментально стверджуючи, що носіями генів є хромосоми, І що гени містяться у хромосомах линейно.

У 1922 р. Н.І. Вавілов формулює закон гомологічних рядів в спадкової мінливості, за яким родинні з походження види рослин та тварин мають подібні ряди спадкової мінливості. Застосовуючи цього закону, Н.І. Вавілов встановив центри походження культурних рослин, у яких зосереджена найбільша розмаїтість спадкових форм.

1925;го р. в нас у країні Г. А. Надсон і Г. С. Філіппов на грибах, а 1927 р. Р. Мёллер США на плодової мушці дрозофілі отримали доказ впливу рентгеновых променів виникнення спадкових змін. При цьому засвідчили, що швидкість виникнення мутацій збільшується більш ніж у 100 раз. Цими дослідженнями було доведено мінливість генів під впливом чинників довкілля. Доказ впливу іонізуючих випромінювань виникнення мутацій створило нового розділу генетики — радіаційної генетики, значення ще більше зросла з відкриттям атомної энергии.

У 1934 р. Т. Пайнтер на гігантських хромосомах слинних залоз двукрылых довів, що переривчастість морфологічного будівлі хромосом, що виражається в вигляді різних дисків, відповідає розташуванню генів у хромосомах, старому суто генетичними методами. Цим відкриттям було належить початок вивченню структури та функціонування гена в клетке.

У період із 40-х років і з справжні час зроблено ряд відкриття (в основному для мікроорганізмах) абсолютно нових генетичних явищ, раскрывших можливості аналізу структури гена на молекулярному рівні. У останні рік із введенням у генетику методів дослідження, запозичених із мікробіології ми підійшли до розгадки того, як гени контролюють послідовність розташування амінокислот в білкової молекуле.

Насамперед, слід зазначити у тому, що тепер повністю доведено, що носії спадковості є хромосоми, які з пучка молекул ДНК.

Провели досить прості досліди: з убитих бактерій одного штами, який володіє особливим зовнішнім ознакою, виділили чисту ДНК і перенесли на живі бактерії іншого штами, після чого розмножуються бактерії останнього придбали ознака першого штами. Такі численні досліди показують, що носієм спадковості є саме ДНК.

У 1953 р. Ф. Крік (Англія) і Дж. Уотстон (США) розшифрували будова молекули ДНК. Вони встановили, кожна молекула ДНК складається з цих двох полидезоксирибонуклеиновых ланцюжків, спірально закручених навколо загальної оси.

Нині знайдено підходи вирішення питання про організацію спадкового коду й експериментальної його розшифровці. Генетика що з біохімією і біофізикою впритул наблизилась до з’ясовуванню процесу синтезу білка у клітині і штучному синтезу білкової молекули. Цим починається зовсім нове етап розвитку лише генетики, але й біології в целом.

Розвиток генетики донині - це безупинно дедалі ширший фонт досліджень функціональної, морфологічній і біохімічної дискретності хромосом. У цій сфері зроблено багато зробили вже дуже багато, і з дня на день передові рубежі науки наближається до мети — розгадки природи гена. На цей час встановлено низку явищ, характеризуючих природу гена. По-перше, ген в хромосомі має здатність самовідтворюється (авторепродукции); по-друге, він може мутационно змінюватися; по-третє, пов’язаний із певної хімічної структури дезоксирибонуклеїнової кислоти — ДНК; по-четверте, він контролює синтез амінокислот та його послідовностей в білкової молекули. У зв’язку з останніми дослідженнями формується нове уявлення про гені як функціональної системі, а дію гена визначення ознак у цілісну систему генів — генотипе.

Раскрывающиеся перспективи синтезу живого речовини приваблюють величезна увага генетиків, біохіміків, фізиків та інших специалистов.

Нуклеїнові кислоты.

Нуклеїнові кислоти, як і білки, необхідні життя. Вони є генетичний матеріал всіх живих організмів до найпростіших вірусів. З’ясування структури ДНК відкрило нову добу в біології, оскільки дозволило зрозуміти, як живі клітини точно відтворюють себе як у них кодується інформація, необхідна для регулювання їх життєдіяльності. Нуклеїнові кислоти складаються з мономерных одиниць, званих нуклеотидами. З нуклеотидів будуються довгі молекули — полинуклеотиды. Молекула нуклеотида складається з трьох часток: пятиуглеродного цукру, азотистого основи, а фосфорної кислоти. Цукор, входить до складу нуклеотидів, є пентозу.

Розрізняють два типу нуклеїнових кислот — рибонуклеиновые (РНК) і дезоксирибонуклеиновые (ДНК). У обох типах нуклеїнових кислот містяться підстави чотирьох різних видів: дві з них ставляться до класу пуринов, інші - до класу пиримидинов. Азот, який міститься у кільцях, надає молекулам основні властивості. Пурины — це аденін (А) і гуанін (Р), а пиримидины — цитозин (Ц) і тимин (Т) чи урацил (У). У молекулах пуринов є два кільця, а молекулах пиримидинов — одне. У РНК замість тиміну міститься урацил. Тимин хімічно дуже близький до урацилу, а точніше 5- метилурацил.

Нуклеїнові кислоти є кислотами оскільки у їх молекулах міститься фосфорна кислота. У результаті поєднання цукру з повним правом утворюється нуклеозид. Поєднання приміром із виділенням молекули води. Для освіти нуклеотида потрібно ще одне реакція конденсації, внаслідок якої, між нуклеозидом і фосфорної кислотою виникає фосфоэфирная зв’язок. Різні нуклеотиди відрізняються одна від друга природою цукрів і підстав, що входять у до їхнього складу. Роль нуклеотидів в організмі не обмежується тим, що вони служать будівельними блоками нуклеїнових кислот; деякі важливі коферменти також є нуклеотиди чи їх производные.

Два нуклеотида, соединясь, Утворюють динуклеотид шляхом конденсації. У результаті якої між фосфатной групою одного нуклеотида й цукру іншого виникає фосфодиэфирный місток. При синтезі полинуклеотидов цей процес повторюється кілька раз. Фосфодиэфирные містки виникають з допомогою міцних ковалентних зв’язків, і це повідомляє всієї нуклеотидної ланцюга міцність і стабільність, що дуже важливо, позаяк у результаті зменшується ризик «поломок» ДНК, у її репликации.

РНК має дві форми: транспортну (тРНК) і рибосомную (рРНК). Вони мають досить складну структуру. Третя форма — це інформаційна, чи матрична, РНК (мРНК). Всі ці форми беруть участь у синтезі білка. МРНК — це одноцепочная молекула, що настає одній із ланцюгів ДНК у процесі транскрипції. При синтезі мРНК копіюється лише одне ланцюг молекули ДНК. Нуклеотиди, у тому числі синтезуються мРНК, приєднуються до ДНК в відповідність до правилами спарювання підстав й за участі ферменту РНК — полимеразы. Послідовність підстав в мРНК є компліментарну копію ланцюга ДНК — матрицю. Довжина її можуть бути різної, в залежність від довжини полипептидной ланцюга, що вона кодує. Більшість мРНК існує у клітині протягом короткого времени.

Рибосомная РНК кодується особливими генами, які у кількох хромосомах. Послідовність в рРНК подібна в усіх організмів. Вона міститься у цитоплазмі, де утворює разом із білковими молекулами клітинні органели, звані рибосомами. На рибосомах відбувається синтез білка. Тут «код», укладений у мРНК, транслюється в аминокислотную послідовність споруджуваної полипептидной ланцюга. Групи, утворювані рибосомами — полирибосомы (полисомы) — дають можливість одночасний синтез кількох молекул полипептидов з участю однієї молекули мРНК.

Для кожної амінокислоти є специфічна тРНК, й вони доставляють які у цитоплазмі амінокислоти до рибосомам. Таким чином, тРНК грають роль сполучних ланок між триплетным кодом, які мають мРНК і амінокислотною послідовністю в полипептидной ланцюга. Оскільки багато амінокислоти кодуються кількома триплетами, число тРНК значно близько 25 (ідентифіковано вже 60). Кожна амінокислота приєднується до одної з своїх тРНК. У результаті виходить аминоацил — тРНК, у якому енергія зв’язок між концевым нуклеотидом Проте й амінокислотою достатня у тому, щоб потім могла утворитися пептидная зв’язок з карбоксильной групою сусідньої аминокислоты.

Генетичний код.

Послідовність підстав в нуклеотидах ДНК повинна визначати аминокислотную послідовність білків. Ця залежність між підставами і амінокислотами є генетичним кодом. З допомогою чотирьох типів нуклеотидів записані параметри для синтезу білкових молекул. У код, що з трійок підстав, входить чотири різних триплета. Доказ триплетности коду представив Ф. Крік в 1961 р. Багатьом амінокислот важливе значення має сенс тільки перші літери. Один із особливостей генетичного коду у тому, що він універсальний. В усіх живих організмів є одні й самі 20 амінокислот і п’ять азотистих оснований.

Нині успіхи молекулярної біології досягли цього рівня, що було встановлюють послідовність підстав у цілих генах. Ця серйозна віха у розвитку науки, оскільки тепер можна штучно можна синтезувати цілі гени. Це знайшло використання у генної инженерии.

Биосинтез белков.

Єдині молекули, які синтезуються під прямим контролем генетичного матеріалу клітини, — це білки (окрім РНК). Бєлки може бути структурними (кератин, колаген) чи грати функціональну роль (інсулін, фібриноген і, ферменти, відповідальні регуляцію клітинного метаболізму). Саме набір які у даної клітині ферментів визначає, якого типу клітин вона ставитися. У 1961 року два французьких біохіміка Жакоб і Моно, з теоретичних міркувань, постулювали існування особливої форми РНК, яка виконує в синтезі білка роль посередника. Згодом цей посередник отримав назва мРНК.

Дані, отримані з допомогою різних методів у експериментах, показали, що синтезу РНК і двох етапів. У першому етапі (транскрипція) щодо слабкі водневі зв’язок між комплиментарными підставами полинуклеотидных ланцюгів розриваються, що зумовлює розкручуванню подвійної спіралі ДНК звільненню одиночних ланцюгів. Один із цих ланцюгів обирається як матриці для побудови компліментарною одиночній ланцюга мРНК. Молекули мРНК утворюються у результаті зв’язування друг з одним вільних рибонуклеотидов. Синтезовані молекули мРНК, які мають генетичну інформацію, виходять із ядра і направляються до рибосомам. Після того, як утворилася достатня число молекул мРНК, транскрипція припиняється і ще дві ланцюга ДНК у цьому ділянці знову з'єднуються, відновлюючи подвійну спіраль. Другий етап — це трансляція, яка відбувається на рибосомах. Кілька рибосом можуть прикріпитися до молекули мРНК, подібно бусинам на нитки, створюючи структуру, звану полисомой. Перевага такого комплексу складається у цьому, що заодно в одній молекулі мРНК стає можливим одночасний синтез кількох полипептидных ланцюгів. Щойно нова амінокислота приєдналася до зростання полипептидной ланцюга, рибосома переміщається по ниткам мРНК. Молекула тРНК залишає рибосому й повертається на цитоплазму. Наприкінці трансляції полипептидная ланцюг залишає рибосому.

Хромосомний комплекс человека.

На Землі немає двох цілком однакових людей, за винятком однояйцевих близнюків. Спричинено це різноманіття неважко зрозуміти з генетичних позиций.

Кількість хромосом в людини — 46 (23 пари). Якщо припустити, що батьки відрізняються з кожної парі хромосом лише з одному гену, те спільне кількість можливих генотипических комбінацій — 223. Насправді кількість можливих комбінацій буде набагато більше, позаяк у цьому розрахунку не враховано перехрест між гомологичными хромосомами. Отже, вже з зачаття кожна людина генетично є і неповторим.

Статеві хромосоми человека.

Гени, перебувають у статевих хромосомах, називаються зчепленими з підлогою. Явище зчеплення генів, локализированных лише у хромосомі, відомо під назвою закону Моргана. У Х-хромосомі є ділянку, для що його У-хромосоме немає гомолога. Тому в особини чоловічої статі ознаки, зумовлені генами цієї ділянки, виявляються у тому разі, якщо вони рецессивны. Ця осібна форма зчеплення дозволяє пояснити успадкування ознак, зчеплених зі статтю, наприклад колірної сліпоти, раннього облисіння і гемофілії в людини. Гемофілія — зчеплений із соціальною статтю рецессивный ознака, у якому порушується згортання крові. Ген, детерминирующий той процес, перебуває у ділянці Х-хромосомы, не що має гомолога, і представлений двома аллелями — домінантним нормальним і рецессивным мутантным.

Особи жіночої статі, гетерозиготних по рецессиву чи з домінанту, називають носієм відповідного рецессивного гена. Вони фенотипічно нормальні, але половина їх гамет несе рецессивный ген. Попри наявність в батьківському інституті нормального гена, сини матерей-носителей з імовірністю 50% будуть страждати гемофилией.

Властивості людського геному: Мутабельность.

Мерехтливість організмів одна із головних чинників еволюції. Вона є основним джерелом для відбору форм, найбільш пристосованих до умовам существования.

Мерехтливість є процесом. Зазвичай біологи ділять в спадкову і ненаследственную. До спадкової мінливості відносять такі зміни ознак і властивостей організмів, які за статевому розмноженні не зникають, зберігаються у низці поколінь. До ненаследственной мінливості - модифікаціям, чи флюктуациям, відносять зміни властивостей і ознак організму, які творяться у процесі її індивідуального розвитку під впливом чинників довкілля, сформованій специфічним чином заради кожного індивідуума, і за статевому розмноженні не сохраняются.

Спадкова мінливість є зміна генотипу, ненаследственная — зміна фенотипу организма.

Термін «мутація» вперше був запропонований Гуго де Фризом у його класичному праці «Мутационная теорія» (1901 — 1903). Мутацією він називав явище стрибкоподібного, перериваного зміни спадкового ознаки. Основні становища теорії Р. де Фриза досі вони втратили свого значення, і тому вони мають тут привести:

1) мутація виникає раптово, без будь-яких переходов;

2) нових форм цілком константны, тобто. устойчивы;

3) мутації на відміну ненаследственных змін (флуктуацій) не утворюють безперервних рядів, не групуються навколо середнього типа.

(моди). Мутації є якісними изменениями;

4) мутації йдуть у різних напрямках, є підстави як корисними, і вредными;

5) виявлення мутацій залежить кількості особин, проаналізованих щоб виявити мутаций.

6) Одні говорили і самі мутації можуть бути повторно.

Проте Р. де Фриз допустив принципову помилку, протиставивши теорію мутацій теорії природного відбору. Він неправильно вважав, що мутації можуть відразу давати нові види, пристосовані до зовнішнього середовища, без участі природного відбору. Насправді мутації є лише джерелом спадкових змін, службовців матеріалом для природного чи штучного відбору. термін «ген «було вжито для позначення спадковообумовленого ознаки Иогансеном в 1911 р. Зв’язок між геном і білком, структура визначається структурою гена уперше було сформульована як гіпотези «1 ген — 1 фермент «Бидлом і Татумом. Прямих доказів те, що мутації гена людини викликають зміна в первинної структурі білків одержані 1949 р. Полингом для дослідження спадкових гемоглобинопатий. Досліджую первинну структуру гемоглабина, виділеного з еритроцитів хворих на серпоподібною клітинною анемією Полінг показав, що рухливість аномального гемоглобіну в електричному полі (електрофорез) змінена проти нормальної. Далі їм встановлено, що це ефект пов’язані з заміною амінокислоти валина на глютамінову кислоту. З цього відкриття почалася нова ера відкриттів у людській біохімічної генетики спадкових хвороб обміну. Вони викликаються мутаціями генів, які продукують білки з аномальною структурою, що зумовлює зміни їх функций.

Більшість організмів зберігають генетичну інформацію в ДНК — лінійному полімері, що складається з 4ех різних мономерных одиниць — дезоксирибонуклеотидами, які зчеплені друг з одним в ланцюг фосфодиэфирными зв’язками. Як було доведено Вотсоном і Кріком, Типова молекула ДНК складається з 2ух плинуклеотидных ланцюгів, кожна з яких містить і від кількох тисяч за кілька мільйонів молекул. Кожен нуклеотид лише у ланцюга специфічно пов’язаний водневої зв’язком із нуклеотидом інший ланцюга. Тільки 2 типу спарювання нуклеотидів знайдено в ДНК: дезоксиаденозинмонофосфат з тимидинмонофосфатом (А-Т пара) і дезоксигуанидинмонофосфат з дезоксицитидинмонофосфатом (Г-Ц пара). Таким чином послідовність нуклеотидів ланцюжка точно визначає послідовність на другий, обидві ланцюга комплементарні одна інший. Послідовність чотирьох нуклеотидів вздовж полинуклеотидной ланцюга варіює серед ДНК неродинних організмів і є молекулярної базою їх генетичного розбіжності. Оскільки більшість спадкових характеристик стабільно передається від своїх батьків до нащадку, послідовність нуклеотидів в ДНК повинна точно копіюватись при репродукції організму. Це має місце у обох ланцюгах. Послідовність нуклеотидів і звідси генетична інформація консервується під час реплікації. Оскільки кожен нуклеотид в дочірніх ланцюгах спарений специфічно з комплиментарным нуклеотидом в батьківських чи матричних ланцюгах доти, як станеться процес полімеризації. ДНК вищих організмів регулярно упаковано до структури, звану хромосомами, які з нуклеопротеиновых елементів (нуклеосом). Хромосоми відділені від інших клітинних компонентів ядерної мембраною. Кожен із нуклеосомных елементів складається з чотирьох, іноді п’яти білкових субодиниць, званих гистонами, які утворюють стрижневу структуру, навколо якого «намотується «приблизно 140 пар нуклеотидів геномної ДНК. Структура гистонов характеризується високої консервативністю в царстві эукариотов. Двуспиральная модель ДНК визначає спосіб, шляхом якого гени може бути реплицированы передачі потомства. Процес реплікації є, але концептуально простим. Дві нитки ДНК поділяються, й кожна копіюється серією ферментів, які вставляють компліментарні підстави навпаки кожного підстави на вихідної (батьківської) ланцюга ДНК. Отже дві ідентичні подвійні спіралі утворюються з однієї - у цьому полягає процес реплікації. ДНК «робить «РНК, той процес називається транскрипцією, а РНК «робить «білок, той процес називається трансляцією. Послідовність підстави у специфічному гені ультимативно диктує послідовність амінокислот в специфічному білці це коллинеарность між молекулою ДНК і білком осягається через генетичного коду. Чотири типи підстав ДНК зібрані в Прохаськовому групи із трьох утворює триплет, кожен із яких утворює кодове слово, чи кодон, що визначає включення однієї амінокислоти до структури кодованого білка, у такий спосіб визначається включення кожної з 20-ти амінокислот, що зустрічаються в білках. 64 різних триплета існують для 20 амінокислот, який визначає властивості генетичного коду. Отже більшість амінокислот визначається більш як одним кодоном, але кожен кодон повністю специфичен.

Хоча у час питання природі гена з’ясований не остаточно, тим щонайменше неспростовно встановлений ряд загальних закономірностей мутування гена. Мутації генів виникають в усіх класів та типів тварин, вищих і нижчих рослин, багатоклітинних і одноклітинних організмів, у бактерій і вірусів. Мутационная мінливість як процес якісних стрибкоподібних змін є загальної всім органічних форм.

Свойства людського геному: Изменчивость.

Мінливістю називають всю сукупність відмінностей тому чи іншому ознакою між організмами, які належать лише до й тієї природної популяції чи виду. Вражаюче морфологічне розмаїтість особин в межах будь-якого виду привернула увагу Дарвіна і Уоллеса під час їхньої подорожей. Закономірний, передбачуваний характер передачі таких відмінностей у спадок послужив підвалинами досліджень Менделя. Дарвін встановив, що існують певні ознаки можуть повинна розвиватися у результаті відбору, тоді як Мендель пояснив механізм, який би передачу з покоління до покоління ознак, якими ведеться отбор.

Мендель описав, як спадкові чинники визначають генотип організму, що у процесі розвитку проявляється у структурних, фізіологічних і біохімічних особливостях фенотипу. Якщо фенотипическое прояв будь-якого ознаки зумовлено зрештою генами, контролюючими цей ознака, то, на ступінь розвитку певних ознак може вплив середовище. Вивчення фенотипических відмінностей у кожній великій популяції показує, що є дві форми мінливості - дискретна і безперервна. Для вивчення мінливості будь-якого ознаки, наприклад зростання людини, необхідно виміряти цей ознака із значної числа індивідуумів в досліджуваної популяції. Результати вимірів подають як гистограммы, що відбиває розподіл частот різних варіантів цієї ознаки в популяції. На рис. 4 представлені типові результати, одержувані при таких дослідженнях, і вони наочно демонструють різницю між дискретної і безупинної изменчивостью.

Дискретная изменчивость Некоторые ознаки в популяції представлені обмеженою кількістю варіантів. У таких випадках різницю між особами чітко виражені, а проміжні форми відсутні; до таких ознаками ставляться, наприклад, групи крові у людини, довжина крил у дрозофіли, меланистическая і світла форми у березової п’ядака (Biston betularia), довжина стовпчика у первоцвіту (Primula) й підлога у тварин і звинувачують рослин. Ознаки, котрим характерна дискретна мінливість, зазвичай контролюються однією або двома головними генами, які мають то, можливо чи кілька алелів, і його зовнішні умови щодо мало впливають з їхньої фенотипическую экспрессию.

Оскільки дискретна мінливість обмежена деякими чітко вираженими ознаками, її ще називають також якісної мінливістю в на відміну від кількісної, чи безупинної, изменчивости.

[pic].

А.

Б Рисунок 1. Гистограммы, відбивають розподіл частот у разі переривчастої (А) і переривчастої (Б) изменчивости.

Непрерывная изменчивость.

За багатьма ознаками в популяції спостерігається повний ряд переходів від однієї крайності в іншу без будь-яких розривів. Найяскравішими примерзлая служать такі ознаки, як маса (вагу), лінійні розміри, форма і забарвлення організму у цілому або окремих його частин. Частотне розподіл по ознакою, проявляющему безперервну мінливість, відповідає кривою нормального розподілу. Більшість членів популяції потрапляє у середню частина кривою, але в її кінцях, відповідних двох крайніх значенням даного ознаки, перебуває зразкову однакове (дуже мале) число особин. Ознаки, котрим характерна безперервна мінливість, обумовлені спільним впливом багатьох генів (полигенов) і внутрішніх чинників середовища. Кожен з цих генів у окремішності надає дуже невелика вплив на фенотип, але спільно вони створюють значний эффект.

Вплив среды.

Головний чинник, детерминирующий будь-який фенотипический ознака, — це генотип. Генотип організму визначається момент запліднення, але ступінь наступної експресії цього генетичного потенціалу до значною мірою залежить від зовнішніх чинників, які впливають на організм під час його розвитку. Приміром, використаний Менделем сорт гороху з довгою стеблом зазвичай сягав висоти 180 див. Проте цього їй необхідні були відповідні умови — висвітлення, постачання води й добра грунт. При відсутності оптимальних умов (за наявності лимитирующих чинників) ген високого стебла було повною мірою проявити свою дію. Ефект взаємодії генотипу і внутрішніх чинників середовища продемонстрував датський генетик Иогансен. У багатьох експериментів на карликовою квасолі він вибирав з кожного покоління самоопылявшихся рослин найважчі і найлегші насіння і висаджував їх задля отримання нового покоління ще. повторюючи ці експерименти протягом кілька років, то побачив, що протягом «важкої» чи «легкої» селекційної лінії насіння мало розрізнялися за середнім вазі, тоді як вагу насіння із різних ліній сильно розрізнявся. Це дозволяє вважати, що у фенотипическое прояв ознаки впливають як спадковість, і середовище. З цих результатів можна визначити безперервну фенотипическую мінливість як «кумулятивний ефект варьирующих чинників середовища, які впливають на вариабельный генотип». Крім того, цих результатів показують, що ступінь наследуемости даного ознаки визначається першу чергу генотипом. Щодо поступу таких суто людських якостей, як індивідуальність, темперамент і інтелект, то, судячи з які є даним, вони залежать як від спадкових, і від средовых чинників, які, взаємодіючи в різного рівня в різних індивідуумів, впливають на остаточне вираз ознаки. Саме це розбіжності у тих і інших чинниках створюють фенотипічні різницю між індивідуумами. Ми ще маємо даними, які твердо вказували на те, що вплив якихось з цих факторів завжди переважає, проте середовище будь-коли може вивести фенотип межі, детермінований генотипом.

Джерела изменчивости.

Необхідно чітко уявляти собі, що взаємодія між дискретної і безперервного мінливістю і середовищем уможливлює існування двох організмів з ідентичним фенотипом. Механізм реплікації ДНК при митозе настільки близький досконалості, можливості генетичної мінливості організмів з безстатевим розмноженням дуже малі. Тому будь-яка видима мінливість таким організмів майже напевно обумовлена впливами довкілля. Що ж до організмів, розмножуються статевим шляхом, то вони мають широкі змогу виникнення генетичних відмінностей. Практично необмеженими джерелами генетичної мінливості служать процеси, що відбуваються в час мейоза:

1. Реципрокный обмін генами між хроматурозвантажити гомологичных хромосом, котрі можуть відбуватися в профазе 1 мейоза. Він створить нові групи зчеплення, тобто. служить важливим джерелом генетичної рекомбінації аллелей.

2. Орієнтація пар гомологичных хромосом (бивалентов) в екваторіальній площині веретена в метафазе I мейоза визначає напрям, коли кожен член пари переміщатиметься в анафазе I. Ця орієнтація носить випадковий. Під час метафазы II пари хроматид зновутаки орієнтується випадково, і цим визначається, до якого з дві протилежні полюсів попрямує та чи інша хромосома під час анафазы II. Випадкова орієнтація і наступне незалежне розбіжність (сегрегація) хромосом дають можливість велика кількість різних хромосомних комбінацій в гаметах; число це можна зробити подсчитать.

Третій джерело мінливості при статевому розмноженні - те, що злиття чоловічих і жіночих гамет, що веде до об'єднання двох гаплоидных наборів хромосом в диплоидном ядрі зиготи, цілком випадковим чином (у разі, теоретично); будь-яка чоловіча гамета потенційно здатна злитися з кожного жіночої гаметой.

Ці три джерела генетичної мінливості і забезпечують постійну «перетасовку» генів, що лежить основу що відбуваються постійно генетичних змін. Середовище впливає все ряд які утворюються таким чином фенотипів, і з них, які найкраще пристосовані до цієї середовищі, процвітають. Це призводить до змін частот алелів і генотипів в популяції. Але ці джерела мінливості не породжують великих змін в генотипі, необхідних, відповідно до еволюційної теорії, для виникнення нових видів. Такі зміни творяться у результаті мутаций.

Спадкові хвороби (діагностика, профілактика, лечение).

Відому загальний стан про єдність внутрішнього і зовнішнього в розвитку й існування нормального і хворого організмів не втрачає значення стосовно спадковим, що передаються від своїх батьків про дітей, хворобам, хоч би як здавалися такі хвороби заздалегідь детермированным патологічними спадковими задатками. Але це положення потребує докладнішого розбору, оскільки він менш однозначно стосовно різним формам спадкових хвороб Паркінсона й до того ж час застосовно певною мірою дамі до таких формам патології, що здаються зумовлені лише хвороботворними чинниками зовнішньої середовища. Спадкоємність і середовище виявляються этиологическими чинниками чи грають роль патогенезі будь-якого захворювання людини, але частка їх участі за будь-якої хвороби своя, причому, чим більша частка одного чинника, тим менше іншого. Усі форми патології з цим погляду можна розділити на чотири групи, між якими немає різких кордонів. Першу групу становлять власне спадкові хвороби, які мають этиологическую роль грає патологічний ген, роль середовища залежить від модифікації лише проявів захворювання. У цю групу входять моногенно зумовлені хвороби (такі як, наприклад, фенілкетонурія, гемофілія), і навіть хромосомні болезни.

Друга ж група — це теж спадкові хвороби, зумовлені патологічної мутацією, проте до їх прояви необхідно специфічне вплив середовища. У окремих випадках таке «виявляючи «дію середовища дуже наочно, і зі зникненням дії средового чинника клінічні прояви їх стають менш вираженими. Такі прояви недостатності гемоглобіну HbS в його гетерозиготних носіїв при зниженому парциальном тиску кисню. За інших випадках (наприклад, при подагрі) для прояви патологічного гена необхідно тривале несприятливий вплив середовища (особливості харчування) .

Третю групу становить переважна більшість поширених хвороб, особливо хвороб зрілого і похилого віку (гіпертонічна хвороба, виразка шлунку шлунка, більшість злоякісних утворень і ін.). Основним этиологическим чинником у тому виникненні служить несприятливий вплив середовища, проте, реалізація дії чинника залежить від індивідуальної генетично детерминируемой схильності організму, у зв’язку з ніж недуги називають мультифакториальными, чи хворобами з спадковим нахилом. Слід зазначити, що різні хвороби з спадковим нахилом неоднакові по відносної ролі спадкоємності та середовища. У тому числі можна було б виділити хвороби зі слабкою, помірної і високим рівнем спадкового предрасположения.

Четверта група хвороб — це порівняно деякі форми патології, у виникненні яких виняткову роль грає чинник середовища. Зазвичай це екстремальний средовой чинник, стосовно дії якого організм немає засобів захисту (травми, особливо небезпечні інфекції). Генетичні чинники у разі грають роль перебігу хвороби, впливають їхньому исход.

Розглянемо докладніше всі ці чотири группы.

К хромосомным хворобам відносять форми патології, які клінічно виражаються множинними пороками розвитку, а ролі генетичної основи мають відхилення від нормального вмісту у клітинах організму кількості хромосомного матеріалу, тобто. обумовлені геномными чи хромосомними мутаціями. Більшість хромосомних хвороб є спорадичними, виникаючими наново внаслідок геномної (хромосомної) мутації в гамете здорового батька чи перших діленнях зиготи, а чи не наследуемыми в поколіннях, що пов’язані з високої смертністю хворих на дорепродуктивном періоді. Фенотипическую основу хромосомних хвороб становлять порушення раннього ембріонального розвитку. Тому патологічні зміни складаються ще в пренатальном періоді розвитку організму, що або зумовлюють загибель ембріона чи плоду, або створюють основну клінічну картину захворювання вже в новонародженого. Роль хромосомної патології в пренатальної загибелі ембріонів чи плодів в людини велика. У середньому близько сорока% діагностованих спонтанних абортів обумовлені хромосомным дисбалансом. Близько 6% всіх мертвонароджених мають хромосомні зміни. На 1000 живонароджених немовлят 3−4 мають хромосомні хвороби. Якщо всі випадки багатьох пороків розвитку серед новонароджених б сприйняти як 100%, то 35- 40% становитимуть викликані порушенням стану хромосом.

Усі хромосомні хвороби за цією ознакою можна розділити на дві великі групи: викликані зміною числа хромосом за збереження структури останніх (геномные мутації) і зумовлені зміною структури хромосоми (хромосомні мутації). Людина описані всі відомі види мутацій обох типов.

Чисельні порушення можуть бути у зміні плоїдності хромосомного набору й у відхиленні числа хромосом від диплоидного з кожної їх парі в бік зниження (моносомия) або збільшення (полісемія). Геномные мутації щодо окремих хромосомам численні, вони є основну масу хромосомних хвороб. Повні моносомии спостерігаються по Х-хромосомі, наводячи до розвитку синдрому Шэрешевского-Тернера.

Цей синдром розвивається за цілковитої Х-моносомии, коли всі клітини чи його більшість мають хромосомний набір. До Клінічними проявами цього синдрому є відсутність в жінок звичайних вторинних статевих ознак, низьке зростання, зближені соски, порушення скелета, безплідність, різноманітні пороки внутрішніх органов.

Найповніше вивчена трисомия по 21-ой хромосомі чи, або її ще називають, хворобу дауна. Ця аномалія, названа як за імені лікаря, вперше описав їх у 1866 року, викликається не розбіжністю хромосом.

До її симптомів ставляться затримка розумового розвитку, знижена опірність хворобам, вроджені серцеві аномалії, короткий кремезне тулуб і товста шия, і навіть характерні складки шкіри над внутрішніми кутами очей, що створює з представниками монголоїдній раси. Синдром Дауна та інші подібні аномалії частіше зустрічаються в дітей віком, народжених літніми жінками. Точна причина цього невідома, але, очевидно, вона якось пов’язані з віком яйцеклітин матері. Кількість Х-хромосом у індивіда може становити близько 5 з збереженням його жизнеспособности.

Структурні перебудови хромосом, хоч би виду вони були б, викликають порушення розвитку організму внаслідок чи нестачі частини матеріалу з цієї хромосомі (часткова моносомия) або його надлишку (часткова трисомия).

Свідченням можна навести Х-полисомию за відсутності У-хромосомы. Такі організми мають хромосомний набір 47, XXX і було зовні жінки виглядають нормально і вони плідні, але вони мають відзначається розумова отсталость.

При синдромі Клайнфельтера (47,ХХУ) чоловік має деякими вторинними жіночими подовыми ознаками, безплідний, яєчка слабко розвинені, волосся в очах мало, іноді розвиваються молочні залози, зазвичай низький рівень розумового развития.

При хромосомному наборі 47. ХУУ чоловіки мають високе зростання, різний рівень розумового розвитку, іноді мають психопатичними рисами чи виявляють схильність до дрібним правонарушениям.

Генні хвороби діляться на великі групи: хвороби з з’ясованим первинним біохімічним дефектом та хвороби з нез’ясованим первинним біохімічним дефектом. До першої групи належать спадкові хвороби обміну речовин, біосинтезу білка, ферментов.

Прикладом спадкових дефектів обміну вуглеводів є галактоземия. Однією з шляхів обміну моносахаридов в організмі є перетворення 0-галактозы, яка вступає у організм із їжею (утворюється в кишечнику при ферментивном гідролізі харчової лактози), в 0 «глюкозу. Процес перетворення складається з кількох етапів і може зійти нанівець при недостатності ферменту галактоэо-1-фосфатуридилтрансфераэы. Найчастіше мутація веде до недостатню активність ферменту (10−12% нормального рівня). Біохімічний патогенез хвороби включає накопичення галактозы у різних тканинах й у крові, що веде спричиняє порушення використання глюкози у печінці, нирках та головному мозку. Галактоземия зустрічається серед новонароджених із частотою 1 на 35−150 тис. народжень. Захворювання розвивається після народження при вигодовуванні немовляти, оскільки з молоком надходить лактоза — джерело неметаболируемой галактозы. У результаті дитини виникають блювота і пронос, що призводять до зневоднення організму, і поступове розвиток розумової відсталості і натомість загальної дистрофії. Якщо з допомогою відповідної дієти, у якій передбачено повне виняток молочного цукру, дитина одужує, надалі із віком з’являється другий метаболічний шлях перетворення галактозы в глюкозу — з участю ферменту уридилтрансфераэы.

Спадкові аминоацидопатии (спадкові дефекти обміну амінокислот) становлять найбільшу групу спадкових дефектів обміну. На початку 1985 роки їхня частка список налічував близько 60 різних нозологічних одиниць, і було кожна з яких зустрічається рідко (1:20 000 — 1:100 000 новонароджених), у сумі вони є значну частину спадкових дефектів обмена.

Фенілкетонурія. Клінічно ця хвороба була вперше описано на 1934 року, однак лише через 19 років було встановлено, що це спадковий дефект пов’язані з недостатністю фенилаланин-4- гидроксилаэы. У нормі надлишок фенілаланіну, надходження з їжею і використаного для синтезу білка, з допомогою зазначеного ферменту перетворюється на тирозин. У хворих фенілкетонурії ця амінокислота накопичується у крові. Підвищення рівня змісту фенілаланіну саме по собі не є небезпечно, але це стимулює незвичні реакції, внаслідок що у організмі накопичується кетопроизводные фенілаланіну. Вони і призводять до пошкодження нервової тканини у новонароджених та розвитку розумової відсталості надалі. Тому якщо знайти наявність цієї хвороби та вилучити з їжі фенилаланин, дитина розвиватиметься нормально. Є кілька методів діагностики фенілкетонурії. Найбільшого поширення набула отримали мікробіологічні тесты.

Вітаміни виконують роль кофакторов, простетических груп, багатьох ферментів. Недостатня надходження його з їжею різко знижує активність відповідних обмінних процесів. Виникаючі у своїй захворювання називають авітамінозом і легко лікують з допомогою запровадження організм саме ті вітамінів. Проте і витаминонезависимые авітамінози, у яких такі заходи надають ефекту. Причини таких захворювань, що, зазвичай, є спадковими, було розкрито після докладного вивчення метаболізму вітамінів. Перш ніж виступити на ролі коферменту, вітамін спеціальними транспортними білками може бути витягнутий з кишечника і переправлений у кров’яне русло. Там він піддається ферментативної модифікації і потім може зв’язатися з апоферментом (якщо його структура не змінена), перетворивши їх у активний фермент. Кожен із генів, які кодують білки, відповідальні ці перетворення, то, можливо инактивирован відповідної мутацією. Ці генетичні порушення породжують захворювання, на лікування яких необхідно вводити у організм готові коферменти. Розробка методів лікування має базуватися на точному знанні шляхів метаболізму даного вітаміну. Найважче ситуація виникає якщо апофермента. Тепер — ні ефективних способів, дозволяють впоратися з таким патологией.

Прикладом спадкових дефектів що циркулюють білків є серповидно-клеточная анемія. Білкова частина будь-яких гемоглобинов (НЬ) людини і двох ланцюгів глобиного, причому кожен побудовано з двох полипептидных ланцюгів. Гемоглобін людини побудовано з двох альфаі двох бетацепей. При серповидно-клеточной анемії валин в бета-положении замінюється на глуталиновую кислоту. Ця заміна зумовлює знижену розчинність гемоглобіну. Гетерозиготные носії НЬS у звичайних умовах клінічно здорові, т. до. у крові міститься нормальна HbA; аномалія починає почуватися умов зниженого тиску (в горах). У гомозигот з ранніх років розвивається характерна картина хронічної анемії із розладами кровообігу і тромбозами. Гемоглобін HbS часто проявляється в населення регіонів, де поширена малярія, оскільки якого є нечутливим до малярийному плазмодию.

Прикладом спадкової хвороби з нез’ясованим первинним біохімічним дефектом є ахондроплазия. Це приклад спадкової хвороби з твердо встановленим домінантним типом наслідування. Але через різко зниженою здібності хворих мати потомство практично в 80−95% випадків спричинити цю недугу пов’язані з новими виникаючими мутациями.

Ахондроплаэия — одне з спадкових хвороб кісткової системи клінічна картина її обумовлена аномальним зростом і розвитком хрящової тканини, головним чином эпифизах трубчастих кісток та юридичного грунту черепа. Про біохімічної природі цієї хвороби нічого невідомо, окрім даних про різних відхилень у активності низки ферментів, значення яких поки що залишається нез’ясованим. Патологія зростання вказаних кісток визначає характерну клінічну картину, повністю вырешенную в хворих в половозрелом віці: 1) низький зростання (зазвичай до 120 див) за збереження довжини тулуба; 2) макроцефалия, горбиста мозкова частина черепа й характерне обличчя; 3) різке скорочення верхніх і нижніх кінцівок, особливо з допомогою стегнової і плечової кістки, зі своїми деформацією і утолщением.

До мультифакториальным, чи хворобам з спадковим нахилом належить шизофренія. Вона посідає серед ендогенних функціональних психозів чільне місце за частотою (більше однієї%). Сімейний характер захворюваності на шизофренію участь спадкових чинників в її етіології давно вже не сумніваюся, проте, як та інших хвороб з спадковим нахилом, генетичну природу нахилу залишається остаточно не розшифрованої. Останніми роками генетичні закономірності шизофренії активно вивчалися радянськими дослідниками під керівництвом М. Є. Вартаняна, й інші дослідження мають і поныне.

Як підкреслювалося, з розвитком медицини спадкові захворювання становлять усі велику частку у загальної патології людини. Більшість спадкових хвороб має хронічне протягом, внаслідок чого повторна обертаність таких хворих висока. У той самий час, як показує аналіз контингенту хворих, спадкові форми діагностуються яка навіть в клінічних умовах. У певної мірою цей зрозуміло, оскільки діагностика спадкової патології - це дуже складний і трудомісткий процесс.

Труднощі діагностики обумовлені насамперед із тим, що нозологические форми спадкових хвороб дуже різноманітні (близько 2000) і з них характеризується більшою розмаїтістю клінічної картини. Так було в групі нервових хвороб відоме понад 200 спадкових форм, а дерматології їх понад 250. Деякі форми трапляються вкрай рідко, і лікар у своїй практиці може зустрітися ще з ними. Тому вона має знати основні засади, які допоможуть йому запідозрити нечасто які спадкові захворювання, а після додаткових консультацій і обстежень поставити точний діагноз. Діагностика спадкових хвороб полягає в даних клінічного, параклинического і спеціального генетичного обстеження. Оскільки загальний клінічному обстеженні будь-якого хворого постановка діагнозу має завершитися однією з трьох заключений:

1. чітко поставлений діагноз ненаследственного заболевания;

2. чітко поставлений діагноз спадкового заболевания;

3. є підозра, основна чи супутня хвороба є наследственной.

Перші дві укладання становлять переважну частину під час обстеження хворих. Третє висновок, зазвичай, вимагає застосування спеціальних додаткових методів обстеження, визначених врачом-генетиком.

Повного клінічного обстеження, включаючи параклиническое, зазвичай є досить для діагностики такого спадкового захворювання, як ахондроплаэия. Там, коли діагноз хворому не поставлене й слід уточнити його, особливо в підозрі на спадкову патологію, використовують такі спеціальні методы:

1. Докладний клинико-генеалогическое обстеження здійснюється переважають у всіх випадках, коли за первинному клінічному огляді то виникає підозра на спадкове захворювання. Тут слід підкреслити, йдеться про докладному обстеженні членів сім'ї. Це обстеження закінчується генетичним аналізом його результатов.

2. Цитогенетическое дослідження можна проводити від батьків, іноді в інших родичів і плоду. Хромосомний набір вивчається при підозрі на хромосомну хвороба для уточнення діагнозу. Велику роль цитогенетичного аналізу становить пренатальна диагностика.

3. Біохімічні методи широко застосовують у тому випадку, коли є підозра на спадкові хвороби обміну речовин, тих форми спадкових хвороб, у яких точно встановлено дефект первинного генного продукту чи патогенетичне ланка розвитку заболевания.

4. Иммуногенетические методи застосовують задля обстеження пацієнтів і їх родичів при підозрі на иммунодефецитные захворювання, при підозрі на антигенну несумісність матері та плоду, під час встановлення істинного батьківства у разі медико-генетичного консультування чи визначення спадкового нахилу до болезням.

5. Цитологічні методи застосовуються для діагностики поки що невеличкий групи спадкових хвороб, хоча можливості їх зараз досить великі. Клітини від хворих можна досліджувати безпосередньо чи ж після культивування цитохимическими, радиоавтографическими та інші методами.

6. Метод зчеплення генів застосовується у тому випадку, як у родоводу є випадок захворювання і необхідно вирішити питання, успадкував чи пацієнт мутантний ген. Це треба зазначити у разі стертою картини захворювання чи пізнього його проявления.

Тривалий час діагноз спадкової хвороби залишався як вирок приреченості хворому та її сім'ї. Попри успішну розшифровку формальної генетики багатьох спадкових захворювань, лікування їх залишалося лише симптоматическим. Вперше З. М. Давиденков ще 30-х роках зазначив хибність погляду про невиліковність спадкових хвороб. Він виходить із визнання ролі чинників довкілля в прояві спадкової патології. Проте даних про патогенетических механізмах розвитку захворювань у той період обмежувало можливості розробки методів, і всі спроби, попри правильні теоретичні установки, залишалися тривалий час емпіричними. Нині завдяки успіхам генетики загалом (всіх його розділів) і суттєвого прогресу теоретичної і клінічної медицини можна стверджувати, що вони багато спадкові хвороби успішно лікуються. Загальні підходи на лікування спадкових хвороб залишаються тими самими, як і підходи на лікування хвороб іншого походження. Тут можна назвати три підходу: симптоматичне, патогеническое, этиологическое.

Симптоматичне лікування застосовують попри всі спадкових хворобах, навіть там, де є методи патогенической терапії. Багатьом форм патології симптоматичне лікування єдиний. Лікарська симптоматична терапія — найчастіше використовуваний прийом, різноманітний залежно від форм спадкових хвороб: застосування анальгіну при спадкових формах мігрені, специфічних транквілізаторів при психічних захворюваннях, пилокарпина при глаукомі, спеціальних мазей при шкірних хворобах тощо. буд. Успіхи цього розділу терапії пов’язані з прогресом фармакології, які забезпечують дедалі ширше вибір ліків. Про з іншого боку, розшифровка патогенезу кожної хвороби дозволяє зрозуміти причину виникнення симптомів, але в основі лікарська корекція симптомів стає тоншу. Як прикладу можна навести симптоматичне лікування муковісцидозу. Коли з’ясовано, що з муковисцидоэе утворюється дуже густа слиз в протоках ендокринних залоз бронхів, то тут для полегшення стану таким хворим стали призначати речовини, разжижающие слиз (муколитические вещества).

Хірургічне симптоматичне лікування триває істотне місце у лікуванні спадкової патології, особливо яке виражається як вроджених вад розвитку чи системних поразок скелета. Так, наприклад, переливання крові при талассемиях, пластичні операції при незаращении верхньої губи, видалення катаракти — усе це приклади симптоматического лечения.

У загальній формі види хірургічної допомоги пацієнтам із спадкової патологією може бути трьох видів: видалення (пухлини та інших.); корекція (незаращение верхньої губи, уроджені вади серця й ін.); трансплантація (комбінована імунна недостатність та інших.). У окремих випадках хірургічна допомогу за межі симптоматического лікування, наближаючись за своїм характером до патогенетическому.

Багато видів фізичних методів лікування (теплолечение, різновиди електротерапії та інших.) застосовуються при спадкових захворюваннях нервової системи, спадкових хворобах обміну речовин, захворюваннях скелета. До симптоматическому лікуванню можна вважати і рентгенорадиологическое опромінення при спадково обумовлених пухлинах доі після хірургічного вмешательства.

Можливості симптоматического лікування багатьом хвороб ще не вичерпані, особливо у області лікарської, дієтичної і хірургічної помощи.

Лікування багатьох хвороб за принципом втручання у патогенез хвороб завжди ефективніше симптоматического. Проте слід розуміти, що одне із існуючих нині методів не усуває причину захворювання, так як і відновлює структуру ушкоджених генів. Дія кожного з них триває порівняно короткий час, тому лікування має бути безперервним. З іншого боку, припадати визнати обмеженість можливостей сучасної медицини: багато інших спадкові хвороби не піддаються ефективному купированию. Особливі надії у зв’язку з цим покладає використання методів генної інженерії запровадження нормальних, неизмененных генів у клітини хвору людину. Таким шляхом можна буде потрапити домогтися кардинального лікування даного хворого, але, але це справа будущего.

Нині існують такі основних напрямів терапії спадкових болезней.

1. Повне чи часткове усунення з їжі субстрату чи попередника субстрату блокованої метаболической реакції. Цей прийом використовують у випадках, коли надлишкове накопичення субстрату надає токсична дію на організм. Іноді (особливо коли субстрат перестав бути жизненнонеобходимым і може синтезуватися в достатню кількість обхідними шляхами) така дієтотерапія надає дуже хороший ефект. Типовий приклад — галактоземия. Складніше справа виглядає при фенілкетонурії. Фенилаланин — незамінна амінокислота, тому його не можна повністю виключати з їжі, а треба індивідуально підбирати для хворого мінімально необхідну дозу фенилаланина.

2. Заповнення кофакторов ззовні з метою підвищення активності ферменту. Найчастіше про вітамінах. Додаткове їх запровадження хворому на зі спадковими патологіями дає позитивний ефект, коли мутація порушує здатність ферменту з'єднуватися з активованої формою вітаміну при витаминчувствительных спадкових авитаминозах.

3. Нейтралізація й усунення экскреции токсичних продуктів, що накопичуються у разі блокування їхнього подальшого метаболізму. До таких продуктів належить, наприклад, мідь при хвороби Вильсона-Коновалова. Для нейтралізації міді хворому вводять пеницилламин.

4. Штучне введення у організм хворого продукту блокованої в нього реакції. Наприклад, прийом цитидиловой кислоти при оротоацидурии (захворювання, у якому страждає синтез пиримидинов) усуває явища мегалобластической анемии.

5. Вплив на «зіпсовані «молекули. Цей метод застосовується для лікування серповидно-клеточной анемії і зменшення ймовірності освіти кристалів гемоглобіну 3. Ацетилсаліцилова кислота посилює ацетилирование HbS і такою шляхом знижує його гидрофобность, обусловливающую агрегацію цього белка.

6. Запровадження відсутнього гормону чи ферменту. Спочатку цей метод було розроблено й досі успішно застосовується на лікування цукрового діабету введенням у організм хворого інсуліну. Пізніше для цього почали застосовувати інші гормони. Використання замісної ферментотерапии, проте, всю її привабливість, наштовхується на цілий ряд труднощів: 1) не в першій-ліпшій нагоді є спосіб доставити фермент в потрібні клітини, і одночасно захистити її від деградації; 2) якщо синтез власного ферменту повністю придушений, экзогенный фермент якщо віданні инактивируется імунної системою хворого; 3) здобуття влади та очищення достатньої кількості ферментів найчастіше саме собі є складної задачей.

7. Блокування патологічної активності ферментів з допомогою специфічних інгібіторів чи конкурентне гальмування аналогами субстратів даного ферменту. Цей метод лікування застосовується при надлишкової активації систем згортання крові, фибринолиза, і навіть після звільнення з зруйнованих клітин лизосомальных ферментов.

Зіставлення молекулярних механізмів, поражаемых при спадкових захворюваннях, з використовуваними їхнього лікування терапевтичними методами показує, що ще в повному обсязі основні симптоми генетично обумовлених хвороб людини у час можуть бути усунуті. Можна сподіватися, подальше вивчення молекулярних процесів, що у основі спадкових захворювань, в майбутньому призведе до чогось великого розширенню арсеналу методів лікування. Попри успіхи симптоматического і патогенетичного лікування спадкових хвороб, питання про можливість їх етіологічного лікування не знімається. І чим більше буде прогрес теоретичної біології, тим більше підніматиметься питання радикальному, т. е. этиологическом, лікуванні спадкових болезней.

Этиологическое лікування будь-яких спадкових хвороб є найоптимальнішим, оскільки він усуває першопричину захворювання і повністю виліковує його. Проте усунення причини спадкового захворювання означає таку серйозну «маневрування «з генетичної інформацією в живий організм людини, як «включення «нормального гена (чи подсадку його), «вимикання «мутантного гена, зворотна мутація патологічного аллеля. Ці завдання досить важкі навіть маніпулювання з прокариотами. До того ж, щоб здійснити этиологическое лікування будь-якого спадкового захворювання, треба змінити структуру спіралі ДНК над одній клітці, тоді як у всіх функціонуючих клітинах (і лише функціонуючих!). Насамперед, цього потрібно знати, яке зміна в ДНК сталося при мутації, тобто. спадкова хвороба повинна бути записана в хімічних формулах. Складнощі це завдання очевидні, хоча методи їхнього рішення вже є у справжнє время.

Принципова схема для етіологічного лікування спадкових захворювань хіба що складена. Наприклад, при спадкових хворобах, що супроводжуються відсутністю активності ферменту (альбинизм, фенілкетонурія), необхідно синтезувати даний ген і введення їх у клітини функціонуючого органу. Вибір способів синтезу гена та її постачання відповідні клітини широкий, і вони поповнюватися з прогресом медицини і біології. Разом про те слід зазначити важливість дотримання великий обережності при застосуванні методів (саме за застосуванні, а не розробки?) генетичної інженерії на лікування спадкових хвороб, навіть якщо буде зроблено рішучі прориви в синтезі відповідних генів й засоби їх постачання клетки-мишени. Генетика людину ще немає достатніми даними про всі особливості функціонування генетичного апарату людини. Поки що невідомо, як він працювати після введення додаткової генетичної інформації. Є й інші невирішені питання, які дозволяють припускати «швидке застосування методів етіологічного лікування спадкових болезней.

Профілактика спадкової патології загалом, безсумнівно, є найважливішим розділом сучасної медицини та молодіжні організації охорони здоров’я. Йдеться у своїй іде просто про запобігання, зазвичай, тяжкого захворювання у конкретного індивіда, а й у всіх його наступних поколіннях. Саме через цієї особливості спадкової патології, збереження з покоління до покоління, у минулому неодноразово пропонувалися методи профілактики, мають у своїй основі євгенічні підходи до одних випадках гуманніші, за іншими — менш. Тільки прогрес медичної генетики принципово змінив підходи до профілактики спадкової патології; пройдено шлях від пропозицій стерилізації подружжя чи категоричних рекомендацій утримання від дітородіння до пренатальної діагностики, профілактичного лікування (лікування здорових носіїв патологічних генів, попереджувала розвитку гіпертонічної хвороби) і індивідуально адаптивної середовища для носіїв патологічних генов.

Наследственные хвороби обмена.

Однією з проявів безпрецедентного прориву у накопиченні медикогенетичної інформації в другої половини XX в. було відкриття великого числа нових спадкових хвороб обміну (НБО) з з приблизною швидкістю 100 нових одиниць на 10 років. Швидкість їх відкриття, виражена генетична гетерогенність, клінічний поліморфізм, низька частота більшості їх надзвичайно ускладнюють утилізацію цієї інформації клініцистами у тому діагностичної практиці, клінічні прояви НБО настільки різноманітні, що немає такого медичної спеціалізації, яка мала справи з своїм специфічним спектром НБО. Водночас у вітчизняної медицині немає нині сучасного посібники з цьому великому класу захворювань, НБО не є лише захворюваннями (переважно дуже важкими), які вимагають рішення відновлення всього комплексу медичних проблем — діагностики, лікування, профілактики. Вони є також унікальними біологічними моделями природних помилок метаболізму, що є безцінним інструмент пізнання найскладнішого метаболізму людини у нормі. На цих моделях за останні десятиліття була уяснена роль — як фізіологічна, і патологічна — величезної кількості метаболітів, встановлено множинна зв’язок метаболічних шляхів друг з одним, розшифровані чи уточнені багато метаболічні пути.

Відповідно до сучасних концепцій медичної генетики до спадковим хворобам обміну речовин людини (синонім — «молекулярні хвороби ») відносять великий клас моногенно наследующихся захворювань, обумовлених мутаціями структурних генів, під медичним наглядом яких здійснюється синтез білків, що виконують різні функції: структурні, транспортні, ферментного каталізу, імунної захисту. Виходячи з розуміння, що 1988 року було відомі близько 4500 моногенных хвороб людини (каталог Маккьюсика), а первинний біохімічний дефект перша НБО (метгемоглобінемія) розшифровано лише у 1946 року і 1952 року — для другий (недостатність глюкозо-6-фосфатазы при хвороби Гирке) очевидно, що дослідження НБО є бурхливо що розвивається гілкою сучасної медичної генетики. На організмовому рівні досліджень НБО об'єктом вивчення є клинико-биохимический фенотип хворого, на клітинному — мутантні білки, на молекулярному — мутантні гены.

Дослідження еволюції і поліморфізму на молекулярному рівні у протягом останніх 20 років виявили, що мутації в популяціях можуть накопичуватися, якщо їх селективні недоліки невеликі, проти частотою мутации.

На частоту і спектр мутантних алелів в кожному гену в популяціях впливають такі чинники: частота мутацій, природний відбір, генний дрейф, міграції. За першим із цих факторів межпопуляционных відмінностей не виявлено як важко припустити їх існування. Що й казати стосується трьох інших чинників, їх впливом геть генофонд різних популяцій вкрай нерівномірно. Існування географічних, мовних, пологових, національних інтересів та інших бар'єрів сприяло подразделенности населення земної кулі та формування регіональних особливостей вантажу спадкової патології, позначилися на частоті і спектрі НБО. З цією НБО. чия поширеність оцінена з допомогою досить достовірних методів, показано, що НБО характеризуються вираженої нерівномірністю їх етнічного поширення, що виявляється і генному і аллельном рівні. Слід сказати, що на даний час поширеність більшості НБО або оцінена, або оцінена приблизно. Це багатьма причинами: властивостями НБО. ускладнюють їх клінічну діагностику, відсутністю чи дорожнечею методичних підходів і організаційними труднощами, Розроблено ряд організаційно-методичних підходів для оцінювання поширеності НБО, які можна підрозділені на непрямі і прямые.

Точні оцінки поширеності НБО (прямі) отримано з допомогою масового скринінгу, масовий скринінг новонароджених дозволив точно визначити частоту фенілкетонурії, адреногенитального синдрому (21- гидроксилазной недостатності), галактоземии. низки аминоацидопатий та інших. в великому числі регіонів світу переважно з европеоидным населенням (виняток становить Японія). Іншим підходом до оценке-распространенности НБО є програми проспективного скринінгу (різновид масового) на виявлення біохімічними методами гетерозиготних носіїв деяких некурабельных летальних чи сублетальных НБО. поширених із високим частотою ряді популяцій. Отже оцінили частота хвороби ТеяСакса у євреїв-ашкеназі у багатьох країнах і низки гемоглобинопатий у країнах середземноморського регіону та вихідцями з них же в Англії й США. У багатьох країн зразки капілярної крові новонароджених, отримані масової скринінгу, використовувалися з оцінки частот НБО, куди масовий скринінг не заснований. Зіставлення частот між популяціями, між регіонами однієї популяції та між популяціями однієї раси виявило велику різницю у розподілі частот мутантних генів. Своєрідність генетико-автоматических процесів й особливо історичного розвитку окремих популяцій, очевидно, пояснюють це цікаве явище. У літературі спробували пояснити падіння градієнт частот фенілкетонурії у країнах Сівши. Європи — від Ірландії до Фінляндіїкельтським походженням мутантного аллеля і намагається пов’язати його поширення з набігами викингов.

Летальні гены.

Відомі ситуації, коли той ген може впливом геть кілька ознак, зокрема на життєздатність. Людина та інших ссавців певний рецессивный ген викликає освіту внутрішніх спайок легких, що зумовлює смерті при народженні. Іншим прикладом служить ген, які впливають формування хряща і вроджені каліцтва, які ведуть смерті плоду чи новорожденного.

У курей, гомозиготных по аллелю, зухвалому «завиватися» пір'їн, неповне розвиток пір'їн тягне у себе кілька фенотипических ефектів. Таких курей теплоізоляцію недостатня, і вони страждають від охолодження. Для компенсації втрати тепла вони з’являється ряд структурних і фізіологічних адаптацій, але це адаптації малоэффектны серед таких курей висока смертность.

Вплив летального гена ясно видно з прикладу наслідування забарвлення вовни у мишей. У диких мишей шерсть зазвичай сіра, типу агути; але в деяких мишей шерсть жовта. При скрещиваниях між жовтими мишами в прийдешнім виходять як жовті миші, і агути щодо 2:1. Єдине можливе пояснення таких результатів у тому, що жовта забарвлення вовни домінує над агути і всі жовті миші гетерозиготны. Атиповий менделевское ставлення пояснюється загибеллю гомозиготных жовтих мишей до народження. У вагітних жовтих мишей, схрещених з жовтими ж мишами, у тому матках знайшли мертві жовті мишенята. Якщо ж схрещувалися жовті миші і агути, то матках вагітних самок не чинився мертвих жовтих мишенят, оскільки за такому схрещуванні може бути потомства, гомозиготного по гену жовтої шерсти.

Медико-генетичне консультирование.

Найпоширенішим і ефективнішим підходом до профілактики спадкових хвороб є медико-генетична консультація. З погляду організації охорони здоров’я медико-генетичне консультування — одне із видів спеціалізованої медичної допомоги. Суть консультування ось у чому: 1) визначення прогнозу народження дитину поруч із спадкової хворобою; 2) пояснення ймовірності цього події консультирующимся; 3) допомогу сім'ї у прийнятті решения.

При високу ймовірність народження хвору дитину правильними з профілактичної погляду може бути дві рекомендації: або припинення дітородіння, або пренатальна діагностика, якщо вона можлива при даної нозологической форме.

Перший кабінет по медико-генетическому консультуванню був організований 1941 року Дж. Нілом в Мічиганському університеті (США). Більше того, ще наприкінці 1950;х років найбільший радянський генетик і невропатолог З. До Давиденков організував медико-генетичну консультацію при Інституті нервно-психиатрической профілактики у Москві. Нині в усьому світі налічується близько тисячі генетичних консультацій, у Росії їх 80.

Основною причиною, яка змушує людей звертатися його до лікарягенетику, — такий потяг дізнатися прогноз эдоровья майбутнього потомства щодо спадкової патології. Зазвичай, в консультацію звертаються сім'ї, де є дитина з спадковим чи уродженим захворюванням (ретроспективне консультування) або його поява передбачається (проспективное консультування) у зв’язку з наявністю спадкових захворювань в родичів, кровнородственным шлюбом, віком батьків (старше 35−40 років), опроміненням й на інших причин. Ефективність консультації як лікарського укладання залежить переважно від трьох чинників: точності діагнозу, точності розрахунку генетичного ризику і рівня розуміння генетичного укладання консультирующимися. Фактично це по-третє етапу консультирования.

Перший етап консультування завжди починається з уточнення діагнозу спадкового захворювання. Точний діагноз є необхідною передумовою будь-який консультації. Він залежить від ретельності клінічного і генеалогічного дослідження, від знання новітніх даних із спадкової патології, від проведення спеціальних досліджень (цитогенических, біохімічних, електрофізіологічних, зчеплення генів і т.д.). Генеалогічне дослідження одна із основних методів у практиці медико-генетичного консультування. Усі дослідження обов’язково підтверджуються документацією. Інформацію одержують незгірш від ніж від як три покоління родичів за висхідною і бічний лінії, причому дані мають бути отримані про членах сім'ї, зокрема й рано умерших.

У результаті генеалогічного дослідження може виникнути необхідність напрями об'єкта або його родичів на додаткове клінічне обстеження із метою уточнення диагноза.

Необхідність постійного знайомства з новою літературою по спадкової патології та генетиці продиктована діагностичними потребами (щорічно відкриваються за кількома сотень нових генетичних варіацій, зокрема аномалій) і профілактичними із єдиною метою вибору найсучасніших методів пренатальної діагностики чи лікування. Цитогенетическое дослідження застосовується щонайменше ніж у половині консультованих випадках. Це з оцінкою прогнозу потомства при встановленого діагнозу хромосомного захворювання і з уточненням діагнозу в незрозумілих випадках при уроджених пороках розвитку. Біохімічні, імунологічні та інші клінічні методи є специфічними для генетичної консультації, але застосовуються як і широко, як і за діагностиці ненаследственных заболеваний.

Другий етап консультування — визначення прогнозу потомства. Генетичний ризик визначається двома шляхами: 1) путем теоретичних розрахунків, заснованих на виключно генетичних закономірності з допомогою методів генетичного аналізу та варіаційної статистики; 2) з допомогою емпіричних даних для мультифакторіальних і хромосомних хвороб, а також і захворювань з незрозумілим механізмом генетичної детермінації. У окремих випадках обидва принципу комбінуються, т. е. в емпіричні дані вносяться теоретичні поправки. Сутність генетичного прогнозу полягає у оцінці ймовірності появи спадкової патології у майбутніх або вже народжених дітей. Консультування за прогнозом потомства, як вказувалося вище, буває два види: проспективное і ретроспективне. Проспективное консультування — це найефективніший вид профілактики спадкових хвороб, коли ризик народження хвору дитину визначається до вагітності чи ранні її терміни. Найчастіше такі консультації проводять у наступних випадках: при наявності кревного кревності подружжя; коли з лінії чоловіка чи дружини мали місце випадки спадкової патології; при вплив шкідливих средовых чинників на когось із подружжя незадовго до вагітності чи перші тижня її (лікувальне чи діагностичне опромінення, важкі інфекції і ДР.) ретроспективне консультування — це консультування після народження хворої дитини сім'ї щодо здоров’я майбутніх дітей. Це найчастіші причини звернення до консультації. Методично визначення прогнозу потомства при захворюваннях з різними типом наслідування різниться. Якщо моногенных (менделирующих) хвороб теоретичні основи оцінки генетичного ризику досить чітко розроблено, то тут для полигенных захворювань, а тим паче мультифакторіальних, консультування часто грунтується чистою эмпиризме, що відбиває недостатню генетичну вивченість даної патологии.

При менделируюших захворюваннях завдання переважно зводиться до лабораторної ідентифікації чи вероятностной оцінці у консультирующихся певного дискретного генотипу, лежачого основу заболевания.

При неменделируюших захворюваннях нині неможливо виділення специфічних і дискретних патологічних генотипів, що обумовлюють розвиток захворювання, що у його формування може брати участь безліч генетичних і средовых чинників, неспецифічних по своїм ефектів, т. е. і той ж ефект (хвороба) може бути різними генами і/або чинниками довкілля. І це створює численні труднощі при генетичному аналізі неменделируюших ознак і болезней.

Третій етап консультування є заключним. Після встановлення в об'єкта, обстеження родичів, рішення генетичної завдання визначенню генетичного ризику врач-генетик пояснює сім'ї у доступною формі сенс генетичного ризику чи сутність пренатальної діагностику і допомагає їй у ухваленні рішення. Вважають специфічний генетичний ризик до 5% низьким, до 10% - підвищеним у легкій ступеня, до 20% - середнім і від 20% - високим. Можна знехтувати ризиком, не які виходять межі підвищеного у легкій ступеня, і не слід його протипоказанням до подальшого дітородіння. Лише генетичний ризик середній мірі розцінюють як протипоказання до зачаття чи як показання до переривання вже наявної вагітності, якщо сім'я гребує піддаватися ризику. Із соціального погляду метою генетичного консультування загалом є зменшення частоти патологічних генів у популяціях людини, а метою конкретної консультації - допомогу сім'ї у вирішенні питання можливості дітородіння. При широке впровадження генетичного консультування можна досягнути деяке зменшення частоти спадкових хвороб, і навіть смертності, особливо дитячої. Проте зменшення частоти важких домінантних захворювань у популяціях в результаті медико-генетичного консультування буде неістотним, оскільки 80−90% їх становлять нові мутації. Ефективність медико-генетичного консультування залежить від рівня розуміння консультирующихся інформації, що вони отримали. Вона залежить також від характеру юридичних законів у країні, стосовних до переривання вагітності, соціальному забезпечення з онкозахворюваннями та т. д.

Генетичний мониторинг.

Забруднення природного довкілля шкідливими відходами виробництва, продуктами неповного згоряння, отрутохімікатами та інші мутагенами, підвищення фону іонізуючої радіації, викликаного випробуваннями атомного зброї, безконтрольним використанням хімічних та радіоактивних речовин в енергетиці, промисловості, сільське господарство — усе це веде до значного збільшення генетичних нарушений.

Генетичний вантаж, що припускає собою ці генетичні порушення, що підривають спадкове здоров’я населення, зростає. Так було в СРСР із вісімдесятого року народжувалося 200 000 дітей із серйозними генетичними дефектами і майже 30 000 мертвих. Близько 25% вагітностей не донашивается по генетичним причин. На цей час у 10% від населення існує порушення психіки. Збільшується також скільки онкологічних захворювань. І у своїй, здебільшого, хвороби пов’язані з забрудненням оточуючої середовища. За даними ВООЗ 80% хвороб викликано станом екологічного напруги. Тому проблеми генетики, екології і адаптації людини стають особливо острыми.

Найдоцільнішим нині для проблем екології людини використання моніторингу довкілля та соціальнотрудовий потенціал людей. Мета моніторингу залежить від виявленні фізичного, хімічного, біологічного забруднення довкілля. Моніторинг довкілля проводиться з урахуванням оцінки структур здоров’я населення різних територіально-виробничих комплексах. У цьому не вважається отримані статистичні дані абсолютно точними, оскільки можуть констатувати лише зростання захворювань. Заважає ще й відсутність чітких критеріїв здоров’я дитини і ефективних засобів у його оцінки. Безсумнівно, моніторинг довкілля, і навіть інші на методи вирішення екологічних проблем однак зачіпають генетику. Тим часом, генетичне забруднення нашої планети небезпечніше від інших. Стає необхідним прогнозування змін зростання захворюваності. Тому особливу значення має тут генетичний моніторинг, дозволяє проводити контролю над мутаційним процесом в людини, виявляти і запобігати всю можливість генетичної небезпеки, пов’язану з Президентом ще невиявленими мутагенами.

На цей час, проте, дослідження мутацій важко здійсненні. Виниклі труднощі дослідження мутацій передусім пов’язані з проблемою виявлення в людини. Приміром, справа з реєстрацією рецессивной аномалії, оскільки такий мутантний ген проявляється в організмі гомозиготном стані, задля досягнення якого вимагають кілька днів. Значно простіше справа з реєстрацією домінантних генних і хромосомних мутацій, особливо, якщо появу в фенотипе легко обнаружимо.

Завдяки биоэкологическому моніторингу через типізацію климатогеографических наукових і виробничих районів по структурам здоров’я, (тобто за співвідношенням між групами з різними рівнями здоров’я) максимально ефективне поліпшення умов довкілля, і навіть підвищення рівні здоров’я населення. Хоча залишається дуже багато проблем. Приміром, показники народжуваності, захворюваності та смертності досить інертно «відгукуються» зміну довкілля, вдається виявити лише наслідки екологічного неблагополуччя, який дає можливості оперативно керувати екологічної ситуацией.

Ще не розроблений ряд необхідних економічних механізмів для стимулювання заходів з охорони довкілля. Хоча генетичний моніторинг — справа складна, він необхідний вирішення екологічних проблем людини, і навіть зменшення зростання захворюваності, зокрема наследственных.

Заключение

.

Генетика — порівняно молода наука. Але перед нею стоять дуже серйозні в людини проблеми. Так генетика дуже важливий на вирішення багатьох медичних питань, пов’язаних насамперед із різними спадковими хворобами нервової системи (епілепсія, шизофренія), ендокринної системи (кретинізм), крові (гемофілія, деякі анемії), а також існуванням цілого ряду важких недоліків у будову людини: короткопалость, м’язова атрофія та інші. З допомогою новітніх цитологічних методів, цитогенетичних зокрема, виробляють широкі дослідження генетичних причин різноманітних захворювань, завдяки чому є новий розподіл медицини — медична цитогенетика.

Розділи генетики, пов’язані вивчення дії мутагенів на клітину (такі як радіаційна генетика), мають прямий стосунок до профілактичної медицине.

Особливу роль генетика почала відігравати у фармацевтичній промисловості з недостатнім розвитком генетики мікроорганізмів та генної інженерії. Безсумнівно, багато залишається неизученным, наприклад, процес виникнення мутацій чи причини появи злоякісних пухлин. Саме своєї важливістю на вирішення багатьох проблем людини викликана гостра потреба у розвитку генетика. Тим більше що кожна людина відповідальний спадкове добробут своїх дітей, у своїй важливим є його біологічне освіту, оскільки знання з аномалії, фізіології, генетики застережуть людини від скоєння ошибок.

Використана литература.

1. А. О. Рувинский «Спадкова мінливість человека».

2. Ю. Я. Керкис «Лікування й попередження окремих спадкових хвороб человека».

3. Д. К. Беляяв «Загальна биология».

4. М. Грін, У. Стаут «Биология».

5. З. Котов «Медична генетика».

6. М.Д. Франк-Каменецкий «Найголовніша молекула».