История медицины

4. Заяц Р.Г., Рачковская И.В. Основы общей и медицинской генетики

5. Лазюк Г.И. (ред.) Тератология человека. М.: Медицина, 1991.

6.  Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. М.: Мир, 1990. (в 3-х т.)

7. Хандогина Е. К. Рожкова З. Н., Хандогина  А. В. Основы медицинской генетики. Учебное пособие. М.: Медицина, 2010.

 

Дополнительная литература:

1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М.: Мир, 1988. (в 3-х т.)

2. Баев А.А. (ред.). Геном человека, ВИНИТИ, т. 1. М., 1990.

3. Баранов В.С., Горбунова В.Н. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний. Спб.: Специальная литература, 1997.

4. Бочков Н.П., Чеботарев А.Н. Наследственность человека и мутагены окружающей среды. М.: Медицина, 1989.

 

 

 

 

 

 

Основные этапы развития генетики, Цитологические основы наследственности, Организация наследственного материала, Закономерности наследования, Изменчивость, Биология и генетика пола, Основы онтогенетики, Генетика популяций, Генетика человека, Моногенно наследуемые болезни  человека, Хромосомные болезни человека, Врождённые пороки развития и болезни  с наследственным предрасположением, Медико-генетическое консультирование.

 

 

Генетика — наука, изучающая  наследственность и наследственную изменчивость.

Непосредственно под наследственностью  подразумевают материальные носители наследственности, закономерности передачи этих материальных носителей наследственности в череде поколений. Данные положения  обеспечивают воспроизведение существующего  разнообразия жизни на Земле, способность  направлять и контролировать индивидуальное развитие каждой особи, ее онтогенез.

Следовательно, понятие наследственности является многозначным. Так же многозначно  понятие наследственной изменчивости, так как оно включает закономерности возникновения изменений в наследственном материале, наследования этих изменений и их влияния не только на онтогенез отдельной особи, но и на популяцию или даже вид в целом.

Развитие генетики как  науки берет начало с работы Менделя  «Опыты над растительными гибридами», опубликованной в 1865 г. Смысл данной работы заключался в том, что в  результате количественного анализа  по отдельным качественным признакам  у гороха учёный предположил существование  элементарных единиц наследственности, не смешивающихся с другими такими же единицами и свободно комбинирующимися при образовании половых клеток.

В настоящее время достаточно правомочным является мнение о том, что медицинская генетика составляет фундамент современной медицины и ее значение в понимании этиологии и патогенеза любой патологии человека постоянно возрастает.

В современной медицине все  чаще ученые обращают внимание на то, что  любой патологический процесс имеет  определенную молекулярную основу, а  в последней гены и (или) их продукты обязательно играют важную роль.

Наиболее ценной медицинская  генетика является в профилактической медицине, так как предупреждение рождения больного ребенка в семье  с наследственной патологией или  даже в популяции в целом с  помощью специальных мероприятий  — наверняка самая актуальная цель всех медицинских исследований.

На современном уровне развития генетики наиболее ценными  являются разработки методов генной терапии. Генная терапия предполагает лечение самых разнообразных, а  не только наследственных болезней с  помощью введения больному генов, играющих ключевую роль в патогенезе соответствующих  заболеваний. Таким образом, медицинская  генетика к профилактике наследственных болезней добавляет патогенетически корректные методы лечения и в этом отношении становится полноценной составной частью и основой современной медицины.

Существуют объективные  доказательства, способствующие увеличению значимости медицинской генетики. На протяжении XIX—XX вв. удалось разработать  эффективные методы борьбы со многими  инфекционными болезнями, значительны  были также достижения в лечении  других болезней, в частности авитаминозов, которые были причиной заболеваемости и смертности сотен тысяч людей.

По данным многих зарубежных и отечественных исследователей, в педиатрических клиниках почти 50% коек заняты больными с наследственными болезнями или болезнями с наследственным предрасположением.

 

 

 

 

Медицинская генетика

Генетика – это наука о наследственности и изменчивости организмов. Она раскрывает сущность того, каким образом каждая живая форма воспроизводит себя в следующих поколениях, и как в этих условиях возникают наследственные изменения, которые передаются потомкам.

Медицинская генетика изучает закономерности наследственности и изменчивости с точки зрения патологии. Она выявляет причины возникновения наследственных болезней, разрабатывает меры по профилактике действия мутагенных факторов на организм человека. При их действии на половые клетки здоровых людей происходят нарушения структуры генотипа (мутации), проявляющиеся у потомства наследственными болезнями.

Задачами медицинской  генетики является изучение характера  наследственных болезней на молекулярном, клеточном уровнях и на уровне целостного организма, а также дальнейшая разработка и усовершенствование методов  генной инженерии с целью повышения  производства лекарственных веществ (инсулин, интерферон и др.) и генотерапии (замещение патологических генов их нормальными аллелями), интенсивное развитие методов пренатальной (дородовой) диагностики, позволяющих предотвратить рождение ребенка с тяжелой наследственной патологией.

Особый раздел медицинской  генетики – клиническая генетика, исследующая вопросы патогенеза, клиники, диагностики, профилактики и лечения наследственных болезней.

В последние годы на фоне общего снижения заболеваемости и смертности увеличился удельный вес врожденных и наследственных болезней. В связи  с этим роль генетики в практической медицине значительно возросла. Без  знаний медицинской генетики нельзя эффективно проводить диагностику, лечение и профилактику наследственных и врожденных заболеваний.

Генетика – это наука  с более чем вековым стажем. Важнейшие открытия в этой области  касаются расшифровки структуры  ДНК, понимания строения гена, хранения, кодирования и передачи наследственной информация в живой клетке. Основы биосинтеза, механизмы репликации (удвоения) ДНК теперь проходят в программе  “Общая биология” средней школы. Изучение основ генетики – это  тоже школьная программа. Поэтому предполагается, что читатель знаком с основными  генетическими понятиями. Тем не менее, для лучшего понимания  текста, следует напомнить основные генетические определения.

Наследственность – это свойство живых организмов сохранять генетическую информацию и признаки предков и передавать их в ряду поколений.

Наследование – это процесс воспроизведения признаков предков в последующих поколениях.

Хромосома – это ДНК плюс белки (гистоновые и не гистоновые). Хромосома – это сильно скрученнная (спирализованная) во время деления клетки молекула ДНК и потому хорошо видимая под световым микроскопом в виде темной палочки при соответствующем окрашивании, дословно хромосома переводится как окрашенное тельце.

В каждой клетке (кроме эритроцитов и половых клеток) человеческого организма имеется 46 хромосом, т.е. 46 молекул ДНК. Длина одной молекулы ДНК около 4 см, соответственно длина 46 молекул ДНК около 2 метров.

Гомологичные  хромосомы – одинаковые по размерам и форме, по составу генов, но разные по происхождению: одна – от матери, другая – от отца.

Ген – это участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру белковой цепочки.

Аллельные гены – гены, которые локализованы в гомологичных хромосомах, в одинаковых локусах (местах) и кодируют один и тот же признак или его вариации.

Гомозигота – организм, в котором данная пара аллельных генов одинакова: АА или аа.

Гетерозигота – организм, в котором пара аллелей неодинакова: Аа.

Доминантный ген – преобладающий, который подавляет проявление других аллелей, обозначается прописной буквой латинского алфавита.

Рецессивный ген – он проявляется только в гомозиготном состоянии, обозначается строчной буквой латинского алфавита.

Генотип – совокупность генов данного организма. Однако часто под генотипом понимают одну или две пары аллелей (гомозиготы и гетерозиготы).

Фенотип – совокупность признаков данного организма (внешних и внутренних). Он развивается в результате взаимодействия генотипа с внешней средой. В фенотипе реализуются не все генотипические возможности, а лишь часть их, для которых были конкретные оптимальные условия. Фенотип – это частный случай реализации генотипа в конкретных условиях.

Генетика человека изучает  закономерности наследования нормальных и патологических признаков в  зависимости от генотипа и факторов внешней среды, эта область генетики называется медицинской генетикой. Задачей медицинской генетики является выявление, лечение, профилактика наследственных заболеваний, а так же прогнозирование потомства с наследственной патологией.

Генетика человека имеет  ряд особенностей:

1) на людях запрещены  экспериментальные браки;

2) у людей рождается  малое количество потомков (в  среднем, 1 – 2 ребенка в семье,  для сравнения вспомните, например, плодовитость крыс и мышей);

3) у людей наблюдается  позднее половое созревание и  большая продолжительность смены  поколений (25 – 30 лет);

4) у человека сложный  кариотип – много хромосом  и групп сцепления;

5) невозможность создания  одинаковых условий жизни исследуемых.

Несмотря на перечисленные  трудности, генетика человека изучена  сегодня лучше, чем генетика многих других организмов.

 

 

 

 

 

Методы  изучения наследственности человека 

 

К основным методам изучения наследственности человека относятся.

1. Клинико-генеалогический  метод. Он был введен в конце XIX в. английским ученым Френсисом Гальтоном и основан на составлении и анализе родословных. В генетическую карту подробно записывают все сведения о человеке, который обратился за консультированием (в генетике его называют “пробанд”), составляется анамнез, так в медицине называется запись воспоминаний, связанных с историей болезни пациента, ее начало, последующее течение, выясняется возраст, в котором появились первые признаки заболевания. Затем собираются сведения о его пробанд. Существуют определенные опросники, анкеты, по которым работают врачи. Сбор такого материала длительный и трудоемкий процесс. В генеалогическом методе можно выделить два этапа: составление родословной и генеалогический анализ. При составлении родословной используются специальные символы графического изображения родословной (рис. 5).

Рис. 5. Символы, используемые при составлении  родословной 

 

2. Цитогенетический  метод (цито – это клетка). Цитогенетическим методом под световым микроскопом, применяя специальные методики окрашивания, изучают хромосомы различных клеток человека. Материалом для цитогенетических исследований могут быть клетки периферической крови, например, лимфоциты, клетки кожи (фибробласты), клетки, полученные из амниотической жидкости плода и др. Медики изучают особенности кариотипа больного человека. Кариотип – это совокупность хромосом клетки. У человека 46 хромосом, 23 пары гомологичных хромосом. Если число хромосом меняется хотя бы на одну хромосому в сторону уменьшения или увеличения – это признак серьезного генетического заболевания. Каждая пара хромосом человека имеет определенную форму, характеризуется расположением центромеры, окраской, длиной плеч. При различных заболеваниях эти внешние признаки строения хромосом могут меняться и служат критерием для постановки раннего диагноза заболевания. Это особенно важно, когда исследуются клетки, взятые из амниотической жидкости беременной женщины, что позволяет еще до рождения ребенка установить наследственную патологию и назначить нужное лечение.

Для окраски хромосом чаще всего используют краситель Романовского – Гимзы, 2%-ный ацеткармин или 2%-ный ацетарсеин (название красителей). Они окрашивают хромосомы целиком, равномерно и могут быть использованы для выявления численных аномалий хромосом человека (45, 47 и т.д.).

Для получения детальной  картины структуры хромосом используют различные способы дифференциального окрашивания. В G-методе по длине хромосомы выявляется ряд окрашенных и неокрашенных полос. Чередование полос и их размеры строго индивидуальны и постоянны для каждой пары гомологичных хромосом, поэтому по дифференциальной окраске можно легко определить, к какой паре относится хромосома, если даже пары сходны между собой по размерам и форме. При различной патологии рисунок специфической исчерченности также меняется, что служит важным диагностическим критерием (рис. 6).

Много наследственных заболеваний  сцеплены с половыми хромосомами. Половой  хроматин определяют анализом эпителиальных  клеток в соскобе слизистой оболочки щеки человека. У женщин вторая Х-хромосома  обнаруживается в виде округлого  характерного пятнышка в ядре клетки, ее называют тельцем Барра. Отсутствие тельца Барра у женщин свидетельствует о хромосомном заболевании – синдроме Шерешевского – Тернера.

 

3. Биохимические  методы позволяют выявить изменения в обмене веществ, для уточнения диагноза заболевания. Заболевания, в основе которых лежат нарушения обмена веществ, составляют значительную часть наследственных заболеваний, так как изменения, которые происходят на уровне генов, не могут не повлечь за собой нарушения синтеза различных белков, принимающих важное участие в регуляции процессов жизнедеятельности.