Генна інженерія, як метод дослідження впливу змін у геномі людини

розвинені слабо, спостерігається атрофія яєчок і безпліддя. В 1956р. Г. Брігс і

М. Барр показали, що чоловіки з синдромом Клайнфельтера хроматиннопозитивні що вказувало на присутність в їх хромосомному наборі

двох Х-хромосом. В 1958 р. Якобс і Стронг підтвердили ці дані дослідженням каріотипу, який виявився ХХУ. З збільшенням числа Х-хромосом обов’язковим

симптомом стає делекція та інші особливості: великий ніс, великий рот,

великі відтопирені вуха, еполіоз,   м’язова гіпотомія, плоскостопість.

При синдромі Клайнфельтера виявлені й інші варіанти каріотипу:

48ХХУУ і 49ХХХУУ. Клітинний  стан хворих з першим варіантом  каріотипу не

відрізняється від звичайного, за винятком особливостей дерматогліфічного

узору. При другому варіанті каріотипу крім звичайних симптомів описані:

глибока розумова відсталість, гігантизм і акромегамія. Приблизно частота

синдрому складає 1:500 новонароджених хлопчиків.

        Синдром Шерешевського-Тернера. Обумовлений недостатністю

генетичного матеріалу локалізованого в Х-хромосомі. Може мати різний

клінічний прояв в залежності від того, втрачена частина чи вся хромосома.

При недостатності цілої хромосоми (каріотип 45 ХО), делеції короткого плеча

однієї із Х-хромосом (46ХХр) або у випадку, коли одна із Х-хромосом

представлена ізохромосомою, складеною із довгих плечей (46Х ізоХД),

синдром характеризується дизгенезією гонад, низьким ростом, шкірною

складкою, серцево-судинними аномаліями, телеантектазіями. При дилеції

довгого плеча (46ХХД) або наявності ізохромосоми, утвореної короткими

плечами (46, Х ізоХр) має місце дисгенезія гонад. Однак при нормальному

рості соматичних стигм діагностувати синдром важко. Лікування зводиться до

змішаної терапії естрогенами. Синдром вперше описаний в 1925р. Н.А.

Шерешевським і в 1934р. Г. Тернером.

       Синдром Патау (трисономія Д). В групу Д входять три акроцентричні

хромосоми - 13-а, 14-а, 15-а пари. Точно ідентифікувати їх дуже важко, тому

важко визначити, яка з них представлена трьома хромосомами. Більшість

авторів вважають, що це 13-а хромосома. Вперше трисономію Д описав К.

Патау в 1961р. діти з трисономією Д народились у нормальних матерів,

вагітність і пологи в них проходили нормально, але діти народились з

асфіксією і ціанозом. У таких дітей відмічаються великі дефекти кісток і

м’яких тканин лиця. Незаростання губи, широко розставленні очі,

деформовані і низько розміщені вушні раковини, подовжена нижня щелепа,

мікрофтальмія або анофтальмія, помутніння рогівки, відсутність попереднього

мозку. Відмічаються дефекти і пороки в розвитку внутрішніх органів. Такі

діти живуть до 3-х місяців і помирають від серцевої недостатності або

випадкових захворювань .Синдром Едварса (трисономія Е). Описаний Дж. Едварсом в 1960р. В групу входять 16-а, 17-а, 18-а хромосоми. Вони чітко відрізняються одна від одної. Виявилося, що при синдромі   Едварса потроєна 18-а хромосома. Каріотип 47 (18+) хромосоми групи Е являють собою субметацентричні хромосоми середніх розмірів. Частіше синдром зустрічається у дівчаток. Частота цієї хвороби зустрічається від 1:4500 до 1:6500. Смерть настає у 2-3 місячному віці. Народжуються діти переношеними, маленького росту, з

асфіксією, ціанотичні. В них вироджена доликоцефалія, широкий вузький лоб

і з виступом потилиця, постійна ознака - недорозвинутість нижньої щелепи.

Пальці рук широкі і короткі, характерна аномалія кисті - поперечна складка

долоні. Спостерігається спотворена дерматоліфіка. Виражені зміни внутрішніх

органів. Характерним є рухома шкіра.Якщо зіставити фенотипи при різних видах трисономії, то можна відзначити деякі загальні ознаки: відставання у розвитку, природжений порок серця, низько розташовані потворні вуха. Багато подібних ознак нарізно зустрічається при різних аномаліях каріотипу. Проте кожен синдром характеризується специфічним поєднанням окремих аномалій. Чітке

підтвердження діагнозу дає аналіз каріотипу.

 

       1.3. Генні  хвороби.

       Елементарна одиниця спадковості - ген. Якщо спадковий механізм

порушений в його межах, то й прояв хвороби буде обмежений зміною його

функції. Захворювання пов’язані з порушенням генів одержали назву генних захворювань. Атоми спадковості - гени визначають ті або інші ознаки людини: ріст, колір очей, волосся, шкіри і т.д. але поряд з нормальними існують і гених хвороб. І, подібно до нормальних, вони виявляються у нащадків по-різному,

поводять себе як рецесивні або домінантні. Генних хвороб людини багато і

картина кожної з них залежить від того, що робить в організмі відповідний

нормальний ген і до чого може привести порушення його роботи.

Порушення структури гена може передатися по спадковості до нащадків

або виникнути під впливом деяких хімічних речовин, радіації, навіть променів

сонця або коливань температури. Але якщо структура гена змінилася, то й

відповідний білок є зміненим він може втратити свою життєву функцію в

клітині або набути зовсім нових якостей. В кінцевому рахунку, це виявляється

в масштабах всього організму, частіше у вигляді захворювань або спадкового

дефекту; чим більше порушується нормальна життєдіяльність організму, тим

більш важка хвороба. Генні мутації або приводять до розвитку   так званих молекулярних спадкових захворювань (серпоподібна клітинна анемія, цукровий діабет та ін.), або викликають загальні спадкові захворювання (анавретична ідіотія та ін).Серповидна клітинна анемія. Серповидна клітинна анемія виникає коли в гемоглобіні А, в бета-ланцюгу на тому місці замість глутамінової кислоти

стоїть валін. Валіну відповідає триплет ГУУ в і-РНК і відповідно ЦАА в ДНК.

Заміна всього однієї амінокислоти з 146 різко змінює властивості гемоглобіну.

Гемоглобін А має негативний заряд, а гемоглобін S-нейтральний. Внаслідок

цього змінюється конфігурація білкової міцели, змінюється механічна і

осмотична стійкість еритроцитів, підвищується в’язкість крові. Це призводить до зменшення швидкості кровотоку і виникає закупорка дрібних капілярів, що є причиною загибелі цих хворих через розвиток інфарктів серця, мозку та інших органів . Фенілкенонурія (ФКУ).захворювання вперше було описане в 1934р. норвежським лікарем-біохіміком Фелінгом. Ця хвороба характеризується присутністю в сечі великої кількості фенілпіровиноградної кислоти. Ця хімічна речовина не виявлялася у здорових людей, а у хворих ФКУ вона виявлялась при додаванні в сечу реактиву FeCl3 - рідина набувала зеленого

кольору. Однак Фелінг в цей час не зміг встановити рівень метаболічного

блоку. Це було зроблено значно пізніше. Виявилось, що ФКУ належить до спадкових порушень незамінної амінокислоти фенілаланіну (ФА) і обумовлена вродженою відсутністю (генна мутація) ферменту фенілаланінгідроксилази.

Відсутність ферменту фенілаланінгідроксилази призводить до

метаболічного блоку, в результаті чого зліва від блоку проходить збільшення

концентрації ФА в крові хворого, а справа від блоку зменшення концентрації

тирозину, ФОФА, норадреналіну, адреналіну і меланіну. Висока концентрація

ФА, в свою чергу призводять до виділення з сечею ФА і його метаболітів.

Далі виявилось, що більшість симптомів ФКУ обумовлені описаними

особливостями порушення обміну. Так, розумова і фізична відсталість, судоми

у дітей, що хворі ФКУ, пов’язані з токсичною дією на головний мозок

надмірного вмісту в крові ФА і його метаболітів, слабка пігментація шкіри,

світлий колір волосся і голубий колір очей - з порушенням утворенням

пігменту меланіну . Цукровий діабет. Високий рівень цукру в крові і поява його в сечі - типові ознаки цукрового діабету -   є наслідком абсолютної або відносної

недостачі в організмі інсуліну. При нестачі інсуліну в організмі хворого повільно розвивається порушення обміну речовин, які без лікування призводять до діабетичної коми і смерті. З іншого боку діабет сприяє більш швидкому розвитку склерозу судин, особливо ниркових і в сітківці ока. І хоча хвороба успішно лікується, при введенні інсуліну, все ж діабетики в середньому живуть менше ніж інші люди.Інсулін утворюється під контролем генів. При пошкодженні обох

інсулінових генів цей гормон не утворюється зовсім і хвороба проявляється

ще в дитинстві. Основний лікуючий засіб - щоденні ін’єкції інсуліну.

На одного хворого рецесивною генною хворобою припадає декілька

тисяч носіїв, в яких хворий ген має здорового дублера, а інсулін

виробляється, хоча і половинній кількості. Діти хворого при здоровій

спадковості одного з батьків є здоровими носіями. Однак при умовах

постійного навантаження нестачею вуглеводів продукування інсуліну є

недостатнім, що викликає підвищення цукру в крові. Самому хворому і

оточуючим може здатися, що хвороба розвинулася раптово, хоча в її основі

лежить генетичний дефект. Рак та інші злоякісні пухлини дуже розповсюджена группа  хвороб.

        Частота хвороб дуже часто залежить від віку.Які ж причини цієї хвороби? Чи причепна спадковість до її виникнення?

       За даними японських вчених, лейкози частіше зустрічаються у дітей, чиї

батьки є родичами: в цьому випадку вірогідність передачі однакових генів

різко зростає. При пухлинах головного мозку брати і сестри хворого хворіють

в 10 раз частіше, ніж інші люди. Таким чином спадкові фактори мають

відповідне значення у виникненні раку. Однак велику роль відіграють фактори

середовища. Онкологи вважають, що шкідливі дії зовнішнього середовища є

причиною 50-80 % випадків раку. Однак і роль спадкових механізмів значна -

вона не обмежується 20 %, в більшості випадків спадковість і середовище

підсилюють один одного. Наприклад, не всі люди, які є курцями можуть

захворіти раком легень, або ж чуттєвість до УФ-променння. Сонцявизначається спадковими відмінностями людей.Виникненню раку сприяють біля 160 випадкових хвороб. При хворобіДауна є небезпека   захворіти лейкозом; Клайнфельтера - раком молочної залози.

 

 

 

 

 

 

2.МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ГЕНЕТИКИ  ЛЮДИНИ

       2.1. Цитологічний, близнюковий, генеалогічний,

       моделювання спадкових хвороб, популяційно-статистичних та біохімічний

       методи

       При вивченні спадкових ознак у людини можна використовувати всі

методи, які застосовуються в медицині: біохімічні, морфологічні,

імунологічні, клінічні, тобто будь-які методи, які дозволяють реєструвати

ознаку як дискретну одиницю або виражати її кількісно. Для вирішення сугубо

кількісних завдань використовують методи генеалогічний, близнюковий,

популяційно-статистичний, цитогенетичний, генетики соматичних клітин і

моделювання. На різних етапах розвитку значимість цих методів змінювалась.

Цитогенетичний метод. Суть цього методу у вивченні будови окремих

хромосом, а також особливостей набору хромосом клітин людини в нормі і

патології. Зручним об’єктом для цього є лімфоцити, клітини епітелію щоки та

інші клітини, які легко одержати, культивувати і піддати каріокойчному

аналізу. Це важливий метод виявлення статі і хромосомних спадкових

захворювань людини. Основою цитогенетичного методу є вивчення морфології окремих хромосом клітин людини. Сучасний етап пізнання будови хромосом

характеризується створенням молекулярних моделей цих важливих структур

ядра, вивченням ролі окремих компонентів хромосом в збереженні і передачі

спадкової інформації. Близнюковий метод полягає у вивченні розвитку ознак у близнят. Близнята людини - чудовий матеріал для розроблення загальнобіологічної іпрактично дуже важливої проблеми: про роль спадковості та середовища в розвитку ознак. Вивчення однояйцевих близнюків протягом усього їхнього життя, особливо коли вони живуть в різних умовах, дає багато цінних

відомостей про роль середовища в розвитку фізичних і психічних