2020-01-14
1199
Панмиксия от греческ. pбn - всё и mнxis - смешивание, свободное скрещивание разнополых особей с разными генотипами в популяции перекрёстно - оплодотворяющихся организмов. Та или иная степень П. характерна для подавляющего большинства видов растений и животных. Полная П. возможна лишь в идеальных популяциях бесконечно больших, где нет отбора, давления мутаций, миграций, не оказывают влияния др. факторы изоляции, в которых достигается случайное комбинирование гамет и равновесное распределение частот генотипич. классов особей в соответствии с Харди - Вайнберга законом.
Популяции человека — сообщества, внутри которых браки заключаются чаще, чем с людьми других популяция различия между популяция всегда имеют групповой характер, касаясь частоты и географического распространения некоторых морфологических, физиологических и генетических признаков, в том числе вредных мутаций, что очень важно для генетики медицинской и изучения наследственных заболеваний. В человеческом обществе популяция включены в систему качественно своеобразных, специфических для людей социальных структур. В связи с этим общее направление, темпы и конкретные формы истории популяция находятся в зависимости от закономерностей социально-экономического развития, оказывающего мощное воздействие на все факторы микроэволюции: частоту мутаций, периодические колебания численности индивидов в популяция, характер изоляции и обусловленных ею границ между популяция и, наконец, на естественный отбор, роль которого непрерывно снижалась в процессе антропогенеза. На основе сложного взаимодействия смежных популяция складывались человеческие расы. На смену географических изоляции, игравшей главную роль на ранних этапах истории популяция человека, приходит изоляция общественная, этно-языковая, классово-сословная, производственно-профессиональная, государственно-политическая, религиозно-конфессиональная и др. В силу этого границы, разделяющие популяция у людей, часто совпадают с границами между теми или иными социальными общностями, в первую очередь между народами, этносами.
Эффект родоначальника и дрейф генов в популяциях человека.
Неравномерное распределение патологических генов в популяциях, а точнее, высокие частоты их, может быть обусловлено так называемым эффектом родоначальника. Это явление по своему популяционно-генетическому характеру близко к дрейфу генов. Речь идет о накоплении какой-либо генной болезни (или многих), унаследованной от одного или нескольких индивидов, переехавших в другое место.
Хорошо документированных историческими материалами примеров эффекта родоначальника в генетике человека уже много.
В 17 веке иммигранты из Европы (Голландия, Дания, Германия) прибыли в Южную Африку (современная ЮАР). Среди них были носители генов порфирии (мягко текущее аутосомно- доминантное заболевание), хореи Гентингтона (аутосомно- доминантная болезнь с поздним началом), семейного полипоза толстой кишки (аутосомно-рецессивная болезнь). Семьи иммигрантов были большими (более 10 детей), поэтому число лиц с этими болезнями в ЮАР теперь во много раз выше, чем в Голландии и Дании. Родословная лиц с аутосомно-доминантными болезнями прослеживается до одного брака иммигрантов, а ген липопротеиноза до брата и сестры, прибывших в 1652 г. в теперешнюю ЮАР. Они, их дети и внуки имели большие семьи, что и способствовало увеличению частоты этого рецессивного гена.
Китайский иммигрант, прибыв в Южную Африку, имел 7 жен. Он страдал аутосомно-доминантным заболеванием - дисплазией костей и зубов, вызывающей полную потерю зубов к 20 годам. Он передал этот ген 70 из 356 прослеженных потомков в следующих 4 поколениях.
В штате Пенсильвания (США) живут изолированно амиши 12:54:10 (переселенцы из Европы), переехавшие туда в 18 в. В 60-х годах нашего века в их поселении обнаружены 82 человека с аутосомно- рецессивной болезнью (карликовость с 6 пальцами), все эти люди являются потомками одной супружеской пары.
Естественно, имеется тенденция к илиминации патологических генов из популяций путем естественного отбора, поэтому один эффект родоначальника как таковой не может объяснить долгое существование патологического гена в популяции.
Значение популяционного метода в генетике человека.
Одним из важных направлений в современной генетике является популяционная генетика. Она изучает генетическую структуру популяций, их генофонд, взаимодействие факторов, обусловливающих постоянство и изменение генетической структуры популяций. Под популяцией в генетике понимается совокупность свободно скрещивающихся особей одного вида, занимающих определенный ареал и обладающих общим генофондом в ряду поколений. (Генофонд — это вся совокупность генов, встречающихся у особей данной популяции).
В медицинской генетике популяционно-статистический метод используется при изучении наследственных болезней населения, частоты нормальных и патологических генов, генотипов и фенотипов в популяциях различных местностей, стран и городов. Кроме того, этот метод изучает закономерности распространения наследственных болезней в разных по строению популяциях и возможность прогнозировать их частоту в последующих поколениях.
Популяционно-статистический метод используется для изучения:
а) частоты генов в популяции, включая частоту наследственных болезней;
б) закономерности мутационного процесса;
Этногеномика - шаг в исследовании человека
БИЛЕТ 42
1.Барьерно-транспортная функция поверхностного аппарата клетки.
Транспорт представлен: 1)Свободный транспорт(простая диффузия)-посредством броуновского движения и перемещения молекул из области их большей концентрации в область меньшей т.е. по градиенту концентрации, без затрат энергии и без переносчиков. Легко диффундируют маленькие гидрофобные молекулы(половые гормоны жирорастворимые витамины А,D, E). Мелкие гидрофиьные молекулы используют для проникновения через БЛС механизм «Временных дыр». Другие молекулы проходят через поры ПЛ, обр белками. Поры могут открываться и закрываться. Эти процессы регулируются сигнальными молекулами. Свободный транспорт хар-ся невысокой избирательностью и низкой скоростью переноса.
2)Пассивный транспорт(облегченная диффузия)-по градиенту концентрации и не требует затрат АТФ. Хар более высокой скоростью за счёт белков-переносчиков, кот транспортируют гидрофильные мол: АК, моно-дисахариды, нуклеотиды, ионы Са, К, Сl и др. Переносчики обладают высокой спецефичностью, могут переносить только одно конкретное вещество и одно и то же в-во может переноситься разными переносчиками (перенос глюкозы в кл). Мембранные каналы мб регулируемые (откр и закр за счёт изм конформации) и нерегулируемыми(всё время открыты). Сущ хемочувствительные каналы, кот открываются в присутствии сигнальной молекулы(ех. Ацетилхолин в нервн кл откр канал для Na).
3)Активный транспорт-против градиента концентрации, с затратой АТФ. Участвуют белки-переносчики, кот работают как ферм АТФ_азы, такие переносчики наз насосами или помпами. АТ помогает сохранять постоянную разницу конц между внутрикл содержимым и межкл средой(ех.Калиево-натриевый насос). Вторичный активный транспорт: пассивный переносчик использует энергию градиента молекул, переносимых другими активными переносчиками(ех.Обр вторичной мочи).
4)Цитоз-транспорт в-в в мембранной упаковке.
- Эндоцитоз- макропицитоз, микропиноцитози фагоцитоз. Фагоцитозом поглощаются различные микроорганизмы, старые погибшие кл, требует затрат АТФ; Рецепторы кл узнают поглощаемое в-во, затем выпячивание мембраны окружают это в-во и обр мембранный пузырёк, пузырёк(фагосома) отшнуровывается от ПЛ в ЦП кл(ех.фагоциты ). Макропиноцитоз хар-н для всех кл, при участии спецефич рецепторов с затратой АТФ, Впячивание мембраны и обр пиноцитозной ямки. Транспортируются олигопептиды,гормоны, ферритин, липопротеины; Нарушение работы рецепторов приводит к накоплению холлестерина на стенках кровеносных сосудов; ускорять процесс могут белки-клатрины. Макропиноцитоз сходен с макропиноцитозом, но не затрачивается АТФ, т.к. поглощаются очень маленькие частицы, этот процесс температутрозависим(при понижении прекращается)
-Экзоцитоз – транспорт в-в из кл. В результате этого процесса обр пузырёк, кот двигается к ПАК с помощью МТ и МФ. Таким путём выводятся из кл секреты, антитела и мукополисахариды. Конструктивный экзоцитоз происходит постоянно во всех клетках. Регулируемый в некоторых секреторных клетках и тольо на ответ на полученный сигнал(ех.тучные кл).
-Диацитоз – комбинация микропиноцитоза и экзоцитоза. Не требует затрат АТФ. Температутрный процесс.
2. Эхинококк. Echhinococcus granulosus. Aльвеококк. Alveococcus multicularis.
Тип – Плоские черви
3. Генетика эритроцитарных антигенов.
Генетика групп крови
Группа крови человека - это описание индивидуальных антигенных характеристик эритроцитов, определяемое с помощью методов идентификации специфических групп углеводов и белков, которые находятся в мембране эритроцитов человека и животных.
Красные кровяные тельца одного человека могут переносить молекулы, которые действуют как антигены (вещества, которые организм человека рассматривает как чужеродные или потенциально опасные и против которого начинает вырабатывать собственные антитела) в то время как у другого человека эритроциты могут не содержать таких антигенов.
Термин «группа крови» характеризует системы эритроцитарных антигенов, контролируемых определенными локусами, содержащими различное количество аллельных генов, таких, например, как A, B и 0 в системе AB0. Термин «тип крови» отражает антигенный фенотип человека (полный антигенный «портрет», или антигенный профиль) - совокупность всех групповых антигенных характеристик крови.
Международное общество переливания крови в настоящее время признает 29 основных систем групп крови. Две важнейших классификации группы крови человека - это система AB0 и резус-система. Однако, в мембране эритроцитов человека содержится более 300 различных антигенных детерминант, молекулярное строение которых закодирована соответствующими генными аллелями хромосомных локусов. Количество таких аллелей и локусов в настоящее время точно не установлено.
Таким образом, в дополнение к антигенам ABO и Rhesus есть много других антигенов.
Например, человек может быть AB RhD-позитивным, и в то же время M-и N-отрицательным (система MNS), K-положительным (Kell system) и Lea-или Leb-отрицательным (Lewis system). Многие системы групп крови были названы по имени пациента, у которого впервые идентифицировали соответствующие антитела (это растворимые гликопротеины, присутствующие в сыворотке крови, которые используются иммунной системой для идентификации и нейтрализации чужеродных объектов).
Если кратко:
У человека около 20 систем групп крови, более 200 вариантов АГ. АГ – вещества, которые при введении в организм способны вызывать образование АТ или другую форму иммунной тела.
Самыми популярными в генетике эритроцитарных АГ является систем АВ0, MN, Rh.
Система группы крови АВ0 наследуется по типу множественного аллелизма. Ген I расположен в 9 хромосоме, контролирует галактозилтрасферазу, которая присоединяет гены А и В
Люди с 1 группой крови – идеальные доноры. Люди с 4 группой – универсальные реципиенты.
Система MN определяется 2мя аллелями, оба кодоминантные: Im u In
ImIm (В фенотипе имеют фактор М)
InIn (В фенотипе имеют фактор N)
ImIn (В фенотипе имеют факторы M u N)
В этой системе групп крови нет АТ к соответствующим АГ – при переливании крови эта система широко не учитывается. Среди европейцев InIn – 36%; InIn – 16%; ImIn – 48%
Система группы крови «Резус» (Rh)
Резус фактор –химический белок. Он закодирован 3я генами и располагается в 1ой хромосоме. Этот фактор наследуется по типу полного доминирования.
Ген Hh отвечает за фукозилтрансферазу, которая присоединяет фукозу к углеводному или олигосахаридному остатку.
1). Людям Rh+ нельзя переливать кровь Rh-.
2). При беременности мама Rh-, а ребенок Rh+. В норме кровь ребенка не смешивается с кровью матери. Но при родах или аборте кровь ребенка попадает в кровеносное русло матери, организм матери начинает вырабатывать АТ против АГ Rh+ ребенка. При последующей такой беременности АТ из крови матери попадают в кровь ребенка и происходит слипание эритроцитов. Рождаются дети с гемолитической желтухой. Им срочно делают переливание крови.
4. Биологические аспекты старения. Механизмы старения.
Период старости - старение - представляет собой закономерную стадию индивидуального развития, свойственную всем живым организмам.
Наука о старости - геронтология (греч. geron - старец, logos -наука) выясняет основные биологические и социальные закономерности старения и дает рекомендации о продлении жизни.
Гериатрия (греч. Iatros - врач) - учение о нормализации физиологических процессов в старости и лечении заболеваний, появляющихся преимущественно в старческом возрасте.
Изменения, возникающие при старении, происходят на всех функционально-структурных уровнях - молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном.
Старость наступает в пострепродуктивном периоде онтогенеза и характеризуется внешними и внутренними признаками.
В молодом организме активно идут обменные процессы, рост органов, синтез РНК, ДНК, АТФ, белков.
В старости уменьшается интенсивность синтетических процессов, синтез АТФ падает, уменьшается содержание воды в цитоплазме, изменяются свойства цитоплазмы, происходит снижение активности ферментов. Органы перестают расти и подвергаются обратному развитию. Снижаются функциональные способности всех систем. Снижается невосприимчивость к инфекционным болезням, падает способность к регенерации. Изменяется походка, осанка, появляется седина, облысение, кожа теряет эластичность, заметны морщины, снижается работоспособность, слабеет память.
Различают физиологическую (биологическую) и преждевременную старость.
Физиологическая старость связана с календарным возрастом. Различают хронологический и биологический (физиологический) возраст. По современной классификации людей, достигших 60-76 лет, называют пожилыми, 75-89 - старыми, а свыше 90 лет - долгожителями.
Как правило у человека в возрасте 40-50 лет появл вне и вну пр-ки старения:
1. старение кожн покровов (морщины, пигментн пятна, бородавки, сухость кожи, потеря эластичности, общее потемнение кожн покровов). Наиб подвержены старению женщ.
2. старение ССС. К 40 годам на стенках сосудов начин отклад липиды в виде холестерин бляшек, что сниж эласт сосудов
3. стар ЦНС – сниж кровотока по сосудам мозга в средн на 30%. Это вызыв различн наруш памяти. Так же происх обширн гибель нейронов.
4. сокращ дыхат пов-ть легких и их жизн емкость
5. измен в пищевар сист (потеря зубов, наруш моторн ф-ия кишечн, что приводит к пониж всасыв прод обмена. Сниж эффект пищевар желез)
6. стар мочеполо сист – угенетение репродукт ф-ии. Сниж интенсивн фильтрац в почечн клуб, наруш мех-м обратн всасыв, приосх гибель нефронов
7. атрофия мышц и перестройка костей
БИЛЕТ 43
1.РЕПАРАЦИЯ
Там про строение ДНК и репарацию, погугли, умоляю, я не нашла ответ на это
продиктуешь в самом конце, когда я запишу другие вопросы билета.
2.Анкилостома. Ancylostoma duodenale. Некатор. Necator americanus.Угрица кишечная. Strongyloides stercoralis.
Тип – Круглые черви
Класс – Собственно круглые черви
Геогельминты
3.. Генотип и фенотип. Эпистаз.
Генотип – совокупность наследственных признаков и свойств, полученных особью от родителей. А также новых свойств, появившихся в результате мутаций генов, которых не было у родителей. Генотип складывается при взаимодействии двух геномов (яйцеклетки и сперматозоида) и представляет собой наследственную программу развития, являясь целостной системой, а не простой суммой отдельных генов. Целостность генотипа – результат эволюционного развития, в ходе которого все гены находились в тесном взаимодействии друг с другом и способствовали сохранению вида, действуя в пользу стабилизирующего отбора. Так, генотип человека определяет (детерминирует) рождение ребенка, у зайца – беляка потомство будет представлено зайчатами, из семян подсолнечника вырастет только подсолнечник.
Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, сложившихся в процессе индивидуального развития генотипа. Сюда относятся не только внешние признаки (цвет кожи, волос, форма уха или нома, окраска цветков), но и внутренние: анатомические (строение тела и взаимное расположение органов), физиологические (форма и размеры клеток, строение тканей и органов), биохимические (структура белка, активность фермента, концентрация гормонов в крови). Каждая особь имеет свои особенности внешнего вида, внутреннего строения, характера обмена веществ, функционирования органов, т.е. свой фенотип, который сформировался в определенных условиях среды.
Понятия генотип и фенотип – очень важные в генетике. Фенотип формируется под влиянием генотипа и условий внешней среды.
Известно, что генотип отражается в фенотипе, а фенотип наиболее полно проявляется в определенных условиях среды. Таким образом, проявление генофонда породы (сорта) зависит от окружающей среды, т.е. условий содержания (климатические факторы, уход). Часто сорта, созданные в одних районах, мало пригодны к разведению в других.
Эпистаз - взаимодействие генов, при котором активность одного гена находится под влиянием вариаций других генов.
Ген, подавляющий фенотипические проявления другого, называется эпистатичным; ген, чья активность изменена или подавлена, называется гипостатичным.
Примеры эпистатического влияния тесно связанных генов на приспособленность можно обнаружить в супергенах и главном комплексе гистосовместимости. Эффект может проявляться как напрямую на уровне генов, при этом продукт эпистатичного гена предотвращает транскрипцию гипостатичного, так и на уровне фенотипов.
4. Профилактика наследственных болезней. Возможности пренатальной диагностики.
Пренатальная диагностика наследственной патологии
Пренатальная диагностика врожденных и наследственных болезней - это комплексная отрасль медицины, которая быстро развивается. Она использует и ультразвуковую диагностику (УЗИ), и оперативную технику (хорионбиопсию, амнио-и кордоцентез, биопсию мышц и кожи плода), и лабораторные методы (цитогенетические, биохимические, молекулярно-генетические).
Показания к проведению пренатальной диагностики:
1. Возраст матери 35 лет;
2. Наличие в семье предыдущего ребенка с хромосомной патологией, в том числе с синдромом Дауна (предшествующий анеусомик);
3. Перестройки родительских хромосом;
4. Наличие у семьи заболеваний, которые наследуются, сцеплено с полом;
5. Синдром фрагильной Х-хромосомы.
6. Гемоглобинопатии;
7. Врожденные ошибки метаболизма.
8. Различные наследственные заболевания, диагностируемые методом сцепления с ДНК-маркерами;
9. Дефекты нервной трубки.
10. Другие показания для цитогенетической пренатальной диагностики.
Инвазивные методы исследования в пренатальной диагностике.
Амниоцентез - прокол плодного пузыря с целью получения околоплодной жидкости и слущенных клеток амнионе плода. Диагностическое значение метода не вызывает сомнений. Эта процедура выполняется на 15-18 неделях беременности. Риск возникновения осложнений беременности при амниоцентезе составляет 0,2%. Амниоцентез делают через брюшину под контролем УЗИ, чтобы не повредить плаценту. Также возможен влагалищный амниоцентез, но такой подход применяется редко. С амниотической полости забирают 8-10 мл жидкости. С биохимических показателей жидкости только концентрация альфа-фетопротеина (АФП) является диагностически значимой. Уровень АФП существенно повышается при аномалиях нервной трубки и дефектах передней брюшной стенки. Основным источником диагностического материала при амниоцентезе являются клетки. Их обязательно культивируют (это длится 2-4 недели) и для цитогенетических, и для биохимических исследований. Только молекулярно-генетические варианты диагностики с помощью полимеразной цепной реакции не требуют культивирования клеток.
Кордоцентез, т.е. взятия крови из пуповины, стали использовать шире после того, как эту процедуру начали проводить под контролем УЗИ, т.е. без фетоскопии. Процедуру проводят в период с 18 по 22 недели беременности. Образцы крови являются объектом для цитогенетических (культивируются лимфоциты), молекулярно-генетических и биохимических методов диагностики наследственных болезней.
Кордоцентез используют для диагностики хромосомных болезней, гематологических наследственных болезней (гемоглобинопатии, коагулопатии, тромбоцитопении), иммунодефицитов, гематологического статуса при резус-сенсибилизации, внутриутробных инфекций. Процедура с первой попытки успешна в 80-97% случаев. Преимущество кордоцентеза по сравнению с амниоцентезом заключается в том, что кровь является более удобным объектом для исследования, чем клетки амниотической жидкости. Лимфоциты культивируются быстрее (2-3 дня) и надежнее, чем амниоциты. Биопсия тканей плода как диагностическая процедура осуществляется во 2-м триместре беременности под контролем УЗИ. Для диагностики тяжелых наследственных болезней кожи (ихтиоз, епидермолиз) делают биопсию кожи плода. Далее проводится патоморфологическое исследование (иногда электронно-микроскопическое). Морфологические критерии наличия наследственных болезней кожи позволяют поставить точный диагноз или уверенно отбросить его.
Фетоскопия (введение зонда и осмотр плода) при современной гибко-оптической технике не составляет большого труда. Однако метод визуального обследования плода для выявления врожденных пороков развития используется редко - только при особых показаниях. Работает на 18-23-ей неделе беременности. Дело в том, что почти все врожденные пороки развития, которые можно увидеть с помощью оптического зонда, диагностируются с помощью УЗИ. Понятно, что процедура УЗИ проще и безопаснее. Для фетоскопии требуется введение зонда в амниотическую полость, что может вызвать осложнения беременности. Выкидыши отмечаются в 7-8% случаев фетоскопии.
Неинвазивные методы исследования в пренатальной диагностике.
Основным неинвазивным методом пренатальной диагностики является ультразвуковое исследование (УЗИ), которое необходимо проводить всем беременным. Ультразвуковое сканирование плода проводят не менее двух раз во время беременности каждой женщине. Первый обзор не позднее 15-16 недели, второй - в 25-26 недель. Если есть более определенные показания для УЗИ (например, предполагаемая редукция конечностей плода), то его проведения можно начинать с 13-14 недели. УЗИ используется для выявления задержки роста эмбриона или плода, начиная с 6-8-ой недели беременности. Можно применять как просевной и как уточняющий метод. Это позволяет предупредить рождение 1-3 детей (с 1000 новорожденных) с серьезными врожденными пороками развития, что составляет примерно 30% всех детей с такой патологией.
