Тезисы лекции

Ф КГМА 1-8-21/02

МУ «Организация методической

Работы в соответствии с ГОСО

Года» от 04.07.2007г.

Карагандинская Государственная Медицинская Академия

Кафедра молекулярной биологии и медицинской генетики

Лекция

Тема: «Основные группы наследственных болезней. Хромосомные болезни»

Специальность: 051301 - «Общая медицина»

Курс: 1

Время: 50 мин.

Караганда 2008

Обсуждена на заседании кафедры молекулярной биологии и медицинской генетики

Протокол № ____________

«_____» __________ 2008г.

Зав. каф. Молекулярной биологии

и медицинской генетики, д.б.н.: Б.Ж. Култанов

Структура лекции

Тема: «Основные группы наследственных болезней. Хромосомные болезни»

Цель: Изучение классификации хромосомных болезней, основные типы хромосомных мутаций.

План лекции:

1.Характеристика хромосомных мутаций.

2.Структурные изменения хромосом.

3.Хромосомные мутации с изменением числа хромосом.

4.Хромосомные синдромы и принципы классификации хромосомных патологий.

5.Аутосомные синдромы.

6.Гоносомные синдромы.

Тезисы лекции

Хромосомные мутации. Различают хромосомные мутации с изменением числа хромосом (или геномные мутации) и макроструктуры хромосом. Хромосомные мута­ции обычно происходят в результате ошибок мейоза, но возможны и при нарушениях митоза.

Структурные изменения хромосом. Мутации, нарушающие структуру хромосом, связаны с разрывом хромосом или хроматид и приводят к изменению числа генов и расположения генов. Эти хромосомные или хроматидные перестройки часто называют­ся абберациями. Среди мутаций, затрагивающих структуру хромосом, наиболее рас­пространены делении, инверсии, дупликации и транслокации. При этом следует иметь в виду, что инверсии и транслокации происходят без потери генных локусов, а при де-лециях и дупликациях число генных локусов меняется.

Среди хромосомных перестроек выделяют внутрихромосомные и межхромо­сомные. К внутрихромосомным перестройкам относятся делении, дупликации, инвер­сии, инсерции, изохромосомы, кольцевые хромосомы.

Делеции связаны с потерей сегмента хромосомы или хроматиды, несущего один или несколько генных локусов (значительная делеция). Это очень частая и наи­более опасная форма макроповреждения хромосом. У гаплоидных организмов значи­тельные делеции детальны. У диплоидных организмов эффект делеций зависит: от числа делегированных генов, от количественных потребностей в продуктах этих ге­нов, от места и функции гена в координированных генных группах и т.д. Диплоидные организмы, гомозиготные по данной делеции, нежизнеспособны. Выделяют 2 тип де­лений. Первый тип называется концевой делецией и связан с утратой теломеры. Второй тип называется интерстицильным и связан с утратой какого-либо участка внутри плеча хромосомы.

Дупликации связаны с удвоением какого-нибудь сегмента хромосомы, несу- щего один или несколько генов. При этом один и тот же сегмент хромосомы может быть повторен несколько раз. Этот повтор может быть малым (когда затрагивается один ген) или большим (когда затрагиваются много генов). В последнее время дупли- кации рассматривают как один из механизмов возникновения раковых клеток. Также дупликации приводят к летальному исходу или к бесплодию.

Инверсия заключается в повороте на 180 градусов отдельных сегментов хромо­сом. Если инвертированный сегмент не содержит центромеру, то такая инверсия на­зывается парацентрической, если содержит - то перицентрической. Часто инверсии не сопровождаются фенотипическими эффектами, хотя и существует ряд наследствен­ных аномалий. Инверсия оказывает влияние на мейоз, что приводит к пониженной фертильности гибридов.

Инсерция - это вставка в хромосому. Вставка может быть и между двумя хромо­сомами. Кольцевая хромосома - это образование хромосомы в виде кольца, что связано с утратой обеих теломер. Изохромосома - это хромосома с двумя одинаковыми плечами. Образуется при объединении одинаковых плеч гомологичных хромосом.

Недавно у человека описан новая форма мутаций хромосом - родительские ди-сомии. Это наблюдается в случае, когда у индивида общее число хромосом нормаль­ное, но одна пара представлена хромосомами одного и того же родителя. В настоящее время этот феномен изучается.

К межхромосомным перестройкам относятся транслокации и робертсоновские перстройки.

Транслокации - это обмен частями гомологичной и негомологичной хромосом. Транслоцируемый сегмент может присоединяться к другому концу своей же хромосо­мы или к негомологичной хромосоме. Он может иметь размеры от небольшой до зна­чительной части хромосомы.

Робертсоновские перестройки. Имеется 2 вида мутаций: центрическое слия­ние и центрическое разделение. При центрическом слиянии 2 негомологичные хромо­сомы сливаются в одну путем соединения центромер с образованием одной метацен-трической хромосомы. При центрическом разделении одна метацентрическая хромо­сома разделяется на две акроцентрические с образованием 2-х центромер. Мутации типа робертсоновских перестроек известны у растений.

Известны 3 типа мутаций числа хромосом: полиплоидия, гаплоидия, гетероп-лоидия.

Полиплоидия - это хромосомная мутация в виде увеличения числа полных гаплоидных наборов хромосом. Известны триплоидия (Зп), тетраплоидия (4п), пента-плоидия (5п). Полиплоидия возникает при репликации хромосом без последующего цитокинеза (4п), при нерасхождении хромосом при мейозе, что ведет к формированию диплоидных гамет, а также после слияния такой гаметы с 2п с обычной гаплоидной гаметой (2п + In). Наиболее часты полиплоиды у растений. Практически третья часть всех цветковых растений - полиплоиды. Примеры: пшеница (у которой при ос­новном гаметном числе п=7, соматические числа 2п равны: 14, 28, 42.), картофель, та­бак, клевер и т.д. У животных полиплоидия встречается редко, в основном у гермаф-родитных видов. Например, у земляных червей, тутового шелкопряда, некоторых ви­дов амфибий. Редкость полиплоидии объясняется тем, что в этом случае происходит нарушение нормального соотношения половых хромосом и аутосом, что результи-руется в стерильности и бесплодии.

Существует два механизма возникновения полиплоидии: автополиплоиды (имеют хромосомы одного вида), аллоплоиды (имеют хромосомные наборы разных видов). Аллоплоиды получают искусственным путем. Примером аллоплоида является гибрид редьки и капусты, полученный в 1928 г. Карпеченко. Следует отметить, что полиплоиды с четным набором хромосом способны к размножению, с нечетным -стрильны. Последнее используется в вегетативном размножении для некоторых растений, так как плоды образуются без косточек, например, бананы. В целом, поли-плоиды характеризуются повышенной сахаристостью и крупными размерами. У человека в клетках печени и почек встречаются гигантские полиплоидные яд­ра. У многоклеточных организмов встречается феномен эндополиплоидии, характери­зующейся увеличением числа хромосом в покоящемся ядре (при отсутствии митоза).

Мутация в виде уменьшения всего набора хромосом называется гаплоидией. Га-плоидия часто встречается у растений, у животных очень редки. Анеуплоидия или гетероплоидия - это мутация в виде нарушений нормального количества хромосом из-за добавления или удаления одной и более хромосом. Среди анеуплоидов известны: моносомии, нулесомии и полисомии. Нулисомиками называ­ют организмы, у которых отсутствуют обе гомологичные хромосомы одной пары (2п -2). У моносомиков отсутствует одна из пары гомологичных хромосом. При полисе­мии одна из хромосом представлена в более, чем 2-х гомологичных экземплярах. Ор­ганизмы с тремя экземплярами хромосом называют трисомиками (2п+1), с 4-мя -тетрасомиками (2п + 2). При гетероплоидии изменяется не только общее количество хромосом, но и общее количество генетического материала. Причины - ошибки при мейозе, вызывающие нерасхождение хромосом.

Хромосомные синдромы (болезни) - это группа, врожденных патологических состояний, проявляющихся различными аномалиями развития и обусловленных нару­шениями числа или структуры хромосом в соматических клетках (аутосомные синдро­мы) или половых клетках (гоносомные синдромы). Их общая частота в популяции - около 1%. Чаще всего это спорадические слу­чаи. Приблизительно 25% хромосомных синдромов обусловлено аутосомными трисо-миями, 35% - нарушениями половых хромосом и 40% - сбалансированными и несба­лансированными структурными перестройками хромосом.

В расчете на 100 новорожденных хромосомные синдромы выявляются у 7-8-ми детей, а в структуре общей смертности детей до 5-ти лет на долю смертности в резуль­тате хромосомных синдромов приходится 3-4%. Если в 1959 году было известно всего 4 хромосомных синдрома, то теперь на­считывается около 100, и их число продолжает увеличиваться.

У человека описано 3 типа мутаций числа хромосом: тетраплоидия, триплоидия, анеуплоидия. Из всех варинтов анеуплоидии у человека встречаются трисомии по ау-тосомам, полисомии по половым хромосомам, а среди моносомий - моносомия X.

Дата добавления: 2015-08-05