WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Основи генетики людини - Реферат

Основи генетики людини - Реферат

проміжні продукти обміну. Ці методи дуже трудомісткі, вимагають спеціального обладнання і тому не можуть бути використані для масових популяційних досліджень з метою раннього виявлення хворих із спадковою патологією обміну.
Останніми роками у різних країнах розробляються і використовуються для масових досліджень спеціальні програми. Перший етап такої програми полягає у тому, щоб серед великої кількості обстежуваних виділити ймовірно хворих, які мають якесь спадкове відхилення від норми. Така програма називається просіюючою, або скринінг-програмою (англ. sreening - просію-вання). Для цього етапу звичайно використовується невелика кількість простих, доступних методик (експрес-методів). Експрес-методи грунтуються на простих якісних реакціях виявлення продуктів обміну у сечі, крові. На другому етапі проводиться уточнення (підтвердження діагнозу або відхилення при хибно-позитивній реакції на першому етапі). Для цього використовуються точні хроматографічні методи визначення ферментів, амінокислот тощо.
Використовують також мікробіологічні тести, які грунтуються на тому, що деякі штами бактерій ростуть тільки на середовищах, які містять певні амінокислоти, вуглеводи. Вдалося отримати штами за речовинами, які є субстратами або проміжними метаболітами у хворих при порушенні обміну. Якщо у крові або сечі є необхідна для росту речовина, то у чашці Петрі навколо фільтрувального паперу, просоченого однією з цих рідин, спостерігається активне розмноження мікробів, чого не буває у випадку аналізу у здорової людини. Розробляються різні варіанти мікробіологічних методів.
Популяційно-статистичний метод дозволяє вивчати поширення окремих генів у популяціях людей. Звичайно проводиться безпосереднє вибіркове дослідження частини популяції або вивчають архіви лікарень, пологових будинків, а також проводять опитування шляхом анкетування. Вибір способу залежить від мети дослідження. Останній етап полягає у статистичному аналізі.
Одним з найбільш простих і універсальних методів є метод, запропонований Г. Харді і В. Вайнбергом (див. гл. II). Є і ряд інших спеціальних математичних методів. У результаті цього можна визначити частоту генів у різних групах населення, частоту гетеро-зиготних носіїв ряду спадкових аномалій і хвороб.
Досліджувані популяції можуть розрізнятися за біологічними ознаками, географічними умовами життя, економічним станом. Вивчення розповсюдженості генів на певних територіях показує, що їх можна розділити на такі категорії: 1) мають універсальну по-ширеність (до них відноситься більшість відомих генів); це рецесивні гени фенілкетонурії і деяких інших форм розумової відсталості, які зустрічаються у гетерозиготному стані у І % населення Європи; ген дальтонізму, який проявляється у 7 % чоловіків і 0,5 % жінок, але у гетерозиготному стані цей ген мають ІЗ % жінок; 2) зустрічаються локально, переважно у певних районах; наприклад, ген серпо-подібно-клітинної анемії, який поширений у країнах Африки і Середземномор'я; ген, що зумовлює природжений вивих стегна, має високу концентрацію у корінного населення північно-східної частини Євразії.
Популяційно-статистичний метод дозволяє визначити генетичну структуру популяцій (співвідношення між частотою гомо- і гетерозигот). Нові можливості для проведення генетичного аналізу відкриває використання електронно-обчислювальної техніки. Знання генетичного складу популяцій населення має велике значення для соціальної гігієни і профілактичної медицини.
Патогенетичний метод. Принципи цитогенетичних досліджень сформувалися на протязі 20-30-х років на класичному об'єкті генетики - дрозофілі і деяких рослинах. Метод грунтується на мікроскопічному дослідженні хромосом.
Нормальний каріотип людини включає 46 хромосом, із них 22 пари ауто-сом і 2 статеві хромосоми. До 1956 р. кількість хромосом у людини не була точно встановлена, це вдалося шведським вченим Д. Тийо і А. Левану. На цей час у лабораторії успішно культи-вувалися клітини людини (клітини кісткового мозку, культури фібробластів або лейкоцитів периферичної крові, поділ яких стимулювали фітогемаглюти-ніном). Використанням колхіцину зу-пиняли процес мітозу на стадії метафази, оскільки інактивувалися нитки мітотичного веретена; потім клітини оброблялися гіпотонічним розчином. У результаті набрякання і розривання клітинних мембран хромосоми виявлялися вільними і віддаленими одна від одної (метафазні пластинки). Це дає можливість підраховувати їх і аналі-зувати. Найважливіше завдання полягає в умінні розрізняти індивідуальні хромосоми у даній метафазній пластинці. Безпосередньо, шляхом візуального спостереження під мікроскопом це зробити важко, тому звичайно роблять мікрофотографії, а потім вирізають окремі хромосоми і розташовують їх у порядку зменшення розмірів, тобто каріограми.
Для ідентифікації хромосом застосовують кількісний морфометричний аналіз. З цією метою проводять вимірювання довжини хромосоми у мікрометрах. Визначають також співвідношення довжини короткого плеча до довжини всієї хромосоми (центромерний індекс).
У 1960 р. була розробленаперша Міжнародна класифікація хромосом людини (Денверська). У основу її були покладені особливості розмірів хромосоми і розташування первинної пе-ретяжки. Схематичне зображення типів метафазних хромосом людини подано на мал. 5.7. За формою і загальними розмірами всі хромосоми людини поділяються на 7 груп, які позначають латинськими літерами А, В, С, О, Е, Р, О. Всі хросоми мають поряд-кові номери. Найбільша пара гомологічних хромосом має № 1, наступна - № 2 тощо (табл. 7). Найменші із хромосом людини-№ 21 і 22. Статеві хромосоми позначаються літерами - велика Х (група С) і маленька У (група 0). В останній час розробляються напівавтоматичні системи для вимірювання і кількісного аналізу хро-мосом.
Проте ідентифікація хромосом тільки за вказаними ознаками зустрічає великі труднощі. Фактично вдається хромосома, а у межах групи визначити її місце і номер часто не вдається. Згодом положення Денверської класифікації були розвинуті, доповнені новими критеріями і конкретизовані на наступних міжнародних конференціях, останньою із яких була Паризька IV конференція по стандартизації хромосом людини (1971). Були використані принципово нові методичні прийоми. У 1968-1970 рр. були опубліковані роботи шведського генетика Касперссона, який застосовував для вивчення хромосом флуоресцентні барвники, зок-рема акрихін - іприт і його похідні. Наступне вивчення у люмінісцентному мікроскопі показало, що хромосоми не дають рівномірного світіння по довжині.
Однорідність хромосом, яку спостерігали при використанні звичайних ядерних барвників, не підтвердилась, у них виділяється кілька яскравих смуг, які співпадають з локалізацією структурного гетерохроматину. Крім великих, дуже флуоресціюючих ділянок, кожна хромосома має диски, які чергуються. Цей малюнок світіння строго специфічний для кожної хромосоми. Після видалення із хромосом ДНК вони втрачають майже повністю здатність до флуоресценції. При вивченні каріотипу багатьох видів ссавців з'ясувалось, що здатністю до акрихі-нової флуоресценції характеризуються хромосоми людини, горили і шимпанзе. У інтерфазних ядрах цим методом виявляється У-хромосома, яка має вигляд зеленуватого тільця, яке яскраво світиться.
На сьогодні розроблено кілька методів виявлення структурної неоднорідності по довжині хромосом людини. Основу всіх методів складають денатурації і ренатурації ДНК хромосом, які відбулися на препаратах. Якщо після денатурації ДНК (викликаної одним із факторів) згодом провести її ренатурацію - відновлення вихідної двониткової структури, а потім зафарбувати хромосоми фарбою
Loading...

 
 

Цікаве