С разработкой метода авторадиографии стала возможной идентификация

некоторых индивидуальных хромосом, что способствовало открытию группы

хромосомных болезней , связанных со структурными перестройками хромосом .

Интенсивное развитие учения о хромосомных болезнях началось в 70х годах 20

в. после разработки методов дифференциального окрашивания хромосом.

Классификация хромосомных болезней основана на типах мутаций

вовлеченных в них хромосом. Мутации в половых клетках приводят к развитию

полных форм хромосомных болезней, при которых все клетки организма имеют

одну и ту же хромосомную аномалию.

В настоящее время описано 2 варианта нарушений числа хромосомных

наборов - тетраплоидия и триплодия . Другая группа синдромов обусловлена

нарушениями числа отдельных хромосом – трисомиями (когда имеется добавочная

хромосома в диплоидном наборе) или

моносомия (одна из хромосом отсутствует )..Моносомии аутосом несовместимы с

жизнью . Трисомии - более часто встречающаяся паталогия у человека . Ряд

хромосомных болезней связан с нарушением числа половых хромосом.

Самая многочисленная группа хромосомных болезней- это синдромы ,

обусловленные структурными перестройками хромосом . Выделяют хромосомные

синдромы так называемых

частичных моносомий ( увеличение или уменьшение числа отдельных хромосом не

на целую хромосому , а на ее часть ).

В связи с тем , что подавляющая часть хромосомных аномалий

относится к категории летальных мутаций , для характеристики их

количественных параметров используются 2 показателя - частота

распространениея и частота возникновения .Выяснено , что около 170 из 1000

эмбрионов и плодов погибают до рождения , из них около 40% - вследствие

влияния хромосомных нарушений . Тем не менее значительная часть мутантов (

носителей хромосомной аномалии ) минует действие внутриутробного отбора.

Но некоторые из них погибают в раннем, до достижения пубертатного возраста

. Больные с аномалиями половых хромосом из -за нарушений полового развития

, как правило, не оставляют потомства.Отсюда следует все аномалии можно

отнести к мутациям . Показано ,что в общем случае хромосомные мутации почти

полностью изчезают из популяции через 15 - 17 поколений .

Для всех форм хромосомных болезней общим признаком является

множественность нарушений ( врожденные пороки развития ). Общими

проявлениями хромосомных болезней являются : задержка физического и

психомоторного развития, умственная отсталость , костно-мышечные аномалии,

пороки сердечно - сосудистой , мочеполовой , нервной и др. систем ,

отклонение в гормональном , биохимическом и иммунологическом статусе и др.

Степень поражения органов при хромосомных болезней зависит от многих

факторов - типа хромосомной аномалии , недостающего или избыточного

материала индивидуальной хромосомы , генотипа организма , условий среды , в

котором развивается организм .

Этиологическое лечение хромосомных болезней в настоящее время не

разработано.

Разработка методов пренатальной диагностики делает этот подход

эффективным в борьбе не только с хромосомными , но и с др. наследственными

болезнями .

Лечение и профилактика наследственных болезней. Успехи в развитии генетики

человека сделали возможными предупреждение и лечение наследственных

заболеваний. Один из эффективных методов их предупреждения — медико-

генетическое консультирование с предсказанием риска появления больного в

потомстве лиц, страдающих данным заболеванием или имеющих больного

родственника. Достижения биохимической генетике человека раскрыли

первопричину (молекулярный механизм) множество наследственно обусловленных

дефектов, аномалий обмена веществ, что способствовало разработке методов

экспресс-диагностики, позволяющих быстро и рано выявлять больных, и лечения

мн. прежде неизлечимых наследств, болезней. Чаще всего лечение состоит во

введении в организм веществ, не образующихся в нём вследствие генетического

дефекта, или в составлении специальных диет, из к-рых устранены вещества,

оказывающие токсическое действие на организм в результате наследственно

обусловленной неспособности к их расщеплению. Многие генетические дефекты

исправляются с помощью своевременного хирургического вмешательства или

педагогической коррекции. Практические мероприятия, направленные на

поддержание наследственного здоровья человека, на охрану генофонда

человечества, осуществляются через систему медико-генетических

консультаций. Основная цель медико-генетического консультирования —

информировать заинтересованных лиц о вероятности риска появления в

потомстве больных. К медико-генетическим мероприятиям относится также

пропаганда генетических знаний среди населения, т. к. это способствует

более ответственному подходу к деторождению. Медико-генетическая

консультация воздерживается от мер принудительного или поощрительного

характера в вопросах деторождения или вступления в брак, принимая на себя

лишь функцию информации. Большое значение имеет система мер, направленных

на создание наилучших условий для проявления положит, наследств, задатков и

предотвращение вредных воздействий среды на наследственность человека.

Генетика человека представляет собой естественнонаучную основу борьбы с

расизмом, убедительно показывая, что расы — это формы адаптации человека к

конкретным условиям среды (климатическим и иным), что они отличаются друг

от друга не наличием «хороших» или «плохих» генов, а частотой

распространения обычных генов, свойственных всем расам. Генетика человека

показывает, что все расы равноценны (но не одинаковы) с биологической точки

зрения и обладают равными возможностями для развития, определяемого не

генетическими а социально-историческими условиями. Констатация

биологических наследственных различий

между отдельными людьми или расами не может служить основанием для каких-

либо выводов морального, юридического или социального порядка, ущемляющих

права этих людей или рас . Данные генетики человека показали, что довольно

часты гены, определяющие развитие разнообразных уродств и наследственных

заболеваний: наследственных болезней обмена, психических и др. Уменьшению

вероятности появления в семьях наследственно больных детей призваны

способствовать медико-генетические консультации. Ранняя диагностика

наследственных заболеваний позволяет применить необходимые методы лечения.

Существенно важен учёт наследственности в реакции разных людей на лекарства

и другие химические вещества, а также

в иммунология, реакциях. Бесспорна роль молекулярно-генетических механизмов

в этиологии злокачественных опухолей.

Явления наследственности предстают в разной форме в зависимости от

уровня жизни, на котором они изучаются (молекула, клетка, организм,

популяция). Но в конечном счёте наследственность обеспечивается

самовоспроизведением материальных единиц наследственности (генов и

цитоплазматических элементов), молекулярная структура которых известна.

Закономерный матричный характер их ауторепродукции нарушаетсяи мутациями

отдельных генов или перестройками генетических систем в целом. Всякое

изменение в ауторепродуцирующемся элементе наследуется константно.

Генетическая инженерия .

Что такое генетическая инженерия? Генетическая инженерия - это

раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых

комбинаций генетического материала. Основа прикладной генетической

инженерии - теория гена. Созданный генетический материал способен

размножаться в клетке-хозяине и синтезировать конечные продукты обмена.

Из истории генетической инженерии. Генетическая инженерия возникла в

1972 году, в Станфордском университете, в США. Тогда лаборатория П. Берга

получила первую рекомбинатную (гибридную) ДНК или (рекДНК). Она соединяла в

себе фрагменты ДНК фага лямбда, кишечной палочки и обезьяньего вируса SV40.

Строение рекомбинантной ДНК. Гибридная ДНК имеет вид кольца. Она

содержит ген (или гены) и вектор. Вектор - это фрагмент ДНК, обеспечивающий

размножение гибридной ДНК и синтез конечных продуктов деятельности

генетической системы - белков. Большая часть векторов получена на основе

фага лямбда, из плазмид, вирусов SV40, полиомы, дрожжей и др. бактерий.

Синтез белков происходит клетке-хозяине. Наиболее часто в качестве клетки-

хозяина используют кишечную палочку, однако применяют и др. бактерии,

дрожжи, животные

или растительные клетки. Система вектор-хозяин не может быть произвольной:

вектор подгоняется к клетке-хозяину. Выбор вектора зависит от видовой

специфичности и целей исследования. Ключевое значение в конструировании

гибридной ДНК несут два фермента. Первый - рестриктаза - рассекает молекулу

ДНК на фрагменты по строго определенным местам. И второй - ДНК-лигазы -

сшивают фрагменты ДНК в единое целое. Только после выделения таких

ферментов создание искусственных генетических структур стало технически

выполнимой задачей.

Этапы генного синтеза. Гены, подлежащие клонированию, могут быть

получены в составе фрагментов путем механического или рестриктазного

дробления тотальной ДНК. Но структурные гены, как правило, приходится либо

синтезировать химико-биологическим путем, либо получать в виде ДНК-копии

информационных РНК, соответствующих избранному гену. Структурные гены

содержат только кодированную запись конечного продукта (белка, РНК), и

полностью лишены регуляторных участков. И поэтому не способны

функционировать в клетке-хозяине.

При получении рекДНК образуется чаще всего несколько структур, из

которых только одна является нужной. Поэтому обязательный этап составляет

селекция и молекулярное клонирование рекДНК, введенной путем трансформации

в клетку-хозяина. Существует 3 пути селекции рекДНК: генетический,

иммунохимический и гибризационный с мечеными ДНК и РНК.

Практические результаты генной инженерии. В результате интенсивного

развития методов генетической инженерии получены клоны множества генов

рибосомальной, транспортной и 5S РНК , гистонов, глобина мыши, кролика,

человека, коллагена, овальбумина, инсулина человека и др. пептидных

гормонов, интерферона человека и прочее. Это позволило создавать штаммы

бактерий, производящих многие биологически активные вещества, используемые

в медицине, сельском хозяйстве и микробиологической промышленности.

На основе генетической инженерии возникла отрасль фармацевтической

промышленности, названная «индустрией ДНК». Это одна из современных ветвей

биотехнологии.

Для лечебного применения допущен инсулин человека (хумулин),

полученный посредством рекДНК. Кроме того, на основе многочисленных

мутантов по отдельным генам, получаемых при их изучении, созданы

высокоэффективные тест-системы для выявления генетической активности

факторов среды, в том числе для выявления канцерогенных соединений.

Теоретическое значение генетической инженерии. За короткий срок генная

инженерия оказала огромное влияние на развитие молекулярно-генетических

методов и позволила существенно продвинуться по пути познания строения и

функционирования генетического аппарата. Генная инженерия имеет большие

перспективы в лечении наследственных болезней , которых на сегодняшний день

зарегестрировано около 2000. Г.и. призвана помогать исправлять ошибки

природы.

Достигнуты большие успехи в клонировании. Клон, или группа клеток,

образуется делением первой клетки. Каждая соматическая клетка человека

несет один и тот же набор ген, всю

наследственную информацию. Если она начнет делиться , то вырастет новый

организм т.е. с таким же генотипом. В 1997 г. доктор Ян Вилмут в

Шотландии в г. Эддинбурге получил с группой ученых ягненка Долли (

искусственным путем ) . Этот ягненок не имеет отца , так как клетка была

взята у матери . Возникло опасение , что эксперименты по генной инженерии

могут быть опасны для человечества . В 1974 г. спец. Комиссия американских

биологов опубликовала сообщение генетикам мира , в котором рекомендовала

воздержаться от экспериментов с некоторыми видами ДНК , пока не будут

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6