Генетичний моніторинг

1. Генетичний моніторинг

2.

Гене́тика (грец. γεννώ — породжувати) — це наука
про спадковість імінливість ознак організмів, методи управління
ними та організацію спадкового матеріалу.
Моніторинг (англ. monitoring, нім. Monitoring n) —
комплекс наукових, технічних, технологічних, організаційних та
інших засобів, які забезпечують систематичний контроль
(стеження) за станом та тенденціями розвитку природних,
техногенних та суспільних процесів.

3.

Генетичний моніторинг - це науковий напрям, в рамках якого
розробляються методологія і практичні методи оцінки появи і накопичення
в навколишньому середовищі генотоксичних речовин, вивчення спектру їх
мутаційного впливу
і здатності індукувати той чи інший вид генетичних порушень.
Генетичний моніторинг - контроль і спостереження за
генетичною ситуацією в групі живих організмів (вид, популяція, порода
тощо). Дозволяє контролювати частоти тих чи інших генів, виявляти
носіїв летальних і напівлетальних мутацій, визначати рівень
гомозиготності в стадах і т.д. Найбільш важливий контроль за
поширенням вроджених хвороб і аномалій, а також виявлення тварин,
сприйнятливих до особливо небезпечних хвороб.

4.

Як окремий науковий напрямок генетичний моніторинг виник
на рубежі 70 - 80-х рр.
ХХ ст. у зв'язку з необхідністю розробки методів аналізу змін
спадкових структур організму під впливом техногенних
факторів.
Термін «генетичний моніторинг» у відношеніі популяції
людини застосували Н. П. Дубініна та Ю.П.Алтухов (1975 р),
визначивши його як спостереження за рівнем мутаційного
тягаря в популяціях людини.
Ю.П.Алтухов
Н.П. Дубинин

5.

Генетичний тягар - накопичення летальних і сублетальних
негативних мутацій, що викликають при переході в
гомозиготний стан виражене зниження життєздатності
особин, або їх загибель.
У більш строгому сенсі генетичний тягар в популяційній
генетиці - це виражене зменшення селективної цінності для
популяції в порівнянні з тією, яку мала б популяція, якби всі
індивідуальні організми відповідали б найбільш сприятливому
генотипу. Зазвичай виражається в середній пристосованості в
порівнянні з максимальною пристосованістю.

6.

Види генетичного моніторингу:
1. Моніторинг природних генетичних систем
2. Територіальний генетичний моніторинг в зв'язку з забрудненням
природного середовища
3. Моніториг штучних та експериментальних генетичних систем

7.

Мета: отримання інформації про спадкові зміни котра є необхідною та
достатньою для прийняття рішень стосовно заходів по захисту генофонду
(від мутаційних факторів оточуючого середовища)
Завдання:
1. Генетико-токсикологічна оцінка
2. Виявлення зон підвищеного ризику
3. Оцінку динаміки та часових трендів генетичних процесів
4. Апробація різних тест систем
5. Побудова різних математичних моделей для різних типів популяцій
Задача генетческого мониторинга – долговременное слежение за
состоянием популяционных генофондов, оценка и прогнозирование
их динамики во временни и пространстве, определение пределов
допустимых изменений.
Алтухов

8. Моніторинг природних генетичних систем

• Збереження біорізноманніття
“…резкое падение эффективной числнности и обмена генами
имеет место практически всегда когда наносят вред местам
размножения (фрагментация) репродуктивных ареалов…
следует ожидать увеличение межпопуляционного и
снижение внутрипопуляционного генного
разнообразия. Черезмерное перемешивание и
взаимодействие ранее изолированых генофондов
мжет привести к проявлениям аутбридинга, т.е.
снижению жизнеспособности гибридных форм.

9. Вимоги до проведення генетичного моніторингу природних популяцій

• Популяція має бути добре визначенна в
историко географічному плані
• Слід детально описати особливості розподілу
субпопуляційної структури системи в часі і
просторі
• Сбір матеріалу слід організувати таким чином
щоб субпопуляційна структура була
максимально повно охарактеризована по
заздалегіть відбраним ознакам.

10. Сбір матеріалу (що слід враховувати)

• Данні про демографічну структуру кожної
субпопуляції (стать, вік, співвідношення
статей, чисельність, міграція…)
• Данні про масу, розміри та пропорції тіла
досліджуваних особин
• Оцінка генотипу особин по найбільш
можливому числу поліморфних генних
локусів

11.

Територіальний генетичний моніторинг в зв'язку з забрудненням природного
середовища
Генетико-токсикологічна оцінка:
1. Виявлення в оточуючому середовищі факторів, що мають генетичну
активність
2. Моніторинг та виявлення особливостей їх дії
3. На основі отриманих данних розробка рекомендацій по нейтралізації їх
негативного впливу на біологічні системи
4. Публікація результатів досліджень
К генетически активным факторам среды
принято относить любые факторы, обладающие мутагенной (канцерогенной,
кластогенной, анеугенной) активностью или способностью оказывать влияние на такие генетические процессы, как репарация, рекомбинация и клеточная трансформация (Инге-Вечтомов, 1998)

12.

13. Апробація різних тест систем

• На сьогодні відомо більше 200 тест
систем тим не менш активно
використовуються на практиці тільки
близько 20
Тест-система – біологічна, хімічна або фізична система яка
поодинці бо в комбінаціях використовується в дослідженнях.

14. Вимоги до тест систем

• Виявлити всі типи генетичних поршень:
геномні, хромосомні, генні мутації
• Бути настільки чутливою щоб виявляти навіть
малі дози мутагенів
• Бути достатньо дешевою, та давати стійкі
відтворювані результати
• Виявляти такі сполки які є самі по собі не
шкідливими.
• Дозволяють екстраполювати отримані
резльтати на людину

15.

Так одним з най більш значущіх результатів використання тест систем слід
вважати виявлення високо достовірної кореляції між мутагеними та
канцерогенними властивостями одних і тих самих хімічних речовин в 60-90%
випадків
Алтухов Ю.П.
70-80 роки 20 століття основним напрямком генетичного моніторингу була
розробка тест-систем
На сьогодні основна увага приділяється уніфікації міжнародних правил
тестування
В Европі цим займаеться Організація по еконічній спів праці та розвитку
(OECD)
В ряді країн обовязковому тестуванну підлягають всі новосинтезовані хімічні
речовини