Занятие 4

1.

Наследственные
болезни

2.

Наследственность
Наследственность как способность организмов передавать
разнообразные (морфологические, функциональные,
биохимические) признаки своим потомкам определяется
стабильностью функционирования

3.

Основу надежности генотипа
составляют:
1) дублированность структурных элементов генотипа
2) матричный принцип биосинтеза( репликация и
транскрипция)
3) способность к репарации
4) регуляция генной активности.

4.

О мутациях, возникающих в
организме человека:
• Если структурные отклонения несовместимы с выполнением
белком его функций, которые жизненно важны для клетки,
для организма, мутация становится патологической и в
дальнейшем либо исключается из популяции вместе с
нежизнеспособной клеткой (организмом), либо сохраняется,
обусловливая наследственную болезнь. В отдельных случаях
гетерозиготные носители патологической мутации
подвергаются положительному отбору.

5.

• Примером этого служит ген серповидноклеточной
анемии, который широко распространился в
популяциях, проживающих в эндемичных по малярии
районах, вследствие устойчивости гетерозиготных
носителей «аномального» гена (мутантного аллеля) к
малярийному плазмодию

6.

Эффекты генетического груза:
• В целом эффекты генетического «груза» у человека
выражены в явлениях летальности и сниженной
фертильности

7.

Мутации
• В основе возникновения наследственных заболеваний, как
правило, лежат мутации
• Факторы, вызывающие мутации, называют мутагенами.

8.

Мутации
• Мутации - это изменения генома, которые приводят к
увеличению или уменьшению количества
генетического материала, к изменению нуклеотидов и
их последовательности.

9.

Спонтанные мутации
• Мутации, возникшие самопроизвольно под влиянием
естественных условий внешней и внутренней среды.
Причиной таких мутаций может являться естественный фон
радиации - космическое излучение, излучение земного шара,
зданий, радиоактивных изотопов (К-40, который поступает с
растительными продуктами питания; углерод-14, радон и
продукты его распада). В этот перечень входят эндогенные
химические мутагены, которые образуются в организме в
процессе обмена веществ - перекиси и свободные радикалы
(аутомутагены). Значительную роль в возникновении
спонтанных мутаций играет возраст.

10.

Индуцированные мутации
- это мутации, вызванные специальными направленными
воздействиями: физическими, химическими и
биологическими мутагенами
1. Физические мутагены
На первом месте среди физических мутагенов находятся
ионизирующая радиация и УФ-излучение. Особенность
ионизирующего излучения состоит в том, что оно может
индуцировать мутации в низких дозах, не вызывающих
лучевого поражения.

11.

2. Химические мутагены. К этой группе относят кислоты, спирты,
соли, тяжелые металлы и др. Химические мутагены содержатся в
воздухе (сероводород, мышьяк, меркаптан, хром, фтор, свинец и
др.), почве (пестициды и др. химикаты), воде и пищевых продуктах,
в лекарствах. Сильнейшим мутагеном является конденсат
сигаретного дыма, который содержит бензпирен.
Конденсат дыма и поверхностная корочка, образующиеся при
обжаривании рыбы и говядины, содержат пиролизаты триптофана,
которые являются химическими мутагенами
Особенность химических мутагенов состоит в том, что их действие
зависит от дозы и стадии клеточного цикла. Чем выше доза
мутагена, тем сильнее мутагенный эффект

12.

3. Биологические мутагены. Бактериальные токсины,
вирусы (вирусы герпеса, гепатита, эпидемического
паротита и др.). У беременных вирусные инфекции
могут провоцировать возникновение мутаций у плода,
что приводит к спонтанным абортам

13.

Мутации
• Мутации по типу клеток, в которых возникла мутация, делят
на соматические и половые.

14.

В зависимости от размеров повреждения
генетического материала мутации
делятся на:
1. Геномные
а) полиплоилия
б) анэуплоидия

15.

Триплоидия

16.

17.

18.

Хромосомные мутации
• Хромосомные мутации проявляются изменениями структуры
хромосом. К видам структурных хромосомных перестроек
относятся: делеция - выпадение участка хромосомы,
транслокация - обмен сегментами между негомологичными
хромосомами, инверсия - поворот участка хромосомы на 180°,
дупликация - удвоение отдельных участков хромосом и т.д

19.

20.

Генные мутации
• Генные (или точечные) мутации определяются изменениями
в структуре гена. Мутации транскрибируемых участков
приводят к синтезу аномального белка, мутации
нетранскрибируемых областей приводят к снижению
скорости синтеза белка. Возникновение генных мутаций
возможно в результате ошибок репликации (удвоения) и
репарации (восстановления поврежденных участков) ДНК.
По характеру влияния мутантного гена на формирование
признака различают доминантные мутации - мутантный ген
проявляет себя и в гетерозиготном состоянии и рецессивные
мутации - мутантный ген проявляет себя только в
гомозиготном состоянии

21.

По исходу различают:
• Летальные и нелетальные мутации. Летальность может
проявляться на уровне гамет, зигот, эмбрионов, плодов, после
рождения. Результатом действия патологической мутации в
онтогенезе может быть прежде всего летальность на ранних
стадиях развития зародыша - до имплантации.

22.

Генные болезни
• аутосомные болезни (доминантные и рецессивные)
• сцепленные с полом (доминантные и рецессивные)

23.

Особенности передачи доминантных
аутосомных заболеваний следующие:
1. Лица мужского и женского пола поражаются в равной
степени.
2. Передача патологического признака возможна от любого из
родителей.
3. Частота индивидуального поражения среди потомков
больного, как правило, составляет 50%.
4. Встречаются в каждом поколении (при условии 100%
пенетрантности).

24.

• Аутосомно-доминантно наследуются: короткопалость,
многопалость, множественного полипоз кишечника,
врожденный птоз век, ахондроплазия врожденная
куриная слепота (не поддающаяся лечению витамином
А), болезнь Марфана (портрет Линкольна,
арахнодактилия - паучьи пальцы, подвывих хрусталика
и др.), хорея Гентингтона (проявляется в 35-40 лет, имеет
2 основных синдрома: хорея - гиперкинетические
подергивания туловища, лица, шаркающая походка,
симптом нарушения речи из-за подергивания языка и
нёба; деменция - слабоумие)

25.

Особенности передачи рецессивных
аутосомных заболеваний таковы
1. Лица мужского и женского пола поражаются в равной
степени.
2. Как правило, родители больного фенотипически здоровы,
являются гетерозиготами, носителями патологического гена.
3. При этом риск рождения больного ребенка - 25%.
4. Если болен один из родителей, дети обычно здоровы. 5.
Нередко родители больного ребенка являются родственниками
(выше вероятность быть носителями одного и того же
рецессивного гена).

26.

Примеры болезней
• Аутосомно-рецессивно наследуются энзимопатии наследственные дефекты обмена углеводов (пример галактоземия), липидов (пример - сфинголипидозы),
аминокислот (примеры - фенилкетонурия, альбинизм);
витаминов, эритроцитарных ферментов, дефекты биосинтеза
гормонов, коллагеновые болезни

27.

• Фенилкетонурия (либо— это наследственное, редко
встречающееся заболевание, которое проявляется в
нарушении обмена аминокислот. Если точнее, то организм
людей с такой болезнью не может расщеплять фенилаланин,
поступающий вместе с белковой пищей. Из-за такого
дисбаланса в теле накапливаются опасные соединения,
способные отравлять нервную систему, в том числе и ткани
головного мозга. Эти отравления могут быть настолько
сильными, что у ребенка развивается умственная отсталость,
включая идиотию.

28.

По мере развития болезни могут проявляться такие симптомы фенилкетонурии:
Изменение цвета волос и глаз к более светлым. Это связано с тем, что в организме
недостаточно меланина.
Прибавление веса — малыш начинает быстро поправляться.
Высыпания, экзема, сухость и шелушение кожи.
Частая рвота.
Неприятный («мышиный») запах мочи
К двум-трем годам основные диагностические признаки фенилкетонурии усиливаются и
выглядят уже так:
Спазмы и судороги, тремор пальцев рук.
Постоянно зажатая поза. Ребенок не может расслабиться из-за сильного напряжения в
мышцах.
Неадекватные действия. Так, малыш может резко засмеяться, закричать — то есть просто
ведет себя неадекватно ситуации.
Деформация ушей, уменьшение черепа в отношении размеров тела.
Выступающая нижняя челюсть.
Недержание.

29.

30.

Хромосомные болезни
• Этиологическими факторами хромосомной патологии
являются все виды хромосомных мутаций и некоторые
геномные мутации

31.

К синдромам, связанным с числовыми
аномалиями половых хромосом, относят:
1.Синдром Клайнфельтера (47,XXY; 48,XXYY; 48,XXXY;
49,XXXXY). Число X-хромосом коррелирует со степенью
умственной отсталости.. Проявления синдрома: высокий рост с
непропорционально длинными конечностями, в детстве хрупкое телосложение, у взрослых - ожирение, гипогенитализм
(гипоплазия яичек и полового члена), недоразвитие вторичных
половых признаков, иногда оволосение по женскому типу, в
50% случаев - гинекомастия

32.

Синдром Клайнфельтера

33.

2. Синдром Шерешевского-Тернера (45,XО). Проявления
синдрома: отек кистей и стоп при рождении, кожная складка
на шее, низкий рост (до 140 см), врожденные пороки сердца,
аменорея, бесплодие, иногда снижение умственного развития. В
основном социально адаптированы, могут получить
специальность и работать.

34.

35.

3. Трисомия Х и полисомия Х. Частота встречаемости - 1:1000
девочек. Проявляется гипоплазией яичников и матки,
бесплодием, иногда умственной отсталостью. С увеличением
числа X-хромосом увеличиваются отклонения от нормы

36.

Примеры синдромов, связанных с
числовыми аномалиями аутосом:
1. Синдром Патау (трисомия по 13 хромосоме, 47,XX,+13 или
47,XY,+13).Xарактеризуется микроцефалией, полидактилией,
расщелиной губы и нёба, низко посаженными ушными
раковинами, микрофтальмией, врожденными пороками
сердца, дефектом межжелудочковой перегородки, аномалией
почек, пороками развития органов пищеварения. Наблюдаются
крипторхизм, гипоплазия наружных половых органов,
удвоение матки и влагалища, двурогость матки, гипоспадия

37.

Синдром Патау

38.

Синдром Дауна
• Синдром Дауна (трисомия по 21 хромосоме). Проявления
синдрома - плоское лицо, монголоидный разрез глаз, эпикант
(кожная складка у внутреннего угла глаза), открытый рот,
короткий нос, плоская переносица, страбизм (косоглазие),
плоский затылок, диспластические уши, аркообразное
твердое нёбо, зубные аномалии, бороздчатый язык,
гиперподвижность суставов, мышечная гипотония,
врожденные пороки сердца, поперечная ладонная складка,
умственная отсталость, иногда сочетается с эпилепсией
(40%), лейкозом (8%). Развитие синдрома связывают с
возрастом матери.

39.

40.

• Выделяют хромосомные синдромы, связанные со
структурными перестройками хромосом. К этой группе
относят синдром «кошачего крика. Встречаются
цитогенетические варианты синдрома - от частичной до
полной делеции короткого плеча пятой хромосомы . Клиника
синдрома: микроцефалия, необычный крик или плач,
напоминающий мяуканье кошки, косоглазие, лунообразное
лицо, широкая переносица, гипертелоризм, низко
посаженные ушные раковины, умственная отсталость в
стадии имбецильности.

41.

42.

Болезни с наследственной
предрасположенностью
• Моногенные формы
Недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы
• Полигенные формы
Сахарный диабет
Гипертоническая болезнь