Генные мутации нервной системы

Нервной системы. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Нервной системы." 2017, 2018.

Виды мутаций

Хромосомные мутации. Затрагивают участки хромосом или целые хромосомы, меняют структуру, форму. Происходят при кроссинговере – перекрёсте гомологичных хромосом. Существует несколько видов хромосомных мутаций:

делеция – потеря участка хромосомы;
дупликация – удвоение хромосомного участка;
дефишенси – потеря концевого участка хромосомы;
инверсия – поворот хромосомного участка на 180° (если содержит центромеру – перицентрическая инверсия, не содержит – парацентрическая);
инсерция – вставка лишнего хромосомного участка;
транслокация – перемещение участка хромосомы на другое место

Геномные мутации. Связаны с изменением числа хромосом внутри генома. Часто происходят при ошибочном выстраивании веретена деления в мейозе. В результате хромосомы неправильно распределяются по дочерним клеткам: одна клетка приобретает в два раза больше хромосом, чем вторая. В зависимости от количества хромосом в клетке различают:

полиплоидию – кратное, но неправильное количество хромосом (например, 24 вместо 12);
анеуплоидию – некратное количество хромосом (одна лишняя или недостающая).

Цитоплазматические. Нарушения в ДНК митохондрий или пластид. Опасными являются мутации в материнской митохондрии половой клетки. Такие нарушения приводят к митохондриальным заболеваниям

Соматические мутации. Мутации в неполовых клетках. По наследству при половом размножении не передаются. Могут передаваться при почковании и вегетативном размножении.

Причины возникновения мутаций

По причинам возникновения различают спонтанные и индуцированные мутации.

Спонтанные (самопроизвольные) мутации возникают без видимых причин. Эти мутации иногда рассматривают как ошибки трех Р: процессов репликации, репарации и рекомбинации ДНК. Это означает, что процесс возникновения новых мутаций находится под генетическим контролем организма. Например, известны мутации, которые повышают или понижают частоту других мутаций; следовательно, существуют гены-мутаторы и гены-антимутаторы. В то же время, частота спонтанных мутаций зависит и от состояния клетки (организма). Например, в условиях стресса частота мутаций может повышаться.
Индуцированные мутации возникают под действием мутагенов.

Мутагены

Мутагены – это разнообразные факторы, которые повышают частоту мутаций. Различают несколько классов мутагенов:

Физические мутагены: ионизирующие излучения, тепловое излучение, ультрафиолетовое излучение.
Химические мутагены: аналоги азотистых оснований (например, 5-бромурацил), альдегиды, нитриты, метилирующие агенты, гидроксиламин, ионы тяжелых металлов, некоторые лекарственные препараты и средства защиты растений.
Биологические мутагены: чистая ДНК, вирусы, антивирусные вакцины.
Аутомутагены – промежуточные продукты обмена веществ (интермедиаты). Например, этиловый спирт сам по себе мутагеном не является. Однако в организме человека он окисляется до ацетальдегида, а это вещество уже является мутагеном.

Примеры генных мутаций у людей

Прогерия. Прогерией принято считать одним из самых редких генетических дефектов. Проявляется данная мутация в преждевременном старении организма. Большая часть больных погибает, не достигнув тринадцатилетнего возраста, и немногим удается сохранить жизнь до двадцати лет. Данная болезнь развивает инсульты и болезни сердца, и именно поэтому, чаще всего, причиной смерти является сердечный приступ или инсульт.
Синдром на Юнера Тана (СЮТ). Данный синдром специфичен тем, что подверженные ему передвигаются на четвереньках. Обычно люди СЮТ используют самую простую, примитивную речь и страдают врожденной мозговой недостаточностью.
Гипертрихоз. Так же имеет название “синдром оборотня” или же — ”синдром Абрамса”. Данное явление прослеживается и документируется со времен Средневековья. Люди, подверженные гипертрихозу отличаются количеством волос на теле, превышающим нормы, особенно это распространяется на лицо, уши и плечи.
Тяжелый комбинированный иммунодефицит. Подверженные данному заболеванию уже при рождении лишены эффективной иммунной системы, которой обладает среднестатистический человек. Дэвид Веттер, благодаря которому в 1976 году данная болезнь получила известность, скончался в возрасте тринадцати лет, после неудачной попытки хирургического вмешательства с целью укрепления иммунитета.
Синдром Марфана. Заболевание встречается довольно часто, и сопровождается непропорциональному развитию конечностей, чрезмерной подвижностью суставов. Гораздо реже встречается отклонение выраженное срастанием ребер, следствием чего является или выпирание, или западание грудной клетки. Частой проблемой подверженных донному синдрому является искривление позвоночника.

Расстройство аутистического спектраРасстройство аутистического спектра (РАС) представляют собой ряд связанных расстройств развития человека.
Летаргический сонМнимая смерть (летаргия) – это неврологическая патология, которой свойственно отсутствие.
Низкий гемоглобин, может ли причиной быть стресс?Гемоглобин выполняет очень важную функцию в организме. Он отвечает за.
Сильное сердцебиение ночью, в чем причина?Нарушение сердечного ритма в ночное время связано с неврозом, нарушением.

Врач с 36 летним стажем работы. Медицинский блогер Левио Меши. Постоянный обзор животрепещущих тем по психиатрии, психотерапии, зависимостям. Хирургии, онкологии и терапии. Беседы с ведущими врачами. Обзоры клиник и их врачей. Полезные материалы по самолечению и решению проблем со здоровьем. Посмотреть все записи автора Левио Меши

Вы можете сами быть мутантом и не знать об этом

Что такое мутация

Мутация — это изменение генома организма (одного гена или сразу нескольких). Чаще всего под мутациями понимают изменение структуры ДНК, которое возникает из-за нарушения последовательности генов или появления новых.

Виды мутаций

Мутации происходят не по какой-то одной причине. Это целый процесс, который становится возможным на клеточном уровне организма. К настоящему времени ученые выделяют 4 основных вида мутаций:

Генные;
Хромосомные;
Геномные;
Цитоплазматические.

Ученые пришли к выводу, что большинство из мутаций вредны, и природа устроена так, что из-за естественного отбора они исчезают у людей самостоятельно. Однако выделяют и такие мутации, которые повышают жизнеспособность организма. Тем более некоторые изменения генов могут быть вредны в одних условиях окружающей среды, но при этом полезны в других.

Различают два подвида мутаций:

Спонтанные
Индуцированные

Появление черной зебры сначала посчитали аномалией и даже связали с религией

Индуцированные мутации в кино дают супергероям сверхспособности

При таком виде мутаций, как правило, затрагивается только один конкретный ген. Генные мутации возникают как при замещении одного гена другим, так и при выпадении какого-то гена из общей цепочки или при перевороте участка молекулы ДНК, который затрагивает один ген.

При генной мутации происходит изменение только одного гена

Подобные мутации могут быть как спонтанными, так и индуцированными: например, та же черная зебра стала такой, потому что ген, отвечающий за изменение ее цвета, был заменен другим по естественной причине. Также генные мутации возникают при облучении, контакте с химическими веществами или вирусами.

При хромосомных мутациях затрагивается не один ген, а несколько. Такие мутации гораздо более опасные, чем просто генные: если изменению подвержено слишком много генов, клетка уже не может делиться и начинает самоуничтожаться. Известны случаи, когда некоторые люди и животные погибали из-за таких мутаций, поскольку хромосомы в их клетках утрачивались или удваивались, что приводило к нарушению обменных процессов в организме.

Хромосомные мутации затрагивают сразу несколько генов

При хромосомных мутациях возможно как выпадение участка хромосомы, так и удвоение хромосомы, поворот участка хромосомы на 180 градусов или даже ее перемещение в другое место. Это приводит к болезням Прадера-Вилли (ожирение, низкий рост и интеллект одновременно) и Вольфа-Хиршхорна (задержка умственного развития).

Делеция – выпадение участка хромосомы

Дупликация – удвоение какого-то участка хромосом

Инверсия – поворот участка хромосомы на 180 градусов

Транслокация – перемещение какого либо участка хромосомы

Этот вид мутаций еще страшнее, поскольку затрагивает не один или несколько генов, а целый геном. Геномный вид мутаций возникает в следствие ошибок при расхождении хромосом. Причем он довольно интересный: если изменение хромосом кратное, то в организме увеличиваются клетки и внутренние органы — такие мутации ученые ранее наблюдали у некоторых растений и животных.

Одним из ярких примеров геномной мутации среди растений являются пшеница и кукуруза.

Кукуруза растет благодаря геномной мутации

Однако если количество хромосом меняется не кратно, в организме происходят отрицательные процессы. К примеру, для человека характерна мутация трисомия 21: в этом случае не расходится двадцать первая пара хромосом, в результате ребенок получает не две двадцать первые хромосомы, а три. Это приводит к развитию синдрома Дауна, в результате чего ребенок получается умственно и физически неполноценным.

Они возникают вследствие нарушения ДНК митохондрий, из которых состоят клетки. Это одни из самых редкий мутаций, которые еще слабо изучены. Однако ученые уже пришли к выводу, что цитоплазматические мутации приводят к нарушению зрения и проблемам с центральной нервной системой. Есть теория, что данный вид мутаций также отвечает за появление сахарного диабета.

Примеры мутаций

Например, ген LRP5 отвечает за плотность костей. Его мутация может привести к снижению плотности костной ткани или, наоборот, подарить вам несокрушимые кости. Одна семья в Коннектикуте (США), как оказалось, имеет мутации LRP5, которые дают их костям такую плотность, что те практически неразрушимы. Никто из них никогда не ломал кость. Увеличенная сила костей, в особенности позвоночника, черепа и таза, дает членам этой семьи самые прочные скелеты на Земле.

Хотели бы никогда не ломать себе кости?

А некоторые люди из-за генной мутации вообще имеют иммунитет к электричеству. Обычный человек покрыт миллионами потовых желез, которые обычно прокладывают для электрошока удобный влажный путь прямо в нашу кожу. Однако один житель Сербии не имеет потовых или слюнных желез из-за редкого генетического заболевания. Это означает, что электричество не может проникнуть в его тело. Он может подзарядить телефон, чтобы почитать наш Telegram-чат, приготовить пищу, вскипятить воду и даже поджечь что-нибудь, пропуская электричество через свое тело, чем установил несколько рекордов и появился на нескольких телевизионных шоу.

На протяжении сотен лет жители Сан-Антонио де лос Кобрес в Аргентине попивали горную воду, уровень мышьяка в которой превышает безопасный в 80 раз. Несмотря на чрезвычайное повседневное воздействие смертоносного металла, жители остаются абсолютно здоровыми. И все благодаря мутантному гену AS3MT, который прошел через тысячи лет естественного отбора. Он позволяет телу обрабатывать мышьяк, не позволяя ему накапливаться в опасных концентрациях, поэтому владельцы этих микроскопических мутантов могут поедать столько мышьяка, сколько им вздумается.

Иммунитет к мышьяку есть только у 6 000 человек в мире.

Запах ног имеет четыре основных разновидности: потный, сырный, уксусный и капустный. И как бы хорошо и регулярно человек не мылся, ему все равно не удастся избавиться от этого запаха. Просто у одних людей он больше выражен, а у других — не так сильно. Причем в зависимости от образа жизни ноги могут пахнуть по-разному. В чем […]

На сегодняшний день антидепрессанты для многих являются единственным способом борьбы с волнениями и стрессом. Несмотря на то, что разработка этих препаратов началась еще в 50-х годах прошлого века, ученые до сих пор точно не знают, как работают некоторые антидепрессанты. Но тот факт, что для многих людей они являются эффективными, не вызывает сомнений, иначе данные препараты […]

Виды генных мутаций:

Генные мутации возникаю чаще, чем хромосомные и геномные, но менее значительно меняют структуру ДНК, в основном касаются только химической структуры отдельно взятого гена. Представляют собой замену, удаление или вставку нуклеотида, иногда нескольких. Также к генным мутациям относятся транслокации (перенос), дупликации (повторение), инверсии (переворот на 180°) участков гена, но не хромосомы.

Генные мутации происходят при репликации ДНК, кроссинговере, возможны в остальные периоды клеточного цикла. Механизмы репарации не всегда устраняют мутации и повреждения ДНК. Кроме того сами могут служить источником генных мутаций. Например, при объединении концов разорванной хромосомы часто теряется несколько нуклеотидных пар.

Если системы репарации перестают нормально функционировать, то происходит быстрое накопление мутаций. Если мутации возникают в генах, кодирующих ферменты репарации, то может нарушится работа одного или нескольких его механизмов, в результате чего количество мутаций сильно возрастет. Однако иногда бывает обратный эффект, когда мутация генов ферментов репарации приводит к снижению частоты мутаций других генов.

Помимо первичных мутаций в клетках могут происходить и обратные, восстанавливающие исходный ген.

Большинство генных изменений, как и мутаций двух других видов, вредны. Появление мутаций, обусловливающих полезные признаки для определенных условий среды, происходит редко. Однако именно они делают возможным процесс эволюции.

Генные мутации затрагивают не генотип, а отдельные участки гена, что, в свою очередь, обуславливает появление нового варианта признака, т. е. аллели, а не нового признака как такового. Мутон — это элементарная единица мутационного процесса, способная приводить к появлению нового варианта признака. Зачастую, для этого достаточно изменить одну пару нуклеотидов. С этой точки зрения мутон соответствует одной паре комплементарных нуклеотидов. С другой стороны, не все генные мутации являются мутонами с точки зрения последствий. Если изменение нуклеотидной последовательности не влечет за собой изменения признака, то с функциональной точки зрения мутации не произошло.

Одной паре нуклеотидов соответствует и рекон — элементарная единица рекомбинации. При кроссинговере в случае нарушения рекомбинации происходит неравный обмен участками между конъюгирующими хромосомами. В результате происходит вставка и выпадение нуклеотидных пар, что влечет сдвиг рамки считывания, в дальнейшем нарушение синтеза пептида с необходимыми свойствами. Таким образом для искажения генетической информации достаточно одной лишней или потерянной пары нуклеотидов.

Частота спонтанных генных мутаций находится в пределах от 10 -12 до 10 -9 на каждый нуклеотид ДНК на каждое деление клетки. Для проведения исследований ученые подвергают клетки воздействию химических, физических и биологических мутагенов. Вызванные таким образом мутации, называются индуцированными, их частота выше.

Замена азотистых оснований

Если происходит изменение только одного нуклеотида в ДНК, то такая мутация называется точечной. В случае мутаций по типу замены азотистых оснований одна комплементарная нуклеотидная пара молекулы ДНК заменяется в ряду циклов репликации на другую. Частота подобных происшествий составляет около 20% от общей массы всех генных мутаций.

Примером подобного является дезаминирование цитозина, в результате чего образуется урацил.

В ДНК образуется нуклеотидная пара Г-У, вместо Г-Ц. Если ошибка не будет репарирована ферментом ДНК-гликолазой, то при репликации произойдет следующее. Цепи разойдутся, напротив гуанина будет установлен цитозин, а напротив урацила — аденин. Таким образом, одна из дочерних молекул ДНК будет содержать аномальную пару У-А. При ее последующей репликации в одной из молекул напротив аденина будет установлен тимин. Т. е. в гене произойдет замена пары Г-Ц на А-Т.

Другим примером является дезаминирование метилированного цитозина, в результате которого образуется тимин. В последствии может возникнуть ген с парой Т-А вместо Ц-Г.

Могут быть и обратные замены: пара А-Т при определенных химических реакциях может заменяться на Ц-Г. Например, в процессе репликации к аденину может присоединиться бромурацил, который при следующей репликации присоединяет к себе гуанин. В следующем цикле гуанин свяжется с цитозином. Таким образом в гене пара А-Т заменится на Ц-Г.

Замена одного пиримидина на другой пиримидин или одного пурина на другой пурин называется транзицией. Пиримидинами являются цитозин, тимин, урацил. Пуринами — аденин и гуанин. Замена пурина на пиримидин или пиримидина на пурин называется трансверсией.

Точечная мутация может не привести ни к каким последствиям из-за вырожденности генетического кода, когда несколько кодонов-триплетов кодируют одну и ту же аминокислоту. Т. е. в результате замены одного нуклеотида может образоваться другой кодон, но кодирующий ту же аминокислоту, что и старый. Такая замена нуклеотидов называется синонимической. Их частота около 25% от всех замен нуклеотидов. Если же смысл кодона меняется, он начинает кодировать другую аминокислоту, то замена называется мисенс-мутацией. Их частота около 70%.

В случае мисенс-мутации при трансляции в пептид будет включена не та аминокислота, в результате чего его свойства изменятся. От степени изменения свойств белка зависит степень изменения более сложных признаков организма. Например, при серповидно-клеточной анемии в белке заменена лишь одна аминокислота — глутамин на валин. Если же глутамин заменяется на лизин, то свойства белка меняются не сильно, т. е. обе аминокислоты гидрофильны.

Точечная мутация может быть такой, что на месте кодирующего аминокислоту кодона возникает стоп-кодон (УАГ, УАА, УГА), прерывающий (терминирующий) трансляцию. Это нонсенс-мутации. Иногда бывают и обратные замены, когда на месте стоп-кодона возникает смысловой. При любой подобной генной мутации функциональный белок уже не может быть синтезирован.

Сдвиг рамки считывания

К генным относятся мутации обусловленные сдвигом рамки считывания, когда происходит изменение количества нуклеотидных пар в составе гена. Это может быть как выпадение, так и вставка одной или нескольких нуклеотидных пар в ДНК. Генных мутаций по типу сдвига рамки считывания больше всего. Наиболее часто они возникают в повторяющихся нуклеотидных последовательностях.

Вставка или выпадение нуклеотидных пар может произойти в следствие воздействия определенных химических веществ, которые деформируют двойную спираль ДНК.

Рентгеновское облучение может приводить к выпадению, т. е. делеции, участка с большим количеством пар нуклеотидов.

Вставки нередки при включении в нуклеотидную последовательность так называемых подвижных генетических элементов, которые могут менять свое положение.

К генным мутациям приводит неравный кроссинговер. Чаще всего он происходит в тех участках хромосом, где локализуются несколько копий одного и того же гена. При этом кроссинговер происходит так, что в одной хромосоме возникает делеция участка. Этот участок переносится на гомологичную хромосому, в которой возникает дупликация участка гена.

Если происходит делеция или вставка числа нуклеотидов не кратного трем, то рамка считывания сдвигается, и трансляция генетического кода зачастую обессмысливается. Кроме того, может возникнуть нонсенс-триплет.

Если количество вставленных или выпавших нуклеотидов кратно трем, то, можно сказать, сдвиг рамки считывания не происходит. Однако при трансляции таких генов в пептидную цепь будут включены лишние или утрачены значащие аминокислоты.

Инверсия в пределах гена

Если инверсия участка ДНК происходит внутри одного гена, то такую мутацию относят к генным. Инверсии более крупных участков относятся к хромосомным мутациям.

Инверсия происходит вследствие поворота участка ДНК на 180°. Часто это происходит при образовании петли в молекуле ДНК. При репликации в петле репликация идет в обратном направлении. Далее этот кусок сшивается с остальной нитью ДНК, но оказывается перевернутым наоборот.

Если инверсия случается в смысловом гене, то при синтезе пептида часть его аминокислот будет иметь обратную последовательность, что скажется на свойствах белка.

Генетики. Классификация наследственных заболеваний

Введение в медицинскую генетику. Методы медицинской

ЛЕКЦИЯ №1.

Развитие современной медицины характеризуется неуклонно возрастающим применением генетических методов. Это связано с несколькими обстоятельствами.

Во-первых, по мере накопления знаний о закономерностях индивидуального развития человека становится все более ясно, что процесс роста и развития организма представляют собой реализацию в определенных условиях среды генетической программы, унаследованной индивидом от своих родителей через половые клетки.

Во-вторых, современные тенденции свидетельствуют о возрастании относительного значения генетически обусловленных заболеваний в патологии человека. По данным мировой статистики около 6-8% новорожденных появляются на свет с теми или иными генетическими дефектами.

В третьих, прогресс в понимании этиологии и патогенеза ряда распространенных болезней (ИБС, атеросклероз, гипертоническая болезнь, сахарный диабет, язвенная болезнь желудка и 12-п кишки, некоторые онкологические заболевания ) свидетельствуют о существенном значении наследственного предрасположения в возникновении таких форм патологии.

В четвертых, как известно, патология есть результат взаимодействия патогенного агента с организмом. Поскольку с генетической точки зрения организм любого человека имеет неповторимые характеристики, то результат взаимодействия любого организма с патогенными факторами будет строго индивидуальным.

В связи со сказанным, очевидно значение генетики для практической и теоретической медицины. Задача состоит в овладевании основами медицинской генетики широкими медицинскими кругами с целью все большего использования генетических подходов для диагностики болезней, их лечению и профилактике.

Мед. генетика- это раздел генетики человека, изучающей связь между наследственностью и болезнями.

Мутантный ген, по существу, такой же этиологический фактор болезни, как бактерия или вирус.

Простые типы наследования у человека были описаны еще до 1900г., когда были открыты вновь законы Менделя. В 30-40 г. больше внимания стали уделять изучению роли генетических факторов в патогенезе различных заболеваний. Своими успехами генетика человека в значительной мере обязана медицинской генетике. Одними из первых в медицинской генетике было открытие систем группы крови (1900г), несовместимости крови матери и плода по так называемому резус-фактору (1941г), аномалии хромосом, лежащие в основе болезни Дауна (1959г.), установлена роль специфической хромосомной абберации в развитии злокачественного заболевания у человека - хронического миелолейкоза (1959), в этом же году установили роль Y- хромосомы в определении пола человека.

Было присуждено ряд Нобелевских премий исследователям-генетикам.

Наследственность человека весьма стабильна. Человек мало изменился на протяжении последних 30-40 тысячелетий. Возникающие же изредко изменения наследственности обычно закрепляются, т.е. передаются последующим поколениям, что и служит основой возникновения наследственных заболеваний.

Наследственность определяется всеми структурами клетки, этой первичной морфологической единицей жизни. Основная масса наследственной информации у человека хранится в хромосомах ядра и передается с ними дочерними клетками при делении. Небольшая часть наследственной информации заключена в митохондриях и в так называемых плазмогенах, которые содержаться в цитоплазме и передаются по материнской линии через яйцеклетку.

Хромосома представляет собой в световом микроскопе темные образования, состоящие из двух половин (хроматид), соединенных центромерой. Если центромера расположена по середине хромосомы, то такая хромосома называется метацентрической, если несколько смещена к одному концу, то носит название субметацентрической, если расположена почти на конце хромосомы акроцентрической.

По химическому составу хромосомы представляют собой комплекс нуклеиновых кислот с белками, углеводными компонентами, липидами и следами металлов. Известны два класса нуклеиновых кислот-дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). В хромосомах различают генетически активные (эухроматин) и неактивные (гетерохроматин) участки, которые соответствуют по-разному спирализованным участкам хромосом.

Нормальное деление соматических клеток называется митозом, деление половых клеток- мейозом. В настоящее время установлено, что кариотип человека, т.е. набор хромосом в соматических клетках состоит из 46 хромосом, в половых клетках из 23 хромосом (22 пары у мужчин и женщин по форме одинаковы- это аутосомы, а 23-я разная и называется половой хромосомой или гетеросомой.

Геномв классической генетике называют локус, т.е. микроучасток хромосомы, контролирующий развитие определенного наследственного признака. Гены стабильны. Они передаются без изменения от родителей к детям в течении тысяч поколений. Однако их стабильность не абсолютна. При мутации исходный ген превращается в мутантный, програмирующий развитие измененного признака. Мутантный ген столь же стабилен и, раз возникнув, передается последующим поколениям без изменений. Однако, не все гены принимают непосредственного участия в определении последовательности аминокислот того или иного белка, а выполняют лишь роль регулирующих механизмов.

Генотип- это наследственная конституция индивидуума.

Фенотип- совокупность его признаков, поддающихся непосредственному наблюдению, фенотип от генотипа отделен длинной цепью самых разнообразных реакций и поэтому не всегда ему точно соответствует. Соотношение между генотипом и фенотипом, образно говоря, примерно такое же, как между характером человека и его репутацией: генотип - это характер, а фенотип- это репутация.

Принято различать моногенные (монофакториальные) болезни, при которых генетический дефект связан с мутацией в единичном локусе хромосомы, и полигенные (мультифакториальные) болезни, обусловленные совокупным действием мутаций в нескольких локусах хромосомы. В последнем случае генетический дефект обычно вызывает предрасположение, и болезнь является следствием сложного взаимодействия генетических и средовых факторов.

Различают три вида изменчивости генов:

1. Модификационную.

Известно, что наследственная информация у каждого развивающегося организма проявляется не полностью, а лишь частично. Отклонение в признаках у генетически однородных организмов называется модификациями, а изменчивость, вызывающая их,- модификационной. Эта изменчивость обусловлена только влиянием окружающей среды, в которой живут организмы.

2. Комбинативная,

т.е. сочетание признаков разных родителей в одном организме потомка. Такая изменчивость обусловлена различной комбинацией генов, формирующие данные признаки.

3.Мутационная.

Наблюдаются различные перемещения генов в хромосоме относительно друг друга. Мутации возникшие естественным путем называются спонтанными. Если же мутацию вызвали исскуственно при воздействии какого либо агента, то такую мутацию называют индуцированной.

Спонтанные мутации явление крайне редкое, наиболее мутабильные гены мутирут с частотой около 10 -5 степени на одно поколение и имеют большое значение для эвалюции.

Индуцированные мутации возникают вследствие изменения наследственного аппарата клетки (мутации), которые вызываются лучевой, тепловой энергией, химическими веществами (в том числе медикаментозными средствами) и биологическими факторами ( вирусы, вакцины, токсины).

С точки зрения практической медицины важно остановиться на мутагенном действии ионизирующей радиации. Многочисленными работами доказано, что рентгеновское излучение обладает сильным мутагенным свойством. Особенно важны последствия облучения половых желез, заключающиеся в возникновении мутаций в половых клетках. Мутации, как правило, не отражаются на здоровье облученных лиц, но повышают вероятность наследственных болезней и пороков развития у потомства. Доза, удваивающая частоту мутаций в половых клетках человека, составляет около 10 Р. Нельзя считать безвредными и некоторые диагностические процедуры, такие как рентген. исследование кишечника и почек.

Ограничение некоторых диагностических и терапевтических процедур, связанных с ионизирующим облучением, зависит от пола и возраста больных, удельного веса показаний и генетических противопоказаний. Лечение больных пожилого возвраста, репродуктивная функция, которых закончилась, не имеет каких либо генетических противопоказаний. Рентгеновское воздействие на череп, грудную клетку, конечности независимо от возраста больного с точки зрения мутационной изменчивости безвредно.

Различают следующие виды мутаций:

а) геномные- изменение генномного набора хромосом

б) генные- изменение структуры ДНК. Почти половина наследственных заболеваний- это следствие генных мутаций. При мутации возникают разнообразные изменения молекулы ДНК.

Важнейшие из них:

· инверсия-поворот молекулы ДНК на 180 градусов,

· транслокация -перенос одного участка ДНК на другой,

· дупликация- удвоение определенного участка ДНК,

· делеция- потеря одного или нескольких нуклеотидов.

Генные мутации обычно не сопровождаются изменением формы хромосом, а проявляются в изменении признаков организма (фенотипа).

в) хромосомные абберации- это изменение структуры хромосом (удвоение, отрыв, поворот части хромосомы). Изучение хромосомных аббераций стало возможно после разработки метода дифференциальной окраски хромосом.

В настоящее время известно около 2000 наследственных болезней и генетически детерминированных синдромов. Это многочисленные болезни внутренних органов, обмена веществ, крови, эндокринной системы, кожи, глаз, нервной и мочеполовой систем. К числу наследственных относят пороки зрения, такие как близорукость, дальнозоркость, цветная слепота.

К болезням с наследственной предрасположенностью относят атеросклероз, гипертоническую болезнь, шизофрению, эпилепсию, сахарный диабет и т.д. Например при подагре наследственно обусловлено нарушение обмена мочевой кислоты, при котором ее концентрация в крови повышена. Из лиц с таким нарушением метаболизма только 10% заболевают подагрой, причем болезнь развивается не раньше 30-50 лет. Возникновение и тяжесть болезни во многом зависят от условий внешней среды. Развитию болезни способствует переедание, злоупотребление мясной пищей, виноградными винами. Интересно указание на значение молибдена. Он входит в ферментную систему, участвующую в окислении ксантина и гипоксантина в мочевую кислоту. В местностях, где содержание молибдена в почве повышено, подагра среди населения встречается чаще.

Не меньшее значение имеет и противоположное явление- специфическая наследственная резистентность к определенному заболеванию. Детально изучена специфическая наследственная резистентпость к малярии. У резистентной части населения изменено строение эритроцитов и гемоглобина.

Давно известно существование индивидуальных вариаций резистентности к туберкулезу.

Гипертоническая болезнь представляет интерес как заболевание, возникающее в результате сложного взаимодействия наследственной предрасположенности и условий среды. Из внешних условий на развитие болезни влияют все воздействия, вызывающие нервно-психическое перенапряжение, например длительная сверхурочная работа, ночной труд. Главную роль играют не сам по себе производственный процесс, а обстановка и неблагоприятные отношения с людьми, особенно отрицательные эмоции и конфликтные ситуации. Однако, нервно-психическое перенапряжение вызывает гипертонию только у лиц с наследственно предрасположенностью, тогда как другие люди при более сильном повседневном напряжении остаются здоровыми.

Наследственная патология проявляется в разном возрасте . Многие болезни проявляют себя в эмбриональном периоде, другие в постнатальном, но нередко в зрелом и даже пожилом возрасте. Так , семейная атакся Фридрейха проявляется у детей 6-12 лет, мозжечковая атаксия впервые обнаруживается у людей 20-30 лет, хорея Гентингтона в 60 лет и старше.

Наследственность- это способность передачи из поколения в поколение биологических особенностей каждого вида методом кодирования.

Отягощенность наследственными заболеваниями в различных странах варьирует незначительно и состовляет около 4-6%.

Охарактеризуем основные виды наследования.

Читайте также: