Тақырып: Адам генетикасы.Медициналық генетиканың проблемалары.

Жоспар:

1. Адам генетикасы.

2. Адамның тұқымқуалаушылығын зерттеу әдістері

Тұкым қуалаушылық басқа тірі ағзалар сияқты, адамдарға да тән қасиет. Адамдардың көптеген белгілері Г.Мендель заңдарына сәйкес тұқым куалайды, оларды менделденуші белгілер деп атайды. Қазіргі кезде адамдардың 4000-нан астам тұқым қуалайтын аурулары анықталған, олардың ішінде: тері аурулары - 250; көз аурулары - 200 астам т.с.с.

Адамдардың тұқым қуалаушылығын зерттейтін генетика ғылымының саласын адам генетикасы деп атайды. Ол ерте кезден-ак, XIX ғасырдың аяғынан бастап Ф.Гальтон, А.Гэррод еңбектерінің нәтижесінде дами бастаған.

Адам генетикасының адамдардьң денсаулығын сақтаудағы рөлі өте зор, себебі кез келген ауру - зат алмасудың, не зат алмасуға қатынасып оны реттейтін, жеделдететін ферменттердің қызметінің бұзылуына байланысты, Ал фермент дегеніміз ақуыз, ол гендердің экспрессиялануының өнімі болып саналады. Демек, нақтылы бұзылған гендерді зерттеп, оны әр түрлі жолдармен жөндеп генетикалық инженерия әдістерімен, түрліше аурулармен күресуге болады.

Қазіргі кезде емханалардағы ауру адамдардың 30-40 пайызға жуығы тұқым қуалайтын аурулармен ауырады, жас нәрестелердің жастайынан өлуінің 25-30 пайыз жағдайдағы себебі де сол тұқым қуалайтын аурулар. Әйелдердің күні бұрын өздігінен түсік тастауы 50-70 пайыз жағдайында хромосомалар мутациясына байланысты. Адамдардың бедеу болуының, балаларының болмауының себебі де 20 пайыз жағдайында түқым қуалайтын аппараттың бүзылуынан екендігі белгілі.

Осыншама көп аурудың болуы, оларды емдеу, қоғам үшін әлеуметтік және материалдық үлкен мағынасы бар проблема болып табылады.

Ауруларды емдеуден гөрі сол аурудың алдын алып, оны болдырмау әлдеқайда тиімді. Міне осы проблеманы шешу адам генетикасының негізгі міндеті.

Әдетте, генетика ғылымының ен негізгі зерттеу әдісі болып гибридологиялық әдіс саналады, яғни зерттеушілер күні бұрын будандастыру үшін ата-ана жұптарын тандап алып эксперимент жасайды (мысалы Г.Мендель тәжірибелері).

Бұл тұрғыдан алғанда адамдар генетика объекті ретінде қолайсыз болып келеді, себебі: 1) адамдарда күні бүрын максатқа сай ата-ана жүптарын таңдау, эксперименттік некелер құрастыру мүмкін емес, себебі ол қоғамдық-әлеуметтік жағдайларға қайшы келеді; 2) казіргі кезде көптеген отбасында балалар саны аз, яғни 2—3 баладан ғана болады, ал ол белгілердің тұқым куалаушылығын объективті түрде талдауға жеткіліксіз; 3) адамдардың өмірі қысқа болады, яғни бір ұрпақтың тіршілік ұзақтығы шамамен 65-70 жылға тең. Ал олардың жыныстық жетілуі кешірек басталады, яғни 13—15 жасқа келгенде ғана. Сондықтан ғалым генетик өз өмірінің ішінде тікелей 1—2 ұрпақтың ғана алмасуын бақылап зерттей алады; 4) адамдардың хромосомала-рында "тіркесу" топтарынын саны көп 23, ал дрозофилада ол не бары 4; 5) адамдардың генотипі көп түрлі болып келеді. Мысалы, егер әрбір жұп гомологтық хромосомаларда тек бір жұп аллель болады десек, онда 23 жұп хромосомалардың мейоз кезінде еркін комбинациялануы нәтижесінде 8.388.608 (2²³) әр түрлі гаметалар пайда болар еді. Ал шын мәнінде адам хромосомаларындағы аллельдердін жалпы саны әлдекайда көп, мысалы, тек X хромосомада 92 локус кездеседі. Адамның геномындағы гендердің жалпы саны 100.000 дейін жетеді. (Соңғы кездерде адам геномындағы гендердің саны 30 000 көлемінде деп айтылуда).

Адамдардың генетикалық көп түрлілігі және оның тіршілігіне әсер ететін экологиялық және әлеуметтік факторлардың әр түрлілігі олардың көптеген фенотиптік өзгергіштігіне алып келеді. Осы және басқа да кедергілер гибридологиялык әдісті адам генетикасын зерттеу үшін қолдануға мүмкіндік бермейді.

Дегенмен, қазіргі кезде, адамның тұқым қуалаушылығын зерттеу жедел дамуда, оның фенотипі анатомиялық, физиологиялық, биохимиялық, иммунологиялық және мінез-кұлқы түрғысынан алғанда жан-жақты және терең зерттелген.

Адам генетикасын зерттеу үшін бірнеше ерекше әдістер қолданылады:

/. Генеалогиялық әдіс — бүл адам шежіресін қүрастыру және талдау арқылы жүргізіледі. Бүл әдісті XIX ғасырдың аяғында Ф.Гальтон енгізген.

Шежіре кұрастыруды пробандтан бастайды. Пробанд дегеніміз шежіре кұрастыруға себепші адам. Адам генетикасын зерттеуде генеалогиялық әдістің рөлі өте зор, себебі осы әдіс арқылы: 1) зерттелетін белгілердің тұқым қуалайтынын, тұқым қуаламайтынын; 2) белгілердің түқым қуалау типін (аутосомды - доминантты, аутосомды - рецессивті, жыныспен тіркес түқым куалау); 3) аллельдің экспрессивтілігі мен пенетранттылығын анықтауға болады; 4) белгілердің (аурулардын) ұрпақтарда байқалу мүмкіндігін анықтауға болады.

2. Егіздерді зерттеу әдісі — белгілердің қалыптасуындағы генотиптің және орта факторларының салыстырмалы рөлін анықтау үшін жүргізіледі. Ол үшін белгінің монозиготалы (М), дизиготалы (Д) егіздерде және популяцияның басқа да өкілдерінде байқалуын салыстырады. Осының нәтижесінде: 1) бірдей генотиптердің ұқсас экологиялық жағдайда; 2) әр түрлі генотиптердің үқсас экологиялық жағдайларда немесе әр түрлі генотиптердің әр түрлі экологиялық жағдайларда даму заңдылықтарын анықтайды.

Кейде монозиготалы егіздерді бір-бірінен ажыратып әр түрлі экологиялық және әлеуметтік жағдайларда тәрбиелеп бірдей генотиптін дамуындағы зандылықтарды зерттейді.

Егіздерді зерттеу нәтижесінде олардың сапалы белгілерінің конкорданттылыгын не искорданттылыгын және сандық белгілерінің дисперсиясын анықтайды.

Зерттелінетін белгі егіздің екеуінде де кездессе оларды конкордантты (ұксас), ал егерде белгі егіздердің біреуінде ғана болып екіншісінде кездеспесе онда оларды дискордантты деп атаймыз.

Белгінің конкорданттылық дәрежесі неғұрлым жоғары болса соғүрлым белгінің дамуында генотиптің рөлінің жоғары болғандығын көрсетеді,

Егерде конкорданттылық көрсеткіш монозиготалы және дизиготалы егіздерде бірдей болса онда осы белгінің дамуында орта факторларының әсерінің басым болғандығын көрсетеді.

3. Цитогенетикалык, әдіс - микроскоп арқылы хромосомаларды зерттеуден басталады.

Бұл әдіс аркылы: 1) ағзалардың кариотипін анықтайды; 2) хромосома санын аныктайды; 3) хромосомалардың морфологиясын зерттеп, олардың құрылысында өзгерістер бар-жоғын анықтайды, яғни хромосомалық ауруларды анықтайды; 4) хромосомалардың генетикалық карталарын жасау үшін пайдаданады — ол үшін хромосомаларды таңдамалы бояйды; 5) геномдық не хромосомалық мутацияларды, олардың жиілігін, анықтау үшін пайдаланады.

4. Сомалық, жасушалардың генетикасы. Зерттеуге лейкоциттерді, сүйектің қызыл кемігі жасушаларын немесе фибробластарды
алады. Жасушаларды ағзадан тыс, жасанды қоректік орталарда
өсіреді. Оларды өсіру кезінде кажет болған немесе зерттеушінің
көзіне түскен ерекше жасушаны бөліп алып клондайды, яғни
көбейтеді және сол жасушалар тобын алып зерттейді. Ол жасушаларды әрі қарай сұрыптап будандастырады.

Бұл әдіс нәтижесінде: 1) гендердің тіркесуін және олардың хромосома бойында орналасу орнын аныктайды; 2) кейбір гендердің активтігінің нәтижесі ретінде синтезделінетін олардың нақтылы өнімдерін зерттейді; 3) гендердің әрекеттесуін және олардың активтілігінің реттелу механизмдерін анықтайды; 4) гендік мутацияларды зерттеу үшін қолданады.

Осы әдісті пайдалану медицина практикасында әлі туылмаған баланың жынысын, 60-қа жуық тұқым қуалайтын ауруларын анықтауға болады. Ол үшін жатырдан сұйықтық алып ондағы ұрық жасушаларын өсіріп зерттейді (амниоцентез).

5. Популяциялық-статистикалық әдіс. Бұл әдіс арқылы:
1) популяциядағы белгілі бір генотиптін не аллельдің таралу жиілігін анықтауға; 2) болашақ ұрпақтарда нактылы фенотиптін
дамуын болжауға; 3) рецессивті аллельдердің гетерозиготалы
күйінде тасымалдану жиілігін есептеуге болады.

Ол үшін Харди-Вайнберг заңын колданады.

1) p+q=1

2) p² +2pq+q²=1

р - доминантты аллельдің жиілігі;

ц — рецессивті аллельдің жиілігі;

р² — доминанггы гомозиготалылар жиілігі;

2рq — гетерозиготалылар жиілігі;

q² - реиессивті гомозиготалылар жиілігі.

Осылайша гемоглобин генінің кейбір елдердегі жиілігі анықталған.

Мысалы, Белорусияда НЬ5 гені бойынша гомозиготалы адамдар кездеспесе, Батыс Африка елдерінде оның жиілігі: Камерунда 25%-ға тең Танзанияда 40% дейін өзгеріп отырады. Әр түрлі географиялық аймақтарда гендердің таралу ерекшеліктерін зерттеп түрліше этникалық топтардың шығу тегін және оладың миграциялануын, жеке адамдардың тұқым қуалайтын ауруларымен ауыру деңгейін анықтауға болады.

6. Биохимиялык, әдістер — ферменттік жүйелердің белсенділігін зерттеу арқылы жүргізіледі. Олар зат алмасу ауруларының себебі гендік мутадияларды анықтауға, сол сияқты биохимиялық тесттер арқылы патологиялық гендердің гетерозиготалы тасымалдаушыларын да анықтауға мүмкіндік береді. Ол үшін зерттелуші адамның қанша (венасына) белгілі бір аминқышқылының (мысалы фенилаланиннің) біршама мөлшерін енгізеді де, оның қандағы концентрациясын мезгіл-мезгіл анықтайды. Еғер зерттелуші адам доминантгы ген бойынша гомозиготалы (АА) болса, онда амин қышқылының концентрациясы тез арада қалыпты (оны енгізгенге дейінгі) деңгейге келеді, ал егер гетерозиготалы (Аа) болса, онда амин қышқылының концентрациясының төмендеуі екі есе баяу жүреді.

Осы сияқты тесттерді адамның мультифакторлы аурулармен, мысалы, қант ауруы, гипертония ауруларымен ауыруға бейімділігін анықтау үшін де жүргізеді.

Түқым қуалаушылық және түқым куалау терминдері бір-біріне синоним емес. Тұқым қуалаушылық, дегеніміз — ағзалардың кұрылымдық-функционалдық біртүтастығын үрпактан-ұрпакқа жалғастырып отыратын қасиет, бүл - генетикалық тетіктер жиынтығы. Ал тұқым қуалау дегеніміз - нақтылы биологиялық гүрлердің ұрпактарында өздеріне тән структуралық - функционалдық құрылымының, жекелеген белгілері мен қасиеттерінің берілуі болып табылады. Тұқым қуалаудың 2 түрі белгілі: моногендік және полигендік.

Моногендік тұқым қуалау типтерінің өздеріне тән ерекше белгілері болады, олар мыналар:

1. Аутосомды-доминантты тұқым қуалау: а) белгі бірінші
ұрпақтан бастап кем дегенде 50 пайыз дараларда байқалады;
б) еркек және ұрғашы жыныстарда бірдей байқалады; в) ата-аналары белгіні балаларына бірдей бере алады;

2. Аутосомды-рецессивті тұқым куалау: а) белгі бірінші
ұрпақта байқалмай, келесі ұрпақтарда байқалуы мүмкін; б) белгі
ата-аналарында болмаса да балаларында байқалуы мүмкін, бұл
жағдайда белгінің байқалу мүмкіншілігі 25 пайызға тең; в) егер
белгі ата-аналардың екеуінде де болатын болса, барлық балаларында да байқалады; г) егер белгі ата-аналарының біреуінде
болатын болса балаларында оның байқалу мүмкіншілігі 50 па-
йызға тең болады; д) белгі еркек және ұрғашы жыныстарда
бірдей дәрежеде байқалады;

3. X — тіркескен доминантты тұқым қуалау: а) белгі ұл балаларда да қыздарда да байқалады; б) қыз балалар бұл белгіні тек әкесінен қабылдап алады; в) белгі ата-аналарында кездессе балаларында байқалуы мүмкін, бұл жағдайда ол тек 50 пайыз ұлдарында байқалады;

4. X - тіркескен рецессивті тұқым қуалау: а) белгі ұлдарда жиірек байқалады; б) егерде белгі анасында болатын болса ұлының бәрінде де байқалады (анасы гомозиготалы), не ұлының 50 пайызында байқалады (анасы гетерозиготалы); в) егер белгі әкесінде болатын болса, ол тек қыздарына ғана беріледі, кыздары "тасымалдаушы".

5. V — тіркескен тұқым куалаудың ерекшелігі белгі тек еркек жынысқа беріліп отырады, себебі У хромосома әкесінен тек ұл балаларына ғана беріледі. Оны голандриялык, туқым қуалау деп атайды, У хромосомамен тіркескен 3 ген белгілі: 1) гипертрихоз гені - ұл балалардың құлақ қалқаншасында қалың түк басуы, ол 17 жастан кейін байқалады; 2) аталық безді дамытатын ген; 3) ер адамдардың тіс жүйесінің дамуын қадағалайтын ген.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: