Хронобиологический аспект клеточной 9 страница

Рис. 5-7. Родословная при аутосомно-рецессивном типе наследования (псевдогипертрофическая прогрессирующая миопатия).

 

5.2.2.1-в. Родословные при доминантном Х -сцепленном типе наследования

Гены, размещающиеся в хромосоме Х и не имеющие парных аллелей (гомологичных локусов) в хромосоме У, представлены в генотипах мужчин и женщин в разных дозах. Женщина (гомогаметный пол) получает две свои хромосомы Х и соответствующие гены как от отца, так и от матери, тогда как мужчина (гетерогаметный пол) получает свою единственную хромосому Х только от матери. Соответствующий фенотипический признак у мужчин, таким образом, определяется единственных аллелем, присутствующим в его генотипе, а у женщин он определяется характером взаимодействия двух аллельных генов. В связи с этим признаки, наследуемые по Х -сцепленному типу, воспроизводятся в фенотипах мужчин и женщин с разной вероятностью.

При доминантном Х -сцепленном типе наследования признак чаще обнаруживается у женщин, которые могут получить соответствующий аллель и от отца, и от матери. Мужчины наследуют доминантный Х -сцепленный признак (аллель) исключительно по материнской линии. Женщины передают доминантный Х -сцепленный признак (аллель) в равной степени сыновьям и дочерям, а мужчины — только дочерям.

В качестве примера доминантного Х -сцепленного типа наследования приводится родословная пациента с фолликулярным кератозом — кожным заболеванием, сопровождающимся потерей ресниц, бровей, волос на голове (рис. 5-8). Характерно более тяжелое течение заболевания у гемизиготных мужчин в сравнении с женщинами, большинство которых гетерозиготны (см. 4.3.4).

Рис. 5-8. Родословная при доминантном Х-сцепленном типе наследования (фолликулярный кератоз).

При ряде наследственных болезней (пигментный дерматоз), определяемых получением потомком доминантного Х -сцепленного аллеля, гемизиготные зародыши мужского пола нежизнеспособны и погибают на ранних стадиях онтогенеза. В таких случаях в родословных все пораженные лица имеют женский пол. Среди их детей отношение пораженных дочерей, здоровых дочерей и здоровых сыновей равно 1:1:1. Если гемизиготы мужского пола, унаследовавшие летальный доминантный Х -сцепленный аллель, переживают самые ранние стадии онтогенеза, то их смертью, случающейся в плодный период внутриутробного развития, объясняется часть самопроизвольных выкидышей (абортов) и мертворождений.

 

5.2.2.1-г. Родословные при рецессивном Х -сцепленном типе наследования

Характерная особенность родословных при рассматриваемом типе наследования — преимущественное проявление соответствующего признака в фенотипах гемизиготных мужчин, которые наследуют его от фенотипически нормальных матерей, носительниц рецессивных аллелей в гетерозиготном состоянии. Как правило, признак наследуется мужчинами через поколение (дед по материнской линии ® внук). У женщин проявление признака возможно, если они гомозиготны по рецессивному аллелю анализируемого гена, вероятность чего выше в близкородственных браках.

Классический пример рецессивного Х -сцепленного типа наследования — гемофилия А (рис. 5-9).

Рис. 5-9. Родословная последнего наследника российского престола царевича Алексея, страдавшего гемофилией. Рецессивный Х-сцепленный тип наследования.

 

5.2.2.1-д. Родословные при У -сцепленном типе наследования

Наличие хромосомы У исключительно у представителей мужского пола объясняет главную особенность У -сцепленного типа наследования, заключающуюся в том, что соответствующий признак наследуется в ряду поколений только по мужской линии, то есть передается от отца к сыну (рис. 5-10). Именно таким образом наследуется ряд патологических состояний, проявляющихся в нарушениях развития признаков мужского пола (см. также 4.3.7.1), важных с точки зрения выполнения генеративной функции, например, дисгенезия гонад типа 3.

Рис. 5-10. Родословная при У-сцепленном типе наследования.

Первый и долгое время остававшийся единственным фенотипический признак, в отношении которого предполагалось голандрическое (У -сцепленное) наследование, — гипертрихоз ушной раковины (пучки жестких волос, растущие из ушных раковин). У -сцепленный тип наследования этого признака и сейчас остается предметом обсуждения.

На настоящий момент в хромосоме У идентифицировано несколько генов, контролирующих образование белков «домашнего хозяйства» (housekeeping proteins), имеющих гомологи в хромосоме Х, не инактивируемые при гиперспирализации хромосомы Х с образованием тельца полового хроматина (тельца Барра). Тип наследования признаков, контролируемых этими генами, соответствует тому, который присущ признакам, контролируемым аутосомными генами.

Убедительно доказать факт голандрического наследования на основании анализа родословных объективно трудно. Всегда существует необходимость дифференцировать его от аутосомно-доминантного типа наследования.

5.2.2.2. Близнецовый метод генетического анализа человека

Близнецовый метод генетического анализа человека предложен Ф. Гальтоном в 1895 г. первоначально для оценки роли наследственности и среды в развитии психических свойств человека. Названный метод заключается в изучении закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов. В настоящее время он широко используется в изучении закономерностей наследования и изменчивости разнообразных нормальных и патологических признаков у человека для суждения о соотносительной роли генетических и средовых факторов (гено-фенотипические корреляции) в их формировании. Этот метод дает возможность выявить наследуемость признака, определить пенетрантность аллеля (признака), а также оценить эффективность действия на организм некоторых внешних факторов, например, лекарственных средств, воспитания, обучения.

Генетическая основа метода состоит в том, что сравнивается проявление фенотипического признака в разных группах детей-близнецов при учете большего или меньшего сходства их генотипов. Действительно, в отличие от двуяйцевых (дизиготных) близнецов (ДБ), однояйцевые (монозиготные) близнецы (ОБ), развивающиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки (зиготы), генетически идентичны, то есть имеют 100% общих генов (сайтов, нуклеотидных последовательностей ДНК). В силу отмеченного среди монозиготных близнецов наблюдается высокий процент конкордантных пар по наличию в фенотипе обоих сибсов — братьев и сестер (сибсы — все дети одной супружеской пары) и конкретному фенотипическому проявлению соответствующего признака.

Сравнение фенотипов монозиготных близнецов, разлученных вскоре после рождения и, следовательно, воспитывавшихся в разных условиях (например, в разных семьях) позволяет выявить признаки, в формировании которых существенная роль принадлежит факторам среды, в том числе социально-культурной. По названным фенотипическим признакам между однояйцевыми близнецами (генетически идентичными) наблюдается дискордантность, то есть либо отсутствие признака у одного из них, либо признак у близнецов находится в разном состоянии. Напротив, сходство (конкордантность) вплоть до уровня идентичности близнецов по состоянию определенного признака, несмотря на различия условий постнатального развития и существования сибсов, свидетельствует о наследственной обусловленности анализируемого признака.

Сопоставление данных, характеризующих конкордантность по конкретному признаку в парах генетически идентичных монозиготных близнецов (100% общих генов) и в парах дизиготных близнецов, которые имеют в среднем порядка 50% общих генов, дает возможность более объективно судить о роли генотипа в формировании соответствующего признака. Близость показателей конкордантности в парах монозиготных и дизиготных близнецов говорит о незначительном вкладе генетических факторов и об определяющей роли среды в формировании признака или в развитии заболевания. Достоверно различающиеся, но достаточно низкие показатели конкордантности в парах одно- и двуяйцевых близнецов указывают на наличие наследственной предрасположенности к формированию признака (в том числе патологического), развивающегося под очевидным влиянием факторов среды.

Трудности применения в целях генетического анализа человека близнецового метода связаны, во-первых, с относительно низкой частотой рождения близнецов в большинстве популяций людей (согласно данным мировой статистики, 1 роды двойней на 86–88 родов или 1–2% близнецов среди новорожденных; к сведению, 1 роды тройней приходятся на 10–15 тыс. родов), что осложняет подбор достаточного числа пар с анализируемым признаком, и, во-вторых, с надежной идентификацией (диагностикой) монозиготности близнецов, что имеет принципиальное значение для получения достоверных выводов.

Для подтверждения монозиготности близнецов используют ряд подходов:

Ú сравнение по многим, главным образом, морфологическим признакам — пигментация глаз, волос и кожи, особенности волосяного покрова на голове и теле, а также форма волос, форма ушей, носа, губ и ногтей, пальцевые узоры (полисимптомный подход);

Ú сравнение по эритроцитарным антигенам — группы крови АВ0, резус, MN и др., по белкам сыворотки крови — g -глобулин, гаплотипам HLA (H uman L eukoсyte A ntigen — аналог главного комплекса гистосовместимости, или MHC, животных): все перечисленные маркеры относятся к категории моногенных менделирующих признаков, а контролирующие их гены отличаются узкой нормой реакции, см. 4.1.1 (иммунологический подход);

Ú сравнение данных ЭКГ и ЭГ — электрокардиограмм и энцефалограмм — близнецов (клинико-функциональный подход);

Ú трансплантационный тест, заключающийся в перекрестной пересадке кожи у близнецов (вариант иммунологического подхода, успешная перекрестная пересадка — наиболее достоверный критерий монозиготности).

Приведем несколько примеров применения близнецового метода из области клинической медицины. Так, конкордантность в парах монозиготных и дизиготных близнецов составляет по умственной отсталости 97% и 37%, по шизофрении 69% и 10%, по эпилепсии 67% и 30%, по кори 97% и 94%, по скарлатине 55% и 47%. Можно заключить, что роль генотипа в развитии первых 3-х из названных патологических состояний представлена достаточно отчетливо, тогда как в развитии последних двух патологий (инфекционные заболевания) приоритетное значение имеет контакт с возбудителем, то есть с фактором, находящимся в среде. В отношении туберкулеза (конкордантность в монозиготных парах 53% и в дизиготных парах 21%) можно думать о наличии генетической предрасположенности. Вместе с тем, важно помнить, что в качестве обязательной характеристики среды жизни, в которой при любой генетической конституции возможно заражение туберкулезом, является присутствие в ней возбудителя — бациллы Коха.

Близнецовым исследованиям принадлежит заметное место в изучении генетики поведения, в частности, таких характерологических (личностных) свойств людей, как агрессивность или склонность к действиям, направленным на отпор насилию, асоциальное (преступное) поведение и законопослушность, лживость и искренность, а также генетики конформизма и лидерства, интеллекта, гениальности. Близнецовый метод остается одним из активно используемых специалистами по общей и медицинской психологии.

5.2.2.3. Цитогенетический метод генетического анализа человека

В основе цитогенетического метода лежит изучение с помощью микроскопа хромосом клеток человека. Его стали широко применять в исследованиях по генетике человека (включая медицинскую генетику) с 1956 г., когда шведские ученые Дж. Тийо и А. Леван, предложив оригинальную методику изучения метафазных хромосом, доказали, что в кариотипе человека 46 хромосом, а не 48, как считали ранее.

Современный этап в применении цитогенетического метода связан с разработкой и введением в практику работы цитогенетиков дифференциальной или избирательной окраски хромосом (Т. Касперсон, Швеция, 1969 г.), что дало возможность точно идентифицировать каждую хромосому по характеру распределения окрашиваемых сегментов (см. 4.3.4, рис. 5-11). В отсутствие методов дифференциальной окраски идентификацию хромосом проводили по их размерам, положению центромеры (первичная перетяжка) и соотношению длин плеч (центромерный индекс), наличию вторичных перетяжек и спутников (рис. 5-12). В таких условиях не удавалось достичь абсолютной персонификации хромосом. Каждую хромосому относили к одной из 9 групп (А — 1, 2 и 3, В — 4 и 5, С ΄ — 6, 7 и Х, С΄΄ — 8 и 9, С΄΄΄ — 10, 11 и 12, D — 13, 14 и 15, Е — 16, 17 и 18, F — 19 и 20, G — 21, 22 и У) в порядке убывания размеров. При этом группа “ C ” представлена 3-мя подгруппами. Разграничение между хромосомами в пределах групп проводили, используя дополнительные критерии, например, присутствие спутников.

Рис. 5-11. Расположение полос в хромосомах человека при их избирательном окрашивании: p — короткое плечо, q — длинное плечо; 1–22 — порядковый номер хромосомы (аутосомы), ХУ — половые хромосомы.

Рис. 5-12. Метафазные хромосомы при сплошной их окраске: основания идентификации: I — телоцентрическая хромосома, II — акроцентрическая хромосома, III — субметацентрическая хромосома, IV — метацентрическая хромосома; 1 — центромера, 2 — спутник, 3 — короткое плечо, 4 — длинное плечо, 5 — хроматиды.

Цитогенетический метод позволяет изучать нормальную морфологию хромосом (в том числе с учетом их полиморфизма) и кариотипа в целом, устанавливать генетический (хромосомный) пол особи, а также диагностировать хромосомные болезни, связанные с изменением числа отдельных хромосом и хромосомных наборов (анэуплоидии, гаплоидия и полиплоидия, см. 4.3.3.3) или с нарушением их структуры (хромосомные аберрации, см. 4.3.2.2). Цитогенетический метод широко применяется в медико-генетическом консультировании в целях пренатальной (в том числе предимплантационной) диагностики хромосомных болезней, что дает возможность путем своевременного прерывания беременности избежать рождения потомства с грубыми нарушениями развития.

Материалом для цитогенетических исследований служат клетки из разных тканей и органов человека — лимфоциты периферической крови, клетки костного мозга, фибробласты кожи, клетки опухолей и эмбриональных тканей. Непременное условие применения цитогенетического метода — наличие в материале делящихся клеток. Цитогенетики обычно используют относительно легкодоступный материал — лимфоциты периферической крови, которые в условиях in vitro путем обработки веществом фитогемагглютинином (митоген) переводят в состояние митотического деления. Непосредственный объект цитогенетических исследований — метафазные хромосомы на гистологических препаратах так называемых метафазных пластинок. Находящиеся в состоянии максимальной спирализации (см. 3.1.1.2) метафазные хромосомы хорошо видны в микроскоп. Для повышения количества метафазных клеток переход из метафазы в анафазу митоза блокируют путем обработки клеточной культуры колхицином или колцемидом, которые разрушают веретено деления.

Мазки, приготовленные из культуры, обогащенной клетками в метафазе митоза, после обычной или избирательной окраски хромосом микроскопируют. Отдельные метафазные пластинки фотографируют. Фотографии используют для составления кариограмм, в которых гомологичные хромосомы выстроены парами, распределены по группам или, при избирательном окрашивании, располагаются попарно в соответствии с их порядковым номером в кариотипе (рис. 5-13, см. также рис. 5-11). В последнем случае хромосомный ряд кариограммы завершает пара половых хромосом.

Рис. 5-13. Нормальный кариотип человека: а — женщина, б — мужчина; вверху — хромосомные комплексы (метафазные пластинки), внизу — кариограммы.

 

5.2.2.3-а. Неинвазивные методы генетического анализа человека: научно-практическое наследие классической генетики

В медицине к категории неинвазивных методов относят такие, осуществление которых происходит при сохранности пограничных тканей и структур организма (методы лучевой диагностики — рентгенологическое и ультразвуковое исследования, различные варианты томографии), а также если требуемый для исследования биологический материал получают без нарушения целостности кожных покровов, слизистых оболочек, стенок полостей тела, кровеносных сосудов и т.п.

С целью диагностики изменения числа хромосом Х в цитогенетике применяют неинвазивный метод определения числа телец полового хроматина в неделящихся клетках слизистой оболочки щеки, которые получают путем соскоба. Тельце полового хроматина (тельце Барра) в ядрах клеток генотипически нормальных женщин присутствует в единственном экземпляре — в связи с функционально-генетической инактивацией одной из двух хромосом Х путем ее гетерохроматизации (см. 2.4.3.4-в). Такое тельце выглядит как интенсивно окрашенная красителем основного характера (например, гематоксилином), расположенная обычно вблизи ядерной оболочки с внутренней ее стороны структура (рис. 5-14). В случае увеличения в кариотипе числа хромосом Х сверх положенных двух растет и число выявляемых телец полового хроматина, которое всегда на единицу меньше числа хромосом Х. При уменьшении числа хромосом Х до одной (моносомия Х, синдром Шерешевского–Тернера, кариотип 45 Х 0) тельце Барра в ядрах соматических клеток отсутствует.

Рис. 5-14. Тельце Бара (стрелка) в ядре клетки.

В кариотипе мужчин можно идентифицировать хромосому У по более интенсивной в сравнении с другими хромосомами флюоресценции после обработки метафазных препаратов акрихинипритом и, следовательно, посчитать их количество (цитогенетическая диагностика синдрома Клейнфельтера, возможные кариотипы 47 ХУУ, 48 ХУУУ).

В антропогенетике используются также методы дерматоглифики и пальмоскопии, которые также неинвазивны. Они заключаются в изучении, в первом случае, кожных гребешковых узоров пальцев и ладоней, во втором — сгибательных ладонных борозд. Основанием к применению названных методов в целях генетического анализа людей послужили результаты исследований, указывающие на то, что характерные изменения дерматоглифических рисунков кожи пальцев и ладоней, характера основных ладонных борозд наблюдаются при определенных хромосомных болезнях — синдромах Дауна, Клейнфельтера, Шерешевского–Тернера, синдроме «кошачьего крика» (делеция короткого плеча хромосомы 5; симптомы — низкая масса тела при рождении, отставание в развитии, лунообразное лицо с широко расставленными глазами, недоразвитие гортани, что проявляется в характерном плаче, напоминающем кошачье мяукание).

Дерматоглифические исследования проводят с целью установления отцовства и идентификации близнецов (см. также 5.2.2.2). В последнем случае заключение в пользу монозиготности следует, если из 10-и гомологичных пальцев сходные узоры имеют не менее 7-и, а в пользу дизиготности, если сходные узоры наблюдаются на не более чем 4–5 пальцах.

Методы дерматоглифики и пальмоскопии предложены Ф. Гальтоном в 1892 г., хотя основы для классификации кожных узоров были разработаны Я. Пуркинье в 1823 г. В современной антропогенетике и медицинской генетике дерматоглифика и пальмоскопия как методы генетического анализа людей утрачивают свои позиции, так как в сравнении с цитогенетическим, молекулярно-цитогенетическим и молекулярно-генетическими методами проигрывают в информативности и, следовательно, в определенности заключений. Тем не менее, в некоторых ситуациях они могут быть использованы в скрининговых исследованиях или как вспомогательные врачами практического здравоохранения при решении вопроса о целесообразности медико-генетической консультации.

 

5.2.2.3-б. Молекулярно-цитогенетический метод генетического анализа человека

Молекулярно-цитогенетический метод анализа хромосом дает возможность преодолеть ограничения цитогенетического метода в его классическом формате. Так, в кариотипе обследуемого удается обнаружить хромосомные аберрации, даже если их несколько и они произошли в разных хромосомах, а также, если они захватывают участок хромосомы относительно небольших размеров.

Основу метода составляет процедура FISH (англ., F luorescent i n S itu H ybridization). Речь идет о приготовлении ДНК-зондов, представляющих собой определенные по нуклеотидному составу фрагменты ДНК, помеченные флюорохромом (флюоресцирующий краситель). В указанной конструкции функцию зонда выполняет фрагмент ДНК, который находит в геноме (генотипе, кариотипе) обследуемого «свой» — то есть комплементарный — участок ДНК и прикрепляется к нему («садится» на него). Благодаря наличию в конструкции флюорохрома место «посадки» ДНК-зонда определяется по специфическому свечению при микроскопировании гистологических препаратов. При этом обычно используют люминесцентный микроскоп, допускающий работу в УФ части спектра. Объектом микроскопирования могут быть как метафазные хромосомы (см. 5.2.2.3, цитогенетический метод), так и хроматин ядер неделящихся клеток (интерфазные хромосомы).

Молекулярно-цитогенетический метод (FISH -метод в различных его модификациях, например, с одновременным использованием нескольких флюорохромов, дающих разную окраску; известна технология “24-цветная FISH ” для одномоментной идентификации и нумерации 22 аутосом, хромосом Х и У), в сравнении с классическим вариантом цитогенетического исследования, позволяет провести анализ количественных изменений и структурных перестроек хромосом быстрее и эффективнее. В силу этого ему отдают предпочтение в ситуациях, требующих проведения высокоинформативной экспресс-диагностики (пренатальное выявление хромосомных аберраций). При соблюдении ряда технических условий он дает возможность идентифицировать места хромосомных разрывов при транслокациях, инверсиях, делециях.

FISH молекулярно-цитогенетический анализ в силу того, что он позволяет локализовать ген (нуклеотидную последовательность ДНК) на хромосоме, нашел применение при составлении физических карт хромосом (см. 4.3.2.1) человека. В практике медико-генетического консультирования он используется в целях уточнения характера генетического дефекта (ДНК-диагностика), вызвавшего патологические фенотипические проявления у пациента (пробанда), или же для подтверждения факта гетерозиготного носительства «проблемного» рецессивного аллеля (например, фенилкетонурии) потенциальными родителями (супругами).

 

5.2.2.3-в. Молекулярно-генетические методы генетического анализа человека (ДНК-диагностика)

В последнее время практическая медицина обогатилась значительным числом молекулярно-генетических диагностических методов, что связывают с осуществлением проекта «Геном человека» — геномные и постгеномные технологии. Интерес к методам молекулярно-генетического анализа людей (ДНК-диагностика) стимулируется осознанием того, что непременное условие повышения эффективности профилактических, превентивных и терапевтических медицинских (здравоохраненческих) мероприятий — информация о генетической конституции отдельных лиц (см. предисловие: геномное тестирование или портретирование) и об особенностях гено(аллело)фондов человеческих популяций или иных групп населения. Этим в немалой степени объясняется «бум» в области биомедицинских исследований, направленных на поиск диагностических и прогностических маркеров (в том числе генетических) распространенных и «грозных» патологических состояний, в частности, онкологических.

Нельзя забывать о таких генетических явлениях, как генокопирование и фенокопирование, неполная экспрессивность и пенетрантность, генетическая гетерогенность (см. 4.3.1.1), затрудняющих диагностику многих наследственных болезней. К примеру, моногенное наследственное заболевание муковисцидоз (кистозный фиброз поджелудочной железы), по распространенности занимающее первое место в группе аутосомно-рецессивных болезней человека, обусловлено мутациями в разных частях гена, картированного на длинном плече хромосомы 7 (7q31.2). У 50–70% пациентов мутация представлена делецией трех нуклеотидов в 10-м экзоне гена — delF508. Фенотипический эффект мутации состоит в отсутствии в кодируемом полипептиде (всего 1480 аминокислот) в 508-м положении аминокислоты фенилаланина. Названный полипептид участвует в обеспечении функции хлор-натриевого чрезмембранного транспортного канала в железистых экзокринных клетках. К настоящему времени известно порядка 600 (по другим источникам, 800 или, даже, порядка 1 500) мутаций гена, приводящих к муковисцидозу (часть пациентов несет одновременно две мутации — генетические компаунды). Из нескольких сотен мутаций клинический интерес представляют порядка шести, так как именно они являются причиной развития патологического фенотипа (то есть заболевания) у 70% пациентов. При синтезе железистыми клетками бронхов, поджелудочной железы и эпителиальной выстилки кишечника, слизистой оболочки придаточных пазух носа и других органов мутантного полипептида повышается вязкость образуемого ими слизистого секрета. Это приводит к закупориванию путей оттока слизи и развитию воспаления. Диагноз может быть поставлен на основании клинической картины, в которой сочетаются симптомы поражения бронхо-легочного аппарата, кишечные расстройства, признаки дисфункции поджелудочной железы, а также на основании данных лабораторных исследований, в частности, если в поте обнаруживается ненормально высокая (свыше 60 ммоль/л) концентрация хлоридов. Установлена определенная зависимость тяжести заболевания от типа мутации, которая его вызвала. Сейчас методами ДНК-диагностики тип мутации, приводящей к муковисцидозу, определяется с надежностью в 72%, то есть диагностическая эффективность (информативность) не достигает желаемых 100%. Предположительно одна из причин состоит в многочисленности мутаций гена, приводящих к соответствующему патологическому фенотипу (то есть к болезни). Показатели эффективности ДНК-диагностики различны для разных заболеваний. В случае ахондроплазии и хореи Гентингтона, например, они достигают 100%, тогда как в случае миодистрофии Дюшена — 60%.

Различают прямые и косвенные методы ДНК-диагностики.

Прямые методы применяются, если известны: ген, ответственный за развитие соответствующего наследственного заболевания, основные типы его патологических (патогенных) мутаций — в случае муковисцидоза наиболее частая (мажорная) мутация — delF508 (см. здесь же выше).

В настоящее время приоритетная роль в качестве основы ДНК-диагностики переходит к методу PCR (англ., P olymerase C hain R eaction) или ПЦР (русск., П олимеразная Ц епная Р еакция). Названный метод дает возможность в условиях in vitro в течение 1 ч получить миллионы копий заданного (представляющего интерес для исследователя или врача) фрагмента молекулы (нуклеотидной последовательности) ДНК, использование которых благодаря их многочисленности существенно облегчает идентификацию в геноме пациента (пробанда) сайта ДНК, представляющего диагностический интерес. Популярность метода ПЦР в медицинской среде объясняется также тем, что он широко используется в целях высокоточной и надежной диагностики вирусных (СПИД, вирусные гепатиты) и инфекционных заболеваний по выявлению нуклеиновой кислоты возбудителя.

Альтернативным методу ПЦР, уступающим ему позиции в качестве основы ДНК-диагностики, является метод блот-гибридизации (англ., blot — пятно, клякса; blotting paper — промокашка, фильтровальная бумага). В арсенале молекулярных и медицинских генетиков этот метод появился раньше метода ПЦР. Технически он более сложен, требует использования радиоактивных материалов. В настоящее время его модификации применяются для решения ряда конкретных задач — гибридизация ДНК-зондов с разделенными при помощи электрофореза молекулами РНК, а также с белковыми молекулами, фиксируемыми на фильтрах с мечеными антителами.

Косвенные методы ДНК-диагностики наследственных (прежде всего, моногенных) болезней (в общем виде, молекулярно-генетические методы генетического анализа людей — см. здесь же выше) основаны на идентификации не патологических (патогенных) мутаций генов непосредственно, а на анализе наличия в геноме и поведения (распределение аллелей генетического маркера в геномах родственников: у сибсов, в парах «дед-внук», «дядя-племянник») в семье обследуемого полиморфных генетических маркеров — участков (локусов) ДНК, тесно сцепленных в соответствующем районе конкретной хромосомы с локусом, ответственным за генетическое заболевание. На настоящий момент на хромосомах человека картировано порядка 6 тыс. таких ДНК-маркеров (полиморфных генных локусов). Для некоторых из них доказана ассоциация с конкретным наследственным или мультифакторным заболеванием. Так, аллель В 27 генетической системы HLA ассоциирован с «анкилозирующим спондилитом» и «псориатическим спондилитом», аллель DR 3 названной системы — с болезнью Аддисона и с рассеянным склерозом, аллель DR 4 — с ревматоидным артритом, аллель CW 6 — с псориазом.