Сцепленные с полом заболевания. Их выявление и риск носительства

Это заболевания гены которых локализованы в половых хромосомах.

Х-сцепленный рецессивный тип наследования:

1. В основном заболевают только мужчины. Женщины как правило носители. Женщины заболевают в случаях если патологический ген локализован в обоих аллелях, если отсутствует одна Х-хромосома (Синдром Шершевского-Тернера), при транслокации критического участка хромосомы или при высокой частоте инактивации нормальной Х-хромосомы.

2. Заболевание передается клинчически здоровыми женщинами-носительницами половине сыновей.

3. Отсутствует прямая передача болезни от мужчин их сыновьям.

4. Все дочери больных мужчин являются клинически здоровыми гетерозиготными носительницами мутации.

Х-сцепленный доминантный тип наследования (весьма редкий).

1. Передача заболевания от отца сыну невозможна, все дочери больного отца наследуют заболевание.

2. Вероятность рождения ребенка любого пола от больной матери равна 50%.

3. В каждой родословной число больных женщин в 2 раза больше чем больных мужчин.

Y-сцепленный тип наследования (вообще редкий)

1. Заболевают только мужчины

2. Заболевание передается от отца всем сыновьям.

125. Что такое косвенная ДНК диагностика?

Это метод ДНК-диагностики основанный на анализе сцепления с исследуемым геном определенного полиморфного локуса (маркера), с помощью которого можно производить маркировку как мутантных, так и нормальных аллелей и проанализировать их передачу в поколениях. Для косвенной ДНК диагностики необходимо знать точную локализацию гена, т. е. ген должен быть достаточно точно картирован. Больше ничего знать не надо! Сущность заключается в анализе наследования полиморфных генетических маркеров сцепленных с геном болезни.

126.Области применения косвенной ДНК-диагностики, основные недостатки?

Косвенная ДНК-диагностика возможна в случае если ген заболевания достаточно хорошо картирован.

Косвенная ДНК-диагностика применяется для определения генетического статуса лиц в семье, отягощенной наследственными заболеваниями, если непосредственное определение мутаций в анализируемом гене невозможно или затруднено.

Недостатки.

1. Требуется анализ ДНК нескольких членов семьи, как правило, из 2-3 поколений.

2. Для проведения косвенной ДНК-диагностики у лиц из группы риска необходимо предварительно диагностировать заболевание хотя бы у одного индивида в родословной; т.е. этот метод неприменим для диагностики спорадических случаев

3. Всегда существует вероятность ошибки(1-3%), связанная с возможной рекомбинацией в мейозе между геном болезни и исследуемым маркёром.

127. Назовите основные методы косвенной ДНК-диагностики?

Анализ наследования полиморфных генетических маркеров сцепленных с геном болезни.

Анализ ПДРФ (Полиморфизм длины рестрикционных фрагментов), основанный на использовании сцепленных с геном болезни полиморфных сайтов рестрикции.

128. В чем заключается метод блоттинга по Саузерну?

Метод Саузерн блоттинга заключается в переносе электрофоретически разделённых фрагментов ДНК с геля на мембрану и гибридизации нуклеотидов искомой ДНК с ДНК-зондом. Метод позволяет выявить различия молекулярной массы между фрагментами ДНК.

129. В каких случаях лабораторной диагностики применяются полиморфные маркеры?

При косвенной ДНК-диагностике (для того чтобы маркировать ген болезни и проследить его наследование). Анализ полиморфных генетических маркёров позволяет проследить в ряду поколений наследование каждой из родительских хромосом.

130. Какая связь между косвенной ДНК-диагностикой и клинико-генеалогическим методом?

Делать окончательные выводы только на основе результатов клинико-генеалогического метода не верно. Поэтому для подтверждения применяются различные клинические и лабораторные исследования среди которых косвенная ДНК-диагностика.

131. Что такое митохондриальные заболевания и как они наследуются?

Митохондриальные заболевания – это заболевания обусловленные мутациями кольцевах молекул митохондриальной ДНК (мтДНК).

Наследование связано с исключительно материнским происхождением митохондрий и мтДНК во всех клетках организма.

1. Заболевание передается от больной матери всем ее детям.

2. Сыновья и дочери больной матери поражаются в равной степени.

3. Передача болезни по мужской линии невозможна.

132. Как наследуется митохондриальная ДНК?

1. Заболевание передается от больной матери всем ее детям.

2. Сыновья и дочери больной матери поражаются в равной степени.

3. Передача болезни по мужской линии невозможна.

133.Назовите основные этапы блоттинга по Саузерну?

1.Полимеризация участвков ДНК.

2.Гель-электрофорез.

3.Перенос полимеризованных участков ДНК на мембрану.

4.Гибридизация с ДНК-зондом.

134.Что такое ДНК – зонды?

ДНК – зонд - короткий фрагмент ДНК, конъюгированный с флуоресцеином, ферментном, или радиоактивным изотопом, который используется для гибридизации с комплементарным участком молекулы ДНК – мишени.

135. Перечислите основные этапы упаковки хромосом.

1. Нуклеосомный – эухроматин интерфазных хромосом благодаря гистонам имеет нуклеосомную организацию. Нуклеосома содержит по 2 молекулы гистонов 4-х видов. Вокруг одной глобулы молекула ДНК образует 1,75 витка.

2. Нуклеомерный – молекулы гистона Н-1, прикрепляющиеся с каждой стороны каждой глобулы взаимодействуя друг с другом образуют спиральную нить. Транскрипция на этом уровне невозможна.

3. Хромомерный – несколько соседних петель своими основаниями прикрепляются к общему центру – образуется хромонема.

4. Хроматидный – хромонема спирализуется или тоже складывается в петли. 136. Назовите все виды мутаций, которые входят в группу заболеваний под названием хромосомные болезни. Хромосомные болезни — наследственные заболевания, обусловленные изменением

числа или структуры хромосомы. Виды мутаций: хромосомные и геномные. 137.Какие синдромы могут быть установлены по половому хроматину? 1.Синдром Шершевского – Тернера 45,Х0 2.Синдром Клайнфелтера 47,XXY (больше не нашел) 138.В чем заключается метод флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) Метод флуоресцентной гибридизации позволяет выявлять индивидуальные хромосомы или их отдельные участки на препаратах метафазных хромосом или интерфазных ядрах на основе комплементарного взаимодействия ДНК – зонда и искомого участка на хромосоме. 139. Каким образом возникают мозаичные по генотипу организмы? Мозаицизм – существование в пределах одного организма генетически различающихся клеток. Может возникнуть в результате соматических мутаций, а также быть следствием кроссинговера, нарушения сегрегации хромосом в ходе митоза. Мутации отдельных генов могут локализоваться в отдельных клетках или группах клеток. 140. Назовите виды хромосомных мутаций.

1. Делеции – утрата участка хромосомы

2. Дупликации – удвоение

3. Инверсии – поворот на 180⁰

4. Транслокации – изменение положения хромосомного сегмента. 141. Как связаны между собой хромосомные мутации и врожденные пороки развития? Хромосомные мутации ведут к тяжелым врожденным порокам. Хромосомные мутации могут возникать в клетках организма на стадии эмбриогенеза, что повлечет за собой ВП. 142. Каким образом классифицированы хромосомы человека согласно Международной Денверской классификации? Согласно Денверской классификации все хромосомы человека разделены на 7 групп, расположенных в порядке уменьшения их длины и с учетом положения центромеры(метацентрические, субметацентрические, акроцентрические, спутничные) и отношения длины короткого плеча к длине всей хромосомы. Группы обозначаются буквами английского алфавита от A до G. Все пары хромосом принято нумеровать арабскими цифрами. 143. Каким образом классифицированы хромосомы человека согласно Международной Парижской классификации? Эта классификация позволяет подробно описывать отдельные хромосомы и их участки. Отдельные районы хромосом, последовательно пронумерованны от центромеры к теломере, а также отмечены бэнды внутри районов.Запись имеет следующий формат: первый символ – номер хромосомы; второй – плечо; третий – номер района; четвертый – номер бэнда в составе района. Пример 1p31.2 144. Каковы возможности FISH – диагностики? Метод флуоресцентной гибридизации позволяет выявлять индивидуальные хромосомы или их отдельные участки на препаратах метафазных хромосом или интерфазных ядрах. 145. Что такое многоцветная FISH? Для чего она применяется? Для многоцветного кариотипирования используются цельнохромосомные ДНК – зонды, которые гибридизуются с многочисленными короткими фрагментами молекулы ДНК по всей длине определенной хромосомы, обеспечивая ее равномерное окрашивание в специфичный цвет. Разновидностью этого метода является 24 – цветная FISH диагностика. Метод применяется для одновременной идентификации всех хромосом. Каждая хромосома получает специфический псевдоцвет. 24 – цветная FISH эффективна при выявлении хромосомных транслокаций, но не позволяет выявлять хромосомные делеции и инверсии. 146.Что такое молекулярная цитогенетика? Это группа методов анализа хромосом с применением молекулярных зондов(интернет) 147.Какие существуют современные методы цитогенетики? 1.флуоресцентная гибридизация in situ (FISH) 2.сравнительная геномная гибридизация(CGH) 3.мечение хромосом с помощью полимеразной реакции с использованием специфических праймеров (PRINS) 4.флуоресцентная гибридизация пептидно – нуклеиновых соединений(PNA) 148.Какие существуют способы дифференциальной окраски хромосом?

1. GTG –дифференциальное окрашивание

2. R - дифференциальное окрашивание

3. C - дифференциальное окрашивание

4. T - дифференциальное окрашивание

5. Ag – NOR дифференциальное окрашивание 149.Как осуществляется GTG –дифференциальное окрашивание? GTG –дифференциальное окрашивание неактивных хромосом выполняют после предварительной обработки препарата метафазной пластинки слабым раствором протеолитического фермента (трипсина) и последующим окрашивании красителем Гимза. Такой метод окраски позволяет, не только выявить линейный рисунок по всей длине плеч хромосомы, но и установить её структурную организацию, обусловленную поперечной исчерченностью. 150.Какие основные типы ДНК – зондов используют в FISH методе? Какие аномалии хромосом можно выявит с их помощью?

1. Цельнохромосомные (транслокации)

2. Теломерные (делеции, транслокации)

3. Локус – специфичные (амплификации, делеции, транслокации)

4. Центромерные (анеуплоидии) 151. Что такое полиморфизм генов? Полиморфизм генов – существование в популяции двух или большего числа альтернативных форм (аллелей) определенного локуса хромосомы (гена). 152 Чем обусловлено существование нескольких изоформ белка? Изоформа белка – любая из нескольких разных форм одного и того же белка. Различные формы белка могут быть образованы из того же гена путем альтернативного сплайсинга или могут быть вызваны однонуклеотидными полиморфизмами. 153. Какой ген называется полиморфным? Полиморфный ген – ген, который представлен в популяции несколькими аллелями. 154 Какие тандемные повторы известны? Тандемные повторы представляют собой повторяющиеся последовательности ДНК различной длины:

1. Микросателлиты – ДНК повторы от 1 до 6 нуклеотид

2. Минисателлиты – от 7 до 100 нуклеотидов

3. Сателлиты – более 100 нуклеотидов 155.Назвать наиболее значимые заболевания с молекулярным дефектом? Молекулярные (генные) заболевания – это заболевания, в основе которых лежат изменения последовательности ДНК. К наи­более значимым заболеваниям с установленным молекулярным дефектом принадлежат семейные формы болезни Паркинсона, боковой амиотрофический
склероз, болезнь Альцгеймера, эпилепсия, группа прогрессирующих мышечных
дистрофий, наследственные атаксии, спинальные амиотрофии, ряд наиболее
часто встречающихся экстрапирамидных наследственных за­болеваний (хорея
Гентингтона, торсионная дистония, болезнь Коновалова -Вильсона) и др. 156.Что такое прямая ДНК – диагностика? Прямая ДНК – диагностика предполагает непосредственное выявление мутации, являющейся непосредственной причиной заболевания. Оно облает абсолютной точностью и требует для анализа только образец ДНК обследуемого лица. Необходимо знать структуру мутантного гена. 157.Какое необходимое условие для проведения прямой ДНК – диагностики? Для проведения прямой ДНК – диагностики необходимо точно знать структуру гена или конкретного участка гена, содержащего анализируемую мутацию. 158.На чем базируются большинство современных протоколов прямой ДНК – диагностики? В настоящее время большинство протоколов прямой ДНК – диагностики базируется на полимеразной цепной реакции(ПЦР). 159.Что такое ПЦР? ПЦР – экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определенных фрагментов нуклеиновой кислоты в биологическом материале(пробе). 160. Методы детекции известных мутаций? Если мутации известны, то можно их выявлять либо с помощью ферментов - рестриктаз, которые распознают строго определенные нуклеотидные последовательности, либо на основе ДНК-гибридизации. 161.Какие мутации выявляет анализ одноцепочечного конформацмоногоо полиморфизма? SSCP-анализ применяется для выявления таких мутаций, как замена оснований, малые инсерции и делеции, различные перестройки и наиболее пригоден для анализа относительно коротких (200-300 п.н.) фрагментов ДНК. Чувствительность метода достаточно высока и он позволяет детектировать до 90-95% всех мутаций. 162.В чем состоит суть метода анализа одноцепочечного конформационного полиморфизма? способность обнаруживать любые типы замен. Ограничением является размер исследуемого фрагмента ДНК, так как высокая эффективность детекции мутаций, составляющая 80-90%, показана при длине фрагментов менее 200 пар нуклеотидов, а для фрагментов более 400 пар нуклеотидов вероятность обнаружения мутаций уменьшается до 50% 163. Как образование гетеродуплексов влияет на подвижность ДНК в геле?Почему? Гетеродуплексы дают возможность наблюдать изменение подвижности мутантных фрагментов ДНК в геле, не выявляемое при стандартных условиях проведения электрофореза. Зачастую единичные мутации можно обнаружить по вызываемым ими значительным изменениям структуры доменов во фрагменте ДНК- Изменения эти отражаются и на характере плавления ДНК: домены, имевшие изначально самую высокую температуру плавления, могут стать самыми легкоплавкими. Таким образом, когда вместо гомодуплексов используются гетеродуплексы, ДГГЭ позволяет выявлять замены нуклеотидов даже в самых тугоплавких доменах. 164. Какие мутации выявляет денатурирующий градиентный гель-электрофорез? Денатурирующий градиентный гель-электрофорез (DGGE — от англ, denaturation gradient gel electrophoresis). Метод DGGE — основан на различиях в условиях и характере денатурации нормальных и мутантных двухцепочечных фрагментов ДНК, выявляемых путем сравнения их электрофоретической подвижности в полиакриламидном геле с линейно возрастающим градиентом концентраций денатурирующих агентов (мочевины и формальдегида). 165. В чем принцип метода прямого секвенирования? В основе реакции секвенирования лежит принцип удлинения новосинтезированной цепи ДНК на изучаемой матрице при участии праймера, набора дезоксирибонуклеотид – 3 – фосфатов и ДНК- полимеразы. 166. Что такое секвенирование днк? Секвенирование ДНК — прочтение нуклеотидной последовательности первичной структуры дезоксирибонуклеиновой кислоты. 167. Что такое праймер? Это короткий фрагмент нуклеиновой кислоты (олигонуклеотид), комплементарный ДНК-или РНК-мишени, служит затравкой для синтеза комплементарной цепи с помощью ДНК-полимеразы. 168. Назовите цель проекта «Геном Человека». Целью проекта было определение последовательность нуклеотидов ДНК человека и идентификация генов. 169. Дайте современное определение понятию «ген». Ген — это совокупность геномных последовательностей, кодирующих сцепленный набор потенциально перекрывающихся функциональных продуктов. 170. Какую часть от длины всего генома занимают кодирующие участки ДНК? Все вместе, кодирующие участки ДНК составляют не более 3% от длины всего генома. 171. Какую функцию выполняют некодирующие транскрибирующиеся участки генома? Подобные псевдогены могут являться источником некодирующей регуляторной РНК, способной выполнять регуляторную функцию. Также они могут содержать регуляторные элементы экспрессии гена. 172. Что такое псевдогены? Псевдогенами называют последовательности, родственные генам, но лишенные способности кодировать белки 173.Назовите виды тандемных повторов. микросателлиты содержат ДНК повторы от 1 до 6 нуклеотидов, минисателлиты от 7 до 100 нуклеотидов, сателлиты более 100 нуклеотидов 174.Назовите виды диспергированных повторов Диспергированные повторы включают в себя транспозоны – мобильные последовательности ДНК, способные к перемещениям внутри генома. и ретротранспозоны - элементы генома, которые могут самовоспроизводиться в геноме, осуществляя реакцию обратной транскрипции. 175.Как называются элементы генома, которые могут самовоспроизводиться в геноме,осуществляя реакцию обратной транскрипции? Ретротранспозоны 176.Перечислите базовые регуляторные элементы генома
регуляторные элементы промотор (специфический сайт молекулы ДНК, с которого начинается синтез полимера), энхансеры (участок ДНК, способный связываться с факторами транскрипции и увеличить уровень транскрипции гена или группы генов), сайленсеры (участок ДНК, с которым связываются молекулы репроссоры, что приводит к снижению или к полному подавлению синтеза РНК РНК-полимеразой), инсуляторы (образуют дискретные функциональные домены – петли хромасом, ограничивающие влияние соседних регуляторных элементов), терминаторы (участок в конце оперона, сигнализирующий о прекращении транскрипции), операторы (участок связывания регуляторного белка). 177. Что такое вектор? Вектор – молекула нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), которую используют в генетической инженерии для передачи генетического материала другой клетке. 178. Что такое клонирование ДНК? Процесс выделения заданной последовательности ДНК и получения многих ее копий in vitro. 179. Что такое рекомбинантнная ДНК? Фрагмент ДНК, содержащий гены человека, присоединенный к ДНК вируса. 180. Для чего используют метод «дробовика»? Один из подходов к «упрощению» работы с ДНК это создание геномной библиотеки, когда геномную ДНК расщепляют с помощью рестриктаз, а затем клонируют в подходящий вектор. получаются милионы бактерий которые несут в себе плазмиду с фрагментом ДНК. Плазмиды одной колонии содержат один клон геномной ДНК, Клоны могут содержать целые гены, части генов или некодирующую ДНК. 181. Какие организмы называются генетически модифицированными? Генетически модифицированный организм (ГМО) — живой организм, генотип которого изменён в научных, медицинских или хозяйственных целях.

182. Какие компоненты входят в состав биосферы? Живое вещество образованное совокупностью организмов. Биогенное вещество которое создается и перерабатывается в процессе жизнедеятельности организмов. Косное вещество, которое образуется без участия живых организмов. И биокосное вещесетво, представляющая собой совместный результат жизнедеятельности организмов, и обиогенный процессов. 183. Какова роль животных организмов в биосфере? Живые организмы способствуют круговороту веществ и энергии.Накапливают в себе различные вещества и производят гигантскую гиохимическую работу, способствуя преобразованию других оболочек земли в геологическом масштабе времени.
184. Какова роль человека в биосфере?. Влияние человека на биосферу определяется такими формами:
- изменение структуры земной поверхности;
- изменение состава биосферы, круговорота и баланса веществ, ее составляющих.
- изменение энергетического, особенно теплового, баланса отдельных регионов земного шара и планеты в целом;
- изменения, которые вносятся в биоту в результате уничтожения некоторых видов, разрушения их, естественных мест существования, создания новых пород животных и сортов растений.

Человек - раздел биомассы биосферы - долгое время находился в непосредственной зависимости от окружающей природы. С продвижением мозга человек сам становится сильным фактором в дальнейшей эволюции на Земле. Овладение человеком разными формами энергии - механической, электрической и атомной - способствовало немалому изменению земной коры и биогенной миграции атомов. Современная деятельность человека во многом нанесла вред окружающей среде, потому единственное из заданий современной экологии - это изучение регуляторных процессов в биосфере, создание научного подходящего ее использования. 185. Каковы возможные пути выхода из антропогенного экологического кризиса? 1. Разработка и внедрение современных технологий, позволяющих значительно уменьшить ущерб, наносимый промышленным производством окружающей природе.

2. Перевод всех тепловых электростанций, работающих на твердом и жидком топливе, на газовое топливо. Постепенное сокращение количества таких электростанций и введение в строй электростанций, использующих альтернативные источники энергии: энергию солнца, приливов, ветра и т.п. источников.

3. Повышение эффективности и безопасности городских и промышленных очистных сооружений.4. Перевод всех промышленных и бытовых холодильных установок, использующих фреон, на системы иного типа. Отказ от использования фреона во всех видах аэрозольных распылителей

186. Что такое биосфера? Какие границы биосферы?

Биосфера— оболочка Земли, заселённая живыми организмами, находящаяся под их воздействием и занятая продуктами их жизнедеятельности
Границы биосферы
Верхняя граница в атмосфере: 15—20 км(озоновый слой, задерживает УФ излучение)
Нижняя граница в литосфере: 3,5—7,5 км.(t перехода воды в пар и денатурация белка)
Граница между атмосферой и литосферой в гидросфере: 10—11 км. Определяется дном Мирового Океана

187. Почему жизнь не распространяется за границы биосферы?

За пределами озонового слоя жизнь невозможна вследствие наличия губительных космических ультрафиолетовых лучей. В литосфере область распространения жизни определяет уровень проникновения воды в жидком содержании.

188. Что называется биомассой биосферы? Где на земле объем биомассы наиболее значителен?

Биомасса (биоматерия) — совокупная масса растительных и животных организмов, присутствующих в биогеоценозе определённого размера или уровня. Биомасса Земли составляет 2420 миллиардов тонн. Люди дают около 350 миллионов тонн биомассы в живом весе или около 100 миллионов тонн в пересчете на сухую биомассу — пренебрежимо малое количество в сравнении со всей биомассой Земли. 189. Почему геохимические функции определяются живыми организмами?

Развитие атмосферы связано с геохимическими процессами, а также жизнедеятельностью организмов. Организмы выполняют множество функций: 1) энергетическая – связывание и запасание солнечной энергии
2) газовая – способность изменять и поддерживать определенный газовый состав среды
3) окислительно-восстановительная – окисление и восстановление различных веществ при миграции химических элементов через цепь живых организмов.4) деструктивная – разрушение органического и минерального вещества 6) средообразующая –синтез всех функций. 7) транспортная – перенасыщенность вещества и энергии в результате активной формы движения организмов;8) рассеивающая – противоположна концентрационной;9) информационная – накопление живыми организмами информации, закрепление ее в наследственных структурах и передача последующим поколениям.

190. Что называется экологическим кризисом?

Экологический кризис - нарушения взаимосвязей внутри экологических систем (или необратимые явления в биосфере), вызванные деятельностью человека и угрожающие его существованию. Различают локальные и глобальный

191. Почему деятельность человека в биосфере по своим результатам несоизмерима с деятельностью других организмов? – Потому что только человек, мать его за ногу, мог так загадить Землю.

192. Характеристика среды обитания человечества: ее естественный и антропогенные компоненты.

Среда обитания, окружающая современного человека, включает в себя природную среду, искусственную среду, созданную человеком и социальную среду.

Естественные или биологические потребности — это группа потребностей, обеспечивающая возможность физического существования человека в условиях комфортной среды, — это потребность в пространстве, хорошем воздухе, воде и т.д., наличие подходящей, привычной для человека среды.