Методы изучения наследственности человека

Генеалогический метод. На первое место выходит генеалогический метод, или метод родословных, который предусматривает прослеживание болезни или патологического признака в семье или в роду с указанием типа родственных связей между членами родословной. Сбор сведений начинается от пробанда, которым называется лицо, первым попавшее в поле зрения исследователя. Обычно это больной или носитель какой-либо мутации. Дети одной родительской пары называются сибсами. Границы применения генеалогического метода достаточно широки. Его используют при установлении наследственного характера изучаемого признака, при определении типа наследования, наличия сцепления, при медико-генетическом консультировании. Одним из основных методов в генетике человека является близнецовый метод. Близнецы могут быть монозиготными (однояйцовыми, идентичными) или дизиготными (двуяйцовыми, неидентичными). Первые развиваются из одной зиготы, которая в самом начале дробления делится на две самостоятельные части, из которых развиваются два зародыша. Они обязательно одного пола и, как правило, имеют общий хорион. С генетической точки зрения монозиготные близнецы являются абсолютно идентичными, так как обладают одинаковыми генотипами. Для них характерна высокая степень сходства по многим признакам. Дизиготные близнецы возникают в результате оплодотворения двух одновременно овулировавших яйцеклеток разными сперматозоидами. Так как разные яйцеклетки и сперматозоиды несут разные комбинации генов, то дизиготные близнецы с генетической точки зрения не являются идентичными. Они сходны как обычные братья и сёстры, то есть имеют в среднем около 50% общих генов; могут быть как одного пола, так и разных полов. Основная сфера приложения близнецового метода – оценка соотносительной роли наследственности и среды формирования человеческой личности. С этой точки зрения для генетиков большой интерес, естественно, представляют монозиготные близнецы, как генетически однородный материал, позволяющий проводить такую оценку.

Широкое применение в генетике человека находит популяционно-статистический метод, который основан на отслеживании (мониторинге) наследственных признаков (в первую очередь наследственных болезней) в больших группах населения в одном или нескольких поколениях. Метод позволяет определять частоту генов, в том числе «вредных», в различных популяциях; темпы мутационного процесса; величину генетического груза; изучать роль окружающей среды в возникновении наследственных аномалий, выявлять полиморфизм популяций по нормальным признакам.
Цитогенетический метод основан на микроскопическом анализе хромосом человека. Он используется при диагностике хромосомных аномалий; при составлении карт хромосом; при изучении хромосомного полиморфизма человеческих популяций; при решении эволюционно-генетических проблем. Метод культуры клеток in vitro (т.е. на искусственной питательной среде) позволяет решать важные генетические проблемы, связанные с диагностикой наследственных заболеваний; оценкой мутагенного эффекта различных препаратов, в том числе лекарственных; выяснением причин бесплодия; искусственным осеменением.

42. Наследственные болезни человека, их классификация и особенности наследования. Насле́дственные заболева́ния — заболевания, возникновение и развитие которых связано с дефектами внаследственном аппарате клеток, передаваемыми по наследству через гаметы. Термин употребляется в отношенииполиэтиологических заболеваний, в отличие от более узкой группы — генные болезни. Наследственные заболевания обусловлены нарушениями в процессах хранения, передачи и реализации генетической информации.От наследственных заболеваний следует отличать врождённые заболевания, которые обусловлены внутриутробными повреждениями, вызванными, например, инфекцией (сифилис или токсоплазмоз) или воздействием иных повреждающих факторов на плод во время беременности. Наследственные болезни и врождённые заболеванияпредставляют собой два частично перекрывающихся множества

Для значительной части наследственных болезней тип наследования установлен — патологические признаки, также как и нормальные, м\ наследоваться аутосомно-доминантно, аутосомно-рецессивно и сцепленно с полом (Х-сцепленный доминантный, Х-сцепленный рецессивный и Y-сцепленный типы наследования). Термин «аутосомный» указывает на то, что мутантный ген локализован в аутосоме, «Х-сцепленный» — в половой Х-хромосоме, а «Y-сцепленный» — в половой Y-хромосоме. Выделение доминантного и рецессивного типов наследования существенно с медицинской точки зрения, так как при доминантном типе наследования клиническое проявление болезни обнаруживается у гомо- и гетерозигот, а при рецессивном — только у гомозигот, то есть значительно реже. Основные методы, с помощью которых устанавливается тот или иной тип наследования, — клинико-генеалогический, базирующийся на анализе родословных.

При наследственных заболеваниях могут иметь место цитогенетические нарушения различного характера и локализации. Эти болезни могут быть связаны с нарушениями ядерной (хромосомной) или митохондриальной ДНК. Они могут развиться в результате генных (точечных) мутаций (транзиции, трансверсии, мутации сдвига рамки считывания), либо довольно грубых изменений структуры хромосом или мтДНК (делеции, дупликации,инверсии, транслокации, транспозиции), а также вследствие геномных мутаций (изменения числа хромосом).Моногенные болезни наследуются в соответствии с законами классической генетики Менделя. Соответственно этому, для них генеалогическое исследование позволяет выявить один из трёх типов наследования: аутосомно-доминантный,аутосомно-рецессивный и сцепленное с полом наследование.Это наиболее широкая группа наследственных заболеваний. В настоящее время описано более 4000 вариантов моногенных наследственных болезней, подавляющее большинство которых встречается довольно редко (например, частота серповидноклеточной анемии — 1/6000).Широкий круг моногенных болезней образуют наследственные нарушения обмена веществ, возникновение которых связано с мутацией генов, контролирующий синтез ферментов и обусловливающих их дефицит или дефект строения —ферментопатии. Гала́ктоземи́я — наследственное заболевание, в основе которого лежит нарушение обмена веществ на пути преобразования галактозы в глюкозу(мутация структурного гена, ответственного за синтез фермента галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы). Галактоза, поступающая с пищей в составе молочного сахара — лактозы, подвергается превращению, но реакция превращения не завершается в связи с наследственным дефектом ключевого фермента.Галактоза и её производная накапливаются в крови и тканях, оказывая токсическое действие на центральную нервную систему, печень и хрусталик глаза, что определяет клинические проявления болезни. Тип наследования галактоземии аутосомно-рецессивный.(фенилкетонурия нарушение превр. фенилаланина в тирозин→ гетерогенное заболевание)

Полигенные наследственные болезни Полигенные болезни наследуются сложно. Для них вопрос о наследовании не может быть решён на основании законов Менделя. Ранее такие наследственные заболевания характеризовались как болезни с наследственной предрасположенностью. Однако сейчас о них идёт речь как о мультифакториальных заболеваниях с аддитивно-полигенным наследованием с пороговым эффектом.

К этим заболеваниям относятся такие болезни как рак, сахарный диабет, шизофрения, эпилепсия, ишемическая болезнь сердца, гипертензия и многие другие.Хромосомные болезни обусловлены грубыми нарушениями наследственного аппарата — изменением числа или структуры хромосом. Типичная причина, в частности, — алкогольная интоксикация родителей при зачатии(«Алкогольный синдром плода»).→ синдромы Дауна, Клайнфельтера, Шерешевского — Тернера, Эдвардса, «кошачьего крика» и другие.