Введення
В«ГенетикаВ» в сучасному розумінні - це наука про спадковість і її мінливості. Закони, лежать в основі сучасної генетико-хромосомної теорії спадковості були відкриті ще і початку XX сторіччя. Особливо великих успіхів досягла генетика в Останнім часом у зв'язку з впровадженням в біологію досягнень фізики, хімії, і їх принципово нових напрямку.
Хромосомні хвороби або хромосомні синдроми - це комплекси множинних вроджених вад розвитку, що викликаються числовими або структурними змінами хромосом, видимими у світловий мікроскоп.
Порушення в будові хромосом, зміни їх кількості, генні мутації можуть виникати на різних етапах розвитку організму. Якщо вони виникають у гаметах батьків, то аномалія буде спостерігатися у всіх клітинах організму (повний мутант).
Якщо вони виникають в процесі ембріонального розвитку, хромосомний набір в різних клітинах тіла буде різним. У процесі розвитку з'являється кілька наступних один за одним поколінь клітин з різними хромосомними наборами. При незначній кількості аномальних клітин хвороби в подальшому може і не бути.
Причинами хромосомних хвороб є всі хромосомні мутації (відхилення в будові і функціях) і деякі геномні мутації (зміни числа хромосом).
Частота зустрічальності всіх хромосомних хвороб серед новонароджених, за даними Кебека (М.М. Kaback), становить 5,6:1000, при цьому всі види анеуплоідіі, включаючи мозаїчні форми, складають 3,7:1000, трисомії по аутосомами і структурні перебудови - 1,9:1000. Половину всіх випадків структурних перебудов хромосом представляють сімейні випадки, все трисомії є спорадичними випадками, тобто наслідком знову виниклих мутацій. За даними Полані (P. Polani), близько 7% всіх вагітностей ускладнені хромосомними хворобами плоду, які в переважній більшості випадків ведуть до спонтанних абортів.
Хромосомні хвороби у новонароджених зустрічаються з частотою до 1:100. Приблизно 20% викиднів обумовлено хромосомними аномаліями. Це одна з найчастіших причин передчасних пологів і мертвонароджень. Порушення в структурі хромосом може статися на різних етапах розвитку організму. При порушеннях в одній з клітин в період поділу або на більш пізніх стадіях, тільки частина клітин організму буде містити аномальний каріотип. Деякі з структурних аномалій передаються по спадок. Можливі структурні збалансовані аномалії, які не ведуть до формуванню хвороби. Мертвонародження є результатом хромосомної патології в 7,2% випадків, спонтанні викидні - у більш ніж 50%. Хромосомні мутації можуть проявлятися втратою частини матеріалу або його надлишком. Обидва види перебудов викликають порушення розвитку організму, саме тому дослідження з даної темі є актуальним.
Мета роботи: Вивчити хромосомні захворювання людини і фактори їх розвитку та успадкування.
Завдання дослідження:
1. Систематизувати теоретичний матеріал, за темою дослідження;
2. Розкрити поняття хромосомних хвороб людини;
3. Вивчити фактори, викликають розвиток хромосомних захворювань людини;
4. Ознайомитися формами хромосомних патологій.
Практична значимість: розгляд питань пов'язаних з даною тематикою носить як теоретичну, так і практичну значимість. Результати можуть бути використані для написання дипломної роботи по вивченню частоти зустрічальності народження дітей з хромосомними хворобами на території нашої області.
Наукова новизна дослідження витікає з самої постановки досліджуваної проблеми, а також з її змісту. Вона визначається недостатньою вивченістю і освітленістю в науковій і популярній літературі проблеми хромосомних хвороб людини.
Об'єкт дослідження: генетична основа хромосомних хвороб.
Предмет дослідження: хромосомні хвороби людини.
1. Хромосомні хвороби людини
1.1 Поняття та особливості хромосомних хвороб людини
хромосомних хворобами (хромосомними синдромами) називаються комплекси множинних вроджених вад розвитку, що викликаються числовими (геномні мутації) або структурними (хромосомні аберації) змінами хромосом, видимими у світловий мікроскоп.
Хромосомні аберації і зміни кількості хромосом, як і генні мутації, можуть виникати на різних етапах розвитку організму. Якщо вони виникають у гаметах батьків, то аномалія буде спостерігатися в усіх клітинах розвивається організму (повний мутант). Якщо аномалія виникає в процесі ембріонального розвитку при дробленні зиготи, каріотип плода буде мозаїчним. Мозаїчні організми можуть містити кілька (2, 3, 4 і більше) клітинних клонів з різними каріотипу. Це явище може супроводжуватися мозаїцизмом у всіх або в окремих органах і системах. При незначній кількості аномальних клітин фенотипічні прояви можуть не виявлятися.
Етіологічними факторами хромосомної патології є всі види хромосомних мутацій (Хромосомні аберації) і деякі геномні мутації (зміни числа хромосом). У людини зустрічаються тільки 3 типи геномних мутацій: тетраплоїда, Триплоїд і анеуплоїдія. З усіх варіантів анеуплоїдій зустрічаються тільки трисомії по аутосомам, полісоміі за статевими хромосомами (три-, тетра-і пентасоміі), а з моносомія - тільки моносомія X.
У людини виявлені всі типи хромосомних мутацій: делеції, дуплікації, інверсії і транслокації. Делеція (нестача ділянки) в одній із гомологічних хромосом означає часткову моносомія по цій ділянці, а дуплікація (подвоєння ділянки) - часткову трисомії.
Якщо транслокація (перенесення частини хромосоми з однієї на іншу) є реципрокной (Взаємної) без втрати ділянок залучених до неї хромосом, то вона називається збалансованою. Вона, як і інверсія (поворот ділянки хромосоми на 180 В°), не проявляється у носія фенотипічно, так як при цьому зберігається баланс генів. Однак у процесі кросинговер у носіїв збалансованих транслокацій і інверсій можуть утворюватися незбалансовані гамети, тобто гамети з частковою дісоміей, або з частковою нулісоміей, або з обома аномаліями в різних ділянках. У нормі кожна гамета моносомна (гаплоїдний набір хромосом). При втрати двома акроцентричних хромосомами коротких плечей і з'єднанні їх центромірами може утворюватися одна метацентрической хромосома. Такі транслокації називаються робертсоновской. При кінцевих ділок обох плечей хромосоми (делеції теломерів) утворюється кільцева хромосома. У індивіда, успадкувало такі змінені хромосоми від одного з батьків, буде часткова моносомія по одному або двом кінцевим ділянкам хромосоми. Іноді може відбуватися поперечний, а не подовжній, як зазвичай, розрив хроматид у області центромер. У цьому випадку утворюються ізохромосоми, що представляють собою дзеркальне відображення двох однакових плечей (довгих або коротких). Наявність у індивіда ізохромосом проявляється фенотипічно, оскільки мають місце одночасно і часткова моносомія (по відсутньому плечу), і часткова трисомія (по присутнього плечу).
Хромосомні хвороби у новонароджених дітей зустрічаються з частотою приблизно 2,4 випадку на 1000 народжених. Більшість хромосомних аномалій (поліплоїдії, гаплоїдії, трисомії по крупним хромосомами, моносомія) несумісні з життям - ембріони та плоди елімінуються з організму матері переважно в ранні терміни вагітності.
Хромосомні аномалії виникають і в соматичних клітинах з частотою близько 2%. У нормі такі клітини елімінуються імунною системою, якщо вони проявляють себе чужорідно. Проте в деяких випадках (активація онкогенів) хромосомні аномалії можуть бути причиною злоякісного росту. Наприклад, транслокація між 9-й і 22-й хромосомами викликає мієлолейкоз.
Патогенез хромосомних хвороб ще не ясний. Специфічні ефекти пов'язані зі зміною числа структурних генів, що кодують синтез специфічних білків (збільшення при трисоміях і зменшення при моносомія). Полуспеціфіческіе ефекти при хромосомних хворобах можуть...
