Методы исследования генетики человека

1.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Учебный проект
Тема: «Методы исследования генетики человека»
Работу выполнили студентки
дефектологического факультета 104 группы
Борисова Анна,
Ветлугина Анастасия,
Малахова Софья,
Мищенко Екатерина,
Сидаш Анастасия
Научный руководитель:
А.Г. Московкина
Москва 2015

2.

План презентации:
❏ Введение
❏ Иммуногенетический метод
❏ Цитогенетический метод
❏ Биохимический метод
❏ Методы пренатальной диагностики
❏ Клинико-генеалогический метод

3.

Введение
Изучение наследственности и изменчивости человека затруднено
вследствие невозможности применить многие стандартные подходы
генетического анализа. В частности, невозможно осуществить
направленное скрещивание или экспериментально получить мутации.
Человек является трудным объектом для генетических исследований
также из-за позднего полового созревания и малочисленности потомства.
Особенности человека как генетического объекта отражаются на наборе
доступных методов исследования.

4.

Иммуногенетические методы
● возникли на основе изучения
наследования систем групп крови;
● применяются для изучения типов
наследования иммунных реакций
организма, планирования семей,
подборе органов и тканей для
трансплантации;
● включают серологические методы,
иммуноэлектрофорез и др.

5.

Резус-фактор
Rh+Rh+
rh-rhгомозиготы
Rh+rhгетерозигота
Rh+Rh+
Rh+rhрезус-положительный
rh-rhрезус-отрицательный

6.

● в браке резус-отрицательных
женщин с резус-положительными
мужчинами плод является резусположительным и выделяет резусфактор;
● первая беременность, как правило,
заканчивается нормально;
● при следующей беременности
противорезусные антитела
проникают в кровь плода,
соединяются с резус-антигеном,
вызывая склеивание эритроцитов и
их лизис (гемолитическая болезнь
новорожденных).

7.

Цитогенетический метод
Цитогенетический метод основан на микроскопическом изучении
хромосом в клетках человека. Его стали широко применять в
исследованиях генетики человека с 1956 г., когда шведские ученые Дж.
Тийо и А. Леван, предложив новую методику изучения хромосом,
установили, что в кариотипе человека 46, а не 48 хромосом, как считали
ранее.
С помощью данного метода можно изучать наследственный материал
клетки: совокупность хромосом в целом (кариотипирование) или наличие
и количество Х-хромосом (определение полового хроматина — число
глыбок полового хроматина или телец Барра). Исследование проводится с
помощью светового микроскопа (изготовление и изучение
микропрепаратов).

8.

9.

Нормальные
кариотипы человка.
А—женщины;
Б—мужчины.
Вверху представлены
хромосомные
комплексы, внизу —
кариограммы.

10.

Определение полового хроматина
В клетках мужчин (кариотип 46, XY) Х-хромосома всегда выполняет
активную функцию, а у женщин (46, XX) одна Х-хромосома является
активной, а другая Х-хромосома находится в неактивном,
спирализованном состоянии. Она выявляется в виде компактной темной
глыбки в интерфазном ядре соматических клеток нормальных женщин и
называется тельцем Барра или половым Х-хроматином. Инактивация
одной из двух Х-хромосом происходит в эмбриогенезе, причем
закономерности в инактивации отцовской или материнской хромосомы
нет (гипотеза Лайон). При любом числе Х-хромосом в активном
состоянии будет только одна, следовательно, половой Х-хроматин в норме
выявляется только у женщин и отсутствует у мужчин.

11.

Зная число глыбок полового хроматина, можно определить число Ххромосом по формуле n + 1, где n — число глыбок, а 1 — активная Ххромосома; и наоборот, зная число Х-хромосом, можно определить
число телец Барра по формуле n - 1, где n — число Х-хромосом, а 1 —
активная Х-хромосома.
У мужчин в норме выявляется Y-половой хроматин (он представляет
длинное плечо Y-хромосомы), который обнаруживается с помощью
люминисцентной микроскопии и выглядит в виде яркого пятна
диаметром 0,3-1 мкм.
Изменение числа глыбок полового хроматина происходит при геномных
мутациях (изменение числа X- и Y-хромосом). Определение полового
хроматина используется как экспресс-метод при пренатальном и
постнатальном определении пола и диагностике хромосомных болезней
(см. табл. 12).

12.

13.

Применение цитогенетического метода
позволяет не только изучать нормальную
морфологию хромосом и кариотипа в целом,
определять генетический пол организма, но,
главное, диагностировать различные
хромосомные болезни, связанные с изменением
числа хромосом или с нарушением их
структуры. Кроме того, этот метод позволяет
изучать процессы мутагенеза на уровне
хромосом и кариотипа. Применение его в
медико-генетическом консультировании для
целей пренатальной диагностики хромосомных
болезней дает возможность путем
своевременного прерывания беременности
предупредить появление потомства с грубыми
нарушениями развития.

14.

Биохимический метод
Биохимические методы
исследования используются
для диагностики болезней
обмена веществ, причиной
которых является изменение
активности определенных
ферментов.

15.

Показания для применения биохимических методов:
❏ умственная отсталость неясной этиологии;
❏ снижение зрения и слуха;
❏ непереносимость некоторых пищевых продуктов;
❏ судорожный синдром, повышенный или пониженный тонус
мышц.

16.

Биохимические методы:
1. Качественные - скринирующие (просеивающие) экспресс-методы,
позволяющие обследовать большие группы населения:
● микробиологический тест Гатри;
● тест Феллинга;
● проба Бенедикта.
2. Количественные - точные, трудоемкие и дорогостоящие методы,
применяемые лишь по специальным показаниям:
● методы фракционирования и количественного анализа;
● жидкостная и газовая хроматография;
● иммунохимические методы;
● изучение электрофоретической подвижности белков;
● прямое измерение ферментативной активности
● исследования мутантных белков с помощью меченых субстратов.

17.

Методы пренатальной диагностики
Амниоцентоз - отбор (проба)
амниотической жидкости с целью
цитогенетического или
биохимического исследования для
диагностики наследственных
заболеваний.
Позволяет выяснить генные
болезни обмена веществ и
хромосомные болезни.

18.

Методы пренатальной диагностики
Определение белка альфафетопротеина (АФП) в сыворотке крови
беременной или в амниотической жидкости. АФП - гликопротеид,
который синтезируется печенью плода.
Исследование проводят на 14-16-й неделе беременности.
Уровень белка АФП повышается при ряде аномалий развития плода,
таких как анэнцефалия (отсутствие мозга), внутриутробная гибель плода.
Снижение АФП происходит при хромосомной патологии (синдром Дауна,
Эдвардса и др.).

19.

Методы пренатальной диагностики
Ультразвуковое исследование
плода - наиболее распространенный
метод. Он основан на способности
ультразвуковой волны отражаться
от поверхности раздела двух сред,
отличающихся личной плотностью,
что позволяет получить
изображение на экране.
Метод позволяет диагностировать
грубые пороки мозга, пороки
конечностей, почек и др.

20.

Клинико-генеалогический метод
Задачи:
❏ Установление наследственного характера болезни
❏ Определение типа её наследования
❏ Изучение сцепления болезни с различными генетическими мерками
❏ Сравнение частоты заболевания среди родственников с аналогичным
показателем в общей популяции

21.

Методика составления родословной
Сбор и анализ родословной - важный этап
в обследовании больного, дающий
возможность установить наследственный
характер заболевания и тип его наследования.
Правило сбора генеалогических данных:
❏ Сбор родословной начинается с пробанда
❏ Сбор сведений обо всех кровных родственниках
по материнской линии
Только после окончательного сбора сведений
о родственниках по материнской линии можно
переходить к отцу и его родственникам.

22.

23.

Клинико-психологическое
обследование
Клинико-психологическое и генетическое обследования проводятся в
тесном взаимодействии и включает несколько этапов
❏ Оценка анамнестических данных
❏ Оценка состояния соматических функций и общего статуса ребенка
❏ Неврологическое обследование
❏ Оценка состояния высших психических функций и психического
состояния ребенка

24.

Клинико-генетическая диагностика
❏ Оценка структуры и степени выраженности ведущего нарушения,
определяющего данную аномалию развития или различные нервнопсихические отклонения
❏ Комплексная оценка структуры основных нарушений
развития.Выделение симтомокомплексов нервно-психических
расстройств
❏ Нозологическая диагностика

25.

Список использованной литературы:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Мастюкова Е.М., Московкина А.Г. Основы генетики: Клинико-генетические основы
коррекционной педагогики и специальной психологии: Учеб. пособие для студ. пед. высш.
учеб. заведений / Под ред. В.И. Селиверстова, Б.П. Пузанова. — М.: Гуманит. изд. центр
ВЛАДОС, 2001. — 368 с. — (Коррекционная педагогика).
Курбатова Н. С., Козлова Е. А. Конспект лекций по общей биологии - М.: Эксмо, 2007. 160 с.
Зарецкая Ю.М., Караганова Е.Г., Губарев М.И. Иммунология и иммуногенетика человека М.: Триада-Фарм. - 138 с.
Чебышев Н.В., Гузикова Г.С. Биология справочник - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. - 608 с.
Шевченко В.А., Топорнина Н.А., Стволинская Н.С. Генетика человека - М.: Владос, 2002. 240 с.
biospsma.spb.ru