Биологические антимутационныемеханизмы. Антимутагенез. Понятие об антимутагенах.

Популяционные механизмы – работает естественный отбор, который выбраковывает особей с неудачным генотипом

Организменный – клеточно-иммунная системы выбраковывает клетки

Молекулярно – генетические:

* Парность хромосом

* Двойная спираль ДНК

* Мозаичность структуры гена (интроны)

* Экстракопии гена

* Триплетность и вырожденность генетического кода

* Неоднозначность замены нуклеотидов

* Неравнозначность функционального действия различных замен аминокислот

* Репарация ДНК

Перечисленные механизмы способствуют сохранению отобранных в ходе эволюции генов и одновременно накоплению в генофонде популяции различных ей аллелей, формируя резерв наследственной изменчивости

Антимутагенез – это процесс подавления спонтанных и индуцированных мутаций. Вещества, обладающие такими свойствами, называются антимутагенами.

Существуют различные принципы классификации антимутагенов: 1) по происхождению: экзогенные и эндогенные, внутриклеточные и внеклеточные; 2) по механизму действия, 3) по химическому строению и антиканцерогенным свойствам антимутагенов.

Антимутагены – вещества, понижающие частоту мутаций, препятствующие мутагенному действию химических или физических агентов.

Человек как специфический объект генетического анализа. Методы изучения наследственности человека.

Трудности изучения наследств. человека:

1.Огромное генетическое разнообразие (генетический полиморфизм -возможность и существование аллелей в нескольких формах).

2. Вариации генетического груза - совокупность неблагоприятных аллелей в генотипе, которые снижают приспособленность организма к окружающей среде, что выражается в заболеваниях(сегрегационный генетический груз- неблагоприятные аллели от предков;мутационный-вновь возникшие аллели).

3. Медленная смена поколений (20-30 лет)

4. Небольшое потомство.

5. Гибридологический и статистический методы не применимы.

6. Исключительное разнообразие условий жизни.

Положительные моменты:

1.можно построить родословные и рассказать признаки

2.человек хорошо изучен

Методы:

1.Клинико-генеалогический (родословный)

2.Цитогенетический

3.Близнецовый

4.Биохимический

5.Онтогенетический

6.Иммуногенетический

7.Моделирование наследств. патологии

8.Пренатальная диагностика

9.Дерматоглифика

10.Популяционно-статистический анализ

11.ДНК-диагностика (ПЦР-реакции)

Генеалогический и близнецовый методы: их возможности и этапы проведения.

Генеалогический метод.

Метод основан на прослеживании какого-либо признака в ряде поколений с указанием родственных связей (составление родословной).

Сбор сведений начинается от пробанда.

Пробанд - лицо, родословную которого необходимо составить. Братья и сестры пробанда называются сибсы.

Метод включает два этапа:

1. Сбор сведений о семье.

2. Генеалогический анализ.

Для построения родословной применяются специальные символы.

Методы позволяют установить:

1.установить факт передачи признака по наследству

2.определить тип и характер наследования

3.дать прогноз (вероятность) рождения больного ребенка

4.характер сцепления генов

5.пенетрантость

При аутосомно-доминантном наследовании ген проявляется в гетерозиготном состоянии у лиц обоих полов; сразу в первом поколении; большое количество больных, как по вертикали, так и по горизонтали. По такому типу наследуются веснушки, брахидактилия, катаракта, хрупкость костей, хондродистрофическаякарликовость, полидактилия.

При аутосомно-рецессивном наследовании мутационный ген проявляется только в гомозиготном состоянии у лиц обоего пола. Как правило, у здоровых родителей (ген в гетерозиготном состоянии) рождаются больные дети. Признак проявляется не в каждом поколении. Так наследуются признаки: Леворукость, рыжие волосы, голубые глаза, миопатия, сахарный диабет, фенилкетонурия.

При Х-сцепленном доминантном наследовании болеют лица обоего пола, чаще встречается у женщин. Так наследуются признаки: пигментный дерматоз, кератоз (потеря волосяного покрова), пузырчатость стоп ног, коричневая эмаль зубов.

При Х-сцепленном рецессивном наследовании больны в основном лица мужского пола. В семье больна половина (50%) мальчиков 50% девочек гетерозиготны по мутантному гену. Так наследуется гемофилия А, мышечная дистрофия Дюшена, дальтонизм.

При У-сцепленном наследовании больны только мужчины. Такие признаки называются голандрические: синдактилия, гипертрихоз.

Близнецовый метод.

Это один из наиболее ранних методов изучения генетики человека, однако, он не утратил своего значения и в настоящее время.

Близнецовый метод был введен Ф.Гамильтоном, который выделил среди близнецов две группы:

•однояйцевые (монозиготные)

•двуяйцевые (дизиготные)

Монозиготные близнецы при нормальном эмбриональном развитии всегда одного пола. Дизиготные близнецы рождаются чаще (2/3 общего количества двоен), они развиваются из двух одновременно созревших и оплодотворенных яйцеклеток. Такие близнецы могут быть и однополые и разнополые. С генетической точки зрения они сходны как обычные сибсы, но у них большая общность факторов среды во внутриутробном(пренатальном) и частично в постнатальном периодах.

Если изучаемый признак проявляется у обоих близнецов пары, их называют конкордантными. Конкордантность – это процент сходства по изучаемому признаку. Отсутствие признака у одного из близнецов – дискордантность. Близнецовый метод используется в генетике человека для того, чтобы оценить степень влияния наследственности и среды на развитие какого-либо нормального или патологического признака. Для оценки роли наследственности в развитии того или иного признака производят расчет по формуле:

Н = (% сходства ОБ - % сходства ДБ) / (100 - % сходства ДБ)

где:

Н- коэффицент наследственности

ОБ – однояйцевые близнецы

ДБ – двуяйцевые близнецы

•При Н = 1 признак полностью определяется наследственным компонентом

•При Н = 0 признак определяется влиянием среды

•При Н = близкий к 0,5 признак определяется примерно одинаковым влиянием наследственности и среды на формирование признака