Шпаргалка по "Биологии"

 Группа В состоит из двух хромосом - 4 и 5. Это большие субметацентрические хромосомы с центромерным индексом от 0,24 до 0,30.

Группа С включает семь аутосом (с 6 по 12) и половую Х-хромосому. Это метацентрические и субметацентрические хромосомы среднего размера (0,28-0,43). Группа D включает три акроцентрические хромосомы среднего размера: 13, 14 и 15. Их центромерный индекс не превышает 0,15 и является наименьшим в кариотипе человека. Для хромосом этой группы характерна значительная межиндивидуальная вариабельность и наличие спутников на коротких плечах. Длина проксимальных участков коротких плеч и спутничных нитей варьирует. Группа Е также включает три хромосомы — с 16 по 18. Это относительно короткие метацентрики и субметацентрики, с центромерным индексом 0,26-0,40. Группа F состоит из двух небольших метацентрических хромосом (19 и 20) с центромерным индексом 0,36-0,46. Группа С состоит из двух аутосом (21 и 22) и Y-хромосомы. Эти хромосомы имеют небольшой размер и относятся к акроцентрическим с центромерным индексом в пределах 0,13-0,33. Для аутосом этой группы характерно наличие спутников на коротких плечах. В настоящее время Денверская номенклатура постепенно вытесняется более детальной классификацией, основанной на результатах исследования хромосом молекулярно-онтогенетическим и методами.

 

 

 

III Кариоти́п — совокупность признаков (число, размеры, форма и т.д.) полного набора хромосом, присущий клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Определение кариотипа

Внешний вид хромосом существенно меняется в течение клеточного цикла: в течение интерфазы хромосомы локализованы в ядре, как правило, деспирализованы и труднодоступны для наблюдения, поэтому для определения кариотипа используются клетки в одной из стадий их деления — метафазе митоза.

IV Процедура определения кариотипа

Для процедуры определения кариотипа могут быть использованы любые популяции делящихся клеток, для определения человеческого кариотипа используется либо одноядерные лейкоциты, извлечённые из пробы крови, деление которых провоцируется добавлением митогенов, либо культуры клеток, интенсивно делящихся в норме (фибробласты кожи, клетки костного мозга). Обогащение популяции клеточной культуры производится остановкой деления клеток на стадии метафазы митоза добавлением колхицина — алкалоида, блокирующего образование микротрубочек и «растягивание» хромосом к полюсам деления клетки и препятствующего тем самым завершению митоза.

Полученные клетки в стадии метафазы фиксируются, окрашиваются и фотографируются под микроскопом; из набора получившихся фотографий формируются т.н.систематизированный кариотип — нумерованный набор пар гомологичных хромосом (аутосом), изображения хромосом при этом ориентируются вертикально короткими плечами вверх, их нумерация производится в порядке убывания размеров, пара половых хромосом помещается в конец набора.

Исторически первые недетализованные кариотипы, позволявшие проводить классификацию по морфологии хромосом получались окраской по Романовскому — Гимзе, однако дальнейшая детализация структуры хромосом в кариотипах стала возможой с появлением методик дифференциального окрашивания хромосом.

Для получения классического кариотипа используется окраска хромосом различными красителями или их смесями: в силу различий в связывании красителя с различными участками хромосом окрашивание происходит неравномерно и образуется характерная полосчатая структура (комплекс поперечных меток, англ. banding), отражающая линейную неоднородность хромосомы и специфичная для гомологичных пар хромосом и их участков (за исключением полиморфных районов, локализуются различные аллельные варианты генов). Первый метод окраски хромосом, позволяющий получить такие высокодетализированные изображения, был разработан шведским цитологом Касперссоном (Q-окрашивание). Используются и другие красители, такие методики получили общее название дифференциального окрашивания хромосом:

Q-окрашивание — окрашивание по Касперссону акрихин-ипритом с исследованием под флуоресцентным микроскопом. Чаще всего применяется для исследования Y-хромосом (быстрое определения генетического пола, выявление транслокаций между X- и Y-хромосомами или между Y-хромосомой и аутосомами, скрининг мозаицизма с участием Y-хромосом)

G-окрашивание — модифицированное окрашивание по Романовскому — Гимзе. Чувствительность выше, чем у Q-окрашивания, поэтому используется как стандартный метод цитогенетического анализа. Применяется при выявлении небольших аберраций и маркерных хромосом (сегментированных иначе, чем нормальные гомологичные хромосомы)

R-окрашивание — используется акридиновый оранжевый и подобные красители, при этом окрашиваются участки хромосом, нечувствительные к G-окрашиванию. Используется для выявления деталей гомологичных G- или Q-негативных участков сестринских хроматид или гомологичных хромосом.

C-окрашивание — применяется для анализа центромерных районов хромосом, содержащих конститутивный гетерохроматин и вариабельной дистальной части Y-хромосомы.

T-окрашивание — применяют для анализа теломерных районов хромосом.

В последнее время используется методика т. н. спектрального кариотипирования, состоящая в окрашивании хромосом набором флуоресцентных красителей, связывающихся со специфическими областями хромосом. В результате такого окрашивания гомологичные пары хромосом приобретают идентичные спектральные характеристики, что не только существенно облегчает выявление таких пар, но и облегчает обнаружение межхромосомных транслокаций, то есть перемещений участков между хромосомами — транслоцированные участки имеют спектр, отличающийся от спектра остальной хромосомы.

 

 

                              ВОПРОС 16:

 
 
I Пренатальная диагностика - это внутриутробное обследование ребенка еще до его рождения, направленное на выявление у плода наследственных заболеваний и пороков развития. Существуют различные методы такой диагностики.

Позволяет обнаружить более 98 % плодов с синдромом Дауна (трисомия 21); трисомии 18 (известной как синдром Эдвардса) около 99,9 %; трисомии 13 (синдром Патау) около 99.9%, более 40 % нарушений развития сердца и др.

 

Методы пренатальной диагностики

1) Анализ родословной родителей - Собирается родословная будущих мамы и папы, в процессе сбора выясняется наличие в семье болезней у всех известных родственников, в том числе и дальних. Также уточняется, не было ли бесплодия, выкидышей или рождение детей с пороками развития у данной семейной пары. Если в роду присутствует наследственное заболевание, врач-генетик определяет путь его передачи и процент вероятности его проявления у будущей крохи.

2) Генетический анализ для родителей - Включает в себя исследование хромосомного набора у каждого будущего родителя. Метод оправдан тем, что зачастую, у абсолютно здоровых людей могут встречаться хромосомные перестройки, которые никак себя не проявляют, но при наследовании их будущим ребенком могут вызвать аномалии развития.

А) Инвазивные методы пренатальной диагностики - Инвазивные методы пренатальной диагностики небезопасны, могут вызывать риск возникновения кровотечения, прерывания беременности или нанесения травмы плоду. Поэтому они проводятся строго по показаниям, с предварительным лабораторным обследованием беременной, врачом-специалистом и в стационаре.

1) Биопсия хориона  - Проводится на сроке 10-11 недель. Метод заключается в исследовании клеток хориона (ворсинчатой оболочки плаценты). Может проводиться двумя способами: через шейку матки вводится катетер,  отсасывается кусочек хориона или непосредственно через переднюю брюшную стенку вводится тонкая игла в полость матки, с помощью которой производится забор ткани хориона. Преимуществами данного метода являются быстрое получение результатов (на 3-4 день) и возможность диагностировать пороки развития до 12 недель.

2) Плацентоцентез (поздняя биопсия хориона) - Это та же самая биопсия хориона только на более поздних сроках (во втором триместре) беременности. Проводится только через переднюю брюшную стенку.

3) Амниоцентез (забор околоплодных вод) - Проводится забор околоплодных вод на предмет изучения их и клеток плода, содержащихся в амниотической жидкости. Данный метод используется на 15-16 неделях беременности и также осуществляется трансабдоминально (через переднюю брюшную стенку).

4) Кордоцентез (забор крови из пуповины) - Это забор пуповинной крови плода из вены плода через переднюю брюшную стенку. Проводится после 18 недель беременности.

Все инвазивные методы осуществляются под обязательным контролем УЗИ.

 

Б) Неинвазивные методы пренатальной диагностики:

1) Скрининг материнских сывороточных факторов - на результаты анализов оказывают влияние разные ситуации - например, беременность двойней, особенности женского организма, акушерские проблемы. Поэтому оценивает результаты анализа только врач, в каждом конкретном случае делая поправки на эти ситуации. Во всех подозрительных случаях назначается уточняющее обследование - ультразвуковое сканирование, амниоцентез, плацентоцентез или кордоцентез.

2) Ультразвуковой скрининг плода, оболочек и плаценты - По приказу Министерства Здравоохранения, все беременные женщины должны пройти скрининговое трехкратное УЗИ за весь период беременности, в сроки 10-14 недель, 22-24 недели, 32-34 недели. Метод доступный и достаточно эффективный.

УЗИ позволяет определить: пол ребенка и срок беременности; предлежание плода и плаценты; количество околоплодных вод; наличие и качество сердцебиения плода; пороки развития плода.

3) Сортинг (секвенирование) фетальных клеток - Определяют эритробласты и лимфоциты плода в венозной крови матери в сроке 8-20 недель.

Несмотря на возможные осложнения во время проведения некоторых методов, их дороговизну и сложность, пренатальная диагностика необходима всем беременным и позволяет определить риск рождения больного ребенка. Поэтому, будущим родителям ни в коем случае не стоит отказываться от дородовой диагностики, чтобы в будущем не осложнить жизнь своему ребенку и себе.

4) Неинвазивный пренатальный ДОТ-тест - Диагностика основных трисомий) — первая высокоэффективная безопасная пренатальная диагностика. Современное неинвазивное генетическое тестирование, целью которого является точное определение хромосомных аномалий у плода беременной женщины на ранних сроках гестации.

Определяемые хромосомные патологии:

синдром Дауна;

синдром Эдвардса;

синдром Патау;

синдром Шерешевского-Тернера;

синдром Клайнфельтера.

 
Дот-тест не имеет противопоказаний и осуществляется благодаря передовым технологиям на раннем сроке беременности — с 10 недели.

II Биохимические методы

Биохимические методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Эти методы позволяют диагностировать наследственные болезни, обусловленные генными мутациями. Биохимические показатели (первичный белковый продукт гена, накопление патологических метаболитов внутри клетки) отражают сущность болезни более адекватно, чем клинические симптомы. С помощью биохимических методов описано более 1000 врожденных болезней обмена веществ. Наиболее распространенными среди таких заболеваний являются болезни, связанные с дефектами ферментов, структурных и транспортных белков. Дефекты ферментов устанавливают путем определения содержания в биологических средах (например, моче и крови) продуктов метаболизма, являющихся продуктом функционирования данного белка.

Дефицит конечного продукта, сопровождающийся накоплением промежуточных и продуктов нарушенного метаболизма, свидетельствует о дефекте фермента или его дефиците в организме. Биохимические методы многоступенчаты. Для их проведения требуется аппаратура разных классов. Объектами биохимической могут быть моча, пот, плазма и форменные элементы крови, культуры клеток (фибробласты, лимфоциты). В связи с многообразием биохимических методов, применяемых в лабораторной диагностике наследственных болезней, для эффективного их использования применяется определенная система. Биохимическую диагностику проводят в два этапа. На первом этапе отбирают предположительные случаи заболеваний, на втором - более точными и сложными методами уточняют диагноз заболевания. Первый этап включает качественные и количественные тесты с мочой и кровью на белок, кетокислоты, цистин и гомоцистин, креатинин и другие показатели. Фактически такие исследования можно проводить в каждой больнице. Показания их применения достаточно широкие, стоимость каждого анализа невысокая. Второй этап основан на более точных методах, позволяющих обнаружить большие группы биохимических аномалий. Например, с помощью тонкослойной хроматографии мочи и крови можно диагностировать нарушения обмена аминокислот, олигосахаридов и гликозаминогликанов (мукополисахаридов). Газовая хроматография применяется для выявления наследственных болезней обмена органических кислот.

С помощью электрофореза гемоглобинов диагностируется вся группа гемоглобинопатий. Несмотря на сложность и дороговизну, биохимическим методам принадлежит ведущая роль в диагностике моногенных наследственных болезней. Современные высокоточные технологии (жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, магнитная резонансная спектроскопия, бомбардировка быстрыми нейтронами) позволяют идентифицировать любые метаболиты, специфические для конкретной наследственной болезни. Показаниями для применения биохимических методов диагностики у новорожденных являются такие симптомы, как судороги, кома, рвота, гипотония, желтуха, специфический запах мочи и пота, нарушения кислотно-основного состояния, остановка роста. Например, в случае фенилкетонурии применение биохимических исследований позволяет своевременно выявить патологию и начать специфические медицинские мероприятия. У детей биохимические методы используются во всех случаях подозрения на наследственные болезни обмена веществ (задержка физического и умственного развития, потеря приобретенных функций, специфическая для какой-либо болезни клиническая картина). Биохимические методы применяются для диагностики наследственных болезней и гетерозиготных состояний у взрослых (гепатолентикулярная дегенерация, недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы).