Контрольная работа по "Генетики"

Заболевания: АГС, галактоземия, муковисцидоз, ФКУ, талассемия, серповидно-клеточная анемия, болезнь Тея-Сакса, альбинизм и др.

2. Наследование, сцепленное с полом (гоносомное) - когда мутантный ген расположен в одной из половых хромосом - Х- или У-хромосоме:

а) Х-сцепленный доминантный тип:

- у больного пробанда обязательно болен один из родителей;

- у больного отца все дочери больны, а сыновья здоровы;

- у больной матери равно вероятно рождение больной дочери и больного сына;

- у здоровых родителей все дети будут здоровы;

- больных женщин в 2 раза больше, чем больных мужчин.

Заболевания: фосфатдиабет, синдром Ретта, Коффина-Лоури, Гольца и др.

б) Х-сцепленный рецессивный тип:

- заболевание наблюдается у мужчин-родственников пробанда по материнской линии;

- сыновья нткогда не наследуют заболевание отца;

- у больного отца все его дочери здоровы и являются гетерозиготными носителями патологического гена;

- если женщина является гетерозиготным носителем патологического гена, то половина ее сыновей больны, а все дочери здоровы, причем половина дочерей - гетерозиготые носители патологического гена.

Заболевания: несахарный диабет, дефицит глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы, мышечная дистрофия Дюшена, гемофилия А, В, ихтиоз, синдром Аарскога и др.

в) У-сцепленный тип:

- в У-хромосоме находятся гены: детерминирующий развитие семенников, отвечающий за сперматогенез (фактор азооспермии), контролирующий интенсивность роста тела, конечностей и зубов, определяющий оволосение ушной раковины.

- признак передается всем мальчикам.

- признак проявляется только у лиц мужского пола.

- патологические мутации, затрагивающие формирование семенников или сперматогенез, наследоваться не могут, такие индивиды стерильны.

г) Митохондриальный тип:

Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклеток (в каждой яйцеклетке - 25 000 митохондрий, содержащих кольцевую хромосому). Генные мутации в митохондриальной ДНК обнаружены при атрофии зрительного нерва Лебера, митохондриальных миопатиях, доброкачественной опухоли (онкоцитоме), при прогрессирующих офтальмоплегиях.

- болезнь передается только от матери.

- болеют и девочки, и мальчики.

- больные отцы не передают болезни ни дочерям, ни сыновьям.

 

Наследственные заболевания соединительной ткани.

Наследственные болезни соединительной ткани относятся к наиболее распространенным генетическим синдромам. К ним относят чаще всего несовершенный остеогенез, синдромы Элерса -Данло и Марфана.

Классификация этих синдромов основывается обычно на результатах работы McKusick, который проанализировал признаки, симптомы и морфологические изменения у большого числа больных. Однако классификация осложняется гетерогенностью этих синдромов. У больных, членов некоторых семей, отсутствует, например, один или несколько кардинальных признаков. В других семьях выявляют больных с двумя или тремя разными синдромами. Гетерогенность может быть обнаружена и среди членов одной семьи. Например, у одних больных в семье определяется дислокация суставов, характерная для синдрома Элерса-Данло, у других - хрупкость костей, типичная для несовершенного остеогенеза, а у третьих с тем же генным дефектом симптомы вообще отсутствуют. Из-за этих трудностей классификация, основанная на клинических данных, в конце концов, должна будет смениться классификацией, основанной на результатах анализа молекулярных дефектов в отдельных генах.

Соединительная ткань (или ткани) имеет довольно расплывчатое определение: внеклеточные компоненты, служащие опорой и связывающие воедино клетки, органы и ткани. К соединительным тканям относятся в основном кости, кожа, сухожилия, связки и хрящи. Они включают в себя такие кровеносные сосуды и синовиальные пространства и жидкости. На самом деле, соединительная ткань входит в состав всех органов и тканей в виде мембран и перегородок. Соединительные ткани содержат большие количества жидкости в виде фильтрата крови, в котором находится почти половина всего альбумина организма. Большинство соединительных тканей заполнены или окружены фибриллами или волокнами коллагена (табл.) и содержат протеогликаны.

Различия соединительных тканей до некоторой степени обусловлены незначительной вариабельностью размеров и ориентации коллагеновых фибрилл. В сухожилиях они собраны в толстые параллельные пучки, в коже расположены менее упорядочение. В костях фибриллы строго организуются вокруг гаверсовых каналов, ригидность этой архитектуре придает гидроксиапатит. Основной коллаген сухожилий, кожи и костей (коллаген I типа) состоит из двух полипептидных цепей, продуктов разных структурных генов. Различия между перечисленными тканями в большой мере связаны с разной экспрессией структурных генов коллагена I типа, т. е. с разными количеством синтезируемого коллагена, толщиной и длиной образующихся фибрилл и их расположением.

Некоторые различия между соединительными тканями обусловлены присутствием ткане- или органоспецифических генных продуктов. Кости содержат белки, играющие важнейшую роль в минерализации коллагена, аорта - эластин и сопутствующий микрофибриллярный белок, несколько типов коллагена и другие компоненты. Базальная мембрана, лежащая под всеми эпителиальными и эндотелиальными клетками, содержит коллаген IV типа и другие тканеспецифические макромолекулы, а кожа и некоторые другие соединительные ткани -небольшие количества особых видов коллагена.

Состав соединительной ткани в разных органах

Орган	Известные компоненты	Примерное количество, % сухой массы	Свойства
Кожа (дерма), связки, сухожилия	Коллаген I типа	80	Пучки волокон с высоким пределом прочности при растяжении
	Коллаген III типа	5-15	Тонкие фибриллы
	Коллаген IV типа, ламинин, энтактин, нидоген	Менее 5	В базальной мембране под эпителием и в кровеносных сосудах
	Коллаген V-VII типов	Менее 5	Распределение и функции неясны
	Фибронектин	Менее 5	Связан с коллагеновыми волокнами и клеточной поверхностью
	Протеогликаны	0,5	Обеспечивают упругость
	Гиалуронат	0,5	Обеспечивает упругость
Кость (демине-рализован-ная)	Коллаген1 типа	90	Сложная организация фибрилл
	Коллаген V типа	1-2	Функция неясна
	Протеогликаны	1	» »
	Сиалопротеины	1	» »
	Остеонектин	2-3	Роль в оссификации
	Остеокальцин	1	Возможная роль в оссификации
	а 2-Гликопроте ин	1	То же
Аорта	Коллаген I типа	20-40
	Коллаген III типа	20-40	Тонкие фибриллы
	Эластин, микрофибриллярный белок	20-40	Аморфное вещество, эластические фибриллы
	Коллаген IV типа, лами	Менее 5	В базальной мембране
	нин, энтактин, нидоген
	Коллаген V и VI типов	Менее 2	Функция неясна
	Протеогликаны	Менее 3	Мукополисахариды, в основном хондроитинсульфат и дерматан-сульфат; гепарансульфат в базальной мембране
Хрящ	Коллаген II типа	40-50	Тонкие фибриллы
	Коллаген IX и Х типов	5-25	Возможная роль в созревании
	Протеогликаны	15-20	Обеспечивают упругость
	Гиалуронат	0,5-2	Обеспечивает упругость

 

Протеогликановые структуры изучены недостаточно. Установлено примерно пять белковых ядер, и к каждому поединен один вид мукополисахаридов или несколько. К основным мукополисахаридам кожи и сухожилий относятся дерматансульфат и хондроитин-4-сульфат, аорты - хондроитин-4-сульфат и дерматан-сульфат, хряща - хондроитин-4-сульфат, хондроитин-6-сульфат и кератансульфат. Базальная мембрана содержит гепарансульфат.

 

 

 

 

 

Задачи по молекулярной генетике.

 

В участок полипептида (белка) входит 52 аминокислоты. Сколько нуклеотидов в составе экзонов гена, кодирующего этот полипептид?

 

Решение:

Поскольку генетический код триплетен, т. е. одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, то количество нуклеотидов в кодирующей цепи гена будет 52 * 3 = 156, а в двухцепочечной ДНК количество нуклеотидов будет вдвое больше, т. е. 156 Ч 2 = 312.

 

Ответ: в кодирующей цепи гена будет содержаться 156 нуклеотида, во фрагменте ДНК-312.

 

 

 

Задачи по медицинской генетике.

 

Некоторые формы катаракты и глухонемоты передаются как аутосомные рецессивные несцепленные признаки. Возможно ли рождение в семье здоровых родителей одного ребенка только с катарактой, а второго только с немоглухотой? С обеими аномалиями? Поясните составлением решетки Пеннета.

Решение:

признак : ген

без катаракты :  А  Р  АаВв х АаВв

катаракта :  а  здоровый здоровая

без

глухонемоты :  В   

глухонемота :  в   F₁    аавв - ?

Ребенок с двумя аномалиями имеет генотип - аавв. Известно, что при скрещивании двух дигетерозигот среди особей первого поколения наблюдается расщепление по фенотипу. Формула расщепления выглядит как 9:3:3:1. Из этой формулы видно, что на долю дигомозиготного по рецессивным генам организма приходится 1 часть. Это значит, что вероятность появления ребенка с двумя аномалиями равна 1/16 или 6,25 %.

Можно подойти к решению задач на ди- и полигибридное скрещивание еще проще. Для этого надо знать лишь вероятности проявления тех или иных генотипов или фенотипов при различных вариантах моногибридного скрещивания. При моногибридном скрещивании гетерозигот (Аа) вероятность появления потомства с генотипом АА равна ¼, с генотипом Аа - ½, с генотипом аа I/4 , а вероятность появления особей с признаками доминантного гена равна ¾, с признаком рецессивного гена - ¼. При скрещивании дигетерозигот (АаВв) вероятность появления особей с генотипом аа равна - ¼, с генотипом вв - тоже ¼. Чтобы найти вероятность совпадения двух независимых друг от друга явлений, нужно перемножить вероятности каждого из них между собой. Для определения вероятности появления особей с двумя рецессивными признаками (аавв) надо ¼ умножить на ¼, что даст в итоге 1/16.

Анамнез / родословные

 

Пробанд - нормальная женщина - имеет пять сестер, две из которых однояйцовые близнецы, две - двуяйцовые близнецы. Все сестры имеют шесть пальцев на руке. Мать пробанда нормальна, отец - шестипалый. Со стороны матери все предки нормальны. У отца два брата и четыре сестры - все пятипалые. Бабушка по линии отца шестипалая. У нее было две шестипалые сестры и одна пятипалая. Дедушка по линии отца и все его родственники нормально пятипалые.

Определите вероятность рождения в семье пробанда шестипалых детей при условии, если она выйдет замуж за пятипалого мужчину.

 

Решение: