Tilarivi mitä. Mitä tietoja tilapalkki sisältää? Näytä tai piilota tilapalkki Microsoft Excelissä Kutools for Excel Workspacella
Perusmenetelmät ihmisen genetiikan tutkimiseen:
Sukututkimus;
Twin;
Sytogeneettinen menetelmä;
Väestötilastollinen menetelmä;
Sukututkimusmenetelmä perustuu henkilön sukutaulun laatimiseen ja piirteen periytymisen luonteen tutkimiseen. Tämä on vanhin menetelmä. Sen ydin on luoda sukutaulusuhteita ja määrittää hallitsevat ja resessiiviset ominaisuudet ja niiden periytymisen luonne. Tämä menetelmä on erityisen tehokas tutkittaessa geenimutaatioita.
Menetelmä sisältää kaksi vaihetta: tiedon kerääminen suvusta mahdollisimman monelta sukupolvelta ja sukututkimus. Sukutaulu laaditaan pääsääntöisesti yhden tai useamman ominaisuuden perusteella. Tätä tarkoitusta varten kerätään tietoa ominaisuuden periytymisestä lähi- ja kaukaisten sukulaisten keskuudessa.
Yhden sukupolven edustajat sijoitetaan samaan riviin syntymäjärjestyksessä.
Seuraavaksi alkaa toinen vaihe - sukutaulun analyysi piirteen periytymisen luonteen selvittämiseksi. Ensinnäkin selvitetään, kuinka ominaisuus ilmenee eri sukupuolten edustajissa, ts. ominaisuuden yhteys seksiin. Seuraavaksi määritetään, onko ominaisuus hallitseva vai resessiivinen, onko se yhteydessä muihin ominaisuuksiin jne. Perinnön resessiivisen luonteen vuoksi piirre ei esiinny kaikissa sukupolvissa pienellä määrällä yksilöitä. Se voi olla poissa vanhemmilta. Dominoivalla perinnöllä ominaisuus löytyy usein lähes kaikista sukupolvista.
Tyypillinen piirre sukupuoleen liittyvien piirteiden periytymiselle on niiden esiintyminen usein samaa sukupuolta olevilla yksilöillä. Jos tämä merkki on hallitseva, se on yleisempi naisilla. Jos ominaisuus on resessiivinen, niin tässä tapauksessa se esiintyy useammin miehillä.
Lukuisten sukutaulujen analyysi ja piirteen jakautuminen laajaan ihmispopulaatioon auttoi geneetikkoja määrittämään monien normaalien ihmisen ominaisuuksien periytymismallin, kuten kiharat hiukset ja hiusten värin, silmien värin, pisamian, korvalehtien rakenteen jne. kuten poikkeavuuksia, kuten värisokeus, sirppisoluanemia jne.
Siten sukutaulumenetelmää käytettäessä määritetään piirteen riippuvuus geneettisestä materiaalista, perinnön tyypistä (dominantti, resessiivinen, autosomaalinen, sukupuolikromosomeihin liittyvä), geenisidoksen esiintyminen, perheenjäsenten tsygoottisuus (homotsygoottisuus tai heterotsygoottisuus), geenin periytymisen todennäköisyys sukupolvessa, perinnön tyyppi on vahvistettu merkki. Autosomaalisella hallitsevalla perinnöllä (piirteen esiintyminen liittyy hallitsevaan geeniin) ominaisuus esiintyy pääsääntöisesti jokaisessa sukupolvessa (horisontaalinen perinnöllinen). Autosomaalisessa resessiivisessä perinnössä ominaisuus esiintyy harvoin, ei joka sukupolvella (vertikaalinen perinnöllinen), mutta sukulaisavioliitoissa sairaita lapsia syntyy useammin. Sukupuolisidonnaisessa perinnössä piirteen ilmenemistiheys eri sukupuolta olevilla yksilöillä ei ole sama.
Sytogeneettinen menetelmä koostuu kromosomien rakenteen ja lukumäärän mikroskooppisesta tutkimuksesta terveillä ja sairailla ihmisillä. Kolmesta mutaatiotyypistä vain kromosomi- ja genomimutaatiot voidaan havaita mikroskoopilla. Yksinkertaisin menetelmä on pikadiagnostiikka - sukupuolikromosomien lukumäärän tutkiminen X-kromatiinilla. Normaalisti naisilla soluissa on yksi X-kromosomi kromatiinikappaleen muodossa, kun taas miehillä sellainen ei ole. Sukupuoliparitrisomiassa naisilla on kaksi ruumista ja miehillä yksi. Trisomian tunnistamiseksi muissa pareissa tutkitaan somaattisten solujen karyotyyppi ja laaditaan idiogrammi, jota verrataan standardiin.
Kromosomimutaatioihin liittyy muutoksia kromosomien lukumäärässä tai rakenteessa. Näistä mikroskoopilla, jossa on erityisvärjäys, translokaatiot, deleetiot ja inversiot ovat selvästi näkyvissä. Kun translokaatio tai deleetio tapahtuu, kromosomien koko kasvaa tai pienenee vastaavasti. Ja inversion aikana kromosomin kuvio muuttuu (vuorottelevat raidat).
Kromosomimutaatiot voivat olla markkereita sytogeneettisessä menetelmässä tietyn sairauden tutkimiseksi. Lisäksi tätä menetelmää käytetään ihmisten absorboimien säteilyannosten määrittämiseen ja muuhun tieteelliseen tutkimukseen.
Populaatiotilastomenetelmän avulla voidaan laskea normaalien ja patologisten geenien esiintymistiheys populaatiossa, määrittää heterotsygoottien - epänormaalien geenien kantajien - suhde. Tällä menetelmällä määritetään populaation geneettinen rakenne (geenien ja genotyyppien esiintymistiheydet ihmispopulaatioissa); fenotyyppitaajuudet; Tutkitaan ympäristötekijöitä, jotka muuttavat populaation geneettistä rakennetta. Menetelmä perustuu Hardy–Weinbergin lakiin, jonka mukaan geenien ja genotyyppien frekvenssit pysyvät vakioina useiden sukupolvien ajan useissa vakavissa olosuhteissa ja panmixian (vapaiden risteytysten) läsnä ollessa. Laskelmat tehdään kaavoilla: p + q = 1, p2 + 2pq + q2 = 1. Tässä tapauksessa p on dominantin geenin (alleelin) esiintymistiheys populaatiossa, q on resessiivisen geenin (alleeli) esiintyvyys. ) populaatiossa p2 on hallitsevien homotsygoottien esiintymistiheys, q2 – resessiiviset homotsygootit, 2pq – heterotsygoottisten organismien esiintymistiheys. Tällä menetelmällä on myös mahdollista määrittää patologisten geenien kantajien esiintymistiheys.
Sytogeneettinen menetelmä. Ihmisen karyotyyppi. Kromosomien differentiaalivärjäysmenetelmien ominaisuudet. Denverin ja Pariisin nimikkeistö. Kromosomien luokittelu käsivarren pituussuhteen mukaan ja sentromeeriindeksin laskeminen.
Sytogeneettinen menetelmä. Sytogeneettinen menetelmä koostuu potilaan solujen kromosomijoukon tutkimisesta mikroskoopilla. Kuten tiedät, kromosomit ovat spiraalimuodossa solussa, eikä niitä voida nähdä. Kromosomien visualisoimiseksi solua stimuloidaan ja viedään mitoosiin. Mitoosin profaasissa, samoin kuin meioosin profaasissa ja metafaasissa, kromosomit hajoavat ja visualisoidaan.
Visualisoinnin aikana arvioidaan kromosomien lukumäärä ja laaditaan idiogrammi, johon kaikki kromosomit kirjoitetaan tietyssä järjestyksessä Denverin luokituksen mukaisesti. Idiogrammin perusteella voimme puhua kromosomipoikkeaman esiintymisestä tai kromosomien lukumäärän muutoksesta ja vastaavasti geneettisen taudin olemassaolosta.
Kaikki menetelmät differentiaaliseen kromosomivärjäykseen mahdollistavat niiden rakenteellisen organisaation tunnistamisen, joka ilmaistaan poikittaisten juovien esiintymisessä, jotka ovat erilaisia eri kromosomeissa, sekä eräissä muissa yksityiskohdissa.
Kromosomien differentiaalinen värjäys. Useita värjäysmenetelmiä (juovaus) on kehitetty paljastamaan poikittaisten merkkien (raitojen, juovien) kompleksi kromosomissa. Jokaiselle kromosomille on ominaista tietty vyöhykekompleksi. Homologiset kromosomit värjäytyvät identtisesti, lukuun ottamatta polymorfisia alueita, joissa geenien erilaiset alleeliset variantit sijaitsevat. Alleelinen polymorfismi on ominaista monille geeneille ja sitä esiintyy useimmissa populaatioissa. Polymorfismien havaitsemisella sytogeneettisellä tasolla ei ole diagnostista arvoa.
A. Q-värjäys. Ensimmäisen menetelmän kromosomien differentiaalista värjäystä varten kehitti ruotsalainen sytologi Kaspersson, joka käytti tähän tarkoitukseen fluoresoivaa väriainetta kiniini-sinappia. Fluoresenssimikroskoopilla kromosomeissa näkyy alueita, joiden fluoresenssin intensiteetti on epätasainen - Q-segmentit. Menetelmä soveltuu parhaiten Y-kromosomien tutkimukseen ja sitä käytetään siksi nopeasti geneettisen sukupuolen määrittämiseen, tunnistamiseen translokaatiot(leikkeiden vaihto) X- ja Y-kromosomien tai Y-kromosomin ja autosomien välillä sekä suuren solumäärän katselua varten, kun on tarpeen selvittää, onko sukupsoluklooni, jossa on Y-kromosomi.
B. G-värjäys. Laajan esikäsittelyn jälkeen, jossa käytetään usein trypsiiniä, kromosomit värjätään Giemsa-värillä. Valomikroskoopilla kromosomeissa näkyvät vaaleat ja tummat raidat - G-segmentit. Vaikka Q-segmenttien sijainti vastaa G-segmenttien sijaintia, G-värjäys on osoittautunut herkemmäksi ja on korvannut Q-värjäyksen vakiomenetelmänä sytogeneettisessä analyysissä. G-värjäys on paras pienten poikkeamien ja markkerikromosomien havaitsemiseen (segmentoituna eri tavalla kuin normaalit homologiset kromosomit).
B. R-värjäys antaa kuvan, joka on päinvastainen kuin G-värjäys. Yleensä käytetään Giemsa-väriä tai akridiinioranssia fluoresoivaa väriainetta. Tämä menetelmä paljastaa erot sisarkromatidien tai homologisten kromosomien homologisten G- tai Q-negatiivisten alueiden värjäytymisessä.
D. C-värjäys käytetään analysoimaan kromosomien sentromeerialueita (nämä alueet sisältävät konstitutiivista heterokromatiinia) ja Y-kromosomin vaihtelevan, kirkkaasti fluoresoivan distaaliosan analysointiin.
D. T-värjäys käytetään kromosomien kromosomialueiden analysointiin. Tätä tekniikkaa sekä nukleolaaristen organisaattorialueiden värjäystä hopeanitraatilla (AgNOR-värjäys) käytetään standardikromosomivärjäyksellä saatujen tulosten selventämiseen.
Tasaväristen ihmisen kromosomien luokittelu ja nimikkeistö hyväksyttiin ensimmäisen kerran kansainvälisessä kokouksessa vuonna 1960 Denverissä, myöhemmin hieman muutettu ja täydennetty (Lontoo, 1963 ja Chicago, 1966). Denverin luokituksen mukaan kaikki ihmisen kromosomit on jaettu 7 ryhmään, jotka on järjestetty pienenevän pituuden mukaan ja ottaen huomioon sentrioliindeksi (lyhyen käsivarren pituuden suhde koko kromosomin pituuteen, ilmaistuna prosentteina ). Ryhmät on merkitty englannin aakkosten kirjaimilla A:sta G:hen. Kaikki kromosomiparit on yleensä numeroitu arabialaisilla numeroilla
1900-luvun 70-luvun alussa kehitettiin menetelmä kromosomien differentiaalista värjäystä varten, joka paljasti tyypillisen segmentoinnin, joka mahdollisti kunkin kromosomin yksilöimisen (kuva 58). Erityyppiset segmentit on merkitty niillä menetelmillä, joilla ne tunnistetaan selkeimmin (Q-segmentit, G-segmentit, T-segmentit, S-segmentit). Jokainen ihmisen kromosomi sisältää ainutlaatuisen vyöhykesekvenssin, jonka avulla jokainen kromosomi voidaan tunnistaa. Kromosomit ovat maksimaalisesti kierteistyneet metafaasissa, vähemmän spiraalistuneet profaasissa ja prometafaasissa, mikä tekee mahdolliseksi erottaa suuremman määrän segmenttejä kuin metafaasissa.
Metafaasikromosomissa (kuva 59) on symboleja, joita käytetään yleensä osoittamaan lyhyt ja pitkä käsivarsi sekä alueiden ja segmenttien sijainti. Tällä hetkellä on olemassa DNA-markkereita tai -koettimia, joiden avulla voidaan määrittää muutokset tietyssä, jopa hyvin pienessä kromosomien segmentissä (sytogeneettiset kartat). Kansainvälisessä ihmisgenetiikan kongressissa Pariisissa vuonna 1971 (Paris Conference on Standardization and Nomenclature of Human Chromosomes) sovittiin symbolijärjestelmästä karyotyyppien ytimekkäämpää ja yksiselitteisemmässä määrittelyssä.
Kun kuvataan karyotyyppiä:
kromosomien kokonaismäärä ja sukupuolikromosomien joukko on merkitty, niiden väliin sijoitetaan pilkku (46, XX; 46, XY);
merkitään, mikä kromosomi on ylimääräinen tai mikä puuttuu (tämä osoitetaan sen numeroilla 5, 6 jne. tai tämän ryhmän kirjaimilla A, B jne.); "+"-merkki osoittaa kromosomien lukumäärän kasvua, "-"-merkki osoittaa tämän kromosomin 47, XY,+ 21 puuttumisen;
kromosomin käsivarsi, jossa muutos tapahtui (lyhyen varren pidentyminen osoitetaan symbolilla (p+); lyheneminen (p-); pitkän varren pidentyminen on merkitty symbolilla (q+); lyheneminen (q-);
uudelleenjärjestelysymbolit (translokaatiota merkitään t:llä ja deleetiota delillä) sijoitetaan ennen asianomaisten kromosomien numeroita, ja uudelleen järjestetyt kromosomit on suljettu suluissa. Kahden rakenteellisesti epänormaalin kromosomin läsnäolo osoitetaan puolipisteellä (;) tai normaalilla jakeella (15/21).
Kaksoismenetelmän rooli perinnöllisyyden ja ympäristön tutkimuksessa ominaisuuksien muodostumisessa. Kaksosten tyypit. Taudille alttiuden ongelma. Riskitekijät. Sukututkimusmenetelmä (sukupuuanalyysi). Kriteerit perinnön tyypin määrittämiseksi.
Kaksosmenetelmä perustuu kaksosten fenotyypin ja genotyypin tutkimukseen, jolla määritetään ympäristön vaikutus erilaisten ominaisuuksien kehittymiseen. Kaksosten joukossa on identtisiä ja veljellisiä kaksosia.
Identtiset kaksoset muodostuvat yhdestä tsygootista, joka jakautuu kahteen osaan pilkkomisen varhaisessa vaiheessa. Tässä tapauksessa yksi hedelmöitetty muna ei synnytä yhtä, vaan kaksi alkiota kerralla. Heillä on sama geneettinen materiaali, he ovat aina samaa sukupuolta ja ovat mielenkiintoisimpia tutkia. Samankaltaisuus näiden kaksosten välillä on lähes ehdoton. Pienet erot voidaan selittää kehitysolosuhteiden vaikutuksella.
Kaksoset (ei-identtiset) muodostuvat eri tsygooteista kahden siittiön hedelmöittymisen seurauksena. He eivät ole sen samankaltaisempia kuin eri aikoina syntyneet sisarukset. Tällaiset kaksoset voivat olla samaa sukupuolta tai vastakkaista sukupuolta.
Kaksoismenetelmän avulla voit määrittää piirteen ilmenemisasteen parissa, perinnöllisyyden ja ympäristön vaikutuksen piirteiden kehittymiseen. Kaikki erot, jotka ilmenevät identtisissä kaksosissa, joilla on sama genotyyppi, liittyvät ulkoisten olosuhteiden vaikutukseen. Erittäin mielenkiintoisia ovat tapaukset, joissa tällainen pari erosi jostain syystä lapsuudessa ja kaksoset kasvoivat ja kasvatettiin erilaisissa olosuhteissa.
Kaksosten tutkimus antaa meille mahdollisuuden analysoida eri genotyyppien kehitystä samoissa ympäristöolosuhteissa. Kaksoismenetelmällä pystyttiin toteamaan, että monissa sairauksissa ympäristöolosuhteilla, joissa fenotyyppi muodostuu, on merkittävä rooli.
Esimerkiksi sellaiset ominaisuudet kuin veriryhmä, silmien ja hiusten väri määräytyvät vain genotyypin mukaan, eivätkä ne riipu ympäristöstä. Jotkut sairaudet, vaikka ne ovat virusten ja bakteerien aiheuttamia, riippuvat jossain määrin perinnöllisistä taipumuksista. Sairaudet, kuten verenpainetauti ja reuma, määräytyvät pitkälti ulkoisista tekijöistä ja vähäisemmässä määrin perinnöllisyydestä.
Kaksoismenetelmällä voidaan siis tunnistaa genotyypin ja ympäristötekijöiden rooli piirteen muodostumisessa, jonka osalta tutkitaan ja verrataan yksi- ja kaksitsygoottisten kaksosten samankaltaisuusasteita (konkordanssia) ja eroja (diskordanssia)
Sukututkimusmenetelmä koostuu sukutaulujen analysoinnista ja sen avulla voit määrittää perinnön tyypin (dominoiva
resessiivinen, autosomaalinen tai sukupuolisidonnainen) piirre sekä sen monogeeninen tai polygeeninen luonne. Saatujen tietojen perusteella ennustetaan tutkitun ominaisuuden ilmenemistodennäköisyys jälkeläisissä, millä on suuri merkitys perinnöllisten sairauksien ehkäisyssä.
Sukututkimus on yleisin, yksinkertaisin ja samalla erittäin informatiivinen menetelmä, joka on saatavilla kaikille, jotka ovat kiinnostuneita sukujuuristaan ja sukunsa historiasta
Sukututkimusmenetelmän käsite.
Sukututkimusmenetelmä, tai sukutaulun analyysimenetelmä, on perustavanlaatuisin ja yleisin tapa tutkia ihmisen perinnöllisyyttä ja vaihtelua. Se koostuu minkä tahansa normaalin tai useammin patologisen piirteen tutkimisesta sukupolvien ihmisissä, jotka ovat sukulaisia. Sukututkimusmenetelmä perustuu sukututkimukseen - sukututkimusten tutkimukseen. Sukututkimusmenetelmän ydin on sukutaulujen kokoaminen ja analysointi. Sukututkimusmenetelmä vastaa genetiikan päämenetelmää - hybridologista menetelmää, jonka ensimmäisenä kehitti G. Mendel. Mutta toisin kuin hän, tutkijat eivät valitse vanhempien pareja kohdennettuun risteykseen, vaan vain analysoivat yksityiskohtaisesti ihmisen luonnollisen lisääntymisprosessin tuloksia. Tutkittavien ominaisuuksien perusteella analysoidaan yksi tai useita kymmeniä perheitä, joissa on lukuisia eri sukupolvien sukulaisia. Suuren perhemäärän käyttö kompensoi osittain ihmisen alhaista hedelmällisyyttä ja lisää tutkittavien jälkeläisten määrää.
Teknisesti sukututkimusmenetelmä sisältää kaksi peräkkäistä vaihetta:
- Legenda(sukutaulun sanallinen kuvaus). Tietojen kerääminen sukutaulun jäsenistä ja sukutaulun suullisen kuvauksen laatiminen, josta käy ilmi sukulaisuus ja tutkittavan ominaisuuden olemassaolo tai puuttuminen.
- Graafinen esitys sukutaulusta. Sukutaulun graafisen esityksen laatiminen, sen analysointi ja ennusteen tekeminen. Sukutaulun laatiminen alkaa proband- lääkärin puoleen kääntynyt henkilö. Useimmiten tutkittava on potilas tai tutkittavan ominaisuuden kantaja. Sukutauluja laadittaessa käytetään erityisiä symboleja.
Sukutaulun graafinen esitys on joukko symboleja, jotka osoittavat mies- ja naarashenkilöitä, joista joillakin on tutkittava ominaisuus, kun taas toisilla ei ole tätä ominaisuutta. Graafisessa kuvassa kaikki sukutaulun jäsenet on yhdistetty toisiinsa vaaka- tai pystysuoralla viivalla, mikä heijastaa suku- tai avioliittosuhteita (aviomies - vaimo, vanhemmat - lapset). Kaikki yhden sukupolven yksilöt on järjestetty tiukasti yhteen riviin. Sukupolvet on merkitty roomalaisilla numeroilla ylhäältä alas; Yleensä numerot sijoitetaan sukutaulun vasemmalle puolelle. Arabialaisia numeroita käytetään numeroimaan kaikki yhden sukupolven yksilöt vasemmalta oikealle peräkkäin. Veljet ja sisaret on järjestetty sukutauluun syntymäjärjestyksessä.
Suosituksia ominaisuuden periytymistyypin määrittämiseksi.
Ominaisuuden periytymistyypin määrittämiseksi on suositeltavaa noudattaa seuraavaa toimintosarjaa:
- Selvitä, onko tutkittava ominaisuus hallitseva vai resessiivinen.
Jos tutkitun ominaisuuden omaavat ihmiset ovat harvinaisia sukutaulussa, ei joka sukupolvessa, ja jos ominaisuus löytyy henkilöstä, jonka vanhemmilla ei ole tutkittua ominaisuutta, voidaan ajatella, että tutkittu ominaisuus on resessiivinen.
Jos päinvastoin tutkitun ominaisuuden omaavia henkilöitä löytyy sukutaulusta usein, joka sukupolvessa, ja jos tällaisen ominaisuuden omaavia lapsia syntyy perheissä, joissa ainakin toisella vanhemmista on tämä ominaisuus, voidaan ajatella, että tutkittu ominaisuus on hallitseva.
- Selvitä, sijaitseeko tutkittavan ominaisuuden muodostumisen määräävä geeni autosomissa vai sukupuolikromosomissa.
Jos eri sukupuolta olevia yksilöitä, joilla on tutkittu ominaisuus, esiintyy suunnilleen samalla tiheydellä, esimerkiksi yhtä usein tai yhtä harvoin, voidaan ajatella, että tutkittu ominaisuus on autosomaalinen, eli sen määräävä geeni sijaitsee autosomissa.
Jos eri sukupuolta olevia yksilöitä, joilla on tutkittu ominaisuus, esiintyy eri taajuuksilla, jopa ominaisuuden puuttumiseen samaa sukupuolta olevilla edustajilla, voidaan ajatella, että tutkittu ominaisuus kiinni lattiaan: sen aiheuttava geeni sijaitsee sukupuolikromosomissa. Analyysi tällaisen geenin siirtymisestä sukupolvelta toiselle antaa meille mahdollisuuden määrittää, missä sukupuolikromosomissa - X tai Y - tämä geeni sijaitsee.
- Jos geeni sijaitsee sukupuolikromosomissa, määritä mikä sukupuolikromosomi - X tai Y - sisältää geenin, joka määrää tutkittavan ominaisuuden muodostumisen. Seuraavat vaihtoehdot ovat mahdollisia:
a) Jos piirre löytyy vain miehistä ja se siirtyy vain isältä pojalle, voidaan ajatella, että tutkittava geeni on Y-kromosomi.
b) Jos tietyssä sukutaulussa resessiivinen piirre löytyy vain miehistä, joiden isillä ei ole tätä ominaisuutta, mutta joiden äidinpuolisilla isoisillä tai isoisoisillä se on, niin voidaan ajatella, että piirteen kehittymistä määräävä resessiivinen alleeli on tutkittu sijaitsee X-kromosomi.
c) Jos hallitsevan piirteen omaavien yksilöiden joukossa naarasyksityiskohtia löytyy noin kaksi kertaa useammin kuin urosyksityiskohtia, ja kaikilla hallitsevan piirteen omaavan miehen tyttärillä on myös tämä piirre, eikä kaikilla hänen pojilla ole tätä ominaisuutta, niin voi ajatella, että hallitseva alleeli, joka määrää tutkittavan ominaisuuden kehittymisen, sijaitsee X-kromosomi.
- Kun olet selvittänyt tutkittavan ominaisuuden periytymistyypin, tarkista, onko analysoidussa sukutaulussa ominaisuuksia, jotka ovat tyypillisiä valitsemallesi periytymistyypille. Varmista sitten, että sukutaululla ei ole monimutkaista ominaisuuksia, jotka ovat ominaisia muille perinnöille.
Esimerkkinä annamme päättelyjärjestyksen määritettäessä piirteen tuman periytymistyyppiä seuraavassa sukutaulussa
- Ihmisiä, joilla on tutkittu piirre, löytyy usein, joka sukupolvi; henkilö, jolla on tutkittava piirre, syntyy perheeseen, jossa vähintään toisella vanhemmista on oltava tutkittava piirre. Siksi voimme tehdä ensimmäisen alustavan johtopäätöksen: tutkittava ominaisuus on hallitseva.
- Sukutaulussa tutkittu ominaisuus on 6 naisella ja 5 miehellä. Voidaan olettaa, että tutkittu piirre esiintyy suunnilleen yhtä usein sekä miehillä että naisilla. Tämä on tyypillistä ominaisuuksille, joiden geenit eivät sijaitse sukupuolikromosomeissa, vaan autosomeissa. Siksi voimme tehdä toisen alustavan johtopäätöksen: tutkittava ominaisuus on autosomaalinen.
- Siten pääpiirteiden mukaan tässä sukutaulussa tutkitun piirteen periytyminen voidaan johtua autosomaalinen hallitseva tyyppi. Lisäksi tällä sukutaululla ei ole joukko ominaisuuksia, jotka ovat ominaisia muille perinnöille.
Lopullinen johtopäätös voidaan kuitenkin tehdä vain määrittämällä kaikkien sukutaulun jäsenten genotyypit ja varmistamalla, että vain autosomaalisella dominanttityypillä periytyvillä on sellainen geenin siirto, joka määrää tutkittavan ominaisuuden kehittymisen, ja niissä tutkitun ominaisuuden muodostumismalli, joka heijastuu analysoituun sukutauluun.
Näennäisestä yksinkertaisuudestaan huolimatta perinnön tyypin määrittäminen todellisen henkilön tietyssä sukutaulussa on aina vakava geneettinen tehtävä, jonka voi usein ratkaista vain geneetikko.
Kun tutkittavan piirteen periytymistyyppi on selvitetty, voidaan helposti selvittää probandin genotyyppi ja tehdä ennuste hänen mahdollisista jälkeläisistään.
Probandin genotyypin määrittäminen.
Probandin genotyyppiä määritettäessä tulee tuntea geenien ja kromosomien periytymisen perusmallit ja muistaa, että lapsen genotyypissä voi olla vain ne geenit, jotka hänen vanhemmillaan oli ja jotka hän sai heiltä hedelmöityksen yhteydessä osana sukusolut.
Määrittämällä probandin genotyypin ratkaisemme itse asiassa yksinkertaisimman geneettisen ongelman monohybridiristeyttämisestä, jossa tietoa tiettyjen perheenjäsenten ominaisuuksista ei esitetä tekstin, vaan graafisen kuvan muodossa. Esimerkiksi kuvassa 2 esitetylle sukutaulufragmentille. 4 ja sisältää graafisia kuvia tutkittavan perheenjäsenistä, tällainen teksti näyttää tältä: ”Tutkittavalle piirteelle on ominaista X-kromosomiin liittyvä resessiivinen perinnöllinen tyyppi. Pojalla on tutkittu ominaisuus, mutta hänen vanhemmillaan, kahdella vanhemmalla sisaruksella ja nuoremmalla veljellä ei ole tutkittua ominaisuutta. Mikä on pojan genotyyppi?" Siksi koettimen genotyyppiä määritettäessä on noudatettava toimintosarjaa, jota suositellaan tyypillisten geneettisten ongelmien ratkaisemiseksi.
Virheiden välttämiseksi koettimen genotyypin määrittämisessä suosittelemme, että määritetään koettimen genotyypin lisäksi myös kaikkien sukutaulun jäsenten genotyypit. Tässä tapauksessa on suositeltavaa noudattaa seuraavaa toimintosarjaa.
- Kirjoita sukutaulun graafisen esityksen viereen vaihtoehtoisten ominaisuuksien nimet ja ne määrittävät alleelit, eli piirrä muokattu "Ominaisuus - Geeni" -taulukko.
- Ottaen huomioon kromosomien pariutumisen, tutkittavan autosomaalisen geenin alleelien pariutumisen ja geenien sijainnin erityispiirteet sukupuolikromosomeissa, kirjoita tuleva genotyyppi muistiin käyttämällä pisteitä alleelien nimeämiseksi. Alustava genotyyppitietue näyttää tältä:
- autosomaaliselle perinnölle: . . ;
— X-kytketylle perinnölle: X . X . heidän . Y;
- Y-kromosomiin liittyvälle perinnölle: X X ja X Y . .
- Niille sukupuun jäsenille, jotka omistaa tutkittava ominaisuus, korvaa piste vastaavalla geenialleelin tunnuksella - pieni tai iso kirjain:
— autosomaaliselle ja X-kytketylle hallitsevalle perinnölle: yksi alleeli A;
- autosomaaliselle resessiiviselle perinnölle: kaksi alleelia a;
- X-kromosomiin liittyvälle resessiiviselle perinnölle: X a X a ja X a Y;
— Y-kytketyssä perinnössä voit käyttää mitä tahansa kirjaimen kuvaa.
- Aseta vastaava geenialleelin nimitys pisteen sijaan niille sukutaulun jäsenille, joilla on tutkittava ominaisuus poissa:
- autosomaaliselle dominantille perinnölle: kaksi alleelia a;
- autosomaaliselle ja X-kytketylle resessiiviselle perinnölle: yksi alleeli A;
- hallitsevassa X-kytketyssä perinnössä: X a X a ja X a Y;
— Y-kromosomiin liittyvässä perinnössä tulee käyttää kirjainkuvaa, joka poikkeaa siitä, jota käytetään osoittamaan tutkittavan ominaisuuden omaavan yksilön genotyyppi.
- Tunnista alleelit niistä genotyypeistä, joita ei voida määrittää yksilön henkilökohtaisen fenotyypin mukaan, mutta jotka voidaan määrittää hänen vanhempiensa tai lasten genotyypin perusteella. On tarpeen ottaa huomioon, että yksilön genotyyppi voi sisältää vain ne alleelit, jotka olivat sen vanhempien genotyypissä. Esimerkiksi jos autosomaalisella resessiivisellä perinnöllä naisella ei ole tutkittavaa ominaisuutta, mutta hänen isänsä oli tämä ominaisuus, niin tämän naisen genotyyppi sisältää resessiivisen alleelin A ja tulee näyttämään Ahh. alleeli A Löysimme naisen fenotyypin ja alleelin A- isänsä genotyypin mukaan. Merkitse nuolella löydetyn alleelin siirtymissuunta vanhemmalta lapselle.
Harkitse esimerkkinä päättelyjärjestystä määritettäessä sukutaulussa olevan koettimen genotyyppiä, jonka fragmentilla on seuraava muoto:
Piirteen periytymistyyppi on X-kromosomiin liittyvä resessiivinen.
Otetaan yksi aakkosten kirjain, esimerkiksi kirjain "A" määritellään geeni, joka määrää tutkittavan piirteen ja sen vaihtoehdon kehittymisen. Jos symboli "A" tarkoittaa geenin nimeä, symboli A tarkoittaa tämän geenin hallitsevaa alleelia ja symboli a tarkoittaa geenin "A" resessiivistä alleelia. Koska ongelman olosuhteiden mukaan tutkittava geeni sijaitsee X-kromosomissa, tämän geenin alleelit on kirjattava X-kromosomiin.
Ylläoleva huomioon ottaen kirjoitamme sukutaulun fragmentin viereen vaihtoehtoisten ominaisuuksien nimet, jotka osoittavat ne määrittävät geenin “A” alleelit.
Jokaisen sukutaulun jäsenen graafisen kuvan viereen kirjoitetaan sen sukupuolikromosomit ottaen huomioon henkilön sukupuoli ja laittamalla piste ( . ) paikkaan, johon geenialleelin nimi kirjoitetaan tulevaisuudessa. Tämän jälkeen sukutaulun fragmentti saa seuraavan muodon.
Laitetaan resessiivinen alleeli A määrittämään sen sukutaulun jäsenen genotyypin, jolla on tutkittava ominaisuus. Tämän jälkeen sukutaulun fragmentti saa seuraavan muodon.
Probandin äidin genotyypissä on resessiivinen alleeli A, koska vain hän pystyi välittämään tutkittavalle X-kromosomissa olevan resessiivisen alleelin A(proband sai Y-kromosomin isältään). Piirretään nuoli koettimen äidin genotyypistä koettimen genotyyppiin, mikä osoittaa resessiivisen alleelin siirtymissuuntaa A.
Probandin sisarilla voi olla X A X A tai X A X a genotyyppi alleelista lähtien A he saivat sen isältään yhdessä X-kromosomin kanssa, ja äidiltään he voivat saada joko alleelin A tai alleeli
A yhden tai toisen X-kromosominsa kanssa. Kirjoitetaan heidän mahdolliset genotyypit probandin sisarusten genotyyppien alle, minkä jälkeen sukutaulun fragmentti saa seuraavan muodon.
Näin ollen havaitsimme, että koettimen genotyyppi oli X ja Y, ja olimme vakuuttuneita siitä, että olimme todellakin tekemisissä sukutaulun kanssa, jolle on tunnusomaista X-kromosomiin liittyvän piirteen resessiivinen perintö.
Laske todennäköisyys sille, että todennäköisyys saa lapsen, jolla on jokin piirteen vaihtoehtoinen ilmentymä.
Sukututkimusmenetelmän tärkein vaihe on probandin jälkeläisten ennustaminen. Yksinkertaisimmissa tapauksissa se koostuu siitä, että lasketaan todennäköisyys sille, että lapsi saa lapsen, jolla on jokin piirteen vaihtoehtoinen ilmentymä.
Todennäköisyys saada lapsi jollain tai toisella vaihtoehtoisella piirteellä määritellään tämän ominaisuuden omaavien lasten osuudella jälkeläisistä, joilla on kaikki ne fenotyypit, jotka ovat mahdollisia analysoitavan vanhempainparin lapsissa. Esimerkiksi kun jälkeläisten odotettu jakautuminen (suhde) fenotyypin mukaan on 3 sairas: 1 terve, todennäköisyys saada sairas lapsi on ¾ ja terveen lapsen saamisen todennäköisyys on ¼.
On suositeltavaa laskea todennäköisyys saada lapsi, jolla on tietty ominaisuus, seuraavassa järjestyksessä:
- Kirjoita vanhempien genotyypit.
- Kirjoita vanhempien tuottamien sukusolujen tyypit.
- Kirjoita jälkeläisten jakautuminen (suhde). F 1 genotyypin ja fenotyypin mukaan.
- Laske todennäköisyys saada lapsi, jolla on sinua kiinnostava fenotyyppi (ominaisuus).
Tutustu seuraavassa esimerkissä lopulliseen tietueeseen lapsen syntymän todennäköisyyden laskemiseksi vanhemmille, joilla on tunnetut genotyypit.
Esimerkki.
Tehtävä.
Nykyaikainen kliininen lääketiede ei enää tule toimeen ilman geneettisiä menetelmiä. Ihmisten perinnöllisten ominaisuuksien tutkimiseen käytetään erilaisia biokemiallisia, morfologisia, immunologisia ja sähköfysiologisia menetelmiä. Laboratoriogeenidiagnostiikkamenetelmiä voidaan geneettisten teknologioiden kehityksen ansiosta suorittaa pienelle määrälle postitse lähetettävää materiaalia (muutama tippa verta suodatinpaperille tai jopa yhdelle solulle, joka on otettu varhaisessa kehitysvaiheessa (N.P. Bochkov, 1999) (Kuva 1.118).
Riisi. 1.118. M. P. Bochkov (s. 1931)
Geneettisten ongelmien ratkaisemisessa käytetään seuraavia menetelmiä: genealoginen, kaksois-, sytogeneettinen, somaattisten solujen hybridisaatio, molekyyligeneettiset, biokemialliset, dermatoglyfi- ja palmoskopiamenetelmät, populaatiotilasto, genomin sekvensointi jne.
Genealoginen menetelmä ihmisen perinnöllisyyden tutkimiseksi
Ihmisten geneettisen analyysin päämenetelmä on sukutaulun kokoaminen ja tutkiminen.
Sukututkimus on sukupuu. Sukututkimusmenetelmä on sukutaulujen menetelmä, jossa suvussa jäljitetään piirre (sairaus), joka osoittaa sukupuun jäsenten välisiä perhesideja. Se perustuu perheenjäsenten perusteelliseen tutkimiseen, sukutaulujen kokoamiseen ja analysointiin.
Tämä on yleisin menetelmä ihmisen perinnöllisyyden tutkimiseen. Sitä käytetään aina tapauksissa, joissa epäillään perinnöllistä patologiaa, ja sen avulla voimme todeta useimmilla potilailla:
piirteen perinnöllinen luonne;
alleelin periytymistyyppi ja penetranssi;
Geenisidoksen luonne ja kromosomikartoitus;
Mutaatioprosessin intensiteetti;
Geenivuorovaikutuksen mekanismien selvittäminen.
Tämä menetelmä käytetään lääketieteellisessä geneettisessä neuvonnassa.
Sukututkimusmenetelmän ydin on perhesiteet, oireet tai sairaudet läheisten ja kaukaisten, suorien ja välillisten sukulaisten keskuudessa.
Se koostuu kahdesta vaiheesta: sukutaulun laatiminen ja sukututkimus. Piirteen tai sairauden periytymisen tutkiminen tietyssä perheessä alkaa henkilöstä, jolla on piirre tai sairaus.
Yksilöä, joka tulee ensimmäisenä geneetiikan tietoon, kutsutaan probandiksi. Tämä on pääasiassa potilas tai tutkimusoireiden kantaja. Yhden vanhempainparin lapsia kutsutaan probandin sisaruksiksi (veljet - sisaret). Sitten he siirtyvät hänen vanhempiensa luo, sitten hänen vanhempiensa veljiin ja sisaruksiinsa ja heidän lapsiinsa, sitten hänen isovanhempansa jne. Tee lyhyitä muistiinpanoja sukutaulua laatiessasi kaikille perheenjäseniltä, hänen perhesiteensä probantiin. Sukutauluun (kuva 1.119) liittyy symboleja kuvan alla ja sitä kutsutaan legendaksi.
Riisi. 1.119. Suvun sukutaulu, jossa kaihi periytyy:
tätä tautia sairastavat potilaat ovat perheenjäseniä I - 1, I I - 4, III - 4,
Sukututkimusmenetelmän käyttö mahdollisti hemofilian, brakydaktyylin, achondroplasian jne. periytymisen luonteen. Sitä käytetään laajalti patologisen tilan geneettisen luonteen selvittämiseen ja jälkeläisten terveyden ennusteen tekemiseen.
Sukutaulujen laatimismenetelmät, analyysi. Sukutaulun laatiminen alkaa probandista - henkilöstäjoka on ottanut yhteyttä geneetikkoon tai lääkäriin ja sisältää piirteen, jota on tutkittava isän ja äidin sukulaisissa.
Sukutaulutaulukoita laatiessaan he käyttävät G. Justin vuonna 1931 ehdottamia konventioita (kuva 1.120). Sukutaulut sijoitetaan vaakasuoraan (tai pitkin ympyrä), yhdellä rivillä jokainen sukupolvi. Vasen tarkoittaa jokaista sukupolvea roomalaisella numerolla ja sukupolven yksilöitä arabialaisilla numeroilla vasemmalta oikealle ja ylhäältä alas. Lisäksi vanhin sukupolvi on sijoitettu sukutaulun yläosaan ja merkitty numerolla i, ja pienin sukutaulun alareunassa.
Riisi. 1.120. Sukutaulujen laatimisessa käytetyt käytännöt.
Vanhimman syntymän vuoksi sisarukset sijoitetaan vasemmalle. Jokaisella sukutaulun jäsenellä on oma koodinsa, esim. II - 4, II I - 7. Sukutaulun avioliittopari on merkitty samalla numerolla, mutta pienellä kirjaimella. Jos toinen puolisoista on irti, tiedot O sitä ei anneta ollenkaan. Kaikki yksilöt sijoitetaan tiukasti sukupolven mukaan. Jos sukutaulu on suuri, eri sukupolvet ei ole järjestetty vaakasuoraan riveihin, vaan samankeskisiin riveihin.
Sukutaulun laatimisen jälkeen siihen liitetään kirjallinen selitys - sukutaulun legenda. Seuraavat tiedot näkyvät legendassa:
Koettimen kliinisen ja postkliinisen tutkimuksen tulokset;
Tiedot sukulaisten henkilökohtaisesta etsinnästä proband;
Tutkimushenkilön henkilökohtaisen etsintätulosten vertailu hänen omaistensa kyselystä saatujen tietojen perusteella;
Kirjalliset tiedot toisella alueella asuvista sukulaisista;
Päätelmä sairauden tai oireen periytymistyypistä.
Sukutaulua laatiessasi sinun ei pidä rajoittua vain sukulaisten haastatteluun - tämä ei riitä. Jotkut heistä määräävät täyden kliinisen, postkliinisen tai erityisen geneettisen tutkimuksen.
Sukututkimusten tarkoituksena on selvittää geneettisiä malleja. Toisin kuin muut menetelmät, sukututkimus on täydennettävä sen tulosten geneettisellä analyysillä. Sukutauluanalyysi mahdollistaa johtopäätöksen ominaisuuksien luonteesta (perinnöllinen tai ei), arvonimestä, perinnöllisyydestä (autosomaalinen dominantti, autosomaalinen resessiivinen tai sukupuolisidonnainen), probandin tsygoottisuudesta (homo - tai heterotsygoottinen), asteesta tutkittavan geenin penetranssista ja ekspressiivisuudesta
Sukutaulujen ominaisuudet erityyppisille perinnöille: autosomaalinen dominantti, autosomaalinen resessiivinen ja linkitys. Sukutaulujen analyysi osoittaa, että kaikki mutanttigeenin määrittämät sairaudet ovat klassisen alaisia lait Mendel erityyppisiin perintöihin.
Autosomaalisen dominantin perinnöllisen tyypin mukaan dominantit geenit ilmenevät fenotyyppisesti heterotsygoottisessa tilassa, joten niiden ja periytymisen luonteen määrittäminen ei aiheuta vaikeuksia.
1) jokaisella asianomaisella henkilöllä on yksi vanhemmistaan;
2) sairastuneella, joka on naimisissa terveen naisen kanssa, keskimäärin puolet lapsista on sairaita ja puolet terveitä;
3) yhden sairastuneen vanhemman terveillä lapsilla on terveitä lapsia ja lastenlapsia;
4) miehet ja naiset kärsivät yhtä usein;
5) sairauksien tulee ilmetä jokaisessa sukupolvessa;
6) heterotsygoottiset sairaat yksilöt.
Esimerkki autosomaalisesta dominanttityypistä perinnöstä voisi olla kuusisormeisten (monisormeisten) eläinten periytymismalli. Kuusisormeiset raajat ovat melko harvinainen ilmiö, mutta ne säilyvät jatkuvasti useissa sukupolvissa joissakin perheissä (kuva 1.121). Jälkeläisissä toistuu jatkuvasti bagatopalismi, jos ainakin toinen vanhemmista on bagatopalismi, ja se puuttuu tapauksissa, joissa molemmilla vanhemmilla on normaalit raajat. Rikasjalkaisten vanhempien jälkeläisissä tätä ominaisuutta on yhtä paljon pojilla ja tytöillä. Tämän geenin toiminta näkyy melko varhaisessa ontogeneesissä ja sillä on korkea penetranssi.
Riisi. 1.121. Sukutyyppi, jolla on autosomaalisesti hallitseva perinnöllinen tyyppi.
Autosomaalisella dominantilla perinnöllisyydellä taudin esiintymisen riski jälkeläisissä sukupuolesta riippumatta on 50%, mutta taudin ilmenemismuodot riippuvat jossain määrin penetranssista.
Sukutaulujen analyysi osoittaa, että tämä tyyppi on perinnöllinen: syndactyly, Marfanin tauti, achondroplasia, brakydaktyyli, Oslerin hemorraginen telangiektasia, hemakromatoosi, hyperbilirubinemia, hyperlipoproteinemia, erilaiset dysostoosit, marmoritauti, osteogenesis, neuroskleomatosis, epätäydellinen luuoshabrouste Merzbacher, Pelgirov Poikkeama leukosyytit, jaksollinen adynamia, perniraliteetti-anemia, polydakyylia, akuutti ajoittainen, perinnöllinen, idiopaattinen trombosytopeeninen violetti, talassemia, mukuloosinen skleroosi, favismi, viehättävä-muari, moni ekosostosi-tauti, kidesia, eektoostoosi ja etopiini. .
Autosomaalisen resessiivisen periytymisen mukaan resessiiviset geenit ilmenevät fenotyyppisesti vain homotsygoottisessa tilassa, mikä vaikeuttaa sekä periytymisen luonteen tunnistamista että tutkimista.
Tämän tyyppiselle perinnölle on ominaista seuraavat mallit:
1) jos sairas lapsi syntyi fenotyyppisesti normaaleille vanhemmille, niin vanhemmat ovat välttämättä heterotsygootteja;
2) jos sairaat sisarukset ovat syntyneet läheisestä avioliitosta, tämä on todiste taudin resessiivisestä periytymisestä;
3) jos resessiivistä sairautta sairastava ja genotyyppisesti normaali henkilö menevät naimisiin, kaikki heidän lapsensa ovat heterotsygootteja ja fenotyyppisesti terveitä;
4) jos avioituva on sairas ja heterotsygootti, silloin puolet heidän lapsistaan kärsii ja puoli - heterotsygoottinen;
5) jos kaksi potilasta, joilla on sama resessiivinen sairaus, menee naimisiin, kaikki heidän lapsensa ovat sairaita.
6) miehet ja naiset sairastuvat yhtä usein:
7) heterotsygootit ovat fenotyyppisesti normaaleja, mutta ovat mutanttigeenin yhden kopion kantajia;
8) sairaat yksilöt ovat homotsygoottisia ja heidän vanhempansa ovat heterotsygoottisia kantajia.
Sukutaulujen analyysi osoittaa, että resessiivisten geenien tunnistamatta jättämisen fenotyyppi esiintyy vain niissä perheissä, joissa molemmilla vanhemmilla on nämä geenit, ainakin heterotsygoottisessa tilassa (kuva 1.122). Resessiiviset geenit ihmispopulaatioissa jäävät havaitsematta.
Riisi. 1.122. Geneerinen tyyppi, jossa on autosomaalinen resessiivinen perinnöllinen tyyppi.
Kuitenkin lähisukulaisten välisissä avioliitoissa tai eristyksissä (pienissä ihmisryhmissä), joissa avioliitot syntyvät läheisten perhesiteiden kautta, resessiivisten geenien ilmeneminen lisääntyy. Tällaisissa olosuhteissa todennäköisyys siirtyä homotsygoottiseen tilaan ja harvinaisten resessiivisten geenien fenotyyppiseen ilmenemiseen kasvaa jyrkästi.
Koska useimmilla resessiivisillä geeneillä on negatiivinen biologinen merkitys ja ne aiheuttavat elinvoiman heikkenemistä ja erilaisten virulenssien ja perinnöllisten sairauksien ilmaantumista, sukulaisuusavioliitoilla on jyrkästi negatiivinen luonne jälkeläisten terveydelle.
Perinnölliset sairaudet tarttuvat pääasiassa autosomaalisesti resessiivisesti, heterotsygoottisten vanhempien lapset voivat periä sairauksia 25 %:ssa tapauksista (täydellä penetraatiolla). Kun otetaan huomioon, että täydellinen penetranssi on harvinaista, taudin periytymisprosentti on pienempi.
Autosomaalisesti resessiivisesti periytyvät: agammaglobulipemia, agranulosytoosi, alkaptonuria, albinismi (kuva 1.123), amauroottinen idiootti, aminoasiduria, autoimmuuninen hemolyyttinen anemia, hypokrominen mikrosyyttianemia, aenkefalia, galaktosiittimuutos1,.1gotrophyseremia1,. , Gaucherin tauti, eunukoidismi, myksedeema, sirppisoluanemia, fruktosuria, värisokeus(L. O. Badalyan et ai., 1971).
Riisi. 1.123. - Autosomaalinen resessiivinen perinnöllinen. Albinismi.
Riisi. 1.124. Perinnöllisyys on autosomaalinen resessiivinen tyyppi. Hermafroditismi.
Monet sairaudet periytyvät X-kromosomaalisesti (sukupuolisidonnaisesti), kun äiti on mutanttigeenin kantaja ja puolet hänen pojistaan on sairaita. On olemassa X-kytketty dominantti ja X-kytketty resessiivinen perintö.
Sukutyyppi X-kytketty hallitseva perintö (kuva 1.125). Tämän tyyppiselle perinnölle on ominaista:
1) sairaat miehet siirtävät sairautensa tyttärilleen, mutta eivät pojilleen;
2) sairaat heterotsygoottiset naiset välittävät taudin puolelle lapsistaan heidän sukupuolestaan riippumatta;
3) sairastuneet homotsygoottiset naiset välittävät taudin kaikille lapsilleen.
Tämäntyyppinen perinnöllisyys ei ole yleinen. Naisten sairaus ei ole yhtä vakava kuin miesten. On melko vaikea erottaa toisistaan sinä itse X-kytketty hallitseva ja autosomaalinen dominantti perinnöllinen. Uusien teknologioiden (DNA-koettimien) käyttö auttaa tunnistamaan perinnöllisen tyypin tarkemmin.
Riisi. 1.125. X-kytketty hallitseva perintö.
X-kytketyn resessiivisen periytymisen sukutyyppi (kuva 1.126). Tälle tyypille ovat ominaisia seuraavat periytymismallit:
1) lähes kaikki sairastuneet ovat miehiä;
2) ominaisuus välittyy heterotsygoottisen äidin kautta, joka on fenotyyppisesti terve;
3) sairastunut isä ei koskaan välitä tautia pojilleen;
4) kaikki sairaan isän tyttäret ovat heterotsygoottisia kantajia;
5) naispuolinen kantaja välittää taudin puolelle pojistaan, yksikään tyttäristä ei sairastu, mutta puoli tyttäret ovat perinnöllisen geenin kantajia.
Riisi. 1.126. X-kytketty resessiivinen perintö.
Yli 300 ominaisuutta johtuvat mutanttigeeneistä, jotka sijaitsevat X-kromosomissa.
Esimerkki sukupuolisidonnaisen geenin resessiivisestä periytymisestä olisi hemofilia. Sairaus on suhteellisen yleinen miehillä ja erittäin harvinainen naisilla. Fenotyyppisesti terveet naiset ovat joskus ”kantajia”, ja kun he menevät naimisiin terveen miehen kanssa, he synnyttävät poikia, joilla on hemofilia. Tällaiset naiset ovat heterotsygoottisia geenille, joka aiheuttaa veren hyytymiskyvyn menetyksen. Hemofiliaa sairastavien miesten ja terveiden naisten avioliitot synnyttävät aina terveitä kantajia poikia ja tyttäriä, ja terveiden miesten avioliitoista kantajia kantaviin naisiin puolet pojista on sairaita ja puolet tyttäristä kantajia. Kuten jo todettiin, tämä selittyy sillä, että isä välittää X-kromosominsa tyttärilleen ja pojat saavat vain Y -kromosomi, joka ei koskaan sisällä hemofiliageeniä, kun taas niiden ainoa X-kromosomi siirtyy äidiltä.
Alla on tärkeimmät sairaudet, jotka periytyvät resessiivisesti, sukupuolisidonnaisesti.
Agammaglobulinemia, albinismi (jotkut muodot), hypokrominen anemia, Wiskott-Aldrichin oireyhtymä, Hutnerin oireyhtymä, hemofilia A, hemofilia B, hyperparatyreoosi, tyypin VI glykogenoosi, glukoosi-6-fosfaattidehydrogenaasin puutos, nefrogeeninen diabetes insipidus, iktyoosi, Peltzin oireyhtymä, Lowen oireyhtymä Merzbacher, jaksollinen halvaus, retinitis pigmentosa, pseudohypertrofinen myopatian muoto, Fabryn tauti, fosfaattidiabetes, Scholzin tauti, värisokeus (kuva 1.127).
Riisi. 1.127. Testi värin havaitsemisen määrittämiseksi Rabkin-taulukoilla.
Sukututkimusmenetelmä koostuu sukutaulujen tutkimisesta Mendelejevin periytymislakeihin perustuen ja auttaa määrittämään piirteen periytymisen luonteen (dominoiva tai resessiivinen).
Näin selviää ihmisen yksilöllisten ominaisuuksien perinnöllisyys: kasvonpiirteet, pituus, veriryhmä, henkinen ja henkinen rakenne sekä jotkut sairaudet. Esimerkiksi kuninkaallisen Habsburg-dynastian sukutaulua tutkittaessa voidaan jäljittää ulkoneva alahuuli ja koukussa nenä useiden sukupolvien ajalta.
Tämä menetelmä paljasti sukulaisavioliittojen haitalliset seuraukset, jotka ilmenevät erityisesti homotsygoottisissa tapauksissa saman epäsuotuisan resessiivisen alleelin suhteen. Sukuavioliitoissa todennäköisyys saada lapsia, joilla on perinnöllisiä sairauksia ja varhaiskasvatuksen kuolleisuus, on kymmeniä ja jopa satoja kertoja keskimääräistä suurempi.
Sukututkimusmenetelmää käytetään useimmiten mielenterveyssairauksien genetiikassa. Sen ydin on jäljittää patologisten merkkien ilmenemismuotoja sukutauluissa kliinisillä tutkimustekniikoilla, mikä osoittaa perheenjäsenten välisten perhesiteiden tyypin.
Tällä menetelmällä selvitetään sairauden tai yksilöllisen ominaisuuden periytymistyyppi, määritetään geenien sijainti kromosomeissa ja arvioidaan mielenterveyden patologian riskiä lääketieteellisen geneettisen neuvonnan aikana. Sukututkimusmenetelmässä voidaan erottaa kaksi vaihetta - sukutaulujen laatimisvaihe ja sukututkimustietojen käyttö geneettiseen analyysiin.
Sukutaulun laatiminen alkaa henkilöstä, joka tutkittiin ensin, häntä kutsutaan probandiksi. Tämä on yleensä potilas tai henkilö, jolla on tutkittavan oireen ilmenemismuotoja (mutta tämä ei ole välttämätöntä). Sukutaulussa on oltava lyhyet tiedot jokaisesta perheenjäsenestä, jotka osoittavat hänen suhteensa probandiin. Sukutaulu esitetään graafisesti käyttämällä standardimerkintää, kuten kuvassa 16. Sukupolvet on merkitty roomalaisilla numeroilla ylhäältä alas ja sijoitettu sukutaulun vasemmalle puolelle. Arabialaiset numerot tarkoittavat saman sukupolven yksilöitä peräkkäin vasemmalta oikealle, ja veljet ja sisarukset tai sisarukset, kuten niitä kutsutaan genetiikassa, on järjestetty syntymäajan mukaan. Kaikki yhden sukupolven sukutaulun jäsenet on järjestetty tiukasti yhteen riviin ja niillä on oma koodi (esimerkiksi III-2).
Sukutaulun jäsenillä tutkittavan sairauden tai jonkin tutkittavan ominaisuuden ilmenemistietoihin perustuen erityisillä geneettisen ja matemaattisen analyysin menetelmillä ratkaistaan sairauden perinnöllisyyden toteamisongelma. Jos todetaan, että tutkittava patologia on luonteeltaan geneettinen, seuraavassa vaiheessa perinnön tyypin määrittämisongelma ratkaistaan. On huomattava, että perinnön tyyppiä ei määritä yksi, vaan sukutaulujen ryhmä. Yksityiskohtainen sukutaulun kuvaus on tärkeä, jotta voidaan arvioida patologian riskiä tietyn perheen tietyssä jäsenessä, ts. suoritettaessa lääketieteellistä geneettistä neuvontaa.
Kun tarkastellaan yksilöiden välisiä eroja minkä tahansa ominaisuuden suhteen, herää kysymys tällaisten erojen syy-tekijöistä. Siksi mielenterveyssairauksien genetiikassa käytetään laajasti menetelmää, jolla arvioidaan geneettisten ja ympäristötekijöiden suhteellista vaikutusta yksilöiden välisiin eroihin herkkyydessä tietylle sairaudelle. Tämä menetelmä perustuu oletukseen, että piirteen fenotyyppinen (havaittu) arvo jokaisessa yksilössä on seurausta yksilön genotyypin vaikutuksesta ja ympäristöolosuhteista, joissa se kehittyy. Tätä on kuitenkin lähes mahdotonta määrittää tietyssä henkilössä. Siksi kaikille ihmisille otetaan käyttöön asianmukaiset yleiset indikaattorit, joiden avulla voidaan keskimäärin määrittää yksilön geneettisten ja ympäristövaikutusten suhde.
Mielenterveysongelmista kärsivien perheiden sukututkimus on osoittanut vakuuttavasti psykoositapausten ja persoonallisuushäiriöiden kertymisen heihin. Sairaustapausten esiintymistiheys lähisukulaisten keskuudessa todettiin skitsofreniaa, maanis-depressiivista psykoosia, epilepsiaa ja tiettyjä henkistä jälkeenjääneisyyttä sairastavilla potilailla. Yhteenvetotiedot esitetään taulukossa.
Mielisairaiden potilaiden omaisten sairastumisriski (prosenttia)
Geneettistä analyysiä suoritettaessa on tärkeää ottaa huomioon taudin kliininen muoto. Erityisesti skitsofrenian esiintymistiheys sukulaisten keskuudessa riippuu pitkälti sen sairauden kliinisestä muodosta, josta koehenkilö kärsii. Taulukko näyttää tätä mallia kuvaavat tiedot:
Taulukoissa annetut riskiarvot antavat lääkärille mahdollisuuden navigoida taudin periytymiskysymyksissä. Esimerkiksi toisen sairaan sukulaisen läsnäolo perheessä (lukuun ottamatta itseään) lisää muiden perheenjäsenten riskiä, ei vain silloin, kun molemmat tai toinen vanhemmista on sairas, vaan myös silloin, kun muut sukulaiset (sisarukset, tätit, sedät jne.) .) ovat sairaita. ).
Näin ollen mielisairaiden potilaiden lähisukulaisilla on lisääntynyt riski saada vastaava sairaus. Käytännössä voidaan erottaa: a) korkean riskin ryhmät - lapset, joiden toisella vanhemmista on mielisairaus, sekä sisarukset (veljet, sisaret), kaksitsygoottiset kaksoset ja potilaiden vanhemmat; b) suurimmat riskiryhmät ovat kahden sairaan vanhemman lapset ja yksitsygoottiset kaksoset, joista toinen on sairas. Varhainen diagnoosi ja oikea-aikainen pätevä psykiatrinen hoito ovat tämän väestön ennaltaehkäisevien toimenpiteiden ydin.
Kliinisen geneettisen tutkimuksen tulokset muodostavat psykiatrian lääketieteellisen geneettisen neuvonnan perustan. Lääketieteellinen geneettinen neuvonta voidaan kaavamaisesti lyhentää seuraaviin vaiheisiin:
koettimen oikean diagnoosin määrittäminen;
sukututkimuksen laatiminen ja sukulaisten henkisen tilan tutkiminen (tässä tapauksessa oikean diagnostisen arvioinnin kannalta perheenjäsenten henkistä tilaa koskevien tietojen täydellisyys on erityisen tärkeää);
tautiriskin määrittäminen tietojen perusteella;
riskin asteen arviointi "korkea - alhainen". Riskitiedot välitetään konsultoitavan henkilön tarpeita, aikomuksia ja henkistä tilaa vastaavassa muodossa. Lääkärin on paitsi kerrottava riskiasteesta, myös autettava arvioimaan saatuja tietoja oikein punnitsemalla kaikki edut ja haitat. Ohjattavan tulee myös poistaa syyllisyyden tunne taudin leviämisestä;
toimintasuunnitelman laatiminen. Lääkäri auttaa valitsemaan tämän tai toisen päätöksen (vain puolisot itse voivat saada lapsia tai kieltäytyä synnyttämästä);
seuranta Perheen havainnointi neuvoa hakevan voi antaa lääkärille uutta tietoa, joka auttaa selventämään riskin suuruutta.
Termit "geenipooli" ja "geenimaantiede" kuuluvat populaatiogenetiikkaan. Koska tiede minkä tahansa organismin populaatiossa esiintyvistä geneettisistä prosesseista ja näiden prosessien tuottamasta populaation geenien, genotyyppien ja fenotyyppien monimuotoisuudesta, populaatiogenetiikka juontaa juurensa vuoteen 1908, jolloin ensimmäinen geneettinen periaate on muotoiltu. Tunnetaan nimellä Hardy-Weinbergin geneettisen tasapainon periaate. On merkittävää, että nimenomaan ihmispopulaatioissa esiintyvät geneettiset prosessit, erityisesti yksi niiden erityisistä ilmenemismuodoista - sellaisen Mendelin piirteen, kuten brakydaktyylin, esiintymistiheyden vakaa säilyminen useiden sukupolvien ajan, toimi kannustimena geneettisen tasapainon periaatteen muotoilemiseen. jolla on yleismaailmallinen merkitys minkä tahansa biseksuaalisen organismilajin populaatioille.
Tällä menetelmällä pyritään tutkimaan mielenterveyshäiriöiden periytymistä potilaiden perheissä vertaamalla vastaavan patologian esiintymistiheyttä näissä perheissä ja samanlaisissa luonnon- ja ilmasto-oloissa elävien väestöryhmien välillä. Genetiikassa tällaisia ihmisryhmiä kutsutaan populaatioksi. Tässä tapauksessa ei oteta huomioon vain maantieteellisiä vaan myös taloudellisia, sosiaalisia ja muita elinoloja.
Populaatioiden geneettiset ominaisuudet mahdollistavat niiden geenipoolin, sen säilymisen ja sukupolvesta toiseen muuttumisen määräävien tekijöiden ja mallien selvittämisen, mikä saavutetaan tutkimalla mielenterveyssairauksien leviämisen ominaisuuksia eri populaatioissa, mikä lisäksi tarjoaa kyky ennustaa näiden sairauksien esiintyvyys seuraavilla sukupolvilla.
Populaation geneettinen karakterisointi alkaa arvioimalla tutkittavan sairauden tai piirteen esiintyvyys populaatiossa. Näiden tietojen perusteella määritetään geenien esiintymistiheydet ja vastaavat genotyypit populaatiossa.
Ensimmäinen tällä menetelmällä tehty työ julkaistiin vuonna 1924. Tulokset kirjoittajan näkökulmasta osoittavat, että adoptoitujen lasten älykkyys riippuu enemmän biologisten vanhempien kuin adoptiovanhempien sosiaalisesta asemasta. Kuitenkin, kuten R. Plomin ja muut kirjoittajat totesivat, tässä teoksessa oli useita puutteita: vain 35 % tutkituista 910 lapsesta adoptoitiin ennen 5-vuotiaana; Henkisten kykyjen mittaus tehtiin melko karkealla (vain kolmen pisteen) asteikolla. Tällaisten puutteiden olemassaolo tekee tutkimuksen järkevän analysoinnin vaikeaksi.