Клинико генеалогический метод реферат
Обновлено: 08.07.2024
Генетическая настороженность врача необходима при любых заболеваниях, но тем более при формах с возможной, исходя из клинических и биологических особенностей, генетической основой. К таким особенностям относятся следующие
1. Отсутствие определенного этиологического фактора — важный, но не абсолютный признак генетических заболеваний: при них обычно нет прямой связи с экзогенными вредностями, но это возможно и при негенетических заболеваниях (медленные нейроинфекции, рассеянный склероз и др ), а наследственная патология иногда манифестирует после инфекций, травм, интоксикаций.
2. Проявляемость генетических заболеваний в определенном возрасте — пренатально (болезнь Дауна), в раннем детстве (амиотрофия Верднига — Гоффмана), в юности (миопатия Эрба, в зрелом возрасте (хорея Гентингтона), в пожилом (болезнь Паркинсона) и т. д.— может играть роль в диагностике, хотя и не решающую (пренатально могут проявляться и эмбриопатические уродства, в пожилом возрасте — атеросклеротическии паркинсонизм и т. д).
3. Прогрессирующее течение типично для большинства генетических заболеваний. Но при них возможны стабилизация и улучшение (особенно при адекватной терапии), а прогрессируют и некоторые негенетические заболевания.
4. Распространенность заболевания в семье — очень важный критерий. Для уточнения этого необходимо выяснить у больного и всех его родственников, с которыми возможен контакт (включая запросы по почте), наличие аналогичных или сходных заболеваний у всех известных членов семьи минимум 2—3 поколений; провести целенаправленный осмотр максимально возможного числа родственников (независимо от того, считают ли они себя больными или здоровыми); фиксировать не только явные формы болезни, но и стертые признаки (дизрафические стигмы при сирингомиелии, полая стопа и арефлексия при болезни Фридрейха и др.); выяснять состояние здоровья родственников, проживающих в отдаленных местностях путем запросов в лечебные учреждения; сопоставить все полученные данные, а также медицинскую документацию, семейные фотографии и т. д.
Заболевания, повторяющиеся в семье, могут быть и негенетическими (сходные симптомы после перинатальных травм мозга детей у матери с узким тазом или у детей, внутриутробно инфицированных токсоплазмозом, сифилисом и др.). Необходимо учитывать как плохую осведомленность о здоровье родственников, так и тенденцию по ряду причин скрывать наличие семейных заболеваний.
Некоторые клинические особенности наследственных болезней нервной системы: элективное или преобладающее поражение идентичных систем (мышечной, экстрапирамидной и пр.) у всех больных в семье; преобладающее вовлечение двигательных систем по сравнению с чувствительными; симметричность поражения; сочетание их с аномалиями развития скелета, мягких тканей, внутренних органов.
Эти особенности также не служат абсолютным доказательством генетической природы заболевания, но их следует учитывать. Дифференциальная диагностика генетических заболеваний основывается на комплексной оценке перечисленных критериев, выяснении закономерностей наследования, а во многих случаях также и на данных дополнительных исследований.
Выяснение закономерностей наследования предусматривает составление генеалогических таблиц (родословных) с применением условных обозначений. Основные правила составления родословных: поколения располагают по старшинству, сверху вниз, маркируя заглавными буквами А, Б, В и т. д. или римскими цифрами; в каждом поколении и отдельной семье потомство обозначают в порядке старшинства, слева направо; отдельные особи каждого поколения и их супруги нумеруются арабскими цифрами, в хронологическом порядке обозначают и живых, и умерших родственников, а также мертворождения и выкидыши; отмечают пробандов (больных, с которых начато обследование), других больных данным заболеванием (в том числе стертыми формами), другими неврологическими (при необходимости — также психическими, эндокринными, сосудистыми, аллергическими и др.) заболеваниями, лиц с аномалиями развития; больных и здоровых, обследованных данным врачом, отмечают восклицательным знаком.
В приложении к таблице (легенде) описывают степень родства и состояние здоровья каждого родственника (в порядке размещения в родословной) Выясняют возраст умерших, причины смерти, выкидышей, мертворождений (для уточнения характера и частоты заболеваний, предрасположенности к ним, коррекции клинико-статистических расчетов); возможность родственных браков—явных (между двоюродными и троюродными братьями и сестрами и др.) или скрытых (происхождение супругов из одного, особенно из небольшого и изолированного селения; элективность браков по национальным, религиозным и другим мотивам и т. п.), повышающих риск генетических заболеваний; наличие повторных браков (иногда это позволяет определить носителя патологического гена); наличие внебрачных и приемных детей (для коррекции соотношения больных и здоровых в родословной); наличие близнецов со сходной патологией (аргумент в пользу ее наследственной природы); возраст всех родственников в период обследования и больных при манифестации заболевания (для сопоставления с возрастной проявляемостью болезни); возраст родителей в период рождения больных детей (пожилой возраст предрасполагает к учащению ряда хромосомных аномалий).
Выяснение генеалогических вопросов требует большого такта терпения и настойчивости, соблюдения основ этики и деонтологии.
Повторяемость или пропуски заболевания в поколениях, соотношения числа больных и здоровых родственников, больных мужского и женского пола нередко позволяют судить о типе и риске наследования. Но более достоверно это устанавливают генетики с использованием методов клинико-статистического анализа.
Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.
Родословная – это укороченная система записи необходимой генетику информации о семье.
Генеалогический метод – метод составления родословных, т.е. прослеживание болезни (или признака) в семье с указанием родственных связей между членами семьи. В медицинской генетике этот метод можно назвать клинико-генеалогическим, поскольку речь идёт о наблюдении патологических признаков с помощью приёмов клинического обследования. Клинико-генеалогический метод включает в себя три этапа: сбор сведений о родственниках больного, составление родословной и анализ родословной.
1. Сбор сведений о родственниках больного.
При сборе семейного анамнеза помимо опроса родственников желательно использовать различные источники генеалогической информации, включая медицинскую (выписки из историй болезни, протоколы патологоанатомических исследований и др.). Важно провести осмотр и дополнительное обследование родственников больного в тех случаях, когда это необходимо и возможно.
Следует заметить, что пациенты иногда четко не представляют разницы между понятиями сибсы (дети одной родительской пары, т.е. родные братья и сестры) и полусибсы (полукровные братья и сестры), а также и то, что сводные брат и сестра, отчим, мачеха, пасынок, падчерица не являются кровными родственниками.
2. Составление родословной.
Для наглядности родословную изображают графически, пользуясь стандартными символами (рис. 8 и 9).
Рис. 8. Символы, используемые для изображения индивидуумов в родословных
Рис. 9. Символы, используемые для изображения связей между индивидуумами в родословных
Лицо, с которого начинается составление родословной при генеалогическом анализе, называется пробандом (синонимы, встречающиеся в иностранной литературе – proband, propositus, indexcase) и помечается стрелкой. Информация об остальных членах семьи (пол, болезни, родственные связи и др.) тщательно выясняется и записывается в виде символов, а также в тексте легенды.
Поколения родословной нумеруют римскими цифрами сверху вниз. Обычно цифры ставят слева от родословной. Арабскими цифрами нумеруют потомство одного поколения последовательно слева направо. Братья и сестры располагаются в родословной в порядке рождения. Таким образом, каждый член родословной имеет свой порядковый номер, например II-2, III-8. Обычно родословная собирается по одному или по нескольким признакам, поскольку исследователя, как правило, интересует конкретное заболевание или признаки.
3. Анализ родословной.
Установление наследственного признака и расшифровка механизмов взаимодействия генов. Перечень источников медицинских и других сведений с содержательной информацией о родословной. Генеалогический анализ и описание методов диагностики и идентификации.
| Рубрика | Биология и естествознание |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.07.2016 |
| Размер файла | 141,0 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Клинико-генеалогический метод исследования
В современном мире с каждым днем открываются все новые способы медицинской диагностики, что ведет, в том числе и к увеличению удельного веса наследственных заболеваний в общем пуле патологий человека. Диагностика подобных заболеваний сложна и трудоемка и существует много методов для постановки конечного диагноза. Одним из самых древних и универсальных является клинико-генеалогический метод. В его основе лежит составление родословной и ее анализ по интересующим факторам. Данный метод позволяет решать следующие задачи:
установление наследственного характера признака,
определение типа наследования и пенетрантности гена,
анализ сцепления генов и картировании хромосом,
расшифровка механизмов взаимодействия генов,
изучение интенсивности мутационного процесса,
В сущности, клинико-генеалогический метод сводится к выявлению родословных связей и прослеживанию признаков заболевания среди близких, прямых и непрямых родственников и включает в себя два этапа: составление родословной и генеалогический анализ.
Составление родословной начинают с пробанда, т. е. больного или носителя изучаемого признака. Родословную представляют в виде графического схематического изображения, дополняют двумя разделами: легендой и расшифровкой условных обозначений.
При составлении родословной следует руководствоваться следующими правилами:
Родословную изображают так, чтобы каждое поколение находилось на своей горизонтали или радиусе (для обширных родословных). Поколения нумеруются римскими цифрами, а члены родословной -- арабскими.
Составление родословной начинают от пробанда. Расположите символ пробанда так, чтобы от него можно было рисовать родословную как вниз, так и вверх.
Сначала рядом с пробандом разместите символы его родных братьев и сестер в порядке рождения (слева направо), соединив их графическим коромыслом.
Выше линии пробанда укажите родителей, соединив их друг с другом линией брака.
На линии (или радиусе) родителей изобразите символы ближайших родственников и их супругов, соединив соответственно их степени родства.
На линии пробанда укажите его двоюродных и т.д. братьев и сестер, соединив их соответствующим образом с линией родителей.
Выше линии родителей изобразите линию бабушек и дедушек.
Если у пробанда есть дети или племянники, расположите их на линии, ниже линии пробанда.
После изображения родословной (или одновременно с ним) соответствующим образом покажите обладателей или гетерозиготных носителей признака (чаще всего гетерозиготные носители определяются уже после составления и анализа родословной).
Необходимо (если это возможно) генотипы всех членов родословной.
Если в семье несколько наследственных заболеваний, не связанных между собой, составляйте родословную для каждой болезни по отдельности.
Легенда родословной является обязательным элементом описания родословной.
- подробное описание каждого члена родословной, сведения о котором обязательны или существенны для понимания характера наследования заболевания (признака) или особенностей клинического проявления,
- перечень источников медицинских и других сведений с содержательной информацией,
- указание на характер патологического процесса или его локализацию (например, у некоторых членов родословной диагностирована изолированная злокачественная опухоль желудка, у других -- множественные неоплазии),
- указание на время начала заболевания и особенности течения,
- указание на возраст и причину смерти,
- описание методов диагностики и идентификации (например, качественный или количественный характер описываемого признака).
Первая задача при анализе родословной -- установление наследственного характера признака. Если в родословной встречается один и тот же признак (или болезнь) несколько раз, то можно думать о наследственной природе. Однако надо, прежде всего, исключить возможность фенокопии. Например, если патогенный фактор действовал на женщину во время всех беременностей, то у такой женщины могут родиться несколько детей с одинаковыми врождёнными пороками. Другой пример: одни и те же профессиональные вредности или внешние факторы могут вызывать сходные заболевания у членов одной семьи.
Если исключается действие сходных внешних факторов (а для разных поколений оно исключается с большей вероятностью), то говорят о наследственном характере болезни. С помощью генеалогического метода были открыты многие наследственные болезни. После того как будет обнаружен наследственный характер признака (болезни), необходимо установить тип наследования. Для этого используются принципы генетического анализа и различные статистические методы обработки данных не из одной, а из многих родословных, что является уже исследовательской задачей. Нетрудно понять, что в большинстве случаев простые расчёты отношения числа больных детей к числу здоровых, дадут неправильное представление о типе наследования, потому что, например, при рецессивном заболевании в поле зрения врача не попадают семьи-носители, в которых родились только здоровые дети. Теоретически можно представить полное выявление супружеских пар, гетерозиготных по патологическому гену, в том числе имеющих здоровых детей. Практически регистрация всегда начинается от больного потомка. В таком случае невыявленные семьи составляют, например, при одном ребёнке и доминантном типе наследования 1/2, а при рецессивном -- 3/4. Долю невыявленных гетерозиготных семей можно определить для любого числа детей при различных типах наследования. Следовательно, в расчёты соотношения числа больных и здоровых детей нужно вводить поправки на долю невыявленных семей.
Освоение методов количественной оценки сегрегации (расщепления) болезней или дискретных менделирующих признаков в потомстве требует специальной подготовки. Определение типа наследования в конкретной родословной -- всегда серьёзная генетическая задача, хотя на первый взгляд она может показаться довольно лёгкой. Для решения генетических задач по анализу родословных врач должен иметь специальную подготовку. Именно поэтому, когда необходим углубленный клинико-генеалогический анализ, врач общей практики направляет семью в медико-генетическую консультацию к врачу-генетику.
Аутосомно-доминантный тип наследования.
Этот тип наследования характеризуется тем, что для развития болезни достаточно унаследовать мутантный аллель от одного из родителей. Для большинства болезней этого типа характерны такие патологические состояния, которые не наносят серьёзного ущерба здоровью человека и в большинстве случаев не влияют на его способность иметь потомство. Родословные таких лиц, особенно описанные в прошлом, когда в браках было много детей, дали возможность установить наиболее характерные признаки аутосомно-доминантных форм наследственной патологии.
- болезнь передается по вертикали, то есть встречается в каждом поколении,
- соотношение больных и здоровых стремиться к 1:1,
- у нормальных детей больных родителей здоровые дети,
- количество больных мальчиков равно количеству больных девочек и наоборот,
- гомозиготы могут рождаться от двух больных родителей, болезнь, как правило, у них протекает тяжелее, чем у гетерозигот,
- больные мужчины и женщины одинаково передают заболевание своему потомству.
При тяжёлых заболеваниях, когда у больных ограничены возможности иметь потомство (сниженная фертильность), родословные не являются типичными, так же как и в тех случаях, когда мутация возникает впервые в зародышевых клетках (спорадические случаи). Наиболее часто в широкой практике врачей встречаются следующие генные болезни с аутосомно-доминантным типом наследования: нейрофиброматоз 1-го типа (болезнь Реклингхаузена), синдромы Марфана, Элерса--Данло, ахондроплазия, несовершенный остеогенез, миотоническая дистрофия, хорея Гентингтона.
Аутосомно-рецессивный тип наследования.
Заболевания этого типа проявляется только у гомозигот, гетерозиготы же фенотипически не отличаются от здоровых людей. Для аутосомно-рецессивных заболеваний характерно следующее.
- Родители обычно клинически нормальны.
- Чем больше детей в семье, тем чаще встречается более одного больного ребёнка.
- Чем реже встречается мутантный ген в популяции, тем чаще родите пи больного ребёнка являются кровными родственниками.
- Если больны оба супруга, то все дети будут больными.
- В браке больного со здоровым рождаются нормальные дети (если здоровый не гетерозиготен).
- В браке больного с носителем мутантного аллеля рождаются 50% больных детей, что имитирует доминантный тип наследования (псевдодоминирование).
- Оба пола поражаются одинаково.
Браки, в которых оба родителя гетерозиготны, встречаются наиболее часто. Сегрегация потомства соответствует менделевскому соотношению 1 (здоровый): 2 (гетерозиготы): 1 (больной). Риск появления больного ребёнка в таком браке составляет 25%. Малодетность современных семей затрудняет установление рецессивного типа наследования болезни, но этому способствуют два обстоятельства:
1) рождение ребёнка в кровнородственном браке,
2) выявление биохимического дефекта у обоих родителей, если при заболевании известен первичный биохимический дефект.
Браки, когда оба родителя гомозиготны, очень редки. Естественно, что все дети в этих семьях будут гомозиготами, а потому больными. В тех семьях, в которых у больных родителей (например, альбиносов) рождались здоровые дети, такое несоответствие объясняется мутациями в разных генах, и такие дети являются двойными гетерозиготами, их называют компаунд-гетерозиготами. Браки гетерозигот (здоровых) с гомозиготами (больными) встречаются в основном среди кровнородственных браков. Наиболее типичными болезнями с аутосомно-рецессивным типом наследования являются муковисцидоз, фенилкетонурия, галактоземия, гепатолентикулярная дегенерация (болезнь Вильсона--Коновалова), адреногенитальный синдром, мукополисахаридозы.
Х-сцепленный доминантный тип наследования.
Особенности наследования этих болезней обусловлены тем, что у женщин две Х-хромосомы, а у мужчин одна. Женщина, унаследовав от одного из родителей патологический аллель, является гетерозиготой, а мужчина -- гемизиготой. Основные характеристики родословных при этом типе наследования следующие: Поражаются и мужчины, и женщины, но больных женщин в 2 раза больше, чем мужчин.
Больные женщины в среднем передают патологический аллель 50% сыновей и 50% дочерей. Больной мужчина передает патологический аллель всем дочерям и не передает сыновьям, поскольку последние получают от отца Y-хромосому. В среднем женщины (они гетерозиготны) болеют менее тяжело, чем мужчины (они гемизиготны). Болезнь более вариабельна по клиническим проявлениям у гетерозиготных женщин. По Х-сцепленному доминантному типу наследуется витамин D-резистентный рахит (наследственнаягипофосфатемия). Если болезнь тяжёлая и детальна у гемизигот (синдром недержания пигмента, рото-лице-пальцевой синдром, синдром Голыца--Горлина), то все мальчики умирают. Больными бывают только девочки.
Х-сцепленный рецессивный тип наследования.
При редко встречающихся болезнях с этим типом наследования женщины практически всегда гетерозиготны, т.е. они фенотипически нормальны (здоровы) и являются носительницами. Больными бывают только мужчины Характеристики этого типа болезней различаются в зависимости от репродуктивного статуса. Если репродукция у больных нарушена (мышечная дистрофия Дюшенна--Беккера), то в родословных отмечаются следующие черты:
- Больные -- только мальчики.
- В унаследованных случаях у больных мальчиков могут быть больные братья и дяди по матери.
- Новые мутации являются спорадическими или изолированными случаями.
- Сестры больных братьев при унаследованных случаях имеют 50% вероятность быть тоже носительницами патологического аллеля.
- Сёстры-носительницы передают ген 50% сыновей (они больные) и 50% дочерей (они носительницы).
- Здоровые мужчины не передают болезни.
Если репродукция при данной болезни не нарушена (гемофилия, недостаточность глюкозо-6-фосфатдегидригеназы), то наследование характеризуется следующим образом:
Доля унаследованных случаев более 2/3.
Больные мужчины передают патологический аллель всем своим дочерям и никому из сыновей. В браке женщины-носительницы с больным мужчиной 50% дочерей больны, 50% носители, 50% сыновей больны, 50% здоровые. Иногда гетерозиготные женщины могут быть больными в связи с гетеро-хроматинизацией хромосомы с нормальным аллелем случайно во всех или почти во всех клетках.
К Х-сцепленным рецессивным болезням относятся умственная отсталость с ломкой Х-хромосомой, гемофилия, мышечная дистрофия Дюшенна--Беккера, синдром Хантера, синдром Леша--Нихена.
Y-сцепленный тип наследования.
Длительное время полагали, что Y-хромосома содержит только гетерохроматиновые участки (без генов). Новейшие исследования позволили обнаружить и локализовать в Y-хромосоме ряд генов: детерминирующий развитие семенников, отвечающий за сперматогенез (фактор азооспермии), контролирующий интенсивность роста тела, конечностей и зубов, определяющий оволосение ушной раковины. На примере этого признака можно видеть характерные черты Y-сцепленного типа передачи. Признак передаётся всем мальчикам. Естественно, что патологические мутации, затрагивающие формирование семенников или сперматогенез, наследоваться не могут, потому что такие индивиды стерильны.
Митохондрии передаются с цитоплазмой яйцеклеток. Спермии не имеют митохондрий, поскольку цитоплазма элиминируется при созревании мужских половых клеток. В каждой яйцеклетке содержится около 25 000 митохондрий. Каждая митохондрия имеет кольцевую хромосому. Описаны мутации различных генов митохондрий. Генные мутации в митохондриальной ДНК обнаружены при атрофии зрительного нерва Лебера, митохондриальных миопатиях, доброкачественной опухоли (онкоцитоме), при прогрессирующих офтальмоплегиях.
Для митохондриальной наследственности характерны следующие признаки.
- Болезнь передаётся только от матери.
- Больны и девочки, и мальчики.
- Больные отцы не передают болезни ни дочерям, ни сыновьям.
наследственный ген родословная
Подобные документы
Сущность генеалогического метода и его применение в генетике человека. Особенности наследования различных признаков. Гипотеза и ход исследования родословной. Генетические закономерности наследования признаков человека и сравнение результатов с гипотезой.
практическая работа [90,5 K], добавлен 20.05.2009
Общие черты методов изучения наследственности человека, наследственные заболевания и их профилактика. Природа материальных носителей наследственности, механизмы их проявления и изменения. Генеалогический, близнецовый и цитогенический методы исследования.
курсовая работа [330,9 K], добавлен 06.10.2010
Закономерности наследования и изменчивости признаков у человека - предмет изучения генетики. Характеристика основных методов исследования. Метод составления родословных (генеалогический). Популяционный, близнецовый, цитогенетический, биохимический методы.
презентация [4,1 M], добавлен 11.04.2015
Генеалогический метод составления родословных. Причины изоляции человеческих популяций. Последствия кровных и близкородственных браков. Дактилоскопия как изучение узоров пальцев кисти. Характеристика ряда методов определения наследственных патологий.
контрольная работа [24,0 K], добавлен 26.11.2010
Инсерционный мутагенез как метод прямой и обратной генетики. Типы инсерционных мутагенов и их особенности. Использование инсерционного мутагенеза для инактивации генов на основе явления РНК-интерференции. Выделение генов, маркированных инсерцией.
Клинико-генеалогический метод чаще других используется в генетике психических болезней. Его сущность состоит в прослеживании в родословных проявлений патологических признаков с помощью приемов клинического обследования с указанием типа родственных связей между членами семей.
Этот метод используется для установления типа наследования болезни или отдельного признака, определения местоположения генов на хромосомах, оценки риска проявления психической патологии при медико-генетическом консультировании. В генеалогическом методе можно выделить 2 этапа — этап составления родословных и этап использования генеалогических данных для генетического анализа.
Составление родословной начинают с человека, который был обследован первым, его называют пробандом. Обычно это бывает больной или индивид, у которого есть проявления изучаемого признака (но это не обязательно). Родословная должна содержать краткие сведения о каждом члене семьи с указанием его родства по отношению к пробанду. Родословную представляют графически, используя стандартные обозначения, как это показано на рис. 16. Поколения указывают римскими цифрами сверху вниз и ставят их слева от родословной. Арабскими цифрами обозначают индивидов одного поколения последовательно слева направо, при этом братья и сестры или сибсы, как их называют в генетике, располагаются в порядке даты их рождения. Все члены родословной одного поколения располагаются строго в один ряд и имеют свой шифр (например, III -2).
По данным о проявлении заболевания или какого-то изучаемого свойства у членов родословной с помощью специальных методов генетико-математического анализа решается задача установления наследственного характера заболевания. Если установлено, что изучаемая патология имеет генетическую природу, то на следующем этапе решается задача установления типа наследования. Следует обратить внимание на то, что тип наследования устанавливается не по одной, а по группе родословных. Подробное описание родословной имеет значение для оценки риска проявления патологии у конкретного члена той или иной семьи, т.е. при проведении медико-генетического консультирования.
При изучении различий между индивидами по любому признаку возникает вопрос о причинных факторах таких различий. Поэтому в генетике психических заболеваний широко используется метод оценки соотносительного вклада генетических и средовых факторов в межиндивидуальные различия по подверженности тому или иному заболеванию. Этот метод основан на предположении, что фенотипическое (наблюдаемое) значение признака у каждого индивида является результатом влияния генотипа индивида и тех условий среды, в которых происходит его развитие. Однако у конкретного человека определить это практически невозможно. Поэтому вводятся соот ветствующие обобщенные показатели для всех людей, позволяющие затем в среднем определить соотношение генетического и средового влияния на отдельного индивида. Эта задача решается на основе введения такого статистического показателя, как дисперсия признака, который в генетике называют фенотипическая дисперсия ( V p ).
I
Рис. 16. Графическое изображение родословной, принятое в генетике.
А - пример семьи из 3 поколений (объяснение в тексте); Б - основные обозначения, используемые в родословных.
Фенотипическая дисперсия может быть представлена в виде суммы двух дисперсий, одна из которых характеризует разнообразие, обусловленное влиянием генетических факторов ( V G ), а другая — влияние средовых факторов ( V E ):
С приведенными показателями связаны такие понятия, как показатель "генетического разнообразия" ( G ):
и показатель "средового разнообразия" (Е):
В указанных формулах символы обозначают первые буквы английских слов: V — варианса ( variance ), P — фенотипическая ( phenotypic ), G — генетическая ( genetic ), Е — средовая ( environmental ).
Во многих случаях значительный интерес представляет не только общая оценка роли генетических и средовых факторов, но и отдельные компоненты дисперсии, обусловленные такими факторами.
В генетической составляющей обычно выделяют компоненту, которая характеризует влияние отдельных аллелей генов ( G A ) — аддитивную ( additive ) генетическую компоненту, или коэффициент наследуемости ( h 2 ), и влияние пар аллелей, которое характеризует внутрилокусное взаимодействие — доминантную ( dominant ) генетическую компоненту ( G D ).
Средовая компонента дисперсии также может быть представлена в виде нескольких составляющих, или компонент. Прежде всего выделяют компоненту дисперсии, которая обусловлена влиянием среды и действует сходным образом на группу индивидов. Это влияние так называемых систематических ( com mon ) средовых факторов (Е с ), которые в свою очередь могут быть подразделены также на отдельные типы. Другая группа эффектов средовых факторов характеризуется тем, что они действуют на индивида случайным образом; соответствующая компонента средовой дисперсии обозначается E w .
Рассмотренные показатели генетической и средовой детерминации, составляя важнейшую часть генетического анализа в психиатрии, однако, не отвечают в полной мере на вопрос о влиянии генетических и средовых факторов на проявления признака у конкретного человека. Так, если установлено, что разнообразие признака обусловлено преимущественно генетическими факторами, то это указывает на существование генетических механизмов детерминации заболевания или признака, а обратное утверждение не всегда верно. Например, если группа обследованных представлена индивидами с одним и тем же генотипом, то не будет генотипического разнообразия и соответственно показатель наследуемости будет равен 0. Таким образом, показатель генетической детерминации отражает влияние генетических факторов на межиндивидуальное разнообразие, а не вообще на наличие генетических механизмов детерминации признаков. Коэффициенты наследуемости характеризуют популяцию, и для одного и того же заболевания или признака они могут иметь разные значения в зависимости от конкретных различий в структуре популяций, например в зависимости от различий в частотах генотипов.
В генетике психических болезней основным подходом для оценки влияния генетических и средовых факторов на межиндивидуальные различия является анализ корреляций между родственниками. Способы вычисления коэффициентов [Лильин Е.Т., Трубников В.И., Ванюков М.М., 1984] зависят от характера распределения фенотипических значений анализируемых признаков (количественные, альтернативные номинально-дихотомические или квазинепрерывные) и типа родственников.
На основе концепции идентичности генов по происхождению установлено соотношение генетических компонент дисперсии в корреляциях между родственниками. Для корреляции в парах родитель — ребенок ( R O P )( сокращение "ор" от англ. offspring (потомок, ребенок) и parent (родитель); " sb " — от siblings (братья и сестры) ) имеется следующее соотношение: R OP =
При исследованиях были получены результаты по подверженности к ряду психических заболеваний. Коэффициент корреляции между родственниками первой степени родства по подверженности к шизофрении, по последним данным, равен 0,35, и соответственно наследуемость подверженности к шизофрении достаточно высока — 70 % [ Kendler K . S ., Diel S . R ., 1993]. Результаты исследований по генетической детерминации подверженности к эпилепсии при использовании разных критериев определения фенотипа "эпилепсия" также указывают на высокую наследуемость этого заболевания (50—78 %) [Рицнер М.С., 1985]. Высокий коэффициент наследуемости получен и в отношении подверженности к аффективным психозам (70 %). При этом вклад генетических факторов в подверженность к маниакально-депрессивному психозу равен 76 %, а к депрессии — 46 %.
В общей генетике накоплены факты, свидетельствующие о влиянии пола на наследование того или иного заболевания или признака. Речь идет о неравном участии женских и мужских гамет в формировании зиготы и организма в целом. Эти различия объясняются неравным количеством цитоплазмы в яйцеклетке и сперматозоиде; в последнем ее меньше, что и определяет по ряду признаков большее влияние матери, т.е. большее сходство потомков с матерью (матроклиния), чем с отцом. Считают, что в основе этого влияния лежат следующие причины: 1) передача через цитоплазму различных симбионтов клетки (часто вирусов), способных редуплицироваться и вследствие этого имитирующих цитоплазматическую наследственность; 2) случайность и неравномерность распределения цитоплазматических элементов, связанных с наследственными структурами (митохондрии, центриоли) по дочерним клеткам; 3) особенности самой цитоплазмы, которые могут возникнуть как под влиянием внешней среды (средовая предетерминация), так и под влиянием генотипа матери (генотипическая предетерминация).
С рассмотренными явлениями связано широко распространенное понятие "материнский эффект". Генотипическая предетерминация по существу представляет собой классическое определение материнского эффекта в "узком" смысле слов. Характерной особенностью такого эффекта является то, что он обусловлен действием ядерных генов матери, которые изменяют цитоплазму яйцеклетки до оплодотворения. В результате потомство развивается в соответствии с генотипом матери независимо от собственного генотипа. Вероятно, это объясняется тем, что в яйцеклетке накапливается значительное количество мРНК, которая используется в развитии зиготы. При психических заболеваниях ситуация усложняется тем, что сходство детей с матерью может быть обусловлено также внутриутробной и постнатальной средой. Поэтому все причины матроклинии можно объединить в понятие "материнский эффект" в "широком" смысле слов. Например, имеются данные о влиянии матери на возраст начала болезни Гентингтона. Согласно этим данным, позднее начало болезни встречается при заболевании матери в 2 раза чаще, чем при заболевании отца. Показано также, что дети больных эпилепсией матерей в 1,5—2 раза чаще заболевают эпилепсией, чем дети больных отцов. Сложность оценки наличия материнского эффекта обусловлена также тем, что различие между родственниками может быть обусловлено и возможным эффектом генов, расположенных в Х-хромосоме, т.е. с учетом их пола.
Конкретные механизмы материнского эффекта для каждого случая могут быть различными и требуют специального исследования. Одним из таких механизмов может быть гетерозиготность матери по аллелю, влияние которого сказывается на проявлении признака ребенка в виде фенокопии. Примером такого механизма может служить поражение мозга у плодов гетерозиготных женщин по гену фенилкетонурии (ФКУ). Результаты исследований свидетельствуют о том, что примерно у 25 % сибсов пробандов с ФКУ имеется церебральная патология, которая объясняется внутриутробной гиперфенилаланемией и обусловлена эффектом гетерозиготной матери. В данном случае знание механизма материнского эффекта позволяет осуществить специальные профилактические мероприятия для предупреждения поражения детей гетерозиготных матерей.
Одним из вариантов клинико-генеалогического метода является изучение приемных детей. В основе этого метода лежит то обстоятельство, что дети, выросшие в семьях приемных родителей, имеют гены своих биологических родителей, а влияние среды определяется условиями, в которых живут приемные родители. Поэтому возможно определить вклад не только генетических факторов в подверженность к психическому заболеванию, но и вклад факторов средовых (в том числе условий проживания, воспитания в семьях и др.). Так, исследования, выполненные с учетом современных методических требований на большой выборке приемных детей, матери которых были больны шизофренией, и контрольной группе матерей, свидетельствуют о преобладающем вкладе генетических факторов на развитие заболевания [ Tienari P ., 1991]. Коэффициент наследуемости, вычисленный по этим данным, оказался равным 70 %.
Влияние семейной среды на подверженность к проявлению заболевания в соответствии с рассматриваемым методом также может быть определено, если обеспечено сравнение следующих групп: дети больных родителей, воспитанные психически здоровыми приемными родителями; дети психически здоровых родителей, воспитанные психически больными приемными родителями; дети, у которых родные и приемные родители психически здоровы. Так, удвоенная корреляция по подверженности к проявлению заболевания у детей, биологические родители которых больны, а приемные родители здоровы, даст величину вклада генетических факторов в подверженность к заболеванию. Корреляция по подверженности к проявлению заболевания для детей, биологические родители которых здоровы, а приемные родители больны, свидетельствует о влиянии постнатальной общесемейной среды на подверженность к заболеванию. Влияние внутриутробной среды на подверженность к заболеванию может быть получена с помощью пар родители—дети в семьях, где приемные родители здоровы, а биологические родители больны.
Учитывая возможную роль генов, расположенных в Х-хромосоме, оценка влияния внутриутробных факторов равна разности между корреляциями мать—сын и отец—дочь. Оценка материнского эффекта на подверженность к проявлению психической патологии может быть получена также при изучении полусибсов, т.е. детей, один из родителей которых является общим, а другой — нет. Различают полусибсов, у которых мать одна, а отцы разные, и полусибсов, у которых отец один, а матери разные. Сравнение групп полусибсов с общей матерью или отцом, с наличием или отсутствием у родителей психической патологии позволяет установить влияние внутриутробных факторов на возникновение психической патологии у детей. Учитывая возможный эффект Х-хромосомы, такая оценка может быть получена как разность между корреляциями полусибсов мужчин по материнской и полусибсов мужчин по отцовской линии, когда соответственно мать и отец больны.
Указанные приемы являются достаточно простыми, чтобы оценить перспективность дальнейших специально организованных исследований по изучению роли материнского эффекта на фенотипическое проявление признака.
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Государственное образовательное учреждение.
Средняя общеобразовательная школа №652.
1. Генетика - теоретическая основа современной медицины.(с 1.)
2. Значение родословной в изучении наследственной передачи различных признаков у человека. (с 1.)
3. Генеалогический метод - один из основных в изучении генетики человека.(с 2.)
4. Стандартное обозначение и графическая схема, используемая при составлении родословных.(с 2-3.)
5. Доминантные и рецессивные признаки (таблица).(с 3.)
6. Первый этап анализа родословных - установление наследственной природы исследуемого признака.(с.3)
7. Генетический и статистический анализ родословной.(с 4.)
8. Три типа наследования(с 4-5.)
9. Полная или ограниченная родословная.(с 5.)
10. Анкетирование –один из способов получения семейных сведений.(с 6.)
11. Первая задача при анализе родословной – установление наследственного характера признака.(с 7.)
12. Установление типа наследования.(с 7 – 8.)
Генетика человека – это особый раздел генетики, который изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека. Генетика человека является теоретической основой современной медицины и современного здравоохранения.
Медицинская генетика- раздел генетики человека, посвященный изучению роли наследственных факторов в патологии человека на всех основных уровнях организации жизни — от популяционного до молекулярно-генетического.
Генетика человека изучает особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания (медицинская генетика), генетическую структуру популяций человека.
Методы изучения наследственности человека: генеалогические, близнецовые, цитогенетические, биохимические и популяционные
Генеалогические методы (методы анализа родословных)
Родословная – это схема, отражающая связи между членами семьи. Анализируя родословные, изучают какой-либо нормальный или (чаще) патологический признак в поколениях людей, находящихся в родственных связях.
Родословные составлялись еще в древности для доказательства знатного происхождения фараонов, королей, царских и дворянских фамилий. В конце 19 в. англ. антрополог Ф. Гальтон предложил составлять и анализировать родословные для установления закономерностей наследственной передачи различных признаков (в т. ч. болезней)у человека. Этот метод был назван генеалогическим и стал одним из основных в изучении генетики человека.
Генеалогические методы используются для определения наследственного или ненаследственного характера признака, доминантности или рецессивности, картирования хромосом, сцепления с полом, для изучения мутационного процесса. Как правило, генеалогический метод составляет основу для заключений при медико-генетическом консультировании ,для диагностики и определения величины риска появления заболевания в потомстве.
Установление особенностей наследования позволяет правильно подойти к анализу ранних клинических проявлений наследственных болезней и т. о. поставить правильный диагноз до развития выраженных стадий заболевания. Кроме того, с помощью генеалогического метода можно определить влияние на наследственность человека внешних факторов, близкородственных браков и др.
Сущность генеалогического метода состоит в выяснении родственных связей и прослеживании проявления определенного признака (напр., болезни) в различных поколениях родственников. Условно генеалогический метод можно разделить на два этапа: составление родословной и ее генетический анализ.
Источниками сведений для составления родословной являются непосредственное обследование, истории болезни, результаты опроса членов семьи, архивные и другие материалы. При этом достоверность исходных данных определяет точность результатов исследования. Поэтому попытки скрыть наличие заболеваний у родственников, истинного отца ребенка и т. п. мешают своевременному выявлению наследственного недуга и принятию необходимых мер по его предотвращению или коррекции (исправлению).
При составлении родословных применяют стандартные обозначения. Персона (индивидуум), с которого начинается исследование, называется пробандом (если родословная составляется таким образом, что от пробанда спускаются к его потомству, то ее называют генеалогическим древом). Потомок брачной пары называется сиблингом, родные братья и сестры – сибсами, кузены – двоюродными сибсами и т.д. Потомки, у которых имеется общая мать (но разные отцы), называются единоутробными, а потомки, у которых имеется общий отец (но разные матери) – единокровными; если же в семье имеются дети от разных браков, причем, у них нет общих предков (например, ребенок от первого брака матери и ребенок от первого брака отца), то их называют сводными.
Для удобства анализа родословной и ее наглядности полученные сведения представляют в виде графической схемы. Составление родословной начинают с пробанда, т. е. лица, заинтересовавшего исследователя. Слева и справа от пробанда по одной горизонтальной линии располагают символы, изображающие его братьев и сестер (сибсов). Каждое предшествующее поколение располагается выше, а последующее — ниже линии пробанда. Для удобства графического изображения сначала вычерчивают родословную линию одного родителя, затем второго. Каждый член родословной имеет свой шифр. Так, поколения обозначают римскими цифрами сверху вниз. Арабскими цифрами последовательно слева направо нумеруют потомство одного поколения.
При родословной должна быть легенда, т. е. пояснение к принятым обозначениям. Фрагменты, родословных, иллюстрирующих наследование доминантных и рецессивных признаков, а также редких признаков.
Типы и названия мутаций
Частота мутаций (на 1 млн. гамет)
Множественный полипоз толстой кишки
Аномалия лейкоцитов Пельгера
Ихтиоз (не сцепленный с полом)
Рецессивные, сцепленные с полом
Мышечная дистрофия Дюшена
Ихтиоз (сцепленный с полом)
Первым этапом анализа родословной является установление наследственной природы исследуемого признака. Если один и тот же признак встречается в родословной многократно, то можно предположить его наследственную природу. Однако внешняя тождественность признаков еще не означает их генетической тождественности. Одни и те же проявления признака могут быть совершенно различного происхождения. Напр., причиной рахита может быть, с одной стороны, недостаточность витамина D в пище, а с другой — наследственно обусловленный низкий уровень фосфата в крови. Для точности диагностики генеалогическое исследование дополняют другими современными методами обследования.
После установления наследственной природы изучаемого признака приступают к генетическому и статистическому анализу родословной. Такой анализ позволяет установить, к какому из трех известных типов наследования — аутосомно-доминантному, аутосомно-рецессивному или сцепленному с полом — подчиняется передача исследуемого признака.
Для аутосомно-доминантного типа наследования (1) характерна прямая передача признака от одного родителя ребенку (так наз. вертикальная передача), причем оба пола наследуют этот признак с равной вероятностью. Так наследуется св. 900 болезней и пороков развития, включая различные формы глухоты, короткопалость, шестипалость, врожденные пороки сердца и др. Вероятность наследования дефектного гена составляет 50%
Наследование признаков, сцепленных с полом, полностью подчиняется закономерностям распределения у потомков половых хромосом (см. Пол). Наиболее часто патологические признаки бывают сцеплены с Х-хромосомой (3). В этих случаях наследственное заболевание проявляется почти исключительно у мужчин, лица же женского пола могут быть носителями дефектного гена. Мать—носительница дефектного гена передает его половине сыновей, у которых проявится наследственное заболевание. Больной наследственным заболеванием отец может передать дефектный ген половине дочерей, которые будут его носителями, а все его сыновья будут здоровы. Так наследуется, напр., гемофилия, некоторые формы диабета несахарного, цветовая слепота, некоторые формы задержки психического развития и др. Дефектный ген, сцепленный с Y-xpoмосомой, наследуется только по мужской линии; он передается от отца всем сыновьям, но ни одна из дочерей его не наследует.
Правильность опытного определения типа наследования любого признака проверяется статистической обработкой. Составление и анализ родословной является единственным методом определения риска наследственного заболевания
Сбор сведений о семье начинается с консультирующегося или с пробанда. Консультирующимся называется лицо, обратившееся к врачу или первым попавшее в поле зрения исследователя. Пробанд - больной или носитель изучаемого признака. Во многих случаях консультирующийся и пробанд являются одним и тем же лицом. Дети одной родительской пары называются сибсами (братья и сестры). Семьей в узком смысле называют супружескую пару и их детей, но иногда и более широкий круг кровных родственников, хотя в последнем случае лучше использовать термин род.
Обычно родословная собирается по одному или по нескольким признакам. Чисто технически она не может быть составлена по всем известным признаем, да в этом и нет надобности. Врач всегда интересуется каким-то конкретным заболеванием или признаком либо дополнительно несколькими признаками, сопутствующими основному.
В зависимости от цели исследования родословная может быть полной или ограниченной. Желательно, конечно, стремиться к наиболее полному составлению родословных по восходящему, нисходящему и боковым направлениям. Задача эта не такая лёгкая, как может показаться на первый взгляд. Чем больше поколений вовлекается в родословную, тем она обширнее. Это влечёт за собой неточность получаемых сведений и, следовательно, неточность родословной в целом.
Составление родословной сопровождают краткой записью о каждом члене родословной с точной характеристикой его родства по отношению к пробанду (легенда родословной). В дальнейшем для наглядности (или при публикации) родословную изображают графически. Для этого обычно пользуются стандартными символами. Если рассматриваемых признаков в родословной много, то можно прибегать к буквенным или штриховым различиям внутри символов. Изображение родословной обязательно сопровождается описанием обозначений под рисунком.
Для получения семейных сведений можно применять анкетирование. При правильном перечне вопросов и их доступности для понимания членами семьи, не имеющими медицинского образования, анкетирование даёт хорошую информацию. Очень важно провести личный осмотр и дополнительное обследование родственников больного, где это необходимо. При сборе семейного анамнеза желательно использовать также и другие источники медицинской и генеалогической информации (выписки из истории болезни, домовые книги, церковные записи и т.д.).
Подробное клинико-генеалогическое исследование проводится в тех случаях, когда при первичном клиническом осмотре возникает подозрение на наследственную болезнь. Следует подчеркнуть, что речь идёт о подробном обследовании членов семьи. В отличие от первичных элементов семейного анализа, которые применяются при любом первичном осмотре больного, при подробном клинико-генеалогическом обследовании речь идёт уже о целенаправленном глубоком обследовании членов семьи.
Помощь клинико-генеалогического метода в диагностике наследственной патологии очевидна. Так, если в родословной обнаружена наследственная болезнь и анализ показывает возможность передачи её пробанду, то это позволяет врачу даже при стёртой клинической симптоматике у пробанда (что и явилось причиной подробного генеалогического обследования) поставить диагноз данной наследственной болезни.
В случае тематического целенаправленного применения клинико-генеалогического метода преимущество при сборе сведений и их последующей обработке имеет табличный способ регистрации данных.
Первая задача при анализе родословной - установление наследственного характера признака. Если в родословной встречается один и тот же признак (или болезнь) несколько раз, то можно думать о наследственной природе. Однако надо прежде всего исключить возможность фенокопии. Например, если патогенный фактор действовал на женщину во время всех беременностей, то у такой женщины могут родиться несколько детей с одинаковыми врождёнными пороками. Другой пример: одни и те же профессиональные вредности или внешние факторы могут вызывать сходные заболевания у членов одной семьи. Если исключается действие сходных внешних факторов (а для разных поколений оно исключается с большей вероятностью), то говорят о наследственном характере болезни. С помощью генеалогического метода были открыты многие наследственные болезни.
После того как будет обнаружен наследственный характер признака (болезни), необходимо установить тип наследования. Для этого используются принципы генетического анализа и различные статистические методы обработки данных не из одной, а из многих родословных, что является уже исследовательской задачей.
Читайте также: