Основы цитогенетики человека реферат
Обновлено: 05.07.2024
1) информационной функции хромосом, т.к. содержащаяся в них ДНК сосредотачивает подавляющую часть различных генов, составляющих геном клетки
2) транскрипционной функции хромосом, т.к. с них осуществляется считывание генетической информации.
3) структурно-организационной функции, связанной с различными проявлениями генов при изменении структуры хромосом
4) сегрегационной функции хромосом, обеспечивающей распределение аллельных вариантов в различные споры или гаметы при мейозе
5) рекомбинационной функции хромосом, связанной с процессом кроссинговера.
На первых порах развития цитогенетики излюбленными объектами генетиков были насекомые и растения. Общая цитогенетика подразделяется на цитогенетику растений, животных и, с конца 50-х ХХ в. интенсивно развивающуюся, цитогенетику человека. Значительная часть множественных врожденных пороков развития и нарушений полового развития, умственной отсталости и отдельных форм злокачественных новообразований, эндокринных и гематологических заболеваний у человека связана в первую очередь с изменением числа или структуры хромосом. Кроме того, сведения о структурно-функциональных особенностях хромосом человека имеют и общебиологическое значение, внося неоценимый вклад в наши представления об организации и эволюции генетических структур. Поэтому современный высокоэрудированный и квалифицированный врач должен грамотно подходить к диагностике хромосомной патологии у больных, знать клинические особенности хромосомных синдромов, современные методы хромосомного анализа, методы профилактики хромосомной патологии и возможности цитогенетики в различных областях современной медицинской науки и практики.
История цитогенетики условно делится на три этапа:
ческой единице: особь, вид, род и т.д. Именно в этом виде термин получил широкое распространение при описании хромосомного набора отдельных клеток (см. рис. 3). В 1912 году Винивортер при исследовании семенников человека обнаружил 47 хромосом в метафазах сперматогоний, 23 аутосомные пары и непарную Х-хромосому. Он предположил, что женский пол характеризуется кариотипом XX (48 хромосом), а мужской — Х0 (47 хромосом). В 1923 году английский исследователь Т. Пайнтер установил, что диплоидное число хромосом у человека для обоих полов равно 48, а система половых хромосом у женщин представлена хромосомами XX и XY у мужчин. В 30-х годах между сторонниками этих двух точек зрения разгорелась жесткая дискуссия. Следует отметить, что в этот период способы получения препаратов хромосом были еще далеки от идеала, и поэтому ошибочное представление о количестве хромосом у человека держалось достаточно долго. Исследования П.И Живаго и А.Г Андерса (1932 г.) установили наличие у мужчин гетероморфной пары хромосом ХУ, а у женщин – две Х-хромосомы. С 30-х гг. ХХ в. интенсивно изучается морфология и функция так называемых гетерохроматиновых и других специализированных районов хромосом (кинетохора, ядрышкового организатора). Бурное развитие цитогенетики человека в
середине 50-х гг. связано с применением
метода гипотонии (1952 г.), Рис. 4. Кариотип человека (8)
обеспечивающего разброс хромосом, широкое распространение метода культуры тканей млекопитающих (1935 г), применение предварительного колхицирования и методики высушенных препаратов хромосом. сменивших метод давленных препаратов. Используя эти важные методические приемы, в 1956 году шведские ученые Тио и Леван при изучении культур фибробластов легкого эмбрионов человека, а вскоре и англичане Форд и Хамертон при изучении сперматоцитов тестикулярной ткани установили, что диплоидное число хромосом человека равно 46 (см. рис. 4).
Вскоре и биохимические, и цитогенетические методы стали вместе использоваться в генетике соматических клеток. Разработка Г. Харрисоном и Эфрусси методов гибридизации клеток человека с мышиным клетками позволила установить локализацию многих генов и построить хромосомные карты человека (см. рис. 6). В это время цитогенетика сформировалась не только как теоретическая дисциплина, но и как важная область практической медицины, представляющая существенный интерес для врачей различных специальностей и других специалистов. Развитие генетики соматических клеток привело к появлению в конце 60-х гг. пренатальной диагностики, основанной на амниоцентезе во второй
трети беременности. В начале 80-х гг. разработана и широко применяется биопсия ворсинок хориона, которую можно проводить уже в первой трети беременности. Быстро развивающийся ультразвуковой метод, часто используемый в последнее время, позволяет проводить фенотипическое обследование плода. Благодаря работам отечественного цитогенетика А.Ф. Захарова и сотрудников его лаборатории появилась возможность изучения репродукции хромосом и сестринских хроматидных обменов (СХО) с помощью бромированных предшественников ДНК. Большой вклад в изучение проблем мутагенеза и разработки новых подходов к исследованию закономерностей мутационного процесса у человека внес Н.П. Бочков. Изучение мутагенного действия химических и радиационных агентов на хромосомы человека стало обязательным компонентом тест-систем, используемым для проверки влияния факторов внешней среды на мутагенность.
Рис. 6. Генная карта хромосом человека. (8)
В 1960 г. была предложена Денверская классификация хромосом, которая помимо размеров хромосом учитывает их форму и морфологию. В основе Парижской классификации хромосом человека (1971 г) лежат методы специальной дифференциальной их окраски, при которой в каждой хромосоме выявляются характерные только для нее чередования поперечных светлых и темных сегментов. Число методов с помощью которых выявляется сегментация хромосом можно подразделить на 6 основных классов: Q-, G-, R-, T-, C-, С-окраски и окраски по Фельгану. Позднее были разработаны методики дифференциального переваривания хромосом энзимами, а также флуоресцентная гибридизация in situ (FISH). Это позволило существенно улучшить диагностику тонких хромосомных нарушений и идентифицировать ряд новых синдромов, связанных с микроструктурными перестройками отдельных участков хромосом. Применение метода гибридизации нуклеиновых кислот in situ непосредственно на цитологических препаратах митотических хромосом позволило успешно картировать большое число нормальных и мутантных генов человека, разработать новые методические подходы к диагностике хромосомных болезней.
Предмет и задачи патологической физиологии. Ее место в системе высшего медицинского образования. Патофизиология как теоретическая основа клинической медицины.
Читайте также: