Основные закономерности наследования признаков человека
1. Общая характеристика строения генов человека, Мультигенные семейства
спейсерами
МУТАЦИИ ГЕНОВ
Регуляторные экзонные сплайсинговые
1. Регуляторные
2. Экзонные
Проявления в фенотипе экзонных мутаций: нейтральные (молчащие), миссенс, нонсенс, модифицирующие белок, летальные.
3. Сплайсинговые —
Геном — полная генетическая система гаплоидной клетки, определяющая характер онтогенетического развития организма и наследственную передачу в ряду поколений всех его структурных и функциональных признаков. Понятие генома может быть применено к таксономической группе, виду, отдельной особи, клетке, микроорганизму или вирусу.
В каждой диплоидной клетке человека 46 хромосом, содержащих около 6пг ДНК и 3,2 х 10 9 пар нуклеотидов, длина всех молекул ДНК около 2м. А если учесть, что тело взрослого человека состоит примерно из 5х1013 клеток , то общая длина молекул ДНК в организме достигнет 1х1014 м, что в тысячи раз превышает расстояние от Земли до Солнца.
В начале 80-х годов данного столетия начал осуществлятся один из наиболее дерзновенных, дорогостоящих и потенциально важных международных проектов в истории цивилизации — «Геном человека».
Марк Адамс и Крейг Вентер (Институт Геномных Исследований в шт. Мэриленд) — внесли основной весомый вклад в решение этого проекта и на сегодняшний день являются самыми цитируемыми авторами во всех областях науки.
Цели проекта «Геном человека»:
генетической карты,
физической карты
Получить карту всего генома в виде в виде охарактеризованных по отдельности клонов 5Кб — в одном клоне)
Выяснение последовательности оснований во всех молекулах ДНК (разрешение 1основание)
секвенсовую карту
Генетические карты, Физические карты, Секвенсовые карты
Картирование неизвестных признаков осуществляется следующим образом :
Выяснение группы сцепления;
- Поиск ближайших фланкирующих маркеров;
- Определение физической области (ДНК-последовательности) включающей искомый ген;
- Клонирование набора фрагментов ДНК, перекрываемую область;
- Выделение из этого наборов клона, содержащих транскрибируемые последовательности ДНК соответсвующие гену или его фрагменту;
- Анализ специфических м РНК и клонирование кДНК-последовательности;
- Секвенирование и идентификация самого гена.
Что мы узнали из проекта Геном человека?
- Человеческий геном — почти одинаковый (99.9 %) у всех людей
- Только приблизительно 2 % человеческого генома содержат гены, которые кодируют белки.
- Люди имеют приблизительно 30 000 генов; функции больше чем половины из них неизвестны (таб. 2.1 )
Таблица 2.1 Примерное распределение генов человека по их функциям
Дипломный проект ПГС: и требования к его содержанию
... от стоимости проекта. Работа по написанию диплома ПГС: защита проекта Специальность «Промышленное и гражданское строительство» (ПГС) существует во многих строительных ВУЗах и пользуется ... Поэтому уровень качества дипломного проекта, степень его самостоятельности, аргументированность и логическая последовательность защиты имеют очень важное значение. Дипломная работа предполагает обязательное ...
Производство клеточных материалов |
21% |
|
Производство энергии и ее использование |
15% |
|
Коммуникации внутри и вне клеток |
12,5% |
|
Защита клеток от инфекций и повреждений |
12,5% |
|
Клеточные структуры движения |
9% |
|
Воспроизводство клеток |
5% |
|
Функции не выяснены |
25% |
|
- Количество генов, вовлеченных в развитие и функционирование органов и тканей человека чрезвычайно различно ( таб. 2.2 ).
Таблица 2.2. Количество генов вовлеченных в развитие и функционирование органов и тканей человека
Мозг |
3195 |
|
Белая кровенная клетка |
2164 |
|
Печень |
2091 |
|
Эмбрион |
1989 |
|
Легкие |
1887 |
|
Матка |
1859 |
|
Плацента |
1290 |
|
Яичко |
1232 |
|
Сердце |
1195 |
|
Поджелудочная железа |
1094 |
|
Селезенка |
1094 |
|
Почка |
712 |
|
Молочная железа |
696 |
|
Кожа |
620 |
|
Глаз |
547 |
|
Яичник |
504 |
|
Тонкий кишечник |
297 |
|
Тромбоцит |
22 |
|
Эритроцит |
8 |
|
2. Менделирующие признаки
Менделирующие признаки человека (т.е. признаки которые наследуются согласно законам Г. Менделя) составляют менее 5% от общего числа признаков. Наследованиие менделирующих признаков изучают с помощью генеалогического метода. Человек для которого строится родословная называется пробанд . Сибсы — потомки одних и тех же родителей (братья и сестры).
При построении родословных необходимо соблюдать следующие правила:
- а) необходимо выяснить по собранному материалу число поколений;
- б) построение родословной начинается с пробанда;
- в) каждое поколение нумеруется римскими цифрами слева;
- г) символы, обозначающие особей одного поколения, располагаются на горизонтальной линии и могут нумероваться арабскими цифрами.
характер наследования
Примером составления родословной по историческим сведениям является родословная семьи Пушкиных (рис 2.1).
Данная родословная составлена с использованием сведений, взятых из монографии С. Б. Веселовского «Род и предки А. С. Пушкина в истории» (1990 г.).
Широкое распространение в генетических исследованиях человека получило изучение характера наследования некоторых типичных (цвет глаз) и оригинальных морфологических признаков. Известна, например, родословная династии Габсбургов, где у многих членов императорского дома прослежено на протяжении шести столетий наличие узкой, выступающей вперед нижней челюсти и отвислой нижней губы.
типы наследования
тип наследования заболевания
Примечание:
3. Мультифакторное наследование
Более 70% признаков человека наследуются по мультифакторному типу.
аддитивно-полигенном наследовании
Анализируя теоретическую модель, можно сделать следующий вывод: полигенная модель наследования предполагает, что вероятность заболевания среди родственников лиц, страдающих болезнями с наследственным предрасположением, много выше, чем в общей популяции. Эта вероятность становится больше и в связи с тем, что родственники больных (особенно I степени родства) часто имеют общую с ними среду обитания. Мультифакториальные признаки (болезни) при всем их разнообразии характеризуют некоторые общие черты:
- высокая частота в популяции;
- существование клинических форм, образующих непрерывный ряд от скрытых субклинических (резко выраженных проявлений);
- значительные половые и возрастные различия в популяционной частоте нозологических форм;
- относительно низкая конкордантность по манифестным проявлениями болезни у монозиготньс близнецов (60% и ниже), тем не менее существенно превышающая соответствующий уровень у ди зиготных близнецов;
- несоответствие наследования простым менделевским моделям;
— зависимость степени риска для родственников больного от частоты болезни в популяции (она тем выше, чем реже встречается данное заболевание): риск возрастает с рождением каждого следующего больного, кроме того, он повышается по мере увеличения степени тяжести болезни пробанда.