«НАСЛЕДСТВЕННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА»
Ученика
9 «Б» класса
Школы №39
г. Петропавловска — Камчатского
Гилёва Николая.
2007 год.
Мутационный процесс и наследственные заболевания человека:
а) механизм генных мутаций. Болезни обмена веществ и молекулярные болезни
человека. Наследование генных аномалий.
Мутации происходят на каждом из перечисленных уровней, и их называют
генными, хромосомными, геномными.
Многие мутации являются причиной наследственных заболеваний, которых
насчитывается около 2000. Изучение и возможное предотвращение последствий
генетических дефектов человека – предмет медицинской генетики. Это так
называемый «генетический груз» популяций людей.
Рассмотрим роль генных мутаций в формировании наследственных
заболеваний.
Генные мутации называют ещё точковыми мутациями. Они обусловлены
изменением молекулярной структуры ДНК. В соответствующем участке ДНК эти
изменения касаются нуклеотидов, входящих в состав гена. Такие изменения
нуклеотидного состава гена могут быть 4-х типов:
1. Вставка нового нуклеотида
2. Выпадение нуклеотида
3. Перестановка положения нуклеотидов
4. Замена нуклеотидов., Любое из перечисленных изменений приводит к изменению триплета
(триплетов) в И-РНК, а это влечёт за собой изменение состава
полипептиде, т.е. приводит к нарушению синтеза нормальной молекулы белка.
Например:, Много сведений об изменении гена дало исследование гемоглобина. Было
установлено, что при тяжёлом заболевании – серповидноклеточной анемии –
эритроциты содержат аномальный гемоглобин (HbS) и имеют необычную,
отличающуюся от нормальной форму. Нормальный гемоглобин (HbA)содержит
четыре полипептидные цепи (две так называемые ?- и две ?-цепи, а ?-цепи HbS
не отличаются от ?-цепей HbA) Различие HbA и S заключается лишь в замене
одного аминокислотного остатка, а именно глютаминовой кислоты, на валин в
Наследственность, представления о генетическом коде, гены индивидуальности
... Наследственная информация человека передается из поколения в поколение. Все биологические характеристики, послужившие основой появления человека с сознанием, закодированы в наследственных структурах, и их передача в поколения является предпосылкой существования человека на Земле как разумного существа. Человек как биологический вид - высший и в ... последовательностью нуклеотидов и кодируемой ...
шестом положении ?-цепи.
Последовательность аминокислот в начальном участке ?-цепи нормального
(HbA) изменённого (HbS) гемоглобина следующая:
| |1 |2 |3 |4 |5 |6 |7 |8 |
|HbA |Вал…|Гис… |Лей…|Тре… |Про…|Глю…|Глю…|Лиз…|
|HbS |Вал…|Гис… |Лей…|Тре… |Про…|Вал…|Вал…|Лиз…|
Глютамированную кислоту кодирует в мРНК триплет ГАГ. Изменения в мРНК,
ответственное за включение валина вместо глютаминовой кислоты, состоит в
замене одного нуклеотида, а именно А на У, вследствие чего получается
триплет ГУГ, кодирующий валин. На этом основании можно заключить, что в
структурном гене ДНК, кодирующем ?-цепь гемоглобина, семнадцатый нуклеотид,
в норме представленный Т, заменён на А.
Наследственных болезней, вызванных генными мутациями, насчитывается
около 1500. Их условно подразделяют на: болезни обмена веществ и
молекулярные болезни.
Болезней обмена веществ насчитывается около 600, они затрагивают
изменения аминокислотного, углеводного и липидного состава клетки.
Некоторые мутации вызывают возникновение даже злокачественных образований.
| Признак | |наследования |
| |Характер | |
| |Доминантный |рецессивный |
|Обмен веществ: | | |
|аминокислотный | |Альбинизм |
| | |Фенилкетонурия |
|углеводный | |Галактоземия |
| | |Мукополисахаридозы |
| | |(гаргонтилизм) |
|липидный | |Амавротическая |
| | |семейная идиотия |
| | |(болезнь Тея-Сакса) |
|Злокачественные | |Глиома сетчатки глаза |
|заболевания | |Врождённый ихтиоз |
| |Нейрофиброматоз | |
Из этой таблицы явствует, что генные заболевания могут наследоваться
как по аутосомно-доминантному, так и по аутосомно-рецессивному типу.
По доминантному типу передаётся нейрофиброматоз, – хроническое
заболевание, характеризующееся множественным образованием опухолей нервных
стволов. Такие опухоли могут локализоваться в любых органах и тканях ( в
том числе и в ЦНС), но чаще всего они встречаются на коже, где имеют вид
пигментированных бородавок с избыточным ростом волос. К симптомам
заболевания относится даже отставание физического и умственного развития.
По рецессивному признаку передаётся
резкое повышение содержания в крови и ликворе аминокислоты фенилатина и
превращение её в ряд продуктов, например в фенилпировиноградную и
фенилмолочную кислоты. В отличие от гомогентезиновой кислоты, которая не
оказывает явного неблагоприятного влияния на ткани мозга, продукты,
образующиеся при фенилкетонурии, оказываются крайне токсичными. Поэтому у
детей при этой патологии наблюдается резко выраженная умственная
отсталость. Заболевание выражается также в снижении количества пигмента
меланина, поэтому больные всегда выглядят, как голубоглазые блондины со
Наследственные заболевания обмена веществ
... нарушениях обмена аминокислот, липидов и кислых гликозамино-гликанов), что в свою очередь, усиливает имеющиеся нарушения и усугубляет тяжесть клинических проявлений заболевания. Для диагностики наследственных болезней ... обмене, локализуются в печени. У нелеченых больных с классической ФКУ наблюдается значительное снижение концентрации катехоламинов, серотонина и их производных в моче, крови, ...
светлой кожей. В настоящее время диагноз можно поставить при рождении
ребёнка экспресс-методом: на смоченную мочой плёнку наносят 5 капель 10%
раствора FeCl3 или добавляют в 1мл подкислённой мочи (при заболевании
наблюдается быстро проходящее потемнение).
Галактоземия
деятельности печени, накоплением в тканях (в том числе и крови) галактозы.
Без лечения развивается цирроз печени; в патологический процесс вовлекаются
и другие жизненно важные органы. В конечном итоге болезнь приводит к
слабоумию и ранней смерти. В начале жизни, как только новорождённый
начинает получать молоко, наблюдается желтуха, рвота, диспепсические
расстройства, падение массы тела. При ранней диагностике детей до
трёхлетнего возраста переводят на безмолочное вскармливание, т. е.
исключают продукты, содержащие галактозу. Такие дети развиваются нормально
и отклонений в психике у них не наблюдается. Носительство гена, вызывающего
заболевание, т. е. число гетерозигот, составляет в среднем 1:70 000.
Аномалии, связанные с нарушениями распада некоторых углеводосодержащих
соединений, вызывают
заболеваниях поражена соединительная ткань, а следовательно, страдают
опорно-трофические функции и моторика. Доя больных
характерно уродливое телосложение (дети напоминают уродцев – гаргоидов),
наличие множественных пороков внутренних органов ( печени органов , сердца,
аорты, нервной системы) и глаз.
Нарушение липидного обмена –, Сакса), связанная с отсутствием фермента гексосаминдазы А – тяжёлое
расстройство нервной системы. Эту болезнь можно обнаружить лишь во второй
половине первого года жизни ребёнка, когда наблюдается прогрессирующее
отставание физического развития, нарушение зрения и интеллекта. В
дальнейшем больной слепнет, развивается слабоумие и полная беспомощность.
Тяжёлые симптомы нарастают, что приводит к смерти ребёнка до 4 – 5 лет., Молекулярные болезни лучше всего изучены на элементах крови. Известно
около 50 наследственных болезней крови. Некоторые из них наследуются по
типу неполного доминирования. Например два вида гемоглобингопатий:
серповидноклеточная анемия и талассимия (болезнь Кули).
Гемоглобинопатии
выражаются в гемолизе – в распаде аномальных эритроцитов. При этом
наблюдается кислородное голодание, приступы лихорадки колики типа
желчнокаменных и др. симптомы, которые могут закончиться смертью. Особенно
тяжело эти заболевания протекают у гомозигот по данному признаку.
Ген серповидноклеточной анемии S, ответственный за синтез аномального
гемоглобина HbS, приводит к образованию ненормальной серповидной формы
эритроцитов. Этот ген очень часто встречается в Средиземноморье (в Греции),
Центральной Африке, несколько реже в других частях африканского континента,, В Юго-Восточной Азии — в Индии).
Распространение этого гемоглобиноза
совпадает с распространением тяжёлой формы тропической малярии и её
возбудителя – кровяного споровика Plasmodium falciparum. Малярийные
плазмодии способны развиваться лишь в нормальных эритроцитах. В
Наследственные болезни (2)
... наследственных болезней обусловлено нарушениями в процессе хранения, передачи и реализации наследственной информации. Ключевую роль наследственных факторов в возникновении патологического гена, приводящего к заболеванию, подтверждает очень высокая частота ряда заболеваний ... вторичных половых признаков в период полового созревания. Они наблюдаются при нарушениях в системе половых хромосом. Ранее и ...
ьторгн76серповидноклеточных эритроцитах гомозиготы они не развиваются
совсем, поэтому и гетерозиготы , имеющие частично нормальные, частично
