A biológia genetika előadásának háttere. Előadás a "humán genetika" témában. Az emberi genetika modern központjai

• Az emberi genetika az öröklődés és változékonyság jelenségeit vizsgálja szerveződésének és létezésének minden szintjén: molekuláris, sejtes, szervezeti, populációs.
• Orvosi genetika tanulmányozza az öröklődés szerepét a humán patológiában, az örökletes betegségek nemzedékről generációra terjedésének mintázatait, módszereket dolgoz ki az örökletes patológiák diagnosztizálására, kezelésére és megelőzésére, beleértve az örökletes hajlamú betegségeket is.

tudásrendszer a genetikai tényezők szerepéről a humán patológiában, valamint módszerrendszer az örökletes patológia diagnosztizálására, kezelésére és megelőzésére

Klinikai genetika - az orvosgenetika alkalmazott szekciója, i.e. a legújabb eredmények alkalmazása a betegek vagy családjaik klinikai problémáinak megoldásában

Az orvosi genetika célja

örökletes és genetikailag meghatározott emberi patológiák diagnosztizálására, kezelésére és megelőzésére szolgáló módszerek kidolgozása.

• örökletes betegségek diagnosztizálása
• előfordulásuk elemzése a különböző populációkban és etnikai csoportokban
• az örökletes betegségek prenatális (prenatális) diagnosztikán alapuló megelőzése
• örökletes betegségek etiológiájának és patogenezisének molekuláris genetikai alapjainak vizsgálata
• a multifaktoriális betegségek genetikai kockázati tényezőinek azonosítása
• orvosi és genetikai tanácsadás a betegek családjai számára

ORVOSI GENETIKA TÖRTÉNETE

Mendel előtti időszak

Az emberi öröklődés doktrínája az orvostudományban a családi és veleszületett betegségek megfigyeléséből származik.

Hippokratész (Kr. e. 5. század) munkái felhívták a figyelmet az öröklődés szerepére a betegségek eredetében:

„...az epilepszia, mint más betegségek, öröklődés miatt alakul ki; és valóban, ha flegmatikus emberből flegma ember származik, epekedőből - epekedő emberből, fogyasztó emberből - fogyasztó emberből, lépbetegségben szenvedőből - lépbetegségben szenvedő emberből , akkor mi akadályozhatja meg, hogy az apa és az anya egyik gyermekén is feltámadjon?

A XVIII–XIX. Egyes munkák jelentek meg az öröklődésnek a betegségek eredetében betöltött szerepéről.

• A 18. századra közé tartozik a domináns (polidaktilia, azaz hatujjú) és recesszív (albinizmus feketéknél) jellemzők első leírása, amelyet P. Maupertuis francia tudós készített.
• A 19. század elején. Több szerző egyidejűleg leírta a hemofília öröklődését azon családok törzskönyvének tanulmányozása eredményeként, amelyekben e betegségben szenvedők voltak.
• 1814-ben jelent meg D. Adams londoni orvos könyve, „A traktátus a betegségek feltételezett örökletes tulajdonságairól, klinikai megfigyelések alapján”.
• A patológiás öröklődés fogalma az emberben kialakult század második felében.és számos orvosi egyetem elfogadta.

• Az albinizmus a pigment veleszületett hiánya a bőrben, a hajban, az íriszben és a szem pigmentjében. .

• A kóros öröklődés megértésével felmerült az emberi faj elfajulásának fogalmaés javításának szükségességét, és ezzel egyidejűleg (1865) és egymástól függetlenül fogalmazta meg V.M. Florinsky Oroszországban és F. Galton Angliában.

Francis Galton (1822–1911)

Az emberi genetika és eugenika egyik megalapítója. Főbb munkái: „Örökletes tehetség és jellem” (1865); "Örökletes zseni: törvényeinek és következményeinek tanulmánya" (1869); "Esszék az eugenikáról" (1909). Az örökletes és környezeti tényezők jelentőségének kísérleti értékelésére tett kísérletek az emberek mennyiségi tulajdonságainak kialakulásában megalapozták a mennyiségi tulajdonságok genetikáját.

Florinszkij Vaszilij Markovics (1834–1899)

1865-ben F. Galton javaslatot tett közzé a „viriculture”-ra, azaz a „viriculture”-ra. tehetséges emberek kaszt „tenyésztése”, akiknek szerinte csak a kasztjukon belül szabad házasodni, és egyáltalán nem keveredni a középszerűség többi tömegével. Latinul A „viriculture” jelentése „a bátorság kultúrája”. 1883-ban Galton úgy döntött, hogy a "viriculture" kifejezést felváltja a kifejezéssel "eugenika", ami görögül azt jelenti "nemesedés" (Eugenes, görögül - jó nemzetség).

Egy törzskönyv, amelynek középpontjában C. Darwin és F. Galton unokatestvérek, valamint közös nagyapjuk, E. Darwin állnak.

Számos örökletes betegséget azonosított,

a társadalom javasolt társadalmi fejlesztése az emberek harmonikus fejlődése érdekében,

a népek keveredésének pozitív szerepét tartotta

Az egymásnak ellentmondó vagy helytelen rendelkezések mellett számos orvosi genetikai kérdés is felvetődött és helyesen szerepel ebben a könyvben. Közülük: a környezet fontossága az örökletes tulajdonságok kialakulásában, a rokonházasságok ártalmai, számos kórkép öröklődése (siketnémák, albinizmus, ajakhasadék, idegcső malformációk)

Miasm(ógörögből - szennyezés)

• Archibald Garrod angol orvos 1902-ben a családok törzskönyvét tanulmányozva arra a következtetésre jutott, hogy alkaptonuria, egy anyagcserezavarral járó betegség a Mendel által felfedezett tulajdonságok öröklődési mintái szerint öröklődik. Az alkaptonuria egy olyan rendellenesség, amelyet a homogentizinsav-oxidáz funkcióinak elvesztése okoz, és a tirozin metabolizmus zavara jellemez.
• A. Garrod más biokémiai rendellenességekre magyarázatot adott az „A metabolizmus veleszületett hibái” című könyvének 1909-es kiadásával, amelynek köszönhetően elismerték. a biokémiai genetika atyja.

• 1906-ban William Bateson angol tudós javasolta az öröklődés és változékonyság tudományának elnevezését genetika .

A 20. század első két évtizedében az eufória abból fakadt Mendeli számos betegség értelmezése, melynek következtében az öröklődés szerepe az emberi magatartás kialakításában és a népesség öröklődési terhében jelentősen eltúlzott.

Az örökletes patológiás családok végzetének és elfajulásának fogalma vált vezetővé, amely az ilyen betegek utódaival magyarázza a társadalom terheit. Egy örökletes betegség diagnózisát a beteg, sőt családja halálos ítéletének tekintették. Ennek fényében kezdett újra erősödni eugenika - Galton által korábban megfogalmazott irány az ember fajtájának (vagy természetének) javításáról.

Az orvostudomány története genetika Oroszországban

• Vaszilij Markovics Florinszkij – az eugenika mozgalom kezdete Oroszországban (1865)

• 1920-ban Nyikolaj Konsztantyinovics Kolcov létrehozta az Orosz Eugenikai Társaságot Moszkvában, amelynek keretében megjelent az Orosz Eugenikai Folyóirat. 1920-ban az N. K. Kolcov által vezetett Kísérleti Biológiai Intézetben (IEB) eugenikai osztályt szerveztek, amely elindította az emberi genetikai kutatásokat. Az első munka a vércsoportok öröklődésével, a vér kataláz tartalmával, a haj- és szemszín öröklődésével, az összetett tulajdonságok változékonyságával és öröklődésével kezdődött iker módszerrel. Az osztályon dolgozott első orvosi genetikai konzultáció.

• 1921-ben Jurij Alekszandrovics Filipcsenko megszervezte az Eugenikai Irodát Petrográdban, ahol különösen egyedülálló populációgenetikai vizsgálatot végeztek kreativitás személy.

N.K. Koltsov

Yu.A. Filipchenko

• A hazai eugenikusok álláspontja alapvetően különbözött a nyugati eugenikusokétól emberiségükben és tudományos irányultságukban
• Az „eugenikus” kifejezés megfelelt az „orvosi-genetikai” kifejezésnek.
• Nem a kényszereugenikus intézkedések végrehajtását tűzték ki végső célként
• A Szovjetunió nem támogatta a negatív eugenika gondolatait (az emberi fajta fejlesztése az eugenika szempontjából nemkívánatos elemek törvényileg rögzített leölésével)
• Az eugenikus eszmék vitájával egy időben Oroszországban az orvosi genetika gyakorlati alapelvei születnek.

A XX. század 20-30-as évei

A Szovjetunióban az orvosi genetika sikeresen fejlődött a 20-30-as években. A 20. század elejének híres orosz orvos-tudósai között különleges helyet foglal el Szergej Nyikolajevics Davidenkov(1880-1961), aki elsőként alkalmazta a genetika gondolatait a klinikán. S. N. Davidenkov a klinikai genetika és az orvosi genetikai tanácsadás alapítója

• 1920-ban S.N. Davidenkov létrehozta az első orvosi-genetikai konzultációt Moszkvában, majd 1934-ben Leningrádban.
• Először vetette fel a génkatalógus létrehozásának kérdését (1925).
• Először javasolta a „neurogenetika” kifejezést, amelyet ma már világszerte használnak.
• Hipotézist fogalmazott meg az örökletes betegségek genetikai heterogenitására vonatkozóan, meghatározta az NB megelőzésének fő irányait.
• Számos könyve jelent meg az idegrendszer örökletes betegségeinek genetikájáról: „Az idegrendszer örökletes betegségei” (1. kiadás 1925-ben, 2. kiadás 1932-ben); „Az idegrendszer örökletes betegségeinek polimorfizmusának problémája” (1934); „Evolúciós genetikai problémák a neuropatológiában” (1947).

A XX. század 30-40-es évei

1930 és 1937 között az orvosi genetika ben fejlődött ki Orvosi és Biológiai Intézet 1935-ben átnevezték V Erről elnevezett Orvosi Genetikai Intézet. M. Gorkij. Ez egy fejlett intézet volt, amely sok munkát végzett az iker- és citogenetikai vizsgálatokon, fejlesztettek és javítottak. 3 módszer – klinikai és genealógiai, iker- és citológiai .

1934. május 15 ebben az intézetben zajlott a szovjet biológia és orvostudomány történetének első orvosi genetikai konferenciája.

Ezen a napon az Orvosi és Biológiai Intézet igazgatója Salamon Grigorjevics Levit „Antropogenetika és orvostudomány” című jelentést adott, amelyben új tudományágat határozott meg.

"Levit lett az orosz orvosi genetika megalapítója, megfogalmazta kulcsfontosságú elveit és gondolatait" (V. V. Babkov genetikatörténész)

S.G. Levit (1894-1937)

• A genetikusok ellenfelei, élükön Trofim Denisovich Lisenko(1940 és 1965 között a Szovjetunió Tudományos Akadémia Genetikai Intézetének igazgatója) azt mondták, hogy az öröklődésnek nem lehet különleges anyaga; az egész szervezet örökletes; hogy a gének a genetikusok találmánya: elvégre senki sem látta őket.
• A genetikusok elleni fő vádak politikai természetűek voltak. A genetikát polgári reakciós tudománynak nyilvánították. Liszenko hívei azzal érveltek, hogy egy szocialista ország állampolgáraiban nem lehetnek örökletes betegségek, és az emberi génekről való beszéd a rasszizmus és a fasizmus alapja.
• 1937-ben sok genetikust letartóztattak. 1940-ben N. I. Vavilovot letartóztatták. Azzal vádolták, hogy angol kém. 1943-ban Vavilov a szaratovi börtönben halt meg a kimerültségtől. Vavilov nyomán G. D. Karpecsenkót (a Leningrádi Állami Egyetem Növénygenetikai Tanszékének vezetőjét) letartóztatták állami Egyetem), G.A. Levitsky (az N. I. Vavilovról elnevezett Összoroszországi Növényipari Intézet Citológiai Laboratóriumának vezetője), aki a börtönben halt meg, és más genetikusok.

• BAN BEN 1937 prof. S.G. Levit elbocsátották az Orvosi Genetikai Intézet igazgatói posztjáról, az intézetet pedig bezárták. Egy évvel később S.G. Levit letartóztatták, terrorizmus és kémkedés miatt halálra ítélték, majd kivégezték. Levit 1956-ban posztumusz rehabilitálták.
• Vlagyimir Pavlovics Efroimsont háromszor tartóztatták le.
• S. N. professzort is üldözték. Davidenkov. Orvosgenetikával kapcsolatos tudományos munkái nem jelentek meg, a Leningrádi Orvostudományi Felsőbbfokú Intézetben betöltött adjunktusa megszűnt.
• Koltsov N.K. elbocsátották az IEB igazgatói posztjáról, és ugyanebben az 1940-ben szívinfarktusban halt meg.

• A Nagy idején Honvédő Háború Az elnyomás érezhetően alábbhagyott, de 1946-ban ismét felerősödött.
• A vereség 1948 augusztusában következett be az Összszövetségi Mezőgazdasági Tudományos Akadémia ülésén. V. I. Lenin (VASKhNIL), amelyen Lisenko jelentést készített „A biológiai tudomány helyzetéről”. A jelentés sértette a genetikát, és „burzsoá áltudománynak” minősítette.
• 1948. szeptember 9–10-én a Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Elnöksége hivatalosan betiltotta az orvosi genetikát.
• A VASKhNIL ülésszak után minden vezető genetikust elbocsátottak állásából, és betiltották a genetika oktatását iskolákban és egyetemeken. Körülbelül 3 ezer tudóst elbocsátottak vagy lefokoztak), néhány genetikust letartóztattak)
• Nyikolaj Petrovics Dubinin (a Citológiai és Genetikai Intézet alapítója) arra kényszerült, hogy erdei menedékövezetekben tanulmányozza a madarakat;
• Joseph Abramovics Rappoport (jelölték a Nóbel díj a kémiai mutagenezis felfedezésére) laboratóriumi geológus lett stb.

• Sztálin halála után a genetika helyzete megváltozott. Liszenkót kritizáló cikkek kezdtek megjelenni, és újraindult a genetikai kutatás.
• A genetikusok tudományuk teljes rehabilitációjában reménykedtek, de ez nem történt meg. Liszenko bizalmat tudott szerezni N. S. Hruscsovban. Ennek eredményeként Liszenko biológia dominanciája 1964 végéig fennmaradt. (Hruscsov eltávolítása előtt).
• 1956-ban helyesen számították ki az emberi kromoszómák számát (ezelőtt azt hitték, hogy az emberben 48 van). Az emberi kromoszómák számát egyszerre írta le két kutatócsoport az USA-ban és Angliában.
• 1959-ben felfedezték a betegségek kromoszómális természetét - összefüggést állapítottak meg a kromoszómák számának megsértése és néhány örökletes betegség (Down-szindróma, Shereshevsky-Turner-szindróma és Klinefelter-szindróma) között. A citogenetika vezető területté vált.
• Ebben az időszakban a klinikai genetika a humángenetika három ágának - a citogenetika, a formális (mendeli) genetika és a biokémiai genetika - egyesülésének eredményeként alakult ki.
• Az ember lett az általános genetikai kutatások fő tárgya (addig az ember mint kutatási tárgy nem volt túl vonzó a genetikusok számára).

• 1956-ban Moszkvában a Tudományos Akadémia Biológiai Fizikai Intézetében sugárzásgenetikai laboratóriumot szerveztek (Nikolaj Petrovics Dubinin vezetésével)
• 1957-ben a Citológiai és Genetikai Intézetet (ICiG SB Szovjetunió Tudományos Akadémia) a Szovjetunió Tudományos Akadémia (Novoszibirszk) szibériai részlegének részeként szervezték meg (igazgató N. P. Dubinin).
• 1958-ban S. N. Davidenkov megszervezte a leningrádi Orvostudományi Akadémia Orvosi Genetikai Laboratóriumát, amelynek 1961-ben bekövetkezett halála után E. F. Davidenkova lett a vezetője.
• 1958-ban az Általános és Orvosi Genetikai Tanácsot I. D. Timakov Orvostudományi Akadémia akadémikusának elnökletével hozták létre.
• Az orvosi genetika gyors újjáéledése ment végbe Moszkvában. Alexandra Alekseevna Prokofjeva-Belgovskaya két laboratórium vezetője volt: a Szovjetunió Tudományos Akadémia Molekuláris Biológiai Intézetének kariológiai laboratóriumának (1962) és a Szovjetunió Orvostudományi Akadémia Humán Morfológiai Intézetének citogenetikai laboratóriumának (1964), valamint tanfolyamokat szervezett az orvosok képzésére a citogenetikai módszerekről.
• Az orvosi genetika „klinikai része” helyreállításának kezdetének tekinthető Vladimir Pavlovich Efroimson „Bevezetés az orvosi genetikába” című könyvének 1964-ben történő megjelenése.

• 1967 áprilisában a Szovjetunió egészségügyi minisztere rendeletet adott ki a lakosságnak nyújtott orvosi és genetikai segítségnyújtásról. Az első konzultációk Moszkvában és Leningrádban jelentek meg
• Az első orvosgenetikai konzultációk tudományos intézmények kezdeményezésére és védnöksége alatt jöttek létre. Az orvosi citogenetikai szakembereket a 60-as évek elején kezdték képezni a moszkvai laboratóriumokban A. A. Prokofjeva-Belgovskaya és Leningrádban E. F. Davidenkova vezetésével.
• 1969-ben Prokofjeva-Belgovskaya vezetésével megjelent a „Az emberi citogenetika alapjai” című könyv.
• Létrehozva 1969-ben Orvosi Genetikai Intézet (IMG). Nyikolaj Pavlovics Bochkovot nevezték ki az intézet igazgatójává. Ez az intézet az ország vezető és koordináló intézményévé vált az orvosgenetika területén. A Humán Citogenetikai Laboratóriumot (vezetője A. A. Prokofjeva-Belgovskaya) áthelyezték hozzá az Általános Citogenetikai Laboratóriumot (vezetője A. F. Zakharova) és a Mutagenezis és Populációs Citogenetikai Laboratóriumot (vezetője N. P. Bochkov). a Moszkvai Orvosi Genetikai Konzultáció csapata csatlakozott az intézethez.

• Az IMG megkezdte az örökletes betegségek korai diagnosztizálására és megelőzésére szolgáló szűrőprogramok kidolgozását, a fejlődési genetikai kutatásokat (Vlagyimir Iljics Ivanov) és az örökletes betegségek populációs genetikáját (Jevgenyij Konsztantyinovics Ginter).
• 1982-ben megnyílt az IMG Tomszki Osztálya. V. P. Puzyrevet felkérték az osztály élére. Öt évvel később az Orvostudományi Akadémia Szibériai Kirendeltsége Tomszki Tudományos Központjának részeként az osztály alapján szervezett Orvosi Genetikai Kutatóintézetet vezette.
• A leningrádi orvosi genetika 1987-ben kapott új lendületet a fejlődéshez, amikor az Orvostudományi Akadémia Szülészeti és Nőgyógyászati ​​Intézetét nevezték el. D. O. Otthoz csatlakozott V. S. Baranov, aki létrehozta és vezette az örökletes és veleszületett betegségek prenatális diagnosztikájával foglalkozó laboratóriumot.
• 1988-ban N. P. Bochkov megszervezte az Orvosi Genetikai Osztályt az 1. Moszkvai Orvosi Intézetben. 1989-ben E. I. Schwartz hasonló osztályt hozott létre a Leningrádi Gyermekgyógyászati ​​Intézetben.

• A 20. és 21. század fordulóján az orvosi genetika vezető helyet foglalt el az orvos- és biológiatudományban, felhalmozva a különböző orvosi és biológiai tudományágak fejlett módszereit és koncepcióit.

Három körülmény járult hozzá intenzív fejlesztés orvosi genetika a 20. század második felében:

• egyrészt a fertőző és táplálkozási megbetegedések számának a második világháború utáni csökkenése miatt nagyobb figyelmet és finanszírozást fordítottak az endogén betegségekre, beleértve az örökleteseket is.
• másodsorban a laboratóriumi és műszeres orvoslás fejlődése, valamint a széles körű információcsere a szindrómák és betegségek pontosabb nozológiáját adta.
• harmadszor, az általános genetika és biológia fejlődése alapjaiban változtatta meg a humángenetika (a szomatikus sejtek genetikája) módszertanát.

Az orvosi genetika fő eredménye a 20. század végén XXI században olyan genetikai technológiák megalkotása volt az orvostudomány számára, amelyek lehetővé teszik az orvostudomány és az egészségügy bonyolult problémáinak gyors megoldását.

Embergenetika Oroszországban

N.K. Koltsov

Hipotézis a molekulaszerkezetről és

Matrix Reproduction of Chromosomes (1928)

A Ruskiy szervezője és elnöke

Eugenikai Társaság (1921-1929)

Eufenika - „a jó megnyilvánulás tana

Örökletes betétek"

A.S. Serebrovsky

A "génkészlet" kifejezés (1927)

Populációgenetika, génszerkezet

S.G. Levit

Az Első alapítója

orvosi-genetikai

Intézet (1935)

S.N. Davidenkov

Génkatalógus létrehozásának ötlete (1925)

A világ első orvosi genetikai konzultációja (1920)

Davidenkov-díj RAMS

Az emberi genetika modern központjai

Orvosi-genetikai tudományos központ RAMS, Moszkva (korábban IMG)

Orvosi Genetikai Intézet SB RAMS, Tomszk

Szülészeti, Nőgyógyászati ​​és Perinatológiai Intézet, Orosz Orvostudományi Akadémia, Szentpétervár

Általános Genetikai Intézet, Moszkva

Citológiai és Genetikai Intézet, Novoszibirszk

Biokémiai és Genetikai Intézet, Ufa

N. P. Bocskov

Az Orosz Orvostudományi Akadémia akadémikusa

Alapítója és első igazgatója

Orvosi Genetikai Intézet (MGNC)

Orvosi genetika a következő kérdéseket mérlegeli:

• milyen örökletes mechanizmusok tartják fenn a szervezet homeosztázisát és határozzák meg az egyén egészségét;
• mi a jelentősége az örökletes tényezőknek (bizonyos allélek mutációi vagy kombinációi) a betegségek etiológiájában;
• milyen összefüggés van az örökletes és a környezeti tényezők között a betegségek patogenezisében;
• mi a szerepe az örökletes tényezőknek a betegségek (örökletes és nem örökletes) klinikai képének meghatározásában;
• befolyásolja-e (és ha igen, hogyan) az örökletes alkat egy személy gyógyulási folyamatát és a betegség kimenetelét;
• hogy az öröklődés hogyan határozza meg a gyógyszeres és más típusú kezelések sajátosságát.

11 000 örökletes betegség, amely a szervezet minden szervét, rendszerét és funkcióját érinti NP prevalenciája gyermekeknél: az újszülöttek 5-5,5%-a Génbetegségek - 1% Kromoszóma betegségek - 0,5% Örökletes hajlamú betegségek - 3-3,5% Anya és magzat inkompatibilitása - 0,4% Genetikai szomatikus rendellenességek - ? Gyermekhalandóság okai: akár 50% a peri- és újszülöttkori mortalitásban - veleszületett fejlődési rendellenesség, NP és egyéb „genetikai” okok Genetikai betegségek - 8-10% Kromoszómális - 2-3% Multifaktoriális (genetikai hajlam) - 35-40% Nem genetikai okok - 50% Változás a NP „profiljában” az életkorral, állandó „terhelés” mellett” width="640"

A genetika jelentősége az orvostudományban

~ 30 000 nosológiai forma

11 000 örökletes betegség, amelyek a szervezet minden szervét, rendszerét és funkcióját érintik

Az NP prevalenciája gyermekeknél: az újszülöttek 5-5,5%-a

Genetikai betegségek - 1%

Kromoszóma betegségek - 0,5%

Örökletes hajlamú betegségek - 3-3,5%

Inkompatibilitás anya és magzat között - 0,4%

Genetikai szomatikus rendellenességek - ?

Gyermekhalandóság okai: akár 50% a peri- és újszülöttkori mortalitásban - veleszületett fejlődési rendellenesség, NP és egyéb „genetikai” okok

Genetikai betegségek - 8-10%

kromoszómális - 2-3%

Multifaktoriális (genetikai hajlam) - 35-40%

Nem genetikai okok - 50%

Változás az NP „profiljában” az életkorral, az állandó „terhelés” megőrzése mellett

• Mára szilárdan bebizonyosodott, hogy az élővilágban a genetika törvényei egyetemesek, és az emberre is érvényesek.

• Mivel azonban az ember nemcsak biológiai, hanem társadalmi lény is , Az emberi genetika számos jellemzőben különbözik a legtöbb organizmus genetikájától:

• A hibridológiai elemzés (keresztezési módszer) nem alkalmazható az emberi öröklődés vizsgálatára;
• genetikai elemzéshez használják speciális módszerek:

• genealógiai (a törzskönyvek elemzésének módszere),
• iker,
• citogenetikai,
• biokémiai,
• népesség,
• molekuláris genetikai

• Az embert olyan társadalmi jellemzők jellemzik, amelyek más szervezetekben nem találhatók meg, például a temperamentum, a beszéden alapuló összetett kommunikációs rendszerek, valamint a matematikai, vizuális, zenei és egyéb képességek;
• a köztámogatásnak köszönhetően a normától nyilvánvalóan eltérők túlélése és létezése lehetséges (in vadvilág az ilyen szervezetek nem életképesek).

• Komplex kariotípus - sok kromoszóma és kapcsolódási csoport
• Késő pubertás (12-15 év)
• Ritka generációváltás (25 év)
• Alacsony termékenység és kis számú utód (1-2-3 gyermekes család)
• Mesterséges házasságok és kísérletezés tervezésének lehetetlensége (hibridológiai elemzés)
• A lehetetlenség, hogy minden leszármazott számára teljesen azonos életkörülményeket teremtsenek
• Nagy genetikai és fenotípusos polimorfizmus

Genetikai mérföldkövek

Francis Crick és

James Dew Watson

Francis Collins és

Craig Venter

Gregor Mendel

• 1. A DNS kettős hélix felfedezése (1953) Francis Crick és James Dew Watson 1953
• 2. Az emberi genom dekódolása (2001-2003) Frances Collins és Craig Venter 2001/2003

3. Embrionális szárak izolálása

emberi sejtek (1998)

! Az összes DNS-molekula hossza egy sejtben kb 2 méter

Összesen az emberi szervezetben 5X10 13 sejteket

Az összes DNS-molekula hossza az összes sejtben 10 11 km, ami több ezerszer nagyobb, mint a Föld és a Nap távolsága

Egy DNS-molekula tartalmaz 3,0 milliárd bázispár !

N.Novgorod nyilvános előadás , 4 2004. dec

Szekvenálás - gyári folyamat at ABI Prizm 3700 Folyamatos ciklus: at Napi 15 perc kezelői munka Celera - 1,5 milliárd bp-nál nagyobb szekvenciák. havonta

Az emberi genom szekvenálása 9 hónap 10 nap és 200 millió dollárba telt...10 év után módszerek és eszközök fejlesztése

Lander e.a., Nature (2001), v.409, p.860

eredmények fluoreszcensen jelölt DNS szekvenálás

N.Novgorod nyilvános előadás

N.Novgorod nyilvános előadás , 4 2004. dec

PROJEKT

EMBERI GENÓM

HIVATALOSAN

ELKÉSZÜLT

AZ EMBERI GENOM KUTATÁSA AKTÍVAN FOLYTATIK

Az emberben lévő gének számát a becslések szerint 20 - 25 ezer, (2001-es becslés - 35 – 40 ezer) Természet 2004. okt. 21. vagy 2004. okt. 15. 19 600 exp érvényesítve

Az emberi genom nagy részét nem gének (63-74%) foglalják el. Maga a gén belül „üres”: 95%-a a nem kódoló rész). A kódoló régiók teljes hossza - 1%

Genom mérete (beleértve a hézagokat)

2,91 milliárd bp

A genom ismétlődésekből álló része

Az annotált gének (és a feltételezett gének) száma

Exonok száma

2 5 000

A genom intergénikus DNS-nek tulajdonítható része, %

tól től 74.5 63,6-ig

A genom gének által elfoglalt része, %

25,5-től 37,8-ig

A genom exonok által elfoglalt része, %

1,1-től 1,4-ig

A maximális számú intronnal rendelkező gén ( Titin)

234 exon

Átlagos génméret

27 kb

Maximális génméret (myodystrophin).

2400 kb

0,5%) Venter e.a., Science, 16. febr. 200 7, v.291, p. 1304" width="640"

A funkciók elosztása 25 000 humán fehérjét kódoló gének

13% - fehérjék, amelyek kötődnek DNS

12% - jelátvitel

10% - enzimek

17% - különböző (frekvenciákkal 0.5% )

PROJEKT “ SZEKVENCIÁZÁS 1000 EMBERI GENÓM ”

• A projekt költsége – 60 millió dollár

3 szakasz :

• 1. 2 családból 6 ember genomjának nagy felbontású szekvenálása
• 2. 180 ember genomjának kis felbontású szekvenálása
• 3. 1000 gén kódoló régióinak szekvenálása 1000 emberben a világ különböző populációiból

ÖRÖKLETES BETEGSÉGEK

• A genetikai anyag változásai által okozott kóros állapotok.

NC TÍPUSAI :

• Monogén
• Kromoszómális
• Mitokondriális
• Többtényezős

• Az örökletes betegségek genetikai és klinikai osztályozása létezik.

• Genetikai osztályozás tükrözi a betegség etiológiáját - a mutáció típusát és a környezettel való kölcsönhatást.
• Klinikai osztályozás vagy fenotípus szerv, rendszer elve vagy anyagcsere típusa szerint szerveződik.

Osztályozás örökletes betegségek

• Génbetegségek - génmutációk okozta betegségek
• kromoszómális – kromoszómális és genomiális mutációk által okozott betegségek

• A HUMÁN GENOMIKA a genomot vizsgálja

• Az emberi genetika - a genetika egyik ága, amely az emberi tulajdonságok öröklődési mintázatait és változékonyságát vizsgálja
• Az emberi genetika a genetika egy speciális ága, amely az emberi tulajdonságok öröklődésének jellemzőit, az örökletes betegségeket (orvosi genetika) és az emberi populációk genetikai szerkezetét vizsgálja.
• Az emberi genetika van elméleti alapja modern orvosságés a modern egészségügy.

Az orvosi genetika és genomika tárgya és célkitűzései

Az emberi genetika

Orvosi

genetika

Genomika

Klinikai

genetika

Genomikus gyógyászat

Az emberi genetika: öröklődés és változékonyság az emberben szervezettségének és létezésének minden szintjén (molekuláris, sejtes, szervezeti, populáció)

Orvosi genetika: az öröklődés szerepe a humán patológiában, az örökletes betegségek nemzedékről nemzedékre terjedő formái, az örökletes patológia diagnosztizálásának, kezelésének és megelőzésének módszerei, beleértve az örökletes hajlamú betegségeket is

Klinikai genetika: ismeretek alkalmazása és fejlesztések az orvostudomány területén. genetika a klinikai problémákhoz (diagnózis, kezelés, prognózis és megelőzés)

Genomika: a genom szerkezeti és funkcionális szerveződése és változékonysága

(Thomas Roderick, 1989)

Genomikus gyógyászat: a genomika és a molekuláris genetika ismereteinek és fejlesztéseinek alkalmazása betegségek diagnosztizálására, terápiájára és megelőzésére, valamint egészségügyi prognózisra

"genotípus-analízis rutinszerű alkalmazása, általában DNS-vizsgálat formájában, minőségjavítás céljából egészségügyi ellátás"(A. Beaudet, 1998). Egyénre szabott orvoslás („boutique medcine”, B. Bloom, 1999).

Genomika

Genom– a sejt DNS teljes összetétele

Genomika : Általános elvek a genom felépítése és szerkezeti és funkcionális felépítése. Gének és extragén elemek szekvenálása, térképezése, azonosítása

Strukturális genomika– a genom nukleotidsorrendje, a gének és a nem génelemek szerkezete (ismétlődő DNS, promóterek, enhanszerek stb.), fizikai, genetikai, transzkripciós térképek

Funkcionális genomika: gének/genomrégiók funkcióinak azonosítása, funkcionális kölcsönhatásaik a sejtrendszerben

Proteomika: fehérje-összeállítások tanulmányozása sejtben

Összehasonlító genomika: különböző fajok genomjainak szerveződése, a genomok általános szerkezeti és működési mintái

Evolúciós genomika: genomok evolúciója, az örökletes diverzitás eredete

Etnogenomika: az emberi populációk genetikai sokfélesége, az ember, mint faj, fajok, népek eredetének genetikája

Orvosi genomika (genomikus medicina): genomikai ismeretek és technológiák alkalmazása a klinikai és megelőző gyógyászat kérdéseiben (DNS-diagnosztika, génterápia)

A genetika története: főbb események és felfedezések (2)

1977 Klónozták az első emberi gént, a humán chorion szomatomammmotropint

1977 DNS-szekvenálási módszerek kifejlesztése (Sanger; Maxam, Gilbert)

1980 Leírják a DNS restrikciós fragmensek hosszpolimorfizmusát, felvetik a „fordított genetika” fogalmát (Botstein)

1986-ban feltalálták a PCR-t (Mullis)

1990 A Human Genome Project elindítása

1995 Az első teljes genomot szekvenálták. H . Influenza

1996 Az első eukarióta genom szekvenálása – élesztő

1997 Az első sikeres kísérlet egy szervezet klónozására „felnőtt” sejtből – Dolly

2001 Megkaptuk az emberi genom durva szekvenciáját

2003 Az emberi genom teljesen szekvenálva van

EMBERI GENETIKA

AZ EMBER MINT A GENETIKAI KUTATÁS TÁRGYA Az emberi öröklődés és változékonyság vizsgálatának nehézségei. Irányított keresztek lehetetlensége. Késő pubertás. Kevés utód. Lehetetlen azonos és szigorúan ellenőrzött feltételeket biztosítani a különböző házasságokból származó utódok fejlődéséhez. Viszonylag nagy számú kromoszóma. A közvetlen kísérletek elvégzésének lehetetlensége. Következtetés: az emberi öröklődés vizsgálata speciális kutatási módszerek alkalmazását igényli.

A HUMÁNGENETIKA VIZSGÁLATÁNAK MÓDSZEREI Genealógiai (törzskönyvek tanulmányozása és az öröklődés típusának meghatározása). Citogenetikai (a kariotípus elemzése normál és patológiás körülmények között). Biokémiai módszer (génszerkezetek vizsgálata). Iker módszer (az egypetéjű ikrek vizsgálata és a tényezők genotípusra gyakorolt ​​hatásának vizsgálata külső környezet). Immunogenetikai módszer (vércsoportok genetikája).

GYAKORLATI GENETIKA Genealógiai. Citogenetikai. Biokémiai. Iker. Immunogenetikus. Down-szindróma. Az Rh faktor hiánya a vérben. Vérzékenység. Fenilketonúria. Albinizmus. Turner szindróma. Cukorbetegség. Ajkahasadék. Polydactyly. Hasonlítsa össze a kutatási módszert és a humán genetikai betegséget!

A BETEGSÉG KIFEJEZÉSÉNEK MÓDSZEREI Genealógiai módszer - polydactyly, hemophilia, albinizmus. Biokémiai módszer – diabetes mellitus, fenilketonuria, sarlósejtes vérszegénység. Citogenetikai módszer – Down-szindróma, Turner-szindróma, ajakhasadék. Immunogenetikai módszer - a vércsoportok azonosítása, az Rh-faktor jelenléte. Az iker módszer a tulajdonságok megnyilvánulását vizsgálja, például a vércsoport, a szem és a haj színe teljesen genetikailag meghatározott.

EREDMÉNY ÖRÖKLETES ANOMÁLIÁVAL Raphael „A Sixtusi Madonna” című festményén Máriától balra Sic c t pápa II. Keresse meg a genetikai rendellenességet. Határozza meg az öröklés típusát. * Sok egyházi lelkész a vásznat látva azt állította, hogy az ördög teremtette, hiszen látták a fenevad számát... A pápának 6 ujja van a jobb kezén. Innen a név - Sixtus. 6 karakter van a képen.

TÖRTÉNETI KRÓNIKÁK Oroszország utolsó császárának, Alekszej cárevicsnek a fia örökletes betegségben – hemofíliában – szenvedett. Bizonyítsuk be, hogy Viktória angol királynőnek közvetlen kapcsolata van ezzel.

GENETIKAI VIZSGÁLAT ÉS KÖVETKEZTETÉS A kromoszómakészlet grafikus ábrázolását idiogramnak nevezzük. Fejtse meg az idiogram adatait, indokolja az előrejelzéseket, ha: Triszómia a 21. kromoszómapárban. Triszómia a 17. kromoszómapárban. Triszómia a nemi kromoszómákban.

CIKK EGY GLAMOUR MAGAZINBAN A „…” magazin „A gyermek nemének megtervezése” című cikket közölt értékes ajánlásokkal: Ha lányról álmodozik, tervezze meg a fogantatást az öregedő holdon. Gyakrabban születnek fiúk azoknak a nőknek, akik sok húst és hagymát esznek. Ha a házastársa nem dohányzik, akkor nagyobb a valószínűsége annak, hogy fiút szül. stb. Írjon cáfolatot ehhez a cikkhez.

KERESÉSI NYILATKOZAT Egy nő tartásdíj beszedése miatt indított eljárást egy I-es vércsoportú férfitól, a gyermek pedig I-es vércsoportú. A nő vércsoportja III. Azt állítja, hogy a férfi a gyerek apja. Milyen döntést kell hoznia a bíróságnak? A bíróság döntése. Egy férfi lehet egy gyerek apja, mint bármely más azonos vércsoportú ember.

AZ EMBER GENOTÍPUSÁT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK A külső környezet hatása. Átöröklés

ALKALMAZÁSI TESZT Fejezd be a mondatot! A DNS-molekula egy szakasza, amely információkat tartalmaz egy fehérje elsődleges szerkezetéről... Átmenetileg eltűnő tulajdonság (elnyomott)... Az egyedfejlődés folyamatában új jellemzők elsajátításának képessége... A kromoszómákban bekövetkező változások külső és belső környezeti tényezők hatása... Az a gének halmaza, amit a szervezet a szüleitől kap...

A GENETIKA A JÖVŐ...

Genetika A genetika a minták tudománya
az élőlények öröklődése és változékonysága.
A vizsgálat tárgyától függően
osztályozzák a növények, állatok genetikáját,
mikroorganizmusok, emberek és mások; attól függően, hogy
alkalmazott módszerek - molekuláris genetika,
környezetgenetika és mások. Ötletek és módszerek
a genetikusok fontos szerepet játszanak az orvostudományban, a mezőgazdaságban
mezőgazdaság, mikrobiológiai ipar, ill
a géntechnológiában is

Átöröklés

Az öröklődés egy képesség
az élő szervezetek továbbadják
jelek, tulajdonságok és jellemzők
fejlődés generációról generációra.
Ennek köszönhetően minden állatfaj ill
növények, gombák vagy mikroorganizmusok
sokak számára megőrzi
generációi a rá jellemző tulajdonságok.

Változékonyság

A változékonyság az élőlények képessége
a folyamat során megszerzett organizmusok
egyéni fejlődés új jelei
és tulajdonságait másokhoz képest
azonos faj egyedei.
A változatosság minden organizmusban benne van
és még genetikailag is megfigyelhető
közeli rokonsággal rendelkező személyek
hasonló ill Általános feltételekélet és
fejlődés, például ikreknél, tagoknál
ugyanaz a család, mikroorganizmusok törzsei
és vegetatívan szaporítják
szervezetek.

Gregor Mendel

Gregor Johann Mendel - osztrák biológus
és botanikus, a genetika megalapítója, aki
kifejlesztett genetikai módszereket
kutatások, megállapított alaptörvények
a tulajdonságok öröklődését, és közzétette azokat
1865 Ezeket a törvényeket megerősítették
különböző tudósok 1900-ban, akik
a genetika születési évének számít.

Gének

A gének a DNS-molekula szakaszai, amelyeken keresztül
nemzedékek folytonosságát végzik, viszik be
nem maguknak a jövőbeli élőlényeknek a jelei és tulajdonságai, hanem
csak a hajlamaikat
Gén - egy DNS-molekula (vagy kromoszóma) szakasza,
az egyén fejlődési lehetőségének meghatározása
elemi tulajdonság, vagy egy fehérje szintézise
molekulák.
A gének a következőktől függően jelennek meg:
más gének jelenléte
DNS fragmentum
környezeti feltételek

Gének

Ugyanazon faj génjei ugyanabban találhatók
egy hely vagy lókusz egy adott kromoszómán.
Az allél gének olyan gének, amelyek ugyanabban a helyen találhatók
és a homológ kromoszómák ugyanazon lokuszai és
felelős egy tulajdonság kialakulásáért. Ha kettő
az allél gének azonos szekvenciájúak
A nukleotidokat általában a következő betűkkel jelöljük: AA.

Mutáció

A mutáció az átalakulás
alatt előforduló genotípus
külső vagy belső hatása
környezet. A kifejezést Hugo de javasolta
Fagy. Kitörési folyamat
mutációkat nevezzük
Fő mutagén
dohányfüst -
benzopirén -
az egyikhez kapcsolódik
nukleotid molekula
DNS.
mutagenezis.

Genotípus

A genotípus az összes gén összessége
egy organizmus, de a genotípus nem
csak a gének összessége. Lehetőség
A génexpresszió a körülményektől függ
környezet (létfeltételek és
más gének jelenléte). Term
"genotípus" a "gén" és a kifejezésekkel együtt
A „fenotípust” V. L. Johansen genetikus vezette be ben
1909-ben az „Elements of Precise
az öröklődés tanítása."

Fenotípus

A fenotípus a szervezet összes jellemzőjének összessége
(az egyed genotípusa és a környezet közötti kölcsönhatás eredménye
környezet)
JELEK
Külső:
a bőr színe,
haj, forma
fül vagy orr,
színezés
virágok
Biokémiai:
szerkezet
mókus,
tevékenység
enzimek,
koncentráció
hormonok benne
vér stb.
Szövettanilag
e: és
forma
sejtméretek,
szerkezet
szövetek
és szervek
Anatómiai:
test felépítése
és kölcsönös
elhelyezkedés
szervek