Введение в медицинскую генетику. Кариотип человека. Методы молекулярной диагностики

Генетика. Медицинская генетика

ЛЕКЦИЯ 1 Введение в медицинскую генетику. Кариотип человека. Методы молекулярной диагностики

Цель изучения дисциплины

• Предметом изучения дисциплины являются основы медицинской генетики и наследственных заболеваний.
• Цель преподавания дисциплины – освещение основ фундаментальной и медицинской генетики, принципов и методов лабораторной диагностики генетических заболеваний, лечения и профилактики редких и широко распространенных наследственных болезней.

Информация о курсе:

• Лекции (часы): 6
• Практические (семинарские) занятия (часы): -
• Лабораторные занятия (часы): 4
• Зачет (семестр): 1 семестр
• Контрольная работа (месяц): Ноябрь

Предмет и задачи медицинской генетики

Генетика человека: наследственность и изменчивость у человека на всех уровнях его организации и существования (молекулярный, клеточный, организменный, популяционный) Медицинская генетика: роль наследственности в патологии человека, закономерности передачи из поколения в поколение наследственных болезней, методы диагностики, лечения и профилактики наследственной патологии, включая болезни с наследственной предрасположенностью Клиническая генетика: применение знаний и разработок в области мед. генетики к клиническим проблемам (диагностика, лечение, прогноз и профилактика) Геномика: структурная и функциональная организация и изменчивость генома (Томас Родерик, 1989) Геномная медицина: применение знаний и разработок геномики и молекулярной генетики для диагностики, терапии и профилактики болезней и прогноза состояния здоровья «рутинное использование генотипического анализа, обычно в форме ДНК-тестирования, с целью улучшения качества медицинской помощи» (A.Beaudet, 1998). Индивидуализированная медицина («boutique medcine», B.Bloom, 1999).

Предмет, задачи медицинской генетики

• Медицинская генетика — область медицины, наука, которая изучает явления наследственности и изменчивости в различных популяциях людей, особенности проявления и развития нормальных и патологических признаков, зависимость заболеваний от генетической предрасположенности и условий окружающей среды.
• Задачей медицинской генетики является выявление, изучение, профилактика и лечение наследственных болезней, разработка путей предотвращения воздействия негативных факторов среды на наследственность человека.

Методы медицинской генетики

• При изучении наследственных болезней в медицинской генетике пользуются всеми методами генетики человека:
• цитогенетический (цитологический);
• биохимический;
• клинико-генеалогический;
• близнецовый;
• пренатальной диагностики;
• популяционно-статистический;
• иммунологический.

Значение генетики для медицины ~30000 нозологических форм > 11000 наследственных болезней, поражающих все органы, системы и функции организма Распространенность НП у детей: 5-5,5% новорожденных Генные болезни - 1% Хромосомные болезни - 0,5% Болезни с наследственной предрасположенностью - 3-3,5% Несовместимость матери и плода - 0,4% Генетические соматические нарушения - ? Причины детской смертности: до 50% в пери- и неонатальной смертности - ВПР, НБ и другие «генетические» причины Генные болезни - 8-10% Хромосомные - 2-3% Мультифакториальные (генетич. предрасположенность) - 35-40%) Негенетические причины - 50% Смена «профиля» НП с возрастом при постоянстве «груза»

Вехи генетики

Фрэнсис Крик и Джеймс Дью Уотсон 1953

Фрэнсис Коллинз и Крейг Вентер 2001/2003

Грегор Мендель 1865

История генетики: доменделевский период

Гиппократ: «…эпилепсия, как и другие болезни, развиваются на почве наследственности, и действительно, если от флегматика происходит флегматик, от желчного – желчный, от чахоточного – чахоточный, от страдающего болезнью селезенки – страдающий болезнью селезенки, то что может помешать, чтобы болезнь, которою страдают отец и мать, поразила бы также одного из детей»

Патологическая наследственность у человека: 2-я половина XIX в

Фрэнсис Гальтон «Наследственный талант и характер» (1865) «Наследственный гений: исследование его законов и следствий» (1869) «Очерки по евгенике» (1909)

В.М.Флоринский «Усовершенствование и вырождение человеческого рода» (1865) Физиологические законы наследственности: 1. Как яичко,так и семенной живчик носят в себе… скрытые задатки всех индивидуальных особенностей того лица, которому они принадлежат» 2. «Сходство детей с родителями может приближаться или отдаляться … вследствие влияния среды, условий питания и развития, упражнения» 3. Влияние матери на форму и признаки плода совершенно равносильно влиянию отца» … 6. «Потомству передаются не только природные , но и искусственно развитые свойства»

История генетики: основные события и открытия 1865 Опубликована работа о природе наследственности (Мендель) 1867 Открыта ДНК, назвнная «нуклеином» (Мишер) 1900 Переоткрыты законы Менделя (де Фриз, Корренс, Чермак) 1908 Описаны закономерности изменения частот генов и генотипов в популяциях -закон Харди-Вайнберга (Харди, Вайнберг, Кэстл) 1908-9 Выдвинута концепция «врожденных ошибок метаболизма» (Гэррод) 1918 Описаны генетические основы вариабельности количественных признаков, выдвинута концепция дисперсии (Фишер) 1926 Введены представления о пенетрантности и экспрессивности (Фогт) 1927 Первые экспериментально полученные мутации с помощью рентг. излучения 1937 Впервые выявлено генетическое сцепление между двумя признаками у человека - цветовой слепотой и гемофилией (Холдейн, Белл) 1944 Доказано, что ДНК является носителем генетической информации (Эйвери, Маклеод, Маккарти) 1952 Определена природа первой «врожденной ошибки метаболизма» - недостаточность глюкоза-6-фосфата при болезни накопления гликогена типа 1 1953 Определена структура ДНК (Уотсон, Крик), кристаллография ДНК (Франклин) 1961 Определен генетический код (Маттеи, Ниренберг) 1970 Открыти ферменты рестрикции, специфически расщепляющие ДНК (Арбер