История развития цитогенетики человека - раздел Медицина, ГЕНЕТИКА ЧЕЛОВЕКА Первые Наблюдения Митотических Хромосом Человека [522]. Можно Сказать,...
Первые наблюдения митотических хромосом человека [522]. Можно сказать, что исследования по цитогенетике человека начались с работ Арнольда (1879) [297] и Флемминга (1882) [348], которые впервые наблюдали митотические хромосомы человека. В последующие годы появилось много сообщений, в которых приводились различные оценки числа хромосом у человека. Среди этих ранних исследований выделяется работа Винивортера (1912) [543]. Он исследовал гистологические срезы тестикул от четырех человек разного возраста – 21, 23, 25 и 41 год. Из фиксированного материала были приготовлены срезы только одной толщины – 7,5 мк, что недостаточно для корректного подсчета хромосом. В этих препаратах исследовали 32 сперматогониальных митоза. В 29 из них Винивортер насчитал 47 элементов, в двух других-46 и в одном-49 (рис. 2.1). Кроме этого было обнаружено 60 клеток на стадии диплотены, в 57 из них выявлено 24 элемента, в двух - 25 и в одной - 23. Он
Рис. 2.1. Одно из первых изображений митоза в сперматогониях [543].
наблюдал в диплотене даже половой бивалент, но расценил его как одну хромосому, сместившуюся к полюсу. Винивортер пришел к выводу, что у мужчины должно быть 47 хромосом, а у женщины - 48. Данных относительно оогенеза было еще меньше, поскольку ему удалось обнаружить только три четких оогониальных митоза в материале от четырехмесячного плода. Результаты анализа подтвердили предположение о наличии в клетках женщин 48 хромосом.
Существенным импульсом для развития цитогенетики человека явились данные Пэйнтера (1921, 1923) [467]. Он исследовал тестикулы трех душевнобольных (причиной удаления тестикул во всех случаях было «выраженное отсутствие самоконтроля в сочетании с определенной степенью помешательства»). Основные результаты были получены при исследовании препаратов от двух больных. В предварительном сообщении (1921) Пэйнтер определил число хромосом как 46 или 48, но в заключительной статье (1923) он пришел к выводу о наличии в клетках человека 48 хромосом. В первом мейотическом делении Пэйнтер обнаружил половой бивалент, состоящий из X и Y хромосом, которые в анафазе перемещались к противоположным полюсам (рис. 2.2). В последующие годы цифра 48 подтверждалась многими авторами [379]. Дальнейшему прогрессу препятствовали две технические трудности.
1. Техника получения срезов была такова, что готовые препараты, как правило, содержали разрушенные митозы.
2. Хромосомы накладывались одна на другую, образуя клубки, плохо поддающиеся анализу.
Эти трудности в конце концов были преодолены благодаря: а) использованию суспензий интактных клеток, из которых можно было получать давленые препараты (или просто высушивать на воздухе) без приготовления гистологических срезов; б) кратковременной обработке клеток гипотоническим раствором, в результате чего клетки набухают и лопаются, а хромосомы свободно распределяются в препарате.
Метод гипотонического шока существенно облегчил подсчет хромосом [384,
2. Хромосомы человека 37
Рис. 2.2 Половой бивалент в первой анафазе мейоза [467].
Рис. 2.3. Метафазная пластинка культивируемых in vitro фибробластов легкого эмбриона человека. Фотография из первого сообщения, в котором констатировалось наличие в клетках человека 46 хромосом [532].
386]. (Интересно заметить, что данные Пэйнтера о наличии у человека 48 хромосом настолько запечатлелись в умах исследователей, что даже спустя 30 лет в первых публикациях по цитогенетике человека с использованием новой техники фигурировала цифра 48 [384].)
Старая ошибка исправлена, началась новая эра [352]. Летом 1955 г. Леван (шведский цитогенетик) во время своего визита в лабораторию Хсю в Нью-Йорке обучился методике получения давленых препаратов с использованием гипотонического шока. Он и Тио усовершенствовали затем этот метод, сократив время гипотонической обработки и добавив обработку колхицином - химическим веществом, которое, разрушая нити веретена деления, останавливает митоз на стадии метафазы и увеличивает, таким образом, количество клеток, пригодных для подсчета хромосом. Эти авторы исследовали фибробласты легкого, полученные от четырех эмбрионов человека. Изучив 261 метафазную пластинку, к своему удивлению, они обнаружили, что в большей части клеток присутствует 46 хромосом. На рис. 2.3 в качестве примера показана одна метафаза из их работы. Обсуждая эти данные, Тио и Леван упомянули о работе трех шведских цитогенетиков, которые за год до них изучали митоз в клетках печени абортированных эмбрионов человека и прекратили свои исследования, поскольку не могли обнаружить 48 хромосом: во всех клетках они находили только 46 хромосом. Тио и Леван были весьма осторожны в своих выводах:
«Мы не хотим утверждать, что число хромосом у человека составляет 2n = 46, пока не будет проведен тщательный анализ числа хромосом в митозе сперматогониев, однако именно такой вывод следует сделать из наших наблюдений».
Необходимое доказательство вскоре было получено Фордом и Хамертоном (1956) [351]. Они исследовали препараты из тестикул трех мужчин пожилого возраста. В подавляющем большинстве клеток, находящихся на стадии метафазы I мейоза, было найдено 23 бивалента, что соответствовало результатам Тио и Левана. Хотя сперматогониев, делящихся митотически, было обнаружено очень мало, анализ четких препаратов подтвердил, что число хромосом равно 46. По существу эти результаты ознаменовали начало развития кли-
38 2. Хромосомы человека
нической цитогенетики, хотя до описания первого аномального кариотипа у человека оставалось еще почти три года.
Решение старой загадки: синдром Дауна обусловлен трисомией по 21 хромосоме. Предположение Ваарденбурга было окончательно подтверждено весной 1959 г., когда Лежен с соавт. [417] опубликовали результаты изучения хромосом в культивируемых фибробластах кожи от девяти детей с болезнью Дауна. Было исследовано 57 диплоидных клеток. Во всех клетках оказалось 47 хромосом. Авторы описали лишнюю хромосому как маленькую и «телоцентрическую». В качестве наиболее подходящего объяснения наличия дополнительной хромосомы было выдвинуто предположение о нерасхождении гомологов в мейозе.
Первые сообщения о трисомии и моносомии по половым хромосомам. Еще в 1949 г. Барр и Бертрам [298] открыли «Х-хроматин» - плотное овальное образование размером 0,8-1,1 мкм, которое обычно локализуется на периферии интерфазного ядра у самок млекопитающих и отсутствует у самцов. Это открытие было сделано случайно. Авторов вовсе не интересовали половые различия, они изучали действие утомления на центральную нервную систему кошек. Однако то, что сначала представлялось характерным только для нейронов кошек, оказалось нормальным признаком, присущим клеточным ядрам самок всех млекопитающих, в том числе и женщин. Гомологичные структуры, «барабанные палочки» (drumsticks), были обнаружены Дэвидсоном и Смитом (1954) [331] в ядрах полиморфноядерных лейкоцитов. Естественно, что вслед за этим необходимо было ответить на вопрос, присутствует ли Xхроматин в клетках больных с нарушениями полового развития. Оказалось, что большинство больных с синдромом Клайнфельтера (разд. 2.2.3.2), несмотря на преобладание в фенотипе мужских черт, являются хроматин-положительными, в то же время большинство больных с синдромом Тернера (разд. 2.2.3.3) являются хроматин-отрицательными, что не согласуется с их женским фенотипом. Следовательно, если Х-хроматин имеет прямое отношение к Х-хромосоме, то эти данные указывают на аномалию по Х-хромосоме при указанных синдромах.
Еще в 1931 г. Гольдшмидт предложил метод определения генотипического пола у интерсексов. Поскольку прямых методов изучения половых хромосом не существовало, перспективным казалось исследование дальтонизма, обычно наследуемого как Х-сцепленный признак. В двух выборках, охватывающих 89 случаев синдрома Клайнфельтера, у трех больных были обнаружены соответствующие аномалии цветового зрения (разд. 3.5.3) [462; 478]. Такая частота (3,4%) не вполне соответствовала ожидаемой для мужчин (7-9%), но, с другой стороны, она была намного выше, чем ожидалось для женщин (менее 1%). Если бы эти три пациента имели нормальный женский кариотип 46, XX, они должны были бы получить по одной из Х-хромосом от каждого из родителей. Поскольку дальтонизм проявляется только у гомозиготных женщин, ожидалось, что отцы этих больных также имеют аномалию цветового зрения. В действительности же двое обследованных отцов дальтонизмом не страдали. Эти факты прояснились, когда Джекобс и Стронг (1959) [395], исследуя хромосомы в клетках костного мозга больных с синдромом Клайнфельтера, обнаружили 47 хромосом, причем родители больных имели нормальный кариотип. Дополнительная хромосома принадлежала к группе, включающей Х-хромосому. Кариотип был идентифицирован предположительно как XXY. У двух больных с синдромом Клайнфельтера и аномалией цветового зрения (отцы которых нормально различали цвета) обе Х-хромосомы были явно материнского происхождения, попавшими в одну половую клетку вследствие мейотического нерасхождения (разд. 5.1.2.3).
Вскоре после этого первого сообщения наличие XXY-кариотипа при синдроме Клайнфельтера было подтверждено многими авторами. В настоящее время общеизвестно, что именно этот кариотип является стандартным при данном заболевании. Изучение хромосомного набора больных с
2. Хромосомы человека 39
синдромом Тернера (при котором также существует расхождение между ядерным и фенотипическим полом) продемонстрировало наличие в их кариотипе 45 хромосом, причем половые хромосомы были представлены единственной хромосомой X. Третья аномалия – трисомия по Х-хромосоме была обнаружена у женщины с умеренной умственной отсталостью и дисфункцией половых желез [393].
Возможности для изучения генетической детерминации пола у человека, которые открываются благодаря существованию аномалий половых хромосом, будут обсуждаться в разд. 2.2.3.
Рождение цитогенетики человека 19561959 гг.: научная революция. Мы уже писали о том, что существует различие между «нормальным развитием» науки и периодически возникающими «научными революциями» [257]. Научная революция характеризуется появлением новой теории, которая первоначально находит поддержку лишь у небольшой группы ученых. Если эта новая теория обнаруживает свое преимущество, предлагая решение ранее неразрешимых проблем и ставя новые, более сложные задачи, она признается научным сообществом и каждый исследователь в данной области включается в разработку различных ее аспектов.
Развитие цитогенетики в 1956-1960 гг. явилось именно такой «революцией»: возникла новая область исследований. Теперь любые рассуждения о регуляции активности генов, их сцеплении, структуре генетического материала, спонтанных и индуцированных мутациях, популяционной генетике, эволюции человека, а также о практическом использовании генетических знаний в профилактике наследственных болезней могли оказаться устаревшими без учета данных и новых представлений цитогенетики человека. Правда, с точки зрения экспериментальной генетики цитогенетика человека выглядела скромно: многие её достижения можно было рассматривать как запоздалое приложение к человеку тех идей, которые были известны давно, иногда более полувека тому назад. Однако в настоящее время цитогенетика человека достигла высокого уровня и находится на переднем крае фундаментальной цитогенетики.
Чем же можно объяснить революцию в этой области биологии? Как это часто бывает, причиной ее были методические усовершенствования: гипотоническая обработка улучшила распределение хромосом в препарате, а вместо тканевых срезов стали анализировать отдельные клетки. Важно также, что «нашлись» ученые, которые сумели реализовать возможности, предоставленные новыми методами.
Группа исследователей, совершивших революцию в цитогенетике человека. Возможности новых методов были реализованы в два этапа. Тио и Леван [532] открыли точное число хромосом, но, будучи слишком далекими от медицины, они не связали свое открытие с патологией человека. На этом первом этапе наиболее удачное взаимодействие концепций общей цитогенетики и медицины было достигнуто группой британских ученых. Больших успехов в этот период достиг и французский исследователь Лежен [417]. Как правило, в ходе научной революции группа ученых, работающих на основе новой концепции, создает свою собственную сеть научного взаимодействия. С этой точки зрения ранний период развития цитогенетики человека представляет особый интерес для историков науки. Важно провести такое исследование как можно скорее, пока многие из первооткрывателей еще активно работают. Один из них, Харнден, предоставил нам следующую интересную информацию.
Ведущими фигурами в британской группе были Форд в Харуэлле и Браун в Эдинбурге. Оба работали в подразделениях, финансировавшихся Медицинским исследовательским советом (MRC). Интерес Форда к хромосомам человека возник в связи с его исследованиями опухолей у мышей и мейотических клеток. Браун стал изучать хромосомы человека, поскольку он как эпидемиолог ощущал необходимость сочетания эпидемиологических и фундаментальных биологических исследований. Вскоре эти группы установили контакт.
40 2. Хромосомы человека
Патриция Джекобс, цитогенетик (немедик), была направлена Брауном к Форду. Работая в его лаборатории, она сумела приспособить метод кратковременной культуры клеток костного мозга для исследований хромосом человека. Харнден в это же время разработал методику культивирования фибробластов кожи. Он считал ее более удачной, чем культивирование клеток костного мозга. Эдинбургская группа работала при больнице, и ей был доступен клинический материал. По-видимому, именно здесь врач Стронг, в настоящее время профессор медицины, высказал идею исследовать хромосомы при синдроме Клайнфельтера. В Харуэлле, где работал Форд, не было прямой связи с больницей. Однако вскоре такой контакт был установлен (Guy's hospital), и Полани предложил исследовать синдром Тернера. Сотрудничество между этими двумя группами было очень интенсивным. Взаимодействие осуществлялось с помощью писем, телефонных переговоров. Каких-либо особых совещаний не проводилось. Специалисты по генетике человека Полани, Пенроуз и Эдвардс посылали материал в Харуэлл и консультировали по медицинским вопросам лабораторных работников. Идея исследовать хромосомный набор больных с синдромом Дауна пришла к английским ученым как следующий естественный шаг после выявления хромосомных аномалий при синдромах Клайнфельтера и Тернера. По-видимому, эта идея возникла независимо в Харуэлле и в Эдинбурге, и обе группы успели значительно продвинуться в этом направлении до того, как узнали о работе Лежена.
Успех двух британских групп стал возможным благодаря сотрудничеству ученых различных специальностей. Тесный контакт поддерживался в течение нескольких лет, пока объединявшая эти группы концепция набирала силу. Затем контакт стал медленно ослабевать. Однако в то же самое время две другие группы цитогенетиков независимо осознали преимущество новых методов: их возглавляли Лежен во Франции и Фраккаро и Линдстен в Швеции. Последние приступили к изучению синдрома Тернера, не зная об исследованиях в Харуэлле.
Наиболее важные этапы развития цитогенетики человека.
1956 г. Тио и Леван, Форд и Хамертон установили, что диплоидные клетки человека содержат 46 хромосом.
1959 г. Лежен открыл трисомию 21 при синдроме Дауна; Форд с сотр., а также Джекобс и Стронг обнаружили кариотип XXY при синдроме Клайнфельтера и кариотип ХО при синдроме Тернера.
1960 г. Мурхед с сотр. [447] разработали метод приготовления препаратов хромосом из кратковременной культуры лимфоцитов; Патау с сотр. [472] и Эдвардс с сотр. [343] описали две аутосомные трисомии, позднее идентифицированные как трисомии 13 и 18; Ноуэлл и Хангерфорд описали «филадельфийскую» хромосому при хроническом миелолейкозе [1584].
1963 г. Лежен с сотр. [418] описали первый синдром, связанный с хромосомной делецией,- синдром «кошачьего крика» («cri du chat»).
1964/65 гг. Шрёдер с сотр. (1964) [515] и Джерман с сотр. (1965) [359] описали генетически детерминированную хромосомную нестабильность при анемии Фанкони и синдроме Блума; Джекобс с сотр. [394] предположили связь между кариотипом XYY и криминальной психопатией.
1968/70 гг. Разработаны методы дифференциального окрашивания хромосом. Это позволило однозначно идентифицировать все хромосомы человека [320].
Клиническая цитогенетика - наиболее популярная специальность в генетике человека. Начиная с 1960 г. цитогенетика человека, и в особенности клиническая цитогенетика, стали наиболее популярными разделами генетики человека. Конечно, это можно
2. Хромосомы человека 41
объяснить тем, что была вскрыта причина многих прежде необъяснимых пороков развития. Другое объяснение заключается в том, что врачи предпочитают увидеть причину болезни своими глазами, и поэтому понятия формальной и популяционной генетики по большей части их не привлекают. Понятно также, что постепенное уменьшение популярности клинической цитогенетики в последующие годы объяснялось отсутствием какого-либо практического значения ее результатов для лечения или профилактики, не считая диагностику и генетическое консультирование. Однако ситуация резко изменилась, когда появилась возможность дородовой диагностики.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
История развития цитогенетики человека
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Фогель Ф., Мотульски А.
Ф74 Генетика человека: В 3-х т. Т. 1: Пер. с англ.-М.: Мир, 1989.-312 с, ил.
ISBN 5-03-000287-1
Книга двух известных генетиков из ФРГ и США является фундаментальным учебником по г
История генетики человека
История генетики человека представляет особый интерес, поскольку концепции этой науки часто оказывали влияние на социальные и политические события. В то же время развитие генетики ч
Ученые до Менделя и Гальтона
Литература средневековья содержит не много упоминаний о наследственности.
Анализ природных явлений привел к созданию современной науки и возникновению нового взгляда на человека. Эмпиричес
Группы крови АВО
АВО-система групп крови была открыта Ландштейнером в 1900 г. [259]. В 1911 г. ван Дунгерн и Гиршфельд [245] подтвердили, что группы крови наследуются. Эти факты доказали применимость законов Мендел
Закон Харди-Вайнберга
Английский математик Харди [252] и немецкий врач Вайнберг [289] примерно одновременно в (1908 г.) доказали основополагающую теорему популяционной генетики, которая объясняет, почему от поколения к
Достижения генетики человека в период 1910-1930 гг.
В период 1910-1930 гг. в генетике человека не было сделано новых фундаментальных открытий. Основная часть представлений классической генетики (таких, как сцепление, нерасхождение, скорость мутацион
Генетика человека, евгеника и политика
1.8.1. Великобритания и США [236; 246; 256; 263; 283]
Первое десятилетие нашего века ознаменовалось развитием евгеники в Европе и Соединенных Штатах Америки. На многих уче
Генетика поведения человека
Как на Востоке, так и на Западе продолжаются ожесточенные дискуссии о роли генетических факторов в детерминации поведения человека, его интеллекта и личностных особенностей. Некоторые ученые отрица
Генетическая эпидемиология
В 40-50-е гг. существовало несколько институтов, занимавшихся пионерскими исследованиями в области эпидемиологии генетических заболеваний. Институт Кемпа в Копенгагене, отделы Нила в Энн Арборе, шт
Биохимические методы
После второй мировой войны благодаря появлению биохимических и цитологических методов произошло быстрое возрождение генетики человека. Генетика человека, которой в основном занимались ученые, испол
Индивидуальные биохимические различия
Изучение вариантов фермента глюкозо-6фосфат-дегидрогеназы (G6PD) помогло развить представления о значительной мутационной изменчивости. Наличие индивидуальных биохимических особенностей объясняет р
Методы исследования ДНК в медицинской генетике
Достижения молекулярной генетики и развитие методов исследования ДНК быстро нашли применение для решения практических задач медицинской генетики. Поскольку наиболее существенные успехи в изучении г
Нерешенные проблемы
Генетика человека большинством своих достижений обязана тому, что она опиралась на законы Менделя и использовала методы, разработанные в различных областях биологии. Такие важные проблемы, как регу
Цитогенетика человека – запоздалое, но счастливое рождение
Хромосомная теория менделевского наследования была сформулирована в 1902 г. Саттоном и Бовери. В том же году Гэррод, установив аутосомно-рецессивный тип наследования алкаптонурии и обсуждая в связи
Нормальный кариотип человека в метафазе митоза
Стандартное окрашивание. Хромосомы располагаются и нумеруются в зависимости от их длины. Согласно Денверской классификации, предложено нумеровать пары хромосом от 1 до 23 (1960). Патау (1960
Синдромы, связанные с аномалиями числа хромосом
Механизмы, лежащие в основе геномных мутаций (аномалии числа хромосом). Аномалии числа хромосом могут быть вызваны разными причинами: 1. Наиболее важным механизмом является нерасхождение. Хр
Кариотипы u клинические синдромы
Первые наблюдения синдрома Дауна. Как только трисомия 21 была идентифицирована как причина синдрома Дауна, естественно возник вопрос о том, у всех ли больных имеется эта трисомия. Если не у
Первые наблюдения
Нерасхождение половых хромосом и определение пола у дрозофилы. В 1910 г. Морган [448] впервые детально описал Х-сцепленное наследование и X-Y-тип хромосомного определения пола у Drosophil
Организация генетического материала в хромосомах человека
Два первых десятилетия современного этапа в изучении хромосом человека прояснили многие аспекты организации генетического материала. Однако мало было конкретной информации о том, как эти знания мог
Уникальная и повторяющаяся ДНК
Избыточность ДНК в геноме человека. Вскоре после того, как генетический код был расшифрован (в начале 60-х гг.), ученые пришли к выводу об избыточности ДНК в эукариотических клетках. По данн
Гетерохроматин
Определение и свойства. Термин «гетерохроматин» был предложен Хейтцем (Heitz, 1928) [469]. Он писал: «У P. (Pellia)epiphylla (мох) некоторые участки пяти из девяти хромосом ведут себя
Интеграция хроматиновых волокон в хромосомную структуру
Интерфаза. Интерфазная хромосома представляет собой элементарную фибриллу, состоящую из нуклеосом, соединенных линкерами. Эта фибрилла пронизывает не все ядро, а лишь определенные его област
Интегральная модель структуры хромосомы
Эти данные вместе с результатами молекулярно-биологических исследований (см. ниже) позволяют сформулировать интегральную модель хромосомы: она состоит из единственной двойной спирали ДНК, объединен
Генетический код
Одним из важнейших достижений 60-х гг., ознаменовавшим возникновение новой генетики, было открытие генетического кода. Благодаря использованию синтетических тринуклеотидов удалось показать, что каж
Анализ гена человека
β-глобиновый ген. Молекула гемоглобина, а также клинические и биохимические последствия ее изменений будут детально описаны в разделе 4.3. Гемоглобин взрослого человека НbАХ
Рестрикционные эндонуклеазы
Первые наблюдения. Заражая фагом X различные штаммы Е. coli, Арбер [296] обнаружил, что ДНК этого фага при пассаже через бактерию разрезается и теряет свою инфекционность. Оказ
Гибридизация нуклеиновых кислот
Принцип. В разд. 2.3.1.1 мы уже упоминали метод идентификации ДНК-повторов, основанный на разделении двойных цепей при повышении температуры и их реассоциации при быстром снижении температур
Сортировка хромосом при помощи цитофлуорометрии
Зачем нужны сортировка хромосом и препараты отдельных хромосом? Сортировка хромосом методом цитофлуорометрии используется в двух разных целях: 1) для идентификации и количественного анализа
Структура гена фактора VIII (антигемофилический фактор)
Антигемофшшческий фактор (фактор VIII). Гемофилия А — «классическая» наследственная болезнь с Х-сцепленным типом наследования (разд. 3.1.4). Анализ процесса свертывания крови позволил в 50-х
Семейства генов
Примеры семейства генов. Под семейством генов мы понимаем группу функционально родственных генов, имеющих сходную структуру и общее происхождение. Ярким примером генного семейства являются д
Динамичность генома
Методы новой генетики расширили наши знания о структуре генетического материала. Представление о хромосоме как о нитке с бусинами-генами соответствует реальным фактам теперь еще в меньшей степени,
Геном митохондрий
Структура и функция митохондрий. Митохондрии - это цитоплазматические органеллы. Их количество и форма варьируют в зависимости от функции клетки. Например, у млекопитающих в клетках печени и
Новая генетика и концепция гена
Молекулярная цumoгенетика. Методы новой генетики важны не только для изучения структуры генов, они оказывают все возрастающее влияние на эффективность цитогенетической диагностики. Например,
Кодоминантный тип наследования
Первые случаи кодоминирования у человека были обнаружены при изучении наследования групп крови, например, системы MN (табл. 3.1). С развитием методов генетического анализа на уровне белков было отк
Аутосомно-доминантиый тип наследования
Первое описание родословной с аутосомно-доминантным наследованием аномалии у человека дано в 1905 г. Фараби [656]. В учебниках это заболевание обычно называют брахидактилией (короткопалость), но из
Аутосомно-рецессивный тип наследования
Тип наследования называется рецессивным, когда гетерозигота фенотипически не отличается от нормальной гомозиготы. Однако во многих случаях с помощью специальных методов между ними можно обнаружить
Х-сцепленные типы наследования
У человека каждый брак можно рассматривать как менделевский бэккросс (возвратное скрещивание) в отношении Х- и Y-xpoмосомы:
Отцовские гам
Родословные, не соответствующие простым типам наследования
Время от времени публикуются сообщения о родословных, которые трудно согласовать с каким-либо простым типом наследования. Нередко причины этого связаны с ошибками регистрации или документации. Но е
Гены-модификаторы
До сих пор мы рассматривали только моногенно контролируемые признаки. Однако на фенотипическое проявление одного гена обычно влияют другие гены. Эксперименты на животных, особенно на млекопитающих,
Формулировка и вывод закона
До сих пор применение законов Менделя к наследованию признаков у человека мы рассматривали с точки зрения изучения отдельных семей. Каковы, однако, следствия из этих законов для генетической структ
Генные частоты
Одна пара генов — два фенотипа. Редкие аутосомно-рецессивные заболевания контролируются только одной парой генов, и обычно известны только два фенотипа: гетерозиготы либо не идентифицируются
Сегрегационные отношения как вероятности
В ходе мейоза при отсутствии каких-либо нарушений различные гаметы образуются в точно таких относительных пропорциях, какие ожидаются из законов Менделя. Из диплоидного гетерозиготного сперматоцита
Простые вероятностные проблемы в генетике человека
Независимые события и прогноз при медико-генетическом консультировании. Врач, давший ошибочный прогноз супружеской паре с двумя детьми-альбиносами, не принял в расчет, что зачатия каждого из
Тестирование сегрегационных отношений: редкие признаки
Основные типы смещений. Если изучаемый признак редкий, то обычно семьи не регистрируют случайно, а начинают с «пробанда», т. е. индивида с данным признаком. Это приводит к смещениям вслед
Заболевания со сложным типом наследования
Обсуждавшиеся до сих пор методы применялись в основном при анализе признаков, наследующихся в соответствии с простыми менделевскими правилами. Однако для многих заболеваний, особенно для широко рас
Сцепление: локализация генов на хромосомах
Гены расположены в хромосомах в линейном порядке. Отсюда следует, что, во-первых, гены, локализованные в одной хромосоме, передаются совместно, а во-вторых, сегрегация сцепленных генов не является
Некоторые особенности генетической карты человека
Типы генных кластеров. При поверхностном знакомстве с генетической картой человека может возникнуть впечатление, что большинство локусов распределены в значительной мере случайно. Однако име
Почему существуют кластеры генов?
Генные кластеры - результат эволюционного процесса. В некоторых случаях кластеризация генов отражает историю эволюционного развития. Допустим, на ранних этапах эволюции существовал один локу
Группы крови: Rh-комплекс, неравновесие по сцеплению
История. В 1939 г. Левин и Стетсон [762] исследовали сыворотку крови женщины, которая родила мертвый плод и в анамнезе которой имело место переливание крови мужа, совместимой по АВО группе.
Генетическая детерминация мимикрии у бабочек
Отметим сразу, что знакомство с этим разделом не обязательно для понимания принципов генетики человека.
Ложная предупредительная окраска [866]. В процессе эволюции у некоторых живот
Гены Х-хромосомы человека, имеющие родственные функции
В ходе эволюции млекопитающих Х-хромосома в отличие от аутосом оставалась относительно неизменной. Существует несколько фактов, указывающих на гомологию Х-хромосом разных видов [156]. Важная особен
Неравный кроссинговер
Открытие неравного кроссинговера. В первые годы работы с дрозофилой некоторые авторы обратили внимание на то, что мутация Bar (Х-сцепленный доминантный признак) иногда ревертировала к
Уровни генетического анализа
Теория наследственности, созданная Менделем на основании опытов по скрещиванию гороха (разд. 1.4), претерпела в своем развитии несколько этапов. По современным представлениям ген - это фрагмент дву
Генный уровень
Конечная цель генетического анализа - выявить различия на уровне ДНК, т. е. идентифицировать мутантный сайт. Последовательность нуклеотидов в ДНК содержит информацию для последовательности аминокис
Анализ продукта гена: биохимический уровень
В этом случае идентифицировать мутантный сайт внутри гена невозможно, можно только идентифицировать ген, в котором произошла мутация. Для этого существует несколько способов.
1. Специфичес
Концепция наследуемости
Концепция наследуемости широко применяется в количественной генетике. Градации изучаемого признака, выраженные в метрических единицах, могут быть названы «значениями». Значение, измеренное у
Количественная генетика; концепции Менделя и Гальтона
Как связаны между собой две концепции, на которых основывается генетика человека? Представление о гене возникло на основе экспериментов Менделя (разд. 1.4), концепция Гальтона опирается на корреляц
Описание модели: эксперименты на животных
В предшествующем разделе генетический анализ количественного признака на биометрическом уровне обсуждался в отношении нормальных признаков с унимодальным и почти нормальным распределением в популяц
Простая теоретическая модель
Напомним модель, описанную в разд. 3.6.1: две пары аллелей с равными и аддитивными вкладами и частотами р1 = р2 = q1 = q2
Новая стратегия исследований
Чтобы глубже проникнуть в механизмы мультифакториального наследования, необходимо изменить стратегию исследований. Если прямой путь от фенотипа к генотипу не дает положительных результатов,
Система АВО
Вскоре после открытия групп крови АВО были высказаны предположения об ассоциации этих антигенов с определенными заболеваниями. Первый этап исследований подобного рода достиг своей кульминации в 20-
Kell-система
Мутации системы Kell, акантоцитоз и хронический грануломатоз. Помимо ассоциаций ряда заболеваний с распространенными группами крови известны некоторые примеры наследственных аномалий, связан
Концепция: природа - воспитание. Близнецовый метод
При обсуждении методов количественной генетики часто ссылаются на близнецовые данные, используемые для количественной оценки степени генетической детерминации отдельных признаков. Действительно, бл
Исторические замечания
Открытие близнецового метода обычно приписывают Гальтону (1876) [675], который, следуя Шекспиру (осознанно или неосознанно), ввел альтернативные понятия «природа» и «воспитание». (В пьесе «Буря» Пр
Исходная концепция
В основе близнецового метода лежит тот факт, что МЗ близнецы развиваются из одной зиготы. Отсюда следует, что генетически они должны быть идентичными. (Группу генетически идентичных особей называют
Биология близнецовости
Дизиготные близнецы. Большинство млекопитающих (грызуны, хищники, некоторые копытные) имеет многочисленный помет. Во время овуляции яичники выделяют одновременно несколько яйцеклеток, каждая
Ограничения близнецового метода
Систематические различия между близнецами и неблизнецами. Цель близнецовых исследований заключается в получении результатов, применимых не только к близнецам, но и ко всей популяции. В любом
Значения оценок наследуемости: данные по росту
Высокая наследуемость показана для роста. Это означает, что изменчивость условий среды, в которой обитает популяция изучаемых близнецов, оказывает
3. Формальная генетика человека 289
Новости и инфо для студентов