Жыныс генетикасы.Жыныспен тіркес тұқым қуалау.

1. Гендер хромасомада бір сызықтың бойымен тізбектеле орналасқан. Түрлі хромасомадағы гендер саны біркелкі емес әр гомологтық жұп хромасомадағы гендер жиынтығы да басқа жұптардан өзгеше.

2. Әр аллельді жұп гендер гомологтық хромасомаларда арнайы және бірдей локустарда орналасқан.

3. Бір хромасомада орналасқан гендер тіркесу тобын құрайды. Тіркесі топтарының саны организм түріне тән хромасомалардың гаплоидты жиынтығына тең. Тіркесу тобындағы гендер бірлесіп тұқым қуалайды.

4. Гомологтық жұп хромасомалар арасында кроссинговерге байланысты аллельді гендердің алмасуы жүреді. Кроссинговер жиілігі гендер арақашықтығына тура пропорционалды. Гендер арақашықтығы морганидамен өлшенеді.

25. Х- трисомия синдромы- Кариотипі- 47,ХХХ.Кездесу жиілігі 1 1000. Клиникалық сипаты- Кейбіреулерінде беттің ассиметриясы; қол, аяқ буындарының деформациясы; Бедеулік; екінші реттік аменорея; Мезгілсіз ерте климакс; жыныс бездерінің гипоплазиясы; ақыл-ойдың дамуы әр түрлі деңгейде байқалады; Шерешевский- Тернер синдромы- Кариотипі 45, Х0. Кездесу жиілігі 1:3000. 1925 жылы ашылды. Клиникалық сипаты:Ауруларды бойы қысқа (135 см), мойнында «қанат» тәріздес қатпары болады, көкіректері «қалқан» тәріздес болады, көбісінде ой-өрісі бұзылмаған, кейде ақыл-ойдың дамуы нашарлайды, есту қабілеті төмендейді (40), 1 жасқа дейінгі нәрестелерде (80) аяқ-қолдың ісіктері байқалады, аналық жыныс безінің гипоплазиясы, бірінші реттік жыныстық белгілердің жетілмеуі байқалады, жатырдың жетілмеуі байқалады. Клайнфельтер синдромы- Кариотипі- 47, ХХУ немесе 48, ХХХУ, 49, ХХХХУ. Кездесу жиілігі 2-2,5 1000.1942 жылы белгілі болған. Клиникалық сипаты: Аурулардың бойы ұзын, биік болады; бастары кішкентай (конституциялық диспропорция); жігерсіз, селқос, ой-өрістің жетілмеуі (70); бедеулік; аталық жыныс безінің гипоплазиясы;

екінші реттік жыныс белгілерінің жетілмеуі байқалады.

Модиф өзгер

Сыртқы орта әсерінен генотиптің өзгеруінсіз пайда болатын белгілер мен қасиеттердің модификациясының өзгеруі фенотиптік өзгергіштік деп аталады. Модификациялық өзгергіштікте өзгерістердің тұқым қуаламайтынын және сыртқы орта әсеріне тікелей байланысты-лығын француз ботанигі Боннье өзінің тәжірибелерінде зерттеген. Фенотиптің өзгеруі сыртқы орта факторларына байланысты болғандықтан, фенотиптік өзгергіштік организмнің тіршілік ететін ортасына бейімделуінде маңызы зор. Мысалы, адамның экотиптерінің пайда болуы адаптацияның нәтижесі. Модификациялық өзгергіштікке фенокопияларды жатқызуға болады. Фенокопиялар деп – модификациялық өзгергіштіктің нәтижесінде сыртқы орта әсерінен басқа генотипке тән белгілері бар фенотиптің қалыптасуын айтады. Фенокопиялардың пайда болуында климаттық, физикалық, химиялық, биологиялық және қоғамдық факторлардың әсері зор. Модификациялық өзгергіштіктің негізінде белгінің өзі емес, белгінің қалыптасуы шегінің тұқым қуалауы жатыр. Сыртқы ортаның жағдайына байланысты белгі әр түрлі дәрежеде қалыптасады. Белгінің өзгергіштік шегі реакция шегі деп аталады. Реакция шегі генге байланысты, ал сыртқы орта осы белгінің өзгергіштік шегінің көлемінде белгінің қаншалықты дамитынына әсер етеді.
Реакция шегі барлық гендерде бірдей болмайды. Реакция шегі арнасына дене салмағы және бойы жатады. Бұл белгілер тамақтану, дене еңбегімен айналысу, спортпен шұғылдану сияқты факторларға байланысты кең көлемде өзгеріп отырады.

27. Хромосомалық мутациялар

Бұл мутацияның негізінде хромосомалық қайта құрылымдар, аберрациялар жатады. Аберрациялардың 4 типі кеңінен таралған: жетіспеушілік (делеция), дупликация (еселену), инверсия және транслокация. Жетіспеушілікдеп хромосоманың қандайда бір бөлігінің үзіліп, жоғалуын айтады. Егер хромосоманың ортасындағы бөлік жетіспесе, оны делециядейді. Жетіспеушілік организмнің тіршілік қабілетін төмендетеді, тұқым қуалайтын қасиеттерді өзгертеді. Дупликация деп хромосоманың қандайда бір бөлігінің екі еселенуін айтады. Инверсия деп хромосома бөлігінің үзіліп, 180градусқа бұрылып қайта өз орнына жалғануын айтады. Егер инверсия хромосоманың иықтарында болса, оны теломерлік инверсия дейді. Ал, центромера орналасқан бөлігінде орналасса, оны перицентрлік инверсия деп атайды. Транслокациядеп бір хромосоманың бөлігінің үзіліп гомологты емес хромосомаға жалғануын айтады. Аталған хромосомалық аберрациялар мейоз процесі кезінде жүретін кроссинговердің бұзылуынан пайда болады. Олар организмнің тіршілікке қабілетін төмендетіп, ауруға әкеледі. Мысалы, Даун ауруының 95% –тей трисомияға байланысты қалыптасса, 4%–ке жуығы осы транслокацияның нәтижесінде пайда болады, ал 5-ші хромосоманың қысқа иығындағы делеция “мысықтың айқайы” синдромына әкеледі.

28. Полиплоидия (грекше рolyploos – көп жолды, eidos- түр) деп хромосомалардың диплоидтық санының гаплоидтық жиынтығына еселеніп (2п n=3n т.б.) артуын айтады. Табиғатта полиплоидия тек өсімдіктерде кездеседі. Мысалы, бидайдың үш түрі белгілі:диплоидты (2n) хромосомалар жиынтығы 14-ке тең, тетраплоидты (4n) жиынтығында-28, гексаплоидты (6n) жиынтығында 42 хромосома болады. Полиплоидия кезінде клеткалардың көлемі үлкейеді, сондықтан алып (ірі) өсімдіктер пайда болады. Егер полиплоидия бір геномның хромосомаларының еселенуінен пайда болса оны автополиплоидия деп, ал түрлі геномдардың хромосомаларының еселенуінен пайда болса, аллополиплоидия деп аталады. Патау синдромы- 13-15 жұп бойынша трисомия. Кариотипі- 47ХХ, 13 .Кездесу жиілігі 1:7000-1:8000. 1960 жылы ашылды. Клиникалық сипаты: нәрестелердің бастары өте кішкентай болады (микроцефалия), құлақтары төмен орналасады, көздері жоқ немесе дұрыс жетілмеген, еріндері және таңдайлары жырық, дене салмағы аз, жүрек ақаулары болады, полидактилия, синдактилия алақандарында көлденең қатпары (сызығы) болады, ішкі мүшелерінде ақаулар кездеседі. Көптеген даму ақауларына (КДА) байланысты балалар 1 жасқа жетпей қайтыс болады. ЭДВАРДС СИНДРОМЫ- 16, 18 хромосомалар жұбы бойынша трисомия. Кариотипі 47ХУ, 18 . Кездесу жиілігі 1:6000. Клиникалық сипаты: нәрестенің дене салмағы 2-2,5 кг, жүрек ақаулары байқалады, Төменгі жақтың жетілмеуі болады. Көбіне ауру нәрестелер 2 айға дейін өмір сүреді, еркек жынысты нәрестелер ертерек қайтыс болады. Тек 1-2 аурулар ересек жасқа дейін өмір сүреді. 1960 жылы ашылды. ДАУН СИНДРОМЫ- 21 жұп бойынша трисомия. Кариотипі- 47, ХУ, 21.Кездесу жиілігі 1:600-1:1200. Анасының жасы мен ауру балалардың туу жиілігі арасында тәуелділік байқалады. Шешесінің жасы 45-тен жоғары болса, ауру баланың туу қатері 1:45 болады. Даун ауруы жанұядағы соңғы балаларда«кенжетайларда» жиі кездеседі. Әйелдерде 35 жастан кейін мейоздың бұзылуы жиірек болады. Клиникалық сипаты : 1)миының салмағы аз, үлкен ми сыңарларының қатпарлары, маңдай бөлігі толық жетілмеген. 2)Ақыл-ойдың жетіспеушілігі әр түрлі деңгейде білінуі мүмкін, тым есуастыққа дейін (идиотия).

Ғылымға XIX ғасырдың соңында Ф.Гальтон енгізген бұл әдістің ерекшелігі зерттелетін адамның ата-тегіне шежірелік карта құрылып, оған талдау жасалады. Талдау нәтижесінде кез келген бір қалыпты немесе патологиялық белгінің бірнеше ұрпақ бойы сол адамның туыстары арасындағы тұқым қуалау ерекшелігі анықталады. Медициналық генетикада бұл әдісті клино-геналогиялық деп те атайды. Өйткені клиникалық тексерулер жүргізу арқылы жанұядағы патологиялық белгілер зерттеледі. Басқалармен салыстырғанда геналогиялық әдіс зерттеу жүргізуге ең қолайлы, бұған ешқандай құрал –жабдықтардың лабораториялық анализдердің қажеті жоқ. Дәрігер-генетик тексерілетін адамның өзімен тікелей байланыс жасап, қажетті мәліметтер алу арқылы дұрыс диагноз қоюына және тиімді кеңес беруіне мүмкіндік туады. Зерттеу екі кезеңнен тұрады: 1.Мәліметтер жинап, шежірелік карта құру. 2.Картаға геналогиялық талдау жүргізу.

Шежірелік картаны генеалогиялық талдау мына бағытта жүргізіледі:

1)белгінің тұқым қуалау сипатын анықтау; 2)белгінің тұқым қуалау типін және вариантын анықтау; 3) пробандтың генотипін анықтау; 4)зерттелетін геннің пенетранттылығын есептеп, ауру балалардың дүниеге келу мүмкіндігін анықтау. 5) Қауып-қатердің дәрежесін анықтап, дәрігерлік генетикалық консультация беру.

30. Цитогенетикалық әдіс. Кариотипті анықтау әдісі.

Клеткадағы хромосомалардың саны мен құрлысын және жыныс хроматинін анытауға бағытталған бұл әдістің адам тұқым қуалаушылығын зерттеудегі орны ерекше. Цитогенетикалық метод бойынша адам кариотипіне цитологиялық талдау жасалады. Өйткені, көптеген тұқым қуалайтын аурулар хромосомалар санымен оның құрлысындағы ауытқуаларға байланысты қалыптасады. Бұл әдісті пайдалана отырып қалыпты жағдайдағы немесе қандайда бір патология кезіндегі кариотипті зерттеумен қатар мутациялық және эволюциялық процестердің кейбір заңдылықтарын да анықтауға мүмкіндік туады. Адамның барлық хромосомалық аурулары цитогенетикалық әдіс арқылы зерттеліп ашылған. Зерттеу үшін көпшілік жағдайда 20-40 жас арасындағы дені сау адам қанының лейкоциттерін бөліп алып арнайы қоректік ортада өсіріп, олардан метафазалық пластинкалар даярлайды. Мұндай цитологиялық препараттарды даярлау әдістемесі “Клетканың тұқым қуалау аппараттары” тарауында айтылған. Хромосомалар жиынтығының қалыпты, не кем, не артық мөлшерде екенін дәлірек анықтау үшін метафазалық пластинкаларды дұрыс таңдай отырып гомологтық жұптарды айқын ажырата білу қажет. Осы мақсатта метафаза кезіндегі хромосомаларды микроскоп астында суретке түсіріп алады да олардың әрқайсысын жекелеп қырқып, сандық морфометриялық талдау жүргізеді. Әр хромосоманың жалпы ұзындығына қысқа иін ұзындығының қатынасын микронға шағып есептейді. Хромосомаларды жұп-жұбымен мөлшеріне, пішініне қарай ретімен орналастырады. Бірақ кейбір топтағы хромосома жұптарын осы белгіларіне ғана қарап ажырату оңайға түспейді. Швед генетигі Каспессон 1969 жылы хромосомалар жұбын анықтап зерттеу үшін флюоресценттік бояуларды (акрихиниприт және оның туындылары) пайдалануды ұсынған. Кәдімгі ядролық бояулармен біркелкі боялатын хромосомалар мұндай бояумен әсер еткенде олардың бойында өте жарық болып көрінетін (флюоресцентті) ірі учаскелерден басқа да кезектесіп орналасқан кішігірім дискілер байқалады. Әр хомосома үшін мұндай учаскілердің реті өзгеше. Сонымен қатар дифференциялды бояу әдістерін пайдаланудың нәтижесі хромосома бойындағы кез келген диск бояу түріне байланысты кейде ашық түсті болып көрінсе, кей кезде әлсіз боялып, не өте қою қара жолақ болып көрінуі мүмкін. Бірақ, ол дискілердің орналасу реті қандай бояудың түрі (Q C C және R-дискілер) болмасын тұрақты, өзгермейді. Ендеше, осы дискілердің орналасуы мен кезектесу тәртібіне сай хромосома жұптарын және құрылысындағы өзгерістерді анықтайды. Мысалы, бояудың рутиндік әдісі арқылы (С1-гимза) 1;2;3;16 жұптар және У-хромосома оңай анықталады. С-бояу әдісінің ерекшелігі сол, ол барлық хромосомалардың центромера маңындағы учаскелерде 13-15, 21-22-хромосомалардың қысқа иінділерінде және У-хромосоманың ұзын иініне орналасқан тығыздау келген жақсы боялатын сегменттерді дұрыс ажыратуға мүмкіндік береді. Осы әдіс арқылы жоғарда аталған жұптардан басқа құрлымдық гетерохроматиндерді айқын байқалатын 1;9;16-жұптарлда оңай ажыратылады. Сонымен қатар кейбір хромосомаларда жылулық денатурацияға (R-әдісі) байланысты боялған сегменттер айқын байқалады. Дифференциялды бояу әдістерін салыстыру нәтижесі хромосомадағы кез келген дискі бір бояумен ашық түсті, екіншісінен қоңырқай болып боялғанымен ол дискілердің орналасу реті қай әдіс болмасын біркелкі және тұрақты екенін көрсетті. Осыған байланысты хромосомалардың химиялық картасын жасауға мүмкіндік туды.

Бұл әдіс арқылы адамның тұқым қуалайтын қандай да бір сау немесе патологиялық белгілерінің және оларды анықтайтын гендердің адам популяцияларында таралу ерекшеліктерін зерттейді. Популяциялық статистикалық зерттеулре үшін алдымен мәліметтер жинау керек. Осы мақсатта популяцияның кез келген бір бөлігіндегі аурухана архивтерін, әйелдер босанатын үйлерді тексеріп, ауызша сұрау арқылы анкета толтырылып алынған мәліметтерге статистикалық талдау жасалады. Талдау жасауда популяция генофондын құрайтын аллельдер жиілігін анықтау үшін мына математикалық формуланы p q=1 пайдаланады. Мұндағы р-доминантты аллель жиілігі, q-рецессивті аллель жиілігі. Мысалы, адам терісінің, шаштың, көздің қалыпты пигменттілігін анықтайтын доминантты аллельдің (А) жиілігі 99%-ке тең делік. Пигменттің болмауын анықтайтын рецессивті аллельдің (а) жиілігі-1%. Популяциялық генетикада аллельдер жиілігін ондық бөлшектермен көрсету қабылданған.

Олай болса, доминантты аллельдің жиілігі 0,99, ал альбинизмнің рецессивті аллелінің кездесу жиілігі 0,01-ге тең. Сондықтан 0,99 0,01=1. Популяциядағы осы аллельдің жалпы жиілігі-100% немесе 1,0. Бұл теңдеудің мәні сол, аллельдердің біреуінің жиілігі белгілі болса, екіншісінің жиілігін есптеп шығаруға болады. Генофондағы жеке аллельдердің жиілігі сол популяциядағы генетикалық өзгерістерді және генотиптер жиілігін анықтауға мүмкіндік береді. Генетиптер жиілігін есептеу арқылы түрліше бағыттағы будандастырулардың немесе некелесудің нәтижелері жайлы алдын ала болжам жасайды. Мұның медицинадағы маңызы зор. Популяциядағы аллельдер және генетиптер жиілігінің арасындағы математикалық тәуелділікті алғаш 1908 жылы бір-біріне байланыссыз ағылшын математигі Дж. Харди және неміс дәрігері В.Вайнберг ашқан. Мұны Харди-Вайнберг теңдеуі деп атайды: р2 2рq q2=1. Мұндағы р2-популяциядағы доминантты гомозиготтар саны, рq-гетерозиготтар саны, q2- популяциядағы рецессивті гомозиготтар саны. Осы үш генотиптердің популяциядағы жалпы саны бірге тең. Үлкен популяцияларда аллельдер жиілігін анықтау сол популяциядағы рецессивті аллель бойынша гомозиготалы особьтардың санына сәйкес жүргізіледі. Өйткені тек сондай генотипі бар адамдарды ғана фенотипіне қарап бірден табуға болады. Мысалы, 10000 адамның біреуі альбинос делік, сонда бұл генотиптің жиілігі 1/10000-ге тең.

Альбинзм аллелі рецессивті (а) болғандықтан альбинос адам осы рецессивті ген бойынша гомозиготалы (аа), яғни ықтималдықтар теориясына сәйкес. q2=1/1000=0,0001

Мұндағы q2-0,0001-ге тең екенін біле отырып альбинизм аллелінің (q), қалыпты пигменттілік аллелінің (р), гомозиготалы доминантты генотиптің (р2) және гетерезиготалы генотиптің (2рq) жиілігін анықтауға болады: q2=0,0001. q√0,0001= 0.01. Яғни популяциядағы альбинизм аллелінің жиілігі-0,01 немесе 1%. Ал р q=1 болғандықтан р=1-q=1-0.01=0.99 бұл доминантты алелль жиілігі. Егер р=0.99 және q=0.01 жағдайда 2pq=2x (0.99) х (0,01)=0.0198, яғни гетерозиготалы генотиптің жиілігі – 0,0198. Басқаша айтқанда, популяциядағы особьтардың 2%-ке жуығы альбинизм генін алып жүруші не гомозиготтар, не гетерозиготтар болғаны. Адам популяциялары геограпиялық ортасына, экономикалық жағдайына және биологиялық ерекшеліктеріне қарай бір-бірімен ажыратылады. Олай болса, гендердың түрлі аумақтарында таралу жиілігі де әр түрлі. Мұны екіге бөліп қарайды:

1.Біркелкі таралған гендер (бір қатар жақсы зерттелген гендер жатады) мысалы, фениликетонурияның және ақылы аздылықтың басқада формаларының рецессивті гендері. Олар Еуропа халықтарының 1% бөлігінде гетерозиготалы жағдайда кездеседі. Ер адамдарда 7%, әйелдерде 0,5% мөлшерде байқалатын дальтонизм гені гетрозиготалы жағдайда әйелдерде 13% жиілікте болады.

2. Белгілі бір аудандарда ғана кездесетін сирек таралған гендер мысалы, орақ тәрізді клеткалық анемияны анықтайтын ген Африка және Жерорта теңізі халықтарында ғана кездессе, туа пайда болған ортан жиіліктің таюы Ресейдің солтүстік шығыс бөліктеріндегі тұрғындарда өте жоғары жиілікте көрінеді. Популияциялық генетикада осы әдісті пайдаланып, біріншіден, популияцияда немесе туыстық некеде белгілі бір фенотипі бар адамның дүниеге келу мүмкіндігін анықтайды, екіншіден, патологиялық рецессивті аллельді тасымалдаушы гетерозиготтар жиілігін есептеп шығаруға болады.

34.қан топтары

1900 жылы К.Ландштейнер ашқан АВ0 жүйесі бойынша қан топтарының тұқым қуалауы көптік аллельге сай жүреді. Бұл жүйеде 4 түрлі қан тобы, яғни 4 фенотип ажыратылады : І топ (0), ІІ топ (А), ІІІ топ (В) және ІV топ(АВ).Фенотиптердің әрқайсысы өзіне тән эритроцит құрамындағы белок-антигендері және қан сарысуындағы антиденелерімен сипатталады.

I топ (О) адамдарының эритроциттеріне А және В антигендері болмайды, ал қан сарысуында & және f антиденелерінің екеуі де бар. Қан тобы II (А) болса эритроциттерінде антиген А, қан сарысуында антидене-f болады. Қаны III топтың (В) адамдарында антиген-В және антидене-& болады. Ал, қаны IV топқа (АВ) жататын адамдардың эритроциттерінде (А және В) антигендерінің екеуі де болып, қан сарысуында антиденелер кездеспейді.

Кодоминанттылықты 1927 жылы ашылған MN жүйесі бойынша қан топтарының тұқым қуалауынан да көруге болады. Бұл жүйеде қан топтары М және N деп белгіленетін екі аллельмен анықталады. Аллельдер өзара кодоминантты болғандықтан адамда үш түрлі генотип кездеседі: ММ ( олардың фенотиптерінде М факторы бар), NN (фенотиптерінде тек N факторбар), МN (фенотиптерінде екеуі де бар). Қай фенотиптің адамы болмасын, қан сарысуында антигендерге сәйкес антиде-нелер болмайды. Сондықтан қан құю кезінде бұл жүйені ескермесе де болады. АВО жүйесі бойынша қан топтарының тұқым қуалауын донорды дұрыс таңдап табуда, соттық-медициналық экспертизада кеңінен қолданады. Мына төмендегі кестеде қан топтарының фенртиптері мен генотиптері келтірілген.