Metod insan genetikasını öyrənmək üçün istifadə edilə bilməz. Genetika. Genetikada əsas tədqiqat üsulları. Xromosom və gen xəstəlikləri

Bu metodun istifadəsi birbaşa qohumlar - irsi əlamət sahibinin əcdadları məlum olduqda mümkündür ( proband) bir neçə nəsildə ana və ata nəslinə və ya bir neçə nəsildə probandın nəslinə. Genetikada şəcərələri tərtib edərkən müəyyən bir qeyd sistemindən istifadə olunur. Nəsil tərtib edildikdən sonra tədqiq olunan əlamətin irsiyyət xarakterini müəyyən etmək üçün onun təhlili aparılır.

Damazlıqların hazırlanmasında qəbul edilmiş konvensiyalar:
1 - kişi; 2 - qadın; 3 - cinsi aydın deyil; 4 - tədqiq olunan əlamətin sahibi; 5 - tədqiq olunan resessiv genin heterozigot daşıyıcısı; 6 - evlilik; 7 - kişinin iki qadınla evlənməsi; 8 - əlaqəli nikah; 9 - valideynlər, uşaqlar və onların doğum sırası; 10 - dizygotik əkizlər; 11 - monozigotik əkizlər.

Genealoji üsul sayəsində insanlarda bir çox əlamətlərin irsiyyət növləri müəyyən edilmişdir. Beləliklə, autosom dominant tipə görə, polidaktiliya (barmaqların sayının artması), dili boruya yuvarlamaq qabiliyyəti, braxidaktiliya (barmaqlarda iki falanqın olmaması səbəbindən qısa barmaqlar), çillər, erkən keçəllik, əridilmiş barmaqlar, yarıq dodaq, yarıq damaq, gözlərin kataraktası, sümüklərin kövrəkliyi və bir çox başqaları. Albinizm, qırmızı saç, poliomielit, şəkərli diabet, anadangəlmə karlıq və digər əlamətlər autosomal resessiv olaraq miras alınır.

Dominant xüsusiyyət dili boruya yuvarlamaq qabiliyyətidir (1) və onun resessiv alleli bu qabiliyyətin olmamasıdır (2).
3 - polidaktiliya üçün damazlıq (autosomal dominant miras).

Bir sıra əlamətlər cinsi əlaqə ilə miras alınır: X ilə əlaqəli irsiyyət - hemofiliya, rəng korluğu; Y-bağlı - aurikülün kənarının hipertrikozu, pərçimli ayaq barmaqları. X və Y xromosomlarının homoloji bölgələrində yerləşən bir sıra genlər var, məsələn, ümumi rəng korluğu.

Genealoji metoddan istifadə göstərdi ki, qohum nikahda qohum olmayan nikahla müqayisədə nəsillərdə deformasiya, ölü doğum və erkən ölüm ehtimalı xeyli artır. Qohum evliliklərdə resessiv genlər tez-tez homozigot vəziyyətinə keçir, nəticədə müəyyən anomaliyalar inkişaf edir. Avropanın kral evlərində hemofiliyanın miras qalması buna misaldır.

- hemofilik; - qadın daşıyıcı.

• Əkizlər

Bu üsul insan genetikasında tədqiq olunan əlamətlərin irsi şərtilik dərəcəsini təyin etmək üçün istifadə olunur. Əkizlər eyni ola bilər (onlar ziqotun parçalanmasının erkən mərhələlərində, tam hüquqlu orqanizmlər iki və ya daha az sayda daha çox blastomerdən inkişaf etdikdə əmələ gəlir). Eyni əkizlər genetik olaraq eynidir. İki və ya daha az tez-tez daha çox yumurta yetişdikdə və sonra fərqli spermatozoidlər tərəfindən dölləndikdə, qardaş əkizlər inkişaf edir. Qardaş əkizlər müxtəlif vaxtlarda doğulan bacı və qardaşlardan daha çox bir-birinə bənzəmirlər. İnsanlarda əkizlərin tezliyi təxminən 1% (1/3 eyni, 2/3 qardaş); əkizlərin böyük əksəriyyəti əkizdir.
Eyni əkizlərin irsi materialı eyni olduğu üçün onlarda yaranan fərqlər ətraf mühitin gen ifadəsinə təsirindən asılıdır. Eyni və qardaş əkizlərin bir sıra xüsusiyyətlərinə görə oxşarlıq tezliyinin müqayisəsi insan fenotipinin inkişafında irsi və ətraf mühit amillərinin əhəmiyyətini qiymətləndirməyə imkan verir.

Eyni vaxtda doğulan uşaqlara əkizlər deyilir. Onlar monoziqot(eyni) və dizygotik(rəngli).

Monozigotik əkizlər əzilmə mərhələsində iki (və ya daha çox) hissəyə bölünən bir ziqotdan (1) inkişaf edir. Buna görə də belə əkizlər genetik olaraq eynidir və həmişə eyni cinsdəndir. Monozigotik əkizlər yüksək dərəcədə oxşarlıq ilə xarakterizə olunur ( uyğunluq) bir çox yollarla.

Dizigotik əkizlər eyni vaxtda yumurtlayan və fərqli spermatozoidlər tərəfindən döllənmiş iki və ya daha çox yumurtadan inkişaf edir (2). Buna görə də, onların müxtəlif genotipləri var və ya eyni, ya da fərqli cins ola bilər. Monozigotik əkizlərdən fərqli olaraq, dizigotik əkizlər bir çox cəhətdən uyğunsuzluq - fərqlilik ilə xarakterizə olunur. Bəzi əlamətlər üçün əkizlərin uyğunluğu haqqında məlumatlar cədvəldə verilmişdir.

Cədvəldən göründüyü kimi, yuxarıda göstərilən bütün xüsusiyyətlərə görə monoziqot əkizlərin uyğunluq dərəcəsi dizigotik əkizlərə nisbətən əhəmiyyətli dərəcədə yüksəkdir, lakin mütləq deyil. Bir qayda olaraq, monoziqot əkizlərin uyğunsuzluğu onlardan birinin intrauterin inkişafının pozulması nəticəsində və ya fərqli olsaydı, xarici mühitin təsiri altında baş verir.

Əkiz üsulu sayəsində insanın bir sıra xəstəliklərə irsi meyli aydınlaşdırıldı: şizofreniya, epilepsiya, şəkərli diabet və s.

Monozigotik əkizlər üzərində aparılan müşahidələr əlamətlərin inkişafında irsiyyət və ətraf mühitin rolunu aydınlaşdırmaq üçün material verir. Bundan əlavə, xarici mühit təkcə ətraf mühitin fiziki amilləri deyil, həm də sosial şərait kimi başa düşülür.

• P əhali-statistik

Populyasiya genetikası metodları insan tədqiqatlarında geniş istifadə olunur. Xəstəliyin ailədaxili təhlili həm ayrı-ayrı ölkələrdə, həm də nisbətən təcrid olunmuş əhali qruplarında irsi patologiyanın öyrənilməsindən ayrılmazdır. Populyasiyalarda genlərin və genotiplərin tezliyinin öyrənilməsi populyasiya genetik tədqiqatının mövzusudur. Bu, insan populyasiyalarının heterozigotluq və polimorfizm dərəcəsi haqqında məlumat verir, müxtəlif populyasiyalar arasında allel tezliklərindəki fərqləri aşkar edir.
Hardy qanununa inanırsınız? Weinberg təklif edir ki, irsiyyət populyasiyada allellərin tezliyini dəyişdirmir. Bu qanun sərbəst keçidin olduğu böyük populyasiyaların təhlili üçün olduqca uyğundur. Hardy düsturuna görə bir genin allel tezliklərinin cəmi? Weinberg p+q=1, populyasiyanın genofondunda sabit qiymətdir. Verilmiş genin allel genotip tezliklərinin cəmi p2+2pq+q2=1 də sabit qiymətdir. Tam üstünlüklə, bu populyasiyada resessiv homozigotların sayını təyin edərək (q2 aa genotipli resessiv gen üçün homozigot fərdlərin sayıdır) əldə edilmiş dəyərin kvadrat kökünü götürmək kifayətdir və biz tapacağıq. resessiv allelin tezliyi a Dominant allel A tezliyi p = 1 - q olacaqdır.Beləliklə a və A allellərinin tezliklərini hesablayaraq populyasiyada müvafiq genotiplərin tezliklərini müəyyən etmək olar (p2 \ u003d AA;2pq \u003d Aa.Məsələn, bir sıra elm adamlarının fikrincə, albinizmin tezliyi (otosomal resessiv əlamət kimi miras qalmış) 1 : 20 000 (q2) Nəticə etibarilə genofondda a allelinin tezliyi q2=l/20000 = /l4l olsun və onda A allelinin tezliyi olacaq

p=1-q. p=1. p=1 – 1/141=140/141.

Bu halda albinizm geninin heterozigot daşıyıcılarının tezliyi (2pq) 2(140/141) x (1/141) = 1/70 və ya 1,4% olacaqdır.
Müxtəlif ölkələrdə insan populyasiyalarında fərdi irsi əlamətlərin (genlərin) paylanmasının statistik təhlili spesifik genotiplərin uyğunlaşma dəyərini müəyyən etməyə imkan verir. Bir dəfə yarandıqdan sonra mutasiyalar bir çox nəsillər üçün nəsillərə ötürülə bilər. Bu, insan populyasiyalarının polimorfizminə (genetik heterojenlik) gətirib çıxarır. Yer kürəsinin əhalisi arasında (eyni əkizlər istisna olmaqla) genetik cəhətdən eyni insanları tapmaq demək olar ki, mümkün deyil. Heterozigot vəziyyətdə populyasiyalar müxtəlif irsi xəstəliklərin inkişafını təyin edən əhəmiyyətli sayda resessiv allelləri (genetik yük) ehtiva edir. Onların baş vermə tezliyi populyasiyada resessiv genin konsentrasiyasından asılıdır və yaxından əlaqəli nikahların bağlanması ilə əhəmiyyətli dərəcədə artır.

• Dermatoglifik

1892-ci ildə F.Galton, insanı öyrənmək üsullarından biri kimi, barmaqların və ovucların dəri daraq nümunələrinin, həmçinin əyilmə palmar yivlərinin öyrənilməsi üçün bir üsul təklif etdi. O, müəyyən etdi ki, bu nümunələr insanın fərdi xüsusiyyətidir və həyat boyu dəyişmir. Hal-hazırda dəri nümunələrinin irsi şərtiliyi müəyyən edilmişdir, baxmayaraq ki, irsiyyət xarakteri tam aydınlaşdırılmamışdır.Çox güman ki, əlamət poligenik tipə görə irsi ötürülür.Əkizlərin müəyyən edilməsində dermatoglifik tədqiqatlar vacibdir. Xromosom xəstəlikləri olan insanların tədqiqi onlarda təkcə barmaqların və ovucların naxışlarında deyil, həm də ovucların dərisindəki əsas əyilmə yivlərinin təbiətində spesifik dəyişiklikləri aşkar etdi. Gen xəstəliklərində dermatoqlif dəyişiklikləri az öyrənilmişdir.Əsasən insan genetikasının bu üsulları atalığın müəyyən edilməsi üçün istifadə olunur.

Xurma və ayaqların dəri naxışlarının izlərinin öyrənilməsi. Barmaq izlərindəki mövcud fərdi fərqlərlə, fərdin inkişaf xüsusiyyətlərinə görə, onların bir neçə əsas sinfi var.Sinir sisteminin bir sıra irsi-degenerativ xəstəliklərində barmaq izlərində və xurma naxışlarında özünəməxsus dəyişikliklər qeyd edilmişdir.Down xəstəliyinin xarakterik xüsusiyyəti, bütün xurma içərisindən eninə istiqamətdə keçən xətti təmsil edən meymun (dörd barmaqlı) qatdır.Hazırda bu üsuldan əsasən məhkəmə tibbdə istifadə olunur. e.

• Biokimyəvi

Protein sintezinin strukturunu və ya sürətini dəyişən gen mutasiyaları nəticəsində yaranan irsi xəstəliklər adətən karbohidrat, zülal, lipid və digər maddələr mübadiləsinin pozulması ilə müşayiət olunur. İrsi metabolik qüsurlar dəyişdirilmiş zülalın strukturunu və ya onun miqdarını təyin etməklə, qüsurlu fermentləri müəyyən etməklə və ya hüceyrədənkənar bədən mayelərində (qan, sidik, tər və s.) metabolik aralıq maddələri aşkar etməklə diaqnoz edilə bilər. Məsələn, mutasiyaya uğramış hemoglobin zülal zəncirlərinin amin turşusu ardıcıllığının təhlili bir sıra xəstəliklərin əsasında yatan bir neçə irsi qüsuru müəyyən etməyə imkan verdi, ? hemoglobinoz. Beləliklə, insanlarda oraq hüceyrəli anemiyada mutasiya nəticəsində anormal hemoglobin yalnız bir amin turşusunu (qlutamik turşusu valinlə) əvəz etməklə normaldan fərqlənir.
Səhiyyə praktikasında mutant genlərin homozigot daşıyıcılarının müəyyən edilməsi ilə yanaşı, müəyyən resessiv genlərin heterozigot daşıyıcılarının aşkarlanması üsulları da mövcuddur ki, bu da tibbi genetik məsləhətləşmədə xüsusilə vacibdir. Beləliklə, fenilketonuriya üçün fenotipik olaraq normal heterozigotlarda (resessiv mutant gen; homozigotlarda amin turşusu fenilalaninin metabolizması pozulur, bu da zehni geriliyə səbəb olur), fenilalanini qəbul etdikdən sonra qanda onun miqdarının artması aşkar edilir. Hemofiliyada mutasiya nəticəsində dəyişmiş fermentin aktivliyini təyin etməklə mutant genin heterozigot daşınması müəyyən edilə bilər.

• sitogenetik

Sitogenetik üsul insan karyotipinin normal tədqiqində, həmçinin genomik və xromosom mutasiyaları ilə bağlı irsi xəstəliklərin diaqnostikasında istifadə olunur. Bundan əlavə, bu üsul müxtəlif kimyəvi maddələrin, pestisidlərin, insektisidlərin, dərmanların və s. mutagen təsirinin öyrənilməsində istifadə olunur.
Metafaza mərhələsində hüceyrə bölünməsi zamanı xromosomlar daha aydın bir quruluşa malikdir və öyrənilə bilər. İnsan diploid dəsti 46 xromosomdan ibarətdir: 22 cüt autosom və bir cüt cinsi xromosom (qadınlar üçün XX, kişilər üçün XY). Adətən, insan periferik qan lökositləri araşdırılır, onlar xüsusi qidalı mühitə yerləşdirilir, orada bölünürlər. Sonra preparatlar hazırlanır və xromosomların sayı və quruluşu təhlil edilir. Xüsusi rəngləmə üsullarının inkişafı bütün insan xromosomlarının tanınmasını xeyli sadələşdirdi və hüceyrə və gen mühəndisliyinin geneoloji metodu və üsulları ilə birlikdə genləri xromosomların xüsusi bölgələri ilə əlaqələndirməyə imkan verdi. Bu metodların kompleks tətbiqi insan xromosomlarının xəritələşdirilməsinin əsasını təşkil edir. Ansuploidiya və xromosom mutasiyaları ilə əlaqəli xromosom xəstəliklərinin diaqnozu üçün sitoloji nəzarət lazımdır. Ən çox rast gəlinən Daun xəstəliyi (21-ci xromosomda trisomiya), Klaynfelter sindromu (47 XXY), Şerşevski sindromu? Turner (45 XO) və s. 21-ci cütün homoloji xromosomlarından birinin seqmentinin itirilməsi qan xəstəliyinə səbəb olurmu? xroniki miyeloid lösemi.
Somatik hüceyrələrin interfaza nüvələrinin sitoloji tədqiqatları Barri bədəni və ya cinsi xromatini aşkar edə bilər. Məlum oldu ki, cinsi xromatin normal olaraq qadınlarda olur, kişilərdə isə yoxdur. Bu, qadınlarda iki X xromosomundan birinin heteroxromatizasiyasının nəticəsidir. Bu xüsusiyyəti bilməklə cinsi müəyyən etmək və anormal sayda X xromosomunu müəyyən etmək mümkündür.
Bir çox irsi xəstəliklərin aşkarlanması hətta uşaq doğulmazdan əvvəl də mümkündür. Prenatal diaqnostika metodu dölün hüceyrələrinin yerləşdiyi amniotik mayenin alınmasından və mümkün irsi anomaliyaların sonrakı biokimyəvi və sitoloji təyin edilməsindən ibarətdir. Bu, hamiləliyin erkən mərhələlərində diaqnoz qoymağa və onu davam etdirməyə və ya dayandırmağa qərar verməyə imkan verir.

• Somatik hüceyrələrin hibridləşməsi

Bu üsulların köməyi ilə somatik hüceyrələrin irsiyyəti və dəyişkənliyi öyrənilir ki, bu da insana hibridoloji analizin tətbiqinin mümkünsüzlüyünü kompensasiya edir. Bu hüceyrələrin süni şəraitdə çoxalmasına əsaslanan bu üsullar orqanizmin ayrı-ayrı hüceyrələrində gedən genetik prosesləri təhlil edir və genetik materialın faydalılığına görə bütün orqanizmin genetik qanunauyğunluqlarını öyrənmək üçün onlardan istifadə edir.

İnsan genetik tədqiqatlarında aşağıdakı üsullardan istifadə olunur:

1. becərmə - müxtəlif tədqiqatlar üçün kifayət qədər miqdarda genetik material əldə etməyə imkan verir;
2. klonlaşdırma - bir hüceyrənin nəslini əldə etmək;
3. süni mühitdən istifadə edərək somatik hüceyrələrin seçilməsi tədqiqatçı üçün maraqlı olan xüsusiyyətləri olan hüceyrələri seçmək üçün istifadə olunur;
4. somatik hüceyrələrin hibridləşməsi müxtəlif tipli birgə kulturasiya edilmiş hüceyrələrin birləşməsinə əsaslanır.

2 tam genomu olan hibrid hüceyrələr bölünmə zamanı adətən xromosomları, tercihen növlərdən birini “itirirlər”. Beləliklə, istədiyiniz xromosom dəsti olan hüceyrələri əldə etmək mümkündür ki, bu da genlərin əlaqəsini və müəyyən xromosomlarda lokalizasiyasını öyrənməyə imkan verir.

Somatik hüceyrələrin genetikası üsulları sayəsində genlərin ilkin təsir və qarşılıqlı təsir mexanizmlərini, gen fəaliyyətinin tənzimlənməsini öyrənmək mümkündür. Bu üsulların inkişafı prenatal dövrdə irsi xəstəliklərin dəqiq diaqnozunun mümkünlüyünü müəyyən etmişdir.

Somatik hüceyrə genetikası somatik hüceyrələrin irsiyyətini və dəyişkənliyini öyrənir, yəni. cinsi hüceyrələr deyil, bədən hüceyrələri. Somatik hüceyrələr bütöv bir genetik məlumat toplusuna malikdir, onlardan bütöv bir orqanizmin genetik xüsusiyyətlərini öyrənmək üçün istifadə edilə bilər.

Materialdan genetik tədqiqat üçün insan somatik hüceyrələri əldə edilir biopsiya(toxumaların və ya orqanların ömür boyu kəsilməsi), tədqiqat üçün kiçik bir toxuma parçası götürüldükdə. Bir qayda olaraq, bu, müəyyən bir formalaşmanın, məsələn, bir şişin bədxassəli və ya xoşxassəli bir təbiətə sahib olub olmadığını müəyyən etmək lazım olduqda əməliyyatlar zamanı edilir.

Hal-hazırda somatik hüceyrə genetikasının aşağıdakı üsullarından istifadə olunur : sadə becərmə, hibridləşmə, klonlaşdırma və seçim. sadə becərmə- bu hüceyrələrin sitogenetik, biokimyəvi, immunoloji və digər üsullarla kifayət qədər miqdarda əldə edilməsi üçün qida mühitində çoxalmasıdır.

At somatik hüceyrələrin hibridləşməsi müxtəlif insanlardan alınan hüceyrələri, həmçinin siçan, siçovul, qvineya donuzları, meymun və digər heyvanların hüceyrələri ilə insan hüceyrələrini keçə bilərsiniz. Bu cür tədqiqatlar əlaqə qrupları yaratmağa və genlərin ardıcıllığını müəyyən etmək və insan xromosomlarının genetik xəritələrini qurmaq üçün xromosomların yenidən qurulmasından istifadə etməyə imkan verir.

Klonlaşdırma- bu, bir hüceyrənin (klonun) nəslinin istehsalıdır. Klonlaşdırma nəticəsində bütün hüceyrələr eyni genotipdən olacaqdır.

Seçiməvvəlcədən müəyyən edilmiş xassələrə malik hüceyrələrin seçilməsidir. Sonra bu hüceyrələr yetişdirilir və xüsusi qida mühitində çoxaldılır. Məsələn, laktoza olmayan bir mədəniyyət mühitindən istifadə edilə bilər, lakin digər şəkərlərin əlavə edilməsi ilə və içərisinə yerləşdirilən çox sayda hüceyrədən bir neçəsi laktoza olmadıqda yaşaya bilər. Sonra belə hüceyrələrdən klon alınır.

• Modelləşdirmə üsulu

O, bu xəstəliklərdən əziyyət çəkə bilən heyvanlar üzərində insan xəstəliklərini öyrənir. Vavilovun irsi dəyişkənliyin homoloji sıra qanununa əsaslanır, məsələn, cinsi əlaqədə olan hemofiliya itlərdə, epilepsiya dovşanlarda, şəkərli diabetdə, siçovullarda əzələ distrofiyası, siçanlarda dodaq və damaq yarıqlarında tədqiq edilə bilər.

Biologiyada modellər canlıların təşkilinin müxtəlif səviyyələrində bioloji quruluşları, funksiyaları və prosesləri modelləşdirmək üçün istifadə olunur: molekulyar, hüceyrəaltı, hüceyrəli, orqan-sistem, orqanizm və populyasiya-biosenoz. Müxtəlif bioloji hadisələri, eləcə də fərdlərin, populyasiyaların və ekosistemlərin yaşayış şəraitini modelləşdirmək də mümkündür.

Biologiyada əsasən üç tip modeldən istifadə olunur: bioloji, fiziki-kimyəvi və riyazi (məntiqi-riyazi). Bioloji modellər laboratoriya heyvanlarında insanlarda və ya heyvanlarda baş verən müəyyən şərtləri və ya xəstəlikləri təkrarlayır. Bu, eksperimentdə verilmiş vəziyyətin və ya xəstəliyin baş vermə mexanizmlərini, gedişatını və nəticəsini öyrənməyə, gedişatına təsir etməyə imkan verir. Belə modellərə misal olaraq süni şəkildə yaranan genetik pozğunluqlar, yoluxucu proseslər, intoksikasiyalar, hipertonik və hipoksik vəziyyətlərin reproduksiyası, bədxassəli yenitörəmələr, müəyyən orqanların hiperfunksiyası və ya hipofunksiyası, həmçinin nevrozlar və emosional vəziyyətlər göstərilə bilər. Bioloji model yaratmaq üçün genetik aparata təsirin müxtəlif üsulları, mikroblarla yoluxma, toksinlərin yeridilməsi, ayrı-ayrı orqanların çıxarılması və ya onların metabolik məhsullarının (məsələn, hormonlar) yeridilməsi, mərkəzi və periferik sinir sisteminə müxtəlif təsirlər. sistem, müəyyən maddələrin qidadan xaric edilməsi, süni şəkildə yaradılmış yaşayış mühitinə yerləşdirilməsi və bir çox başqa yollar. Bioloji modellər genetika, fiziologiya və farmakologiyada geniş istifadə olunur.

Biologiyada modelləşdirmə metodu bioloji nəzəriyyə ilə təcrübə arasında getdikcə daha dərin və mürəkkəb əlaqələr qurmağa imkan verən bir vasitədir. Keçən əsrdə biologiyada eksperimental üsul müəyyən həddə çatmağa başladı və məlum oldu ki, bir sıra tədqiqatlar modelləşdirmədən mümkün deyil. Təcrübənin əhatə dairəsinə dair bəzi məhdudiyyət nümunələri üzərində dayansaq, onlar əsasən aşağıdakı kimi olacaqlar: (19 p15)

Təcrübələr yalnız hazırda mövcud olan obyektlər üzərində aparıla bilər (təcrübəni keçmiş əraziyə genişləndirməyin mümkünsüzlüyü);

Bioloji sistemlərə müdaxilə bəzən elə bir xarakter daşıyır ki, baş vermiş dəyişikliklərin səbəblərini müəyyən etmək mümkün olmur (müdaxilə nəticəsində və ya digər səbəblərdən);

Nəzəri cəhətdən mümkün olan bəzi təcrübələr eksperimental texnologiyanın inkişaf səviyyəsinin aşağı olması səbəbindən mümkün deyil;

İnsan təcrübələri ilə bağlı eksperimentlərin böyük bir qrupu mənəvi və etik əsaslarla rədd edilməlidir.

Lakin modelləşdirmə təkcə təcrübəni əvəz edə bildiyi üçün biologiya sahəsində populyarlıq qazanır. Bir sıra müəlliflərin fikrincə (19, 20,21) bir sıra üstünlüklərdə ifadə olunan böyük müstəqil əhəmiyyətə malikdir:

1. Bir verilənlər toplusu üzərində modelləşdirmə metodundan istifadə etməklə siz bir sıra müxtəlif modellər hazırlaya, tədqiq olunan hadisəni müxtəlif yollarla şərh edə və nəzəri şərh üçün onlardan ən səmərəlisini seçə bilərsiniz;

2. Modelin qurulması prosesində tədqiq olunan fərziyyəyə müxtəlif əlavələr etmək və onun sadələşdirilməsini əldə etmək olar;

3. Mürəkkəb riyazi modellər zamanı kompüterlərdən istifadə etmək olar;

4. model eksperimentlərin (Millerə görə amin turşularının sintezi) aparılması imkanları açılır (19 p152).

Bütün bunlar aydın şəkildə göstərir ki, modelləşdirmə biologiyada müstəqil funksiyaları yerinə yetirir və nəzəriyyənin yaradılması prosesində getdikcə daha zəruri bir addıma çevrilir. Lakin modelləşdirmə öz evristik dəyərini yalnız hər hansı modelin tətbiqi sərhədləri nəzərə alındıqda saxlayır.

• İmmunogenetik

İmmunogenetik üsula toxumaların qan zərdabında qan qruplarını, zülalları və fermentləri öyrənmək üçün istifadə olunan seroloji üsullar, immunoelektroforez və s. İmmunoloji uyğunsuzluğu müəyyən etmək, immun çatışmazlığı, əkiz mozaika və s. müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
Tibbi genetikanın mühüm sahəsi immunogenetika, xüsusən də qan qruplarının genetikasıdır. İndi bir çox əsas qan qrupu sistemi məlumdur. Bunlardan AB0 və Rhesus sistemləri ən çox öyrənilənlərdir.Məsələn, rezus qan sistemini nəzərdən keçirək. İnsan genotipində orqanizmdə xüsusi bir proteinin əmələ gəlməsini təyin edən dominant gen var.Rh faktoru. Bu əlamət üçün homozigot (Rh+ Rh+) ​​və ya heterozigot (Rh+ rh–) olan şəxs Rh-müsbətdir, yəni. qanda bu zülal var. Resessiv allel (rh– rh–) üçün homozigotluq vəziyyətində qanda Rh faktoru yoxdur. Və belə bir insanın qanına (qanköçürmə və ya hamiləlik zamanı) daxil olarsa, onun bədənində qoruyucu bir reaksiya inkişaf edir - hər hansı bir xarici protein kimi və xüsusi antikorlar meydana gəlir. Statistika göstərir ki, avropalılar arasında insanların təxminən 85% -i Rh-müsbət və yalnız 15% -i Rh-mənfidir.

Rh-mənfi qadınların (genotip rh-rh-) Rh-müsbət homozigot kişilərlə (genotip Rh+ Rh+) ​​nikahlarında Rh-müsbət dölün (genotip Rh+ rh-) üstünlüyü səbəbindən Rh-müsbət olur və Rh ifraz edir. amil, buna qarşı bədəndə analar antikorlar istehsal edir, bu da öz növbəsində dölün hematopoetik sistemini məhv edir. Nəticədə hamiləlik zamanı həm ana, həm də döl əziyyət çəkir.

Bənzər bir vəziyyət, Rh-mənfi qadının bu əlamətə (Rh+ rh- genotip) görə heterozigot olan Rh-müsbət kişi ilə evlənməsində də yarana bilər. Lakin, bu halda, bir Rh münaqişəsinin ehtimalı yarıya endirilir, çünki. döl mənfi Rh (genotip rh– rh–) ola bilər və sonra ananın bədəni ilə heç bir ziddiyyət yoxdur.

Yalnız valideynlərin genotipləri ilə müəyyən edilən Rhesus münaqişəsinin vəziyyətinin özünün ehtimalına əlavə olaraq, inkişaf edən reaksiyanın şiddəti də vacibdir. Bəzi hallarda Rh münaqişəsi demək olar ki, hiss olunmaz şəkildə davam edir, digərlərində uşağın ölümünə səbəb ola bilər. Adətən ikinci və sonrakı hamiləliklərdə daha ağır nəticələr müşahidə olunur.

Hazırda rezus konfliktindən yaranan neonatal sarılığın müalicəsi üçün doğuşdan sonra uşağa tam qan köçürülür.

İnsanın genetik aparatını öyrənmək üçün alimlər xüsusi üsullardan istifadə edirlər.

İnsan genetikasının öyrənilməsi üsulları müxtəlifdir. Onlardan bəzilərini nəzərdən keçirək. İnsan genetikasını öyrənmək üçün aşağıdakı üsullardan istifadə olunur:

• geneoloji;
• əhali;
• əkiz;
• sitogenetik;
• biokimyəvi;
• dermatoglifik;
• somatik hüceyrə genetikası üsulu;
• maddələr mübadiləsinin patologiyasını öyrənmək üsulu.

geneoloji üsul

Genealoji üsulla damazlıqlar tərtib edilir və təhlil edilir. Onlar müxtəlif xəstəliklərin necə ötürüldüyünü müəyyən etməyə imkan verir. Kral ailələri üçün damazlıq sənədlər bir neçə əsr əvvəl tərtib edilmişdir. Lakin genetikanın öyrənilməsi üçün onlar yalnız ötən əsrin əvvəllərindən istifadə edilmişdir. Buna misal olaraq İngiltərə kraliçası Viktoriyanın ailəsində hemofiliyanın necə miras alındığını öyrənmək olar. Bir damazlıq ən çox xəstə bir insan və ya tədqiq olunan xüsusiyyətin daşıyıcısı üçün tərtib edilir. Nəsil şəcərəsi tərtib edilənə proband, bacılarına isə bacı deyilir. Damazlığın öyrənilməsinin şəcərə üsulu, əlamətin hansı növə görə miras qaldığını müəyyən etməyə imkan verir. Böyük ailələr üçün damazlıq üsulundan istifadə etmək daha yaxşıdır. Heyvanlar və bitkilər üçün geniş istifadə olunan, lakin insanlar üçün qəbuledilməz olan hibridoloji üsulu əvəz etməyə kömək edir.

əhali üsulu

Populyasiya metodu insan populyasiyalarında genlərin baş vermə tezliyini öyrənir. Bundan istifadə edərək, müəyyən xüsusiyyətlərə malik uşaq sahibi olma ehtimalını qiymətləndirirlər. Bu, həmçinin heterozigot insanlarda resessiv genlərin nə qədər tez-tez tapıldığını öyrənməyə və irsi xəstəliklərin yayılmasını izləməyə imkan verir.

əkiz üsul

İnsan genetikasının öyrənilməsi üsullarında əkizlərin müşahidələri zamanı toplanmış materiallar da istifadə olunur. Bunun üçün müxtəlif şəraitdə yaşayan eyni əkizləri öyrənin. Eyni əkizlərdə genlərin 100% oxşarlığına görə, əkiz metodu ətraf mühit faktorlarının insanın genotipinə və psixi xüsusiyyətlərinə necə təsir etdiyini müəyyən etməyə kömək edir.

Sitogenetik üsul

Sitogenetik tədqiqat metodu xromosomların strukturunu öyrənir, onların sayını və formasını təyin edir, həmçinin onların sayında və xromosom strukturunda dəyişikliklər nəticəsində baş verən irsi xəstəliklərin diaqnozunu qoyur. Bunun üçün mikroskopdan istifadə olunur. Xromosomların tanınmasını asanlaşdırmaq üçün onlar xüsusi üsullarla boyanır. Sitogenetik üsul, məsələn, Klinefelter sindromunu müəyyən etməyə imkan verir. Bu xəstəlik əlavə X xromosomuna malikdir.

Biokimyəvi üsul

Biokimyəvi üsuldan istifadə edərək genlərdəki mutasiyanın yeri və xarakteri müəyyən edilir. Bu, hemoglobinin amin turşusu tərkibinə görə oraq hüceyrəli anemiya kimi irsi xəstəlikləri olan uşaqları müəyyən etməyə kömək edir.

Dermatoglifik üsul

Dermatoglifik üsul, valideynlərin ovuclarına xətlər çəkməklə uşaqlarda irsi xəstəliyin olma ehtimalını müəyyən etməyə imkan verir. Bu, irsi xromosom patologiyası olan insanlarda dəri modelinin özünəməxsus fərqlərə malik olması ilə əlaqədardır.

Somatik hüceyrələrin genetikası metodu

Genetikanın öyrənilməsinin bu üsulları hibridoloji metodun tətbiqi mümkünsüzlüyünü kompensasiya edərək, somatik (qeyri-cins) hüceyrələrin irsiyyət və dəyişkənliyinin öyrənilməsi ilə məşğul olur. Tədqiqat üçün hüceyrələr süni şəraitdə çoxaldılır və onlarda baş verən genetik proseslər təhlil edilir. Somatik hüceyrələrdə olan irsi material tam olduğundan, alınan nəticələr bütün orqanizmə tətbiq oluna bilər.

Maddələr mübadiləsinin patologiyasını öyrənmək üsulu

İnsan genetikası tədqiqat metodları müvafiq irsi pozğunluqları olan insanları müəyyən etmək üçün metabolik patologiyanın öyrənilməsindən istifadə edir. Uşaq doğulan kimi ayağın baş barmağından qan alınır. Bu üsul, yeni doğulmuş körpədə amin turşusu mübadiləsinin pozulması ilə əlaqəli irsi xəstəlik olan və əqli geriliyə səbəb olan fenilketonuriya olub olmadığını öyrənməyə kömək edir. Erkən diaqnostikaya görə, xüsusi bir diyetə əməl etsəniz, xəstəlik özünü göstərmir.

İnsan genetikası ilə ümumi genetika arasındakı fərqlər

İnsanlarda əlamətlərin irsiyyətini öyrənmək üçün heyvanlarda olduğu kimi eyni tədqiqat metodlarından istifadə olunur. Yeganə fərq ondadır ki, insan genetikasının öyrənilməsi üsulları heyvan və bitkilərin genetikasında əsas olan hibridoloji metodu istisna edir.

1. Geneoloji üsul.

Metod ailə bağlarını göstərən bir neçə nəsildə əlamətin izlənilməsinə əsaslanır (damazlıq şəcərəsinin tərtibi).

Məlumatların toplanması probanddan başlayır.

Proband - şəcərəsi tərtib edilməli olan şəxs. Probandın qardaş və bacılarına siblər deyilir.

Metod iki addımı əhatə edir:

1. Ailə haqqında məlumatların toplanması.

2. Geneoloji təhlil.

Bir damazlıq yaratmaq üçün xüsusi simvollardan istifadə olunur. Metodlar irsiyyətin növünü təyin etməyə imkan verir: otosomal dominant, autosomal resessiv, cinsi əlaqə.

Otosomal dominant miras ilə gen hər iki cinsdə heterozigot vəziyyətdə görünür; dərhal birinci nəsildə; həm şaquli, həm də üfüqi olaraq çox sayda xəstə. Bu tipə görə çillər, braxidaktiliya, katarakta, sümük kövrəkliyi, xondrodistrofik cırtdanlıq, polidaktiliya irsi keçir.

Otozomal resessiv miras ilə mutasiya gen hər iki cinsdə yalnız homozigot vəziyyətdə görünür. Bir qayda olaraq, xəstə uşaqlar sağlam valideynlərdən (heterozigot vəziyyətdə olan gen) doğulur. Bu xüsusiyyət hər nəsildə görünmür. Aşağıdakı xüsusiyyətlər belə irsi olaraq keçir: Solaxaylıq, qırmızı saç, mavi gözlər, miopatiya, şəkərli diabet, fenilketonuriya.

X ilə əlaqəli dominant miras ilə hər iki cinsin nümayəndələri xəstədir, qadınlarda daha çox rast gəlinir. Bu əlamətlər irsi olaraq keçir: piqmentar dermatoz, keratoz (saç xəttinin itirilməsi), ayaqların qabarması, qəhvəyi diş minası.

X ilə əlaqəli resessiv ilə miras əsasən kişilər xəstədir. Ailədə oğlanların yarısı (50%) xəstədir, qızların 50%-i mutant gen üçün heterozigotdur. Hemofiliya A, Duchenne əzələ distrofiyası və rəng korluğu belə irsi olaraq keçir.

Y ilə əlaqəli miras ilə ancaq kişilər xəstədir. Belə əlamətlər holland adlanır: sindaktiliya, hipertrikoz.

2. Sitogenetik üsul.

Metod xromosomların mikroskopik müayinəsinə, normal və patoloji şəraitdə insan karyotipinin təhlilinə əsaslanır. Xromosom dəstinin tədqiqi süni şəraitdə becərilmiş limfositlərin, fibroblastların metafaza lövhələrində aparılır. Xromosom analizi mikroskopla aparılır. Xromosomları müəyyən etmək üçün xromosomun uzunluğunun və qollarının nisbətinin (centromeric indeks) morfometrik təhlili aparılır, sonra Denver təsnifatına uyğun olaraq karyotipləşdirmə aparılır. Bu üsul insanın irsi xəstəliklərini, xromosomların quruluşunu, translokasiyalarını təyin etməyə və genetik xəritələr qurmağa imkan verir.

1969-cu ildə T.Kasperson xromosomların differensial boyanması metodunu işləyib hazırladı ki, bu da xromosomları ləkələnmiş seqmentlərin paylanması xarakteri ilə müəyyən etməyə imkan verdi. Xromosomun uzunluğu boyunca müxtəlif bölgələrdə DNT-nin heterojenliyi seqmentlərin fərqli rənglənməsinə səbəb olur (hetero- və evromatik bölgələr). Bu üsul anevloidləri, xromosomların yenidən qurulmasını, translokasiyalarını, poliploidiyalarını (13, 18, 21-ci trisomiyalar - autosomlar; delesiyalar) aşkar etməyə imkan verir. 5-ci xromosomdakı delesiyalar "pişik ağlaması" sindromunu meydana gətirir; 18-də - skeletin formalaşmasının pozulması və zehni gerilik.

Əgər pozuntu cinsi xromosomlara aiddirsə, onda cinsi xromatinin öyrənilməsi üsulu istifadə olunur. Cinsi xromatin (Barr bədəni) spiralləşmiş X xromosomudur, qadın orqanizmində embrionun inkişafının 16-cı günündə inaktivləşir. Barr gövdəsi disk şəklindədir və nüvə membranının altındakı interfaza məməli və insan hüceyrə nüvələrində olur. Cinsiyyət xromatini istənilən toxumada müəyyən edilə bilər. Çox vaxt bukkal mukozanın epitel hüceyrələri (bukkal kazıma) araşdırılır.

Normal bir qadının karyotipində iki X xromosomu var və onlardan biri cinsi xromatinin bədənini təşkil edir. İnsanlarda və digər məməlilərdə cinsi xromatin cisimlərinin sayı fərddəki X xromosomlarının sayından bir azdır. XO karyotipi olan bir qadında hüceyrə nüvələrində cinsi xromatin yoxdur. Trisomiya ilə (XXX) - 2 cisim yaranır, yəni. qan yaxmalarında cinsi xromosomların sayını təyin etmək üçün cinsi xromatindən istifadə etmək; neytrofilositlərin nüvələrində cinsi xromatinin cisimləri leykositlərin nüvəsindən uzanan barabanlara bənzəyir.

Normalda qadınlarda xromatin - müsbət nüvələr 20-40%, kişilərdə - 1-3% təşkil edir. Y-xromatin də ağız epitelində aşkar edilə bilər. Nüvənin istənilən nöqtəsində yerləşən intensiv işıqlı böyük xromosenterdir. Normalda kişilərdə nüvələrin 20-90%-i Y-xromatin ehtiva edir.

3. Əhali-statistik metod.

Metod insan populyasiyalarında patoloji genin heterozigot daşıma tezliyini hesablamağa imkan verir. Gen və xromosom anomaliyalarının paylanması. Metod riyazi işlənməsi Hardy-Weinberg qanununa əsaslanan demoqrafik və statistik məlumatlardan istifadə edir.

İnsan irsi xəstəliklərinin yayılmasının təhlili üçün genlərin paylanması tezliyinin öyrənilməsi vacibdir. Məlumdur ki, resessiv allellərin böyük əksəriyyəti heterozigot vəziyyətdə təqdim olunur. Hardy-Weinberg qanunu bir patoloji genin daşınma tezliyini müəyyən etməyə imkan verir. Məsələn: rast gəlinən albinizm tezliyi (aq 2) 1:20000, yəni. q 2 aa = 1/20000, buna görə də q = √ 1/20000 = 1/141

p + q = 1, ona görə də p = 1- q = 1 1/141= 140/141; heterozigotların tezliyi (albinizm gen daşıyıcıları) 2 pq Aa = 2 x140/141 x 1/141 = 1/70.

4. İkili üsul.

Metod mono- və dizigotik əkizlərdə həyat şəraitinin təsiri altında dəyişən əlamətlərin öyrənilməsinə əsaslanır. Əkizlərin genetik tədqiqatlarında hər iki növü müqayisəli şəkildə öyrənmək lazımdır. Bu, müxtəlif ekoloji şəraitin eyni genotiplərə təsirini (monoziqotlarda), eləcə də müxtəlif genotiplərin eyni ekoloji şəraitdə (diziqotlarda) təzahürünü qiymətləndirməyin yeganə yoludur.

Əkizlərdə işarələrin oxşarlığına uyğunluq, işarələrdəki fərqlərə isə uyğunsuzluq deyilir. İki qrup əkizdə oxşarlıq dərəcəsinin müqayisəsi patoloji əlamətlərdə irsiyyət və ətraf mühitin rolunu mühakimə etməyə imkan verir. Metod əkizlərin xüsusiyyətlərinin müqayisəli tədqiqinə əsaslanır. Bu, irsi meylli xəstəliklərin siyahısını müəyyən etməyə, xəstəliyin təzahüründə ətraf mühitin və irsiyyətin rolunu müəyyən etməyə imkan verir. Bunu etmək üçün Holzinger düsturu ilə hesablanan irsiyyət əmsalı (H) və ətraf mühitin təsirindən (E) istifadə edin:

H \u003d (% MZ -% DZ / 100 -% DZ) x 100

MZ - monoziqot əkizlərin uyğunluğu, DZ - dizigotik əkizlər.

H = 1 dəyəri varsa, əlamət irsi amillərin təsiri altında daha çox dərəcədə (100%) formalaşır; H = 0 - işarə ətraf mühitin hərəkətindən təsirlənir (100%); H = 0,5 - ətraf mühitin və irsiyyətin eyni dərəcədə təsiri.

Məsələn: şizofreniya tezliyində monoziqot əkizlərin uyğunluğu 70%, dizigotik əkizlərinki isə 13% təşkil edir. Sonra H \u003d 70-13 / 100-13 \u003d 57/87 \u003d 0,65 (65%). Deməli, irsiyyətin üstünlük təşkil etməsi 65%, ətraf mühit isə 35% təşkil edir.

Metod öyrənmək üçün istifadə olunur:

1. Orqanizmin xüsusiyyətlərinin formalaşmasında irsiyyət və mühitin rolu;

2. Xarici mühitin təsirini gücləndirən və ya zəiflədən spesifik amillər;

3. İşarələrin və funksiyaların əlaqəsi;

5. Biokimyəvi üsullar.

Bu üsullar müəyyən fermentlərin (gen mutasiyaları) fəaliyyətində dəyişikliklər nəticəsində yaranan metabolik xəstəliklərin diaqnostikasında istifadə olunur. Bu üsullarla 500-ə yaxın molekulyar xəstəlik aşkarlanıb.

Müxtəlif növ xəstəliklərdə ya anormal protein-fermentin özünü, ya da maddələr mübadiləsinin aralıq məhsullarını müəyyən etmək mümkündür.

Metodlara bir neçə addım daxildir:

1) Sadə, əlverişli üsulların (ekspress üsulların), sidikdə, qanda metabolik məhsulların keyfiyyət reaksiyalarının müəyyən edilməsi.

2) Diaqnozun aydınlaşdırılması. Bunun üçün fermentlərin, amin turşularının, karbohidratların və s. təyini üçün dəqiq xromatoqrafik üsullardan istifadə olunur.

3) Bəzi bakteriyalar ştammlarının yalnız müəyyən amin turşuları, karbohidratlar olan mühitlərdə inkişaf edə biləcəyinə əsaslanan mikrobioloji testlərin istifadəsi. Əgər qanda və ya sidikdə bakteriya üçün lazım olan maddə varsa, o zaman belə hazırlanmış substratda bakteriyaların aktiv reproduksiyası müşahidə olunur ki, bu da sağlam insanda baş vermir.

Biokimyəvi üsullarla hemoglobinopatiyalar, amin turşularının (fenilkentonuriya, alkaptonuriya), karbohidratların (şəkərli diabet, qalaktozemiya), lipidlərin (amavrotik idiotiya), misin (Konovalov-Vilson xəstəliyi), dəmirin (hemoxromatoz) metabolik pozğunluqları və s.

6. Dermatoglifikasiya üsulu.

Dermatoqlifika genetikanın barmaqlarda, ovuclarda və ayaq altlarında irsi kondisioner dəri relyeflərini öyrənən bir bölməsidir. Bədənin bu hissələrində epidermal çıxıntılar - mürəkkəb naxışlar meydana gətirən silsilələr var. Dəri naxışlarının rəsmləri ciddi şəkildə fərdi və genetik olaraq müəyyən edilir. Kapilyar relyefin formalaşması prosesi intrauterin inkişafın 3-6 ayı ərzində baş verir. Silsilənin əmələ gəlməsi mexanizmi epidermis və altındakı toxumalar arasında morfogenetik əlaqələrlə əlaqələndirilir.

Barmaqların uclarında naxışların əmələ gəlməsini təmin edən genlər epidermis və dermisin maye ilə doymasının tənzimlənməsində iştirak edir.

Gen A - barmaq yastığında qövsün görünüşünə səbəb olur, gen W - qıvrımın görünüşü, gen L - bir döngənin görünüşü. Beləliklə, barmaqların ucunda üç əsas növ naxış var (şək. 5.5). Nümunələrin baş vermə tezliyi: qövslər - 6%, döngələr - təxminən 60%, qıvrımlar - 34%. Dermatoqliflərin kəmiyyət göstəricisi silsilənin sayıdır (delta ilə naxışın mərkəzi arasındakı papilyar xətlərin sayı; delta yunan hərfi delta Δ şəklində bir rəqəm meydana gətirən papiller xətlərin yaxınlaşma nöqtələridir).

Orta hesabla bir barmaqda 15-20, kişilərdə 10 barmaqda - 144,98; qadınlar üçün - 127,23 daraq.

Palmar relyefi (palmoskopiya) daha mürəkkəbdir. Yastıqların və palmar xətlərinin bir sıra sahələrini ortaya qoyur. II, III, IY, Y barmaqlarının əsaslarında barmaq triradiusları (a, c, d), xurma altında - palmar (t) var. Palmar bucağı - a t d normal olaraq 57 0-dan çox deyil (şək. 5.6).

Dəri formaları irsi xarakter daşıyır. Dərinin silsiləsi relyefi poligenik olaraq miras alınır.

Dermatoglifik nümunələrin formalaşmasına embriogenezin erkən mərhələlərində bəzi zərərverici amillər təsir göstərə bilər (məsələn, məxmərək virusunun intrauterin təsiri Daun xəstəliyinə bənzər nümunələrdə sapma verir).

Dermatoqlifika metodu klinik genetikada karyotip dəyişikliyi ilə xromosom sindromlarının diaqnozunun əlavə təsdiqi kimi istifadə olunur.

7. İmmunoloji üsullar.

Metodlar hüceyrələrin və bədən mayelərinin - qan, tüpürcək, mədə şirəsinin antigen tərkibinin öyrənilməsinə əsaslanır. Ən çox istifadə edilən antigenlər eritrositlər, leykositlər və qan zülallarıdır. Müxtəlif növ eritrosit antigenləri qan qruplarının sistemlərini təşkil edir - AB0, Rh - faktor. Qan köçürülməsi üçün qanın immunogenetik xüsusiyyətlərini bilmək lazımdır.

8. Ontogenetik üsul.

Ontogenetik metod inkişaf prosesində əlamətlərin təzahür qanunauyğunluqlarını öyrənməyə imkan verir. Metodun məqsədi irsi xəstəliklərin erkən diaqnozu və qarşısının alınmasıdır. Metod biokimyəvi, sitogenetik və immunoloji üsullara əsaslanır. Postnatal ontogenezin erkən mərhələlərində fenilketonuriya, qalaktozemiya, vitamin D-yə davamlı raxit kimi xəstəliklər meydana çıxır ki, onların vaxtında diaqnozu xəstəliklərin patologiyasını azaldan profilaktik tədbirlərə kömək edir. Ontogenezin sonrakı mərhələlərində şəkərli diabet, podaqra, alkaptonuriya kimi xəstəliklər meydana çıxır. Metod heterozigot vəziyyətdə olan genlərin fəaliyyətinin öyrənilməsində xüsusi əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da resessiv X ilə əlaqəli xəstəlikləri müəyyən etməyə imkan verir. Heterozigot daşıma xəstəliyin əlamətlərini araşdıraraq aşkar edilir (anoftalmiya ilə - göz qapaqlarının azalması); stress testlərinin köməyi ilə (fenilketonuriyalı xəstələrdə qanda fenilalanin səviyyəsinin artması); toxumaların qan hüceyrələrinin mikroskopik müayinəsindən istifadə edərək (qlikogenozlarda qlikogenin yığılması); gen aktivliyinin birbaşa təyini ilə.

9. Somatik hüceyrələrin genetikası metodu.

Qida mühitində bədəndən kənarda böyüyən toxumaların hüceyrələrinin klonlarında irsi materialın öyrənilməsinə əsaslanır. Bu zaman təmiz genlər əldə etmək, hibrid hüceyrələr əldə etmək mümkündür. Bu, genlərin əlaqəsini və onların lokalizasiyasını, genlərin qarşılıqlı təsir mexanizmlərini, gen aktivliyinin tənzimlənməsini və gen mutasiyalarını təhlil etməyə imkan verir.

Antropogenetik üsulların istifadəsi irsi xəstəliyin vaxtında diaqnozuna imkan verir.

Bunlar hibridoloji, genealoji, sitogenetik, biokimyəvi, dermatoqlifik, əkiz, populyasiya-statistik, gen mühəndisliyi üsulları və modelləşdirmə metodlarıdır.

Hibridoloji üsul (keçid üsulu) uzun illər əsası olmuşdur. G. Mendel tərəfindən tərtib edilmişdir. Bir və ya bir neçə irsi xüsusiyyətə görə bir-birindən fərqlənən orqanizmlərin kəsişməsindən (hibridləşməsindən) ibarətdir.

Kəsişmənin köməyi ilə aşağıdakıları müəyyən etmək olar: 1) tədqiq olunan əlamət (və ona uyğun olan gen) dominant və ya resessivdir; 2) orqanizmin genotipi; 3) genlərin qarşılıqlı əlaqəsi və bu qarşılıqlı əlaqənin xarakteri; 4) genlərin cinsiyyətlə əlaqəsi və s.

Metodun bir çatışmazlığı var - insanların tədqiqatında istifadə edilə bilməz, çünki təcrübədə homo sapiensdən keçmək mümkün deyil.

geneoloji üsul cinslərin təhlilindən ibarətdir və əlamətin irsiyyət növünü (dominant, resessiv, autosom və ya cinslə əlaqəli), həmçinin onun monogenliyini və ya poligenliyini müəyyən etməyə imkan verir. Alınan məlumatlara əsasən, irsi xəstəliklərin qarşısının alınması üçün böyük əhəmiyyət kəsb edən, öyrənilən əlamətin nəsildə təzahür etmə ehtimalı proqnozlaşdırılır; mutasiya prosesini öyrənmək, xüsusən yeni yaranan mutasiyaları ailəvi, yəni əvvəlki nəsillərdə yaranmış mutasiyalardan fərqləndirmək lazım olduğu hallarda. Bir qayda olaraq, genealoji metod tibbi genetik məsləhətləşmədə (xromosom xəstəlikləri haqqında danışmırıqsa) nəticələr üçün əsas təşkil edir.

İnsanın fərdi xüsusiyyətlərinin irsiyyəti belə qurulur: üz cizgiləri, boy, qan qrupu, zehni və zehni quruluşu, həmçinin bəzi xəstəliklərin. Məsələn, kral Habsburq sülaləsinin şəcərəsini öyrənərkən bir neçə nəsildə çıxıntılı aşağı dodaq və qarmaqlı burnu izləmək olar.

Sitogenetik üsul heyvan və bitkilərdə xromosomların sayını, formasını və ölçüsünü öyrənməkdən ibarətdir. Həm normal karyotipi (xromosom dəstinin morfoloji xüsusiyyətlərini) öyrənmək, həm də irsi xəstəliklərin və mutasiyaların diaqnostikası üçün çox qiymətlidir.

Məsələn, homoloji xromosomlar meioz zamanı (germ hüceyrələrinin bölünməsi) ayrılmadıqda, ziqotda iki deyil, üç homolog (eyni əlamətlərə cavabdeh olan) xromosomlar olur. Bu xromosom aberrasiyası (trisomiya) 21-ci xromosom cütlüyündə qeyd olunarsa, Daun xəstəliyi yaranır: Monqoloid üz, nizamsız qulaqlar, qısa boy, qısa qollar, zehni inkişaf zəifliyi.

Biokimyəvi üsul anormal bir genin daşınmasını göstərə bilən bədənin daxili kimyasının pozulmasını müəyyən etməyə imkan verir. Metabolik pozğunluqlara əsaslanan xəstəliklər genetik irsi patologiyanın əhəmiyyətli bir hissəsini təşkil edir. Bunlara şəkərli diabet, fenilketonuriya, qalaktozemiya (süd şəkərinin udulmasının pozulması) və s. Bu üsul xəstəliyi erkən mərhələdə müəyyən etməyə və müalicə etməyə imkan verir. Genetik xəstəliklərin biokimyəvi markerlərinin yoxlanılması indi yeni doğulmuş uşaqlar üçün məcburidir.

Dermatoglifik üsul.Mövzu öyrənilməsi - ovuc içi, daban və barmaqlarda təsvirlər. Xromosom xəstəlikləri ilə nümunələr dəyişir, məsələn, Daun xəstəliyi ilə ovuc içərisində meymun qatlanır.

əkiz üsul - genetik cəhətdən eyni olan eyni əkizlərə ətraf mühitin təsirini müəyyən etməyə imkan verir. Bu, genlərin hərəkətinin həyata keçirilməsində xarici şəraitin rolunu böyük əminliklə qiymətləndirməyə imkan verir.

əhali üsulu. Hardy-Weinberg qanununa əsasən populyasiyada genin tezliyini təyin etməkdən ibarətdir. Bu metod əsasında müxtəlif genotiplərə malik fərdlərin paylanması təxmin edilir, müxtəlif amillərin təsiri altında populyasiyaların genetik strukturunun dinamikası təhlil edilir. Məsələn, rəng korluğu geni: kişilərdə daha çox özünü göstərir - 7-8% -ə qədər (qadınlarda - 0,5%, baxmayaraq ki, 13% genin daşıyıcısıdır).

Genetik mühəndislik üsulu- onun köməyi ilə elm adamları orqanizmlərin genotiplərini dəyişdirirlər: müəyyən genləri çıxarır və yenidən təşkil edirlər, digərlərini təqdim edirlər, bir fərdin genotipində müxtəlif növlərin genlərini birləşdirir və s.

Modelləşdirmə üsulu - heyvanlarda insan xəstəliklərini öyrənir. Bu metod Vavilov qanununa əsaslanır.

geneoloji üsul 1883-cü ildə F. Galton tərəfindən təklif edilmişdir. Bu, cinslərin təhlili üsuludur (ailədə normal və ya patoloji əlamətin irsiyyətini izləmək, cins üzvləri arasında qohumluq növünü göstərmək). Tibbi genetikada buna deyilir klinik və genealoji , çünki patoloji əlamətlər izlənilir və klinik tədqiqat metodları tətbiq edilir.

Metodun mahiyyəti : yaxın, uzaq, birbaşa və dolayı qohumlar arasında qohumluq əlaqələrinin müəyyən edilməsi və öyrənilən əlamətin izlənməsi.

Metod addımları :

1. Probanddan (genetikə müraciət edən şəxsdən) qohumlar haqqında məlumat toplamaq.

2. Nəsil şəcərəsinin tərtib edilməsi.

3. Damazlıq analizi.

Metod əlamətin irsi xarakterini, irsiyyət tipini, damazlıq üzvlərinin genotiplərini, genin nüfuzunu təyin etmək üçün istifadə olunur.

Nəsil şəcərələrini qurmaq üçün 1931-ci ildə ingilis alimi Yust tərəfindən təklif edilmiş simvollar sistemindən istifadə olunur (şək. 17).

Damazlıqları qurarkən aşağıdakı qaydalara əməl edilməlidir:

Toplanmış anamnezdən nəsillərin sayını öyrənmək lazımdır;

damazlıq probanddan başlayır;

Hər nəsil solda Roma rəqəmləri ilə nömrələnir;

Eyni nəsildən olan şəxsləri bildirən simvollar üfüqi xətt üzərində yerləşir və ərəb rəqəmləri ilə nömrələnir.

Damazlıq analizi aşağıdakıları ortaya qoyur miras növləriəlamətlər: autosomal dominant; autosomal resessiv; X ilə əlaqəli (cins) dominant; X ilə əlaqəli (cins) resessiv; hollandric (Y xromosomuna bağlıdır).

Avtosomal dominant irsiyyət növü:

· Xəstə uşaq homozigot olduqda 100% ehtimalla xəstə valideynlərdən doğulur; Heterozigot olduqda 75%.

Şəkil 17. Damazlıqların tərtibində istifadə olunan rəmzlər

Avtosomal resessiv miras yolu:

Həm kişilər, həm də qadınlar eyni dərəcədə təsirlənir.

· Sağlam valideynlərdə xəstə uşaq olma ehtimalı heterozigot olduqda 25% təşkil edir; Əgər hər ikisi və ya biri dominant gen üçün homozigotdursa, 0%.

Tez-tez qohum evliliklərində müşahidə olunur.

X-əlaqəli (cinslə əlaqəli) dominant miras növü:

· Xəstələr hər nəsildə rast gəlinir.

Qadınlar daha çox təsirlənir.

Ata xəstədirsə, bütün qızları xəstədir.

· Xəstə uşaq ana homozigotdursa, 100% ehtimalı ilə xəstə valideynlərdən doğulur; 75%, əgər ana heterozigotdursa.

· Sağlam valideynlərdə xəstə uşaq olma ehtimalı 0% təşkil edir.

X-əlaqəli (cinslə əlaqəli) resessiv miras növü:

Xəstələr hər nəsildə baş vermir.

· Əsasən kişilər xəstədir.

· Sağlam valideynlərdə xəstə oğlanın doğulması ehtimalı 25%, xəstə qızın doğulması ehtimalı 0% təşkil edir.

Holandrik (Y-xromosomu ilə əlaqəli) miras növü:

· Xəstələr hər nəsildə rast gəlinir.

Yalnız kişilər xəstələnir.

Ata xəstədirsə, bütün oğulları xəstədir.

Xəstə atadan xəstə oğlan doğulmaq ehtimalı 100%

əkiz üsul(1876-cı ildə F. Galton tərəfindən əkizlərdə genetik nümunələri öyrənmək üçün təklif edilmişdir.

Metodun mahiyyəti : oxşarlıq (uyğunluq) və ya fərqlilik (diskordans) əsasında müxtəlif əkiz qruplarında əlamətlərin müqayisəsi.

Metod addımları:

1. Bütün populyasiyadan əkiz nümunəsinin tərtib edilməsi.

2. Əkizlərin ziqozitliyinin diaqnostikası.

3. Xüsusiyyətin formalaşmasında irsiyyət və mühitin korrelyativ rolunun müəyyən edilməsi.

Bir xüsusiyyətin formalaşmasında və inkişafında irsiyyət və ətraf mühitin rolunu qiymətləndirmək, Holzinger düsturu:

H = ( KMB%-KDB%)/100%-KDB%

burada H irsi amillərin nisbətidir,

KMB% və - faizlə monoziqot əkizlərin uyğunluğu

KDB% - dizigotik əkizlərin faizlə uyğunluğu

Əgər H 0,5-dən böyükdürsə, onda əlamətin formalaşmasında genotip, H 0,5-dən azdırsa, mühit böyük rol oynayır.

Sitogenetik üsul mikroskopdan istifadə edərək karyotipin öyrənilməsidir.

Metod addımları:

1. Süni qida mühitlərində hüceyrələrin (limfositlər, fibroblastlar) alınması və becərilməsi.

2. Hüceyrə bölünməsini stimullaşdırmaq üçün qida mühitinə fitohemaqqlütinin əlavə edilməsi.

3. Kolxisin əlavə etməklə metafaza mərhələsində hüceyrə bölünməsinin dayandırılması.

4. Hüceyrələrin hipotonik məhlulla müalicəsi NaCl, bunun nəticəsində hüceyrə membranı məhv edilir və xromosomların "yerləşdiricisi" əldə edilir.

5. Xromosomların spesifik boyalarla boyanması.

6. Xromosomların mikroskopiyası və fotoqrafiyası.

7. İdioqrammanın tərtibi və onun təhlili.

Metod imkan verir:

Genomik və xromosom mutasiyalarının diaqnozu;

bir orqanizmin genetik cinsini təyin etmək.

biokimyəvi üsullar.Ən çox irsi monogen xəstəliklərin səbəbi fermentopatiya ilə əlaqəli metabolik qüsurlardır (metabolik reaksiyalarda iştirak edən fermentlərin strukturunda pozuntular). Eyni zamanda, aralıq metabolik məhsullar orqanizmdə toplanır, buna görə də onları və ya fermentlərin fəaliyyətini biokimyəvi üsullarla təyin etməklə, irsi metabolik xəstəlikləri (gen mutasiyaları) diaqnoz etmək mümkündür. Kəmiyyət biokimyəvi üsullar (yük testləri) patoloji resessiv genin heterozigot daşınmasını aşkar etməyə imkan verir.

Dermatoglifik analiz- bu, papiller dermisin güclü şəkildə ifadə edildiyi insan daraq dərisinin (barmaqların uclarının dərisi, əllərin palmar tərəfi və ayaqların plantar tərəfi) öyrənilməsidir.

Metod tətbiq olunur:

a) əkizlərin ziqotluğunu müəyyən etmək;

b) bəzi irsi xəstəliklərin anadangəlmə komponentinin diaqnostikası üçün ekspress metod kimi.

Adətən, genomik patoloji ilə bəzi göstəricilərin birləşməsi qeyd olunur: 4-cü və 5-ci barmaqlarda radial döngələr, dörd barmaqlı yiv, 60 ° -dən 80 ° -ə qədər əsas palmar bucağı və s.

Kimyəvi üsullar keyfiyyətli rəngli kimyəvi reaksiyalara əsaslanır. İrsi metabolik xəstəliklərin ilkin diaqnozu üçün istifadə olunur. Skrininq testi kimi fenilketonuriya diaqnozu FeCl 3 və ya 2,4 dinitrofenilhidrazinin 10% məhlulu ilə hopdurulmuş kağız zolaqlarının uşağın sidiyi ilə islatmaq üsulu istifadə olunur. Sidikdə fenilpiruvik turşunun olması ilə filtr kağızının yaşılımtıl rəngi görünür.

X və Y cinsi xromatinin təyini. Tədqiqat üçün bukkal epitel hüceyrələri və ya leykositlər istifadə olunur. A "-xromatin preparatın boyanması ilə müəyyən edilir asetorsein, və Y-xromatin - boyandıqda akrichiniprite. Bu üsullar karyotipdəki cinsi xromosomların sayını müəyyən etməyə imkan verir (A "-xromosomların sayı həmişə A 1 xromatinin yığınlarının sayından bir çox olur, Y xromosomlarının sayı yığınların sayına bərabərdir). Y-xromatinin); fərdin genetik cinsini təyin etmək, cinsiyyətin xromosom xəstəliklərini diaqnoz etmək (digər üsullarla birlikdə).

Prenatal (prenatal) diaqnostika üsulları irsi xəstəliklər hamiləliyin erkən mərhələlərində döldə irsi qüsurları təyin etməyə imkan verir. Onların köməyi ilə uşağın doğulmasından çox əvvəl xəstəliyi müəyyən etmək və lazım olduqda hamiləliyi dayandırmaq mümkündür.

Prenatal diaqnozun əsas göstəriciləri bunlardır:

· Ailədə dəqiq müəyyən edilmiş irsi xəstəlik.

Ananın yaşı 35-dən, atanın 40-dan yuxarıdır.

Ailədə cinsi əlaqədə olan xəstəliyin olması.

Valideynlərdən birində xromosomların struktur yenidən qurulmasının olması (xüsusilə translokasiyalar və inversiyalar).

Autosomal resessiv xəstəlikdə hər iki valideynin bir cüt allel üçün heterozigotluğu.

Hamilə qadının anamnezində uzun müddət sağlamlığa zərərli istehsalatlarda işləmək və ya radiasiya fonunun çox olduğu yerlərdə yaşamaq və s.

· Təkrarlanan spontan abortlar və ya anadangəlmə qüsurlu uşağın doğulması, şəkərli diabet, epilepsiya, hamilə qadında infeksiyalar, dərman müalicəsi.

Prenatal diaqnoz üsullarını aşağıdakılara bölmək olar:

1) Ekrançılar: anadangəlmə patologiyası və ya irsi xəstəliyi olan uşaq sahibi olma riski yüksək olan qadınları müəyyən etməyə imkan verir. Metodlar geniş yayılmışdır və nisbətən ucuzdur. Müayinə üsullarına aşağıdakılar daxildir:

α-fetoproteinin (AFP) konsentrasiyasının təyini;

İnsan xorionik gonadotropinin (hCG) səviyyəsinin təyini;

Bağlanmamış estriol səviyyəsinin təyini;

Hamiləliklə əlaqəli plazma protein A-nın müəyyən edilməsi;

Ananın bədənindən fetal hüceyrələrin və ya DNT-nin təcrid edilməsi.

2) Qeyri-invaziv: cərrahi müdaxilə olmadan dölün müayinə üsulları. Hal-hazırda bunlara fetal ultrasəs (ultrasəs) daxildir. Ultrasəs həm skrininq, həm də aydınlaşdırma üsulları ilə istifadə edilə bilər. Yığılan sübutlar ultrasəsin dölə zərər vermədiyini göstərir. Bəzi ölkələrdə ultrasəs bütün hamilə qadınlar üçün aparılır. Bu, hər 1000 yeni doğulan körpəyə 2-3 ciddi anadangəlmə qüsurlu uşağın doğulmasının qarşısını almağa imkan verir ki, bu da belə patologiyası olan bütün uşaqların təxminən 30% -ni təşkil edir.

3) İnvaziv: dölün hüceyrələrinin və ya toxumalarının genetik materialının təhlilinə əsaslanan üsullar. Ciddi təlimatlar əsasında aparılır. İnvaziv üsullara aşağıdakılar daxildir:

xorion və plasentanın biopsiyası (sitogenetik, biokimyəvi tədqiqatlar və DNT analizi üçün);

Amniyosentez (gen, xromosom və genomik mutasiyaların diaqnozu üçün dölün amniotik mayesinin götürülməsi);

Kordosentez (irsi qan xəstəliklərinin erkən diaqnostikası məqsədi ilə göbək bağından qan götürülməsi);

Fetoskopiya (dölün, plasentanın, göbək kordonunun və s. müayinəsi üçün amnion boşluğuna fiberoptik endoskopun daxil edilməsi);