Метод не можна застосовувати вивчення генетики людини. Генетика. Основні методи дослідження у генетиці. Хромосомні та генні хвороби

Використання цього методу можливе у тому випадку, коли відомі прямі родичі - предки володаря спадкової ознаки ( пробанда) по материнській та батьківській лініях у ряді поколінь або нащадки пробанда також у кількох поколіннях. При складанні родоводів у генетиці використовується певна система позначень. Після складання родоводу проводиться її аналіз з метою встановлення характеру спадкування досліджуваної ознаки.

Умовні позначення, прийняті при складанні родоводів:
1 – чоловік; 2 – жінка; 3 - підлога не з'ясована; 4 - володар ознаки, що вивчається; 5 - гетерозиготний носій рецесивного гена, що вивчається; 6 – шлюб; 7 - шлюб чоловіка із двома жінками; 8 - родинний шлюб; 9 - батьки, діти та порядок їх народження; 10 - дизиготні близнюки; 11 - монозиготні близнюки.

Завдяки генеалогічному методу було визначено типи успадкування багатьох ознак у людини. Так, за аутосомно-домінантним типом успадковуються полідактилія (збільшена кількість пальців), можливість згортати мову в трубочку, брахідактилія (короткопалість, обумовлена ​​відсутністю двох фаланг на пальцях), ластовиння, раннє облисіння, пальці, що зрослися, заяча губа, крихкість кісток та багато інших. Альбінізм, руде волосся, схильність до поліомієліту, цукровий діабет, вроджена глухота та інші ознаки успадковуються як аутосомно-рецесивні.

Домінантна ознака - здатність згортати мову в трубочку (1) та її рецесивний аллель - відсутність цієї здібності (2).
3 - родовід за полідактилією (аутосомно-домінантне успадкування).

Цілий ряд ознак успадковується зчеплено зі статтю: Х -зчеплене успадкування - гемофілія, дальтонізм; Y-зчеплене – гіпертрихоз краю вушної раковини, перетинчастість пальців ніг. Є ряд генів, локалізованих в гомологічних ділянках Х - і Y -хромосом, наприклад, загальна колірна сліпота.

Використання генеалогічного методу показало, що при родинному шлюбі, порівняно з неспорідненим, значно зростає ймовірність появи каліцтв, мертвонароджень, ранньої смертності в потомстві. У родинних шлюбах рецесивні гени частіше переходять у гомозиготний стан, у результаті розвиваються ті чи інші аномалії. Прикладом цього є успадкування гемофілії у царських будинках Європи.

- гемофілік; - Жінка-носій.

• Близнюковий

Цей метод використовують у генетиці людини для з'ясування ступеня спадкової обумовленості досліджуваних ознак. Близнюки можуть бути однояйцевими (утворюються на ранніх стадіях дроблення зиготи, коли з двох або рідше з більшої кількості бластомерів розвиваються повноцінні організми). Однояйцеві близнюки генетично ідентичні. Коли дозрівають і потім запліднюються різними сперматозоїдами дві чи рідше більше яйцеклітин, розвиваються різнояйцеві близнюки. Різнояйцеві близнюки подібні між собою лише брати і сестри, народжені у час. Частота появи близнюків у людей становить близько 1% (1/3 однояйцевих, 2/3 різнояйцевих); переважна більшість близнюків є двійнятами.
Оскільки спадковий матеріал однояйцевих близнюків однаковий, то відмінності, які у них, залежить від впливу середовища на експресію генів. Порівняння частоти подібності за низкою ознак пар одно- і різнояйцевих близнюків дозволяє оцінити значення спадкових та середовищних факторів у розвитку фенотипу людини.

Близнюками називають дітей, що одночасно народилися. Вони бувають монозиготними(однояйцевими) та дизиготними(Різнояйцеві).

Монозиготні близнюки розвиваються з однієї зиготи (1), яка на стадії дроблення розділилася на дві (або більше) частини. Тому такі близнюки генетично ідентичні і завжди однієї статі. Монозиготні близнюки характеризуються великим ступенем подібності ( конкордантністю) за багатьма ознаками.

Дизиготні близнюки розвиваються з двох або більше одночасно овулювали і запліднені різними сперматозоїдами яйцеклітин (2). Тому вони мають різні генотипи і можуть бути як однієї, так і різної статі. На відміну від монозиготних, дизиготні близнюки характеризуються дискордантністю - різницею за багатьма ознаками. Дані про конкордантність близнюків за деякими ознаками наведено у таблиці.

Як видно з таблиці, ступінь конкордантності монозиготних близнюків за всіма наведеними ознаками значно вищий, ніж у дизиготних, проте вона не є абсолютною. Як правило, дискордантність монозиготних близнюків виникає в результаті порушень внутрішньоутробного розвитку одного з них або під впливом зовнішнього середовища, якщо воно було різним.

Завдяки близнюковому методу, було з'ясовано спадкову схильність людини до низки захворювань: шизофренії, епілепсії, цукрового діабету та інших.

Спостереження за монозиготними близнюками дають матеріал для з'ясування ролі спадковості та середовища у розвитку ознак. Причому під довкіллям розуміють як фізичні чинники середовища, а й соціальні умови.

• П опуляційно-статистичний

Методи генетики популяцій широко застосовують у дослідженнях людини. Внутрішньосімейний аналіз захворюваності невіддільний від вивчення спадкової патології, як в окремих країнах, так і щодо ізольованих груп населення. Вивчення частоти генів та генотипів у популяціях становить предмет популяційно-генетичного дослідження. Це дає інформацію про рівень гетерозиготності та поліморфізму людських популяцій, виявляє відмінності частот алелів між різними популяціями.
Чи вважають, що закон Харді? Вайнберга свідчить у тому, що успадкування як таке змінює частоти алелей у популяції. Цей закон цілком придатний аналізу великих популяцій, де йде вільне схрещування. Сума частот алелей одного гена, згідно з формулою Харді? Вайнберга р+q=1, генофонді популяції є величиною постійної. Сума частот генотипів алелей даного гена p2+2pq+q2=1 також постійна величина. При повному домінуванні, встановивши в даній популяції число рецесивних гомозигот (q2 ? число гомозиготних "особей за рецесивним геном з генотипом аа), достатньо витягти квадратний корінь з отриманої величини, і ми знайдемо частоту рецесивного алелю а. 1 - q.Обчисливши, таким чином, частоти алелей а і А, можна визначити частоти відповідних генотипів у популяції (р2 = АА; 2рq = Аа) Наприклад, за даними ряду вчених, частота альбінізму (успадковується як аутосомна рецесивна ознака) становить 1 :20 000 (q2).Отже, частота алелю a в генофонді буде q2=l/20000 = /l4l і тоді частота алелю А буде

p=1-q. p=1. p = 1 - 1/141 = 140/141.

У цьому випадку частота гетерозиготних носіїв гена альбінізму (2pq) становитиме 2(140/141) x (1/141) = 1/70, або 1,4%
Статистичний аналіз поширення окремих спадкових ознак (генів) у популяціях людей різних країнах дозволяє визначити адаптивну цінність конкретних генотипів. Одного разу, мутації можуть передаватися потомству протягом багатьох поколінь. Це призводить до поліморфізму (генетичної неоднорідності) людських популяцій. Серед населення Землі практично неможливо (за винятком однояйцевих близнюків) знайти генетично однакових людей. У гетерозиготному стані у популяціях знаходиться значна кількість рецесивних алелів (генетичний вантаж), що зумовлюють розвиток різних спадкових захворювань. Частота їх виникнення залежить від концентрації рецесивного гена в популяції і значно підвищується під час укладання близькоспоріднених шлюбів.

• Дерматогліфічний

У 1892р. Ф.Гальтоном як один з методів дослідження людини було запропоновано метод вивчення шкірних гребінцевих візерунків пальців і долонь, і навіть згинальних долонних борозен. Він встановив, що зазначені візерунки є індивідуальною характеристикою людини і змінюються протягом життя.В даний час встановлена ​​спадкова обумовленість шкірних візерунків, хоча характер успадкування остаточно не з'ясований. ймовірно, ознака успадковується за полігенним типом. Дерматогліфічні дослідження важливі при ідентифікації близнюків. Вивчення людей з хромосомними захворюваннями виявило у них специфічні зміни не лише малюнків пальців та долонь, а й характеру основних згинальних борозен на шкірі долонь. Менш вивчені дерматогліфічні зміни при генних болезнях.В основному ці методи генетики людини застосовують з метою встановлення батьківства.

Вивчення відбитків шкірного малюнка долонь та стоп. При існуючих індивідуальних відмінностях у відбитках пальців, обумовлених особливостями розвитку індивіда, розрізняють декілька основних класів їх.Своєрідні зміни відбитків пальців та візерунка долоні відзначені при низці спадково-дегенеративних захворювань нервової системи.Характерним для хвороби Дауна є мавпи (чотирипала) складка, що представляє лінію, що проходить через усю долоню в поперечному напрямку.В даний час метод застосовується в основному в судовій медициніе.

• Біохімічний

Спадкові захворювання, які обумовлені генними мутаціями, що змінюють структуру або швидкість синтезу білків, зазвичай супроводжуються порушенням вуглеводного, білкового, ліпідного та інших типів обміну речовин. Спадкові дефекти обміну можна діагностувати шляхом визначення структури зміненого білка або його кількості, виявлення дефектних ферментів або виявлення проміжних продуктів обміну речовин у позаклітинних рідинах організму (крові, сечі, поті тощо). Наприклад, аналіз амінокислотних послідовностей мутаційно змінених білкових ланцюгів гемоглобіну дозволив виявити кілька спадкових дефектів, що лежать в основі низки захворювань, ? гемоглобінозів. Так, при серповидноклітинній анемії у людини аномальний гемоглобін внаслідок мутації відрізняється від нормального заміною лише однієї амінокислоти (глутамінової кислоти на валін).
У практиці охорони здоров'я, крім виявлення гомозиготних носіїв мутантних генів, існують методи виявлення гетерозиготних носіїв деяких рецесивних генів, що особливо важливо при медико-генетичному консультуванні. Так, у фенотипно нормальних гетерозигот за фенілкетонурією (рецесивний мутантний ген; у гомозигот порушується обмін амінокислоти фенілаланіну, що призводить до розумової відсталості) після прийому фенілаланіну виявляється підвищений його вміст у крові. При гемофілії гетерозиготне носійство гена мутанта може бути встановлено за допомогою визначення активності ферменту, зміненого в результаті мутації.

• Цитогенетичний

Цитогенетичний метод використовують із вивчення нормального каріотипу людини, і навіть при діагностиці спадкових захворювань, що з геномними і хромосомними мутаціями. Крім того, цей метод застосовують для дослідження мутагенної дії різних хімічних речовин, пестицидів, інсектицидів, лікарських препаратів та ін.
У період розподілу клітин на стадії метафази хромосоми мають чіткішу структуру і доступні для вивчення. Диплоїдний набір людини складається з 46 хромосом: 22 пар аутосом і однієї пари статевих хромосом (XX - у жінок, XY - у чоловіків). Зазвичай досліджують лейкоцити периферичної крові людини, які поміщають у спеціальне живильне середовище, де вони діляться. Потім готують препарати та аналізують число та будову хромосом. Розробка спеціальних методів забарвлення значно спростила розпізнавання всіх хромосом людини, а разом із генеалогічним методом і методами клітинної та генної інженерії дала можливість співвідносити гени з конкретними ділянками хромосом. Комплексне застосування цих методів є основою складання карт хромосом людини. Цитологічний контроль необхідний для діагностики хромосомних хвороб, пов'язаних з ансуплоїдією та хромосомними мутаціями. Найчастіше зустрічаються хвороба Дауна (трисомія по 21 хромосомі), синдром Клайнфелтера (47 XXY), синдром Шершевського? Тернера (45 ХО) та ін. Втрата ділянки однієї з гомологічних хромосом 21 пари призводить до захворювання крові? хронічний мієлолейкоз.
При цитологічних дослідженнях інтерфазних ядер соматичних клітин можна знайти так зване тільце Баррі, або статевий хроматин. Виявилося, що статевий хроматин у нормі є у жінок і відсутній у чоловіків. Він є результатом гетерохроматизації однієї з двох Х-хромосом у жінок. Знаючи цю особливість, можна ідентифікувати статеву приналежність та виявляти аномальну кількість Х-хромосом.
Виявлення багатьох спадкових захворювань можливе ще до народження дитини. Метод пренатальної діагностики полягає в отриманні навколоплідної рідини, де знаходяться клітини плода, та в подальшому біохімічному та цитологічному визначенні можливих спадкових аномалій. Це дозволяє поставити діагноз на ранніх термінах вагітності і прийняти рішення про се продовження або переривання.

• Гібридизація соматичних клітин

За допомогою цих методів вивчають спадковість та мінливість соматичних клітин, що компенсує неможливість застосування до людини гібридологічного аналізу. Ці методи, засновані на розмноженні цих клітин у штучних умовах, аналізують генетичні процеси в окремих клітинах організму і завдяки повноцінності генетичного матеріалу використовувати їх для вивчення генетичних закономірностей цілого організму.

У генетичних дослідженнях людини використовують такі прийоми:

1. культивування – дозволяє отримати достатню кількість генетичного матеріалу для різноманітних досліджень;
2. клонування – отримання нащадків однієї клітини;
3. селекція соматичних клітин за допомогою штучних середовищ використовується для відбору клітин з властивостями, що цікавлять дослідника;
4. гібридизація соматичних клітин заснована на злитті спільно культивованих клітин різних типів.

Гібридні клітини, що містять 2 повні геному, при розподілі зазвичай «втрачають» хромосоми переважно одного з видів. Таким чином, можна отримувати клітини з бажаним набором хромосом, що дає можливість вивчати зчеплення генів та їх локалізацію у певних хромосомах.

Завдяки методам генетики соматичних клітин можна вивчати механізми первинної дії та взаємодії генів, регуляцію генної активності. Розвиток цих методів визначив можливість точної діагностики спадкових хвороб у пренатальному періоді.

Генетика соматичних клітин вивчає спадковість та мінливість соматичних клітин, тобто. клітин тіла, не статевих. Соматичні клітини мають весь набір генетичної інформації, ними можна вивчати генетичні особливості цілісного організму.

Соматичні клітини людини отримують для генетичних досліджень із матеріалу біопсій(Прижиттєве висічення тканин або органів), коли для дослідження береться невеликий шматочок тканини. Як правило, це робиться під час операцій, коли треба встановити, чи має цю освіту, наприклад, пухлину, злоякісну або доброякісну природу.

В даний час застосовують такі методи генетики соматичних клітин : просте культивування, гібридизація, клонування та селекція. Просте культивування– це розмноження клітин на живильних середовищах, щоб отримати їх у достатній кількості, для цитогенетичного, біохімічного, імунологічного та інших методів.

При гібридизації соматичних клітинможна схрещувати клітини, отримані від різних людей, а також клітини людини з клітинами миші, щура, морської свинки, мавпи та інших тварин. Такі дослідження дозволяють встановити групи зчеплення, а використовуючи хромосомні перебудови виявляти послідовність розташування генів та будувати генетичні карти хромосом людини.

Клонування- Це отримання потомства однієї клітини (клону). Усі клітини внаслідок клонування будуть однакового генотипу.

Селекція- Це відбір клітин із заздалегідь заданими властивостями. Потім проводиться вирощування та розмноження цих клітин на спеціальних живильних середовищах. Наприклад, можна використовувати живильне середовище без лактози, але з додаванням інших цукрів, і з великої кількості клітин, поміщених в неї, можуть виявитися кілька, здатних жити без лактози. Потім із таких клітин отримують клон.

• Метод моделювання

Вивчає хвороби людини на тваринах, які можуть хворіти на ці захворювання. В основі лежить закон Вавілова про гомологічні ряди спадкової мінливості, наприклад, гемофілію, зчеплену зі статтю, можна вивчати на собаках, епілепсію – на кроликах, цукровий діабет, м'язову дистрофію – на щурах, незарощення губи та неба – на мишах

Моделі в біології застосовуються для моделювання біологічних структур, функцій та процесів на різних рівнях організації живого: молекулярному, субклітинному, клітинному, органно-системному, організмовому та популяційно-біоценотичному. Можливе також моделювання різних біологічних феноменів, а також умов життєдіяльності окремих особин, популяцій та екосистем.

У біології застосовуються в основному три види моделей: біологічні, фізико-хімічні та математичні (логіко-математичні). Біологічні моделі відтворюють на лабораторних тварин певні стани чи захворювання, які у людини чи тварин. Це дозволяє вивчати в експерименті механізми виникнення даного стану або захворювання, його перебіг та результат, впливати на його перебіг. Приклади таких моделей - штучно викликані генетичні порушення, інфекційні процеси, інтоксикації, відтворення гіпертонічного та гіпоксичного стану, злоякісних новоутворень, гіперфункції або гіпофункції деяких органів, а також неврозів та емоційних станів. Для створення біологічної моделі застосовують різні способи впливу на генетичний апарат, зараження мікробами, введення токсинів, видалення окремих органів або введення продуктів їх життєдіяльності (наприклад, гормонів), різні впливи на центральну та периферичну нервову систему, вилучення з їжі тих чи інших речовин, приміщення в штучно створюване довкілля та багато інших способів. Біологічні моделі широко використовуються у генетиці, фізіології, фармакології.

Метод моделювання в біології є засобом, що дозволяє встановлювати дедалі глибші та складніші взаємозв'язки між біологічною теорією та досвідом. В останнє століття експериментальний метод у біології почав натрапляти на певні межі, і з'ясувалося, що ціла низка досліджень неможлива без моделювання. Якщо зупинитися на деяких прикладах обмежень сфери застосування експерименту, то вони будуть в основному наступними: (19 с15)

Експерименти можуть проводитися лише на об'єктах, що нині існують (неможливість поширення експерименту в область минулого);

Втручання в біологічні системи іноді має такий характер, що неможливо встановити причини змін (внаслідок втручання або з інших причин);

Деякі теоретично можливі експерименти неможливі внаслідок низького рівня розвитку експериментальної техніки;

Велику групу експериментів, пов'язаних з експериментуванням на людині, слід відхилити з морально-етичних міркувань.

Але моделювання знаходить широке застосування у сфері біології як через те, що може замінити експеримент. Воно має велике самостійне значення, яке виражається, на думку ряду авторів (19, 20,21), у низці переваг:

1. За допомогою методу моделювання на одному комплексі даних можна розробити цілу низку різних моделей, по-різному інтерпретувати досліджуване явище, і вибрати найбільш плідну з них для теоретичного тлумачення;

2. У процесі побудови моделі можна зробити різні доповнення до досліджуваної гіпотези та отримати її спрощення;

3. У разі складних математичних моделей можна застосовувати ЕОМ;

4. відкривається можливість проведення модельних експериментів (синтез амінокислот за Міллером) (19 с152).

Все це ясно показує, що моделювання виконує в біології самостійні функції і стає все більш необхідним ступенем у процесі створення теорії. Однак моделювання зберігає своє евристичне значення лише тоді, коли враховуються межі застосування будь-якої моделі.

• Імуногенетичний

Імуногенетичний метод включає серологічні методи, імуноелектрофорез та ін, які використовують для вивчення груп крові, білків та ферментів сироватки крові тканин. З його допомогою можна встановити імунологічну несумісність, виявити імунодефіцит, мозаїцизм близнюків і т.д.
Важливим розділом медичної генетики є імуногенетика, зокрема генетика груп крові. Нині відомо безліч основних систем груп крові. З них найбільш вивчені системи АВ0 та резус. Для прикладу розглянемо систему крові «резус». У генотипі людини є домінантний ген, що визначає утворення в організмі особливого білка, що називаєтьсярезус-фактором. Людина, гомозиготна (Rh+ Rh+) ​​або гетерозиготна (Rh+ rh–) за даною ознакою, є резус-позитивною, тобто. має цей білок у крові. А у разі гомозиготності за рецесивним алелем (rh-rh-) резус-фактор у крові відсутній. І якщо він потрапляє в кров такої людини (при переливанні крові або вагітності), у її організмі розвивається захисна реакція – як на будь-який чужорідний білок, і утворюються специфічні антитіла. Статистика показує, що серед європейців приблизно 85% людей резус-позитивні та лише 15% резус-негативні.

У шлюбах резус-негативних жінок (генотип rh-rh-) з резус-позитивними гомозиготними чоловіками (генотип Rh+ Rh+) ​​внаслідок домінування резус-позитивності плід (генотип Rh+ rh-) є резус-позитивним і виділяє резус-фактор, проти якого в організмі матері виробляються антитіла, які у свою чергу руйнують кровотворну систему плода. У результаті під час вагітності страждає як організм матері, і організм плода.

Аналогічна ситуація може виникнути і у шлюбі резус-негативної жінки з резус-позитивним чоловіком, гетерозиготним за цією ознакою (генотип Rh + rh-). Однак у разі ймовірність резус-конфлікту знижується вдвічі, т.к. плід може виявитися резус-негативним (генотип rh-rh-), і тоді конфлікт з організмом матері не виникає.

Крім ймовірності виникнення самої ситуації резус-конфлікту, що визначається виключно генотипами батьків, важливе значення має і ступінь тяжкості реакції, що розвивається. У деяких випадках резус-конфлікт протікає майже непомітно, в інших може спричинити загибель дитини. Зазвичай більш тяжкі наслідки спостерігаються при другій та наступних вагітностях.

В даний час для лікування жовтяниці новонароджених, спричиненої резус-конфліктом, після народження дитині проводять повне переливання крові.

Для вивчення генетичного апарату людини вчені використовують особливі методи.

Методи дослідження генетики людини різноманітні. Розглянемо деякі з них. Для вивчення генетики людини користуються такими методами:

• генеалогічним;
• популяційним;
• близнюковим;
• цитогенетичним;
• біохімічним;
• дерматогліфічним;
• методом генетики соматичних клітин;
• методом дослідження патології обміну речовин

Генеалогічний метод

При генеалогічному методі складають та аналізують родоводи. Вони дозволяють встановити, як передаються різні захворювання. Родоводи складалися кілька століть тому для царських сімей. Але для вивчення генетики вони використовуються лише з початку минулого століття. Приклад – дослідження того, як успадковується гемофілія у сім'ї англійської королеви Вікторії. Родовід складається найчастіше для хворої людини або для носія ознаки, що вивчається. Того, для кого складається родовід, називають пробандом, його рідних братів та сестер – сібсами. Генеалогічний метод дослідження родоводу дозволяє встановити, за яким типом успадковується ознака. Найкраще застосовувати метод родоводів для багатодітних сімей. Він допомагає замінити гібридологічний метод, який широко застосовується для тварин та рослин, але неприпустимий для людей.

Популяційний метод

Популяційний метод вивчає частоту генів в людських популяціях. Використовуючи його, оцінюють можливість народження дітей із певними ознаками. Також він дає можливість дізнатися, з якою частотою зустрічаються рецесивні гени у гетерозиготних людей та простежити поширення спадкових захворювань.

Близнюковий метод

Методи дослідження генетики людини використовують і матеріали, зібрані під час спостережень близнюків. Для цього вивчають однояйцевих близнюків, які мешкають у різних умовах. Завдяки стовідсотковій схожості генів у однояйцевих близнюків близнюковий метод допомагає встановити, як впливають фактори навколишнього середовища на генотип та психічні властивості людини.

Цитогенетичний метод

Цитогенетичний метод дослідження вивчає будову хромосом, визначаючи їх кількість та форму, а також діагностує спадкові хвороби, що виникають внаслідок зміни їх числа та структури хромосом. Для цього використається мікроскоп. Щоб хромосоми було легше розпізнавати, їх фарбують, використовуючи спеціальні методи. Цитогенетичний метод дозволяє, наприклад, виявити синдром Клайнфельтера. За цієї хвороби є зайва Х-хромосома.

Біохімічний метод

За допомогою біохімічного методу визначають місце розташування та характер мутації в генах. Це допомагає виявити дітей із спадковими захворюваннями, такими як серпоподібна анемія, за амінокислотним складом гемоглобіну.

Дерматогліфічний метод

Дерматогліфіческій метод дозволяє за малюнком ліній на долонях батьків визначити можливість появи спадкової хвороби у дітей. Це з тим, що з людей зі спадковими хромосомними патологіями шкірний малюнок має своєрідні відмінності.

Метод генетики соматичних клітин

Ці методи дослідження генетики займаються вивченням спадковості та мінливості соматичних (нестатевих) клітин, компенсуючи неможливість застосувати гібридологічний метод. Для досліджень розмножують клітини у штучних умовах та аналізують генетичні процеси, що відбуваються в них. Оскільки спадковий матеріал, укладений у соматичних клітинах, є повноцінним, отримані результати можна застосувати цілого організму.

Метод дослідження патології обміну речовин

Методи дослідження генетики людини використовують вивчення патології обміну речовин, щоб визначити людей, які мають відповідні спадкові порушення. Як тільки народжується дитина, у неї беруть кров із великого пальця ноги. Цей метод допомагає з'ясувати, чи немає у новонародженої фенілкетонурії - спадкового захворювання, пов'язаного з порушенням обміну амінокислот, що призводить до розумової відсталості. Завдяки ранній діагностиці, якщо дотримуватись спеціальної дієти, хвороба не виявляється.

Відмінності генетики людини від загальної генетики

Для вивчення успадкування ознак у людини використовують самі методи дослідження, що й тварин. Відмінність лише тому, що методи дослідження генетики людини виключають гібридологічний метод, який є основним у генетиці тварин і рослин.

1. Генеалогічний метод.

Метод заснований на простеженні будь-якої ознаки у ряді поколінь із зазначенням родинних зв'язків (складання родоводу).

Збір даних починається від пробанда.

Пробанд - особа, родовід якої необхідно скласти. Брати та сестри пробанда називаються сібси.

Метод включає два етапи:

1. Збір відомостей про сім'ю.

2. Генеалогічний аналіз.

Для побудови родоводу застосовують спеціальні символи. Методи дозволяють встановити тип успадкування ознаки: аутосомно-домінантний, аутосомно-рецесивний, зчеплений із підлогою.

При аутосомно-домінантному наслідуванні ген проявляється у гетерозиготному стані в осіб обох статей; одночасно у першому поколінні; велика кількість хворих як по вертикалі, так і по горизонталі. За таким типом успадковуються ластовиння, брахідактилія, катаракта, крихкість кісток, хондродистрофічна карликовість, полідактилія.

При аутосомно-рецесивному наслідуванні мутаційний ген проявляється лише у гомозиготному стані в осіб обох статей. Як правило, у здорових батьків (ген у гетерозиготному стані) народжуються хворі діти. Ознака проявляється над кожному поколінні. Так успадковуються ознаки: Ліворукість, руде волосся, блакитні очі, міопатія, цукровий діабет, фенілкетонурія.

При Х-зчепленому домінантному наслідуванні хворіють особи обох статей, частіше зустрічається у жінок. Так успадковуються ознаки: пігментний дерматоз, кератоз (втрата волосяного покриву), пухирчастість стоп ніг, коричнева емаль зубів.

При Х-зчепленому рецесивному успадкування хворі переважно особи чоловічої статі. У сім'ї хвора половина (50%) хлопчиків 50% дівчаток гетерозиготні за мутантним геном. Так успадковується гемофілія А, дистрофія м'язова Дюшена, дальтонізм.

При У-зчепленому наслідуванні хворі лише чоловіки. Такі ознаки називаються голандричними: синдактилією, гіпертрихозом.

2. Цитогенетичний метод.

Метод заснований на мікроскопічному дослідженні хромосом, аналізі каріотипу людини в нормі та патології. Вивчення хромосомного набору проводять на метафазних пластинках лімфоцитів, фібробластів, що культивуються у штучних умовах. Аналіз хромосом проводять шляхом мікроскопування. Для ідентифікації хромосом проводять морфометричний аналіз довжини хромосоми та співвідношення їх плечей (центромірний індекс), потім проводять каріотипування за денверської класифікації. Цей метод дозволяє встановити спадкові хвороби людини та структури хромосом, транслокації, будувати генетичні карти.

У 1969 році Т. Касперсон розробив метод диференційованого фарбування хромосом, який дозволив ідентифікувати хромосоми за характером розподілу сегментів, що фарбуються. Різнорідність ДНК у різних ділянках по довжині хромосоми зумовлює різне фарбування сегментів (гетеро- та еухроматинові ділянки). Цей метод дозволяє виявляти анеуплоїдії, хромосомні перебудови, транслокації, поліплоїдії (трисомії за 13-ю, 18-ю, 21-ю - аутосомами; делеції). Делеції з 5-ї хромосоми формують синдром «котячого крику»; по 18-й – порушення формування скелета та розумову відсталість.

Якщо порушення стосуються статевих хромосом, то застосовується метод дослідження статевого хроматину. Статевий хроматин (тільце Барра) – це спіралізована Х-хромосома, яка інактивується у жіночого організму на 16-ту добу ембріанального розвитку. Тільце Барра має дископодібну форму і виявляється в інтерофазних клітинних ядрах ссавців та людини під ядерною мембраною. Підлоговий хроматин може бути визначений у будь-яких тканинах. Найчастіше досліджуються епітеліальні клітини слизової оболонки щоки (букальний зіскрібок).

У каріотипі нормальної жінки є дві Х-хромосоми, одна з них утворює тільце статевого хроматину. Кількість тілець статевого хроматину в людини та інших ссавців на одиницю менше, ніж число Х-хромосом особини. У жінки з каріотипом ХО – ядра клітин не містять статевого хроматину. При трисомії (ХХХ) утворюється 2 тільця, тобто. за допомогою статевого хроматину визначити кількість статевих хромосом у мазках крові, в ядрах нейтрофілоцитів тільця статевого хроматину мають вигляд барабанних паличок, що відходять від ядра лейкоцитів.

У нормі у жінок хроматин – позитивні ядра становлять 20-40%, у чоловіків – 1-3%. У буккальному епітелії можна визначити і У-хроматин. Він являє собою великий хромоцентр, що інтенсивно світиться, розташований в будь-якій точці ядра. У нормі в осіб чоловічої статі 20-90% ядер містять У-хроматин.

3. Популяційно-статистичний метод.

Метод дозволяє розрахувати частоту гетерозиготного носія патологічного гена в людських популяціях. Розподіл генних та хромосомних аномалій. Метод використовує демографічні та статистичні дані, математична обробка яких ґрунтується на законі Харді-Вайнберга.

Дослідження частоти розподілу генів має значення для аналізу поширення спадкових хвороб людини. Відомо, що переважна кількість рецесивних алелей представлена ​​в гетерозиготному стані. Закон Харді-Вайнберга дозволяє виявити частоту носія патологічного гена. Наприклад: частота альбінізму (аq 2) становить 1:20000, тобто. q 2 aa = 1/20000, означає q = √ 1/20000 = 1/141

p + q = 1, отже p = 1-q = 1 1/141 = 140/141; частота гетерозигот (носіїв гена альбінізму) 2 pq Aa = 2 х140/141 х 1/141 = 1/70.

4. Близнюковий метод.

Метод заснований на вивченні ознак змінюються під впливом умов життя у моно- та дизиготних близнюків. При генетичних дослідженнях близнюків необхідно порівняно вивчати обидва типи. Тільки так можна оцінити вплив різних умов середовища на однакові генотипи (у монозигот), а також прояв різних генотипів в однакових умовах середовища (дизигот).

Подібність ознак у близнюків називається конкордантність, відмінності ознак – дискордантність. Порівняння ступеня подібності у двох груп близнюків дозволяє судити про роль спадковості та середовища у патологічні ознаки. Метод ґрунтується на порівняльному вивченні ознак близнюків. Він дозволяє виявити перелік хвороб із спадковою схильністю, визначити роль середовища та спадковості у прояві хвороби. Для цього використовують коефіцієнт спадковості (Н) та вплив середовища (Е), які обчислюють за формулою Хольцингера:

Н = (% MZ - % DZ/100 - % DZ) x 100

MZ – конкордартність монозиготних близнюків, DZ – дизиготних.

Якщо значення Н = 1, ознака переважно (100%) формується під впливом спадкових чинників; Н = 0 – на ознаку впливає дія середовища (100%); Н = 0,5 - однаковий ступінь впливу середовища та спадковості.

Наприклад: конкордантність монозиготних близнюків із захворюваності на шизофренію дорівнює 70%, а дизиготних 13%. Тоді Н = 70-13/100-13 = 57/87 = 0,65 (65%). Отже переважання спадковості – 65%, а середовища – 35%.

За допомогою методу вивчають:

1. Роль спадковості та середовища у формуванні ознак організму;

2. Конкретні фактори, що підсилюють або послаблюють вплив довкілля;

3. Кореляцію ознак та функцій;

5. Біохімічні методи.

Ці методи використовують для діагностики хвороб обміну речовин, причиною яких є зміна активності певних ферментів (генні мутації). З допомогою цих методів виявлено близько 500 молекулярних хвороб.

При різних типах захворювань вдається визначити сам аномальний білок- фермент, або проміжні продукти обміну.

Методи включають кілька етапів:

1) Виявлення на простих, доступних методиках (експрес-методах), якісних реакціях продуктів обміну у сечі, крові.

2) Уточнення діагнозу. Для цього використовуються точні методи хроматографії визначення ферментів, амінокислот, вуглеводів і т.д.

3) Застосування мікробіологічних тестів, заснованих на тому, що деякі штами бактерій можуть зростати на середовищах, що містять лише певні амінокислоти, вуглеводи. Якщо в крові або сечі є необхідна для бактерії речовина, то на такому підготовленому субстраті спостерігається активне розмноження бактерій, чого не буває у здорової людини.

Біохімічними методами виявляються гемоглобінопатії, хвороби порушення обміну амінокислот (фенілкентонурія, алкаптонурія), вуглеводів (цукровий діабет, галактоземія), ліпідів (амавротична ідіотія), міді (хвороба Коновалова-Вільсона), заліза (заліза).

6. Метод дерматогліфіки.

Дерматогліфіка – розділ генетики, що вивчає спадкові зумовлені рельєфи шкіри на пальцях, долонях та підошвах стоп. На цих частинах тіла є епідермальні виступи – гребені, що утворюють складні візерунки. Малюнки шкірних візерунків суворо індивідуальні та генетично обумовлені. Процес утворення капілярного рельєфу відбувається протягом 3-6 місяців внутрішньоутробного розвитку. Механізм утворення гребенів пов'язаний з морфогенетичними взаємовідносинами між епідермісом і тканинами, що знаходяться нижче.

Гени, що забезпечують формування візерунків на подушечках пальців, беруть участь у регуляції насичення рідиною епідермісу та дерми.

Ген А – зумовлює появу дуги на пальцевій подушечці, ген W – поява завитка, ген L – поява петлі. Таким чином, виділяють три основні типи візерунків на подушечках пальців (рис. 5.5). Частота народження візерунків: дуги - у 6%, петлі - близько 60%, завитки - 34%. Кількісним показником дерматогліфіки є гребеневий рахунок (кількість папілярних ліній між дельтою і центром візерунка; дельта - пункти зближення папілярних ліній, що утворюють фігуру у вигляді грецької літери дельта Δ).

У середньому одному пальці буває 15 - 20 гребенів, на 10-ти пальцях чоловіки – 144,98; для жінок – 127,23 гребенів.

Долонний рельєф (пальмоскопія) складніший. У ньому виявляють ряд полів подушечок та долонних ліній. У основ II, III, IY, Y пальців знаходяться пальцеві трирадіуси (а, в, с, д), біля основи долоні - долонний (t). Долонний кут - a t d у нормі не перевищує 57 0 (рис.5.6).

Шкірні візерунки спадково обумовлені. Гребеневий рельєф шкіри успадковується полігенно.

На формування дерматогліфічних візерунків можуть надавати деякі пошкоджуючі фактори на ранніх стадіях ембріогенезу (наприклад, внутрішньоутробна дія вірусу краснухи дає відхилення у візерунках подібні до хвороби Дауна).

Метод дерматогліфіки використовується в клінічній генетиці як додаткове підтвердження діагнозу хромосомних синдромів зі зміною каріотипу.

7. Імунологічні методи.

Методи засновані на вивченні антигенного складу клітин та рідин організму – крові, слини, шлункового соку. Найчастіше використовують антигени еритроцитів, лейкоцитів, і навіть білків крові. Різні види антигенів еритроцитів утворюють системи груп крові – АВ0, Rh – фактор. Знання особливостей імуногенетики крові необхідне при переливанні крові.

8. Онтогенетичний метод.

Онтогенетичний метод дозволяє вивчати закономірності прояву ознак у розвитку. Метою методу є рання діагностика та профілактика спадкових захворювань. Метод заснований на біохімічних, цитогенетичних та імунологічних методах. На ранніх стадіях постнатального онтогенезу виявляються такі захворювання як фенілкетонурія, галактоземія, Вітамін-Д-резистентний рахіт, своєчасна діагностика яких сприяє профілактичним заходам, що знижують патологію захворювань. Такі захворювання як цукровий діабет, подагра, алкаптонурія виявляються більш пізніх стадіях онтогенезу. Особливе значення метод має щодо активності генів, що у гетерозиготном стані, що дозволяє виявляти рецесивні зчеплені з Х-хромосомою захворювання. Гетерозиготне носійство виявляється за допомогою вивчення симптомів захворювання (при анофтальмії – зменшення очних яблук); за допомогою навантажувальних тестів (підвищений вміст фенілаланіну в крові у хворих на фенілкетонурію); за допомогою мікроскопічного дослідження клітин крові тканин (скупчення глікогену при глікогенозу); за допомогою прямого визначення активності генів.

9. Метод генетики соматичних клітин.

Заснований на вивченні спадкового матеріалу в клонах клітин із тканин, вирощених поза організмом на живильних середовищах. У цьому випадку можна отримати гени у чистому вигляді, отримати клітини-гібриди. Це дозволяє провести аналіз зчеплення генів та його локалізацію, механізми взаємодії генів, регуляції активності генів, генні мутації.

Використання методів антропогенетики дозволяє вчасно встановити діагноз спадкового захворювання.

Це гібридологічний, генеалогічний, цитогенетичний, біохімічний, дерматогліфічний, близнюковий, популяційно-статистичний, методи генної інженерії та метод моделювання.

Гібридологічний метод (метод схрещування)є основним протягом багатьох років. Розроблено Г. Менделем. Полягає в схрещуванні (гібридизації) організмів, що відрізняються один від одного одним або декількома спадковими ознаками.

За допомогою схрещування можна встановити: 1) домінантну або рецесивну досліджувану ознаку (і відповідний йому ген); 2) генотип організму; 3) взаємодія генів та характер цієї взаємодії; 4) зчеплення генів із підлогою тощо.

Метод має один недолік - його не можна використовувати в дослідженні людей, так як схрещувати homo sapiens в експерименті неможливо.

Генеалогічний методполягає в аналізі родоводів, і дозволяє визначити тип успадкування ознаки (домінантний, рецесивний, аутосомний або зчеплений зі статтю), а також його моногенність або полігенність. На основі отриманих відомостей прогнозують ймовірність прояву ознаки, що вивчається в потомстві, що має велике значення для попередження спадкових захворювань; для вивчення мутаційного процесу, особливо у випадках, коли необхідно відрізнити мутації, що знову виникли від тих, які носять сімейний характер, тобто виникли в попередніх поколіннях. Як правило, генеалогічний метод становить основу для висновків при медико-генетичному консультуванні (якщо не йдеться про хромосомні хвороби).

Так встановлюють успадкування індивідуальних особливостей людини: рис особи, зростання, групи крові, розумового та психічного складу, а також деяких захворювань. Наприклад, щодо родоводу королівської династії Габсбургів у кількох поколіннях простежуються випнута нижня губа і ніс із горбинкою.

Цитогенетичний методполягає у вивченні кількості, форми та розмірів хромосом у тварин та рослин. Він дуже цінний вивчення як нормального каріотипу (морфологічних особливостей хромосомного набору), так діагностики спадкових захворювань і мутацій.

Наприклад, коли під час мейозу (розподілу статевих клітин) гомологічні хромосоми не розходяться, то в зиготі виявляються три гомологічні (відповідають за одні й ті самі ознаки) хромосоми замість двох. Якщо ця хромосомна аберація (трисомія), відзначається в 21-й парі хромосом, виникає хвороба Дауна: монголоїдна особа, неправильна форма вух, малий зріст, короткі руки, розумовий недорозвинення.

Біохімічний методдозволяє виявити порушення внутрішнього хімізму організму, які можуть означати носійство аномального гена. Захворювання, основу яких лежить порушення обміну речовин, становлять значну частину генної спадкової патології. До них відносяться цукровий діабет, фенілкетонурія, галактоземія (порушення засвоєння молочного цукру) та інші. Цей метод дозволяє встановити хворобу на ранній стадії та лікувати її. Скринінг на біохімічні маркери генетичних хвороб є обов'язковим для новонароджених.

Дерматогліфічний метод.Предметизучення - малюнки на долонях, підошвах і пальцях. При хромосомних захворюваннях малюнки змінюються, наприклад, мавпи складки на долоні при хворобі Дауна.

Близнюковий метод -дозволяє визначити вплив середовища на однояйцевих близнюків, які генетично ідентичні. Це дозволяє з великою достовірністю оцінити роль зовнішніх умов реалізації дії генів.

Популяційний метод. Складається у визначенні частоти гена у популяції згідно із законом Харді-Вайнберга. За підсумками даного методу оцінюють розподіл особин різних генотипів, аналізують динаміку генетичної структури популяцій під впливом різних чинників. Наприклад, ген дальтонізму: проявляється більше у чоловіків – до 7-8% (у жінок – 0,5%, хоч носіями гена є 13%).

Метод генної інженерії– за його допомогою вчені змінюють генотипи організмів: видаляють і перебудовують певні гени, вводять інші, з'єднують у генотипі однієї особи гени різних видів тощо.

Метод моделювання –вивчає хвороби людини на тваринах. В основі цього лежить закон Вавилова.

Генеалогічний методзапропонований 1883 р. Ф. Гальтоном. Це метод аналізу родоводів (прослідкування успадкування нормальної чи патологічної ознаки в сім'ї із зазначенням типу споріднених зв'язків між членами родоводу). У медичній генетиці його називають клініко-генеалогічним , оскільки простежуються патологічні ознаки та застосовуються методи клінічного дослідження.

Суть методу : виявлення родинних зв'язків та простежування досліджуваної ознаки серед близьких, далеких, прямих та непрямих родичів.

Етапи методу :

1. Збір відомостей про родичів у пробанда (людини, яка звернулася до лікаря-генетика).

2. Складання родоводу.

3. Аналіз родоводу.

Метод застосовується встановлення спадкового характеру ознаки, типу успадкування, генотипів членів родоводу, пенетрантності гена.

Для побудови родоводів використовується система символів, запропонована 1931 р. англійським вченим Юстом (рис.17).

При побудові родоводів необхідно дотримуватися таких правил:

· Необхідно з'ясувати за зібраним анамнезом число поколінь;

· Родовід починається з пробанда;

· кожне покоління нумерується римськими цифрами зліва;

· Символи, що позначають особин одного покоління, розташовуються на горизонтальній лінії і нумеруються арабськими цифрами.

Аналіз родоводу дозволяє виявити такі типи наслідуванняознак: аутосомно-домінантний; аутосомно-рецесивний; зчеплений з Х-хромосомою (зі підлогою) домінантний; зчеплений з Х-хромосомою (зі підлогою) рецесивний; голандричний (зчеплений з Y-хромосомою).

Аутосомно-домінантний тип успадкування:

· Хвора дитина народжується у хворих батьків із ймовірністю 100%, якщо вони гомозиготні; 75%, якщо вони гетерозиготні.

Рис 17. Символіка, що використовується при складанні родоводів

Аутосомно-рецесивний тип успадкування:

· Хворіють однаково і чоловіки, і жінки.

· ймовірність народження хворої дитини у здорових батьків 25%, якщо вони гетерозиготні; 0%, якщо вони обидва або один з них гомозиготний за домінантним геном.

· Часто проявляється при близькоспоріднених шлюбах.

Зчеплений з Х-хромосомою (зі підлогою) домінантний тип успадкування:

· Хворі зустрічаються у кожному поколінні.

· Хворіють переважно жінки.

· Якщо батько хворий, то всі його дочки хворі.

· Хвора дитина народжується у хворих батьків із ймовірністю 100%, якщо мати гомозиготна; 75%, якщо мати гетерозиготна.

· Імовірність народження хворої дитини у здорових батьків 0%.

Зчеплений з Х-хромосомою (з підлогою) рецесивний тип успадкування:

· Хворі зустрічаються над кожному поколінні.

· Хворіють переважно чоловіки.

· Імовірність народження хворого хлопчика у здорових батьків 25%, хворої дівчинки – 0%.

Голандричний (зчеплений з Y-хромосомою) тип успадкування:

· Хворі зустрічаються у кожному поколінні.

· Хворіють лише чоловіки.

· Якщо батько хворий, то всі його сини хворі.

· Імовірність народження хворого хлопчика у хворого батька 100%

Близнюковий метод(запропоновано 1876 р. Ф. Гальтоном вивчення генетичних закономірностей на близнюках.

Суть методу : порівняння ознак у різних груп близнюків, з їх подібності (конкордантності) чи відмінності (дискордантності).

Етапи методу:

1. Упорядкування вибірки близнюків зі всієї популяции.

2. Діагностика зиготності близнюків.

3. Встановлення співвідносної ролі спадковості та середовища у формуванні ознаки.

Для оцінки ролі спадковості та середовища у формуванні та розвитку ознаки використовують формулу Хольцінгера:

Н = (КМБ%-КДБ%)/100%-КДБ%

де Н - частка спадкових факторів,

КМБ% і - конкордантність монозиготних близнюків у відсотках

КДБ% - конкордантність дизиготних близнюків у відсотках

Якщо Н більше 0,5, то формуванні ознаки велику роль грає генотип, якщо Н менше 0,5, то велику роль грає середовище.

Цитогенетичний метод– це вивчення каріотипу з використанням мікроскопії.

Етапи методу:

1. Отримання та культивування клітин (лімфоцити, фібробласти) на штучних живильних середовищах.

2. Додавання в живильне середовище фітогемаглютиніну для стимуляції клітинного поділу.

3. Зупинка поділу клітини на стадії метафази додаванням колхіцину.

4. Обробка клітин гіпотонічним розчином NaCl, внаслідок чого руйнується клітинна оболонка і виходить «розсип» хромосом.

5. Фарбування хромосом специфічними барвниками.

6. Мікроскопування та фотографування хромосом.

7. Складання ідіограми та її аналіз.

Метод дозволяє:

· Діагностувати геномні та хромосомні мутації;

· Визначити генетичну стать організму.

Біохімічні методи.Причиною більшості спадкових моногенних захворювань є дефекти обміну речовин, пов'язані з ферментопатіями (порушеннями структури ферментів, що беруть участь у реакціях обміну). У організмі накопичуються проміжні продукти обміну, тому, визначаючи їх чи активність ферментів з допомогою біохімічних методів, можна діагностувати спадкові хвороби обміну речовин (генні мутації). Кількісні біохімічні методи (навантажувальні тести) дозволяють виявити гетерозиготне носійство патологічного гена рецесивного.

Дерматогліфічний аналіз- це вивчення гребінцевої шкіри людини (шкіри подушечок пальців, долонної сторони кистей та підошовної сторони стоп), де сильно виражений сосочковий шар дерми.

Метод застосовується:

а) для встановлення зиготності близнюків;

б) як експрес-метод діагностики вродженого компонента деяких спадкових захворювань.

Зазвичай при геномній патології відзначається поєднання деяких показників: радіальні петлі на 4 та 5 пальцях, чотирипальцева борозна, головний долонний кут від 60 ° до 80 ° та ін.

Хімічні методиґрунтуються на якісних кольорових хімічних реакціях. Використовуються для попередньої діагностики спадкових хвороб обміну речовин. Як скринінг-тест діагностики фенілкетонуріївикористовується метод змочування сечею дитини смужок паперу, просоченого 10% розчином РеС1 3 або 2,4 динітрофеніл-гідразину. За наявності в сечі фенілпіровиноградної кислоти утворюється зелене фарбування фільтрувального паперу.

Визначення Х-і У-статевого хроматину.Для дослідження використовуються клітини букального епітелію чи лейкоцити. А-хроматин визначається при фарбуванні препарату ацеторсеїном,а У-хроматин - при фарбуванні акрихініпритом.Ці методи дозволяють виявити число статевих хромосом в каріотипі (число А"-хромо-сом завжди на одну більше, ніж число глибок А 1 -хроматину, число У-хромосом дорівнює числу глибок У-хрома-тину); встановити генетичну стать особини, діагностувати хромосомні хвороби статі (у комплексі коїться з іншими методами).

Методи пренатальної (допологової) діагностикиСпадкові хвороби дозволяють встановити спадкові дефекти плода на ранніх стадіях вагітності. З їхньою допомогою можна задовго до народження дитини визначити захворювання, і якщо необхідно перервати вагітність.

Основними показниками до проведення пренатальної діагностики є:

· Точно встановлене спадкове захворювання у сім'ї.

· Вік матері вище 35 років, батька - від 40 років.

· Наявність у сім'ї захворювання, зчепленого зі статтю.

· Наявність структурних перебудов хромосом в одного з батьків (особливо транслокацій та інверсій).

· Гетерозиготність обох батьків по одній парі алелів при аутосомно-рецесивному захворюванні.

· наявність в анамнезі вагітної тривалої роботи на шкідливих для здоров'я виробництвах або проживання в місцях з підвищеним радіаційним фоном та ін.

· Повторні спонтанні переривання вагітності або народження дитини з вродженими вадами розвитку, цукровий діабет, епілепсія, інфекції у вагітної, лікарська терапія.

Методи пренатальної діагностики можна поділити на:

1) Просівають:дозволяють виділити жінок, які мають підвищений ризик народження дитини з уродженою патологією чи спадковою хворобою. Методи доступні для широкого застосування та відносно недорогі. До методів, що просівають, відносять:

Визначення концентрації α-фетопротеїну (АФП);

Визначення рівня хоріонічного гонадотропіну людини (ХГЛ);

Визначення рівня незв'язаного естріолу;

Виявлення асоційованого із вагітністю плазмового білка А;

Виділення клітин чи ДНК плода з організму матері.

2) Неінвазивні:методи обстеження плода без оперативного втручання В даний час до них відноситься ультразвукове дослідження плода (УЗД). УЗД можна застосовувати як при просіювальному, так і при уточнюючому методах. Накопичені дані показують, що УЗД не шкодить плоду. У деяких країнах УЗД проводять усім вагітним. Це дозволяє попередити народження 2-3 дітей із серйозними вродженими вадами розвитку на 1 000 новонароджених, що становить приблизно 30% всіх дітей з такою патологією.

3) Інвазивні:методи засновані на аналізі генетичного матеріалу клітин чи тканин плода. Проводяться за суворими показаннями. До інвазивних методів відносять:

Біопсія хоріону та плаценти (для цитогенетичних, біохімічних досліджень та аналізу ДНК);

Амніоцентез (забір амніотичної рідини плода для діагностики генних, хромосомних та геномних мутацій);

Кордоцентез (взяття крові із пуповини з метою ранньої діагностики спадкових хвороб крові);

Фетоскопія (введення фіброоптичного ендоскопа в порожнину амніону з метою огляду плода, плаценти, пуповини та ін.);