Meditsinskaya_genetika_3

Задача 11. Классическая гемофилия — рецессивное, сцепленное с Х-хромосомой заболевание. Частота аллеля гемофилии в популяции составляет 0,0001. Во сколько раз чаще должны встречаться гемофилики среди мужчин, чем среди женщин?

Ответ: частота гемофилии у мужчин в 10000 раз больше, чем у женщин

ТИПОВЫЕ ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ

Пояснение. За каждым из перечисленных вопросов или незаконченных утверждений следуют обозначенные буквой ответы или завершения утверждений. Выберите один ответ или завершение утверждения, наиболее соответствующее каждому случаю.

1.В чем заключается универсальность методов ДНК-диагностики: а) в возможности использования любого биологического материала

б) в использовании одной рестриктазы для диагностики многих наследственных болезней в) в общей последовательности диагностических процедур г) в отсутствии необходимости в специально обученном персонале д) в низкой стоимости методов

2.Для получения образцов ДНК нельзя использовать:

а) кровь б) сыворотку

в) ворсины хориона г) клетки амниотической жидкости

д) биоптаты кожи, мышц, печени

3.Какой из методов молекулярной генетики применяется для диагностики болезней, для которых мутантный ген неизвестен и не локализован:

а) прямая детекция с использованием специфических молекулярных зондов б) семейный анализ распределения нормального полиморфизма длины рестрикционных фрагментов в) использование специфичной рестриктазы

г) прямой сиквенс д) аллель–специфическая ПЦР

4.Эндонуклеазы рестрикции - это:

а) ферменты, разрезающие ДНК в строго специфических местах б) ферменты, сшивающие разрывы молекулы ДНК в) ферменты, обеспечивающие репарацию ДНК г) ферменты, вырезающие интроны

д) ферменты, обеспечивающие метилирование ДНК

5. Какое выражение НЕ верно:

а) прямая ДНК-диагностика направлена на выявление мутации в исследуемом гене б) прямая ДНК-диагностика требует для анализа только образец ДНК пациента

в) прямая ДНК-диагностика не требует знания точной нуклеотидной последовательности изучаемого гена г) прямая ДНК-диагностика базируется на ПЦР

д) прямая ДНК-диагностика обладает практически абсолютной точностью

6. Точечные мутации:

а) могут локализоваться в любой области гена б) локализованы в интронах

в) локализованы в экзонах г) локализованы в метилированных участках ДНК

д) локализованы в некодирующих участках ДНК

7.Полиморфизм популяции возникает в результате действия: а) мутации; б) отбора;

в) дрейфа генов; г) миграций; д) гетерозиса;

е) комбинативной изменчивости.

8.Какие методы НЕ относятся к методам мутационного скрининга: а) анализ одноцепочечного конформационного полиморфизма б) аллель-специфичная ПЦР в) анализ образования гетеродуплексов г) метод Сэнгера

д) метод химического расщепления неспаренных оснований

9.Для диагностики болезней, обусловленных мутантным геном известной последовательности применяют:

а) специфическую рестриктазу б) прямую детекцию с использованием специфических молекулярных зондов

в) семейный анализ распределения нормального полиморфизма длины рестрикционых фрагментов г) секвенирование

д) химическое расщепление неспаренных оснований

10.Ген является полиморфным, если его частота в популяции:

а) больше 0.99 б) равна 0.99 в) меньше 0.99

г) 100%

д) частота может изменяться

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Что такое полиморфизм генов?

2.Что обеспечивает разнообразие признаков внутри вида?

3.В чем выражается полиморфизм генов?

4.В каких участках генома обнаружены полиморфизмы?

5.Какой локус может называться полиморфным?

6.Как определяется степень полиморфности в популяции?

7.Как определяется генетическая вариабельность внутри популяции?

8.Что является более точным показателем степень полиморфности или генное разнообразие?

9.Как определить генное разнообразие по данному локусу?

10.Что такое изоформа белка?

11.Чем обусловлено существование нескольких структурных изоформ белка?

12.Чем определяется гомозиготность и гетерозиготность организма?

13.Что такое нормальный аллель?

14.Какой ген называется полиморфным?

15.Что лежит в основе полиморфизма ДНК?

16.Какие тандемные повторы известны?

17.Какие выделяют полиморфные различия между людьми, касается ли это однояйцевых близнецов? Почему?

18.Назвать наиболее значимые заболевания с молекулярным дефектом?

19.Что служит исходным материалом для проведения ДНК-диагностики?

20.На какие две большие группы можно разделить все методы ДНК-диагностики?

21.Что такое прямая ДНК-диагностика?

22.Какое необходимое условие для проведения прямой ДНК-диагностики?

23.На чем базируются большинство современных протоколов прямой ДНК-диагностики?

24.Что такое метод ПЦР?

25.Что такое точечные мутации?

26.Где локализуются точечные мутации?

27.Что такое динамические мутации?

28.Какие наследственные заболевания обусловлены динамическими мутациями?

29.От чего зависит тяжесть клинического проявления заболеваний, обусловленных динамическими мутациями?

30.Назвать методы детекции известных мутаций?

31.Назвать методы мутационного скрининга?

32.Назвать методы прямого секвенирования?

33.На чем основан метод рестрикционного анализа?

34.Что такое эндонуклеаза рестрикции?

35.Как реагирует рестриктаза на изменение последовательности в сайте узнавания?

36.Как влияет изменение длины участков ДНК после расщепления на результаты электрофореза?

37.В каких случаях метод рестрикционного анализа не применим?

38.Какие мутации выявляет метод аллель-специфической ПЦР?

39.На чем основан метод аллель-специфической ПЦР?

40.Какие мутации выявляет анализ одноцепочечного конформационного полиморфизма?

41.В чем состоит суть метода анализа одноцепочечного конформационного полиморфизма?

42.Как подвижность ДНК зависит от ее конформации?

43.Какие изменения влияют на конформационную структуру ДНК?

44.Какие мутации выявляет гетеродуплексный анализ?

45.Что такое гетеродуплекс?

46.Как образование гетеродуплексов влияет на подвижность ДНК в геле. Почему?

47.Какие мутации выявляет денатурирующий градиентный гель-электрофорез?

48.В чем принцип метода денатурирующего градиентного гель-электрофореза?

49.На чем основан метод химического расщепления неспаренных оснований?

50.В чем принцип метода прямого секвенирования?

Справочник терминов

Амплификатор (термоциклер) — аппарат для копирования (амплификации) ДНК. Изоформа белка — любая из нескольких разных форм одного и того же белка. Различные

формы белка могут быть образованы из того же гена путём альтернативного сплайсинга или могут быть вызваны однонуклеотидными полиморфизмами.

Микросателлиты (или простые короткие (тандемные) повторы) — варьирующие участки (локусы) в ядерной ДНК и ДНК органелл (митохондрий и пластид), состоящие из повторяющихся фрагментов длиной от 1 до 6 пар оснований.

Минисателлиты – поворяющиеся фрагменты ДНК длиной от 7 и более нуклеотидов. состоят из повторяющихся цепочек, преимущественно из вариантов гуанин-цитозин, длиной от 10 до 100 пар оснований. Используются в качестве ДНК-маркеров.

Полимеразная цепная реакция (ПЦР) – экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК/РНК) в биологическом материале (пробе).

ПЦР Аллель-специфическая амплификация- метод, основанный на полимеразной цепной реакции в условиях высокой, при которых амплифицируется только один специфический аллель; используется для генотипирования мутаций в единичном локусе генома.

ПЦР в реальном времени – метод ПЦР, который используется для одновременной амплификации и измерения количества данной молекулы ДНК. Метод ПЦР в реальном времени включает в себя одновременно детекцию и количественное определение специфической последовательности ДНК в образце равновесная популяция.

ПЦР Мультиплексная (мультипраймерная) ПЦР – полимеразная цепная реакция, в

которой одновременно используют более одной пары олигонуклеотидных праймеров, что приводит к коамплификации нескольких ДНК-матриц. Такая реакция позволяет проводить скрининг для исследования состояния сразу нескольких аллельных генов у эукариотических организмов.

ПЦР с обратной транскрипцией – метод основан на амплификации специфического фрагмента рибонуклеиновой кислоты.

Полиморфизм – существование двух или более генетически и морфологически различающихся групп в одной и той же популяции, в которой особи постоянно скрещиваются друг с другом.

Полиморфизм длин амплифицированных фрагментов, ПДАФ – вариабельность размеров фрагментов ДНК, образующихся в результате амплификации с помощью ПЦР рестрицированной ДНК. ПДАФ обусловлен мутационными изменениями в аплифицируемых участках.

Полиморфизм длин рестрикционных фрагментов, ПДРФ – вариабельность длин фрагментов ДНК разных организмов одного вида, образующихся при расщеплении ДНК рестриктазами. ПДРФ обусловлен мутационными изменениями сайтов рестрикции или появлением новых сайтов.

Полиморфизм ДНК – существование в популяции двух или большего числа альтернативных форм (аллелей) определенного локуса хромосомы (гена), которые различаются нуклеотидной последовательностью или различным числом повторяющихся нуклеотидных последовательностей.

Полиморфизм однонуклеотидный (SNP - Single nucleotide polymorphism) - отличия последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C) в геноме организмов одного вида или между гомологичными участками гомологичных хромосом.

Полиморфное равновесие - существование более одного аллеля данного локуса в равновесном состоянии в конкретной популяции организмов.

Полиморфный ген - ген, который представлен в популяции несколькими аллелями (если частота основного аллеля не превышает 95 %).

Полиморфный локус - локус называется полиморфным, если в популяции существуют два или более аллеля этого локуса. Локус определяется как полимрофный, если частота наиболее распространенного аллеля меньше 0.99.

Равновесная популяция - популяция, в которой частоты аллелей различных генов остаются стабильными на протяжении ряда поколений, что обусловливается отсутствием изменяющих их факторов (мутационного пресса и естественного отбора).

Литература

Основная

1.Горбунова, В.Н. Введение в молекулярную диагностику и генотерапию наследственных заболеваний: Учеб. пособие / В.Н. Горбунова, В.С. Баранов. - СПб.: «Специальная литература», 1997. - 287с.

2.Бочков, Н.П. Клиническая генетика: учебник для ВУЗов / Н.П. Бочков. - Москва: Изд. дом «ГЭОТАР-МЕД», 2002. - 447 с.

3.Щелкунов, С.Н. Генетическая инженерия: Учеб.-справ., пособие / С.Н. Щелкунов. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2004. – 496 с.

4.Евграфов, О.В. ДНКдиагностика наследственных заболеваний. О.В. Евграфов, В.Б. Макаров / Итоги науки и техники: Генетика человека. 1991. – Т.9.

5.Маниатис, Т. Методы генетической инженерии. Молекулярное клонирование / Т. Маниатис, Э. Фрич, Дж. Сэмбрук; пер. с англ. – М.: Мир, 1984. – 480 с.

Дополнительная

1. Carmen Silvia Passos Lima et al, Jornal Brasileiro de Pneumologia, vol.38 no.1 São Paulo Jan./Feb. 2012

2.Интернет ресурсы: научно-информационный журнал Биофайл, Medical planet генетика

3.Гинтер, Е.К. Медицинская генетика / Е.К. Гинтер.- М.: Медицина, 2003

4.Горбунова, В.Н. Молекулярные основы медицинской генетики / В.Н. Горбунова.- СПб.: Интермедика, 1999.

Приложения

Генная карта заболеваний

из Н.П. Бочков — М.: ГЭОТАР МЕД, 2001. Названия заболеваний приведены в соответствие с принятой в «2000 болезней от А до Я» (М: ГЭОТАР–МЕД, 2001) номенклатурой, где и приведены краткие характеристики заболеваний; подробное их описание находится на: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Omim/