Тема 27: Наследственные болезни человека. Генные болезни. (pbl) Часть 1.

Цель: на основе изучения определенного клинического случая ознакомиться с общей характеристикой и распространенностью генных болезней.

Задачи обучения:

1.Ознакомиться с характеристикой данной болезни

2.Уметь на основании полученных данных распознавать конкретный клинический случай.

Основные вопросы темы: приложены в методичке клинического случая.

Методы обучения и преподавания: проведение практических занятий, работа с компьютерными моделями.

Список рекомендуемой литературы

Основная: 1. Мушкамбаров Н.Н.Кузнецов С.Н.Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов, Москва: Наука, 2003,544 с.

2. Фаллер Д.М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки, Руководство для врачей. Пер с англ. М.: БИНОМ – Пресс,2003- 272 с.

3. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., Медицина,2003.

Генетика. Учебник для ВУЗов / Под ред. Академика РАМН В.И. Иванова. – М.: ИКЦ «Академкнига»,2006.-638 с.:ил.

4. Введение в молекулярную медицину./Под. Ред. М.А.Пальцева, М.Медицина, 2004

Дополнительная:

1. Уилсон Дж., Хант Т. Молекулярная биология клетки. Сборник задач. Пер. с англ. –М.,Мир, 1994 -520 с.

2. Казымет П.К., Мироедова Э.П. Биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. – Астана,2006,2007.

3. Медицинская биология и генетика/ Под.редакцией Куандыкова Е.У.

Информационный блок

Количество генных болезней достаточно велико (3500 на 1996 год). В основе генных болезней лежат мутации.

У человека описаны следующие причины генных мутаций: миссенс, нонсенс, сдвиг рамки считывания, делении, вставки, нарушения сплайсинга, изменения числа тринуклеотидных повторов. Даже одна и таже генная болезнь может быть обусловлена разными мутациями. Например, муковисцидоз может возникать из-за делеций, нарушения сплайсинга, сдвига рамки считывания, миссенс и нонсенс-эффектов. Или различают 35 вариантов изменения в гене, приводящем к фенотипически сходным проявлениям - врожденной форме глухоты. Это явление называется генетической гетерогенностью наследственных болезней (С.Н. Давиденков).

Генные болезни связаны с мутациями отдельных генов за счет преобразования химической структуры ДНК – изменения последовательности нуклеотидов ДНК, выпадения одних и включения других. Это, в свою очередь, изменяет образующуюся на ДНК молекулу РНК и обусловливает синтез нового нетипичного белка, что приводит к появлению у организма новых свойств. В результате генной мутации повреждается один ген, поэтому такие наследственные заболевания называют моногенными. К ним относится большинство наследственных аномалий обмена веществ, таких как фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты фенилаланина, приводящее впоследствии к развитию слабоумия), галактоземия (нарушение обмена молочного сахара лактозы, что приводит к отставанию физического и умственного развития), гипотиреоз (врожденное нарушение функции щитовидной железы) и т.д. К генным мутациям относятся также гемофилия, дальтонизм, серповидно-клеточная анемия, полидактилия, синдром Марфана (поражение соединительной ткани, высокий рост, удлинение конечностей, «паучьи пальцы») и др.

Генные, или точковые, мутации затрагивают структуру генов, т.е. происходит нарушение последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК, а значит, изменяется генетическая информация, записанная в генетическом материале. Это вызывает нарушения в структурах молекул РНК и белков, а также в осуществлении процесса синтеза белка, что, в свою очередь, почти всегда приводит к изменению признаков организма. Наименьший участок молекулы ДНК, способный мутировать, называется мутон, он составляет одну пару нуклеотидов. Генные мутации часто происходят под влиянием химических мутагенов и являются результатом нарушения процесса репликации.

Характерные черты генных болезней:

1.возраст проявления болезни варьирует

2. генетическая гетерогенность наследственных болезней

3. сокращение продолжительности жизни.

Классификация генных болезней.

В зависимости от того, в каких хромосомах локализованы гены, и характера аллеля (доминантный или рецессивный) выделяют:

аутосомно-доминантные болезни (ахондроплазия – самая распространенная форма карликовости);

аутосомно-рецессивные (фенилкетонурия – нарушение аминокислотного обмена);

болезни, обусловленные генами половых хромосом (Х-хромосомы), которые также могут быть связаны с доминантными (дефект эмали зубов, полное или частичное отсутствие зубов) и рецессивными (гемофилия, дальтонизм) генами.

Все моногенные болезни наследуются в соответствии с законами Менделя и по типу наследования делятся на аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и сцепленные с Х-хромосомой.

Распространенность генной болезни может быть высокой (1 больной на 10 000 новорожденных и чаще ), средней (1: 10 000 - 1: 40 000) и низкой. В группу наиболее распространенных генных болезней входят не более 15 патологий, но они обеспечивают 50% общей частоты больных с наследственной патологией. Например, ахондроплазия, фенилкетонурия, синдром Марфана и т.д.

Объективной оценкой распространенности наследственных болезней является определение их частоты у новорожденных (живых и мертворожденных). Общая частота новорожденных с генными болезнями составляет в среднем 1 %. Из них с аутосомно-доминантным типом наследования - 0.5%, с аутосомно-рецессивным - 0,25%, , Х-сцепленные - 0.25% У-сцепленные и митохондриальные - встречаются реже.

Причины распространения генных болезней: мутационный процесс, миграция, миграция (эмиграция и иммиграция), кровнородственные браки, действие отбора, дрейф генов, эффект родоначальника. Вклад мутационного процесса составляет приблизительно 20%, в большой степени он обусловлен влиянием экзогенными факторами, которые были обсуждены ранее.

Виды контроля:

1. Контроль исходного уровня знаний

2. Разбор результатов самостоятельной работы студентов

3. Контроль итогового уровня знаний