Ашық сабақ: Адамның тұқым қуалайтын аурулары. Моногендік және полигендік аурулар

Ашық сабақ: Адамның тұқым қуалайтын аурулары. Моногендік және полигендік аурулар

«Түркістан» көпсалалы жоғары медицина колледжі

Байтұрсынова Күлжан Құлахметқызы

Сабақтың түрі: теориялық сабақ Уақыты: 90 минут.

Сабақ барысында қолданылатын педагогикалық технологиялар:

• Топпен жұмыс істеуге негізделген оқыту (ТВL)

• Өзекті материалдарға шолу

• Тақырыптың мазмұнын ашу

• Ақпараттық оқу технологиясы - IT технологиясы

Сабақ барысында қолданылатын педагогикалық технологиялар:

• Дамыта оқыту технологиясы

• Сыни тұрғыдан оқыту технологиясы

• Оза оқыту технологиясы

• Оқытудың компьютерлік, ақпараттық технологиясы

• Белсенді оқыту технологиясы.

Деңгейлеп, саралап оқыту технологиясы

Берілген технологияларды іске асыру әдістері:

• Oral asking (OA) - ауызша сұрау;

• Short Answer Questions (SAQ) – қысқа жауапты сұрақтар;

• Short case (SC) - қысқа жауапты ауызша кейс;

Сабақтың мақсаты:

Білімділік:

• Белгілердің тұқым қуалау түрлерін;

• Цитоплазмалық тұқым қуалаушылықты;

• Моногенді аурулардың классикалық және классикалық емес тұқым қуалау түрлерін;

• Полигенді және мультифакториальді ауруларды;

Дамытушылық: Студенттердің пәнге деген қызығушылығын аналитикалық ойлау қабілетін арттыру. Молекулалы биологияның қырлары туралы түсініктерін дамыту.

Тәрбиелік: Молекулалы биологияның зерттеу жетістіктерін қолданудың этикалық эстетикалық нормаларына түсінік беру. Жауапкершілікке тәрбиелеу. Жеке басты қалыптастыруға көңіл бөлу.Емдеу ісі мамандарын жұмыстағы тәртіп пен жауапкершілікке,адамгершілікке тәрбиелеу.Мамандығын сүюге және пәннің болашақ дәрігерлерге маңыздылығы туралы айту.

Пәнішілік байланыс:

Генетика негіздері

Генетика – бүгінгі таңда медицина мен биология саласында жетекші орында тұр. Өйткені, генетика өмірдің екі фундаментальды қасиеттері: тұқымқуалаушылық пен өзгергіштікті зерттейді.

Өзгергіштік – бұл тірі ағзалардың жеке дамуы және эволюциялық процесс барысында белгілерінің өзгеруі, кейбір белгілерін жоғалтып немесе жаңа белгілерді иелену қасиеті.

Тұқым қуалау – көбею түрлеріне байланысты әр түрлі болатын ұрпақтан- ұрпаққа тұқым қуалау ақпаратының берілу әдісі. Жыныссыз көбею кезінде вегетативті жасушалармен немесе споралар арқылы тұқым қуалау іс жүзіне асырылады, сол арқылы ата-аналары мен ұрпақтар арасындағы жоғары дәрежедегі ұқсастық қамтамасыз етіледі. Жынысты көбею кезінде тұқым қуалау жыныс жасушалары арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда ата-аналары мен ұрпақтар арасындағы ұқсастық алдыңғыдан төмен болады, бірақ көптеген өзгергіштік байқалады, соның нәтижесінде эволюция процесі мен сұрыптауға көп материал жиналады.

Тұқым қуалау заңдары

Бір жұп альтернативті белгілер бойынша айырмашылығы бар дараларды будандастыруды моногибридті, екі жұп бойынша – дигибридті, көп белгілер бойынша – полигибридті будандастыру деп атайды.

Гибридологиялық әдістің бірінші және екінші тәсілі бойынша моногибридті будандастыру үшін Г.Мендель сары және жасыл түсті асбұршақтарды алды. Нәтижесінде бірінші ұрпақтың гибридтерінің барлығына ата-анасының біреуіне ғана белгісі беріліп, барлығы сары, яғни біркелкі болған, ешқандай аралық белгі болмаған. Сондықтан бұл заңдылықты белгілердің біркелкілік немесе доминанттылық заңы деп атады.

Бір белгінің екінші белгіге басымдылық көрсетуін доминанттылық, көрінбей басылып қалған белгіні рецессивті деп атайды. Бірінші ұрпақтың біркелкі гибридтерін өзара будандастырғанда екінші ұрпақта екі ата-ананың да белгілері көрінді, яғни доминантты (75%) белгімен қатар рецессивті (25%) белгілер де көрінді, белгілер фенотип бойынша 3:1, генотип бойынша 1:2:1 ажырады, сондықтан бұл заңдылықты белгілердің ажырау заңы деп атады.

Тұқымқуалаушылық – тұқым қуалау ақпаратын сақтайтын, екі еселейтін және ұрпақтан-ұрпаққа берілуін қамтамасыз ететін барлық ағзаларға тән жалпы қасиет. Тұқымқуалаушылық заңдары барлық тірі ағзалар, сонымен қатар адамдар үшін бірдей. Мендельденуші белгілер дегеніміз бұл-ұрпақта кейбір белгілердің Мендельдің заңы бойынша тұқым қуалауы. Бұл белгілер бір генмен бақыланады, сондықтан оларды моногенді белгілер деп атайды.

Пән аралық байланыс:

- Қалыпты физиология. Зат және қуат алмасу. Ақуыз алмасу

Ақуыз күрделі қосылыстағы азот құрамды жоғары молекулалы 20 түрлі амин қышқылдарынан тұрады. Бұл қышқылдар ауысатын және ауыспайтын болып болінеді. Ауысатын амин қышқылдары: гликоген, аланин, цистеин, т.б. Бұлар ағзада синтезделуі мүмкін, ал 10 түрлі ауыспайтын амин қышқылдары: аргинин, лейцин, лизин, триптофан, т.б. ағзада синтезделмейді, олар міндетті түрде тамақ құрамында түсуі керек.

Ауыспайттын амин қышқылдары жұмыртқа, сүт, ет құрамында болады. Өсімдік ақуыздары құрамында ауыспайтын амин қышқылдары аз болады немесе болмайды. Ағзада амин қышқылдары тұрақты тепе-теңдік жағдайда болуы міндетті түрде, олай болмаса, ағзада ақуыз өнделуі болмайды. Ақуыздар адам ағзадағы ең негізгі пластикалық материал болады, мысалы, қаңқа бұлшық еттерінің 20%-і ақуыздан тұрады. Олар ферменттер құрамына кіре отырып, ағзада жүретін химиялық реакцияларды катализатор түрінде тездетеді және ағзадағы мүшелердің қызметіне қатысады. Мысалы, қан құрамында гемоглобин О₂ және СО₂-ні тасымалдайды, фибриноген қанның ұюына қаты-сады, нуклеопротеидтер тұқым қуалаушылық факторларын береді. Ақуыз-дардың су алмасу процесінде де маңызы зор. Ф.Энгельс: "Өмір дегеніміз-ақуыздардың өмір сүру тіршілігі",-деп атаған. Жасушалар цитоплазмасында үнемі ақуыздардың ыдырауы және түзілуі жүріп отырады. Тәулігіне тамақ қабылдаған адамда орта есеппен 23 г ақуыз ыдырап, соның салдарынан 3,7 г азот бөлініп, тысқа шығады. Тамақ құрамында ағзаға ақуыз көп түссе, оның ыдырауы да, бөлінуі де, ауысуы да көп болады. Ақуыздар ағзада көмірсулар, майлар сияқты адам қорына айналып тұра алмайды. Ағзадағы ақуыз алмасуын тексеріп анықтау үшін, ағзаға түскен және шыққан азоттың балансын анықтайды. Ағзаға жалпы тамақ құрамынан түскен ақуыз мөлшерін алып тастап, жалпы денеге сіңген ақуыздың мөлшерін білуге болады.

Уақыты: 90 минут.

Сабақтың жабдықталуы:

Көрнекті құралдар: Плакат: Тұқым қуалайтын аурулардың жіктелуі

Үлестірме материалдар: кеспелер, тесттер, сөз жұмбақ, интернет материалдары.

Техникалық оқу құралдары: видео роликтер, проектор.

Сабақтың барысы :

1. Ұйымдастыру кезеңі (2-3 минут):

Студенттердің сыртқы келбетіне, формасына қарау. Студенттерді түгелдеу, аудитория тазалығына назар аудару, журнал толтыру және студенттердің зейінін сабаққа аудару.

2. Сабақтың мақсаты мен жоспарын хабарлау (2-3 минут): Үйге берілген тапсырмамен жаңа тақырыптың жоспарымен танысу, мақсатқа жету үшін қандай нәрсені білу тиісті екенін айтып өту.

3. Үйге берілген тапсырмаларды тексеру, оқушылардың білімдерін бақылау және бағалау: (20 мин): Үйге берілген тақырыпты жалпылама сұрап, студенттердің білім деңгейін сұрақ жауап арқылы, сабаққа белсенді жауап беруіне қарай, фронтальді сұрау арқылы бақылап отырамын.

Үй тапсырмасы бойынша сұрақтар:

Тақырыбы: Генетика негіздері.

1. Генетика ғылымы зерттейді.

2. Өзгергіштік туралы түсінік.

3. Тұқым қуалауға түсінік беру

4. Тұқым қуалаушылықты зерттеудің гибридалогиялық әдісі.

5. Тұқым қуалау заңдары туралы түсінік.

6. Тұқым қуалаушылық туралы түсінік.

7. Генетиканың даму сатылары

8. Адамдағы мендельденуші белгілер.

Генетика негіздері тақырыбы бойынша үй тапсырмаларының жауаптары:

1. Генетика – бүгінгі таңда медицина мен биология саласында жетекші орында тұр. Өйткені, генетика өмірдің екі фундаментальды қасиеттері: тұқымқуалаушылық пен өзгергіштікті зерттейді.

2. Өзгергіштік – бұл тірі ағзалардың жеке дамуы және эволюциялық

процесс барысында белгілерінің өзгеруі, кейбір белгілерін жоғалтып немесе жаңа белгілерді иелену қасиеті.

1. Тұқым қуалау – көбею түрлеріне байланысты әр түрлі болатын ұрпақтан- ұрпаққа тұқым қуалау ақпаратының берілу әдісі. Жыныссыз көбею кезінде вегетативті жасушалармен немесе споралар арқылы тұқым қуалау іс жүзіне асырылады, сол арқылы ата-аналары мен ұрпақтар арасындағы жоғары дәрежедегі ұқсастық қамтамасыз етіледі. Жынысты көбею кезінде тұқым қуалау жыныс жасушалары арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда ата-аналары мен ұрпақтар арасындағы ұқсастық алдыңғыдан төмен болады, бірақ көптеген өзгергіштік байқалады, соның нәтижесінде эволюция процесі мен сұрыптауға көп материал жиналады. Соныменен, тұқым қуалау ата-аналық ағзалардың тұқым қуалайтын ақпараттарын бірқатар ұрпақ бойы бөліп беру әдісі.

4. Тұқымқуалаушылықты зерттеудің гибридологиялық әдісі

Менделге дейін көптеген ғалымдар асбұршақты қолданып тәжірибелер

жүргізді, бірақ олардың ешқайсысы Мендельдей нақты нәтиже шығара

алмады, сонымен қатар, олар тұқымқуалаушылықтың нәтижелерінің

механизмдерін түсіндіре алмады. Сонан соң мынандай сұрақ туындады:

Онда Мендельдің нәтижесінің сыры неде?

Мендель нақты және анық нәтиже алу үшін алдымен сұрақты дұрыс қою

керектігі мен зерттеу жұмысын нақты жоспарлауды талап етті. Ол алдына

мынадай мақсат қойды:

1. Белгілер мен қасиеттер ұрпақтан-ұрпаққа қалай беріледі?

2. Белгілер мен қасиеттер не арқылы беріледі немесе тұқымқуалау материалының ішкі табиғаты неден тұрады?

Алдына қойған мақсатына жету үшін жүргізетін тәжірибесін мұқият жоспарлап, гибридологиялық әдісті қолданды. Осындай нақты тәжірибелердің арқасында теория ашып, оны дәлелдеп берді.

Мендельдің гибридологиялық әдісі

Бұл әдіс будандастыруға негізделген, 4 тәсілден тұрады:

1. Будандастыру үшін алынатын жұптың белгілері бір-бірінен айырмашылығы бар (альтернативті) және таза тұқымды болуы;

2. Экспременттің ережесін қарапайым етіп, ол барлық белгілерді бірденнен емес, әр белгіні бөлек зерттеген, яғни моногибридті будандастырудан бастап, дигибридті, полигибридті будандастыруға өткен;

3. Доминантты фенотипке ие болған ұрпақтың генотипін анықтау мақсатында, әр ұрпақтың дараларын өз-өзімен тозаңдандырған және талдаушы будандастыру жүргізген. Ол үшін генотипі белгісіз доминантты (Аа) дараны рецессивті (аа) дарамен будандастырған;

4. Ең соңғы тәсілі – алынған ұрпақтарды класстарға бөліп санаған, яғни сандық талдау жүргізген.

Жоғарыда аталған 4 тәсілдің жиынтығы гибридологиялық әдіс деп аталады.

5. Тұқым қуалау заңдары

Моногибридті будандастыру

Бір жұп альтернативті белгілер бойынша айырмашылығы бар дараларды будандастыруды моногибридті, екі жұп бойынша – дигибридті, көп белгілер бойынша – полигибридті будандастыру деп атайды.

Гибридологиялық әдістің бірінші және екінші тәсілі бойынша моногибридті будандастыру үшін Г.Мендель сары және жасыл түсті асбұршақтарды алды. Нәтижесінде бірінші ұрпақтың гибридтерінің барлығына ата-анасының біреуіне ғана белгісі беріліп, барлығы сары, яғни біркелкі болған, ешқандай аралық белгі болмаған. Сондықтан бұл заңдылықты белгілердің біркелкілік немесе доминанттылық заңы деп атады.

Бір белгінің екінші белгіге басымдылық көрсетуін доминанттылық, көрінбей басылып қалған белгіні рецессивті деп атайды. Бірінші ұрпақтың біркелкі гибридтерін өзара будандастырғанда екінші ұрпақта екі ата-ананың да белгілері көрінді, яғни доминантты (75%) белгімен қатар рецессивті (25%) белгілер де көрінді, белгілер фенотип бойынша 3:1, генотип бойынша 1:2:1 ажырады, сондықтан бұл заңдылықты белгілердің ажырау заңы деп атады.

Дигибридті және полигибридті будандастыру

Мендель ары қарай екі жұп белгілері бойынша айырмашылығы бар ата-аналарды будандастыру барысында маңызды құбылыстырға қөңіл аударды. Бұл тәжірибе үшін сары тегіс және жасыл бұдыр түрін қолданып, бірінші ұрпақтың даралары біркелкі, екінші ұрпақта ата тегіне ұқсас – сары тегіс, жасыл бұдыр, сонымен қатар жаңа белгілерге ие – сары бұдыр, жасыл түсті тегіс тұқымды ұрпақтар пайда болғандығын байқаған. Бұл құбылысты Мендель, егер екі немесе көп белгілері бойынша айырмашылығы бар даралар будандастырылса, олар әр түрлі комбинацияда үйлесіп, тәуелсіз тұқым қуалайды екен деп түсіндірді. Бұл заңдылықты белгілердің тәуелсіз тұқым қуалау заңы деп атады.

6. Тұқымқуалаушылық – тұқым қуалау ақпаратын сақтайтын, екі еселейтін

және ұрпақтан-ұрпаққа берілуін қамтамасыз ететін барлық ағзаларға тән жалпы қасиет.

7. Генетиканың даму сатылары

Генетиканың дамуы 4 сатыдан тұрады:

1. Генетикалық көзқарастардың Менделге (1865 жылға) дейінгі даму кезеңі;

2. Мендельдің заңдарының қайта ашылуға дейінгі және қайта ашылу немесе генетиканың екінші туылу кезеңі (1865-1900ж.ж.);

3. Классикалық генетиканың кезеңі (1900-1953ж.ж.);

4. Генетиканың қазіргі даму кезеңі (1953 жылдан, бүгінгі күнге дейін).

Соның ішінде әр кезеңнің өзіне тән көзқарастары, зерттеу объектілері мен әдістері бар, бірақ барлық кезеңдерде тұқымқуалаушылық пен өзгергіштіктің мәнін тану процесі қарапайымнан күрделіге қарай жүріп, әрбір құбылыс терең зерттелінеді.

8. Адамдағы мендельденуші белгілер

1. Тұқым қуалаушылық заңдары барлық тірі ағзалар, сонымен қатар адамдар үшін бірдей. Мендельденуші белгілер дегеніміз бұл-ұрпақта кейбір белгілердің Мендельдің заңы бойынша тұқым қуалауы. Бұл белгілер бір генмен бақыланады, сондықтан оларды моногенді белгілер деп атайды.

2. Мак Кюсиктің катологы бойынша адамда менделденуші белгілердің саны 4000 жуық болған, ал қазіргі таңда оданда көп.

3. Адамда доминантты мендельденуші белгілері: тілді трубка сияқты ширату, тілді артқа қайыру, бетте күлгенде шұңқырдың пайда болуы, маңдайда үшбұрышты шаштардың болуы, үлкен бас бармақтың енді болуы, Габсбург еріні, полидактилия – 6 саусақты, синдактилия – жабысқан саусақты болуы.

4. Рецессивті мендельденуші белгілерге: қан жүйесінде қанның І(О) бірінші тобы иіс, дәм сезбеу, бас бармақтың жіңішке болуы, ксеродермия – күн сәулесіне сезімталдықтың жоғары болуы, мұндай адамдарда рак ауруына ұшырау жиілігі жоғары болады.

5. Мендельденуші белгілер жыныс арқылы да беріледі, онда бұл белгіге жауап беретін гендер «Х» және «У» хромосомада орналасады.

6. Х хромосомамен - гемофилия-бұл қанның ұйығыштығының төмен болуы, рахит-д витаминінің жетіспеушілігі, бұлшық ет дистрофиясы, дальтонизм-реңді ажырата алмауы және т.б.

7. У хромосомасымен гипертрихоз – ер адамдарда 17 жастан кейін құлақтың ішінде жүннің өсуі, гипотрихоз – керісінше өспеуі және т.б.

4. Баға қою және түсінік беру(2-3 мин): Студенттердің жауабына, орындаған жұмыстарына

қарай және арасында белсенді жауап беруіне, қатысып отырғандарын атап өте отырып

бағалаймын. Түсінбеген сұрақтарына түсінік беріп отырамын.

5. Жаңа тақырыпқа мотивациялық сипаттама беріп, тақырыпты түсіндіру(40-45мин):

Гендік мутациялар тудыратын аурулар гендік аурулар деп аталады. Жеке гендердің мутацияларына байланысты болатын тұқым қуалайтын аурулардың саны 10 000-нан асады. Алайда, олардың аурушылдық пен өлімнің санындағы үлесі аз, 1 пайызға жуық болады. Гендік аурулардың жартысынан көбісін моногенді аурулар құрайды. Олардың пайда болуы мутантты геннің әсеріне байланысты және потогенезі бір геннің алғашқы өніміне (ақуыздың, ферментінің болмауына, немесе олардың аномальды құрамына, немесе аз синтезделуіне, немесе артық синтезделуіне) байланысты. Гендік аурулардың пайда болу механизмінің жалпы заңдылығын нұсқа түрінде былай көрсетуге болады: мутантты ген→потологиялық алғашқы өнім (ақуыз, фермент)→ биохимиялық реакция→мүше→ағза.

Гендік аурулардың кеңінен таралғаны мультигендік (мультификаторлық) аурулар, олардың дамуына бірнеше гендер үлес қосады, бірақ гендердің потологиялық әсері тек сыртқы ортаның белгілі бір қолайсыз жағдайларында іске асырылады.

Мутацияға ұшыраған локустардың (гендердің) санына байланысты гендік ауруларды моногендік (монофакторлық) және полигендік (мультифакторлық) деп жіктейді.

Моногендік ауруларда генетикалық эффект хромосоманың бір локусындағы мутациямен байланысты. Олардың негізінде жеке гендердің мутациясы, соның ішінде ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің ретінің немесе құрамының өзгеруіне, генетикалық ақпараттың трансляциясының бұзылуына алып келетін экзондардың жеке т.б. дефектісі жатады.

Адам генетикасында альтернативалы өзгеретін әрі Мендельдің қарапайым ережелеріне сәйкес тұқым қуалайтын моногенді аурулар түрлері жақсы зерттелген. Полигенді ауруларды зерттеу анағұрлым қиынға түседі, өйткені олардың дамуына бірнеше аллельді емес гендер әсер етеді.

Гендік ауруларды геннің алғашқы өнімінің маңыздылығына байланысты төрт түрге бөлуге болады: энзимопатиялар, гемоглобинопатиялар, коллагендік және алғашқы биохимиялық ақауы белгісіз аурулар.

Энзимопатиялар - ферменттің белсенділігінің өзгеруі немесе оның синтезделу қарқынының төмендеуі арқылы пайда болатын гендік аурулар. Адам ағзасында он мыңдай әр түрлі ферменттердің қызметі өтуі тиіс. Қазіргі кезде ферменттердің екі пайызында генетикалық ақаулар табылады, сондықтан энзимопатиялардың басым бөлігі әзірше белгісіз күйде қалып отыр.

Гемоглобинопатиялар гемоглобин тізбегінің өзгеруіне байланысты дамиды.

Коллагендік аурулар күрделі ақуыз – коллаген гені қызметінің транскрипция, процессинг және трансляция деңгейінде өзгеруіне байланысты пайда болады.

Моногенді тұқым қуалайтын аурулардың басым бөлігі - алғашқы өнімнің биохимиялық ақауы белгісіз аурулар. Гендік аурулардың осындай түрлері ішінен мутантты рецессивті ген әсерімен дамитын біріңғай салалы және көлденең жолақты бұлшық еттің сал болуы және аутосомалық – доминантты мутация арқылы пайда болатын ахондроплазия және муковисцидоздар салыстырмалы жиі таралған. Соңғы ауру өте жиі кездеседі. Муковисцидоздың барлық формаларының патогенезінің негізіне экзокриндік бездің және ағзаның безді клеткаларының генетикалық өзгерістері жатады.

Гендік аурулардың тұқым қуалау типтері

Моногенді аурулар Мендель заңдарына сәйкес болғандықтан, олардың тұқым қуалауының үш типін ажыратады: аутосомалық-доминантты, аутосомалық - рецессивті және жыныспен тіркес (доминантты немесе рецессивті).

Аутосомалық аурулар

Аутосомалық-доминантты аурулар. Мұндай тұқым қуалау типінде геннің патологиялық әсері гетерозиготаларда байқалады. Геннің патологиялық әсері дараның денсаулығы мен тұқымдылығында (ұрпағының болуына) соншалықты зиян болмаған жағдайда аурудың генетикалық сипаттамасын толығырақ, беруге болады. Адамда алғаш рет осындай жолмен тұқым қуалайтыны белгілі болған ауру - брахидактилия ( қол жөне аяқ саусақтарының қысқа болуы). Ауру адамның бойы да қысқа (орта есептен 160 см аспайды), басқа белгілері қалыпты жағдайдан соншалықты ауытқымайды, тек пианист әйелдер ғана музыка аспабында толық ойнай алмағанына өкінген. Сол сияқты Гентингтон ауруының ( бұлшық еттердің ретсіз жиырылуы, 50-сурет) да пенетранттылығы мен экспрессивтілігі әрқилы болады.

Бірқатар доминантты аурулар ағзаның тіршілік қабілеттілігін анағұрлым төмендетеді, соңдықтан мұндай мутантты гені бар адамдардың өзінен кейін ұрпақ қалдыру мүмкіндігі өте аз. Осыған байланысты осындай аурулардың басым бөлігінің пайда болуы сау ата-аналарда de novo (жаңа) мутациясының өтуімен түсіндіріледі.

Мысалы, адам популяциясында өте сирек кездесетін му­тация - ахондроплазия (4-81х 10"⁵) кезінде ұзын сүйектердің өсуі тежеледі, аяқ сүйектері қисық болып, бассүйектерінің формасы өзгереді, бойының ұзындығы 120 см-ден аспайды, Осындай өзіндік ерекшелігіне бай­ланысты олар бұрындары адамдардың бір топтары үшін қызықты болып көрінді. Бірнеше атақты испан суретшілері мұндай ергежейлілерді өз еңбектерінде әсерлі бейнеледі (51-сурет). Ахондроплазиялықтар ергежейлілер сау адамдарға қарағанда 5 есе аз ұрпақ қалдырады. Ергежейлілердің 80% -ы жаңа мутация арқылы пайда болатынын дәлелдеді.

Аутосомалық-доминантты тұқым қуалайтын аурулардың механизмі аутосомалық рецессивті ауруларға қарағанда анағұрлым күрделі. Мұндай аурулар негізінен құрылымдық гендердің мутациясы арқылы пайда болады деп жорамалдануда. Мутация бойынша доминантты ауруды тасымалдаушылардың барлық дерлігі - гетеро­зиготалар (Аа). Кейде осындай адамдар неке құрса, онда олардың ұрпағының төрттен бірі мутантты аллель бойын­ша гомозиготалы (АА) болады. Мұндай жағдай туыс некелерде жиі байқалады. Әдетте, аутосомалық-доминантты аурулардың салдары рецессивті ауруларға қарағанда жеңілдеу болады, өйткені ауыр доминантты кемістердің жатырдағы дамуы летальды жағдаймен аяқталады немесе генді тасымалдаушылар некелік жасқа жеткенге дейін өлімге ұшырайды.

Гомозиготаларда ауру (ахондроплазия, Элерс-Данлос және Пельгер) өте ауыр салдарға әкеледі, олардың басым бөлігі летальды. Сонымен адамның доминантты генетикалық ақауларын талдау мендельдік доминанттылыққа толық сәйкес келмейтінін көрсетеді, өйткені гомозиго­талар мен гетерозиготалардың фенотиптері бір-біріне ұқсас емес.

Аутосомалық-рецессивті аурулар. Әдетте, рецессивті ауру ген мутациясы арқылы пайда болған ферменттік ақау салдарынан дамиды. Егер гетерозигота фенотипі қалыпты гомозиготаның фенотипінен айырмашылығы болмаса, онда мұндай тұқым қуалау типі рецессивті деп аталады. Доминантты тұқым қуалау типінде ауру ұрпақ гетерозигота мен гомозиготалардан пайда болса, ал рецессивті ауруларда - фенотипі қалыпты гетерозиготалардан пайда болады. Мұндай некеден мендельдік тұқым қуалауға сәйкес ұрпақтың 25% -ы рецессивті ауруға ду­шар болады. Ал ата-аналарының екеуінің де гомозиготалы болуы өте сирек кездеседі, сол сияқты гетерозиготаның гомозиготамен (аа) неке құруы да сирек, практикалық тұрғыдан бұл жақын туыс некеде байқалады. Соңғы жағдайда ұрпақтың жартысы ауру, жартысы сау болады (1:1), яғни аутосомалық-доминантты тұқым қуалау типіне сәйкес келеді, сондықтан мұндай рецессивті ауру псевдодоминантты деп аталады.

Сонымен, рецессивті аурулардың басым бөлігі - қос гетерозиготалардың ұрпақтары. Қазіргі кезде дамыған елдерде отбасы екі баладан аспайды, дегенмен де генетикалық қатер 25% -ға тең, сондықтан отбасында рецессивті патологиямен аурудың жалғыз болуын күту керек. Бұл генетикалық консультация үшін маңызды болып саналады.

Осындай аурудың мысалына пигменттік ксеродерманы алуға болады. Бұл ауру ультракүлгін сәуленің әсерінен ДНҚ молекуласындагы алғашқы мутациялық өзгерістің қалпына келмеуінен (репарацияның бұзылуы) пайда болады. Ауру дамуының алғашқы кезеңінде адам денесінде, әсіресе бетінде эритема пайда болады, терінің рак ауруы дамиды, емдеу дер кезінде жүргізілмесе, ауру летальды аяқталады. 52-суретте немере туыс некеден туылған аурудың фенотипі көрсетілген.

Аутосомалық-рецессивті типпен адамның 1000-нан астам аурулары тұқым қуалайды. Олардың ішінен, ең алдымен, амин қышқылы, көмірсу және липид алмасу ауруларын қарастырайық.

Амин қышқылдары алмасуы ақауларының бір-бірімен байланысты дамитын 4 энзимопатия түрлерін ажыратады: фенилкетонурия, альбинизм, тирозиноз және алькаптонурия.

Бұлардың ішінен жақсы зерттелген фенилкетонурия (ФКУ) адам популяциясында салыстырмалы кең таралған (1:10000). Ағзаға тамақпен бірге енген фенилаланин аминқышқылы фенилаланингидроксилаз ферментінің әсерінен тирозинге айналуы керек. Ферменттің аутосомалық -рецессивті мутациясы (транзиция - 60о/о сплазинг мутациясы - 10%) тирозиннің синтезделуін тоқтатады (53-сурет). Мұның нәтижесінде фенилпирожүзім қышқылы түзіліп, қан плазмасында және несепте фенилаланиннің мөлшері шамадан тыс артады. Бұл өзгеріс миды зақымдап, баланың ой-әрекетін төмендетеді және терінің, шаштың, көздің пигментациясын әлсіретеді (тирозиннің жетімсіздігінен меланиннің мөлшерінің азаюына байланысты ).

Жыныспен тіркес аурулар

Геннің сипатына байланысты мұндай тұқым қуалаудың да доминантты және рецессивті түрлері бар.

Т іркес доминантты тұқым қуалау гемизиготалы ұл және гетерозиготалы қыз балаларда байқалады (ата-анасының генотипі - ♀P Х(А)Х(а)х Х(а)Ү. Алайда, ауру еркек (Х(А)Ү) пен cay әйелдің (Х(а)Х(а)) барлық ұлдары сау, барлық қыздары ауру болады. Ауру адам-дардың көбею қабілеттілігі сақталатын болса, онда популяцияда ауру әйелдердің ауру еркектерден 2 есе көп болуын күту керек. Ауру еркектің балалары ғана Х-тіркес доминантты және аутосомалық, доминантты тұқым қуалауды ажыратуға мүмкіндік беретіндіктен екінші жағынан отбасындағы ұрпақ санының шектелуіне байланысты тұқым қуалаудың сипаты туралы біржақты қорытынды жасау қиынға түседі.

Адамдағы Х-тіркес доминантты тұқым қуалаудың алғашқы мысалына 1925 ж. Сименс ашқан фолликулалық гипертрихоз (тері ауруы - кірпіктің, қастық және шаштың толық түсуі) жатады. Ауру тек еркек ұрпақта байқалумен шектеледі. Жалпы, Х-тіркес доминантты аурулар орта есеппен еркекте әйелдерге қарағанда ауыр өтеді, өйткені гетерозиготалы әйелдерде қалыпты аллель арқылы жартылай қайтарым байқалады.

Х-тіркес рецессивті тұқым қуалау типінің гемофи­лия, дальтонизм, дюшен дистрофиясынан басқа бірнеше мысалдары белгілі. Дальтонизм гені еркектердің фенотипінде жиі байқалады (7%), ал әйелдердегі фенотиптік әсері 0,5% ғана, бірақ гетерозиготалы күйде әйелдердің 13% -ында кездеседі.

Осы күнге дейін Ү-тіркес тұқым қуалаудың айқын мысалы табылған жоқ. Дегенмен, ихтиоз (терінің қабыршақтануынан баланың өлімі) және құлақ қалқанының гипертрихозы гендерінің У-хромосомада орналасуы талқылануда.

Адамның қарапайым тұқым қуалайтын ауруларын жүйелеу бойынша Мак-Кьюсик 30 жылдан астам уақыт аралығында медициналық маңызы зор жұмыс атқарып келеді. Адамның

тұқым қуалайтын белгілерінің саны 1988 ж. 4000-дай болса, 1994 ж. ол 2678 белгіге көбейді.

Мак-Кьюсиктің 11-энциклопедиясында адамның мендельдік тұқым қуалайтын және хромосомадағы орны белгілі 6678 локус туралы мәліметтер бар. Олардың 4458-і аутосомалық-доминантты сипатта тұқым қуалайды, 1730-ы – аутосомалық рецессивті, 412-сі Х-хромосомада орналасқан, 19-ы - Ү-хромосомада және 59-ы - митохондриялық ДНҚ-да. Карталанған гендердің 2800-ден астамының қызметі белгілі болды, олардың 770-інің моногенді аурулармен байланысы бар екені анықталды. Бұдан бөлек адамның көптеген генетикалық аурулары полигенді түқым қуалайды, олардың басым бөлігі бізге әзірше белгісіз күйде қалып отыр.

Адамның тұқым қуалайтын ауруларын зерттеуден олардың біразының бірнеше мутация

нәтижесінде дамитыны белгілі болды, бұл тұқым қуалайтын аурулардың генетикалық гетерогенділігін көрсетеді. Жоғарыда қарастырылған аурулар ішінен муковисцидоздың

генетикалық әр түрлілігі 11-12-локуста өткен мутациямен түсіндіріледі.

Әрбір мутацияның немесе мутация тобының фенотиптік байқалынуы өзара ұқсастықпен сипатталады. Аутосомалық-рецессивті тұқым қуалайтын саңыраулық түріне де жоғары гетерогенділік тән, оның 35 түрлі генетикалық өзгерістерінің фенотиптерінің өзара ұқсас болатыны анықталды.

Полигендік (мультифакторлық) аурулар - хромосоманың бірнеше локусындағы мутациясының бірлесіп әсер етуіне байланысты болады. Бұл жағдайда генетикалық эффект бейімділікті тудырады, ал аурудың пайда болуы генетикалық және орталық факторлардың күрделі әсерлесуіне байланысты. Оларға псориаз, шизофрения, қант диабеті және т.б. жатады.

Мультифакторлық аурулардың себептері

себептер

О рталық Генетикалық Стохастикалық

(кездейсоқ)

Жанұялық популяциялық бейімділік гендер

генетикалық фон

Тұқым қуалайтын аурулардың генетикалық жіктеуі

Тұқым қуалайтын аурулар

хромосомалық

Гендік

хромосома

с анының полигендік моногендік

өзгеруі

энзимопатиялар гемоглобин-

аутосомалардағы подагра, оптиялар

т рисомия, Даун гоносомалардағы қант

Патау, Эдвардс полисомия, трисомия диабеті,

синдромы шизофрения

(Клайнфельтер,трисомия және т.б.

Х) моносомия (Шерешевский

-тернер синдромы

орақ тәрізді

жасушалық

анемия

Талассемия

αи β

Аберрациялар

Транслокация делеция

(Даун синдромы) «мысық айқай »синдромы зат алмасу бұзылуы

көмірсулар липидтнр

амынқышқылдары металлдар

пурин және примидиндік

негіздер

галактоземия

фруктозурия Тея-Сакс

фенилкетонурия синдромы

акаптонурия Вельсон-

Альбинизм Коновалов

Лнш-Наян синдромы

синдромы

Тұқым қуалаушылық ауруларды диагностикалау емдеу және

алдын алу принциптері.

Басқада клиникалық пәндер сияқты медициналық генетика алдында диагностикалау, алдын алу және емдеу әдістерін өңдеу мақсаттары тұр. Мұнан 20-30 жыл бұрын тұқым қуалаушылық аурулардың бәріде емделмейтін және емделуге бейім деп есептелінетін еді. Қазір көптеген тұқым қуалаушылық аурулардың этиологиясымен патогенезі анықталуына байланысты, ерте кездегіден диагностикалау әдістері және экспресс методтары өңделуіне байланысты жағдай өзгерілді.

Хромосомалық аурулар диагнозы клиникалық көріністер және хромосомдық жиынтығын талдау негізінде қойылады.

Гендік аурулар-биохимиялық, иммунологиялық, морфологиялық және бүкіл клинико-лабораториялық генеологиялық әдіспен бірігіп диагностикаланады. Мысалы, зат алмасу бұзылудың тұқым қуалаушылық түрін диагностикалау әдісінің бірі-пациентті және оның жақын туысқандарының жасушасында ферменттердің активтілігін зерттеу. Атап айтқанда фенилкетонурияда фенилаланин гидросилазасының белсенділігі төмендейді, галактоземияда галактоза-1 фуридилтрансфераза ферменті тіпті жоқ болады.

Гендік тұқым қуалаушылық ауруларды ойдағыдай емдеудің шарттарына оларды ерте кезде диагностикалау, потогенезін білуі жатады. Бұл аурулардың этиологиялық факторы-мутанттық ген үздіксіз және әдетте басталуы дүнеге келгенге дейін әсер етуіне байланысты оларды емдеуді, тіпті құрсақ ішінен бастап, ағзада патологиялық өзгерістер құрылмай тұрып емдеу қажет.

Қазіргі кезде медициналық генетикада потогенездік емдеудің мына түрлері бар: 1) орынбасарлық терапия-мұның мақсаты ағзаға жетіспейтін гормон және ақуыздарды егу. Мысалы: А гемофилияда қайта-қайта антигемофильді глобулин және жас (бұзылмаған) донорлық қанды егу керек, агаммаглобулинемияда ауру ағзаға гамма-глобулин егіледі. 2) Диетатерапия, яғни ауруды диетамен емдеу-тамақтан фермент жоқтықтан ағзада қортылмайтын азық-түліктерді шығарып тастайды, фенилкетонурияда аурудың диетасынан фенилаламинді шығарып тастайды. 3) Ағзадан аномальді (ауытқы) зат алмасудың өнімін шығару, мысалы гепатолентикулярлы дегенерацияда (бауыр зақымдану) ағзада жиналатын мысты байлау үшін несеппен шығарылатын пеницилламинді қолданады. Мұнан басқа тұқым қуалаушылық аурумен ауыратын адамдарды емдеу үшін пациенттің азабын жеңілдетуге симптоматикалық ем қолданылады.

Молекулалық генетиканың жетістіктері тұқым қуалаушылық ауруларды емдеуге этиологиялық (себебіне қарасты бағытталған) ем қолдануға мүмкіндік тудырады. Әңгіме мутанттық генді қалыпты генге ауыстыру, әзірше бұл емдеу принципі жасушалық денгейде емдеудің күндеріде қашық емес.

Тұқым қуалаушылық аурулардың жилігін төмендету саласында әсіресе әзірше емделмейтін хромосомдық және кейбір гендік ауруларды алдын алудың маңызы зор. Тұқым қуалаушылық аурулардың профилактикасы медикогенетикалық консультацияның мақсаты болып табылады.

6. Бүгінгі өтілген тақырып бойынша оқушылардың білімін пысықтау (10 минут):

Мен жаңа тақырыпты әртүрлі тапсырмалар, кеспелер және тест бойынша пысықтаймын.

1 Тапсырма. Адамның тұқым қуалайтын аурулары. Моногендік және

полигендік аурулар

№1 Тапсырма.

Бос ұяшықтарды толтырыңыз:

Аурулар жіктеледі

1.

3.

Тапсырманың жауабы:

Аурулар жіктеледі

№2 Тапсырма

Бос ұяшықтарды толтырыңыз:

Тұқым қуалайтын аурулар

Тапсырманың жауабы:

Тұқым қуалайтын аурулар

Хромосомалық

Гендік

№3 Тапсырма

Бос ұяшықтарды толтырыңыз:

Гендік аурулар

Тапсырманың жауабы:

Гендік аурулар

Моногендік

Полигендік

№4 Тапсырма

Кеспелер. Адамның тұқым қуалайтын аурулары. Полигендік және моногендік

аурулар. Бағаналық жасушалар.

Билет №1

1. Адамның тұқым қуалайтын аурулары

2. Энзимопатиялар

3. Коллагендік аурулар

Билет №2

1. Гендік аурулар

2. Аутосомалық аурулар

3. Жыныспен тіркес аурулар

Билет №3

1. Моногендік аурулар

2. Гемоглобинопатиялар

3. Аутосомалық аурулар

Билет №4

1. Моногендік аурулар

2. Энзимопатиялар

3. Коллагендік аурулар

Билет №5

1. Полигендік аурулар

2. Мультифакторлық аурулардың себептері

3. Тұқым қуалайтын аурулардың генетикалық жіктелуі

Билет №6

1. Тұқым қуалаушылық ауруларды диагностикалау және алдын алу

принциптері

2. Гендік аурулар

3. Гендік аурулардың тұқым қуалау типтері

№5 Тапсырма

Адамның тұқым қуалайтын аурулары.

Полигендік және моногендік аурулар. Бағаналық жасушалар

1 – нұсқа

1. Бір геннің мутацияға ұшырауынан пайда болатын аурулар:

а) хромосомдық

в) полигендік

с) тұқым қуаламайтын

д) гендік

е) моногендік

2. Бірнеше геннің мутацияға ұшырауынан пайда болатын аурулар:

а) гендік

в) хромосомдық

с) моногендік

д) полигендік

е) ұқым қуаламайтын

3. Себебі (этиологиясы) өзгерілген генетикалық аппараты болып табылатын аурулар:

а) тұқым қуалайтын аурулар

в) тұқым қуалаушылық арқылы бейімделген аурулар

с) тұқым қуаламайтын аурулар

д) иммундық аурулар

е) инфекциялық аурулар

4. Тек сыртқы орта факторлары әсер ететін аурулар:

а) тұқым қуалайтын аурулар

в) тұқым қуалаушылық арқылы бейімделген аурулар

с) тұқым қуаламайтын аурулар

д) иммундық аурулар

е) инфекциялық аурулар

5. Гендік мутациялар тудыратын аурулар аталады:

а) гендік

в) хромосомдық

с) геномдық

д) аутосомдық

е) гетерохромосомдық

6. Генетикалық эффект хромосоманың бір локусындағы мутациямен байланысты болатын ауру аталады:

а) полигенді

в) хромосомдық

с) моногенді

д) аутосомдық

е) гетерохромосомдық

7. Жеке гендердің мутациясы аталады:

а) полигенді

в) хромосомдық

с) моногенді

д) аутосомдық

е) гетерохромосомдық

8. Хромосоманың бірнеше локусындағы мутацияның себебімен туындайтын аурулар аталады:

а) полигенді

в) хромосомдық

с) моногенді

д) аутосомдық

е) гетерохромосомдық

9. Ферменттің белсенділігінің өзгеруі немесе синтезделу қарқынының төмендеуі арқылы пайда болатын гендік аурулар аталады:

а) гемоглабинопатиялар

в) энзимопатиялар

с) коллагендік

д) биохимиялық

е) муковисцидоз

10. Гемоглабин тізбегінің өзгеруінен туындайтын гендік ауру аталады:

а) гемоглабинопатиялар

в) энзимопатиялар

с) коллагендік

д) боихимиялық

е) муковисцидоз

2-нұсқа

1. Күрделі ақуыз-коллаген гені қызметінің өзгеруінен пайда болатын гендік аурулар:

а) гемоглабинопатиялар

в) энзимопатиялар

с) коллагендік

д) биохимиялық

е) муковисцидоз

2. Қол-аяқ саусақтары қысқа болатын гендік аутосомдық - доминантты ауру:

а) пигменттік ксеродерма

в) гентингтон хореясы

с) фенилкетонурия

д) брахидактилия

е) гипертрихоз

3. Бұлшық еттері ретсіз жиырылатын гендік ауру:

а) пигменттік ксеродерма

в) гентингтон хореясы

с) фенилкетонурия

д) брахидактилия

е) гипертрихоз

4. Аутосомдық-рессецивті гендік аурулар тек мынадай фенотипте байқалады.

а) ААхАа

в) ААхАА

с) ААхаа

д) АахАА

е) АахАа

5. Ультракүлгін сәуленің әсерінен ДНҚ молекуласындағы мутацияның қайта

қалпына келмеуінен болатын гендік ауру:

а) пигменттік ксеродерма

в) гентингтон хореясы

с) фенилкетонурия

д) брахидактилия

е) гипертрихоз

6. Жыныс хромосомалары арқылы тұқым қуалайтын аурулар:

а) аутосомды

в) доминантты

с) рецессивті

д) аутосомды-доминантты

е) жыныспен тіркес

7. У-хромосома арқылы тұқым қуалайтын гендік ауру:

а) пигменттік ксеродерма

в) гентингтон хореясы

с) фенилкетонурия

д) брахидактилия

е) гипертрихоз

8. Ағзаға жетіспейтін гормон мен ақуыздарды егу арқылы емдеу аталады:

а) хирургия

в) терапия

с) орынбасарлық терапия

д) симптоматикалық

е) диетотерапия

9. Тұқым қуалайтын ауруды тағамдық диетамен емдеу аталады:

а) хирургия

в) терапия

с) орынбасарлық терапия

д) симптоматикалық

е) диетотерапия

10. Пациенттің азабын жеңілдетуге қолданатын ем:

а) хирургия

в) терапия

с) орынбасарлық терапия

д) симптоматикалық

е) диетотерапия

Жауаптары

1-нұсқа

1-с

2-д

3-в

4-с

5-а

6-с

7-с

8-а

9-в

10-а

2-нұсқа

1-с

2-д

3-в

4-е

5-а

6-е

7-е

8-с

9-е

10-д

7. Сабақты қорытындылау(10 мин): Бағалау төменгі кесте бойынша жүргізіледі:

Студенттің аты-жөні	Білім деңгейін көрнекілік оқытудың технологиялық құралдардың көмегімен бақылау және бағалау	Тәжірибелік дағдылардың орындау технологиясын түсіндіру және демонстрациялау бойынша бағалаубойынша бағалау	Тәжірибелік тапсырмалардағы өзіндік жұмысы бойынша бағалау	қорытынды баға
1
2
3

Үйге тапсырма беру: Адамның тұқым қалайтын аурулары

Хромасомалық аурулар

1.Тұқым қуалайтын ауруларды анқтау?

2.Тұқым қуалайтын аурулардың түрлері?

3.Хромосомалық аурулардың басқа тұқым қуалайтын аурулардан ерекшелігі?

4. Моногендік және полигендік ауруларды ажырата білу керек;

5. Гендік, геномдық және хромосомдық ауруларды ажырату?

Үйге тапсырма орындауға ұсынылатын әдебиеттер

Негізгі:

1. В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н. Волков, В.В.Синельникова Биология. 1.2. Москва «Высшая школа» 2003 г

2. Қуандықов Е. Ө, Әбілаев С.А Медициналық биология және генетика «HAS» Алматы 2006 ж

3. Б. Бегімқұл, С. Төлегенов Медициналық генетика негіздері «Фолиант баспасы» Астана 2008 ж

4. А.А. Слюсарев Москва «Медицина» 1978 г

5. Қуандықов Е. Ө. Медициналық биология және генетика Алматы 2009ж

6. Ж.Ж.Жатқанбаев Биотехнология Алматы 2009 ж

7. Алтынбек Сартаев Адам генетикасы Алматы 2006 ж

Қосымша:

8. В.Н. Ярыгин. Биология. Москва «Высшая школа» 1998 г

9. И.П. Карузина. Биология. Москва. «Медицина» 1972 г

10. К. Мұхамеджанов, Л. Аманжолова. Генетика есептерінің жинағы. Алматы: Рауан, 1993.

11. Н.В. Хелевин, А.М.Лобанов, О.Ф.Колесов. Задачникпо общей и медицинской генетике. Москва «Высшая школа» 1976 г

12. П.Б. Гофман-Кадашников. Задачникпо общей и медицинской генетике. Москва «Высшая школа» 1969 г

13. Г.Т. Бозшатаева., Экология Алматы. Экономика. 2002ж

Вев саиттар