Слайд 1Лектор – д.б.н., профессор Ясакова Н.Т.
Нетрадиционное наследование
Слайд 2Цели и задачи лекции:
познакомить с отклонениями от менделевских принципов наследования;
создать
представление о наиболее изученных типах нетрадиционного наследования (геномный импринтинг, однородительская
дисомия, эспенсия тринуклеотидных повторов).
Слайд 3Нетрадиционное наследование
Явления, противоречащие менделевским принципам наследования, известны давно.
Слайд 4Нетрадиционное наследование
Прежде всего, это наследование признаков, определяемых генами, расположенными
в половых хромосомах, и неядерными генами (у человека это молекулы
ДНК митохондрий).
Слайд 5Нетрадиционное наследование
Неядерное наследование
описали на заре генетики
К. Корренс (1908
год)
и Э. Бауэр (1909 год).
Слайд 6Нетрадиционное наследование
Митохондрии из спермы отца чрезвычайно редко попадают в яйцеклетку.
Слайд 7Нетрадиционное наследование
Матроклинное наследование, связанное с геномом митохондрий, обнаружено также для
сахарного диабета II типа
Слайд 8Особенности наследования
мт-ДНК:
мт-ДНК передается исключительно по материнской линии, т.е. матроклинно;
отсутствует
комбинативная изменчивость;
мт-ДНК не имеет интронов (поэтому скорость мутирования в 10
раз выше);
внутри одной клетки могут сосуществовать одновременно нормальные и мутантные мт-ДНК.
Слайд 9Нетрадиционное наследование
Современной медицине известно около 50 митохондриальных болезней. В их
клинике встречается самая различная патология, но доминируют поражения центральной нервной
системы и мышечной ткани.
Слайд 10Нетрадиционное наследование
Среди митохондриальных болезней лучше всего изучен синдром Лебера. Заболевание
проявляется быстрым развитием атрофии зрительных нервов, которая ведет к слепоте.
Слайд 11Нетрадиционное наследование
Относительно недавно стали известны новые эффекты:
геномный импринтинг,
однородительская
дисомия,
новый класс динамических мутаций, обусловленных экспансией числа тринуклеотидных повторов.
Слайд 12Нетрадиционное наследование
Сущность ГИ заключается в том. что хромосомы каким-то образом
маркируются (или импринтируются) перед слиянием гамет в соответствие со своим
родительским происхождением.
Слайд 13Нетрадиционное наследование
В результате ГИ у потомства мутации, унаследованные от матери
или от отца, фенотипически проявляются по-разному
Слайд 14Нетрадиционное наследование
Эффект импринтинга был установлен достаточно определенно для четырех хромосом
человека:
7, 11, 14 и 15
Слайд 15Нетрадиционное наследование
У гиногенетических эмбрионов
(2n♀ + 1n♂), достигших наибольшего развития,
в теле эмбриона наблюдались незначительные аномалии, однако их плаценты и
желточные мешки были сильно недоразвитыми.
Слайд 16Нетрадиционное наследование
У андрогенетических эмбрионов
(1n♀ + 2n♂), наоборот, желточные мешки
и плаценты были почти нормальными, а тела мелкими и слаборазвитыми
Слайд 17Нетрадиционное наследование
Однородительская дисомия есть наследование обеих копий целой хромосомы или
ее части от одного родителя (при отсутствии соответствующего генетического материала
от другого родителя).
Слайд 18Нетрадиционное наследование
Существуют 2 типа ОРД:
а) изодисомия, возникающая при нерасхождении
хромосом во II делении мейоза, причем обе хромосомы являются копиями
и имеют одинаковые последовательности нуклеотидов;
б) гетеродисомия, нерасхождение хромосом в 1 мейотическом делении, с неидентичными гомологами.
Слайд 19Нетрадиционное наследование
На популяционном уровне частота ОРД достаточно высока - порядка
1 на 3000 зигот.
Слайд 20Нетрадиционное наследование
При определении фенотипических последствий ОРД нужно принимать во внимание
следующие моменты:
проявление аутосомно-рецессивного заболевания из-за перехода рецессивных генов в гомозиготное
состояние при изодисомии;
феномен импринтинга.
Слайд 21Нетрадиционное наследование
Болезни с экспансией тринукпеотидных повторов — новый класс наследственных
болезней, в основе развития которых лежит единый механизм — возрастание
(экспансия) числа копий тринукпеотидных повторов в последовательных поколениях родословной.
Слайд 22Общие характеристики этого класса болезней следующие:
Генетическая антиципация описана для ревматоидного
артрита, неспецифического язвенного колита, нейродегенеративных заболеваний.
Есть прямая корреляция между числом
повторов и тяжестью клинической картины.
Слайд 23Нетрадиционное наследование
Первое заболевание, при исследовании которого в 1991 г, был
открыт феномен экспансии – синдром Мартина-Белла. Среди лиц с умственной
отсталостью он встречается с 10 % частотой, а среди индивидов мужской части популяции 1 : 4 000.
Слайд 24Нетрадиционное наследование
У здоровых лиц число повторов колеблется от 7 до
60. При возрастании их числа от 60 до 200 отмечается
состояние премутации. При числе повторов свыше 200 – заболевание.
Слайд 25Нетрадиционное наследование
Прионные болезни – современное название необычной группы болезней, возбудитель
которых имеет белковую природу.
Слайд 26Нетрадиционное наследование
В 1982 г. С.Прусинер назвал инфекционное начало «protein only»
- «только белок» и предложил название PRION от PROteinaceous INFections
particle» с перестановкой в слове «pro-in» - «белковый инфекционный агент».
Слайд 27Нетрадиционное наследование
Прионы человека переносят заболевания нервной системы, известные как куру
(смеющаяся смерть), болезнь Кройцфельда-Якоба, болезнь Герштонна-Штросслера-Шейнкера и др
Слайд 28Нетрадиционное наследование
В начальной стадии болезнь куру проявляется головокружением и усталостью.
Потом добавляется головная боль, судороги и, в конце концов, типичная
дрожь.
Слайд 29Нетрадиционное наследование
В течение нескольких месяцев ткани головного мозга деградируют, превращаясь
в губчатую массу.
Слайд 30Нетрадиционное наследование
Прионы являются возбудителями болезни овец, известной как скрэпи (почесуха),
а также сходных заболеваний у коз, оленей, мышей, хомяков и
др. млекопитающих.
Слайд 31Нетрадиционное наследование
Так выглядят изображения прионов
Слайд 32Нетрадиционное наследование
Прионная форма белков
отличается не только повышенной устойчивостью к
протеолизу, но и характером пространственной укладки полипептидной цепи, в частности,
в прионах меньше a-спиральных участков.
Слайд 33Сопоставление представлений о наследственной изменчивости
в классической и современной генетике
Слайд 34Сопоставление представлений о наследственной изменчивости
в классической и современной генетике
Слайд 35Сопоставление представлений о наследственной изменчивости
в классической и современной генетике
Слайд 36Сопоставление представлений о наследственной изменчивости
в классической и современной генетике
Слайд 37Сопоставление представлений о наследственной изменчивости
в классической и современной генетике
Слайд 38Ссылки:
Биология. В 2 кн. Под ред. В.Н. Ярыгина.
http://www.chromolab.ru/mitohondrialnye-bolezni.html
http://ilive.com.ua/health/mitokhondrialnye-bolezni_4397i943.html
http://dommedika.com/146.html
http://www.ssmu.ru/bull/04/3/2398.pdf