Хромосомные болезни. Классификация
Медико-генетическое консультирование, этапы и задачи.
Онкогенез. Протоонкогены. Онкогены.Роль в опухолевом процессе.
Канцерогенные факторы среды (химические, физические, биологические).
Успехи в изучении внутрисредовых факторов, которые могут быть причиной рака, взаимодействуя с генетическими факторами организма, оказались весьма значительны. В эпидемиологических, а также специальных лабораторных исследованиях на экспериментальных животных было идентифицировано большое число разных агентов ( в основном хим.природы), которые значительно увеличивали индивидуальный риск возникновения опухолевого процесса. Эти агенты получили название канцерогенов. К канцерогенам были отнесены вещества, содержащиеся в табачном дыме, появляющиеся при производстве дегтя, анилиновые красители, асбест, поливинилхлорид. Среди канцерогенов также встречаются мутагены, т.е. вещества, повышающие частоту мутаций различного типа (генные, хромосомные, геномные). Канцерогенез – процесс зарождения и развития опухоли. Хим.факторы (вещества ароматической природы, некотор.металлы и пластмассы). Канц.вещества в больших количествах содержатся в продуктах горения авто и авиационного топлива, в табачных смолах (Рак легкого, толстого кишечника). Физ.факторы (солнечная радиация и ионизирующее излучение). Длительное механическое или термическое раздражение тканей также является фактором повышенного риска возникновения опухолей слизистых оболочек и кожи. Биолог.факторы (вирус папиломы сел.в развитии рака шейки матки, вирус гепатита В в развитии рака печени, ВИЧ – в развитии саркомы Капоши).
Понятие о трансгенных организмах, применение в фармации и медицине.
Трансгенный организм — живой организм, в геном которого искусственно введен ген другого организма.
Целью создания трансгенных организмов является получение организма с новыми свойствами. Клетки трансгенного организма производят белок, ген которого был внедрен в геном.
Новый белок могут производить все клетки организма (неспецифическая экспрессия нового гена), либо определенные клеточные типы (специфическая экспрессия нового гена).
Создание трансгенных организмов используют:
в научном эксперименте для развития технологии создания трансгенных организмов, для изучения роли определенных генов и белков, для изучения многих биологических процессов; огромное значение в научном эксперименте получили трансгенные организмы с маркерными генами (продукты этих генов с легкостью определяются приборами, например зелёный флуоресцентный белок, визуализируют с помощью микроскопа, так легко можно определить происхождение клеток, их судьбу в организме и т. д.);
в сельском хозяйстве для получения новых сортов растений и пород животных;
в биотехнологическом производстве плазмид и белков.
Метод ПЦР. Fish-метод.
Полимеразная цепная реакция (ПЦР) — экспериментальный метод молекулярной биологии, позволяющий добиться значительного увеличения малых концентраций определённых фрагментов нуклеиновой кислоты (ДНК) в биологическом материале (пробе). Помимо амплификации ДНК, ПЦР позволяет производить множество других манипуляций с нуклеиновыми кислотами (введение мутаций, сращивание фрагментов ДНК) и широко используется в биологической и медицинской практике, например, для диагностики заболеваний (наследственных, инфекционных), для установления отцовства, для клонирования генов, выделения новых генов. Метод основан на многократном избирательном копировании определённого участка ДНК при помощи ферментов в искусственных условиях (in vitro). При этом происходит копирование только того участка, который удовлетворяет заданным условиям, и только в том случае, если он присутствует в исследуемом образце. В отличие от амплификации ДНК в живых организмах, (репликации), с помощью ПЦР амплифицируются относительно короткие участки ДНК. В обычном ПЦР-процессе длина копируемых ДНК-участков составляет не более 3000 пар оснований. С помощью смеси различных полимераз, с использованием добавок и при определённых условиях длина ПЦР-фрагмента может достигать 20—40 тысяч пар нуклеотидов. Это всё равно значительно меньше длины хромосомной ДНК эукариотической клетки. Например, геном человека состоит примерно из 3 млрд. пар оснований.
ПЦР дает возможность существенно ускорить и облегчить диагностику наследственных и вирусных заболеваний. Нужный ген амплифицируют с помощью ПЦР с использованием соответствующих праймеров, а затем секвенируют для определения мутаций. Вирусные инфекции можно обнаруживать сразу после заражения, за недели или месяцы до того, как проявятся симптомы заболевания.
FISH — флюоресцентная гибридизация in situ (англ. Fluorescence in situ hybridization) — цитогенетический метод, который применяют in situ для детекции и определения положения специфической последовательности ДНК на хромосомах.
Для определения расположения специфической последовательности ДНК при флюоресцентной гибридизации in situ используют флюоресцентные метки, которые связываются только с определенными участками хромосом. Для определения участков хромосом, с которыми связались флюоресцентные зонды, используют флюоресцентные микроскопы. Метод FISH часто применяют для поиска специфических участков ДНК для генетических консультаций, в медицине и идентификации видов. FISH также применяют для детекции и определения расположения специфических мРНК в образце ткани. В последнем случае метод FISH позволяет установить пространственно-временные особенности экспрессии генов в клетках и тканях.