Слайд 2
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-1.jpg)
Слайд 3
![По характеру белка](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-2.jpg)
Слайд 4
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-3.jpg)
Слайд 5
![Этиология Причина возникновения — генные мутации. Механизм развития заболевания: изменение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-4.jpg)
Этиология
Причина возникновения — генные мутации.
Механизм развития заболевания: изменение нуклеотидной последовательности
ДНК —> изменение мРНК —> изменение белка (структурного или белка-фермента) —> появление патологических признаков —> болезнь.
Энзимопатии могут возникать при нарушении всех видов обмена :
• углеводного — галактоземия, фруктозурия, полисахаридоз, муковисцидозы;
• аминокислотного — фенилкетонурия, алкаптонурия, тирозиноз;
• липидного — болезнь Тея-Сакса, гиперхолестеринемия;
• пуринового и пиримидинового — синдром Леша-Нихана;
• нуклеинового — прогерия;
• минерального — болезнь Вильсона-Коновалова (гепато-церебральная дегенерация), гипофосфатемия (витамин-D- резистентный рахит).
Описаны нарушения обмена гормонов, витаминов, дефекты ферментов эритроцитов и т. д.
Слайд 6
![Фенилкетонурия Моделью для изучения энзимопатий может служить фенилкетонурия. Классическая фенилкетонурия](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-5.jpg)
Фенилкетонурия
Моделью для изучения энзимопатий может служить фенилкетонурия. Классическая фенилкетонурия вызвана мутацией
гена РАН (пи эй эйч), он картирован (12q 22), идентифицирован и секвенирован (определена последовательность нуклеотидов). Ген РАН относится к мозаичным генам и состоит из 13 экзонов и 12 интронов; он детерминирует синтез фермента фенилаланингидроксилазы — ФАГ.
Заболевание связано с нарушением обмена аминокислоты фенилаланина. В норме аминокислота фенилаланин превращается в аминокислоту тирозин, а тирозин — в пигмент меланин. Мутация гена вызывает уменьшение активности фермента ФАГ, в результате этого фенилаланин не полностью превращается в тирозин. Фенилаланин накапливается в крови и частично превращается в фенилпировиноградную кислоту (ФПК), которая выделяется с мочой и потом — от больных исходит «мышиный запах». ФПК является нейротропным ядом (нарушается формирование миелиновой оболочки вокруг аксонов ЦНС), поэтому у детей развивается повышенная возбудимость, тремор, судорожные эпилептиформные припадки, происходит нарушение высшей нервной деятельности, развивается тяжелая умственная отсталость.
Слайд 7
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-6.jpg)
Слайд 8
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-7.jpg)
Слайд 9
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-8.jpg)
Слайд 10
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-9.jpg)
Слайд 11
![Альбинизм, алкаптонурия Диагностика фенилкетонурии осуществляется биохимическими (определение фенилаланина в крови](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-10.jpg)
Альбинизм, алкаптонурия
Диагностика фенилкетонурии осуществляется биохимическими (определение фенилаланина в крови и ФПК
в моче), микробиологическими (тест Гартри), молекулярно-генетическими и клиническим методами. Предупреждение тяжелых последствий в развитии болезни базируется на диетотерапии: используются белковые гидролизаты с уменьшенным количеством фенилаланина и специаль-ные наборы продуктов (мед, орехи и др.). Лечение детей проводится до 7-10 лет, мозг взрослого человека устойчив к высоким концентрациям ФПК.
При нарушении активности фермента тирозиназы (мутация гена) не происходит превращение тирозина в меланин и возникает альбинизм. У больных наблюдаются слабая пигментация кожи, волос, радужной оболочки, изменения в почках, печени, селезенке.
В ряде случаев развивается алкаптонурия, причиной возникновения которой является генетический дефект фермента оксидазы; в результате этого гомогентизиновая кислота (промежуточный продукт обмена) не расщепляется полностью до воды и углекислого газа, что происходит в норме, а откладывается в соединительной ткани (цвет охры) и выводится с мочой (темная моча).
Данные заболевания наследуются по аутосомно-рецессивному типу, встречаются с относительно высокой частотой 1 : 10000, при частоте мутантного гена у гетерозигот в человеческих популяциях 1 : 50 (1 : 75).
Слайд 12
![Скрининг (система первичного обследования) Профилактика: медико-генетическое консультирование на разных этапах](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-11.jpg)
Скрининг (система первичного обследования)
Профилактика: медико-генетическое консультирование на разных этапах онтогенеза, исключение
браков между гетерозиготами, а для этого - выявление гетерозигот с использованием соответствующих методов.
В настоящее время проводится скрининг всех новорожденных на:
фенилкетонурию,
гипотиреоз,
муковисцидоз
Слайд 13
![Коллагенозы](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-12.jpg)
Слайд 14
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-13.jpg)
Слайд 15
![Гемоглобинопатии](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-14.jpg)
Слайд 16
![Серповидно-клеточная анемия](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-15.jpg)
Серповидно-клеточная анемия
Слайд 17
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-16.jpg)
Слайд 18
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-17.jpg)
Слайд 19
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-18.jpg)
Слайд 20
![Классификации генов Элементарной функциональной единицей наследственности является ген, его химическая](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-19.jpg)
Классификации генов
Элементарной функциональной единицей наследственности является ген, его химическая основа —
молекула ДНК.
Критерием функции гена является его экспрессия (синонимы: дерепрессия, активация, работа, включение) в процессе реализации генетической информации:
ДНК —> РНК —> белок —> признак
По своему функциональному значению гены классифицируются
на структурные,
регуляторные
и гены-модуляторы.
Слайд 21
![Структурные гены Структурные гены делятся на две группы: гены I](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-20.jpg)
Структурные гены
Структурные гены делятся на две группы:
гены I - кодирующие
структуру белков (полипептидов),
гены II — структуру р-РНК, т-РНК.
Регуляторные гены координируют активность структурных генов на уровне клетки и на уровне организма в процессе онтогенеза, а также детерминируют синтез регуляторных белков (ген-регулятор лактозного оперона и ген TFM).
Регуляторные последовательности (промотор, оператор, терминатор, энхансер, элемент перед промотором), функции которых выявляются при взаимодействии со специфическими регуляторными белками.
Слайд 22
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-21.jpg)
Слайд 23
![Структурные гены Структурные гены делят на: гены «домашнего хозяйства», продукты](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-22.jpg)
Структурные гены
Структурные гены делят на:
гены «домашнего хозяйства», продукты экспрессии
которых необходимы постоянно для жизнедеятельности любого типа клеток (гены рРНК, тРНК, гены гистонов, гены тубулинов и др.),
и гены «роскоши» — тканеспецифические гены, обеспечивающие специализированные функции клеток, т. е. гены функционально активные только в определенных типах клеток и на определенных стадиях развития организма (гены глобина, инсулина, кристаллина, иммуноглобулинов (локус HLA) и др.
Слайд 24
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-23.jpg)
Слайд 25
![Организация генов Структурные гены различным образом организованы у прокариот и](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-24.jpg)
Организация генов
Структурные гены различным образом организованы у
прокариот и у эукариот.
Гены в геноме могут располагаться одиночно (индивидуально от других генов) или группироваться, образуя транскрипционные единицы,
- опероны (у прокариот)
- повторяющиеся гены, кластеры генов (у эукариот).
У прокариот основным типом организации генов являются опероны (нр., лактозный оперон кишечной палочки Е. coli).
Слайд 26
![Оперон](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-25.jpg)
Слайд 27
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-26.jpg)
Слайд 28
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-27.jpg)
Слайд 29
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-28.jpg)
Слайд 30
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-29.jpg)
Слайд 31
![Мозаичные гены у эукариот](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-30.jpg)
Мозаичные гены у эукариот
Слайд 32
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-31.jpg)
Слайд 33
![Экспрессия мозаичного гена(эукариоты)](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-32.jpg)
Экспрессия мозаичного гена(эукариоты)
Слайд 34
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-33.jpg)
Слайд 35
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-34.jpg)
Слайд 36
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-35.jpg)
Слайд 37
![Регуляция Регуляция экспрессии генов происходит на уровне всех матричных процессов:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-36.jpg)
Регуляция
Регуляция экспрессии генов происходит на уровне всех матричных процессов:
претранскрипционный
(спирализация и деспирализация хроматина, метилирование цитозинов в определенных сайтах молекулы ДНК и др.),
транскрипционный (различная степень инициации процесса), посттранскрипционный (различные варианты процессинга, отбор в цитоплазме зрелых м-РНК для трансляции на рибосомах),
трансляционный (изменение интенсивности синтеза белка на стадии инициации),
посттрансляционный (после синтеза полипептида активация, инактивация или компартментализация молекул белка).
Слайд 38
![Регуляция Для большинства генов важен контроль на уровне транскрипции. Строение](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-37.jpg)
Регуляция
Для большинства генов важен контроль на уровне транскрипции.
Строение генов (мозаичные),
наличие регуляторных последовательностей (энхансер, сайленсер и элемент перед промотором),
специфические последовательности промотора определяют особенности регуляции экспрессии генов на уровне транскрипции - сложная инициация транскрипции:
для «узнавания» промотора и присоединения к нему РНК-полимеразы необходимо образование стабильного транскрипционного комплекса (соединение ТАТА-бокса с ТАТА-фактором ТF2).
Регулирование скорости и интенсивности транскрипции:
регуляторные белки (сайт - специфические ДНК связывающие) взаимодействуют с короткими нуклеотидными последовательностями в области энхансера и элемента перед промотором.
Комбинационный эффект регуляторных белков(+ - )обеспечивает экспрессию гена. - наличие сплайсинга: (образование мРНК).
экзоны сплайсируются, сплайсинг катализируется сплайсосомами. Они узнают определенные последовательности интронов и удаляют их с образованием лассоподобных структур. В результате сплайсинга образуется мРНК, которая намного меньше, чем сам мозаичный ген.
Слайд 39
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-38.jpg)
Слайд 40
![Регуляция на гормональном уровне](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-39.jpg)
Регуляция на гормональном уровне
Слайд 41
![Мутации Мутации — это внезапные, случайные, ненаправленные, устойчивые изменения наследственного](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-40.jpg)
Мутации
Мутации — это внезапные, случайные, ненаправленные, устойчивые изменения наследственного материала; одни
и те же мутации могут возникать повторно.
Существуют различные классификации мутаций:
• по уровню организации живого (молекулярный, клеточный, организменный, популяционный);
• по уровню организации наследственного материала (генные, хромосомные, геномные);
• по преимущественному проявлению в фенотипе (морфологи-ческие, физиологические, биохимические);
• по способу возникновения (спонтанные, индуцированные);
• по влиянию на жизнь организма (летальные, полулетальные);
• по типам клеток (соматические, генеративные);
• по локализации в клетке (ядерные и цитоплазматические).
Слайд 42
![По уровню организации живого](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-41.jpg)
По уровню организации живого
Слайд 43
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-42.jpg)
Слайд 44
![Генные мутации](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-43.jpg)
Слайд 45
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-44.jpg)
Слайд 46
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-45.jpg)
Слайд 47
![](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/228278/slide-46.jpg)