-
Пройти Антиплагиат ©



Главная » Рефераты » Текст работы «Генетика человека»


Генетика человека

Общее понятие о генетике и её развитие. Генетика человека и медицина. Основные открытия в области генетики человека. Развитие молекулярной генетики.

Дисциплина: Биология, естествознание, КСЕ
Вид работы: реферат
Язык: русский
Дата добавления: 15.12.2015
Размер файла: 232 Kb
Просмотров: 4161
Загрузок: 17

Все приложения, графические материалы, формулы, таблицы и рисунки работы на тему: Генетика человека (предмет: Биология, естествознание, КСЕ) находятся в архиве, который можно скачать с нашего сайта.
Приступая к прочтению данного произведения (перемещая полосу прокрутки браузера вниз), Вы соглашаетесь с условиями открытой лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная (CC BY 4.0)
.

1. Общее понятие о генетике и её развитие

Этапы становления генетики развития. Становление феногенетики шло параллельно становлению биологии развития и может быть условно подразделено на несколько этапов. Первый этап — описательный. Он приходится на начало 20-х и отчасти на 30-е годы XX в. В течение 20-х-30-х годов был накоплен огромный материал в этой области, в особенности на млекопитающих — крысах, мышах, морских свинках. А норвежский цитолог и генетик К. Бонне-висоздала базу для развития современного учения о наследственных нарушениях онтогенеза у человека, и это дало возможность осмыслить данные по врожденным порокам развития у человека. 
Второй этап — экспериментальный. В 30–40 гг. удалось накопить богатый экспериментальный материал, проливающий свет на некоторые закономерности генетического контроля индивидуального развития. Именно в этот период были сформулированы основные принципы феногенетики:
1. Принцип дифференциальной активности генов как основа гетероге-низации (регионализации) развивающегося организма. Дело в том, что вопрос о закономерностях функционирования генома встал очень рано. Еще А. Вейсман в конце XIX в. пытался построить стройную схему, с помощью которой удалось бы их объяснить. По Вейсману, возникающие в ходе развития организма различия между клетками обусловливаются сортировкой наследственных единиц (детерминантов). Эти единицы распределяются неравномерно по различным клеткам и детерминируют их специализацию. Только половые клетки имеют полный набор детерминантов, а потому оказываются способными развиваться в целый организм. Так родилась теория зародышевого пути, согласно которой уже в ходе первого деления дробления одни клетки, где сохраняется полный набор детерминантов, образуют зародышевый путь, другие клетки, где детерминанты специфически распределяются между различными соматическими клетками, образуют соматический путь.
Обстоятельно изученное Т. Бовери в конце XIX в. развитие полового зачатка у аскариды гармонировало со взглядами Вейсмана. Бовери обнаружил, что диминуция (уменьшение количества) хроматина складывается из двух процессов — фрагментации хромосом и отбрасывания их концов. Процесс этот начинается со второго деления дробления и повторяется каждый раз, когда принадлежащая к половому пути клетка отделяет соматическую клетку. Таким образом, хромосомы зародышевых клеток Ascaris представляют собой комплексные образования, и часть хромосомного материала, входящего в их состав, не участвует в развитии соматических органов и тканей.
При этом подобный способ разделения полового и соматического пути встречается очень редко, в большинстве случаев это разделение, хотя и регистрируется чрезвычайно рано в эмбриогенезе, но не сопровождается диминуцией хроматина. Тончайшая структура хромосом в соматических клетках, как правило, не претерпевает существенных изменений, и, следовательно, генотип всех клеток тела одинаков, так что говорить о неравнонаследственном их делении во время индивидуального развития организма нет оснований. И, следовательно, как справедливо отмечал Н. В. Тимофеев-Ресовский, основная проблема генетики развития, изучающей действие генов в онтогенезе, т. е. путь от гена к признаку, заключается в выяснении того, каким образом при идентичном наборе генов во всех клетках организма формируются клеточное разнообразие и морфофункциональная специализация тканей и органов. На этот счет, начиная с 20–30-х годов XX в., существует две «модели» (или гипотезы) объяснения феномена.
Первая гипотеза была сформулирована Морганом, который полагал, что, несмотря на одинаковый набор генов, в клетках многоклеточного организма, расположенных в разных частях развивающегося зародыша, и в разные моменты их дифференцировки функционируют разные гены, потому-то они и приобретают сначала химическое, а затем и морфологическое своеобразие. Вторую гипотезу выдвинул Гольдшмидт. Он предположил, что во всех клетках одинаково работают все гены, но их продукты испытывают разную судьбу в разных частях зародыша. Именно там они подвергаются селективному отбору, так что наблюдается не дифференциальная активность генов в разных клетках, а дифференциальное функционирование их продуктов. Если перевести взгляды Моргана и Гольдшмидта на современный язык, то можно сказать, что Морган говорил о дифференциальной активности генов, или о транскрипционном уровне регуляции регионализации эмбрионов, а Гольдшмидт — о дифференциальной экспрессии генов, т. е. о трансляционном и посттрансляционном уровне регуляции процессов гетерогенизации развивающихся зародышей.
2. Принцип ведущей роли ядерно-цитоплазматических отношений в регионализации зародыша. Этот принцип феногенетики был сформулирован в 30-е годы. Здесь представления Моргана и Гольдшмидта совпадали. Оба полагали, что за селективное проявление наследственной информации ответственна цитоплазма. По Моргану, в разных частях зародыша работают разные гены, потому что разные ядра попадают в разную цитоплазму, содержащую разные активирующие гены вещества. По Гольдшмидту, в разных частях зародыша функционируют разные генопродукты, потому что в их цитоплазме содержатся разные вещества, селективно способствующие или препятствующие функционированию этих генопродуктов.
О том, что в разных частях яйца содержится разная цитоплазма, известно было давно. В частности, у многих насекомых на самых ранних стадиях развития на вегетативном полюсе яйца возникает своеобразная зернистая, богатая РНК плазма, которую называют полярной плазмой. Ядра, попавшие в эту область, дают начало половым клеткам. Если ее облучить ультрафиолетом, то половые клетки не развиваются, и животные остаются стерильными. Если полярную плазму инъецировать в какую-то другую область зародыша, то в ней, в необычном для себя месте дифференцируются половые клетки.
3. Признание роли взаимодействия генов в процессе онтогенеза — третий принцип феногенетики. Эта роль была продемонстрирована многими исследователями, в том числе и из русской, кольцовской школы. Удалось выявить целый ряд феноменов, отражающих взаимодействие генов, в частности экспрессивность, пенетрантность и специфичность действия гена. Данные понятия были сформулированы немецким биологом Фохтом и российскими биологами Н. В. Тимофеевым-Ресовским и П. Ф. Рокицким.
• Под экспрессивностью подразумевается степень проявления данного гена. Всем известен, например, ген пегости у животных, обусловливающий пегую окраску. Окраска эта варьирует. Если речь идет о пегих коровах, то легко встретить как целиком белых коров с редкими черными пятнами, так и полностью черных коров с редкими маленькими белыми пятнами; имеются и все промежуточные уровни окраски. Это и есть экспрессивность.
• Пенетрантность — процент животных (или растений), у которых данная мутация проявляется. Например, мутация «белые глаза» (white) проявляется у дрозофилы в 100% случаев, и тогда говорят о 100%-й пенетрантности. В случае мутации venatransverseincompleta (radiusincompletus, прерванная поперечная жилка крыла) у того же объекта пенетрантность может колебаться от 100%-й до 40–50%-й в зависимости от линии дрозофилы.
Специфичность действия гена включает три явления: время активации гена, направленность его действия и поле действия.
Время активации в ходе онтогенеза (временная специфичность действия гена) различно для разных генов и разных животных. Бывают как ранние гены, включающиеся уже в период дробления, так и поздние гены, транскрипция которых начинается относительно поздно, ближе ко времени формирования тканей и органов.
Направленность действия гена (пространственная его специфичность) заключается в региональных особенностях его экспрессии, в тканевой специфике его транскрипционной активности. Интересны эффекты направленности действия гена в случае выше названной мутации radiusincompletus. Можно отселекционировать линии дрозофилы, у которых перерыв может быть в верхней или в нижней части жилки либо в ее середине. Иными словами, направленность действия гена обнаруживает межлинейные различия.
Поле действия гена обозначает размер области, на которую распространяется его влияние. В случае мутации radiusincompletus это будет размер дефекта (перерыва) соответствующей поперечной жилки.
В чем же дело? Почему один и тот же ген характеризуется различной экспрессивностью, пенетрантностью, специфичностью действия? Ответ был найден путем анализа взаимодействия генов. Оказалось, что проявление действия каждого гена подвергается влиянию многочисленныхгенов-модификаторов, которые порой могут частично или полностью заблокировать его выражение в определенном признаке (низкая пенетрантность) или, наоборот, способствовать максимальному проявлению его эффекта (высокий уровень пенетрантности и экспрессивности). Русский генетик Б. Л. Астауров, ученик Н. К. Кольцова, выразился даже в том смысле, что все гены участвуют в формировании каждого признака, и каждый ген участвует в формировании всех признаков. Это, конечно, экстремистская точка зрения, но можно смело говорить об участии очень многих генов в реализации одного признака.
Так родилось понятие о норме реакции. Это понятие обозначает пределы колеблемости, вариабельности того или иного генетически детерминированного признака. В этих пределах признак может изменяться под влиянием как генов-модификаторов (т. е. генотипической среды), так и внешних факторов, к которым данный признак чувствителен в ходе своего развития.
Третий этап развития феногенетики — биохимический(40–60-е годы XX в.). Можно сказать, что он начался с открытия бельгийским ученым Ж. Браше и русским цитологом Б. Кедровским выдающейся роли нуклеиновых кислот в развитии. Стало ясным, что они имеют какое-то отношение к реализации наследственной информации, и в частности в синтезе белка, поскольку активному синтезу белков в клетке всегда предшествовало накопление рибонуклеиновой кислоты (РНК). В связи с открытием в 50-е годы роли дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) как материального носителя наследственности стало в основном понятным значение цепи ДНК-РНК-белок в процессе онтогенеза. Посредством сочетанияэкспериментально-эмбриологических и биохимических методов был продемонстрирован поток РНК и белка из ядра в цитоплазму и наоборот, а также показана обратимость дифференцировки ядер в ходе развития некоторых объектов. Поскольку нашли прямой продукт генов — рибонуклеиновую кислоту (РНК), удалось выявить реальность дифференциальной активности генов (т. е. дифференциальный синтез РНК) на разных стадиях развития и в разных тканях.
Четвертый этап — молекулярно-генетический (примерно с 60-х годов до наших дней). Характеризуется проникновением в генетику развития методов молекулярной биологии и генной инженерии, а также формированием представлений о конкретных путях реализации наследственной информации. Стало возможным выделять отдельные гены и не только анализировать закономерности их экспрессии в развитии, но и выявлять регуляторные зоны ДНК, от которых зависят эти закономерности. Результатом таких исследований стало открытие генетических регуляторных систем, контролирующих экспрессию генов на разных уровнях, начиная от транскрипционного и кончая посттрансляционным, тканевым и организменным.
Экспериментальные работы в области генетики развития проводятся сегодня по определенному плану:
• выявление разнообразия по данному признаку;
• доказательство генетической регуляции этого разнообразия (оно может быть вызвано не генетическими, но средовыми влияниями);
• локализация соответствующего гена (генов);
• выделение и клонирование гена, его секвенирование и «вычисление» продукта;
• анализ экспрессии гена в развитии;
• выявление регуляторных зон, контролирующих экспрессию, путем получения трансгенных животных, в геном которых введен соответствующий ген с прилежащими участками ДНК разной длины;
• молекулярно-генетический анализ взаимодействия данного гена и его продуктов с другими генами и их продуктами.
В настоящее время мы вступаем в пятый период развития фено-генетики, в ходе которого, возможно, будет решен основной вопрос этой науки, поставленный еще Т. Морганом: каким образом молекулярно-генетические события в ходе онтогенеза детерминируют формообразовательные процессы? Как из молекулярных изменений складываются изменения морфогенетические?[2,7,8,12].
 
 

2. Генетика человека  и медицина

Доменделевский период. Учение о наследственности человека зарождалось в недрах медицины из эмпирических наблюдений семейных и врожденных болезней. Уже в трудах Гиппократа отмечалась роль наследственности в происхождении болезней: «... эпилепсия, как и другие болезни, развиваются на почве наследственности; и действительно, если от флегматика происходит флегматик, от желчного - желчный, от чахоточного - чахоточный, от страдающего болезнью селезенки - страдающий болезнью селезенки, то что может помешать, чтобы болезнь, которою страдают отец и мать, поразила бы также одного из их детей». При этом в дальнейшем интерес к роли наследственности в происхождении болезней был утрачен, и на первое место в теориях медицины выдвигались внешние этиологические факторы. Лишь в XVIII-XIX веках появились отдельные работы о значении наследственности в происхождении болезней (полидактилия, гемофилия, альбинизм).Определенно можно сказать, что во второй половине XIX века утвердилось понятие о патологической наследственности у человека, которое было принято многими врачебными школами. С пониманием патологической наследственности зародилась концепция о вырождении человеческого рода и необходимости его улучшения, причем одновременно (1865) и независимо друг от друга ее высказывали В.М. Флоринский в России и Ф. Гальтон в Англии.
 
Предпосылки развития учения о наследственности человека в XIX веке вытекали из биологических открытий, революционизировавших развитие медицины: клеточной теории (Т. Шванн) и доказательства клеточной преемственности (Р. Вирхов); оформления идеи развития организмов (онто- и филогенез); объяснения эволюции на основе естественного отбора и борьбы за существование (Ч. Дарвин).
Не меньшее влияние, чем биологические открытия, на развитие учения о наследственных болезнях оказали общемедицинские предпосылки. В XIX веке изучение причин заболеваний стало главным направлением в медицине. Начался период нозологизации болезней, в том числе наследственных. Например, были описаны болезнь Дауна, нейрофиброматоз, врожденная дисплазия соединительной ткани и др. Изучение патологических симптомов сменилось изучением нозологических форм болезненных процессов, которые можно было прослеживать в родословных как дискретные формы.
Несмотря на то что в XIX веке учение о наследственных болезнях и закономерностях наследственности человека существенно продвинулось, в целом еще было много противоречий. В большинстве работ этого периода были перемешаны факты и ошибочные представления. Критериев правильной интерпретации наследования болезней еще не существовало. Генетика человека находилась на «донаучной» стадии развития. Этот период можно назватьдоменделевским.
 
Открытие законов Менделя. Только с переоткрытием законов Менделя в 1900 г. появились уникальные возможности «инвентаризации» наследственных болезней. На примере то одной, то другой болезни законы Менделя непрерывно подтверждались либо врачами, либо биологами. Наследственность как этиологическая категория прочно вошла в медицину. Природа и причины многих болезней стали понятными.
Евгеника. В первых двух десятилетиях ХХ века в результате эйфории от менделевской интерпретации многих болезней была существенно преувеличена роль наследственности в формировании поведения человека и наследственной отягощенности населения. Концепция обреченности и вырождения семей с наследственной патологией стала ведущей для объяснения отягощенности общества потомством таких больных. Диагноз наследственной болезни считался приговором больному и даже его семье. На этом фоне стала набирать силу евгеника - ранее сформулированное Ф. Гальтоном направление (или даже наука) об улучшении породы (или природы) человека.Под негативной евгеникой понимали ту ее часть, которая ставила своей целью освобождение человечества от индивидуумов с наследственной патологией путем насильственной стерилизации. Евгеника в конечном счете «обосновывала» насильственное ограничение репродуктивной свободы. Евгенику правильнее считать не наукой, а социальным или общественным движением.
Евгенические идеи необычайно быстро распространились и более чем в 30 странах (США, Германия, Дания, Швеция и др.) приняли форму жестких законов о принудительной стерилизации лиц, родивших детей с эпилепсией, олигофренией, шизофренией и другими заболеваниями. С 1907 до 1960 г. в США было насильственно стерилизовано более 100 000 человек. В Германии за первый полный год нацистской евгенической программы было стерилизовано 80000 человек.
 
Евгеника - один из примеров «головокружения от успехов». В целом она сыграла отрицательную роль в развитии и генетики, и медико-биологической науки.
В России, а затем в СССР в 20-х годах ХХ века функционировало евгеническое общество под председательством Н.К. Кольцова в Москве и Ю.А. Филипченко в Петрограде. Позиции отечественных евгенистов принципиально отличались от таковых западных евгенистов научной направленностью и гуманными этическими принципами. Никаких евгенических законов в нашей стране не вводилось, это даже не обсуждалось. Термин «евгенический» был адекватен термину «медико-генетический».
20-е годы ХХ века. Несмотря на помехи, обусловленные евгеническим движением, генетика человека продолжала развиваться. На основе использования менделизма и хромосомной теории наследственности (формальная генетика) приходили понимание общих закономерностей наследственной патологии, причин клинического полиморфизма, генетической гетерогенности, признание роли внешней среды в развитии болезней с наследственной предрасположенностью.
В нашей стране медицинская генетика успешно развивалась в 20-30-х годах. В первую очередь это относится к основоположнику клинической генетики С.Н. Давиденкову, одновременно и генетику, и невропатологу. Наряду с огромным вкладом в изучение генетики нервных болезней он на несколько десятилетий определил разработку общегенетических проблем. Он первым в мире поставил вопрос о составлении каталога генов человека, сформулировал понятие о генетической гетерогенности наследственных болезней, организовал медико-генетическую консультацию.
 
30-40-е годы ХХ века. С 1930 по 1937 гг. медицинская генетика развивалась в Медико-биологическом институте, переименованном в 1935 г. в Медико-генетический. Это был передовой институт, в котором проводились первоклассные близнецовые и цитогенетические исследования. Институт, к сожалению, был закрыт, а его директор проф. С.Г. Левитрепрессирован.
Развитие медицинской генетики у нас в стране возобновилось только в начале 60-х годов. Старшее поколение генетиков и ученых смежных дисциплин (В.Д. Тимаков, С.Н. Давиденков, В.П. Эфроимсон, А.Д. Прокофьева-Бельговская, Е.Ф. Давиденкова, С.А. Нейфах, Е.Е. Погосянц) приняло активное участие в ее возрождении.В 30-х годах ХХ века генетика твердо и широко вошла в медицинскую науку и практику. Наиболее точно значение генетики для медицины того периода выразил И.П. Павлов в своей речи на могиле сына (1935): «Жизнь требует всемерного использования открытых Менделем законов наследственности. Генетические истины достаточно изучены, для того чтобы интенсивно начать применять их.
С.Н. Давиденков (1880-1961).Генетик, невропатолог. Основатель клинической генетики в СССР. Впервые поставил вопрос о создании каталога генов (1925). Организовал первую в мире медико-генетическую консультацию (1929). По генетике наследственных болезней нервной системы опубликовал несколько книг: «Наследственные болезни нервной системы» (1-е изд. в 1925 г., 2-е изд. в 1932 г.); «Проблема полиморфизма наследственных болезней нервной системы» (1934); «Эволюционно-генетические проблемы в невропатологии»(1947).Наши врачи должны как азбуку знать законы наследственности. Воплощение в жизнь научной истины о законах наследственности поможет избавить человечество от многих скорбей и горя».
 
50-е годы - конец ХХ века. Наиболее эффективный период развития генетики человека начался с 50-х годов ХХ века. В 1959 г. была открыта хромосомная природа болезней, и цитогенетика на несколько лет стала ведущим направлением. В этот период клиническая генетика стала результатом слияния трех ветвей генетики человека - цитогенетики, формальной (менделевской) генетики и биохимической генетики. Человек был главным объектом общегенетических исследований. Взаимовлияние генетики и медицины дало тот колоссальный рывок в исследовании наследственности человека и реализации достижений в практике, которое наблюдалось в последние 50 лет [5,6].
На рубеже ХХ и XXI веков медицинская генетика заняла лидирующее место в медико-биологической науке, аккумулировав передовые методы и концепции разных медицинских и биологических дисциплин.
Интенсивному развитию медицинской генетики во второй половине ХХ века способствовало несколько обстоятельств. Благодаря снижению уровня инфекционных и алиментарных заболеваний после Второй мировой войны больше внимания стали уделять болезням эндогенной природы, в том числе наследственным. Прогресс лабораторной и инструментальной медицины, широкий обмен информацией обеспечили более точнуюнозологизацию синдромов и болезней. Прогресс общей генетики и биологии принципиально изменил методологию генетического изучения человека (молекулярная биология, цитогенетика, генетика соматических клеток)[5,6].
Главным итогом медицинской генетики к концу ХХ века стало создание генетических технологий для медицины, которые позволяют ускоренно решать трудные вопросы в медицине и здравоохранении (табл. 1.1).
 
Таблица 1.1. Генетические технологии в медицине и здравоохранении
 
Современные успехи генетики человека заставляют врача по-новому осваивать их. «Как наша современная медицинская практика опирается на уточненные знания в области анатомии человека, физиологии и биохимии, так в будущем изучение генетических болезней потребует детального понимания молекулярной патологии, физиологии и биохимии генома человека. Нам потребуются врачи, настолько осведомленные в молекулярной анатомии и физиологии хромосом и генов, насколько кардиохирург знает работу сердца и структуру сосудистого дерева». Это высказывание лауреата Нобелевской премии П. Берга в 1981 г. особенно актуально сегодня, когда в результате международной программы секвенирован и во многом расшифрован геном человека, а молекулярная медицина является основой клинической и профилактической медицины [5].
 

3. Хронология важнейших открытий в области генетики человека

Научный этап развития генетики начинается с работы  Г. Менделя  в 1866 г - опубликовал свою знаменитую работу о наследовании признаков у гороха «Опыты по гибридизации растений»., Законы о наследование. В 1876 году Ф. Гальтон опубликовал статью «История близнецов как критерий относительной силы природы и воспитания». Далее Гальтон вместе со своими учениками продолжил разработку «метода близнецов» в рамках статистических способов оценки данных, что положило начало одному из новых направлений в психогенетике – «биометрической генетике»[14].
В 1900 году К.Ландштей-нер, тогда ассистент Венского института патологии, взял кровь у себя и пяти своих сотрудников, отделил сыворотку от эритроцитов с помощью центрифуги и смешал отдельные образцы эритроцитов с сывороткой крови разных лиц и с собственной. В совместной работе с Л.Янским по наличию или отсутствию агглютинации Ландштейнер разделил все образцы крови на три группы: А, В и 0. Два года спустя ученики К.Ландштейнера, А.Штурли и А.Декастелло, открыли четвертую группу крови – АВ.Обратив внимание на то, что собственная сыворотка крови не дает агглютинации со «своими» эритроцитами, ученый сделал вывод, известный сегодня как непреложное правило Ландштейнера: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют» [9].
В начале ХХ века в 1902 году Арчибальд Гаррод высказал предположение о том, что некоторые наследственные заболевания обусловлены врожденными ошибками метаболизма [15]. В 1902-1903 годах У. Сеттон и Т. Бовери независимо друг от друга выявили параллелизм в поведении менделевских факторов наследственности (генов) и хромосом.
В 1909 году Т. Х. Морган со своими сотрудниками К. Бриджесом, А. Стертевантом, Г. Меллером , доказал, что наследственность связана с определенными структурами клетки – хромосомами.  В экспериментах с плодовой мушкой было доказано , что менделевские задатки , или гены, расположены в хромосомах «как бусины на нитке», между хромосомами одной пары может происходить обмен генами (кроссинговер).  В 1910-1916 гг. Т. Х. Морганом была сформулирована хромосомная теория наследственности.Само название «хромосомы»  было дано немецким анатомом В. Вальдейером еще в 1883г [1]. В 1927 гг. Г. Меллер показал, что мутации в генах можно вызвать искусственно, воздействуя рентгеновскими лучами [1].В 1949 гг. Барр и Бертрам установили, что в ядрах нервных клеток у кошек находятся маленькие, плотные хроматиновые узелки, которые не встречаются в клетках мужских животных [13].
В 1950 гг. английский физик М. Уилкинс с помощью рентгеноструктурного анализа получил рентгенограммы нитей ДНК. Биохимик Э. Чаргафф показал, что количество аденина равно тимину, количество гуанина равно цитозину. Это явление названо комплементарностью. На основание открытий Уилкинса и Чаргаффа  в 1953 году Д. Уотсон и Ф. Крик расшифровали химическую структуру молекулы ДНК . В 1955 году Очоа  синтезировал РНК, а в 1957 году Корнберг синтезировал ДНК [1].
1961 - Маршалл Ниренберг расшифровал генетический код (словарь) ДНК. 1961 - первые пересадки гематогенных стволовых клеток для спасения обреченных пациентов.
В 1970 г.  Г. Х. Корана и его сотрудники синтезировали молекулу ДНК, состоящую из 27 нуклеотидов. Ими также был синтезирован первый ген (дрожжей) из генов кишечной палочки Escherichiacoli [1].
 

4. Молекулярная генетика и её развитие

 
1952г. А.Д.Херши и М.Чейз показали, что генетическая информация бактериофагов является ДНК, а не белок. 1953г. Открыта структура (двойная спираль) ДНК (Дж. Уотсон и Ф. Крик). Согласно этой модели молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, которые образуют правую спираль (винтовую линию) относительно одной и той же оси. Направление цепей взаимно противоположное. Структура ДНК – полимер, структурной единицей которого является нуклеотид.Нуклеотид состоит из: азотистого основания: пуринового – аденин (А) или гуанин (Г) или пиримидинового – цитозин (Ц) или тимин (Т); углевода дезоксирибозы (пятиуглеродное сахарное кольцо); остатка фосфорной кислоты (НРО3*) [4,16].
П. Медавар с коллегами выявили факт приобретенной иммунологической толерантности у новорожденных мышей. Когда мыши-реципиенты вырастали, им проводили пересадку кожи от первоначального донора; операция проходила столь же успешно, как если бы трансплантаты были взяты от однояйцевого близнеца. Медавар и Бёрнет были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 1960 г.[4,10]. 1957-59гг. Сформулирована клонально-селекционная теория приобретенного иммунитета, предсказывающая «дарвиновский» отбор антигенами клеток, продуцирующих специфические антитела М. Бернетом, Д. Талмейджем, Н. Ерне.1957-59 гг. Доказан предсказанный Уотсоном и Криком механизм репликации двойной спирали ДНК и обнаружен фермент ДНК-полимераза ДНК -> ДНК копирование; М. Мезельсон, Ф. Сталь, А. Корнберг.
1959г. Г. Теминпредсказал существование обратной транскриптазы (РНК -> ДНК копирование).Исследовал возможности трансформации нормальной клетки в опухолевую под влиянием генетической информации провирусов. Им было показано, что ген провируса при его активации может индуцировать синтез некоторых опухолепродуцирующих белков в клетке. Эти патологические белки затем блокировали передачу сигналов ограничения клеточного роста, позволяя таким образом трансформированным клеткам расти бесконтрольно.Темин разделил Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1975 г. с Балтимором и Дульбекко «за открытия, касающиеся взаимодействия между опухолевыми вирусами и генетическим материалом клетки». Петер Рейхард из Каролинского института в речи при вручении премии сказал: «Это открытие не только выдающаяся новая глава в исследовании рака, но оно имеет... далеко идущие биологические последствия». Например, другие исследователи, отметил Рейхард, обнаружили, что «многие нормальные клетки... содержат копии вирусной РНК, близко связанной с РНК опухолевых вирусов».В Нобелевской лекции Т. заявил, что репликация РНК опухолевых вирусов «недостаточна для формирования рака с помощью РНК опухолевых вирусов», отметив, однако, что, по его мнению, «вирусы представляют собой модели процессов, участвующих в этиологии рака человека». Он считал, что рак вызывается преимущественно «другими типами канцерогенов, например химическими компонентами и содержащимися в сигаретном дыме», которые, «вероятно, видоизменяют специальную мишень в ДНК клетки в гены рака» [4,11]. 1968-74 гг. Предложено рациональное объяснение соматических мутаций генов антител. Установлена «зависимость Ву-Кэбота» для V-областей антител (Т. By, Е. Кэбот). Предсказано существование определяемого антигеном соматического гипермугирования вариабельных генов антител (А. Каннингам). 1974-77 гг. Установлена уникальная организация генов антител и доказана V -> С-модель Дрейе-ра-Беннета. Опубликованы первые данные по последовательностям ДНК, подтверждающие, что вариабельные гены антител подвергаются соматическому мутированию В. Тонегава).
• 1977году АмериканцыР. Роберте, П. Шарп, изучая геном аденовируса, пришли к выводу, что генетическая информация в геноме располагается прерывисто. Гены высших организмов, как оказалось, могут состоять из отдельных сегментов, названных экзонами – кодирующие участки и интронами – не кодирующие участки ДНК [1,4].1979г. Э. Стил сформулировал теорию соматического отбора, предсказывающая движение наследственной информации от сомы к зародышевой линии для вариабельных генов антител в иммунной системе.
• 1985г. Предложен метод ПЦР (К. Маллис) Одним из современных методов молекулярной диагностики вирусных инфекций является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Принцип ПЦР впервые сформулировал Хьелль Клеппе из лаборатории нобелевского лауреата Хары Гобинды Хораны [Kleppe 1971]. При этом, в то время эта идея не нашла практического применения. Полимеразная цепная реакция была вновь открыта в 1983 году КэриМаллисом [Saiki 1985]. В исходном варианте метода использовалась обыкновенная ДНК-полимераза, что требовало добавления фермента в каждом цикле. Впоследствие стали использовать термостабильный фермент, что существенно упростило, ускорило и позволило автоматизировать процедуру [Saiki 1988]. В 1993 г. Маллис получил за этот цикл работ Нобелевскую премию [4,17].
• 1992г. Опубликованы данные, согласующиеся с моделью соматического гипермутирования, основанной на обратной транскрипции. Накапливаются сведения, подтверждающие теорию соматического отбора (Г. Ротенфлу, Р. Бландэн, Э. Стил)• 1996г. Обнаружений рекомбинационный след в V-генах зародышевой линии, что подтверждает схему интеграции, предсказанную теорией соматического отбора (Г. Вейлер, Р. Бландэн, Г. Ротенфлу, П. Зилстра, Э. Стил) [3,4].
 
1. Атлас по генетике.-М ред. Чебышев Н. В.; Русь – Олимп, 2009, - 318с. (8-16с)
2. Биология индивидуального развития ( генетический аспект ) Л.И. Корочкин: учебник – М.: Изд-во МГУ, 2002.- 264 с.
3.Важнейшие открытия в области генетики человека [электронный ресурс]. Режим доступа :
4.Важнейшие открытия и достижения молекулярной генетики[электронный ресурс].  ДНК-Крим Идентификация Объекта2008-2010гг. 
5.ВВЕДЕНИЕ в клиническую генетику [электронный ресурс].Медицинская генетика. 
6.Гинтер Е.К. Медицинская генетика: учебник – М.: Медицина 2003. – 448 с.
7.Гуляев Г.В. Генетика. – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Колос, 1984 г. – 351 с.
8.Гуттмат Б., Гриффитс Э., Сузуки Д., КуллисТ.Генетика – пер. с англ. О. Перфильева. – М.: Фаир-Пресс, 2004. – 448 с.
9.История науки. В.А. Западный., А.А. Медведева. Карл Ландштейнер. [электронный ресурс]. Режим доступа:
10.Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине. МЕДАВАР (Medawar), Питер Брайан [электронный ресурс]. Дата публикации:4 мая 2001 года. Режим доступы:
11.Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине. ТЕМИН (Temin), Хоуард М [электронный ресурс]. Дата публикации:4 мая 2001 года.
12.Парадигма современной генетики[электронный ресурс]. Архив выпусков, 2003 октябрь.Участник:Леонид Иванович Корочкин. Режим доступа: 
13.Половой хроматин. [электронный ресурс]. Режим доступа: 
14.Психогенетика когнитивных процессов. Описать вклад Ф Гальтона. [электронный ресурс]. Режим доступа:
15.Расшивровка ДНК, основа молекулярной генетики.[электронный ресурс]. Режим доступа: 
16.Структурная модель ДНК Дж. Уотсона и Ф. Крика.[электронный ресурс]. Режим доступа:
17. ФГБОУ  "Гематологическийнаучный центр"[электронный ресурс].Судариков А. Б. Молекулярная диагностика вирусов гепатита C, B, G и парвовируса B19 у гематологических больных. Москва 2011. – 32с.
 
 
 

Заказать работу без рисков и посредников








Хочу скачать данную работу! Нажмите на слово скачать
Чтобы скачать работу бесплатно нужно вступить в нашу группу ВКонтакте. Просто кликните по кнопке ниже. Кстати, в нашей группе мы бесплатно помогаем с написанием учебных работ.

Через несколько секунд после проверки подписки появится ссылка на продолжение загрузки работы.
Сколько стоит заказать работу? Бесплатная оценка
Повысить оригинальность данной работы. Обход Антиплагиата.
Сделать работу самостоятельно с помощью "РЕФ-Мастера" ©
Узнать подробней о Реф-Мастере
РЕФ-Мастер - уникальная программа для самостоятельного написания рефератов, курсовых, контрольных и дипломных работ. При помощи РЕФ-Мастера можно легко и быстро сделать оригинальный реферат, контрольную или курсовую на базе готовой работы - Генетика человека.
Основные инструменты, используемые профессиональными рефератными агентствами, теперь в распоряжении пользователей реф.рф абсолютно бесплатно!
Как правильно написать введение?
Подробней о нашей инструкции по введению
Секреты идеального введения курсовой работы (а также реферата и диплома) от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать актуальность темы работы, определить цели и задачи, указать предмет, объект и методы исследования, а также теоретическую, нормативно-правовую и практическую базу Вашей работы.
Как правильно написать заключение?
Подробней о нашей инструкции по заключению
Секреты идеального заключения дипломной и курсовой работы от профессиональных авторов крупнейших рефератных агентств России. Узнайте, как правильно сформулировать выводы о проделанной работы и составить рекомендации по совершенствованию изучаемого вопроса.
Всё об оформлении списка литературы по ГОСТу Как оформить список литературы по ГОСТу?
Рекомендуем
Учебники по дисциплине: Биология, естествознание, КСЕ







реферат по предмету Биология, естествознание, КСЕ на тему: Генетика человека - понятие и виды, структура и классификация, 2017, 2018-2019 год.



Заказать реферат (курсовую, диплом или отчёт) без рисков, напрямую у автора.

Похожие работы:

Генетика и естественный отбор

24.12.2007/реферат

Эксперимент Менделя. Менделевская генетика. Мутации-изменения гена. Влияние мутаций на эффективное функционирование гена. Естественный отбор как подтверждение генетики или опровержения теории эволюции. Проблема истощения генофонда живых организмов.

Генетика и эволюционное учение

21.06.2007/реферат

Генетика и эволюция. Факторы эволюции. Естественный отбор. Теория пангенезиса Дарвина. Классические законы Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения. Закон расщепления. Закон независимого комбинирования признаков. Современная генетика.

Генетика и эволюция

31.10.2008/реферат

Место генетики среди биологических наук. Генетика и этика – проблемы генной инженерии и клонирования высших организмов и человека. Наследственная система или геном клетки. Совокупность наследственных структур. Открытие и расшифровка двойной спирали ДНК.

Генетика и эволюция. Законы генетики Менделя

29.03.2003/реферат

Генетика и эволюция, классические законы Г. Менделя. Закон единообразия гибридов первого поколения. Закон расщепления. Закон независимого комбинирования (наследования) признаков. Признание открытий Менделя, значение работ Менделя для развития генетики.

Генетика и эволюция. Основные аксиомы биологии

9.06.2008/реферат

Развитие эволюционных учений. Исследования Менделя. Теория эволюции Дарвина. Эволюционные воззрения Ламарка. Генетический дрейф. Современная генетика. Геном человека. Аксиомы биологии. Фенотип и программа его построения. Синтез генитики и эволюции.

Генетика пола

19.05.2010/презентация

Особенности определения пола - совокупности морфологических, физиологических, биохимических, поведенческих и других признаков организма, обеспечивающих репродукцию. Анализ первичных и вторичных половых признаков. Аномалии сочетания половых хромосом.

Генетика человека, наследственные болезни

11.02.2010/презентация

Обусловленность наследственной изменчивости типов мутаций и их комбинаций в последующих скрещиваниях. Генные, геномные, хромосомные мутации. Снижение жизнеспособности особей как последствие мутаций. Причины возникновения мутаций, безуспешность их лечения.

Генетика и биометрия

29.01.2011/реферат

Типы взаимодействия неаллельных генов. Теория Ф. Жакоба и Ж. Моно о регуляции синтеза и-РНК и белков. Дигибридное скрещивание при неполном доминировании. Неаллельные взаимодействия генов. Механизм регуляции генетического кода, механизм индукции-репрессии.

Взаимодействие генов, генетика человека, селекция растений и животных

6.07.2010/реферат

Описание комплементарного взаимодействия генов. Рассмотрение характерных особенностей модификационной и наследственной (комбинативной, мутационной) закономерностей изменчивости организма. Задачи и методы селекции растений, животных и микроорганизмов.

Физиология и генетика микроорганизмов

29.09.2009/реферат

Задачи физиологии микроорганизмов. Анализ химического состава бактериальной клетки. Особенности и механизмы питания аутотрофных и гетеротрофных бактерий, их ферменты, процесс дыхания и размножения. Наследственность и генетические рекомбинации у бактерий.

Сцепленное наследование. Генетика пола

12.12.2010/презентация

Хромосомная теория наследственности Томаса Моргана. Установление закономерностей расположения генов в хромосомах. Понятие кроссинговера. Аутосомы и половые хромосомы организма. Гемофилия и дальтонизм - наследование заболеваний, сцепленных с полом.

Этапы развития биологии. Генетика и эволюция

7.01.2011/курсовая работа

Зарождение биологии как науки. Идеи, принципы и понятия биологии XVIII в. Утверждение теории эволюции Ч. Дарвина и становление учения о наследственности. Эволюционные воззрения Ламарка, Дарвина, Менделя. Эволюция полигенных систем и генетический дрейф.

Генетика

6.10.2006/реферат

Генетика пола. Генетические механизмы формирования пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Наследование признаков, контролируемых полом. Хромосомная теория наследственности. Механизм сцепления. Биотехнологии и генная инженерия.

Многолетние биологические ритмы в жизни животных и человека

17.05.2010/статья

Генетика и развитие циркадианных ритмов беспозвоночных, мультигенный анализ, анализ отдельных генов. Результаты исследований многолетних и годовых циклов человека. Изучение взаимосвязи плода в перинатальный период с биоритмами человека после рождения.


Похожие учебники и литература 2019:    Готовые списки литературы по ГОСТ

Концепции современного естествознания
ЕГЭ по биологии - справочник для подготовки
История КСЕ
Микробиология
Философия биологии
Фармацевтическая микробиология
Зоогигиена и ветеринарная санитария
Биология. Учебник
Биология. Учебник, часть 2
Цитология и гистология лекции



Скачать работу: Генетика человека, 2019 г.

Перейти в список рефератов, курсовых, контрольных и дипломов по
         дисциплине Биология, естествознание, КСЕ