Ген серповидноклеточной анемии s ответственный за синтез эритроцитов

Выраженность признака может быть различной. Так, например, у людей, гетерозиготных по гену серповидноклеточной анемии, содержание в крови аномального гемоглобина может колебаться от 25 до 45%, но они будут практически здоровы. Это не полное доминирование (Аа), когда у гетерозигот не проявляется доминантный ген. У гомозигот по данному гену количество аномального гемоглобина достигает 100% и они погибают обычно в детстве (генотип АА). Характер доминирования может определяться условиями внешней среды или зависеть от внутренних факторов организма.

У многих генов известно не два, а три, четыре и более аллельных состояния — это так называемые множественные -аллели. Возможность разных комбинаций по два аллеля из множественных аллелей довольно велика, например, цвет шерсти у одного из пород кроликов определяется четырьмя аллелями одного локуса, которые дают 8 вариантов. Взаимодействие между множественными аллелями в одних случаях происходит по типу полного доминирования. Символы таких аллелей можно представить в виде цепочки — А>а1>а2>аЗ…, где каждый аллель доминантен над всеми аллелями, находящимися от него справа, и рецессивен по отношению к левым. В других случаях множественные аллели взаимодействуют по типу кодоминирования. Такие отношения имеются у генов, определяющих у человека группы крови по системе АВО.

I группа — ген I00(αβ) ,II группа — IАА, А0(β), III группа — IВВ,В0(а),

IV группа -IАВ(0).

Ген IА и Iв — доминантный, ген I°-рецессивный.

Задачи

68. Доминантный ген серповидноклеточной анемии (S) в гомозиготном состоянии обуславливает гибель детей от анемии вскоре после рождения. У гетерозиготных по данному гену лиц это заболевание клинически не выражено и, кроме того, они обладают повышенной устойчивостью к заражению малярией. В некоторых областях Африки дети с генотипом SS часто гибнут от малярии, хотя и не болеют анемией. Определите, какой процент детей выживает в этих областях у гетерозиготных по данному гену родителей.

69*. Ген серповидноклеточной анемии S, ответственный за синтез эритроцитов серповидноклеточных. Ген s — определяет развитие нормальных эритроцитов. Гетерозиготы — практически здоровые люди. В брак вступили мужчина И женщина, гетерозиготные по данному гену. Какое можно ожидать у них потомство в процентном соотношении?

70*. Какие возможны потомки гетерозиготного мужчины по гену S и здоровой женщины (условие в предыдущей задаче), в каком соотношении?

71*. Ген Т определяет развитие талассемии (микроцитарной анемии). Гомозиготы по этому гену погибают в детском возрасте. Носители гена т — здоровые люди. Гетерозиготы — практически здоровы. В брак вступили мужчина и женщина, гетерозиготные по этому гену. Какое можно ожидать у них потомство в процентном отношении? Как называется такое наследование?

72*. В брак вступили гетерозиготная женщина по гену талассемии — Т и здоровый мужчина — т (условие в предыдущей задаче). Какие возможны потомки у этой пары? В каком соотношении?

73. У человека курчавые волосы доминируют над прямыми. У гетерозигот -волнистые волосы. Мужчина, гетерозиготный по этому признаку, женился на такой же женщине. Какие возможны у них потомки, в каком соотношении? Проявление какого закона наблюдаем?

74. Женщина, имеющая повышенное содержание цистина в моче, выходит замуж за здорового мужчину. Каков прогноз в отношении здоровья детей в этом браке, а также внуков, при условии, что дети вступят в брак с лицами, имеющими повышенное содержание цистина в моче. Известно, что мочекаменная болезнь развивается в гомозиготном доминантном состоянии.

75. Семейная гиперхолестеремия наследуется аутосомно-доминантно. У гетерозигот наблюдается повышенное содержание холестерина в крови, а у гомозигот развиваются ксантомы кожи и сухожилий, атеросклероз. Какова вероятность рождения детей с аномалией (и степень ее развития) в семье, где оба родителя имели повышенное содержание холестерина в крови?

76*. Какое будет потомство у родителей, группы крови которых гомозиготы II и III группы? Гетерозиготы по II и III группе?

77*. Могут ли быть дети с первой группой крови у родителей с первой и второй группой крови?

Родители с первой и четвертой группой крови. Могут ли быть у них дети с первой и четвертой группой крови?

78. Можно ли перелить кровь от брата к сестре, если их родители имеют II и IV группы крови?

79. Может ли быть отцом мужчина с третьей группой крови для ребенка со второй группой крови? У матери ребенка первая группа.

80*. Женщина подала в суд на мужчину для установления отцовства ее ребенка, который имеет четвертую группу крови. У мужчины первая группа крови. Является ли мужчина отцом этого ребенка?

81*. Женщина со второй группой крови вышла замуж за мужчину с первой группой крови. Какова вероятность рождения у них детей с первой и второй группой крови?

82. Мужчина, родители которого имели I и IV группы крови, женился на женщине с III группой. От этого брака родилось трое детей — с I, II, и IV группами крови. Какую группу крови имел их отец и возможно ли рождение в этой семье ребенка с III группой?

83. В родильном доме перепутали двух детей. Родители одного из них имеют первую и вторую группы крови, родители другого — вторую и четвертую. Исследование показало, что дети имеют первую и вторую группы крови. Определите, кто чей ребенок.

84. У матери первая группа крови, а у отца — третья. Могут ли дети унаследовать группу крови своей матери?

Дата публикования: 2014-12-08; Прочитано: 1251 | Нарушение авторского права страницы

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2020 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования

(0.001 с)… Наверх

Источник

а)
механизм генных мутаций. Болезни обмена
веществ и молекулярные болезни человека.
Наследование генных аномалий.

Мутации
происходят на каждом из перечисленных
уровней, и их называют генными,
хромосомными, геномными.

Многие
мутации являются причиной наследственных
заболеваний, которых насчитывается
около 2000. Изучение и возможное
предотвращение последствий генетических
дефектов человека – предмет медицинской
генетики. Это так называемый «генетический
груз» популяций людей.

Рассмотрим
роль генных
мутаций в
формировании наследственных заболеваний.

Генные
мутации называют ещё точковыми мутациями.
Они обусловлены изменением молекулярной
структуры ДНК. В соответствующем участке
ДНК эти изменения касаются нуклеотидов,
входящих в состав гена. Такие изменения
нуклеотидного состава гена могут быть
4-х типов:

Вставка
нового нуклеотида
Выпадение
нуклеотида
Перестановка
положения нуклеотидов
Замена
нуклеотидов.

Любое
из перечисленных изменений приводит к
изменению триплета (триплетов) в И-РНК,
а это влечёт за собой изменение состава
аминокислот в полипептиде, т.е. приводит
к нарушению синтеза нормальной молекулы
белка. Например:

Много
сведений об изменении гена дало
исследование гемоглобина.
Было установлено, что при тяжёлом
заболевании – серповидноклеточной
анемии – эритроциты содержат аномальный
гемоглобин (HbS)
и имеют необычную, отличающуюся от
нормальной форму. Нормальный гемоглобин
(HbA)содержит
четыре полипептидные цепи (две так
называемые α- и две β-цепи, а α-цепи HbS
не отличаются от α-цепей HbA)
Различие HbA
и S
заключается лишь в замене одного
аминокислотного остатка, а именно
глютаминовой кислоты, на валин в шестом
положении β-цепи.

Последовательность
аминокислот в начальном участке β-цепи
нормального (HbA)
изменённого (HbS)
гемоглобина следующая:

1	2	3	4	5	6	7	8
HbA	Вал…	Гис…	Лей…	Тре…	Про…	Глю…	Глю…	Лиз…
HbS	Вал…	Гис…	Лей…	Тре…	Про…	Вал…	Вал…	Лиз…

Наследственных
болезней, вызванных генными мутациями,
насчитывается около 1500. Их условно
подразделяют на: болезни обмена веществ
и молекулярные болезни.

Болезней
обмена веществ
насчитывается около 600, они затрагивают
изменения аминокислотного, углеводного
и липидного состава клетки. Некоторые
мутации вызывают

возникновение
даже злокачественных образований.

Признак

Характер

наследования

Доминантный

рецессивный

Обмен
веществ:

аминокислотный

углеводный

липидный

Злокачественные

заболевания

Нейрофиброматоз

Альбинизм

Фенилкетонурия

Галактоземия

Мукополисахаридозы

(гаргонтилизм)

Амавротическая
семейная идиотия (болезнь Тея-Сакса)

Глиома
сетчатки глаза

Врождённый
ихтиоз

Из
этой таблицы явствует, что генные
заболевания могут наследоваться как
по аутосомно-доминантному, так и по
аутосомно-рецессивному типу.

По
доминантному типу передаётся
нейрофиброматоз,
– хроническое заболевание, характеризующееся
множественным образованием опухолей
нервных стволов. Такие опухоли могут
локализоваться в любых органах и тканях
( в том числе и в ЦНС), но чаще всего они
встречаются на коже, где имеют вид
пигментированных бородавок с избыточным
ростом волос. К симптомам заболевания
относится даже отставание физического
и умственного развития.

По
рецессивному признаку передаётся
фенилкетонурия
(болезнь Феллинга) – резкое повышение
содержания в крови и ликворе аминокислоты
фенилатина
и превращение её в ряд продуктов, например
в фенилпировиноградную и фенилмолочную
кислоты. В отличие от гомогентезиновой
кислоты, которая не оказывает явного
неблагоприятного влияния на ткани
мозга, продукты, образующиеся при
фенилкетонурии, оказываются крайне
токсичными. Поэтому у детей при этой
патологии наблюдается резко выраженная
умственная отсталость. Заболевание
выражается также в снижении количества
пигмента меланина, поэтому больные
всегда выглядят, как голубоглазые
блондины со светлой кожей. В настоящее
время диагноз можно поставить при
рождении ребёнка экспресс-методом: на
смоченную мочой плёнку наносят 5 капель
10% раствора FeCl3
или добавляют в 1мл подкислённой мочи
(при заболевании наблюдается быстро
проходящее потемнение).

Галактоземия
– нарушение углеводного обмена. Она
обусловлена нарушением деятельности
печени, накоплением в тканях (в том числе
и крови) галактозы. Без лечения развивается
цирроз печени; в патологический процесс
вовлекаются и другие жизненно важные
органы. В конечном итоге болезнь приводит
к слабоумию и ранней смерти. В начале
жизни, как только новорождённый начинает
получать молоко, наблюдается желтуха,
рвота, диспепсические расстройства,
падение массы тела. При ранней диагностике
детей до трёхлетнего возраста переводят
на безмолочное вскармливание, т. е.
исключают продукты, содержащие галактозу.
Такие дети развиваются нормально и
отклонений в психике у них не наблюдается.
Носительство гена, вызывающего
заболевание, т. е. число гетерозигот,
составляет в среднем 1:70 000.

Аномалии,
связанные с нарушениями распада некоторых
углеводосодержащих соединений, вызывают
развитие мукополисахаридозов
(гаргоилизмы). При этих заболеваниях
поражена соединительная ткань, а
следовательно, страдают опорно-трофические
функции и моторика. Доя больных
мукополисахаридозом характерно уродливое
телосложение (дети напоминают уродцев
– гаргоидов), наличие множественных
пороков внутренних органов ( печени
органов , сердца, аорты, нервной системы)
и глаз.

Нарушение
липидного обмена –
амавротическая идиотия
(болезнь Тея-Сакса), связанная с отсутствием
фермента гексосаминдазы
А – тяжёлое
расстройство нервной системы. Эту
болезнь можно обнаружить лишь во второй
половине первого года жизни ребёнка,
когда наблюдается прогрессирующее
отставание физического развития,
нарушение зрения и интеллекта. В
дальнейшем больной слепнет, развивается
слабоумие и полная беспомощность.
Тяжёлые симптомы нарастают, что приводит
к смерти ребёнка до 4 – 5 лет.

Молекулярные
болезни
лучше всего изучены на элементах крови.
Известно около 50 наследственных болезней
крови. Некоторые из них наследуются по
типу неполного доминирования. Например
два вида гемоглобингопатий:
серповидноклеточная анемия и талассимия
(болезнь Кули). Гемоглобинопатии
выражаются в гемолизе – в распаде
аномальных эритроцитов. При этом
наблюдается кислородное голодание,
приступы лихорадки колики типа
желчнокаменных и др. симптомы, которые
могут закончиться смертью. Особенно
тяжело эти заболевания протекают у
гомозигот по данному признаку.

Ген
серповидноклеточной
анемии S,
ответственный за синтез аномального
гемоглобина HbS,
приводит к образованию ненормальной
серповидной формы эритроцитов. Этот
ген очень часто встречается в
Средиземноморье (в Греции), Центральной
Африке, несколько реже в других частях
африканского континента, В Юго-Восточной
Азии — в Индии). Распространение этого
гемоглобиноза совпадает с распространением
тяжёлой формы тропической малярии и её
возбудителя – кровяного споровика
Plasmodium
falciparum.
Малярийные плазмодии способны развиваться
лишь в нормальных эритроцитах. В
ьторгн76серповидноклеточных эритроцитах
гомозиготы они не развиваются совсем,
поэтому и гетерозиготы , имеющие частично
нормальные, частично серповидноклеточные
эритроциты, либо не болеют, либо болеют
в более лёгкой форме.

Другой
ген – Т, также влияющий на свойства
крови, в гомозиготном состоянии (ТТ)
приводят к развитию иного, несколько
легче протекающего гемоглобиноза –
талассемии
(микроцитарная форма анемии). Особенно
распространена талассемия на побережье
Средиземного моря ( Италия, Греция,
Кипр), в Бирме, Бенгалии, а в России – в
Средней Азии (обычно в кишлаках благодаря
близкородственным бракам), в Азербайджане;
отдельные очаги описаны в Узбекистане,
у бухарских евреев.

Больные
талассемией имеют характерный башенный
череп, кости его деформированы и имеют
вид «иголок ежа». Такие больные (ТТ)
обычно не доживают до десятилетнего
возраста, гетерозиготы же (Тт) практически
мало чем отличаются от здоровых людей
(тт).

Некоторые
генные заболевания сцеплены с полом.
Примером такого рода наследования
является гемофилия,
агаммаглобулинемия, несахарный диабет,
дальтонизм и облысение.

В
крови людей, страдающих гемофилией,
нет компонента фибриногена, необходимого
для её быстрого свёртывания. У таких
людей происходит потеря большого
количества крови даже при легких ранениях
и незначительных операциях. Рассматривая
историю рода, в котором есть ген,
вызывающий гемофилию, учёные установили,
что это заболевание передаётся потомству
здоровыми женщинами, но не передаётся
мужчинами. А подвержены ему только они.
Когда поражённый мужчина женится на
нормальной женщине, его дети и внуки от
сыновей оказываются здоровыми. Среди
его внуков от дочерей часть мальчиков
страдает гемофилией, в то время как все
девочки здоровы. Но некоторые из них
имеют больных сыновей. Наследование
гемофилии подчинено закономерности
передачи рецессивного признака,
сцеплённого с полом.

Другой
широко распространённый у человека
ген, сцеплённый с полом, вызывает цветовую
слепоту.
Этот ген рецессивен по отношению к
нормальному. Мужчины, имеющие один ген
дальтонизма, оказываются дальтониками,
а женщины – потенциальными
носителями.
Это объясняет гораздо большую частоту
дальтоников среди мужчин. Только в браке
больных мужчин с женщинами, имеющими
соответствующий ген, могут рождаться
девочки-дальтоники.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Источник

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 22 ноября 2014;
проверки требуют 28 правок.

Серповидноклеточная анемия — это наследственная гемоглобинопатия, связанная с таким нарушением строения белка гемоглобина, при котором он приобретает особое кристаллическое строение. Форма гемоглобина больных — так называемый гемоглобин S. Эритроциты, несущие гемоглобин S вместо нормального гемоглобина А, под микроскопом имеют характерную серпообразную форму (форму серпа), за что эта форма гемоглобинопатии и получила название серповидноклеточной анемии.

Этиология и патогенез[править | править код]

Заболевание связано с мутацией гена HBB, вследствие чего синтезируется аномальный гемоглобин S, в молекуле которого вместо глутаминовой кислоты в шестом положении β-цепи находится валин. В условиях гипоксии гемоглобин S полимеризуется и образует длинные тяжи, в результате чего эритроциты приобретают серповидную форму.

Серповидноклеточная анемия наследуется по аутосомно-рецессивному типу (с неполным доминированием). У носителей, гетерозиготных (Ss) по гену серповидноклеточной анемии, в эритроцитах присутствуют примерно в равных количествах гемоглобин S и гемоглобин А. При этом в нормальных условиях у носителей симптомы практически никогда не возникают, и серповидные эритроциты выявляются случайно при лабораторном исследовании крови. Симптомы у носителей могут появиться при гипоксии (например, при подъёме в горы) или тяжёлой дегидратации организма. У гомозигот (SS) по гену серповидноклеточной анемии в крови имеются только эритроциты, несущие гемоглобин S, и болезнь протекает тяжело.

Эритроциты, несущие гемоглобин S, обладают пониженной стойкостью к лизису и пониженной способностью к переносу кислорода, поэтому у больных с серповидноклеточной анемией повышено разрушение эритроцитов в селезёнке, укорочен срок их жизни, повышен гемолиз и часто имеются признаки хронической гипоксии (кислородной недостаточности) или хронического «перераздражения» эритроцитарного ростка костного мозга.

Эпидемиология[править | править код]

Серповидноклеточная анемия весьма распространена в регионах мира, эндемичных по малярии, причём больные серповидноклеточной анемией обладают повышенной (хотя и не абсолютной) врождённой устойчивостью к заражению различными штаммами малярийного плазмодия. Серповидные эритроциты этих больных также не поддаются заражению малярийным плазмодием в пробирке.
Повышенной устойчивостью к малярии обладают и гетерозиготы-носители, которые анемией не болеют (преимущество гетерозигот), что объясняет высокую частоту этого вредного аллеля в африканских популяциях.

Распространение аллеля серповидноклеточной анемии (более тёмная окраска — большая частота встречаемости, наибольшая частота — около 15%)

Симптомы[править | править код]

Усталость и анемия
Приступы боли
Отек и воспаление пальцев рук и/или ног и артрит
Бактериальные инфекции
Тромбоз крови в селезёнке и печени
Лёгочные и сердечные травмы
Язвы на ногах
Асептический некроз
Повреждение глаз

Симптомы серповидноклеточной анемии делятся на две основные категории. Из-за хрупкости красных клеток крови всегда наблюдается анемия, которая может привести к потере сознания, делает больного физически менее выносливым и может вызвать желтуху (связанную с чрезмерным распадом гемоглобина).

Кроме этого, периодическая закупорка мелких капилляров в любой части тела может привести к широкому спектру различных симптомов.

Почти невозможно описать «типичного пациента», страдающего серповидноклеточной анемией, поскольку симптомы и их тяжесть широко варьируют. Некоторые характерные особенности являются общими почти для всех пациентов с серповидноклеточной анемией.

В периоды гемолитических кризисов отмечается резкое падение уровня гемоглобина, которое сопровождается высокой температурой и чёрным цветом мочи.
У больных серповидной анемией меняется и внешний вид: отмечается высокий рост, худоба, удлиненность туловища, искривление позвоночника, башенный череп и изменённые зубы.

Обычно новорождённые вполне здоровы, имеют нормальный вес и нормально развиваются, никаких симптомов у них не проявляется до 3-месячного возраста. Первыми признаками серповидноклеточной анемии у младенца обычно являются опухание и болезненность кистей рук или стоп, слабость и искривление конечностей и иногда, несколько позднее, отказ от ходьбы. Этот симптом является результатом закупорки эритроцитами капилляров мелких костей кистей и стоп и нарушения кровотока. Эритроциты выпадают из жидкой части крови и откладываются в капиллярах в виде осадка. Скопление эритроцитов постепенно рассасывается само по себе, но до тех пор, пока этого не произойдет, требуется помощь врача, чтобы смягчить боль и обнаружить возможные сопутствующие заболевания. Ребёнок с серповидноклеточной анемией обычно выглядит бледным, возможно, слегка желтушным, но в остальных отношениях, как правило, здоров.

Единственным очень серьёзным осложнением серповидноклеточной анемии у ребёнка до 5-летнего возраста является инфекция. Скопление эритроцитов и закупорка капилляров в селезёнке, органе, который в норме отфильтровывает бактерии из кровотока, происходит в течение первых лет жизни, что делает ребёнка особенно восприимчивым к смертельному заражению крови — сепсису. Поэтому родителей маленьких детей, страдающих серповидноклеточной анемией, предупреждают, чтобы они были внимательны и не пропустили ранних симптомов инфекции, таких как раздражительность, нервозность, повышенная температура и плохой аппетит. Родители должны немедленно обращаться за медицинской помощью, если у ребёнка наблюдается какой-либо из этих симптомов. Если при заражении крови достаточно рано начинать применять антибиотики, фатальных осложнений можно избежать. После 5-летнего возраста, когда у ребёнка уже выработались соответствующие естественные антитела к такого рода бактериям, вероятность смертельной бактериальной инфекции существенно снижается.

Проблемой детей школьного возраста с серповидноклеточной анемией обычно является эпизодическая закупорка эритроцитами капилляров больших костей. В большинстве случаев эти эпизоды протекают относительно легко, наблюдаются лишь слабые ноющие боли в костях.

С возрастом процесс закупорки капилляров может затрагивать и другие органы. Если это произойдет, например, в лёгких, развивается серьёзное респираторное заболевание. Очень редкое осложнение, которое бывает меньше чем у 10% больных с серповидноклеточной анемией — закупорка сосудов мозга, приводящая к инсульту.

Подростки с серповидноклеточной анемией испытывают беспокойство и озабоченность из-за того, что их физическое развитие обычно задерживается на 2—3 года. Такие подростки обычно меньше ростом, чем их одноклассники, их часто дразнят за запаздывание в сексуальном развитии. Однако со временем половая зрелость все же наступает, и исследования показывают, что женщины с серповидноклеточной анемией имеют нормальную возможность к деторождению. Женщины с серповидноклеточной анемией, безусловно, способны вынашивать и рожать нормальных детей, но во время беременности у них повышается риск осложнений, которые могут привести к выкидышу, преждевременным родам или усилению анемии у матери. Такие беременные женщины должны находиться под наблюдением гинеколога, имеющего специальный опыт по беременности с повышенным риском. В течение беременности таким женщинам может потребоваться переливание крови.

У взрослых с серповидноклеточной анемией могут обнаруживаться симптомы хронической (постоянной или длительной) закупорки капилляров легких и почек, и может развиться хроническая легочная или почечная недостаточность. Эти два осложнения приводят к ранней смерти некоторых пациентов с серповидноклеточной анемией.

У других больных может происходить закупорка капилляров сетчатки глаза, что в конечном итоге может привести к слепоте.

Хотя все эти осложнения (почечная и лёгочная недостаточность, слепота, серьёзная инфекция и повторяющиеся костные кризы) характерны для страдающих серповидноклеточной анемией, крайне редко бывает так, чтобы все они наблюдались у одного пациента.

Синонимы[править | править код]

Русские[править | править код]

Дрепаноцитарная анемия
Серповидноклеточная гемолитическая анемия
Африканская анемия
Дрепаноцитоз
Менискоцитоз
Анемия Херрика (Геррика)
болезнь (синдром) Херрика (Геррика)

Английские[править | править код]

Hemoglobin S disease
( Hb S disease)
Herrick’s anemia
Herrick disease (syndrome)
Sickle-cell anemia

Примечания[править | править код]

↑ 1 2 3 Disease Ontology release 2019-05-13 — 2019-05-13 — 2019.

Ссылки[править | править код]

Da-med.ru ::: Серповидноклеточная анемия

Источник