Chromozóm 2 Toto je druhý najväčší chromozóm. Najvyššia hustota útržkov sa nachádza v oblasti centroméry, ale prakticky sa tu neopakujú. Obsahuje výrazne menej génov na jednotku dĺžky ako chromozóm 1 a množstvo ďalších chromozómov. Avšak, počet

Chromozóm 3 Toto je ďalší pomerne veľký chromozóm. Na rozdiel od chromozómu 2, jeho oblasť centroméry obsahuje niekoľko útržkov a opakovaní. Najväčší počet výstrižkov sa nachádza bližšie ku koncom tohto chromozómu a najväčší počet génov je na krátkom ramene.

Chromozóm 4 Gény, repetície a výstrižky sú na chromozóme 4 distribuované celkom rovnomerne (s výnimkou oblasti centroméry, kde sú všetky zastúpené v malom množstve). Odhaduje sa, že celkový počet génov je tu menší ako priemer na jednotku dĺžky genómu. Medzi chorobami

Chromozóm 5 Väčšina génov na tomto chromozóme je sústredená v dvoch oblastiach dlhého ramena a jednej oblasti krátkeho ramena bližšie k jeho koncu. Okolo centroméry sú dve oblasti, ktoré sú obohatené o útržky. S génmi chromozómu 5 súvisí množstvo závažných ochorení:

Chromozóm 6 Hustota génov aj výstrihov je najväčšia v niekoľkých oblastiach na krátkom ramene tohto chromozómu, ale opakovania sú rozmiestnené celkom rovnomerne pozdĺž chromozómu (v oblasti centroméry je ich len niekoľko). S génmi chromozómu 6 je spojených množstvo ľudských patológií: diabetes,

Chromozóm 7 Hustota útržkov je najväčšia v pericentromérnej oblasti dlhého ramena tohto chromozómu. Ale gény sú umiestnené pomerne rovnomerne pozdĺž chromozómu, s výnimkou jednej časti v strede dlhého ramena, ktorá ich obsahuje najväčší počet. Medzi

Chromozóm 8 Väčšina útržkov v tomto chromozóme je sústredená na konci krátkeho ramena a na konci dlhého ramena je oblasť vysoko obohatená génmi. Počet génov spojených s ochorením na chromozóme 8 je relatívne malý. Medzi nimi sú gény

Chromozóm 9 Tu sú výstrižky, opakovania a gény rozmiestnené po chromozóme veľmi nerovnomerne. Okrem toho je chromozóm 9 obohatený o výstrižky v porovnaní s inými chromozómami (pri výpočte ich počtu na jednotku dĺžky). Okrem toho sa ich najväčší počet sústreďuje v

Chromozóm 10 Tento chromozóm je priemerný v počte génov, opakujúcich sa oblastí a útržkov, ktoré obsahuje na jednotku dĺžky, ale ich distribúcia pozdĺž chromozómu nie je ani zďaleka rovnomerná: niekoľko oblastí na dlhom ramene je vysoko obohatených génmi a útržkami. Medzi

Chromozóm 11 Na konci krátkeho ramena a v pericentromérnej oblasti dlhého ramena tohto chromozómu je koncentrácia génov. Obsah útržkov sa zvyšuje iba v oblasti konca krátkeho ramena a pozdĺž chromozómu je relatívne rovnaký. Z celkového počtu génov tohto

Chromozóm 12 Tento chromozóm je vo väčšine ohľadov priemerný. Gény sú v ňom rozmiestnené veľmi nerovnomerne. Spája sa s nimi množstvo ochorení: adrenoleukodystrofia, amyloidóza, malígny non-Hodgkinov lymfóm, rakovina konečníka, emfyzém, enuréza,

Chromozóm 13 Krátke rameno tohto chromozómu ešte nebolo dobre sekvenované. V oblasti centroméry na dlhom ramene je koncentrácia útržkov. Chromozóm 13 je v porovnaní s ostatnými chromozómami ochudobnený o gény (v priemere je len asi 5 génov na 1 milión písmen). Väčšina z nich

Chromozóm 20 Chromozóm 20 sa stal tretím najviac sekvenovaným ľudským chromozómom. Veľkosťou tvorí tento chromozóm len asi dve percentá genetického kódu ľudského genómu. Gény, opakovania a výstrižky sú rozmiestnené veľmi nerovnomerne pozdĺž chromozómu.

Chromozóm 21 Tento chromozóm je najmenší čo do veľkosti a informačnej kapacity (tvorí nie viac ako 1,5 % celého ľudského genómu). Ale bol sekvenovaný až po chromozóme 22. Počet génov na chromozóme 21 je relatívne malý. S veľkosťou cca.

Chromozóm 22 DNA tohto chromozómu bola sekvenovaná ako prvá (december 1999), a preto je podrobnejšie opísaná. Na chromozóme 22 zostalo nerozlúštených len niekoľko oblastí (menej ako 3 % dĺžky DNA). Obsahuje asi 500 génov a 134 pseudogénov. Všetky tieto génové sekvencie

Chromozóm X Toto je ženský pohlavný chromozóm. Prítomnosť dvoch X chromozómov určuje ženské pohlavie. Pár pre chromozóm X u mužov je mŕtvy a krátky chromozóm Y. U žien sú na jednom z 2 chromozómov X inaktivované všetky tie gény, ktoré nemajú pár na chromozóme Y.

Idiogram 2. ľudského chromozómu 2. ľudský chromozóm je jeden z 23 ľudských chromozómov a druhý najväčší, jeden z 22 ľudských autozómov. Chromozóm obsahuje viac ako 242 miliónov párov báz... Wikipedia

Idiogram 22. ľudského chromozómu 22. ľudský chromozóm je jeden z 23 ľudských chromozómov, jeden z 22 autozómov a jeden z 5 akrocentrických ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje o... Wikipedia

Idiogram 11. ľudského chromozómu 11. ľudský chromozóm je jedným z 23 párov ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje takmer 139 miliónov párov báz... Wikipedia

Idiogram ľudského chromozómu 12. Ľudský chromozóm 12 je jedným z 23 ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje takmer 134 miliónov párov báz... Wikipedia

Idiogram 21. ľudského chromozómu 21. ľudský chromozóm je jeden z 23 ľudských chromozómov (v haploidnej sade), jeden z 22 autozómov a jeden z 5 akrocentrických ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje asi 48 miliónov párov báz, ktoré ... Wikipedia

Idiogram 1. ľudského chromozómu Prvý ľudský chromozóm je najväčší z 23 ľudských chromozómov, jeden z 22 ľudských autozómov. Chromozóm obsahuje asi 248 miliónov párov báz... Wikipedia

Idiogram 3. ľudského chromozómu 3. ľudský chromozóm je jeden z 23 ľudských chromozómov, jeden z 22 ľudských autozómov. Chromozóm obsahuje takmer 200 miliónov párov báz... Wikipedia

Idiogram 9. ľudského chromozómu 9. ľudský chromozóm je jedným z chromozómov ľudského genómu. Obsahuje asi 145 miliónov párov báz, ktoré tvoria 4 % až 4,5 % všetkého bunkového materiálu DNA. Podľa rôznych odhadov... Wikipedia

Idiogram ľudského chromozómu 13. Ľudský chromozóm 13 je jedným z 23 ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje viac ako 115 miliónov párov báz, čo je od 3,5 do 4 % z celkového materiálu ... Wikipedia

Idiogram 14. ľudského chromozómu 14. ľudský chromozóm je jedným z 23 ľudských chromozómov. Chromozóm obsahuje približne 107 miliónov párov báz, čo je od 3 do 3,5 % z celkového materiálu ... Wikipedia

knihy

• Telomérový efekt. Revolučný prístup k mladšiemu, zdravšiemu a dlhšiemu životu, Elizabeth Helen Blackburn, Elissa Epel. O čom je táto kniha Aby život mohol pokračovať, bunky tela sa musia neustále deliť a vytvárať ich presné kópie – mladé a plné energie. Oni sa zase začnú deliť. Takže…

Vzorce života

Život ako fenomén charakterizuje metabolizmus, rozmnožovanie, dedičnosť, premenlivosť, rast, vývoj, smrť.

Metabolizmus(z gréckeho μεταβολή, „premena, zmena“) alebo metabolizmus- úplný proces premeny chemických látok v tele, ktoré zabezpečujú jeho rast, vývoj, činnosť a život vôbec. V živom organizme sa energia neustále spotrebúva, a to nielen pri fyzickej a duševnej práci, ale aj pri úplnom odpočinku (spánku). Metabolizmus je komplex biochemických a energetických procesov, ktoré zabezpečujú využitie živín pre potreby organizmu a uspokojujú jeho potreby plastických a energetických látok.

Reprodukcia - je to nárast počtu jedincov druhu prostredníctvom reprodukcie. Schopnosť rozmnožovania, čiže samorozmnožovania, je jednou z povinných a najdôležitejších vlastností živých organizmov. Rozmnožovanie podporuje dlhodobú existenciu druhu a zabezpečuje kontinuitu medzi rodičmi a ich potomkami počas mnohých generácií. Reprodukcia môže byť asexuálna alebo sexuálna.

Formy nepohlavného rozmnožovania:

1. Binárne delenie- mitotické delenie, pri ktorom vznikajú dve ekvivalentné dcérske bunky (obr. 3.1);

a - začiatok profázy; b - koniec profázy; c - metafáza; g - anafáza; d - telofáza; e - dokončenie mitózy. 1 - jadro; 2 - jadierko; 3 - jadrová membrána; 4 - nespiralizované chromozómy; 5 - pár centriolov; 6 - vlákna vretena; 7 - rodičovské chromozómy rôznych typov; 8 - chromozómové centroméry; 9 - dcérske chromozómy; 10 - priečna membránová priehradka medzi dcérskymi bunkami.

Obr. 3.1 Fázy mitotického delenia

2. Viacnásobné štiepenie alebo schizogónia. Materská bunka sa rozpadne na veľké množstvo viac-menej identických dcérskych buniek (malarické plazmodium) (obr. 3.2);

Obr. 3.2 Schizogónia

3. Sporulácia. Rozmnožovanie prostredníctvom spór - špecializovaných buniek húb a rastlín (obr. 3.3). Ak majú spóry bičík a sú pohyblivé, nazývajú sa zoospóry (Chlamydomonas). Ak sú spóry tvorené mitózou, potom majú rovnaký genetický materiál, ale ak sú tvorené meiózou, potom majú genetický materiál iba jedného organizmu, ale geneticky sú takéto spóry nerovnaké;

Obr. 3.3 Rastliny, ktoré sa rozmnožujú prostredníctvom spór

Obr.3.3a Spóry húb

4. Pučanie. Na materskom jedincovi sa vytvorí výrastok - púčik, z ktorého sa vyvinie nový jedinec (kvasinka, hydra) (obr. 3.4);

Obr. 3.4 Tvorba pukov v hydre

5. Fragmentácia- rozdelenie jedinca na dve alebo viacero častí, z ktorých každá sa vyvinie v nového jedinca (obr. 3.5). U rastlín (spirogyra) a u živočíchov (annelids). Fragmentácia je založená na vlastnosti regenerácie;

Obr. 3.5 Riasa spirogyra, ktorá rastie všade, sa v prípade prasknutia na akomkoľvek mieste dotvorí do požadovanej veľkosti a tvaru. Roztrhané ostnatokožce (hviezdice) sa dajú ľahko obnoviť do pôvodnej veľkosti.

6. Vegetatívne rozmnožovanie. Charakteristické pre mnohé skupiny rastlín. Pri vegetatívnom rozmnožovaní sa nový jedinec vyvinie buď z časti matky, alebo zo špeciálnych štruktúr (cibuľa, hľuza a pod.) špeciálne určených na vegetatívne rozmnožovanie (obr. 3.6);

Obr. 3.6 Rozmnožovanie jahôd

7. Klonovanie. Umelá metóda nepohlavného rozmnožovania Klon je geneticky identické potomstvo získané od jedného jedinca v dôsledku toho alebo iného spôsobu nepohlavného rozmnožovania. Realizované v praxi zavedením umelého jadra do bunky. Technika vkladania je znázornená na obrázku 3.7

Obr. 3.7 Technika zavedenia jadra do bunky

V prirodzených podmienkach sa klony objavujú len zriedka. Známym príkladom prirodzeného klonovania, ktoré existuje v prírode a vyskytuje sa u ľudí, sú identické dvojčatá, vyvinuté z rovnakého vajíčka (sú to nevyhnutne deti rovnakého pohlavia). Až do šesťdesiatych rokov dvadsiateho storočia sa klony získavali umelo výlučne vegetatívnym rozmnožovaním rastlinných organizmov, najčastejšie na zachovanie odrodových vlastností a na získanie kultúr mikroorganizmov používaných v medicíne. Začiatkom šesťdesiatych rokov boli vyvinuté metódy, ktoré umožnili úspešne klonovať niektoré vyššie rastliny a živočíchy ich pestovaním z jednotlivých buniek. Tieto metódy vznikli ako výsledok pokusov dokázať, že jadrá zrelých buniek po ukončení svojho vývoja obsahujú všetky informácie potrebné na zakódovanie všetkých charakteristík organizmu a že špecializácia buniek je spôsobená zapínaním a vypínaním určitých génov, a nie stratu niektorých z nich. Prvý úspech dosiahol profesor Steward z Cornell University, ktorý ukázal, že pestovaním jednotlivých buniek koreňa mrkvy (jedlej časti) v médiu obsahujúcom správne živiny a hormóny je možné vyvolať procesy delenia buniek, ktoré vedú k tvorbe novej mrkvy. rastliny. Čoskoro potom Gurdon, pracujúci na Oxfordskej univerzite, dosiahol prvé klonovanie stavovca. Stavovce v prirodzených podmienkach nevytvárajú klony; avšak transplantáciou jadra odobraného z črevnej bunky žaby do vajíčka, ktorého vlastné jadro bolo predtým zničené ultrafialovým žiarením, sa Gurdonovi podarilo vypestovať pulec a potom žabu, identickú s jedincom, ktorému bolo jadro odobraté.

Od sedemdesiatych rokov sa vedci pokúšali klonovať cicavce. Drobná ovečka Dolly je symbolom ďalšej etapy úspešného vývoja biotechnológie. Experimenty tohto druhu nielen dokazujú, že diferencované (špecializované) bunky obsahujú všetky informácie potrebné pre vývoj celého organizmu, ale tiež nám umožňujú očakávať, že podobné metódy možno použiť na klonovanie stavovcov vo vyšších štádiách vývoja, vrátane človeka. Technika klonovania sľubuje predovšetkým veľké vyhliadky pre chov zvierat, pretože umožňuje získať z každého zvieraťa s cennými vlastnosťami početné geneticky identické kópie s rovnakými vlastnosťami. Klonovanie požadovaných zvierat, ako sú plemenné býky, dostihové kone atď., môže byť rovnako výnosné ako klonovanie rastlín, ktoré, ako už bolo uvedené, sa už uskutočňuje. Taktiež jednou z možných oblastí použitia tejto technológie je klonovanie vzácnych a ohrozených druhov voľne žijúcich zvierat. V skutočnosti sa objavili skutočné technické možnosti klonovania ľudí.

Dedičnosť. Pred viac ako sto rokmi sa stalo známe, že každý nový organizmus vzniká spojením mužských a ženských reprodukčných buniek - vajíčka a spermie.

Diela nemeckého biológa F. Schneider naznačili, že z prvkov bunkového jadra sú najpravdepodobnejšími priamymi nositeľmi dedičnosti „farebné telá“ – chromozómy. Svoje meno dostali po tom, čo boli zafarbené farbivami pre lepšie pozorovanie, aby ich bolo možné pozorovať pod mikroskopom.

Holanďan E. van Benedan si všimol, že v zárodočných bunkách je o polovicu menej chromozómov (obr. 3.8) a až po splynutí buniek rôzneho pohlavia vzniká normálna chromozómová sada.

Obr. 3.8 Ľudské chromozómy v čiernej a bielej farbe

Obr. 3.8a Farebné ľudské chromozómy

Obr. 3.8b Štruktúra chromozómu

Chromozomálna teória dedičnosti (organizmu) sa pretransformovala do molekulárnej genetiky, do doktríny génu ako úseku DNA.

Obrázok ukazuje proces „balenia“ DNA do zložitých skrútených štruktúr. Dôvody „zbalenia“ sú zrejmé – DNA je príliš dlhá molekula (dĺžka reťazca DNA jedného chromozómu je asi 10 centimetrov), preto ju treba zbaliť. A aby sa nezlepila, naviažu sa na ňu určité bielkoviny. Komplex proteínov s DNA sa nazýva chromatín. Pre pohodlie vždy vkladajú znak identity medzi DNA a chromatín, pretože „nahá“ DNA sa v prírode nevyskytuje. DNA obsahuje gény a nekódujúce oblasti. Počas procesu divergencie duplikovaných chromozómov dochádza k rozpadu polyméru na centroméroch, čo vedie k divergencii chromozómov s tvorbou 2 dcérskych buniek. K replikácii DNA dochádza pôsobením enzýmov a vedie k vytvoreniu druhej presnej kópie molekuly DNA v duplikovanom chromozóme (obr. 3.9).

Obr. 3.9 Schéma replikácie molekuly DNA: dcérsky reťazec (replika) je vybudovaný na každom z rodičovských polynukleotidových reťazcov ako na matrici. Šípka označuje smer pohybu takzvanej replikačnej vidlice a bodkovaná čiara označuje vodíkové väzby medzi dusíkatými bázami. A - adenín, T - tymín, G - guanín, C - cytozín.

Chromozomálna teória dedičnosti vysvetľuje nielen proces evolúcie a prenos vlastností rodičov na deti, ale ukazuje aj genetické prepojenie všetkého živého, vrátane vzťahu medzi človekom a opicou. V procese štúdia chromozomálnej teórie dedičnosti boli identifikované chromozomálne dedičné ochorenia spôsobené chromozómovou nondisjunkciou počas bunkovej mitózy. Takéto chromozomálne útvary sa nazývajú trizómia a podľa definície je vyliečenie týchto chorôb nemožné.

Patauov syndróm (trizómia 13). Prvýkrát opísaný v roku 1960. Frekvencia populácie je 1:7800.

Pre Patauov syndróm sú charakteristické tieto diagnostické znaky: rázštep hornej pery a podnebia, nízko nasadené deformované uši, flexorové postavenie prstov, vypuklé nechty, priečny dlaňový záhyb, rocker foot. Z defektov vnútorných orgánov boli zaznamenané vrodené srdcové chyby (defekty prepážok a veľkých ciev), neúplná rotácia čriev atď.. Hlboká idiocia. Deti väčšinou zomierajú do 1 roku života, častejšie v prvých 2-3 mesiacoch života.

Edwardsov syndróm (trizómia 18) ( Obr.3.10 ). Popísané v roku 1960. Populačná frekvencia je 1 z 6 500. Deti s Edwardsovým syndrómom majú nízku pôrodnú hmotnosť. Hlavnými diagnostickými príznakmi syndrómu sú: nízko nasadené, abnormálne tvarované uši, šikmá brada. Vyskytujú sa anomálie vo vývoji končatín: horné - ohybové deformity prstov, prekrývajúce sa prsty, zovreté prsty, široký palec, typický rockerovitý tvar chodidla. Z vnútorných defektov treba uviesť kombinované defekty kardiovaskulárneho systému, neúplnú rotáciu čriev, malformácie obličiek, najčastejšie hydronefrózu a podkovovitú obličku), kryptorchizmus. Deti umierajú najmä do 1 roka na komplikácie spôsobené vrodenými vývojovými chybami.

Obr.3.10 Edwardsov syndróm

Downov syndróm (trizómia 21) ( Obr.3.11 ). Prvýkrát ho opísal v roku 1866 anglický lekár Down. Najčastejší chromozomálny syndróm - populačná frekvencia je 1 prípad na 600-700 novorodencov. Frekvencia pôrodov detí s týmto syndrómom závisí od veku matky a po 35 rokoch prudko stúpa. Cytogenetické varianty sú veľmi rôznorodé, ale asi 95 % prípadov tvorí jednoduchá trizómia 21. Napriek intenzívnemu štúdiu syndrómu sú príčiny chromozómovej nondisjunkcie stále nejasné.

Hlavné diagnostické znaky syndrómu sú: typická plochá tvár, mongoloidný tvar očí, otvorené ústa, zubné anomálie, krátky nos a plochý chrbát nosa, prebytočná koža na krku, krátke končatiny, priečna štvorprstová dlaňová riasa (opica drážka). Medzi defektmi vnútorných orgánov sú často zaznamenané vrodené chyby srdca a gastrointestinálneho traktu, ktoré určujú dĺžku života pacientov. Mentálna retardácia je zvyčajne stredne ťažká. Deti s Downovým syndrómom sú často láskavé a láskavé, poslušné a pozorné.

Ryža. 3.11 Downov syndróm

Štúdie štruktúry chromozómov umožnili identifikovať jednotlivé úseky – gény zodpovedné za dedičnosť určitých znakov a prítomnosť určitých chorôb. Pre ľudský chromozóm X je to (obr. 3.12):

Obr. 3.12 Chromozóm X a gény zodpovedné za niektoré choroby

Chromozóm 7 (človek)

Obr. 3.12a Chromozóm 7

Chromozóm 7 (obr. 3.12a) je jedným z ľudských chromozómov, zvyčajne sa nachádza v bunkovom jadre v dvoch kópiách. Obsahuje viac ako 158 miliónov párov báz, čo predstavuje 5 % až 5,5 % všetkého materiálu DNA v bunke ľudského tela. Podľa rôznych odhadov obsahuje chromozóm 7 1000 až 1400 génov. Tieto údaje sú len orientačné. Keď ich budeme hlbšie študovať, urobia sa presné odhady.

V roku 2000 sa vedcom podarilo úplne rozlúštiť sekvenciu nukleotidov, ktoré tvoria viac ako 80 tisíc ľudských génov. Pri jeho dešifrovaní sa okrem samotnej nukleotidovej sekvencie získali údaje o cytogenetických a fyzikálnych mapách chromozómov, ich nukleotidových sekvenciách, génovej lokalizácii, stabilných polymorfizmoch, teda mutáciách prítomných v lokálnych ľudských populáciách s frekvenciou minimálne 3-5. %. Doteraz bolo identifikovaných najmenej 1,5 milióna mutačných polymorfizmov, v ktorých sa ľudské genómy navzájom líšia. Doteraz boli dešifrované aminokyselinové sekvencie miliónov proteínov a boli určené priestorové štruktúry viac ako 15 tisíc proteínov pomocou röntgenovej difrakčnej analýzy a metód nukleárnej magnetickej rezonancie. Tento výdobytok v najbližších rokoch umožní vyrovnať sa s desiatkami chorôb, proti ktorým je moderná medicína bezmocná. Nájde sa liek na rakovinu, choroby srdcovo-cievneho systému, mnohé dedičné poruchy a vývojové chyby, spomalí sa starnutie organizmu. Dekódovanie genómu je výsledkom spoločného úsilia medzinárodného projektu Human Genome Project, financovaného British Wellcome Trust a American National Institutes of Health a súkromnej spoločnosti Celera Genomics. Vedci budú čeliť úlohe sumarizovať údaje, nadviazanie vzťahov medzi rôznymi génmi a štúdium mechanizmov vývoja chorôb na úrovni génov. Čoskoro bude môcť každý získať osobnú kópiu svojho genetického kódu na lekárske účely alebo len tak zo zvedavosti. Britská spoločnosť Solexa oznámila dokončenie projektu vývoj novej metódy dekódovania génov, ktorá umožní prečítať ľudský genóm za jeden deň.Americký vedec Craig Venter, ktorý sa podieľal na rozlúštení prvej vzorky ľudského genómu, navyše uviedol, že už dostal objednávky od jednotlivcov, ktorí chcú mať vlastnú génovú mapu. Ľudský genóm je „reťazec“ troch miliárd fragmentov DNA. Takéto informácie umožnia človeku dozvedieť sa napríklad o existencii génov, ktoré poukazujú na zvýšené riziko chorôb, ako je Alzheimerova choroba . Spoločnosť Solexa oznámila vytvorenie rýchlejšej a lacnejšej metódy na dešifrovanie reťazcov DNA. Prvýkrát sa použil na analýzu jednonukleotidových polymorfizmov (SNP) - fragmentov kódu DNA, ktoré sa medzi ľuďmi líšia. Tieto jemné rozdiely môžu vysvetliť, prečo sú niektorí ľudia náchylní na choroby, ako je rakovina alebo cukrovka, a iní nie. Cieľom spoločnosti Solexa je vyvinúť technológiu, v ktorej je možné získať kompletný ľudský genóm za 24 hodín za cenu nie vyššiu ako 1 000 dolárov. Takáto služba sa môže stať súčasťou krvného testu vykonávaného v bežnej ambulancii. Podľa predstaviteľov spoločnosti pri správnom použití môžu genetické informácie pomôcť zlepšiť zdravotný stav jedinca, no zároveň je potrebné zabezpečiť dôvernosť takýchto údajov.

Variabilita - je to vznik individuálnych rozdielov. Na základe variability organizmov sa objavuje genetická diverzita foriem, ktoré sa v dôsledku prirodzeného výberu premieňajú na nové poddruhy a druhy. Existuje nededičná variabilita - modifikácia alebo fenotypový, a dedičné mutačný alebo genotypový, a kombinatívny a korelačný.Údaje o typoch variability sú uvedené v tabuľke 3.1.

TABUĽKA 3.1 Porovnávacie charakteristiky foriem variability

Ontogenéza - individuálny vývoj tela, súbor postupných morfologických, fyziologických a biochemických premien, ktorými organizmus prechádza od okamihu svojho vzniku až do konca života. Ontogenéza zahŕňa rast, t.j. zvýšenie telesnej hmotnosti, jej veľkosti a diferenciácie. Termín zaviedol E. Haeckel. Počas ontogenézy každý organizmus prirodzene prechádza postupnými fázami, štádiami alebo obdobiami vývoja, z ktorých hlavné v organizmoch, ktoré sa rozmnožujú sexuálne, sú: embryonálne (embryonálne), postembryonálne (postembryonálne) a obdobie vývoja dospelého organizmu. Ontogenéza je založená na zložitom procese uvedomovania si dedičných informácií uložených v každej z jeho buniek v rôznych štádiách vývoja organizmu. Program ontogenézy určený dedičnosťou sa uskutočňuje pod vplyvom mnohých faktorov (podmienky vonkajšieho prostredia, medzibunkové a medzitkanivové interakcie, humorálno-hormonálna a nervová regulácia atď.) a prejavuje sa vo vzájomne prepojených procesoch reprodukcie, rastu a diferenciácie buniek.

Jednou z hlavných vlastností všetkých organizmov je schopnosť rast. Bolo by nesprávne myslieť si rast jednoducho ako nárast veľkosti. Veľkosť rastlinnej bunky sa teda môže zväčšiť, keď sa absorbuje voda, ale tento proces nebude skutočným rastom, pretože je reverzibilný. Rast je zvyčajne zväčšenie veľkosti organizmu (alebo jednotlivých orgánov) v dôsledku procesov biosyntézy. V niektorých prípadoch môže byť rast negatívny (napríklad zníženie sušiny semien počas tvorby klíčkov).

Rast mnohobunkového organizmu možno rozdeliť do dvoch procesov:

Bunkové delenie v dôsledku mitózy;

Rast buniek je nevratné zvýšenie veľkosti v dôsledku absorpcie vody alebo syntézy protoplazmy.

Jednoročné rastliny, niektorý hmyz, vtáky a cicavce majú obmedzený rast. Po nástupe maximálnej intenzity rastu, keď organizmus dospeje a rozmnoží sa, sa rast spomalí a následne úplne zastaví, po čom organizmus starne a odumiera. U viacročných rastlín (najmä stromov), mnohých bezstavovcov, rýb a plazov je rast neobmedzený; až do smrti sa pozoruje určitá malá pozitívna rýchlosť rastu. Mnohé článkonožce sa vyznačujú nezvyčajným typom rastu. Ich exoskelet sa nemôže zväčšiť a tieto zvieratá ho musia zbaviť. Počas tohto krátkeho obdobia, kým nová kostra stvrdne, dochádza k zväčšeniu veľkosti tela.

Smrť (smrť) - nezvratné zastavenie, zastavenie vitálnej činnosti tela. Pre jednobunkové živé formy môže byť koniec obdobia existencie jednotlivého organizmu buď smrťou alebo delením mitotických buniek. Nástupu smrti vždy predchádzajú terminálne stavy – preagonálny stav, agónia a klinická smrť – ktoré spolu môžu trvať rôzne dlho, od niekoľkých minút až po hodiny a dokonca aj dni. Bez ohľadu na mieru úmrtnosti jej vždy predchádza stav klinickej smrti. Klinická smrť pokračuje od okamihu, keď sa zastaví srdcová činnosť, dýchanie a fungovanie centrálneho nervového systému, až kým sa nevyvinú nezvratné patologické zmeny v mozgu. V stave klinickej smrti pokračuje anaeróbny metabolizmus v tkanivách vďaka zásobám nahromadeným v bunkách. Len čo sa tieto zásoby v nervovom tkanive vyčerpajú, odumiera. Pri úplnom nedostatku kyslíka v tkanivách začína smrť buniek v mozgovej kôre a mozočku (najcitlivejšie časti mozgu na hladovanie kyslíkom) v priebehu 2-2,5 minúty. Po smrti kôry je obnovenie životných funkcií tela nemožné, to znamená, že klinická smrť sa zmení na biologickú smrť.

Aquaporín sa podieľa na regulácii osmotického tlaku vo vnútri bunky. Podľa modelu navrhnutého Muratom a kol. dve transmembránové slučky akvaporínu-1 tvoria kanál, -a v bunkovej membráne; Anat. Rúrka alebo úzky dlhý priestor, cez ktorý prechádzajú určité látky (napríklad tráviaca krv) alebo anatomické štruktúry (napríklad inguinálny kanál).

Okrem červených krviniek je akvaporín-1 prítomný v renálnych endotelových bunkách a niektorých ďalších epitelových a endotelových bunkách. Podieľa sa na reabsorpcii vody v obličkových glomerulách a zostupných častiach Henleových slučiek (Agre et al., Borginia et al.), podporuje rýchlu rehydratáciu červených krviniek po ich pobyte vo vysokoosmolárnom prostredí, znižuje zvrásnenie červených krviniek v dreni obličiek, zvýšenie priepustnosti membrány červených krviniek pre močovinu (Smith et al.).

Predpokladá sa, že erytrocytový aquaporín sa podieľa na transporte C2 (Nakhoul a kol., Yang a kol.). V pľúcach môže udržiavať vodnú rovnováhu, v mozgovom tkanive; pl. Biol. Systémy prevažne homogénnych buniek a ich metabolických produktov podobného pôvodu a štruktúry, ktoré vykonávajú rovnaké funkcie v živočíšnom alebo rastlinnom organizme (napríklad krycie, nosné atď.), ktoré zahŕňajú svalové tkanivo, spojivové tkanivo, epitel, nervové tkanivo , vodivé pletivá rastlín atď.

U 3 somaticky zdravých jedincov bola Co(a-b-) permeabilita erytrocytov pre vodu znížená o 80 %, v renálnych tubuloch chýbal akvaporín (Preston et al.).

Myši s neaktívnymi génmi pre akvaporín boli v porovnaní s kontrolami vážne dehydrované, keď im chýbala voda počas 36 hodín (Ma et al.). V tomto ohľade sa zdá celkom rozumné predpokladať, že akvaporín-1, prítomný v bunkách zostupnej slučky Henleho, sa podieľa na procese koncentrácie moču v podmienkach nedostatku vody (Chou a kol.).

Keďže akvaporín-1 sa podieľa na vylučovacej funkcii obličiek, predpokladá sa, že Coltonove autoprotilátky môžu hrať úlohu v patogenéze chronického zlyhania obličiek.

Monozómia na 7. chromozóme

Strata chromozómu 7 hematopoetickými kmeňovými bunkami alebo monozómia buniek kostnej drene na chromozóme 7 je zriedkavá genetická abnormalita pozorovaná pri myeloidnej leukémii a preleukemickom dyserytropoetickom syndróme.

Článok vychádza z práce prof. Bue.

Zastavenie vývoja embrya následne vedie k vypudeniu oplodneného vajíčka, čo sa prejaví formou samovoľného potratu. V mnohých prípadoch sa však vývoj zastaví vo veľmi skorých štádiách a samotný fakt počatia zostáva žene neznámy. Vo veľkom percente prípadov sú takéto potraty spojené s chromozomálnymi abnormalitami v embryu.

Spontánne potraty

Spontánne potraty, definované ako „samovoľné ukončenie tehotenstva medzi počatím a obdobím životaschopnosti plodu“, sa v mnohých prípadoch veľmi ťažko diagnostikujú: veľké množstvo potratov sa vyskytuje vo veľmi skorých štádiách: nedochádza k oneskoreniu menštruácie, alebo je toto oneskorenie také malé, že samotná žena nemá podozrenie, že je tehotná.

Klinické údaje

Vypudenie vajíčka môže nastať náhle alebo mu môžu predchádzať klinické príznaky. Častejšie riziko potratu prejavuje sa krvavým výtokom a bolesťami v podbrušku, prechádzajúcimi do kontrakcií. Nasleduje vypudenie oplodneného vajíčka a vymiznutie príznakov tehotenstva.

Klinické vyšetrenie môže odhaliť nesúlad medzi odhadovaným gestačným vekom a veľkosťou maternice. Hladiny hormónov v krvi a moči môžu byť prudko znížené, čo naznačuje nedostatočnú životaschopnosť plodu. Ultrazvukové vyšetrenie vám umožní objasniť diagnózu, odhaliť buď absenciu embrya („prázdne vajíčko“), alebo vývojové oneskorenie a absenciu srdcového tepu

Klinické prejavy spontánneho potratu sa výrazne líšia. V niektorých prípadoch prebehne potrat bez povšimnutia, v iných je sprevádzaný krvácaním a môže vyžadovať kyretáž dutiny maternice. Chronológia symptómov môže nepriamo naznačovať príčinu spontánneho potratu: špinenie od začiatku tehotenstva, zastavenie rastu maternice, vymiznutie príznakov tehotenstva, „tiché“ obdobie počas 4-5 týždňov a potom vypudenie oplodneného vajíčka najčastejšie naznačujú chromozomálne abnormality embrya a Korešpondencia vývojového obdobia embrya s obdobím potratu hovorí v prospech materských príčin potratu.

Anatomické údaje

Analýza materiálu zo spontánnych potratov, ktorých zber sa začal začiatkom dvadsiateho storočia v Carnegieho inštitúte, odhalila obrovské percento vývojových anomálií medzi skorými potratmi.

V roku 1943 Hertig a Sheldon publikovali výsledky patologickej štúdie materiálu z 1000 skorých potratov. Materské príčiny potratu vylúčili v 617 prípadoch. Súčasné dôkazy naznačujú, že macerované embryá v zjavne normálnych membránach môžu byť tiež spojené s chromozomálnymi abnormalitami, ktoré predstavovali asi 3/4 všetkých prípadov v tejto štúdii.

Ďalšie štúdie Mikama a Millera a Poľska umožnili objasniť vzťah medzi načasovaním potratu a výskytom porúch vývoja plodu. Ukázalo sa, že čím kratšia je doba potratu, tým vyššia je frekvencia anomálií. V materiáloch potratov, ktoré sa vyskytli pred 5. týždňom po počatí, sa makroskopické morfologické anomálie fetálneho vajíčka nachádzajú v 90% prípadov, s periódou potratu 5 až 7 týždňov po počatí - v 60% s periódou viac ako 7 týždňov po počatí - v menej ako 15-20%.

Dôležitosť zastavenia vývoja embrya pri skorých spontánnych potratoch ukázal predovšetkým zásadný výskum Arthura Hertiga, ktorý v roku 1959 publikoval výsledky štúdie ľudských embryí až 17 dní po počatí. Bolo to ovocie jeho 25-ročnej práce.

U 210 žien mladších ako 40 rokov podstupujúcich hysterektómiu (odstránenie maternice) bol dátum operácie porovnaný s dátumom ovulácie (možné počatie). Po operácii boli maternice podrobené najdôkladnejšiemu histologickému vyšetreniu, aby sa zistilo možné krátkodobé tehotenstvo. Z 210 žien zostalo v štúdii len 107 z dôvodu zistenia známok ovulácie a absencie hrubých porúch rúrok a vaječníkov, ktoré by zabránili otehotneniu. Našlo sa 34 gestačných vačkov, z ktorých 21 gestačných vačkov bolo zjavne normálnych a 13 (38 %) malo zjavné známky abnormalít, ktoré by podľa Hertigovej nevyhnutne viedli k potratu buď v štádiu implantácie, alebo krátko po implantácii. Keďže v tom čase nebolo možné vykonávať genetický výskum na oplodnených vajíčkach, príčiny vývojových porúch embryí zostali neznáme.

Pri vyšetrovaní žien s potvrdenou plodnosťou (všetky pacientky mali niekoľko detí) sa zistilo, že jedno z troch oplodnených vajíčok malo anomálie a potratilo skôr, ako sa objavili známky tehotenstva.

Epidemiologické a demografické údaje

Nejasné klinické príznaky skorých spontánnych potratov vedú k tomu, že pomerne veľké percento krátkodobých potratov si ženy nevšimnú.

Pri klinicky potvrdených tehotenstvách približne 15 % všetkých tehotenstiev končí potratom. Väčšina spontánnych potratov (asi 80 %) sa vyskytuje v prvom trimestri tehotenstva. Ak však vezmeme do úvahy skutočnosť, že k potratom často dochádza 4-6 týždňov po zastavení tehotenstva, môžeme povedať, že viac ako 90% všetkých spontánnych potratov súvisí s prvým trimestrom.

Špeciálne demografické štúdie umožnili objasniť frekvenciu intrauterinnej úmrtnosti. Francúzsky a birmovný v rokoch 1953 - 1956. zaznamenala všetky tehotenstvá medzi ženami na ostrove Kanai a ukázala, že z 1000 tehotenstiev diagnostikovaných po 5 týždňoch, 237 neviedlo k narodeniu životaschopného dieťaťa.

Analýza výsledkov niekoľkých štúdií umožnila Leridonovi zostaviť tabuľku vnútromaternicovej úmrtnosti, ktorá zahŕňa aj zlyhania oplodnenia (pohlavný styk v optimálnom čase – do 24 hodín po ovulácii).

Všetky tieto údaje naznačujú obrovskú frekvenciu spontánnych potratov a dôležitú úlohu vývojových porúch vajíčka v tejto patológii.

Tieto údaje odrážajú všeobecnú frekvenciu vývojových porúch bez toho, aby sa medzi nimi zdôrazňovali špecifické exo- a endogénne faktory (imunologické, infekčné, fyzikálne, chemické atď.).

Je dôležité poznamenať, že bez ohľadu na príčinu škodlivých účinkov sa pri štúdiu materiálu z potratov vyskytuje veľmi vysoká frekvencia genetických porúch (chromozomálne aberácie (doteraz najlepšie študované) a génové mutácie) a vývojových anomálií, ako sú defekty vo vývoji neurálnej trubice, je objavený.

Chromozomálne abnormality zodpovedné za zastavenie vývoja tehotenstva

Cytogenetické štúdie materiálu z potratu umožnili objasniť povahu a frekvenciu určitých chromozomálnych abnormalít.

Celková frekvencia

Pri hodnotení výsledkov veľkých sérií analýz treba mať na pamäti nasledovné. Výsledky štúdií tohto druhu môžu byť výrazne ovplyvnené nasledujúcimi faktormi: spôsob odberu materiálu, relatívna frekvencia skorších a neskorších samovoľných potratov, podiel materiálu na umelé prerušenie tehotenstva v štúdii, ktorý sa často nedá presne odhadnúť, úspešnosť kultivácie abortových bunkových kultúr a chromozomálnej analýzy materiálu, jemné metódy spracovania macerovaného materiálu.

Všeobecný odhad frekvencie chromozomálnych aberácií pri potrate je asi 60% av prvom trimestri tehotenstva - od 80 do 90%. Ako bude uvedené nižšie, analýza založená na štádiách vývoja embrya nám umožňuje vyvodiť oveľa presnejšie závery.

Relatívna frekvencia

Takmer všetky veľké štúdie chromozomálnych aberácií v materiáli z potratu priniesli prekvapivo podobné výsledky, pokiaľ ide o povahu abnormalít. Kvantitatívne anomálie tvoria 95 % všetkých aberácií a sú rozdelené nasledovne:

Kvantitatívne chromozomálne abnormality

Rôzne typy kvantitatívnych chromozomálnych aberácií môžu byť výsledkom:

• zlyhania meiotického delenia: hovoríme o prípadoch „nedisjunkcie“ (neoddelenia) párových chromozómov, čo vedie k vzniku trizómie alebo monozómie. Nedelenie sa môže vyskytnúť buď počas prvého alebo druhého meiotického delenia a môže zahŕňať vajíčka aj spermie.
• poruchy, ktoré sa vyskytnú počas oplodnenia:: prípady oplodnenia vajíčka dvoma spermiami (dispermia), výsledkom čoho je triploidné embryo.
• zlyhania, ktoré sa vyskytujú počas prvých mitotických delení: Úplná tetraploidia nastane, keď prvé delenie vedie k duplikácii chromozómov, ale k nerozdeleniu cytoplazmy. Mozaiky sa vyskytujú v prípade podobných porúch v štádiu následných delení.

Monozómia

Monozómia X (45,X) je jednou z najčastejších anomálií v materiáli zo spontánnych potratov. Pri narodení zodpovedá syndrómu Shereshevsky-Turner a pri narodení je menej častý ako iné kvantitatívne abnormality pohlavných chromozómov. Tento výrazný rozdiel medzi relatívne vysokým výskytom extra X chromozómov u novorodencov a relatívne zriedkavou detekciou monozómie X u novorodencov naznačuje vysokú letalitu monozómie X u plodu. Okrem toho je pozoruhodná veľmi vysoká frekvencia mozaík u pacientov so syndrómom Shereshevsky-Turner. V materiáli potratov sú naopak mozaiky s monozómiou X extrémne zriedkavé. Výskumné údaje ukázali, že len menej ako 1 % všetkých prípadov monozómie X dosiahne dátum splatnosti. Autozomálne monozómie v materiáloch s potratmi sú pomerne zriedkavé. To je v ostrom kontraste s vysokým výskytom zodpovedajúcich trizómií.

trizómia

V materiáli z potratov predstavujú trizómie viac ako polovicu všetkých kvantitatívnych chromozomálnych aberácií. Je pozoruhodné, že v prípadoch monozómie je chýbajúci chromozóm zvyčajne chromozóm X a v prípade nadbytočných chromozómov sa dodatočný chromozóm najčastejšie ukáže ako autozóm.

Presná identifikácia dodatočného chromozómu je možná vďaka metóde G-bandingu. Výskum ukázal, že všetky autozómy sa môžu podieľať na non-disjunkcii (pozri tabuľku). Je pozoruhodné, že tri chromozómy, ktoré sa najčastejšie vyskytujú v trizómiách u novorodencov (15., 18. a 21.), sa najčastejšie nachádzajú v letálnych trizómiách embryí. Zmeny v relatívnych frekvenciách rôznych trizómií v embryách do značnej miery odrážajú časový rámec, v ktorom nastáva smrť embryí, pretože čím je kombinácia chromozómov smrteľnejšia, tým skôr dôjde k zastaveniu vývoja, tým menej často sa takáto odchýlka zistí. v materiáloch potratov (čím kratšia je perióda vývoja zástavy, tým ťažšie je takéto embryo odhaliť).

Triploidia

Mimoriadne zriedkavé u mŕtvo narodených detí, triploidie sú piatou najčastejšou chromozomálnou abnormalitou vo vzorkách s potratom. V závislosti od pomeru pohlavných chromozómov môžu existovať 3 varianty triploidie: 69XYY (najzriedkavejší), 69, XXX a 69, XXY (najbežnejší). Analýza pohlavného chromatínu ukazuje, že pri konfigurácii 69, XXX sa najčastejšie deteguje len jeden zhluk chromatínu a pri konfigurácii 69, XXY sa najčastejšie nezistí žiadny pohlavný chromatín.

Na obrázku nižšie sú znázornené rôzne mechanizmy vedúce k rozvoju triploidie (diandria, digynia, dispermia). Pomocou špeciálnych metód (chromozomálne markery, histokompatibilné antigény) bolo možné stanoviť relatívnu úlohu každého z týchto mechanizmov vo vývoji triploidie v embryu. Ukázalo sa, že v 50 prípadoch pozorovaní bola triploidia dôsledkom digýnie v 11 prípadoch (22 %), diandrie alebo dispermie - v 20 prípadoch (40 %), dispermie - v 18 prípadoch (36 %).

tetraploidia

Tetraploidia sa vyskytuje približne v 5 % prípadov kvantitatívnych chromozomálnych aberácií. Najbežnejšie tetraploidie sú 92, XXXX. Takéto bunky vždy obsahujú 2 zhluky pohlavného chromatínu. V bunkách s tetraploidiou 92, XXYY nie je pohlavný chromatín nikdy viditeľný, ale detegujú sa v nich 2 fluorescenčné Y chromozómy.

Dvojité aberácie

Vysoká frekvencia chromozomálnych abnormalít v materiáli z potratu vysvetľuje vysokú frekvenciu kombinovaných abnormalít v tom istom embryu. Naopak, kombinované anomálie sú u novorodencov extrémne zriedkavé. Typicky sa v takýchto prípadoch pozorujú kombinácie abnormalít pohlavných chromozómov a autozomálnych abnormalít.

Vzhľadom na vyššiu frekvenciu autozomálnych trizómií v materiáli spontánnych potratov, pri kombinovaných chromozomálnych abnormalitách pri potratoch, najčastejšie vznikajú dvojité autozomálne trizómie. Je ťažké povedať, či sú takéto trizómie spojené s dvojitou „nedisjunkciou“ v tej istej gaméte alebo so stretnutím dvoch abnormálnych gamét.

Frekvencia kombinácií rôznych trizómií v tej istej zygote je náhodná, čo naznačuje, že výskyt dvojitých trizómií je od seba nezávislý.

Kombinácia dvoch mechanizmov vedúcich k výskytu dvojitých anomálií pomáha vysvetliť výskyt iných karyotypových anomálií, ktoré sa vyskytujú počas potratov. „Nedisjunkcia“ počas tvorby jednej z gamét v kombinácii s mechanizmami tvorby polyploidií vysvetľuje výskyt zygotov so 68 alebo 70 chromozómami. Zlyhanie prvého mitotického delenia v takejto zygote s trizómiou môže viesť ku karyotypom, ako sú 94, XXXX, 16+, 16+.

Štrukturálne chromozomálne abnormality

Podľa klasických štúdií je frekvencia štrukturálnych chromozomálnych aberácií v potratovom materiáli 4-5%. Pred rozšíreným používaním G-bandingu sa však uskutočnilo veľa štúdií. Moderné výskumy poukazujú na vyššiu frekvenciu štrukturálnych chromozomálnych abnormalít pri potratoch. Zisťuje sa široká škála štrukturálnych abnormalít. Približne v polovici prípadov sú tieto anomálie zdedené od rodičov, približne v polovici prípadov vznikajú de novo.

Vplyv chromozomálnych abnormalít na vývoj zygoty

Chromozomálne abnormality zygoty sa zvyčajne objavujú v prvých týždňoch vývoja. Určenie konkrétnych prejavov každej anomálie je spojené s množstvom ťažkostí.

V mnohých prípadoch je stanovenie gestačného veku pri analýze materiálu z potratov mimoriadne ťažké. Obdobie počatia sa zvyčajne považuje za 14. deň cyklu, ale ženy s potratom často zaznamenávajú oneskorenie cyklu. Okrem toho môže byť veľmi ťažké určiť dátum „úmrtia“ oplodneného vajíčka, pretože od okamihu smrti po potrat môže prejsť veľa času. V prípade triploidie môže byť toto obdobie 10-15 týždňov. Užívanie hormonálnych liekov môže túto dobu ešte predĺžiť.

Berúc do úvahy tieto výhrady, môžeme povedať, že čím kratší je gestačný vek v čase smrti oplodneného vajíčka, tým vyššia je frekvencia chromozomálnych aberácií. Podľa výskumu Creasyho a Lauritsena pri potratoch pred 15. týždňom tehotenstva je frekvencia chromozomálnych aberácií asi 50%, s periódou 18 - 21 týždňov - asi 15%, s periódou viac ako 21 týždňov - asi 5 -8 %, čo približne zodpovedá frekvencii chromozomálnych aberácií v štúdiách perinatálnej mortality.

Fenotypové prejavy niektorých letálnych chromozomálnych aberácií

Monozómia X zvyčajne sa zastaví vývoj do 6 týždňov po počatí. V dvoch tretinách prípadov fetálny mechúr veľkosti 5-8 cm neobsahuje embryo, ale je tam šnúrovitý útvar s prvkami embryonálneho tkaniva, zvyšky žĺtkového vaku, placenta obsahuje subamniové tromby. V tretine prípadov má placenta rovnaké zmeny, ale nájde sa morfologicky nezmenené embryo, ktoré odumrelo vo veku 40-45 dní po počatí.

S tetraploidiou vývoj sa zastaví 2-3 týždne po počatí, morfologicky je táto anomália charakterizovaná „prázdnym amniovým vakom“.

Pre trizómie Pozorujú sa rôzne typy vývojových abnormalít v závislosti od toho, ktorý chromozóm je extra. Avšak v drvivej väčšine prípadov sa vývoj zastaví vo veľmi skorých štádiách a nezistia sa žiadne prvky embrya. Toto je klasický prípad „prázdneho oplodneného vajíčka“ (anembryónia).

Trizómia 16, veľmi častá anomália, je charakterizovaná prítomnosťou malého plodového vajíčka s priemerom asi 2,5 cm, v choriovej dutine je malý plodový vak s priemerom asi 5 mm a embryonálny rudiment o veľkosti 1-2 mm. Najčastejšie sa vývoj zastaví v štádiu embryonálneho disku.

Pri niektorých trizómiách, napríklad pri trizómiách 13 a 14, je možné, že sa embryo vyvinie pred približne 6 týždňami. Embryá sa vyznačujú cyklocefalickým tvarom hlavy s defektmi v uzávere maxilárnych colliculi. Placenty sú hypoplastické.

Plody s trizómiou 21 (Downov syndróm u novorodencov) nemajú vždy vývojové anomálie, a ak áno, sú malé a nemôžu spôsobiť ich smrť. Placenty sú v takýchto prípadoch chudobné na bunky a zdá sa, že sa prestali vyvíjať v ranom štádiu. Smrť embrya sa v takýchto prípadoch javí ako dôsledok placentárnej nedostatočnosti.

šmyky. Porovnávacia analýza cytogenetických a morfologických údajov nám umožňuje rozlíšiť dva typy mol: klasické hydatidiformné mole a embryonálne triploidné mole.

Potraty s triploidiou majú jasný morfologický obraz. To sa prejavuje v kombinácii úplnej alebo (častejšie) čiastočnej cystickej degenerácie placenty a plodových obalov s embryom, ktorého veľkosť (embrya) je veľmi malá v porovnaní s relatívne veľkým amniovým obalom. Histologické vyšetrenie nepreukáže hypertrofiu, ale hypotrofiu vezikulárne zmeneného trofoblastu, tvoriace mikrocysty v dôsledku početných invaginácií.

proti, klasický krtko neovplyvňuje ani amniotický vak, ani embryo. Vezikuly odhaľujú nadmernú tvorbu syncytiotrofoblastu s výraznou vaskularizáciou. Cytogeneticky väčšina klasických hydatidiformných molov má karyotyp 46,XX. Uskutočnené štúdie umožnili stanoviť chromozomálne abnormality podieľajúce sa na tvorbe hydatidiformných mol. Ukázalo sa, že 2 X chromozómy v klasickom hydatidiformnom mole sú identické a sú otcovského pôvodu. Najpravdepodobnejším mechanizmom vývoja hydatidiformnej moly je pravá androgénéza, ku ktorej dochádza v dôsledku oplodnenia vajíčka diploidnou spermiou v dôsledku zlyhania druhého meiotického delenia a následného úplného vylúčenia chromozomálneho materiálu vajíčka. Z hľadiska patogenézy sú takéto chromozomálne poruchy blízke poruchám v triploidii.

Odhad frekvencie chromozomálnych abnormalít v čase počatia

Môžete sa pokúsiť vypočítať počet zygot s chromozomálnymi abnormalitami pri počatí na základe frekvencie chromozomálnych abnormalít zistených v materiáli z potratu. V prvom rade je však potrebné poznamenať, že nápadná podobnosť výsledkov štúdií materiálu z potratov uskutočnených v rôznych častiach sveta naznačuje, že chromozomálne abnormality v čase počatia sú veľmi charakteristickým fenoménom ľudskej reprodukcie. Okrem toho možno konštatovať, že najmenej časté anomálie (napríklad trizómia A, B a F) sú spojené so zastavením vývoja vo veľmi skorých štádiách.

Analýza relatívnej frekvencie rôznych anomálií, ktoré sa vyskytujú počas chromozómovej nondisjunkcie počas meiózy, nám umožňuje vyvodiť tieto dôležité závery:

1. Jedinou monozómiou zistenou v materiáli po potrate je monozómia X (15 % všetkých aberácií). Naopak, autozomálne monozómie sa v materiáli potratov prakticky nenachádzajú, hoci teoreticky by ich malo byť toľko ako autozomálnych trizómií.

2. V skupine autozomálnych trizómií sa frekvencia trizómií rôznych chromozómov výrazne líši. Štúdie využívajúce metódu G-banding ukázali, že na trizómii sa môžu podieľať všetky chromozómy, ale niektoré trizómie sú oveľa bežnejšie, napríklad trizómia 16 sa vyskytuje u 15 % všetkých trizómií.

Z týchto pozorovaní môžeme konštatovať, že s najväčšou pravdepodobnosťou je frekvencia nondisjunkcie rôznych chromozómov približne rovnaká a rozdielna frekvencia anomálií v materiáli potratu je spôsobená skutočnosťou, že jednotlivé chromozomálne aberácie vedú k zastaveniu vývoja veľmi skoro. štádiách, a preto je ťažké ich odhaliť.

Tieto úvahy nám umožňujú približne vypočítať skutočnú frekvenciu chromozomálnych abnormalít v čase počatia. Ukázali to výpočty, ktoré urobil Bouet každé druhé počatie produkuje zygotu s chromozomálnymi aberáciami.

Tieto čísla odrážajú priemernú frekvenciu chromozomálnych aberácií počas počatia v populácii. Tieto čísla sa však môžu medzi rôznymi manželskými pármi výrazne líšiť. U niektorých párov je riziko vzniku chromozomálnych aberácií v čase počatia výrazne vyššie ako priemerné riziko v populácii. U takýchto manželských párov dochádza ku krátkodobému potratu oveľa častejšie ako u iných manželských párov.

Tieto výpočty sú potvrdené ďalšími štúdiami vykonanými pomocou iných metód:

1. Klasický výskum Hertiga
2. Stanovenie hladiny choriového hormónu (CH) v krvi žien po 10 dňoch počatia. Tento test sa často ukáže ako pozitívny, hoci menštruácia prichádza včas alebo s miernym oneskorením a žena subjektívne nezaznamená nástup tehotenstva („biochemické tehotenstvo“).
3. Chromozomálna analýza materiálu získaného pri umelom prerušení tehotenstva ukázala, že pri umelom prerušení tehotenstva v období 6-9 týždňov (4-7 týždňov po počatí) je frekvencia chromozomálnych aberácií približne 8 % a pri umelom prerušení tehotenstva v období 5 týždňov (3 týždne po počatí) sa táto frekvencia zvyšuje na 25 %.
4. Ukázalo sa, že chromozómová nondisjunkcia je veľmi častá počas spermatogenézy. Takže Pearson a spol. zistili, že pravdepodobnosť nondisjunkcie počas spermatogenézy pre 1. chromozóm je 3,5%, pre 9. chromozóm - 5%, pre Y chromozóm - 2%. Ak majú iné chromozómy pravdepodobnosť nondisjunkcie približne rovnakého rádu, potom iba 40 % všetkých spermií má normálnu sadu chromozómov.

Experimentálne modely a komparatívna patológia

Frekvencia zástavy vývoja

Hoci rozdiely v type placentácie a počte plodov sťažujú porovnanie rizika zlyhania vývoja gravidity u domácich zvierat a u ľudí, možno vysledovať určité analógie. U domácich zvierat sa percento smrteľných počatí pohybuje medzi 20 a 60 %.

Štúdie smrteľných mutácií u primátov priniesli čísla porovnateľné s údajmi u ľudí. Z 23 blastocyst izolovaných z predkoncepčných makakov malo 10 veľké morfologické abnormality.

Frekvencia chromozomálnych abnormalít

Iba experimentálne štúdie umožňujú vykonať chromozomálnu analýzu zygot v rôznych štádiách vývoja a odhadnúť frekvenciu chromozomálnych aberácií. Fordove klasické štúdie zistili chromozomálne aberácie u 2 % myších embryí medzi 8. a 11. dňom po počatí. Ďalšie štúdie ukázali, že ide o príliš pokročilé štádium vývoja embrya a že frekvencia chromozomálnych aberácií je oveľa vyššia (pozri nižšie).

Vplyv chromozomálnych aberácií na vývoj

Veľký prínos k objasneniu rozsahu problému priniesol výskum Alfreda Groppa z Lübecku a Charlesa Forda z Oxfordu, uskutočnený na takzvaných „tabakových myšiach“ ( Mus poschiavinus). Kríženie takýchto myší s normálnymi myšami vytvára širokú škálu triploidií a monozómií, čo umožňuje vyhodnotiť vplyv oboch typov aberácií na vývoj.

Údaje profesora Groppa (1973) sú uvedené v tabuľke.

Tieto štúdie umožnili potvrdiť hypotézu o rovnakej pravdepodobnosti výskytu monozómií a trizómií počas počatia: autozomálne monozómie sa vyskytujú s rovnakou frekvenciou ako trizómie, ale zygoty s autozomálnymi monozómiami odumierajú pred implantáciou a nie sú detekované v materiáli potratov .

Pri trizómiách nastáva smrť embryí v neskorších štádiách, ale ani jedno embryo v autozomálnych trizómiách u myší neprežije do narodenia.

Výskum Groppovej skupiny ukázal, že v závislosti od typu trizómie embryá umierajú v rôznych časoch: s trizómiou 8, 11, 15, 17 – pred 12. dňom po počatí, s trizómiou 19 – bližšie k termínu pôrodu.

Patogenéza zástavy vývoja v dôsledku chromozomálnych abnormalít

Štúdium materiálu z potratov ukazuje, že v mnohých prípadoch chromozomálnych aberácií je embryogenéza prudko narušená, takže elementy embrya nie sú vôbec detekované („prázdne oplodnené vajíčka“, anembryónia) (zastavenie vývoja pred 2.-3. týždňov po počatí). V iných prípadoch je možné zistiť prvky embrya, často neformované (vývoj sa zastaví až 3-4 týždne po počatí). V prítomnosti chromozomálnych aberácií je embryogenéza často buď nemožná, alebo je vážne narušená už od najskorších štádií vývoja. Prejavy takýchto porúch sa prejavujú v oveľa väčšej miere pri autozomálnych monozómiách, kedy sa vývoj zygoty zastaví už v prvých dňoch po počatí, ale v prípade trizómie chromozómov, ktoré majú kľúčový význam pre embryogenézu, napr. vývoj sa zastaví aj v prvých dňoch po počatí. Napríklad trizómia 17 sa nachádza iba v zygotách, ktoré sa prestali vyvíjať v najskorších štádiách. Okrem toho mnohé chromozomálne abnormality sú vo všeobecnosti spojené so zníženou schopnosťou deliť bunky, ako ukazujú štúdie kultúr takýchto buniek in vitro.

V iných prípadoch môže vývoj pokračovať až 5-6-7 týždňov po počatí, v zriedkavých prípadoch - dlhšie. Ako ukázal Philipov výskum, v takýchto prípadoch sa smrť plodu nevysvetľuje porušením embryonálneho vývoja (zistené chyby samy osebe nemôžu byť príčinou smrti embrya), ale narušením tvorby a fungovania embrya. placenty (štádium vývoja plodu predchádza štádium tvorby placenty.

Štúdie kultúr placentárnych buniek s rôznymi chromozomálnymi abnormalitami ukázali, že vo väčšine prípadov dochádza k deleniu placentárnych buniek oveľa pomalšie ako pri normálnom karyotype. To do značnej miery vysvetľuje, prečo majú novorodenci s chromozomálnymi abnormalitami zvyčajne nízku pôrodnú hmotnosť a zníženú hmotnosť placenty.

Dá sa predpokladať, že mnohé vývojové poruchy v dôsledku chromozomálnych aberácií sú spojené práve so zníženou schopnosťou delenia buniek. V tomto prípade dochádza k prudkej dissynchronizácii procesov vývoja embrya, vývoja placenty a indukcie bunkovej diferenciácie a migrácie.

Nedostatočná a oneskorená tvorba placenty môže viesť k podvýžive a hypoxii embrya, ako aj k zníženiu hormonálnej produkcie placenty, čo môže byť ďalším dôvodom pre rozvoj potratov.

Štúdie bunkových línií pre trizómie 13, 18 a 21 u novorodencov ukázali, že bunky sa delia pomalšie ako pri normálnom karyotype, čo sa prejavuje znížením hustoty buniek vo väčšine orgánov.

Záhadou je, prečo pri jedinej autozomálnej trizómii zlučiteľnej so životom (trizómia 21, Downov syndróm) v niektorých prípadoch dochádza k oneskoreniu vývoja embrya v skorých štádiách a spontánnemu potratu a v iných prípadoch k neovplyvneniu vývoja embrya. tehotenstvo a narodenie životaschopného dieťaťa. Porovnanie bunkových kultúr materiálu z potratov a donosených novorodencov s trizómiou 21 ukázalo, že rozdiely v schopnosti buniek deliť sa v prvom a druhom prípade sa výrazne líšia, čo môže vysvetľovať rozdielny osud takýchto zygot.

Príčiny kvantitatívnych chromozomálnych aberácií

Štúdium príčin chromozomálnych aberácií je mimoriadne ťažké, predovšetkým kvôli vysokej frekvencii, dalo by sa povedať, univerzálnosti tohto javu. Je veľmi ťažké správne zhromaždiť kontrolnú skupinu tehotných žien, poruchy spermatogenézy a oogenézy sa veľmi ťažko študujú. Napriek tomu boli identifikované niektoré etiologické faktory zvyšujúce riziko chromozomálnych aberácií.

Faktory priamo súvisiace s rodičmi

Vplyv veku matky na pravdepodobnosť narodenia dieťaťa s trizómiou 21 naznačuje možný vplyv veku matky na pravdepodobnosť letálnych chromozomálnych aberácií v embryu. Nižšie uvedená tabuľka ukazuje vzťah medzi vekom matky a karyotypom materiálu z potratu.

Ako ukazuje tabuľka, neexistovala žiadna súvislosť medzi vekom matky a spontánnymi potratmi spojenými s monozómiou X, triploidiou alebo tetraploidiou. Zvýšenie priemerného veku matky bolo zaznamenané pre autozomálne trizómie vo všeobecnosti, ale pre rôzne skupiny chromozómov sa získali rôzne čísla. Celkový počet pozorovaní v skupinách však nestačí na to, aby sme s istotou posúdili akékoľvek vzorce.

Vek matky je viac spojený so zvýšeným rizikom potratov s trizómiami akrocentrických chromozómov skupiny D (13, 14, 15) a G (21, 22), čo sa tiež zhoduje so štatistikou chromozomálnych aberácií u mŕtvo narodených detí.

Pre niektoré prípady trizómie (16, 21) bol určený pôvod extra chromozómu. Ukázalo sa, že vek matky je spojený so zvýšeným rizikom trizómie iba v prípade materského pôvodu extra chromozómu. Nezistilo sa, že by vek otca súvisel so zvýšeným rizikom trizómie.

Vo svetle štúdií na zvieratách sa objavili návrhy na možné spojenie medzi starnutím gamét a oneskoreným oplodnením a rizikom chromozomálnych aberácií. Starnutie gamét označuje starnutie spermií v ženskom reprodukčnom trakte, starnutie vajíčka buď v dôsledku prezretia vo folikule alebo v dôsledku oneskoreného uvoľnenia vajíčka z folikulu, alebo v dôsledku tubárna nadmerná zrelosť (oneskorené oplodnenie v trubici). S najväčšou pravdepodobnosťou podobné zákony fungujú aj u ľudí, ale zatiaľ o tom neboli získané spoľahlivé dôkazy.

Enviromentálne faktory

Ukázalo sa, že pravdepodobnosť chromozomálnych aberácií pri počatí sa zvyšuje u žien vystavených ionizujúcemu žiareniu. Predpokladá sa súvislosť medzi rizikom chromozomálnych aberácií a pôsobením iných faktorov, najmä chemických.

Záver

1. Nie každé tehotenstvo sa dá udržať na krátke obdobie. Vo veľkom percente prípadov sú potraty spôsobené chromozomálnymi abnormalitami plodu a je nemožné porodiť živé dieťa. Hormonálna liečba môže oddialiť potrat, ale nemôže pomôcť prežiť plodu.

2. Zvýšená nestabilita genómu manželov je jedným z príčin neplodnosti a potratu. Cytogenetické vyšetrenie s analýzou chromozomálnych aberácií pomáha identifikovať takéto manželské páry. V niektorých prípadoch zvýšenej genómovej nestability môže špecifická antimutagénna liečba pomôcť zvýšiť pravdepodobnosť počatia zdravého dieťaťa. V ostatných prípadoch sa odporúča inseminácia darcom alebo použitie darcovského vajíčka.

3. V prípade potratu spôsobeného chromozomálnymi faktormi si telo ženy môže „pamätať“ nepriaznivú imunologickú odpoveď na oplodnené vajíčko (imunologický imprinting). V takýchto prípadoch sa môže vyvinúť odmietavá reakcia aj u embryí počatých po darcovskej inseminácii alebo s použitím darcovského vajíčka. V takýchto prípadoch sa odporúča špeciálne imunologické vyšetrenie.