Аурулардың дамуындағы тұқым қуалаушылардың рөлі

Аурулардың дамуындағы тұқым қуалаушылардың рөлі

Тұқым қабылдеттілігі, ата-аналардан ұрпақтардан жасалған генетикалық ақпарат жиынтығы k, k бейімділікте негізгі рөл атқарады, бұл аурулардың пайда болуы мен дамуында маңызды рөл атқарады. Бұл рөлді түсіну профилактикалық шараларды, ерте диагностиканы және емдеудің жекелеген тәсілдерін дамытудың маңызды жағдайы болып табылады. Экологиялық факторлармен өзара әрекеттесудің түрлі генетикалық механизмдері тістіліктің белгілі бір ауруға әсер ету дәрежесін анықтайды. Бұл кешенді процесс әртүрлі аурулардың генетикалық архитектурасын шешуге және тәуекелдерді азайту және нәтижелерді азайтудың тиімді стратегияларын жасауға бағытталған қарқынды зерттеулер тақырыбы болып табылады.

I. генетика және тұқым қуалаушылық негіздері

Белгілі бір ауруларға келмес бұрын, негізгі генетикалық ұғымдарды түсінудің негізін салу қажет:

• Гендер: ДНҚ-дан тұратын тұқым қуалаушылықтың негізгі бірліктері (дезоксирибонуклеин қышқылы). Олар ағзадағы түрлі функцияларды орындайтын ақуыз синтезі туралы нұсқауларды кодтаңыз.
• Хромосомалар: ДНҚ бар жасушалардың өзегіндегі құрылымдар. Адамда әр ата-анадан мұра болған 23 жұп хромосома бар.
• Alleli: Бірдей гендің әртүрлі формалары. Әр адамның әр геннің екі аллінің екі алпесі бар, ал екіншісі әкесінен мұра болды.
• Генотип: Адамның генетикалық конституциясы, оның гендерінің жиынтығы мен аллельдерінің жиынтығы.
• Фенотип: Оның генотипі мен қоршаған ортасының өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылатын адамның бақыланған сипаттамалары.
• Мутациялар: ДНҚ тізбегіндегі өзгерістер. Мутациялар өздігінен немесе қоршаған орта факторларынан туындауы мүмкін (мысалы, радиация, химиялық заттар). Олар пайдалы, бейтарап немесе зиянды болуы мүмкін.
• Однонуклеотид полиморфизмі (SNP): Генетикалық вариацияның ең көп таралған түрі, бұл ДНҚ қатарынан бір нуклеотиді ауыстыру. SNP аурулардың қаупіне әсер етуі мүмкін.
• Эпигенетика: ДНҚ тізбегіндегі өзгерістермен байланысты емес гендердің өрнегіндегі өзгерістер. Эпигенетикалық модификациялар қоршаған орта факторларынан туындауы мүмкін және оларды мұра ете алады.

Ii. Тұқым қуалайтын аурулардың түрлері

Тұқым қуалайтын аурулар мұрагерлік механизмі негізінде жіктелуі мүмкін:

• Моногендік аурулар: Бір гендегі мутациядан туындаған. Олар әдетте мұрагерліктің нақты үлгісі болады (мысалы, автосомалық доминантты, аутосомалық рецессивті, X-Chromosome).
• Полигендік аурулар: Бұл көптеген гендердегі мутациялар жиынтығынан туындайды, олардың әрқайсысы аурудың дамуына аз ғана үлес қосады. Полигендік аурулар, әдетте, қоршаған орта факторларына да байланысты.
• Хромосомалық ауытқулар: Хромосомалардың саны немесе құрылымындағы өзгерістерден туындаған. Мысал – синдром (трисомия 21 хромосома).
• Митохондриялық аурулар: ДНҚ Митохондриядағы мутациялар туындаған, тордағы энергия өндіруге жауапты органеллалар. Митохондрия тек анадан беріледі.

Iii. Моногендік аурулар: мысалдар мен механизмдер

Моногендік аурулар – геном мен ауру арасындағы тікелей байланысты классикалық мысал.

• Автосомалық үстем мұра: Аурудың көрінісі үшін Mutant Allele-дің бір данасы қажет. Ауру ұрпақтан-ұрпаққа беріледі, ал ауру ата-анасының әр баласы мутантты аллельдің 50% мүмкіндігі бар. Мысалдар: Гентингтон ауруы, 1 теріні нейрофибратоз, Achondroplasia.

  • Гентингтон ауруы: Бұл HTT геніндегі мутациядан туындайды, гидрофойдың анормальды ақуызын қалыптастыруға әкеледі. Бұл ақуыз мидың нейрондарында жиналады, олардың азаюына әкеледі. Симптомдарға еріксіз қозғалыстар (хора), танымдық бұзылулар және психиатриялық бұзылулар жатады.

  • 1 Нейрофиброматоз (NF1): Бұл нейрофиброминді ақуызды кодтайтын NF1 геніндегі мутациядан туындайды. Нейрофибромин жасушалық өсу мен саралауды реттеуге қатысады. NF1 геніндегі мутациялар нейрофибромалар деп аталатын ісіктердің пайда болуына әкеледі, сонымен қатар терідегі пигменттелген дақтар (сүт қосылған) және сүйек деформациясы сияқты басқа да мәселелерге әкеледі.

• Автосомалық рецессивті мұрагерлік: Мутант аллелінің екі данасы аурудың көрінісі үшін қажет. Жүректер (мутант аллельінің бір данасы бар адамдар) әдетте аурудың белгілері жоқ. Егер ата-ананың екеуі де тасымалдаушы болса, әр баланың әр баланың 25% -ы ауруға ие, тасымалдаушы болудың 50% -ы және мутант аллельді мұра етпеу мүмкіндігі 50% мүмкіндікке ие. Мысалдар: цистикалық фиброз, орақ жасушалары анемия, фенилкетонурия.

  • Цековысқидоз (цистикалық фиброз): Бұл CFTR геніндегі мутациядан туындайды, ол хлорид иондарының жасуша мембраналары арқылы хлорид иондарының тасымалдануын реттейтін ақуызды кодтайды. CFTR геніндегі мутациялар созылмалы инфекцияларға, ас қорыту проблемаларын және басқа да асқынуларды тудыратын қалың шырышты қалыптастыруға әкеледі.

  • Athle -cell анемиясы: Бұл HBB геніндегі мутациядан туындайды, ол бета-глобин кодтайды, гемоглобиннің құрамдас бөлігі (эритинді эритроциттерде оттегін алып жүретін ақуыз). HBB геніндегі мутация аномоглобиннің пайда болуына апарады, ол қызыл қан клеткаларын орақ пішінін алуға мәжбүр етеді. Черпат жасушалары қалыпты қызыл қан клеткаларына қарағанда икемді және қан тамырларына жабысып, қан тамырларына жабысып, қан ағынын жауып, ауырсыну, ауыруы, мүшелердің зақымдануы және басқа да асқынулары.

  • Фенилкетонурия (FCU): Бұл фенилаланин-гидроксилазаны (фаг) ферменттерін кодтайтын Pah геніндегі мутациядан туындайды. PHAG Фенилаланин метаболизмі үшін қажет, тамақтану кезінде аминқышқылдары. Pah gen мутациясы қандағы фенилаланин жинауға әкеледі, ол миға зақым келтіреді және егер сіз туылғаннан кейін көп ұзамай емделмесеңіз, миға зақым келтіреді және психикалық артта қалуы мүмкін. Емдеуде ерекше фенилаланин диетасы кіреді.

• Х-байланысқан мұрагерлік: Х хромосомасында орналасқан гендер ерлер мен әйелдерде керемет мұрагерлік үлгілерге ие. Ер адамдарда, демек, тек бір X хромосома, демек, х хромосомада орналасқан гендегі мутация әрқашан аурудың көрінісін әкеледі. Әйелдерде екі х хромосомалар бар, сондықтан олар репцессивті аурудың тасымалдаушысы бола алады, егер олар бір мутант аллель және бір қалыпты аллель болса. Егер әйел тасымалдаушы болса, оның ұлының әрқайсысында ауруды иеленуге 50% мүмкіндігі бар, ал оның әр қызының тасымалдаушы болу мүмкіндігі 50% мүмкіндігі бар. Мысалдар: Гемофилия, Дученне, колонизмнің бұлшықет дистрофиясы.

  • Гемофилия: Қанның коагуляциясының бұзылуымен сипатталатын тұқым қуалайтын аурулар тобы. Гемофилияның ең көп таралған түрлері (гемофилия және гемофилия және гемофилия) гендердегі мутациялардан, гендердегі мутациялар, сәйкесінше, қан коагуляция факторларын кодтау. Осы гендердегі мутациялар жарақат немесе операциядан кейін шамадан тыс қан кетуге әкелуі мүмкін қан коагуляция факторларының жетіспеушілігіне әкеледі.

  • Дюшенна бұлшықеті Дистрофия: Бұл Дистрофиннің ақуызын кодтайтын DMD геніндегі мутациядан туындайды. Дострикин бұлшықет талшықтарының құрылымдық тұтастығын сақтау үшін қажет. DMD геніндегі мутациялар бұлшықет әлсіздігі мен атрофияға әкеледі.

  • Daltonism (Түстердің соқырлығы): Көбінесе бұл гендердегі мутациялардан туындаған гендерден пайда болады, ол жерді қабылдауға жауап береді, олар түсті қабылдауға жауап береді. Колорторонизмнің ең көп таралған түрлері қызыл және жасыл түстерді қабылдаудың бұзылуымен байланысты.

Iv. Полигендік аурулар: күрделілік және өзара әрекеттесу

Көптеген полигоникалық аурулар моногендіктерге қарағанда әлдеқайда күрделі, өйткені олар көптеген гендер мен қоршаған орта факторларының өзара әрекеттесуінің нәтижесі болып табылады. Әр ген, әдетте, ауруды дамыту қаупін тудырады, және әр геннің әсері басқа гендердің немесе қоршаған орта факторларының болуына байланысты болуы мүмкін.

• Полигендік аурулардың мысалдары: Жүрек-қан тамырлары аурулары, 2 терілік, қатерлі ісік, альцгеймер аурулары, аутоиммунды аурулар (мысалы, ревматоидты артрит, бірнеше склероз), психиатриялық бұзылулар (мысалы, шизофрения, биполярлық, биполярлық).

• Қоршаған орта факторлары: Диета, физикалық белсенділік, темекі шегу, улы заттардың, инфекциялардың әсерінен.

• Зерттеу әдістері: Жобаларды геномдық (GWAS) бойынша зерттеу полигоникалық ауруларға байланысты генетикалық опцияларды анықтау үшін қолданылады. Гвас Аурумен ауыратын адамдарды анықтау үшін аурумен және аурусыз адамдардың геномдарын салыстырмалы түрде салыстырмалы, олар аурумен жиі кездеседі.

  • Жүрек-қан тамырлары аурулары: Көптеген гендер холестеринді реттеуге, қан қысымын, қабынуды, қабынуды және қанның коагуляциясына қатысады, олардың барлығы жүрек-қан тамырлары ауруларына әсер етеді. Қаныққан майлар мен холестерин, темекі шегу және физикалық белсенділіктің жетіспеушілігі сияқты қоршаған орта факторлары, сонымен қатар тәуекелді арттырады.

  • 2 типті қант диабеті: Көптеген гендер қандағы глюкоза деңгейін реттеуге, инсулинге сезімталдық пен ұйқы безінің бета жасушаларының (инсулин шығаратын жасушалар) функцияларын реттеуге қатысады. Семіздік, физикалық белсенділіктің болмауы және жоғары қант диетасы сияқты қоршаған орта факторлары, сонымен қатар тәуекелді арттырады.

  • Қатерлі ісік: Қатерлі ісік – бұл жасушалардың бақылаусыз өсуімен сипатталатын аурулар тобы. Көптеген гендер жасушалық өсуді, бөлімшенің және апоптозды реттеуге, апоптозды (бағдарламаланған жасуша өлімі) реттеуге қатысады. Осы гендердегі мутациялар қатерлі ісік ауруына әкелуі мүмкін. Темекі шегу, радиациялық және химиялық заттардың әсері, сондай-ақ тәуекелді арттырады.

V. Хромосомалық ауытқулар: саны мен құрылымындағы ауытқулар

Хромосомалық ауытқулар жасушалардың хромосомалар мен бір немесе бірнеше хромосомаларда құрылымдық өзгерістер болған кезде пайда болады.

• Себептері: Жасуша бөліну кезіндегі қателер (Мейоз немесе митоз), қоршаған орта факторларының әсері (мысалы, радиация).

• Хромосомалық аномалиялардың түрлері:

  • Aneulochididid: Хромосомалардың қалыпты санының болуы. Мысалы, трисомия (екі дананың үш данасының болуы), моносомия (екеуінің орнына хромосоманың бір данасының болуы).

    • Даун синдромы (21-тривом): Ол 21-ші хромосоманың үш данасының болуымен байланысты. Ол психикалық дамуы, беттің, жүрек ақаулары және денсаулыққа байланысты басқа мәселелермен сипатталады.

    • Тернердің синдромы (моносоме х): Бұл әйелдерде тек бір х хромосоманың болуынан туындайды. Ол төмен өсу, бедеулік және басқа да денсаулыққа қатысты мәселелермен сипатталады.

    • KLainFelter синдромы (XXY): Бұл екі х-хромосомалардың болуымен және ерлерде бір у-хромосоманың болуымен байланысты. Ол бедеулік, гинекомастия (кеубенің ұлғайту) және басқа да денсаулығымен сипатталады.

  • Құрылымдық аномалиялар: Жою (хромосоманың бір бөлігінен шығын), көшірмелер (хромосоманың бір бөлігін), инверсиясы (хромосоманың бір бөлігін) және аударма (хромосоманың бір бөлігінің) (хромосоманың бір бөлігін)) (хромосоманың бір бөлігін)) (хромосоманың бір бөлігін))) (хромосоманың бір бөлігін)) өзгерту) (хромосоманың бір бөлігін)) өзгерту сияқты өзгерістер.

    • Мысық айқайы синдром (5-ші хромосоманың бір бөлігін жою): Бұл 5-ші хромосоманың қысқа иығының бір бөлігіне байланысты. Ол психикалық тежегіштермен, мысықтың MEOOW-ны еске түсіреді, және денсаулыққа қатысты басқа да мәселелер.

Vi. Митохондриялық аурулар: энергетикалық ақаулар

Митохондрия – бұл энергия өндіруге жауапты жасушалар ішінде органелла. Олардың жеке ДНҚ-да (МТДН), ол ДНҚ-дан, ол ДНҚ-дан торлы ядрода ерекшеленеді. Митохондриялық аурулар MTDNK-да мутациялардан туындаған.

• Мұрагерлік: Митохондрия тек анадан беріледі. Сондықтан науқастың барлық ұрпақтары мутант МТДНкті мұра етеді.

• Ерекшеліктер: Митохондриялық аурулар әртүрлі мүшелер мен жүйелерге, әсіресе ми, бұлшық еттер мен жүрек сияқты көп мөлшерде энергия қажет ететіндер әсер етуі мүмкін.

• Мысалдар: Лей синдромы, мелас (митохондриялық энцефаломатия, лактакидоз және инсульт-тәрізді эпизод), Merrf (жыртылған қызыл талшықтары бар).

Vii. Эпигенетика және тұқым қуалаушылық: қоршаған ортаның гендер өрнегіне әсері

Эпигенетика – бұл гендер өрнегіндегі өзгерістерді зерттеу, ол ДНҚ-ның реттелетін өзгерістерімен байланысты емес. Эпигенетикалық модификациялар қоршаған орта факторларынан туындауы мүмкін және оларды мұра ете алады.

• Механизмдер: ДНҚ метилизациясы (ДНҚ-ға метил тобын қосу), гистондар модификациясы (ДНҚ-ға оралған ақуыздардың өзгеруі), шиктік реттеу (гендердің өрнегін реттейтін шағын РНҚ молекулалары).

• Мысалдар:

  • Ұрық бағдарламалау: Экологиялық факторлардың жүктілік кезінде әсері (мысалы, диета, стресс, улы заттардың әсері) ұрықтың гендерінің әсеріне әсер етуі және болашақта аурулардың пайда болу қаупіне әсер етуі мүмкін.

  • Жарақат және психикалық бұзылулар: Травматикалық оқиғалар психиатриялық бұзылыстарды дамыту қаупін арттыратын эпигенетикалық өзгерістерге әкелуі мүмкін, мысалы, постральды стресстің бұзылуы (PTSD).

  • Қатерлі ісік: Эпигенетикалық өзгерістер қатерлі ісік ауруының көптеген түрлерінің дамуы мен прогрегатында рөл атқарады.

Viii. Генетикалық кеңес беру және тестілеу

Генетикалық кеңес беру – бұл маман, оның ішінде мамандар тұқым қуалайтын ауруларды дамыту қаупі бар адамдарға және олардың балаларына тұқым қуалайтын ауруды беру мүмкіндігі туралы ақпарат беретін процесс.

• Генетикалық кеңес беру көрсеткіштері:

  • Тұқым қуалайтын аурудың отбасылық тарихы
  • Адамдарда тұқым қуалайтын аурудың болуы
  • Жүктілікті жоспарлау, әсіресе егер бір немесе екі серіктес болса, егер бір немесе екі серіктес болса, тұқым қуалайтын аурудың отбасылық тарихы болса
  • Бедеулік немесе қайталанатын бұрыс қателіктер
  • Балада ақылсыз психикалық даму немесе туа біткен ақаулар

• Генетикалық тестілеу: Тұқым қуалайтын аурулармен байланысты мутацияларды анықтау үшін ДНҚ талдауы.

  • Генетикалық тестілеу түрлері:

    • Диагностикалық тестілеу: Ол симптомдары бар адамда тұқым қуалайтын аурудың диагнозын растау үшін қолданылады.

    • Болжалды тексеру: Ол болашақта тұқым қуалайтын ауруды симптомдарсыз игеру қаупін анықтау үшін қолданылады.

    • Пренатальды тестілеу: Ол жүктілік кезіндегі ұрықта тұқым қуалайтын аурудың болуын анықтау үшін қолданылады.

    • Тасымалдауды скрининг: Бұл адамның балаларына берілуі мүмкін мутант аллелінің тасымалдаушысы екенін анықтау үшін қолданылады.

Ix. Медицинадағы генетиканың болашағы мен болашағы

Генетика қазіргі медицинада маңызды рөл атқарады, аурулардың алдын-алу, диагностикалау және емдеудің жаңа мүмкіндіктерін ашады.

• Жеке медицина: Әр пациенттің гендік профилін ескеретін жеке емдеу жоспарларын жасау үшін генетикалық ақпаратты қолдану.

• Гендік терапия: Ауруларды емдеуге арналған гендерді пайдалану. Гендік терапияға гендің қалыпты көшірмесін муттан геномен, мутант генінің кәдімгі көшірмесін енгізу, мутантты генді белсенді емес немесе терапевтік әсері бар протеинді кодтайтын гендік енгізу болуы мүмкін.

• Генома редакциялау: ДНҚ-ны дәл өңдеуге арналған Crispr-Cas9 сияқты құралдарды қолдану. Геномды тұқым қуалайтын ауруларды тудыратын мутацияларды түзету үшін қолдануға болады.

• Фармакогеномия: Гендердің дәрі-дәрмектерге қалай әсер ететінін зерттеу. Фармакогеномияны тиімді және қауіпсіз есірткіні дамыту үшін пайдалануға болады.

Аурулардың дамуындағы тұқым қуалаушылардың рөлін түсіну адам денсаулығын жақсарту үшін өте маңызды. Генетика және геномдар саласындағы және жаңа технологияларды дамыту, сондай-ақ жаңа технологиялардың дамуы, медицинаны төңкеруге уәде береді және көптеген аурулардың алдын алу және емдеудің тиімді стратегияларын жасауға әкеледі.