НЕТРАДИЦІЙНІ ТИПИ УСПАДКУВАННЯ. ГЕНОМНИЙ ІМПРИТИНГ (Геномный импринтинг) - презентация

1 НЕТРАДИЦІЙНІ ТИПИ УСПАДКУВАННЯ. ГЕНОМНИЙ ІМПРИТИНГ ПІДГОТУВАЛА: СТУДЕНТКА 5 КУРСУ, 4 МЕДИЧНОГО ФАКУЛЬТЕТУ, 7 ГРУПИ МАЛОМУЖ АННА АНДРІЇВНА Національний медичний університет імені О.О. Богомольця Кафедра імунології та алергології з секцією медичної генетики

2 До нетрадиційних типів успадкування відносяться такі методи, які не підкорюються законам Менделя. Геномний імпринтинг - це одна із форм неменделівського успадкування, воно пов'язане із епігенетичними явищами, тобто забезпечується метилюванням ДНК або модифікацією білків гістонів і не супроводжується зміною послідовності нуклеотидів. Епігенетика - (грец. επί над, вище, зовнішній) – розділ генетики, що вивчає спадкові зміни в фенотипі або в експресії генів, що зумовлені іншими механізмами, ніж зміна послідовності нуклеотидів ДНК. Основні епігенетичні механізми: метилювання ДНК; ремоделювання хроматину, регуляція на рівні РНК, зокрема РНК-інтерференція; пріонізація білків; інактивація X-хромосоми.

3 Термін ХРОМОСОМНИЙ ІМПРИНТИНГ був запропонований для визначення статі у плодових комариків (Sciaridea, Diptera). Термін «імпринтинг» в генетиці був вперше використаний Г. Кроузом у 1960 р.

4 Імпринтинг – (англ. Imprint – відбиток) це епігенетичний механізм, що регулює активність певних генів в залежності від того, від кого успадкована дана алель гена. Іншими словами, імпринтинг інактивує материнську, чи батьківську копію гена.

5 ЕКВІВАЛЕНТНІСТЬ РЕЦИПРОКНИХ СХРЕЩУВАНЬ Для більшості генів не важливо від кого із батьків успадкований алель. Обидві копії гена активні. На приклад: Якщо один із батьків кароокий, а інший блакитноокий – нащадок буде карооким, вне залежності від того, хто із батьків передав йому ген «карих очей». У випадку імпринтованих генів прояв ознаки залежить від кого з батьків успадкований алель. Ген зелених очей Ген карих очей

6 Слід розрізняти імпринтинг від нерівномірного «генетичного вкладу» батьків. Y-хромосомні гени (успадковуються тільки від батька) мітохондріальні гени (успадковаються від матері) Імпринтингу підлягають не більше ніж 1% генів. На сьогоднішній день у людини описано лише ~140 імпринтованих генів.

7 тато Лев + мама Тигр = Лігр тато Тигр + мама Лев = Тигрон

8 ДОСЛІД ПО МІКРОТРАНСПЛАНТАЦІЇ ПРОНУКЛЕУСІВ Материнський пронуклеус Батьківський пронуклеус Андрогенетичний ембріон Гіногенетичний ембріон

9 Гіногенетичні ембріони гинуть внаслідок недорозвиненості провізорних органів. Андрогенетичні – через відсутність розвитку самого ембріона. Ембріон Жовточний мішок Трофобласт Таким чином експериментально було доведено, що два генома – материнський і батьківський не є еквівалентними. Вони відрізняються один від одного. І для адекватного функціонування потрібні обидва.

10 СХЕМА КЛАСТЕРА ІМПРИНТОВАНИХ ГЕНІВ Білково кодуючі гени Білково некодуючі гени ICR, район, що контролює імпритинг

11 При дозріванні гамет імпритинг, успадкований від батьків стирається, а потім встановлюється по новому у відношенні зі статтю ембріона. У соматичних клітинах батьківський імпринтинг зберігається протягом усього життя.

12 ФУНКЦІЯ ІМПРИНТОВАНИХ ГЕНІВ 50% генів беруть участь у регуляції ембріонального і постнатального росту 20% генів беруть учать у нейрологічних процесах 30% біологічна роль ще не зясована

13 ХВОРОБИ, ЩО ПОВЯЗАНІ З ПОРУШЕННЯМ ІМПРИНТИНГУ Синдром Прадера-Віллі Синдром Ангельмана Синдром Рассела-Сільвера Синдром Відемана-Беквіта Значне пре- і постнатальне відставання в рості, порушення розвитку скелета. Характеризуєтся гігантизмом, макроглосією, пупковою грижею

14 СИНДРОМ ПРАДЕРА-ВІЛЛІ (СПВ) делеція ділянки 15q11-13 батьківської хромосоми Описаний у 1956р. Поширеність 1 : Тривалість життя 25 – 30 років. Клінічна картина включає широкий спектр поведінкових(наприклад переїдання, нестриманий темперамент, пригнічений стан, депресія) і фізичних (ожиріння, низький зріст) ознак. Маса при народженні не більше 2.8 кг, Після закінчення грудного вигодовування формується гіперфагія.

15 Характерні мязова гіпотонія, розумова відсталічть, ознаки дизембріогенезу(епікант, миндалеподібний розріз очей і т.д.) La monstrua desnuda (1680), de Juan Carreño de Miranda

16 СИНДРОМ АНГЕЛЬМАНА (СИНДРОМ «ЩАСЛИВОЇ ЛЯЛЬКИ») Поширеність 1 : делеція ділянки 15q11-13 материнської хромосоми Клінічні ознаки: мікроцефалія, сплощена потилиця, велика нижня щелепа, привідкритий рот, великий виступаючий язик, рідкі зуби, затримка розвитку, гіпотонія, судомна готовність, розумова відсталість, незграбна хода.

17 Приступи безконтрольного сміху, плескання в долоні, специфічний вираз обличчя.

18 У розвитку цих двох фенотипічно різних захворювань включена одна і та ж ділянка хромосоми 15. А різниця існує лиш у тому, від кого успадковується ця хромосома – від батька чи матері. Якщо мутантна хромосома наслідується від батька, то дитина буде хворою на СПВ, а якщо від матері – на СА.

19 ДіагнозхромосомаПримітка Хорея Хантингтона4Развиваєтся значно раніше, якщо успадковується від батька, і навпаки. Спиноцеребральна атаксія 6Починається якщо успадковується від батька. Міотонична дистрофія19Успадковується тільки від матері Нейрофіброматоз I Нейрофіброматоз II Починається якщо успадковується від матері Нефробластома (пухлина Вільмса) 11В клітинах пухлини спостерігається втрата материнської хромосоми Остеосаркома13В клітинах пухлини спостерігається втрата материнської хромосоми ХВОРОБИ, ЩО ПОВЯЗАНІ З ПОРУШЕННЯМ ІМПРИНТИНГУ

20