У підручнику подано сучасні дані про організацію спадкової інформації в людини і механізми її реалізації, етіологію, патогенез і класифікацію спадкових захворювань, надано характеристику основних груп спадкових захворювань, включаючи мультифакторіальну патологію і генетичні основи онкозахворювань. Розглянуто методи медичної генетики і їх практичне застосування. Велику увагу приділено сучасним молекулярно-генетичним методам дослідження. Викладено принципи діагностики, лікування, пренатальної діагностики і профілактики спадкових захворювань.
Для студентів медичних вузів і лікарів усіх спеціальностей.Зміст
Передмова … 7
Розділ 1. ВСТУП ДО МЕДИЧНОЇ
ГЕНЕТИКИ …9
1.1. Предмет і завдання медичної
генетики. Історія медичної генетики …9
1.1.1. Предмет і завдання медичної
генетики …9
1.1.2. Основні етапи історії
медичної генетики …9
1.2. Молекулярні основи спадковості …12
1.2.1. Будова і функції ДНК …12
1.2.2. Будова і функції РНК …13
1.2.3. Ген …14
1.2.4. Будова гена еукаріотів …14
1.2.5. Генетичний код
і його властивості …15
1.2.6. Експресія гена …16
1.2.7. Регуляція експресії генів …17
1.2.8. Мітохондріальна ДНК …17
1.2.9. Геном людини …18
1.3. Цитологічні основи спадковості …20
1.3.1. Структури клітини — носії
генетичної інформації …20
1.3.2. Будова і функції ядра і хромосом .... 20
1.3.2.1. Будова ядра …20
1.3.2.2. Функції ядра …20
1.3.2.3. Хімічний склад хромосом …20
1.3.2.4. Будова хромосом …20
1.3.2.5. Теломери і теломераза …22
1.3.3. Каріотип людини …23
1.3.4. Генетичні карти хромосом
людини …24
Розділ 2. ЕТІОЛОГІЯ СПАДКОВИХ
ХВОРОБ …27
2.1. Класифікація мутацій …27
2.1.1. Спонтанні та індуковані мутації .... 27
2.1.2. Соматичні й генеративні
мутації …28
2.2. Генні мутації …28
2.2.1. Класифікація генних мутацій …28
2.2.2. Види стабільних мутацій …28
2.2.3. Динамічні мутації (експансії
тринуклеотидних повторів) …29
2.2.4. Фенотипічний ефект генних
мутацій. Генетичний і клінічний
поліморфізм моногенних захворювань .... 30
2.2.5. Частота генних мутацій …31
2.3. Типи мутацій, обумовлених зміною
кількості й структури хромосом …31
2.3.1. Хромосомні аберації …31
2.3.2. Геномні мутації …37
2.3.2.1. Поліплоїдія …37
2.3.2.2. Гетероплоїдія (анеуплоїдія) ..38
2.3.3. Мозаїцизм і химеризм
(міксоплоїдизм) …39
2.3.4. Запис нормального і зміненого
каріотипу людини …40
2.4. Мутагенні фактори …40
2.4.1. Фізичні мутагени …40
2.4.2. Хімічні мутагени … 41
2.4.3. Біологічні мутагени …42
2.5. Захисні механізми, що знижують
частоту мутацій у людини …42
2.6. Неменделівське успадкування
в людини …43
2.6.1. Геномний імпринтинг …43
2.6.2. Статевий хроматин
(тільця Барра) …45
2.6.3. Уніпарентна диплоїдія,
уніпарентна дисомія та ізодисомія …46
2.6.4. Експансії тринуклеотидних
повторів …47
2.6.5. Гонадний мозаїцизм …48
2.6.6. Мітохондріальне успадкування .... 48
Розділ 3. КЛАСИФІКАЦІЯ, ЗАГАЛЬНА
ХАРАКТЕРИСТИКА І СИМПТОМАТИКА
СПАДКОВИХ ХВОРОБ. ЗАГАЛЬНІ
ПРИНЦИПИ КЛІНІЧНОЇ ДІАГНОСТИКИ .... 51
3.1. Класифікація і загальна
характеристика спадкових
хвороб …51
3.2. Синдромологічний діагноз
у клінічній генетиці …52
діагностики спадкових хвороб …52
3.3.1. Особливості збору анамнезу …53
3.3.2. Вроджені вади розвитку
і мікроаномалії розвитку як ознаки
дизморфогенезу …53
3.3.3. Опис фенотипу хворого зі
спадковою патологією. Основні
мікроаномалії і вади розвитку …55
3.4. Симптоми спадкової і вродженої
патології в різні вікові періоди …59
Розділ 4. КЛІНІКО-ГЕНЕАЛОГІЧНИЙ
МЕТОД …63
4.1. Значення методу. Принципи
побудови родоводу …63
4.1.1 Збір генеалогічного анамнезу …63
4.1.2. Правила побудови родоводу …63
4.1.3. Генеалогічний аналіз
і розрахунок генетичного ризику …64
4.2. Характеристика родоводів
із різними типами успадкування …65
4.2.1. Автосомно-домінантний тип
успадкування …65
4.2.2. Автосомно-рецесивний тип
успадкування …66
4.2.3. Успадкування, зчеплене
зі статтю …68
4.2.4. Родоводи при мітохондріальному
успадкуванні …70
Розділ 5. ХРОМОСОМНІ ХВОРОБИ …73
5.1. Історія цитогенетики людини …73
5.2. Значення хромосомних і геномних
мутацій в онтогенезі …73
5.3. Класифікація хромосомних хвороб …74
5.4. Патогенез хромосомних хвороб …75
5.5. Загальні симптоми хромосомних
хвороб …75
5.6. Клініко-цитогенетична
характеристика найпоширеніших
хромосомних хвороб і синдромів …76
5.7. Поняття про мікроцитогенетичні
синдроми …88
5.8. Діагностика хромосомних хвороб …90
5.9. Пренатальна діагностика хромосомних
хвороб …90
5.10. Принципи медико-генетичного
консультування …91
Розділ 6. МОНОГЕННІ ХВОРОБИ …96
6.1. Етіологія моногенних хвороб …96
6.2. Генетична гетерогенність
моногенних захворювань …97
6.3. Особливості клінічної картини
моногенних хвороб …98
6.4. Класифікація моногенних хвороб …99
6.5. Каталог генів і генних хвороб
В. Мак-К’юсіка …99
у популяції …100
6.7. Клініка і генетика деяких
моногенних хвороб …100
6.7.1. Автосомно-домінантні
захворювання …100
6.7.2. Автосомно-рецесивні
захворювання …106
6.7.3. Зчеплене зі статтю
успадкування …120
6.7.3.1. Рецесивні зчеплені
з Х-хромосомою захворювання …120
6.7.3.2. Домінантні зчеплені
з Х-хромосомою захворювання …125
6.7.3.3. Успадкування, зчеплене
з Y-хромосомою …125
6.7.4. Мітохондріальні хвороби …126
6.8. Діагностика моногенних хвороб …127
6.9. Пренатальна діагностика
моногенних хвороб …128
6.10. Медико-генетичне
консультування …128
6.11. Принципи лікування моногенних
захворювань …129
Розділ 7. МУЛЬТИФАКТОРІАЛЬНІ
ЗАХВОРЮВАННЯ …135
7.1. Загальна характеристика
і класифікація …135
7.2. Визначення генетичного ризику …137
7.3. Генетика деяких поширених
мультифакторіальних захворювань …139
7.3.1. Ішемічна хвороба серця …139
7.3.2. Гіпертонічна хвороба …139
7.3.3. Тромбофілія …140
7.3.4. Цукровий діабет …140
7.3.5. Хронічний панкреатит …141
7.3.6. Бронхіальна астма …141
7.3.7. Епілепсія …142
7.3.8. Шизофренія …142
7.4. Схильність до інфекційних
захворювань …142
7.5. Визначення генетичної
схильності …142
7.6. Екогенетика …143
7.6.1. Предмет екогенетики …143
7.6.2. Приклади екогенетичних
патологічних реакцій …144
7.6.2.1. Недостатність
1-антитрипсину …144
7.6.2.2. Поліморфізм ферменту
параоксанази …144
7.6.2.3. Екогенетичні патологічні
реакції у носіїв генів цистинозу
і анемії Фанконі …144
7.6.2.4. Поліморфізм генів
метаболізму канцерогенів …144
7.6.2.5. Екогенетичні реакції
на продукти харчування …145
7.7. Фармакогенетика …145
7.7.1. Що таке фармакогенетика?
Фази біотрансформації …145
7.7.2. Приклади фармакогенетичних
реакцій …146
7.7.2.1. Гемоліз еритроцитів,
пов’язаний з недостатністю ферменту
глюкозо-6-фосфатдегідрогенази
(Г6ФДГ, G6PD) в еритроцитах …146
7.7.2.2. Підвищена чутливість
до дитиліну …147
7.7.2.3. Злоякісна гіпертермія …147
7.7.3. Зміна реакцій на лікарські
препарати у хворих із спадковими
захворюваннями …148
Розділ 8. ОСНОВИ ОНКОГЕНЕТИКИ …151
8.1. Генетика і онкологічні
захворювання …151
8.2. Регуляція мітотичного циклу …152
8.3. Загальна характеристика генів,
відповідальних за розвиток пухлини …154
8.4. Мішені дії генів, які беруть участь
у канцерогенезі …154
8.4.1. Вірусні онкогени …154
8.4.2. Протоонкогени …154
8.4.3. Супресори пухлинного росту …156
8.4.4. Гени-мутатори …158
8.5. Канцерогенні фактори …158
8.6. Можливість молекулярно-генетичної
діагностики пухлин …159
Розділ 9. ВРОДЖЕНІ ВАДИ РОЗВИТКУ …162
9.1. Вроджені вади розвитку: загальні
поняття, популяційна частота і питома
вага в структурі захворюваності
і смертності …162
9.2. Класифікація вроджених вад
розвитку …163
9.3. Сімейства генів, відповідальних
за спадкові вади розвитку. Генетика
розвитку …167
9.4. Вади розвитку, пов’язані з дією
тератогенних факторів …170
9.5. Поняття про «великий» і «малий»
(системний) тератогенез …178
9.6. Принципи пренатальної діагностики
вроджених вад розвитку …178
9.7. Медико-генетичне консультування
при вадах розвитку …179
Розділ 10. МЕТОДИ ДІАГНОСТИКИ
СПАДКОВИХ ХВОРОБ …181
10.1.Синдромологічний аналіз …181
10.2. Використання комп’ютерних
діагностичних програм і баз даних …182
10.3. Цитогенетичні методи …182
10.3.1. Показання до цитогенетичної
діагностики …182
10.3.2. Метод каріотипування …183
10.3.3. Молекулярно-цитогенетичні
методи …184
10.3.4. Ефективність цитогенетичних
методів …188
10.3.5. Визначення статевого
хроматину …189
10.4. Молекулярно-генетичні методи
(методи ДНК-діагностики) ….189
10.4.1. Показання до
ДНК-діагностики …189
10.4.2. Вихідний матеріал для
проведення ДНК-діагностики …190
10.4.3. Етапи ДНК-діагностики
з використанням полімеразної
ланцюгової реакції …190
10.4.4. Модифікації ПЛР …192
10.4.5. Інші методи ДНК-діагностики ... 192
10.4.5.1. Використання
рестрикційних ендонуклеаз …192
10.4.5.2. Електрофорез
фрагментів ДНК …193
10.4.5.3. Блот-гібридизація
за Саузерном …194
10.4.5.4. Секвенування ДНК …195
10.4.6. Прямі і непрямі методи
ДНК-діагностики …195
10.4.7. ДНК-чіпи …196
10.4.8. Використання молекулярно-
генетичних методів у судовій медицині
для ідентифікації особи
і встановлення споріднення …197
10.5. Метод дерматогліфіки …. 199
10.6. Біохімічні методи …199
Розділ 11. ПРОФІЛАКТИКА
СПАДКОВИХ ХВОРОБ …204
11.1. Медичні і соціальні аспекти
спадкової і вродженої патології
в популяціях людини …204
11.2. Види профілактики спадкової
патології …205
11.3. Генетичний моніторинг
популяції …206
11.4. Медико-генетичне
консультування …206
11.4.1. Поняття про медико-генетичне
консультування …206
11.4.2. Організація медико-генетичної
допомоги населенню України …207
11.4.3. Завдання і етапи медико-
генетичного консультування …207
11.5. Преконцепційна профілактика
спадкових захворювань і вроджених
вад розвитку …209
11.6. Пренатальна діагностика
спадкових захворювань
і вроджених вад розвитку …210
11.6.1. Класифікація методів
пренатальної діагностики …210
11.6.2. Неінвазивні методи …210
11.6.2.1. Сироваткові маркери
матері …210
11.6.2.2. Ультразвукове
сканування …212
11.6.2.3. Комплексна програма пре-
натальної діагностики вроджених
вад розвитку і хромосомних синд-
ромів. Пренатальний скринінг …214
11.6.3. Інвазивні методи …215
11.6.4. Використання клітин плода,
циркулюючих у крові матері,
для пренатальної діагностики
спадкових хвороб …217
11.7. Методи діагностики спадкової
патології в системі сучасних
репродуктивних технологій …217
11.7.1. Доімплантаційна (преімплан-
таційна) діагностика …217
11.7.2. Генетичні дослідження донорів
сперми, яка використовується для
штучного запліднення …218
11.8. Елімінація ембріонів і плодів
із спадковою патологією й вродженими
вадами розвитку …218
11.9. Пренатальне лікування деяких
спадкових захворювань і вад розвитку .... 218
11.10. Масовий скринінг
новонароджених …219
11.11. Виявлення гетерозиготних носіїв
рецесивних мутантних генів як метод
первинної профілактики …219
11.12. Визначення генів спадкових
захворювань, що пізно виявляються,
генів схильності до мультифакторіальних
захворювань і профілактика цієї
патології у носіїв генів …219
11.13. Генетичний паспорт …220
11.14. Етичні, моральні і правові
проблеми в медичній генетиці …221
Відповіді на контрольно-навчальні
питання …226
Додаток 1 …227
Додаток 2 …230
Додаток 3 …234
Словник генетичних термінів …235
Список літератури …244
Алфавітний покажчик …246