Tibbiyot genetikasi odam organizmidagi irsiy kasalliklar, ularning kelib chiqishi, klinikasini oʻrganadi

Kirish
Tibbiyot genetikasi — odam organizmidagi irsiy kasalliklar, ularning kelib chiqishi, klinikasini oʻrganadi. Odam organizmida kechayotgan barcha hayotiy jarayonlar, belgilarning nasllanishi, irsiy kasalliklar tarqalishi va kelib chiqish mexanizmlari genetik qonuniyatlarga asoslangan. Irsiyat toʻgʻrisidagi dastlabki tushunchalar Gippokrat, Aristotel, Anaksagor va Abu Ali ibn Sinolar tomonidan aytilgan. XIX asr boshlarida irsiyat qonuniyatlarini chex olimi I.G.Mendel kashf etdi. 1970-yillardan boshlab Oʻzbekistonda genetika fani rivojlana boshladi. Bu rivojlanishga akademiklardan X.Toʻraqulov, J.H.Hamidov, J.A.Musayev, professor A.T.Oqilovlar katta hissa qoʻshishdi. Olimlardan Majidov va Shomansurovlar asab kasalliklari patogenezida irsiy omillarning rolini oʻrgandilar. 1971-yilda Toshkent Davlat tibbiyot institutida Markaziy Osiyoda birinchi marta Hamidov va Oqilovlar rahbarligida tibbiy genetik maslatxona tashkil etildi. Odam genetikasi - genetika fanining bir boʻlimi; odam irsiyatining saqlanishi, nasldan-naslga oʻtishi va avlodda namoyon boʻlishini oʻrganadi. O.g . shartli ravishda inson genetikasi (antropogenetika) va tibbiyot genetika-siga boʻlinadi. Antropogenetika odam organizmi normal belgilarining ir-siyligi va oʻzgaruvchanligini, tibbiyot genetikasi esa uning irsiy patologi-yasini oʻrganadi. O.g . 19-asrning oxirlaridan rivojlana boshladi. Bu davrda xdli irsiyatni oʻrganuvchi usullar kam boʻlganligi sababli, odam ayrim belgilarining nasldan naslga oʻtishini oʻrganishda egizaklar usulidan foydalaniladi. 20-asrning boshlaridan odamning populyasion genetikasi rivojlana boshladi. Populyasion genetika maʼlum bir chegaralangan gurux, odamlardagi geografik, etnik, tabakali va boshqa genlarning turlari va tarkibining oʻzgarishini oʻrganadi. Bundan tashqari, bu usul yordamida odamning tur si-fatida evolyusion shakllanishi, ularning sut emizuvchilardan irsiy farqlari, zamonaviy odam populyasiyalaridagi irsiy oʻzgaruvchanliklarni oʻrganish mumkin.
Genetika fanining rivojlanish tarixi

Birinchi marta Talmud (IV asrda tashkil etilgan yahudiylikning dogmatik, diniy-axloqiy va huquqiy qoidalari to'plami) da patologik irsiy xususiyatlarning uzatilishi haqidagi g'oyalar aks ettirilgan.eramizdan avvalgi), bu yangi tug'ilgan chaqaloqlarda sunnat qilinish xavfi, ularning katta ukalari yoki amakilari qon ketishidan aziyat chekmoqda.

XVIII asrda. dominant (polidaktiliya ko'paytma) va retsessiv (negrolarda albinizm) xususiyatlarining merosini tasvirlaydi. Bir vaqtning o'zida bir nechta mualliflar gemofiliya merosini tasvirlashdi.
1814da chop etilgan London shifokori Adams tomonidan "risola" deb nomlangan kitob alohida e'tiborga loyiqdir. Klinik kuzatuvga asoslangan kasalliklarning taxmin qilingan irsiy xususiyatlari to'g'risida". Bir yil o'tgach, u "insoniyatning irsiy xususiyatlariga oid falsafiy risola"nomi bilan qayta nashr etildi. Bu genetik maslahat uchun birinchi qo'llanma edi. Tibbiy genetikaning bir necha tamoyillari shakllantirilgan:
- qarindoshlar o'rtasidagi nikohlar oilaviy kasalliklarning chastotasini oshiradi;
- barcha tug'ma kasalliklar irsiy emas, ularning ba'zilari intrauterin xomilalik lezyon bilan bog'liq (masalan, sifilis tufayli).
Ag Motulski (1959) Adamsni "tibbiy genetika unutilgan asoschisi"deb atadi.
Rossiyada VM Florinskiy irsiy kasalliklar muammolari ustida ishladi. U insoniyatni takomillashtirish bo'yicha o'z nuqtai nazarini bayon etdi. Biroq, bir qator taxminlar qarama-qarshi va noto'g'ri edi. Shu bilan birga, VM Florinskiy tibbiy genetika masalalarini ko'tarib chiqdi. Uning asarlarida u irsiy xususiyatlarni shakllantirish uchun atrof-muhitning ahamiyatini to'g'ri baholadi, oilaviy nikohlarning zararini ta'kidladi. Bu ko'plab patologik xususiyatlarning (kar-mute, albinizm) irsiy xususiyatini ko'rsatdi. Biroq, kitob o'sha paytdagi shifokorlar va biologlar orasida hech qanday javob topmadi, chunki olimlar hali bu g'oyalarni idrok etishga tayyor emaslar.
Inson genetikasi rivojiga eng katta hissa ingliz biologi F. Galton (Charlz Darvinning amakivachchasi) tomonidan amalga oshirildi. U birinchi navbatda insonning nasl-nasabini o'rganish uchun mavzu sifatida ko'rib chiqdi, uni o'rganish uchun genealogik, egizak va statistik usullarni qo'llashni oqladi va inson genetikasining kelajakdagi rivojlanishi uchun asos yaratdi. F. ning asosiy xatosi Galton, barcha eugenik tadbirlarda, insonning patologik genlaridan xalos bo'lishni emas, balki ko'proq iste'dodli, qobiliyatli odamlarni ko'paytirish uchun imtiyozli shart-sharoitlarni yaratib, inson populyatsiyalarida "yaxshi" genlarni ko'paytirishni tavsiya qildi.
Inson genetikasini o'rganishga katta hissa qo'shgan ingliz klinisyeri. Biologiya va kimyoni yaxshi biladigan Garrod. U birinchi navbatda genlar va fermentlar o'rtasidagi munosabatni topdi va bu bilimlarni patologik belgilarni o'rganishga qo'lladi, konjenital metabolik kasalliklarni topdi.
Adams va o'sha davrdagi boshqa tadqiqotchilarning asarlari ko'plab mutaxassislarning e'tiborini tortmadi, chunki irsiyat asosan o'simliklarda o'rganildi. Inson kuzatuvlari hisobga olinmagan. Shu bilan birga, Agar inson genetikasi bo'yicha tadqiqotlar natijalari G. Mendel va botanika materiallarida merosni o'rgangan boshqa olimlar tomonidan ma'lum bo'lsa, unda genetika qonunlarini kashf qilish va ularning tan olinishi ancha oldin sodir bo'lishi mumkin.
1865da Chexiya olimi G. Mendel no'xatdagi tajribalardagi matematik tavsif bilan chuqur va izchil ravishda duragaylarning birinchi avlodi, duragaylar avlodida irsiy xususiyatlarning bo'linishi va kombinatsiyasi uchun hukmronlik qonunlarini shakllantirdi. Bu eng muhim topilma muayyan belgilarning rivojlanishini belgilovchi irsiy omillar mavjudligini isbotladi. G. Mendel ishi 35 yil davomida o'rganilmagan.
1900da G. Mendel ishini bilmasdan bir - biridan mustaqil ravishda uchta botanik, turli ob'ektlarda uning kashfiyoti takrorlandi: Gollandiyadan De Frees-entera, haşhaş va durman bilan tajriba, Germaniyadan Correns-jo'xori, Avstriyadan Chermak-no'xat bilan. Shuning uchun, 1900 genetika tug'ilgan yili hisoblanadi. U bilan irsiyat o'rganish davri boshlandi, uning o'ziga xos xususiyati G. Mendel tomonidan ilgari taklif qilingan hibridologik usul, naslda ota-onalarning alohida xususiyatlarini meros qilib olishni tahlil qilish edi.
1905da G. V. Batson "genetika" atamasini taklif qildi va 1909da V. Johansen "gen" atamasini (yunoncha genlardan - tug'ilishdan, tug'ilishdan) irsiy omillarni ko'rsatish uchun taklif qildi. Bir kishining barcha genlarining jamiyati olim genotip deb nomlangan, tananing belgilari - fenotip.
1908da G. Hardy va V. Weinberg mendelevskiy qonunlari genlarni populyatsiyalarda tarqatish jarayonlarini (lotincha lotincha) tushuntirib berganligini ko'rsatdi. populus-aholi, odamlar). Olimlar 1919 yu. A. Filipchenko Rossiyada aholining genetik barqarorlik uchun shart-sharoitlar ta'riflaydi qonun shakllantirish Leningrad universitetida genetika birinchi kafedrasi tashkil etildi. Ayni paytda yosh N. I. Vavilov genetik qonunlardan birini shakllantirgan - irsiy o'zgaruvchanlikning homologik qatorlari qonuni.
N. K. Koltsov, yu. A. Filipchenko va Evgeniya dasturi doirasida boshqa olimlar iste'dod genetikasi bo'yicha ish olib bordilar. Ushbu tadqiqotlarda ba'zi uslubiy xatolar yuzaga keldi, ammo boshqa mamlakatlarda genetik tadqiqotlar bilan taqqoslaganda, eugenikaning gullab-yashnashi davrida olimlarimizning yondashuvlari ko'p jihatdan to'g'ri edi.
Shunday qilib, N. K. Koltsov va yu. A. Filipchenko shaxsiy qobiliyatlarni amalga oshirishda ijtimoiy muhitning ahamiyati haqida to'g'ri savol berdi. Ular butunlay inson zotini yaxshilash uchun zo'ravonlik yo'lini rad etdilar. SSSRda Evgeniy tadqiqotlari davrida taniqli shaxslarning qiziqarli nasl-nasabi to'plangan (A. S. Pushkin, L. N. Tolstoy, A. M. Gorkiy, F. I. Chaliapin va boshqalar).
20-x ning oxiri - 30-larning boshlanishi genetika rivojlanishida juda katta muvaffaqiyatlarga ega. Shu vaqtga kelib, irsiyatning umume'tirof etilgan xromosoma nazariyasi bo'ldi. T. Morgan va uning shogirdlari genlarning xromosomalarda lineer tartibda joylashganligini va debriyaj guruhlarini shakllantirganini eksperimental tarzda isbotladilar.
S. S. Chetverikovning (1926, 1929) nazariy va eksperimental ishlari aholining zamonaviy genetikasiga asos soldi. Ushbu bo'limni o'rganishga katta hissa qo'shgan R. Fisher (1931), S. Rayt (1932), N. P. Dubinina va D. D. Romashova (1932), J. J. R. va boshqalar.E. Haldane (1935) va boshqalar.Bir qator mamlakatlarda u boshlandi. tibbiy genetika rivojlanishi. Mamlakatimizda 1932-dan 1937-ga qadar bo'lgan tibbiy-genetik institutga alohida e'tibor qaratilgan bo'lib, unda irsiy moyilligi (diabet, gipertoniya, oshqozon yarasi va boshqalar) bo'lgan odamlarda va kasallikdagi miqdoriy belgilar keng o'rganilib, egizak tadqiqotlar markazi tashkil etildi.). Turli xil tadqiqot usullarini (klinik-genealogik, egizak, sitogenetik, populyatsion va statistik) to'g'ri qo'llash jamoaga genetikaning ilg'or chegaralarini egallash imkonini berdi.
20-30-yillarda irsiy kasalliklarni o'rganishga hissa qo'shgan iste'dodli klinisyen va genetikchi S. N. Davidenkov (1880-1961), shuningdek, mamlakatimizda birinchi bo'lib tibbiy-genetik maslahat o'tkazish va ushbu turdagi tibbiy yordam usullarini ishlab chiqish boshlandi.
30-x oxirida - 50-larning boshlanishi inson genetikasiga qiziqish kamaydi. Tadqiqotlar faqat 60-larning boshida qayta tiklandi.
1959dan 1962gacha inson genetikasi bo'yicha nashrlar, konferentsiyalar, simpoziumlar soni tez o'sdi. Irsiy kasalliklar tabiatda heterojen bo'lib, nafaqat klinik jihatdan, balki genetik nuqtai nazardan ham farqlanadi. Kasallikning bir xil fenotipi turli xil oqsillardagi mutatsion o'zgarishlarga (genokopiyaga) bog'liq bo'lishi mumkin. DNK irsiy ma'lumotlarning tashuvchisi ekanligi aniqlangandan so'ng, olimlar molekulyar tabiatni va uning alohida tarkibiy qismlarining genetik ahamiyatini o'rganishga harakat qilishdi.DNKni o'rganish ko'plab olimlar tomonidan amalga oshirildi. Biologik va fizik-kimyoviy bilimlarning barcha to'plangan kompleksi 1953da D. Watson va F. Krik DNK molekulasining ikki tomonlama spiral (mekansal) tuzilishini ochib berdi, keyin esa insonning molekulyar va biokimyoviy genetikasi, shuningdek immunopgenetika jadal rivojlana boshladi.
Inson sitogenetikasining rivojlanishi amaliy sog'liqni saqlash uchun asosiy tadqiqotlarning ahamiyatiga yorqin misoldir. Shunday qilib, 1956da G. A. Levan va J. Thio, insonning xromosoma to'plami 46 xromosomasidan iborat ekanligini va uch yil ichida xromosoma kasalliklari topilganligini aniqladi. Inson sitogenetikasida yana bir burilish nuqtasi xromosomalarning differentsial rang berish usullarini ishlab chiqish edi.Zamonaviy genetikaning rivojlanishidagi keyingi qadam inson xromosomalarida genlarning xaritalash (joylashuvini aniqlash) edi. Sitogenetik yutuqlar, somatik hujayralar genetikasi debriyaj guruhlarini (birgalikda meros qilib olingan genlar guruhlarini) o'rganishda muvaffaqiyatga erishdi. Hozirgi vaqtda inson 24 debriyaj guruhini biladi. Genlarning yopishqoqligini o'rganish bo'yicha ishlar irsiy kasalliklarni tashxislash va tibbiy-genetik maslahat berishda yangi amaliy imkoniyatlar yaratadi.
Shunday qilib, tibbiy genetika tarixida bir necha asosiy bosqichlar aniqlanishi mumkin:
1) G. Mendel qonunlarini kashf qilish va butun organizm darajasida irsiyatni o'rganish;
2) xromosoma darajasida genetikani o'rganish va T. Morgan va uning talabalari tomonidan birlashtirilgan merosni kashf qilish;
3) aholining zamonaviy genetikasi rivojlanishining boshlanishi S. S. Chetverikovning nazariy va eksperimental ishlari bilan ta'minlandi;
4) molekulyar genetika rivojlanishi DNK molekulalarining mekansal tuzilishini qurish bilan boshlandi D. Watson va F. Crick.
Hozirgi vaqtda irsiyat barcha darajalarda o'rganiladi: molekulyar, hujayra, organizm va aholi.

Gen va hujayra muhandisligi. Biotexnologiya

Ko'pgina kasalliklarni davolash uchun turli biologik faol moddalar kerak. Inson to'qimasidan chiqarilganda, turli viruslar (gepatit B, inson immunitet tanqisligi va boshqalar) tomonidan olingan materialni ifloslanish xavfi mavjud. Bundan tashqari, ushbu moddalar oz miqdorda ishlab chiqariladi va qimmat turadi. Hayvonlarning biologik faol moddalari bemorning immunitet tizimiga mos kelmasligi tufayli samarasizdir. Faqat yangi sanoatning rivojlanishi - genetik muhandislik sof biologik faol moddalarni katta miqdorda arzon narxlarda sotib olishga yordam berdi.
Gen muhandisligi gibrid, rekombinat DNK molekulalarini va shuning uchun yangi xususiyatlarga ega organizmlarni yaratishdir. Buning uchun genni tanadan ajratish yoki uni sun'iy ravishda sintez qilish, klonlash (ko'paytirish) va boshqa organizmga o'tkazish kerak.
Genetik muhandislik vositalari fermentlardir: rektaz
(DNK molekulasini kesish) va ligazlar (uni tikish). Vektorli tashuvchilar sifatida viruslar ishlatiladi.
Genetik muhandislik yordamida inson insulinining genlari (diabet kasalligini davolash uchun zarur bo'lgan), interferon (antiviral preparat), somatotropin (o'sish gormoni) o'rnatilgan E. coli shtammlari yaratilgan.
Genetik muhandislik yordamida inson insulinini ishlab chiqaradigan xamirturush hujayralari yaratilgan. Inson insulinini xamirturush xujayralari bilan ishlab chiqarishning biosintetik usuli farmatsevtika ishlab chiqarishda (Daniya, Yugoslaviya, AQSh, Germaniya va boshqa mamlakatlarda) keng qo'llaniladi.
Ayni paytda, turli mamlakatlar olimlari genetik muhandislik boshqa zarur biologik faol moddalar, gepatit b qarshi emlash, aktivator profibrinolizin (antikanser dori), niterleukin-2 (immunomodülatör) va boshqalar bir qator yordamida ishlab chiqarish ustida ish olib bormoqda. hayvon hujayralarida begona genlar individual DNK molekulalari yoki gen hujayralari xorijiy DNK hissa qodir vektor viruslar bir qismi sifatida boshqariladi
Odatda ikkita usul qo'llaniladi:
1) DNK hujayra inkubatsiya muhitiga qo'shiladi;
2) bevosita yadro (qaysi yanada samarali) ichiga microinjection DNK ishlab chiqarish.
Odamlarda genetik muhandislikning asosiy vazifalari inson genlarining banklarini yaratish, ularni o'rganish va genotiratsiya yo'llarini topish, ya'ni mutant genlarni normal allellar bilan almashtirishdir.
Uyali muhandislik-bu ularning etishtirish, hibridizatsiya yoki rekonstruktsiya qilish asosida yangi turdagi hujayralarni loyihalash usuli. Hibridizatsiya jarayonida gibrid hujayraning shakllanishi bilan butun hujayralar (ba'zan uzoq turlar) sun'iy ravishda birlashtiriladi.
Hujayra rekonstruktsiyasi turli hujayralarning alohida qismlaridan (yadrolar, sitoplazmalar, xromosomalar va boshqalar) hayotiy hujayralarni yaratishdir. Gibrid hujayralarni o'rganish biologiya va tibbiyotning ko'plab muammolarini hal qilishga imkon beradi. Misol uchun, biotexnologiya hibridomlardan foydalanadi. Hybridom normal lenfosit va o'simta hujayralarining birlashishi natijasida olingan hujayra gibrididir.
Biotexnologiya biologik ob'ektlar yordamida inson uchun zarur bo'lgan mahsulotlar va materiallarni ishlab chiqarishdir.
"Biotexnologiya" atamasi XX asrning 70-larining o'rtalarida keng tarqalgan, garchi biotexnologiyaning ayrim sohalari uzoq vaqt davomida ma'lum bo'lgan va turli mikroorganizmlardan foydalanishga asoslangan bo'lsa-da: pishirish, vinochilik, pivo tayyorlash, pishloq tayyorlash. Genetika yutuqlari biotexnologiyani rivojlantirish uchun katta qo'shimcha imkoniyatlar yaratdi.
Yigirmanchi asrning o'rtalarida. B., ogohlantirgandan mutagenez yordamida antibiotiklar (penitsillin, streptomitsin, eritromitsin va boshqalar) - mikroblar yordamida olingan ; amilaz fermenti-pichan tayoqchasi yordamida; aminokislotalar-ichak tayoqchasi yordamida; sut kislotasi ' - sut kislotasi bakteriyasi yordamida; limon kislotasi - aspergil mog'oridan foydalanib; b guruhi vitaminlari - xamirturush yordamida.
So'nggi o'n yilliklarda, genetik muhandislik erishilgan yutuqlar natijasida, biotexnologiya bir pog'ona bor-inson insulin, interferon, somatotropin va boshqa moddalar olish E. coli yoki xamirturush bilan sanoat sharoitida beradi mikrobiologik sanoati (mikrobiologiya sanoati), rivojlanadi.

Hozirgi vaqtda tug'ruq uylarida fenilketonuriya va konjenital hipotiroidizmni aniqlash uchun yangi tug'ilgan chaqaloqlarni ommaviy tekshirish amalga oshirilmoqda. Ushbu tadqiqotlar erta tashxis qo'yish va samarali davolanishni o'z vaqtida belgilash imkonini beradi.

So'nggi o'n yil ichida irsiy kasalliklar va tug'ma malformatsiyalarning prenatal diagnostikasi katta muvaffaqiyatlarga erishdi. Tibbiy amaliyotda quyidagi usullar keng tarqalgan: ultratovush, Amniyosentez, chorion biopsiyasi, kordosentez, alfa-Fetoprotein va choriogonin ta'rifi, DNK diagnostikasi.
Xromosoma kasalliklarini tashxislashga katta hissa qo'shgan genetikalar xromosomalarning differentsial rang berish usulini tibbiyot amaliyotiga joriy etish orqali amalga oshirildi. Ushbu usul yordamida siz xromosomalarning miqdoriy va tizimli tuzilishini aniqlashingiz mumkin, bu muntazam rang bilan aniqlanishi mumkin emas va aniq tashxis qo'yish mumkin.
Odamlarda debriyaj guruhlarini o'rganish va xromosomalar xaritalarini qurish katta nazariy va amaliy ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda insonda 24 ta debriyaj guruhlari nisbatan o'rganilib, yangi gen lokuslarini o'rnatish davom etmoqda.
Yaqinda hujayra muhandisligi amaliy tibbiyotga kiritilgan. Gibrid yordamida monoklonal antikorlar qabul qilinadi, ular kasalliklarni tashxislashda keng qo'llaniladi.
Irsiy kasalliklar va tug'ma malformatsiyalarning oldini olishning eng keng tarqalgan va samarali usuli oilada kasal bolalarning paydo bo'lishining oldini olishga qaratilgan tibbiy-genetik maslahatdir. Genetika shifokori jiddiy irsiy patologiyaga ega bo'lgan va yuqori xavf ostida bo'lgan bolani tug'ilish xavfini hisoblab chiqadi, agar prenatal diagnostika usullari bo'lmasa, bu oilada yanada tug'ilish tavsiya etilmaydi.
Irsiy deterministik kasalliklarga chalingan bolalar tug'ilishining oldini olish maqsadida oila qurishni rejalashtirayotgan yoshlarga yaqin qarindoshlik nikohlarining zararini tushuntirish kerak.
35dan kattaroq homilador ayollar xomilada xromosoma patologiyasini istisno qilish uchun genetik tekshiruv o'tkazishlari kerak.
Shunday qilib, amaliy tibbiyotda genetika yutuqlaridan foydalanish irsiy kasalliklarga chalingan bolalar va tug'ma malformatsiyalarning oldini olish, bemorlarni erta tashxislash va davolashga yordam beradi.

Genetika fa’nining vazifasi, metodlari

Genetika fa’ni barcha tirik organizmlarga xos bo’lgan irsiyat, o’zgaruvchanlik qonuniyatlarini o’rganadi.