Genetyka - Ćwiczenia 2010, III rok, Genetyka kliniczna


ĆW. 1 - DIAGNOSTYKA MOLEKULARNA W MEDYCYNIE

Główne kierunki analizy DNA

Genomowy DNA:

Hybrydyzacja kwasów nukleinowych

Tm = 2 x nA-T + 4 x nC-G

Zjawisko hybrydyzacji umożliwia tworzenie kompleksów różnych molekuł zwanych inaczej hybrydami:

Stabilność wyżej wymienionych hybrydów jest zróżnicowana:

RNA -RNA > DNA -RNA > DNA -DNA

Sondy molekularne

W analityce molekularnej wykorzystuje się sondy oligonukleotydowe pochodzenia naturalnego (kilkaset nukleotydów), które można otrzymać przez określone zabiegi molekularne np. klonowanie lub sondy syntetyzowane chemicznie (zwykle o długości 10 - 50 nukleotydów).

Zalety sond syntetycznych:

Znakowanie sond molekularnych

Znakowanie najczęściej wykonuje się poprzez wprowadzenie radioizotopu 32P w miejsce niepromieniotwórczych atomów fosforu.

Można tego dokonać poprzez:

lub

W korzystaniu z tego typu sond metodą wykrywania utworzonych struktur hybrydowych jest bezpośrednia autoradiografia.

Powszechnie stosuje się również techniki niepromieniotwórcze w znakowaniu sond molekularnych, polegające na dołączaniu biotyny lub digoksygeniny. Produkty hybrydyzacji wykrywa się wówczas w procesach dwustopniowych:

Etap I:

Etap II:

Hybrydyzacja Southern (ang. Southern blot hybridization)

Etapy :

1. Izolacja i oczyszczanie DNA z komórek lub tkanek.

2. Trawienie DNA odpowiednimi restryktazami.

3. Rozdział elektroforetyczny fragmentów DNA według wielkości i ich denaturacja in situ.

4. Przeniesienie fragmentów DNA z żelu na filtr nitrocelulozowy lub nylonowy.

5. Związanie DNA z filtrem: w temperaturze 80°C lub poprzez naświetlanie UV.

6. Hybrydyzacja z sondą.

7. Ustalenie położenia fragmentów , do których zhybrydyzowała sonda z użyciem autoradiografii i reakcji barwnych lub fluorescencji

Hybrydyzację z sondą dzielimy na trzy etapy:

Zastosowanie hybrydyzacja Southern umożliwia:

Polimorfizm może mieć charakter naturalny lub może wystąpić w wyniku zmian mutacyjnych w DNA, które powodują zanikanie bądź pojawianie się miejsc restrykcyjnych.

Analiza RFLP wykorzystywana jest m.in. w badaniach dziedzicznych uwarunkowań chorób jak również w wykrywaniu mutacji somatycznych w badanych genach.

Hybrydyzacja Northern (ang. Northern blot hybridization)

Jest to metoda służąca detekcji kwasów rybonukleinowych (RNA). Najczęściej stosuje się ją do badania aktywności określonych genów(badanie ekspresji genów).

Metodyka zbliżona jest do hybrydyzacji Southern:

Sonda daje sygnał proporcjonalny do ilości RNA obecnego na membranie, stąd po intensywności sygnału po detekcji można ilościowo oszacować poziom wykrytego RNA.

Hybrydyzacja DOT - BLOT

DNA Fingerprinting (genetyczny odcisk palca)

Występowanie w eukariotycznym DNA sekwencji powtórzonych, cechujących się dużą zmiennością, nadaje DNA poszczególnych osobników cechy indywidualne.

Metodyka:

W wyniku hybrydyzacji VNTR z sondami molekularnymi rozpoznajacymi jednocześnie od kilkunastu do kilkudziesięciu loci otrzymuje się dla każdego osobnika charakterystyczny obraz fragmentów DNA tzw. DNA fingerprint.

Zastosowanie:

PCR - reakcja łańcuchowa polimerazy (ang. polymerase chain reaction)

Klonowanie genu (Lawyer i wsp. 1989).

Założenia reakcji

Przebieg reakcji, cykle reakcji PCR:

-Wiązanie starterów (annealing) - 50-65 ºC przez 30-60 sek, najbardziej istotny czynnik w optymalizacji reakcji, na ten etap ma wpływ temperatura, stężenie matrycy i startera oraz czas; jeżeli temperatura hybrydyzacji jest za wysoka - przyłączanie primerów jest niemożliwe. Przy zbyt niskiej temperaturze może zachodzić niespecyficzne przyłączenie starterów do wielu miejsc na matrycy - w efekcie powstaje duża ilość niespecyficznych produktów o nieznanej sekwencji.

- Wydłużanie łańcucha (extension) - 72 ºC - wydłużanie startera następuje zawsze od końca 3'-OH, sukcesywne dosyntetyzowanie DTP zachodzi najczęściej w temperaturze 72 ºC, aczkolwiek może być wyższa,
czas trwania polimeryzacji to 20 sekund - dla fragmentów do 500 pz i 40 sekund dla fragmentów do 1,2 kpz;
Proces ten katalizowany jest przez polimerazę DNA; szybkość reakcji w optymalnych warunkach dla polimerazy Taq wynosi od 2000 nukleotydów/min; dla całkowitej syntezy badanego fragmentu czas trwania tego etapu wyznaczamy zakładając połowę optymalnej prędkości

Skład mieszaniny reakcyjnej: Matryca (DNA, cDNA), para syntetycznych oligonukleotydów służących jako startery syntezy DNA, Trójfosforany deoksyrybonukleotydów dNTP (aATP, dCTP, dGTP, dTTP , kationy dwuwartościowe (Mg2+), Termostabilna polimeraza Taq, Bufor o pH 8,8

Matryca - nie może być zdegradowana ani zanieczyszczona

DNA musi być wysokocząsteczkowe, wolne od białek i inhibitorów enzymów

Etapy pobierania materiału, prawidłowego oznaczenia próbki, transportu, przechowywania i izolacji DNA są warunkami koniecznymi aby zagwarantować wysoką wydajność izolacji i wysoki stopień czystości DNA

1. Ilość DNA matrycowego użytego do reakcji PCR zależy od źródła jego pochodzenia

genomowy 0,1 - 1μg
plazmidowy lub fagowy 0,01-1 μg

2. Wyjściowa liczba matryc 3 x 105

DNA człowieka 1 μg

DNA drożdży 10 ng

DNA E.coli 1 ng

3. Stopień czystości Pomiar UV

Elektroforeza

4. Metoda izolacji Inhibitory
Startery

1. Stężenie 0.1 - 0.5 μM

2. Stężenie wyjściowe 18 - 28 nt

3. Zawartość GC 50 - 60%

4. Tm 55 - 72ºC

5. Stężenie wyjściowe 200 - 1000 pmoli/μl

6. Stężenie robocze 10 pmoli/μl

Uwagi: Zbyt duże stężenie - niespecyficzny produkt.

Dimery starterów - komplementarne końce 3'

dNTP

1. pH 7.0

2. Stężenie wyjściowe 5 - 10 mM

3. Stężenie w reakcji 20 - 200 μM

4. Przechowywanie -20şC

Uwagi: Po 30 cyklach PCR 50% nukleotydów występuje jako dNTP. Korzystniej stosować mniej dNTP niż zbyt dużo. 20 μM każdego dNTP wystarcza do syntezy 2.6 ng DNA

lub 10 pmoli sekwencji o długości 400 pz.

MgCl2

1. Jony Mg2+ wiązane są przez

Startery

Matrycę

Polimerazę

dNTP

2. Stężenie 0.5 - 2.0 mM

Polimeraza

1. Stężenie 0.5 - 5 jedn./100 μl

2. Przechowywanie -20ºC

3. Okres półtrwania 92.5ºC 2 godz.

92.0ºC 40 min.

97.5ºC 5 min.

4. Temperatura 68 - 72ºC

5. Synteza 30 - 100 nt/sek. (2 kpz/min)

Uwagi: Za dużo polimerazy - niespecyficzne produkty

Za mało polimerazy - brak produktu

Najczęstszy błąd - za dużo cykli

Liczba matryc Liczba cykli

3 x 105 25 - 30

1.5 x 104 30 - 35
Bufor

1. pH 8.3 - 8.8

2. Tris-HCL 10 - 50 mM

3. Sole <50 mM

4. „Wzmacniacze” reakcji

DMSO, Żelatyna, BSA, Tween 20

Przebieg

  1. denaturacja 94-95ºC - rozplecenie podwójnej nici DNA, czas ok. 30-60s

  2. wiązanie starterów - przyłączanie (hybrydyzacja) starterów do matrycy ustalana doświadczalnie w zależności od składu nukleotydowego starterów czas ok. 30-60 s

  3. synteza nici przez polimeryzację Taq 72ºC- na tym etapie zachodzi właściwa amplifikacja pożądanego fragmentu genu czas ok. 30-60s

Analiza produktów PCR

1. Elektroforeza w żelach agarozowych

- barwienie bromkiem etydyny,

- autoradiografia.

2. Elektroforeza w żelach poliakryloamidowych

- barwienie bromkiem etydyny, srebrzenie,

- autoradiografia, fluorografia.

Zastosowanie PCR:

RT-PCR PCR (ang. Reverse transcriptase PCR)

Matrycą wyjściową jest mRNA, które w procesie odwrotnej transkrypcji jest przepisywane na komplementarne DNA (ang. complementary DNA - cDNA). Następnie cDNA ulega amplifikacji, jak w zwykłym PCR.

Zastosowanie: Badanie ekspresji genów.

PCR multipleks

Metoda polega na jednoczesnej amplifikacji kilku fragmentów DNA, różniących się wielkością, co w praktyce polega na użyciu w jednej mieszaninie reakcyjnej kilku par starterów.

Zastosowanie: Jednoczesna amplifikacja kilku regionów jednego lub kilku genów. W jednej reakcji uzyskać można nawet 13 amplikonów.

PCR-RFLP (ang. restriction fragment length polymorphism PCR)

Połączenie reakcji PCR z analizą restrykcyjną. Produkty amplifikacji poddaje się działaniu enzymu restrykcyjnego i porównuje wzór powstałych prążków.

Zastosowanie: Wykrywanie znanych mutacji/polimorfizmów. Analiza bezpośrednia - mutacje. Analiza pośrednia - polimorfizmy

Real-time PCR (PCR w czasie rzeczywistym)

Metoda ilościowa pozwalająca na obserwowanie amplifikacji w czasie rzeczywistym. Wraz z przybywaniem produktów PCR wzrasta intensywność fluorescencji rejestrowanej przez detektor. Odzwierciedlone jest to w postaci wykresu na monitorze komputera.

Zastosowanie: Pomiar liczby cząsteczek wirusów lub bakterii w materiałach klinicznych, u możliwia monitorowanie postępów leczenia (określenie wyjściowego poziomu wiremii lub bakteriemii jest wskazaniem koniecznym do rozpoczęcia właściwego leczenia).

Nested-PCR (PCR gniazdowy)

Stosowane są dwie pary starterów: zewnętrzna (komplementarna do końców poszukiwanej sekwencji) i wewnętrzna (przyłącza się przyśrodkowo w stosunku do pierwszej pary starterów). Produkt powstały po amplifikacji z pierwszą parą starterów poddaje się kolejnej amplifikacji z druga parą. Zapewnia to większą specyficzność metody.

Zastosowanie: Szybka diagnostyka zakażeń wirusowych.

RAPD-PCR (ang. random amplified polymorphic DNA)

Wykorzystywana, gdy nieznane są sekwencje specyficzne. Stosuje się krótkie uniwersalne startery, którymi amplifikuje się zbiór produktów, a ich liczba i długość są zależne od sekwencji nukleotydowej matrycy oraz warunków reakcji.

Zastosowanie: Określenie zmienności genetycznej bez informacji o sekwencji analizowanego DNA

RACE-PCR (ang. rapid amplification of cDNA ends)

Technika umożliwiająca otrzymanie pełnej długości sekwencji gdy znany jest tylko fragment.

Zastosowanie: Klonowanie cDNA.

ASA-PCR(ang. allele specific amplification)

Technika umożliwiająca wykrywanie mutacji przy pomocy specyficznych oligonukleotydów. Oprócz starterów flankujących stosuje się starter w pełni komplementarny do allela z mutacją lub startery, z kórych jeden jest w pełni komplementarny do allela z mutacją a drugi do allela niezmutowanego. Startery są tak zlokalizowane, że w wyniku PCR powstają produkty różniące się długością w zależności od genotypu użytej próbki DNA.

Zastosowanie: Wykrywanie znanych mutacji.

Competitive-PCR (PCR konkurujący)

W mieszaninie reakcyjnej umieszcza się DNA badane oraz DNA kontrolne o znanym stężeniu. W wyniku konkurowania o reagenty ilość produktu DNA kontrolnego będzie odwrotnie proporcjonalna do ilości DNA badanego w probówce.

Zastosowanie: Ocena ilościowa produktu.

ĆW 2 MIKROMACIERZE DNA

Zastosowanie badań molekularnych:

Uzyskanie ostatecznych wyników diagnostycznych w badaniach molekularnych:

Metoda DNA microarray (mikromacierze DNA, mikrosiatki DNA, mikromoduły DNA, mikroprocesory DNA, chipy DNA)

Półilościowa metoda wykrywania

oraz porównania genów np. w celu badania ich ewolucji.

Przy użyciu zestawu kilkiset lub kilku tys. sond oligonukleotydowych, które umieszczone są w postaci plamek na jednaj płytce o wielkości mikroskopowego szkiełka nakrywkowego tworząc tzw. chipy genowe

DNA microarray - płytka szklana lub plastikowa z naniesionym w regularnych pozycjach mikroskopowej wielkości polami (ang. Spots) zawierającym fragmenty DNA różniące się od siebie sekwencją nukleotydów. Fragmenty te są sondami, które wykrywają poprzez hybrydyzację komplementarne do siebie cząsteczki DNA lub RNA. Bardzo czuła metoda i musi być zachowana czystość. W tej technice sond się nie znakuje np. materiał badany fluorochromami

Rodzaje macierzy:

Etapy metody:

1. Synteza jednoniciowych sond DNA w milionach kopii każda umieszczenie w postaci plamek na jednaj płytce i przymocowanie chemiczne lub elektryczne do podłoża. Wszystkie kopie unikalnej sondy zgromadzone są w jednaj plamce o powierzchni ok. 90x90μm. Plamki ułożone są w siatce , a ich pozycje odznaczone są w obu siach płytki

2. Przygotowanie badanego (jednoniciowego) DNA lub cDNA (przepisane z mRNA) wyizolowanego z komórki np. nowotworu

3. Wyznakowanie fluorochromem (np. Cy 3,Cy 5) badanego materiału

4. wprowadzenie badanego materiału do plamek z poszczególnymi sondami. DNA lub cDNA jest wiązany do sond na zasadzie komplementarności zasad (hybrydyzacja)

5. Niezwiązany lub słabo związany DNA lub cDNA jest usuwany na etapie odpłukiwania.

Detekcja

Analiza

Może być wykonywane dla każdej grupy sond osobno lub za pomocą globalnego modelu dla całego doświadczenia.

Umożliwia

Obawy Genechip

ĆW. 3 BADANIA CYTOGENETYCZNE

Cytogenetyka kliniczna - dział genetyki zajmujący się badaniami chromosomów w komórkach organizmu ludzkiego, ich abberacji oraz związku nieprawidłowości z obrazem klinicznym.

Badania cytogenetyczne - genetyka komórki jądrzastej; bada się chromosomy w metafazie, oznaczenie kariotypu, liczby i struktury chromosomów

Metody badań cytogenetycznych:

Kariotyp konstytucyjny - ten, z którym się rodzimy; z krwi, płynu owodniowego

Kariotyp nabyty - powstał w wyniku choroby(np. nowotwory); nie dziedziczy się

Wskazania do badań cytogenetycznych:

Materiał do analizy cytogenetycznej:

Etapy hodowli w badaniu cytogenetycznym:

Metody otrzymywania chromosomów większej rozdzielczości w stadium profazy i prometafazy:

Techniki prążkowe - umożliwiają precyzyjną identyfikację każdego chromosomu, identyfikację brakującego lub dodatkowego materiału chromosomowego(o wielkości co najmniej 4Mb), wybarwienie konkretnych fragmentów:

Rozdzielczość prążków - im wyższa tym większa liczba prążków, która daje możliwość zidentyfikowania większej ilości abberacji. Standardowo 400-550 prążków na haploidalny zestaw chromosomów (identyfikacja abberacji liczbowych). Minimum 550 (aberacje strukturalne). 850 lub > (mikrodelecje związane z zespołami wad)

Kariogram - zestaw poukładanych parami chromosomów

Klasyfikacja chromosomów:

A - 1, 2, 3 - duże metacentryczne

B - 4, 5 - duże submetacentryczne

C - 6 - 12, X - średnie submetacentryczne

D - 13 - 15 - duże akrocentryczne

E - 16 - 18 - małe submetacentryczne

F - 19 - 20 - najmniejsze submetacentryczne

G - 21 - 22, Y - małe akrocentryczne

Chromosom Y- heterochromatyna w długich ramionach

ĆW. 4 ABERRACJE CHROMOSOMOWE

Aberracje - zaburzenia w liczbie lub strukturze chromosomów; mutacje materiału genetycznego widoczne pod mikroskopem świetlnym (najmniejszy widoczny dodatek lub delecja wynosi ok. 0,13%, czyli 4 mln pz), do aberracji może dochodzić spontanicznie lub pod wpływem działania czynników mutagennych takich jak :promieniowanie UV, jonizacja, wysoka temperatura i inne.

Aberracje strukturalne

a) Translokacje - przemieszczenie materiału pomiędzy chromosomami:

b) Inwersje - chromosom pęka w dwóch miejscach i dochodzi do odwrócenia materiału genetycznego 180 st

Duplikacje - podwojenie fragmentu chromosomu np. dup(6p)

Chromosom kolisty - powstaje przez delecję części terminalnej ramiona krótkiego bądź długiego „lepkie” końce, które łączą się; układa prążków jest zachowany; są one niestabilne i w czasie podziału powstaje chromosom dicentryczny

Izochromosom - powstaje w wyniku poprzecznego podziału centromeru; duplikacja jednego ramienia i delecja drugiego; skutki fenotypowe: najczęściej ilościowe zmiany letalne np. i(X)(p10) oraz i(X)(q10)

Chromosomy markerowe - pochodzenie i mechanizm powstawania jest nieznany. Najczęściej jest to chromosom akrocentryczne lub metacentryczne.

Addycja - dodatkowy materiał chromosomowy nieznanego pochodzenia np. add(19)(p13)

Chromosom pochodny - znane są okolice i centromer danego chromosomu der(6)t(6;18)

c) Delecje - utrata fragmentu chromosomu

Jeżeli aberracja chromosomowa obecna jest we wszystkich komórkach somatycznych, mówimy wówczas o homogenności.

Mogą jednak istnieć różne linie komórkowe - z aberracja i bez, nazywamy to mozaikowością.

Może mieć również miejsce mozaikowatość gonadalna komórki somatyczne i gonady mają różny kariotyp

ĆW. 5 FLUORESCENCYJNA HYBRYDYZACJA IN SITHU (FISH)

FISH łączy w sobie elementy cytogenetyki klasycznej i metod molekularnych.

Zasada metody: hybrydyzacja polega na tworzeniu dwuniciowych kompleksów między sondą molekularną a badanym jednoniciowym fragmentem DNA lub RNA (zgodnie z zasadą komplementarności).

Fragment DNA znakowany i doprowadzany do formy 1- niciowej przez ogrzanie i gwałtowne ochłodzenie → nakładany na wysuszone powietrzem, zdenaturowane preparaty chromosomów → przyłączona do odpowiadających jej w chromosomie sekwencji sonda molekularna widoczna w mikroskopie.

Metoda mapowania sklonowanych sekwencji DNA stos. standartowo, wynik 1-2 dni!

Znakowanie nie izotopowe oparte na wbudowywaniu biotyny do sondy DNA. Miejsce hybrydyzacji wykrywane przy użyciu antybiotyny (streptawidyny) sprzężonej z barwnikiem fluorescencyjnym. Kompleks analizowany w mikroskopie fluorescencyjnym zhybrydyzowane sekwencje musza być odlegle od siebie o min. 1 Mb.(chromosomy metafazowe) większa rozdzielczość metody przy użyciu mniej skondensowanych chromosomów w jądrach interfazowych (tu możliwe rozróżnienie sygnałów odległych o 50-100 kb), jeszcze większa rozdzielczość w met. gdzie włókna chromatynowe uwalniane są ze szkieletu białkowego (fiberFISH) tu możliwe rozróżnienie sekwencji odległych o mniej niż 10 kb.

Sonda molekularna - fragment DNA, którego sekwencja nukleotydów jest specyficzna względem badanego regionu. Sondą może być:

Metody otrzymywania sond:

Fluorochrom - rodamina barwnik czerwony, FITC zielony, czerwień Texasu czerwony, DAPi niebieski

FISH - interfazalny i metafazalny

Etapy hybrydyzacji: 1.Sporządzanie i wyznakowanie sondy; 2. Przygotowanie preparatu; 3. Denaturacja sondy i preparatu; 4. Hybrydyzacja

Etapy: materiał na szkiełko, dehydratacja szkiełka (alkohol), nałożenie sondy, zaklejenie szkiełka klejem, denaturacja materiału i sondy, hybrydyzacja w 37st, 12h w ciemności, odpłukiwanie, nałożenie PAPi, detekcja sondy, analiza (mikroskop fluorescencyjny, źródło promieniowania- lampa rtęciowa, zestaw filtrów, aparat cyfrowy lub system komputerowy)

Rodzaje sond:

Zastosowanie sond i FISH'a:

ĆW. 6 CHOROBY MONOGENOWE

Cele analizy genetycznych uwarunkowań dobrostanu:

Ryzyko genetyczne:

Techniki diagnostyki genetycznej:

Dziedziczenia autosomalne dominujące i recesywne

Prawa Mendla:

Prawdopodobieństwo genetyczne - jest to procentowa możliwość wystąpienia danego wyniku w serii zdarzeń

Genotyp - genetyczna budowa jednostki w badanym locus.
Fenotyp - rzeczywisty obraz fizyczny lub kliniczny danej jednostki. Jest wynikiem współdziałania pomiędzy genotypem i czynnikami środowiskowymi.
Rodowód - określa związki pomiędzy członkami rodzin i pokazuje, którzy z nich są dotknięci chorobą genetyczną, a którzy nie.

Dziedziczenie autosomalne dominujące:

Dziedziczenie autosomalne recesywne:

Choroby sprzężone z chromosomem X:

Nietypowe choroby jednogenowe:

ĆW. 7 DZIEDZICZENIE WIELOGENOWE, WIELOCZYNNIKOWE

Dziedziczenie wielogenowe - odnosi się do tych procesów, w których choroba lub wada jest rezultatem sumującego się efektu działania jednego lub wielu genów i czynników środowiskowych. Zalicza się do dziedziczenia małego (do 5%)

Kryteria dziedziczenia wieloczynnikowego:

Czynniki teratogenne:

Czynniki mutagenne indukują zmiany w genomie, które można obserwować na wszystkich poziomach jego organizacji: chromosomów, genów i nukleotydów. Teoretyczna częstość samoistnych mutacji wynosi dla jednej generacji komórek ok. 10-7 mutacji na gen. Istnieją mutageny, które zwiększają częstość mutacji ponad 1000 krotnie.

Większość uszkodzeń DNA zostaje usunięta za pomocą systemów reperacyjnych komórek. Jeśli uszkodzenia DNA nie zostaną usunięte, zmiana genetyczna może zostać utrwalona w postaci mutacji.

Konsekwencje biologicznych mutacji dotyczą pojedynczej komórki lub całego organizmu.

Komórki z uszkodzonym DNA mogą wejść w cykl podziałowy, co prowadzi do powstania linii komórek zawierających mutację.

Mutacje może spowodować zanik cyklu komórkowego, „kom drzemiąca” która ponownie może wejść do cyklu po zadziałaniu promotorów np. pobudzających proliferację komórek

Zmiana informacji może doprowadzić do zaburzenia podstawowych funkcji życiowych komórki, tak że będzie przyczyną jej śmierci.

W odniesieni do całego organizmu biologiczne działanie czynników mutagennych może wyrażać się:

Skutki biologiczne zależą od typu komórek, które zostały uszkodzone (komórki płciowe lub somatyczne):

Mutacja komórek somatycznych - etapy karcenogenezy:

Proces transformacji nowotworowej wynika z kumulacji zmian:

Zależność między wzrostem narażenia a ryzykiem indukcji procesów nowotworowych jest: BEZPROGOWA i LINOWA.Wzrost narażenia nie jest równe ciężkości przebiegu. Ryzyko transformacji nowotworowej występuje przy każdym narażeniu na działanie czynników teratogennych. Efekt teratogenny jest skutkiem zaburzeń dotyczących wielu komórek, wynikających z uszkodzenia DNA lub innych molekół.

Teratogen - każdy czynnik uszkadzający materiał genetyczny, lub mechanizmy powiązane z replikacją, transkrypcją i translacją w wyniku czego zachodzi do zaburzenia funkcji i podziałów komórki. Zaburzenia w trakcie życia płodowego powodują zaburzenia procesów tworzenia się i rozwoju narządów płodu.

Efekt teratogenny to skutek uszkodzenia wielu kom w wyniku czego następuja:

Wady wrodzone indukowane działaniem czynników teratogennych mogą być zmianami:

Talidomid - powodował fokomelia (brak rozwoju kończyn górnych i lub dolnych), blokuje IGF-1 i FGF-2, które są odpowiedzialne za regulacje transkrypcji, podjednostki av i β3 integryn stymulujących angiogeneze w kończynach. Sekwencje promotorowe genów IGF-1 i FGF-1 oraz av i β3 nie posiadają sekwencji TATA, ale sekwencje powtarzalne GG.

Kwas retinoidowy - reguluje rozwój szkieletu poprzez: jądrowe receptory hormonów RARs oraz RXRs, zaburzenia w syntezie RARs zaburzają proces tworzenia chrząstek, co w konsekwencji powoduje zaburzenie różnicowania się chondroblastów.

Nikotyna - powoduje wzrost ekspresji genu c-fos, który indukuje apoptozę w prawidłowych komórkach, prowadzi to do zaburzenia procesów różnicowania komórek neuronalnych.

Teratogeny swoiste: toksoplazma, różyczka, ospa wietrzna, alkohol etylowy, talidomid

Efekt teratogenny dawki - zależy od dawki progowej, nie ma dawki bezpiecznej, po przekroczeniu jej następuje wzrost wystąpienia i ciężkości uszkodzeń płodu

Genopatie - czynniki mutagenne działające na komórki rozrodcze przed zapłodnieniem prowadzące do mutacji

Blastopatie - uszkodzenie zapłodnionej komórki jajowej do 14 dnia po zapłodnieniu, zasada „wszystko albo nic”

Embriopatie - wada w okresie 14-60 dzień po zapłodnieniu

Fetopatie - wady indukowane działaniem czynników po 60 dniu od zapłodnienia (śmierć, zaburzenie funkcjonowania, upośledzenie wzrostu, dysfunkcja OUN)

Efekt teratogenny: poronienie, opóźniony rozwój płodu, przedwczesne porody, wzrost śmiertelności noworodków

Etiologia wad wrodzonych:

Indywidualne zróżnicowanie wrażliwości/podatność na działanie teratogenów zalezy od getoypu matki i od genotypu dziecka

Podatność zależy od: transportu łożyskowego, absorbcji i dystrybucji, metaboliźmie teratogenów chemicznych, sprawności mechanizmów naprawy DNA

Wady budowy ciała:

Typy wad wrodzonych:

Skojarzenia wad wrodzonych:

Sekwencje wad:



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Genetyka - Ćwiczenia 2010 (1), III rok, Genetyka kliniczna
gena cwiczenia2010-2011, III rok, Genetyka kliniczna
iii rok zajecia kliniczne 0
Farmakologia - Ćwiczenia, OML, III rok, Farmakologia
kliniczna - wyklad 1, psychologia, III rok, psychologia kliniczna
kliniczna - wyklad 2, psychologia, III rok, psychologia kliniczna
farmacja cwiczenia 2010, Farmacja, I rok farmacji, MIKRO
iii rok zajecia kliniczne 1
iii rok zajecia kliniczne
Indywidualna karta obecności na ćwiczeniach z przedmiotu, III rok semestr VI, Anestezjologia
Biochemiczne markery obrotu kostnego word, OML, III rok, Biochemia kliniczna
Farmakologia - Ćwiczenia 2, OML, III rok, Farmakologia
EGZAMIN Z PATOFIZJOLOGII 2010, III rok, Patofizjologia, Egzamin, Giełdy, Giełdy patofizjologia
Farma kliniczna I 2010, VI rok, Farmakologia kliniczna, Giełda
Ćwiczenia, OML, III rok, Patofizjologia
genetyka 3 cw, III rok, Genetyka kliniczna, Wykłady i ćwiczenia

więcej podobnych podstron