Sedmice su kritični periodi u razvoju fetusa. Kritični periodi fetalnog razvoja. Koji faktori negativno utiču

16.04.2019

Prenatalni razvoj nerođenog djeteta odvija se u jednom fiziološkom sistemu - fetus - posteljica - tijelo majke. Fetus je, čini se, pouzdano zaštićen od štetnih učinaka. okruženje- zaštićena je sposobnošću organizma zdrave trudnice da izdrži takve uticaje. sekunda zaštitna funkcija izvodi placentnu barijeru. Međutim, takav visok stepen sigurnost ne garantuje uvijek siguran intrauterini razvoj i rođenje zdravog djeteta. Osim toga, na rani razvoj organizma može utjecati cijeli kompleks negativni faktori- biološki, ekološki, infektivni, socio-ekonomski, medicinsko-organizacioni i psihološki, dok je daleko od uvijek moguće odvojiti glavne faktore od sekundarnih. Često je u igri nekoliko nezavisnih faktora.

Patogeni uticaji spoljašnjih agenasa posebno su opasni za embrion, fetus i novorođenče u kritičnim periodima. prenatalni razvoj, koje karakteriše posebno povećana osetljivost na spoljašnje štetne uticaje. Rezultat takvih izlaganja su ozbiljne komplikacije intrauterinog i neonatalnog perioda: intrauterina smrt fetusa i mrtvorođenost, urođene malformacije, rođenje djeteta male tjelesne težine, intrauterine infekcije, fetalna hipoksija i neonatalna asfiksija, respiratorni distres sindrom, septikemija, traumatske, hipoksične i metaboličke encefalopatije. Pored činjenice da ova stanja ugrožavaju život djeteta, značajan dio djece ima trajne, često doživotne posljedice koje osuđuju dijete na invaliditet. Ove komplikacije uključuju cerebralnu paralizu, hipoksično-ishemijsku encefalopatiju, mentalna retardacija, retinopatija (smanjenje vidne oštrine i potpuna sljepoća), neurosenzorna gluvoća (koja je često povezana sa oštećenim razvojem govora), hronične bolesti pluća i drugih organa, kašnjenje u fizičkom i opštem razvoju djeteta. 70% invaliditeta je povezano sa patologijom perinatalnog perioda.

Veoma važno za identifikaciju faktora rizika tokom trudnoće i planiranja individualni program praćenje novorođenčeta radi poznavanja obrazaca i kritičnih perioda intrauterinog razvoja djeteta. Nazivaju se „kritičnim“ jer se u takvim periodima dešavaju redovne promjene u programu genetskog razvoja, povećava se intenzitet procesa histogeneze i organogeneze.

Prvi "kritični" intrauterini period- doba implantacije oplođenog jajnog ćelija koje se dijeli je prve 2 sedmice nakon začeća, uključujući prvih 5-7 dana implantacije. Ako je u tom periodu embrion izložen štetnim efektima, tada, po pravilu, umire ( neuspela trudnoća, spontani pobačaji u prvom tromjesečju trudnoće). Intrauterina smrt u ovom periodu je posledica nekompatibilnih sa životom ili smrtonosnih hromozomskih i genskih mutacija, apsolutne imunološke nekompatibilnosti organizma trudnice i fetusa. Najmanje 50% oplođenih jajnih ćelija umire, a u 90% uzrok njihove smrti su hromozomske mutacije (N.P. Kuleshov, 1979). Međutim, nisu sve hromozomske mutacije smrtonosne. Neki od njih su kompatibilni sa životom embrija i postaju uzročnici kromosomskih bolesti i sindroma, od kojih je većina posljedica mutagenog djelovanja na zametne stanice roditelja u procesima mejoze ili na stanice samog embrija. , a samo mali dio ima nasljednu genezu. Kromosomske bolesti javljaju se na svakih 100 novorođenčadi, a najčešća među njima - Daunova bolest - kod oko 0,6% svih novorođenčadi.

Drugi "kritični" period - 15-40 dana intrauterini život- period intenzivne histogeneze i organogeneze. Tokom ovog „kritičnog“ perioda, pod uticajem teratogenih efekata, nastaju kongenitalne malformacije. Istovremeno, razlozi različite prirode ( mutacije gena, hemijski, radijacijski, infektivni agensi) uzrokuju istu vrstu razvojnih anomalija, čija je patomorfologija određena ne toliko specifičnom prirodom samog uzročnika (teratogena), već starošću embrija i vremenom maksimalne intenzitet procesa diferencijacije, proliferacije i migracije ćelija, koji su različiti za pojedine organe. U nastavku su navedeni termini polaganja pojedinih organa i najozbiljniji „veći“ nedostaci koji nastaju u tim periodima.

Kritični periodi polaganja pojedinih organa i najvažniji defekti (starost embrija data je prema M. Bernfield, 1994.)

*Orgulje*	*Starost u danima*	*Malformacije*
Neuralna cijev (CNS)		Anencefalija, spina bifida
Srce, početak pulsiranja		Velike srčane mane
rudiment ruke
Oznaka urinarnog sistema		Aplazija, ageneza bubrega
Formiranje interventrikularnog septuma srca		defekt ventrikularnog septuma
Spajanje nabora gornje usne		"zečja usna"
Diferencijacija polnih organa		Hermafroditizam

Treći "kritični" period prenatalni razvoj- posljednje tromjesečje intrauterinog razvoja, kada se tjelesna težina fetusa značajno povećava. Intenzivno povećanje tjelesne težine osigurava se naglim povećanjem sinteze masti (lipogeneze) od strane samog fetusa, ali značajan dio masnih kiselina dolazi od majke kroz placentu ili se sintetizira u njoj. Izgladnjivanje majčinog organizma ne utiče značajno na debljanje fetusa, iako izaziva intrauterinu hipovitaminozu, nedostatak višestruko nezasićenih masnih kiselina. Pokazalo se da se čak i uz vrlo jaku distrofiju majčinog organizma tjelesna težina novorođenčeta smanjuje u prosjeku za 300 g. Najozbiljniji razlog intrauterina pothranjenost je placentna insuficijencija.

Prva kritična faza postnatalnog razvoja je čin porođaja i period ranu adaptaciju novorođenčeta u uslove samostalnog postojanja - od rođenja do 7. dana života. Čin porođaja je cilj i završetak trudnoće, period kada osoba čini „najkraći i najopasniji put u svom životu“.

Prelazak u vanmaterničnu egzistenciju je najozbiljniji test zrelosti od svih funkcionalni sistemi samostalno održavanje života fetusa i one funkcije koje je majčino tijelo obavljalo prije rođenja. Čin porođaja je najupečatljivija manifestacija sindroma adaptacije u ljudski život u klasičnoj definiciji G. Selyea.

Svi faktori rizika za neželjene ishode trudnoće mogu se podijeliti u 4 velike grupe:

akušerstvo,

biološki,

genetski,

Ekološki.

Akušerski faktori rizika se uslovno mogu podijeliti u 3 grupe:

1. Nepovoljni faktori akušerske istorije:

Ponovljeni spontani pobačaji

medicinski pobačaji,

Mrtvorođenost i perinatalni mortalitet.

Rođenje djece sa urođenim manama.

Rh senzibilizacija.

Krvarenje tokom trudnoće.

Toksikoza trudnoće itd.

2. Neželjeni faktori zdravstvene istorije žene:

Nasljedne bolesti u porodici.

zavisne od insulina dijabetes.

Anemija (nedostatak gvožđa, folna kiselina, vitamin B 12, hemoglobinopatije).

Hipertenzija i druge hronične bolesti

Izloženost ksenobioticima, teratogenim fizičkim faktorima itd.

3. Nepovoljni akušerski faktori tekuće trudnoće:

faktori trudnoće:

Starost ispod 16 i više od 35 godina,

pušenje, pijenje alkohola,

Uska karlica, nedovoljno debljanje,

Hronične somatske bolesti, dijabetes melitus, krvarenje iz materice,

Arterijska hipertenzija, preeklampsija, rana i posebno kasna toksikoza trudnoća, povećana kontraktilna aktivnost materice

Akutne zarazne bolesti.

Fetalni faktori:

malformacije,

hromozomske abnormalnosti,

nasljedne bolesti,

intrauterine infekcije,

Intrauterina retardacija rasta (IUGR),

Karlične i druge vrste abnormalne prezentacije fetusa itd.

4. Intranatalni faktori.

Eklampsija.

Slabost porođajne aktivnosti.

Produženi porođaj.

Placenta previa.

Rana ruptura membrana.

Prolaps i stezanje pupčane vrpce.

Asfiksija fetusa i novorođenčeta.

Kršenje srčane aktivnosti fetusa.

metabolička acidoza

Među akušerskim faktorima rizika najznačajniji i najčešći su: trudnička toksikoza, arterijska hipertenzija, dijabetes melitus, bolesti štitne žlijezde i anemija.

Rana toksikoza trudnoće manifestuje se dispeptičkim reakcijama trudnice i obično ne predstavlja ozbiljnu opasnost za fetus. Kasna toksikoza razvijaju se nakon 20. sedmice gestacije. U stranoj literaturi se nazivaju EPH preeklampsije (edem, proteinurija, hipertonija), uobičajeni naziv je preeklampsija. Kasna toksikoza stvara izuzetno visok rizik po život i zdravlje nerođenog djeteta. Kasna toksikoza i eklampsija su neuroimunog porijekla i mogu se smatrati fenomenom neuspjelog odbacivanja fetusa, sa teškim poremećajima mikrocirkulacije mozga, bubrega i jetre i ozbiljnim reakcijama nervnog sistema trudnice.

Arterijska hipertenzija u trudnica. Bez obzira na prirodu arterijska hipertenzija, njegovo prisustvo kod trudnice je povezano sa dvostrukim rizikom za stanje fetusa i novorođenčeta. Povišen i visok arterijski pritisak kod trudnice povećava rizik od intrauterine smrti fetusa, intrauterinog usporavanja rasta i rođenja djeteta male tjelesne težine, razvoja respiratorni distres kod novorođenčeta i perinatalni mortalitet. Arterijska hipertenzija također povećava vjerovatnoću intrakranijalnog krvarenja kod fetusa i novorođenčeta. S druge strane, upotreba antihipertenzivnih lijekova dovodi do arterijska hipotenzija u fetusu i fetalnom distresu. Upotreba inhibitora angiotenzin konvertujućeg enzima (kaptopril, capoten) tokom trudnoće kao antihipertenzivnih lijekova značajno povećava incidencu embriopatija (posebno hipoplazije i displazije bubrega) i ovi lijekovi su kontraindicirani u trudnoći. Antihipertenzivi se smatraju relativno sigurnim za trudnice - blokatori kalcijumskih kanala (nifedipin ili corinfar), aminofilin, diuretici (osim lijekova za živu i uregita).

Dijabetes melitus, njegov inzulinsko ovisan oblik, javlja se kod 1 od 100 trudnica, a 4-5% razvije gestacijski dijabetes melitus, koji se često ne prepoznaje. Nastanak dijabetičke embriopatije (kičmene kile i drugi defekti neuralne cijevi, sindrom kaudalne regresije, urođene srčane mane, kardiomiopatija) povezuje se s nekompenziranim dijabetesom melitusom u trudnice. Karakteriše ga visoka učestalost komplikacija u porođaju (više od 40% sa 20% u opštoj populaciji), fetalna makrozomija (18-25%), klinički izražena hipoglikemija u neonatalni period(Približno 10% novorođenih majki sa dijabetesom). Međutim, uz adekvatnu terapiju inzulinom i održavanje normalan nivo rizik od šećera u krvi za fetus i novorođenče je minimalan. Situacija je složenija u slučajevima kada je razvoj dijabetesa povezan s trudnoćom. Rutinske pretrage krvi i urina ne otkrivaju gestacijski dijabetes melitus. U ove svrhe koristi se test opterećenja s glukozom i naknadnim određivanjem njenog nivoa u krvi. Strani autori preporučuju ovaj test kao skrining test za otkrivanje dijabetes melitusa u 28-30 sedmici trudnoće.

Bolesti štitne žlijezde i prije svega Gravesov autoimuni tiroiditis sa tireotoksikozom (1-2 na 1000 trudnica) uzrok su fetalnog distresa, hipertireoze kod fetusa. S druge strane, upotreba tireostatika (Mercazolil) kod trudnica je povezana sa visokog rizika razvoj hipotireoze kod fetusa i novorođenčeta, pa je upotreba takvih lijekova tijekom trudnoće kontraindicirana. Preparati radioaktivnog joda su također apsolutno kontraindicirani.

Anemija u trudnoći najčešće je povezana s nedostatkom željeza i povezana je s visokim rizikom intrauterina hipoksija, nedonoščad, fetalni i neonatalni distres. Najčešće govorimo o hipohromnoj anemiji zbog nedostatka gvožđa.

Obično je anemija uzrokovana nedostatkom željeza uzrokovana niskokaloričnom ishranom žena prije trudnoće.

Genetski faktori rizika, uključujući nasljeđivanje monogenih i multifaktorskih bolesti, prisutni su kod 10% trudnica. Ako u rodoslovu trudnice ima pacijenata sa nasljednim monogenim bolestima, genetski rizik se povećava na 25-50%.

Faktori rizika životne sredine

*Faktor*	*Rizik*
Lijekovi	Teratogeni rizik Razna odstupanja kod novorođenčeta i djeteta u udaljenim periodima života
Konzumacija alkohola	fetalni alkoholni sindrom
upotreba droga	Pobačaj u trudnoći Smrt ubrzo nakon rođenja
pušiti trudna	Mala tjelesna težina Spontani pobačaji sindrom iznenadne smrti
Povećano održavanje u zoni stanovanja:
 sumpor dioksid i dušikovi oksidi	Povećanje prevremenog trudnoće za 2 puta
 teški metali	Usporen razvoj mozga, hematopoetskog i imunološkog sistema
 pesticidi	Ektopična trudnoća (2 puta veća) Spontani pobačaji Kraniofacijalne anomalije
Nepovoljni fizički faktori- jonizujuće zračenje:
 visoke doze - radioterapija	Kongenitalne malformacije
 male doze	Infektivne i upalne bolesti reproduktivne sfere, pijelonefritis, toksikoza

Kontrolisani faktori rizika

Među brojnim negativnim kontrolisanim faktorima, jedan od najznačajnijih u pogledu prevalencije danas je pušenje, uključujući i pasivno pušenje (udisanje dima cigarete koje ispušta drugi pušač) trudnice.

Štetno djelovanje pušenja na fetus dokazano je sa apsolutnom sigurnošću. Dim cigarete je složena mješavina preko 400 hemikalija, od kojih su mnoge - formaldehid, cijanovodonična kiselina, amonijak - opasne po zdravlje. Najosjetljiviji na djelovanje nikotinskih proizvoda su centralni nervni sistem, endokrini i imuni sistem, odnosno sistemi koji uglavnom osiguravaju vitalnu aktivnost ljudskog tijela. Štoviše, pasivno pušenje nije ništa manje opasno od aktivnog pušenja. Tijelo pasivnog pušača dobija skoro isto toliko štetnih tvari kao tijelo samog pušača. Zaposleni na Univerzitetu San Diego u Kaliforniji pokazali su da su bebe izložene štetnim supstancama koje se nalaze u dimu cigareta i ako roditelji izađu pušiti na podestu. Ispostavilo se da štetne materije vrati se sa njima. Sadržaj nikotina u krvi djece sa "kućnim" pušačima je 14 puta veći nego kod beba čiji rođaci to nemaju ovisnost i 8 puta više od "norme" čak i kada roditelji izlaze sa cigaretom napolju. Vjerovatno se štetne tvari zadržavaju u kosi i na odjeći, a zatim ulaze u zrak stambenih prostorija.

Alkohol ima direktan uticaj na genitalnu oblast i žlezde unutrašnja sekrecija, u vezi s čime je smanjena mogućnost začeća kod žena i oplodnje kod muškaraca. Kako su nedavne studije pokazale, čak i umjerena i kratkotrajna konzumacija alkohola smanjuje broj spermatozoida za trećinu. Ako je muškarac u mladosti (do 17 godina) ovisan o piću, tada broj njegovih zametnih ćelija u odnosu na normu pada za oko 46%, a njihova pokretljivost za 37%. Neke marke popularnog piva sadrže povećanu koncentraciju prirodnih estrogena koji oponašaju ženske hormone, pod čijim utjecajem sperma ne može prodrijeti u jajnu stanicu.

Prije oplodnje, alkohol oštećuje spermu i jajnu ćeliju, uzrokujući mutacije gena i ometajući sintezu proteina. Razlog je taj što su zametne ćelije 50% masnih jedinjenja, a alkohol se dobro otapa u mastima. Lako prodire u ćeliju i oštećuje hromozome. U njima se pojavljuju praznine, ispadaju određene strukturne veze itd. Osim toga, imunitet je oslabljen i genetski aparat postaje podložniji štetnim vanjski faktori: radijacija, infekcije, zagađenje životne sredine, stres i drugo. Rizik od štetnih efekata na fetus je posebno visok u periodu začeća zbog redovne konzumacije niskih doza alkohola (manje od 2 standardna pića dnevno) i zbog ponovljenih, iako retkih, provoda.

Štetni efekti teške konzumacije alkohola tokom trudnoće su dobro poznati. Oni uključuju usporavanje rasta fetusa, mentalni razvoj i razne manifestacije sindroma dismorfije (s visoki nivo upotreba alkohola), kao i promjene u ponašajnim reakcijama djeteta. Razvojne abnormalnosti su povezane samo sa redovnim unosom alkohola, najmanje 28,5 ml alkohola (dva standardna pića) dnevno, iako postoje izveštaji o teške posledice jedan slučaj kada je bilo samo jedno veliko piće u prvim nedeljama trudnoće. U prvim nedeljama trudnoće, ako je štetni efekat dovoljno jak, fetus umire i trudnoća se prekida. Bez medicinska intervencija to često prijeti gnojno-septičkim komplikacijama. Ako udar nije tako jak i imuni sistem funkcionira normalno, dijete se može roditi bez teške patologije, ali oslabljeno, s nekim devijacijama i često će oboljevati.

Stručnjaci SZO trenutno vjeruju da sve lijekovi potencijalno opasno ponekad smrtonosno jer još ne rođeno dete. Osobine homeostaze tijekom trudnoće uzrokuju ponekad nepredvidive promjene u farmakokinetici lijekova, posebno akumulaciju lijeka i njegov toksični učinak.

Na primjer, uzimanje aspirina od strane žene 1-3 dana između 18. i 30. dana trudnoće značajno povećava vjerovatnoću da će imati bebu s anencefalijom, cerebralnom hernijom, mikroftalmijom. Fetotoksičnost lijeka može uzrokovati razvoj hemoragijske bolesti novorođenčeta zbog primjene antikonvulziva (salicilati, antikoagulansi, hipotiazid, furosemid) neposredno prije porođaja. mala težina tijelo pri rođenju može uzrokovati unos levomecitina, aminoglikozida od strane trudnice.

Prilikom propisivanja lijekova ženama u reproduktivnoj dobi, koristite iste principe kao i za trudnice;

Prepisivati lekove trudnicama samo kada stvarna prijetnjaživot ili ozbiljna opasnost po zdravlje trudnice;

Izbjegavajte propisivanje tokom trudnoće novih lijekova koji su se nedavno pojavili na farmaceutskom tržištu;

Izbjegavajte propisivanje kombinacije lijekova.

Najštetniji faktori proizvodnje smatraju se teškim fizički rad, trudovi povezani s oštrim fluktuacijama temperaturni režim(visoki i niske temperature), vibracije, kontakt sa hemikalijama. Šteti zdravlju nerođenog djeteta dugotrajan rad na računaru, široka upotreba kućanskih aparata sa elektromagnetnim zračenjem.

Dakle, cijeli proces formiranja funkcionalnog sistema majka - placenta - fetus odvija se neravnomjerno. Moguće je izdvojiti periode najveće osjetljivosti razvojnih zametnih stanica (tokom progeneze) i embrija (tokom embriogeneze).

Austrijski ljekar Norman Gregg (1944) i ruski embriolog P. G. Svetlov (1960) prvi su primijetili postojanje takvih perioda. Glavna ideja koja leži u osnovi teza ove teorije je da svaka faza razvoja embrija u cjelini i njegovih pojedinačnih organa počinje s relativno kratkim periodom kvalitativnog restrukturiranja. Ovaj proces kvalitativnog restrukturiranja je praćen determinacijom, proliferacijom i diferencijacijom ćelija. To je u to vrijeme najveći štetni učinak od mnogih štetni faktori(kao što je izlaganje rendgenskim zracima, lijekovi, itd.) na razvoj fetusa.

Razlikuju se sljedeći periodi.

1. U progenezi - spermiogeneza i oogeneza (mejoza).

2. U embriogenezi:

a) đubrenje;

b) implantacija blastociste;

c) razvoj rudimenata glavnog organa i formiranje posteljice (3-8 sedmica razvoja);

d) period pojačan rast mozak (15-20. sedmica);

e) formiranje glavnih funkcionalnih sistema tela i diferencijacija reproduktivnog aparata (20-24 nedelje);

f) fetalni period (period pojačanog rasta fetusa);

g) rođenje.

3. U postnatalnom periodu:

a) neonatalni period (do jedne godine);

b) period puberteta (od 7–8 do 17–18 godina).

Treba istaći sledeće nepovoljne faktore koji su neprihvatljivi u kritičnim periodima razvoja: hemikalije (posebno industrijski i jaki lekovi), jonizujuće zračenje, hipoksija, nedovoljan unos hranljive materije, alkohol, narkotičke supstance, virusi itd.

Više o temi Kritični periodi u razvoju embrija i fetusa:

RAZVOJ ZARAZNIH BOLESTI S VREMENOM (PERIODI BOLESTI)
FIZIČKE VJEŽBE U PRE- I POSTROPERATIVNOM RAZDOBU KOD GINEKOLOŠKIH PACIJENATA PREOPERACIJSKI PERIOD
Hipoksija fetusa i asfiksija novorođenčeta. Fetalna hipoksija
SPOROVI U KORIŠĆENJU SISTEMA PERINATALNE PROGNOZE. Glavne kritične tačke sistema perinatalne prognoze
PROGRAM EVOLUCIONOG RAZVOJA Univerzalni um ima program evolucionog razvoja, koji je ugrađen u naš um na podsvesnom nivou.

Pojedina tkiva i organi se formiraju u različitim periodima embrionalnog i fetalnog rasta. Istovremeno, tkiva tijela u trenutku maksimalnog intenziteta procesa diferencijacije postaju vrlo osjetljiva na štetne učinke. spoljašnje okruženje(jonizujuće zračenje, infekcije, hemijski agensi). Takvi periodi, koji se odlikuju povećanom osjetljivošću na djelovanje štetnih faktora, nazivaju se "kritičnim periodima embriogeneze". Vjerovatnoća nastanka odstupanja u razvoju u kritičnim periodima je najveća. * Prema WHO, prvi kritični period razvoja pada na prve 2 sedmice razvoja - period blastogeneze. Reakcija se u ovom periodu ostvaruje po principu „sve ili ništa“, odnosno embrion ili umire, ili se zbog povećane stabilnosti i sposobnosti oporavka nastavlja normalno razvijati. Morfološki poremećaji koji se javljaju u ovom trenutku nazivaju se "blastopatije". To uključuje anembrioniju, koja nastaje kao rezultat rane smrti i resorpcije embrioblasta, aplazije žumančana vreća i dr. Neki istraživači pominju blastopatije ektopična trudnoća i kršenja dubine implantacije embrija u razvoju. Većina embriona oštećenih u periodu blastogeneze, kao i onih nastalih od defektnih zametnih ćelija koje nose mutacije, eliminišu se tokom ovog perioda spontanim pobačajem. Prema naučnoj literaturi, učestalost prekida trudnoće u ovom trenutku je oko 40% svih trudnoća koje su se dogodile. Žena najčešće nema vremena ni da sazna za svoj početak i epizodu doživljava kao kašnjenje u menstrualnom ciklusu.

* Drugi kritični period intrauterinog razvoja traje od 20. do 70. nakon oplodnje - to je vrijeme maksimalne ranjivosti embriona. Cijeli embrionalni period - od trenutka implantacije do 12 sedmica - je vrlo važan period u ljudskom razvoju. To je vrijeme kada se odvija polaganje i formiranje svih vitalnih organa, formira se placentni krug cirkulacije krvi, embrion poprima „ljudski izgled“.

Fetalni (fetalni) period traje od 12 sedmica do rođenja. U to vrijeme dolazi do sazrijevanja tijela - suptilne diferencijacije organa i tkiva, praćene brz rast fetus. Pod uticajem nepovoljnih faktora na organizam u razvoju tokom embrionalnog perioda nastaju takozvane "embriopatije" koje se manifestuju malformacijama. Iste opasnosti koje utječu na fetus tijekom fetalnog perioda izazivaju razvoj fetopatije, za koju morfološki defekti nisu tipični. Učestalost embriopatija je prilično visoka - spontani pobačaji u embrionalni period najmanje 10% registrovanih trudnoća završi.

U prva 2-3 mjeseca intrauterinog života dolazi do intenzivne diobe ćelija i formiranja tkiva i organa. Zahvaljujući diobi, rastu i migraciji stanica, svaki dio tijela dobiva određeni oblik - provodi se proces morfogeneze. U osnovi, procesi morfogeneze se završavaju u 8. sedmici razvoja. Na osnovu saznanja o vremenu formiranja organa, moguće je izvući zaključke o razvoju kongenitalnih malformacija u vezi sa uticajem specifičnih opasnosti na embrion. Na primjer, literatura je prikupila mnogo podataka o teratogenom učinku antikonvulzanata, posebno valproata. Ovaj lijek može izazvati kompleks kongenitalne anomalije, uključujući kombinaciju kile kičme sa defektom ventrikularnog septuma srca. Takvi se defekti mogu uočiti kod valproatnog sindroma, međutim, za to je potrebno da žena uzima lijek do 8. tjedna trudnoće, jer se do tog vremena završava zatvaranje interventrikularnog septuma i formiranje kičmenog kanala.

Poremećaji u razvoju u fetalnom periodu nazivaju se fetopatija (od latinskog "fetus" - plod). Malformacije u ovom periodu mogu se javiti samo u organima koji nisu završili formiranje (moždano tkivo, zubi, genitalije, pluća). Ovaj period karakterizira stvaranje takozvanih "sekundarnih" malformacija - odnosno poremećaja u razvoju normalno formiranih organa zbog upalnih procesa (na primjer, toksoplazmoza, virusne infekcije) ili kršenja sazrijevanja, što dovodi do stvaranja displazije ili hipoplazije organa i tkiva. Responsiveness upalnih procesa za infektivno oštećenje fetusa nastaje nakon 5. mjeseca razvoja. Metabolički poremećaji i kronična intoksikacija kod majke također doprinose patologiji fetalnog perioda, kao primjer mogu se navesti dijabetička i alkoholna fetopatija. Od poremećaja intrauterinog razvoja, kongenitalne malformacije (CM) imaju najveći klinički i društveni značaj.

Moderna nauka smatra da najmanje 50% svih kongenitalnih malformacija ima složenu multifaktorsku prirodu, odnosno nastaje pod utjecajem nasljednih i okolišnih faktora, dok je 5% urođenih malformacija uzrokovano teratogenim djelovanjem. Teratogena dejstva uključuju svako štetno dejstvo pod čijim uticajem se mogu formirati kongenitalne malformacije.

Poznato je nekoliko stotina teratogenih faktora, ali samo neki su od praktične važnosti za ljude:

* Endokrine bolesti majke (dijabetes melitus);
* Fizički efekti (temperaturni ili jonizirajući);
* Hemikalije, koje uključuju određene lijekove (retinoide, valproičnu kiselinu, talidomid, itd.) i alkohol;
* Biološki faktori (infekcije - toksoplazmoza, rubeola, itd.)

Neki od ovih faktora su u stanju da izazovu određene teratološke sindrome, dobro poznate lekarima širom sveta. Ovi sindromi se mogu manifestirati kao embriopatije ili fetopatije, ovisno o specifičnom faktoru i gestacijskoj dobi na koji utječe.

Implementacija teratogenog efekta ovisi o mnogim komponentama, od kojih su neke određene biologijom embrija. Evo najvažnijih komponenti koje određuju stepen štetnog dejstva teratogena:

* Priroda teratogena;
* Doza teratogena;
* Trajanje izloženosti;
* Starost embriona ili fetusa;
* Genetska predispozicija organizma u nastajanju;
* Genetske karakteristike majčinog organizma, i to: funkcionisanje sistema detoksikacije ksenobiotika, neutralizacija slobodni radikali i sl.

U razvoju ljudsko tijelo najranjiviji su 1. i 2. kritični period ontogeneze - to je kraj 1. početka 2. sedmice nakon oplodnje i 3-6 sedmica trudnoće. Uticaj opasnosti tokom 2. perioda dovodi do formiranja većina VLOOKUP.

Pored kritičnih, potrebno je voditi računa i o terminima prestanka djelovanja teratogena – odnosno o roku trudnoće tokom kojeg nepovoljan faktor može izazvati razvojne anomalije. Ovaj period je određen vremenom završetka formiranja tijela i razlikuje se za razna tijela i tkiva, na primjer, gruba malformacija mozga - anencefalija, može nastati pod uticajem teratogenih uticaja do 8. nedelje trudnoće, dok defekti interventrikularnog septuma srca - do 10. nedelje.

Značaj genetske komponente organizma u razvoju može se pokazati na primjeru talidomidnog sindroma i alkoholne fetopatije. Talidomidni sindrom nastao je samo kod 20% djece čije su majke tokom trudnoće u istim terminima uzimale iste doze talidomida.

Utjecaj teratogenih faktora najčešće se ostvaruje u vidu razvoja višestrukih malformacija i razvojnih anomalija, čije nastajanje ovisi o dozi štetnog agensa, trajanju njegovog izlaganja i gestacijskoj dobi u kojoj je nastupila štetna pojava. .

Razvoj embriona odvija se pod uticajem faktora okoline. Isti faktor djeluje različito u različitim periodima. Periodi povećane osjetljivosti embriona na štetne faktore okoline nazivaju se kritični periodi.

Osnova kritičnog perioda može biti:

aktivna diferencijacija ćelija;

prelazak iz jedne faze u drugu;

promene uslova postojanja.

Postoji kritičan period u razvoju svakog organa. U ljudskoj embriogenezi, ruski naučnik P.G. Svetlov je identifikovao tri kritična perioda:

implantacija(6 - 7 dana nakon oplodnje);

placentacija(kraj druge sedmice);

perinatalni(period porođaja).

Kršenje normalnog tijeka embriogeneze dovodi do razvoja anomalija i deformiteta. Javljaju se kod 1-2% ljudi.

Vrste defekta: aplazija (odsustvo organa), hipoplazija (nerazvijenost organa), hipertrofija (povećanje veličine organa), hipotrofija (smanjenje veličine organa), atrezija (nedostatak otvora ), stenoza (suženje kanala). Jedan od poroka su sijamski blizanci (srasli u različitom stepenu). Sijamski blizanci (dva brata) prvi put su opisani u jugoistočnoj Aziji. Živjeli su 61 godinu, bili u braku, imali 22 djece. Dvije spojene sestre Maša i Daša živjele su u Rusiji.

Uzroci deformiteta:

genetski;

egzogeni;

mješovito.

nazivaju se egzogeni faktori teratogena(od riječi teratos - deformitet). Teratogeni faktori po svojoj prirodi dijele se na:

hemijski- razne hemikalije, kinin, alkohol, antibiotik aktinomicin D, hloridin, talidomid;

fizički– X-zrake i druge vrste jonizujućeg zračenja;

biološki - virusi, protozoe (toksoplazma), toksini helminta.

fenokopija - fenotipska kopija naslijeđene osobine ili bolesti. Fenokopije se ne nasljeđuju. Na primjer, moguća je fenokopija gluhonijemosti. Može se javiti kada žena ima rubeolu tokom trudnoće. U tom slučaju virus prodire kroz placentu u tijelo fetusa i remeti proces formiranja slušnih koščica u njemu, što kasnije dovodi do gluhonemosti. Istovremeno postoji i gluvoća, koja je određena patološkim genom i koja se nasljeđuje. Drugi primjer je fenokopija kretenizma. Kretinizam je nasljedna bolest koja se zasniva na hipofunkciji štitne žlijezde. Fenokopija kretenizma nastaje u uslovima nedovoljnog unosa joda iz hrane. Zbog stvaranja ožiljka na mozgu nakon ozljede može nastati fenokopija nasljedne bolesti epilepsije.

Obrasci nasljeđivanja osobina kod mono- i dihibridnih ukrštanja. Primjeri.

Oblici interakcije alelnih gena. Primjeri.

alel nazivaju se geni koji određuju kontrastna (alternativna) svojstva jedne osobine i nalaze se na homolognim hromozomima na istom lokusu.

Na primjer, boja očiju je znak; plava i smeđa su kontrastna svojstva. Ili: sposobnost kontrole ruke je znak; dešnjak i ljevorukost su suprotna svojstva.

Interakcija alelnih gena

Postoji 6 vrsta takve interakcije:

potpuna dominacija

nepotpuna dominacija

prevladavanje

ko-dominacija

interalelna komplementacija

alelno isključenje

Kratak opis tipova interakcije alelnih gena

At potpuna dominacija djelovanje jednog gena iz para alela (tj. jednog alela) potpuno skriva prisustvo drugog alela. Fenotipski izražen gen se naziva dominantan i označeno ALI;

potisnuti gen se zove recesivan i označeno a.

nepotpuna dominacija nastaje kada dominantni gen ne potisne u potpunosti djelovanje recesivnog gena, a heterozigoti imaju srednji karakter nasljeđivanja osobine.

Primjer je boja cvijeća u noćnoj ljepotici: dominantni homozigoti su crveni, recesivni homozigoti su bijeli, heterozigoti su srednje, ružičaste boje.

O prevladavanje kažu kada je fenotipska manifestacija dominantnog gena u heterozigotnoj varijanti jača nego u homozigotnoj:

Kodominacija- ispoljavanje u heterozigotnom stanju osobina kodiranih sa oba alelna gena.

Primjer je nasljeđivanje IY krvne grupe (AB) kod ljudi. Ovo je isti primjer višestruki alelizam.

Višestruki alelizam -

Interalelna komplementacija- interakcija alelnih gena, u kojoj je moguće formiranje normalne osobine u organizmu koji je heterozigotan za dva mutantna alela ovog gena.

primjer: D - gen koji kodira sintezu proteina s kvaternarnom strukturom (na primjer, globin u hemoglobinu). Kvaternarna struktura se sastoji od nekoliko polipeptidnih lanaca. Mutantni geni - D i D - odrediti sintezu izmijenjenih proteina (svaki svoju). Ali kada se kombinuju, ovi lanci daju protein sa normalnim svojstvima:

D + D = D.

Alelno isključenje - takva interakcija u kojoj se različiti alelni geni fenotipski manifestuju u različitim ćelijama istog organizma. Kao rezultat toga, postoji mozaicizam.

Klasičan primjer su alelni geni na X hromozomu ženskog tijela. Normalno, samo jedan od ova dva kromosoma funkcionira. Drugi je u gusto spiraliziranom stanju (inaktiviran) i zove se " Barrovo telo". Kada se formira zigot, jedan hromozom se nasljeđuje od oca, drugi od majke, bilo koji od njih može biti inaktiviran.

Višestruki alelizam. Primjeri. Mehanizam porijekla.

Višestruki alelizam - prisustvo u genetskom fondu populacija više od dva alelna gena.

Primjer u prirodi je boja dlake zečeva.

Označite A – gen koji određuje crnu boju (divlji tip);

a ch - gen boje činčila;

a h- gen za himalajsku boju (bijela, ali vrhovi repa, uši itd.

Crna);

a- gen za bijelu boju.

Sva ova 4 gena su alelna. Priroda njihove interakcije:

A > ach > a h > a.

one., ALI dominantan nad svim ostalima; a ch recesivan na ALI, ali dominantan u odnosu na a h i a; itd.

(Naravno, svaki pojedinac može imati samo 2 alela!)

Vratimo se nasljeđivanju krvnih grupa. Postoje 3 alelna gena: I A , I B , I O .

Grupa 0 (I) – genotip: I 0 I 0 , bez antigena;

ALI (II) : I A I 0 (heterozigoti), I A I A (homozigoti), antigen ALI;

B(III) : I B I 0 , I B I B , antigen B;

AB (IY) : I A I B i antigen ALI i antigen B- fenotipski se manifestuje djelovanje oba alelna gena.

Nasljeđivanje krvnih grupa i Rh faktora kod ljudi. rezus konflikt,

Kodominacija je manifestacija u heterozigotnom stanju osobina koje kodiraju oba alelna gena. Primjeri: nasljeđivanje IV krvne grupe (AB) kod ljudi. Istovremeno, krvne grupe su primjer višestruki alelizam.

Višestruki alelizam - prisustvo u genetskom fondu populacije više od dva alelna gena.

Ljudske krvne grupe prema ABO sistemu kodiraju tri alelna gena: I A , I B , I 0 .

Genotip krvne grupe

0 (I) I 0 I 0

ALI(II) I A I 0 , I A I A ;

B(III)I B I 0 , I B I B ;

AB (IV) I A I B(djelovanje oba alelna gena se manifestuje fenotipski - fenomen ko-dominacija ).

Krvna grupa

Na crvenim krvnim zrncima postoje posebni proteini - antigeni krvnih grupa. Plazma sadrži antitela na ove antigene. Kada se antigen i antitijelo istog imena sretnu, oni stupaju u interakciju i lijepe crvena krvna zrnca u stupce novčića. U ovom obliku ne mogu prenositi kiseonik. Stoga se isti antigen i antitijelo ne pojavljuju u krvi jedne osobe. Njihova kombinacija je krvna grupa. Mora se uzeti u obzir prilikom transfuzije krvi, tj. transfuzirajte samo jednu grupu krvi kako biste izbjegli lijepljenje. Antigeni i antitijela krvnih grupa, kao i svi tjelesni proteini, se nasljeđuju - to su proteini, a ne same krvne grupe, pa se kombinacija ovih proteina kod djece može razlikovati od kombinacije kod roditelja i može se dobiti druga krvna grupa. Postoji mnogo antigena na crvenim krvnim zrncima i mnogim sistemima krvnih grupa. U rutinskoj dijagnostici koristi se određivanje krvne grupe po sistemu AB0.

Antigeni: A, B; antitela: alfa, beta.

Nasljeđivanje: gen IA kodira sintezu proteina A, IB - proteina B, i ne kodira sintezu proteina.

Krvna grupa I (0). Genotip II. Odsustvo antigena na eritrocitima, prisustvo oba antitela u plazmi

Krvna grupa II (A). Genotip IA\IA ili IA\i. Antigen A na eritrocitima, antitelo beta u plazmi

Krvna grupa III (B). Genotip IB\IB ili IB\i. Antigen B na eritrocitima, alfa antitelo u plazmi

Krvna grupa IV (AB). Genotip IA \ IB. Oba antigena na eritrocitima, odsustvo antitela u plazmi.

nasljeđe:

Roditelji sa prvom krvnom grupom mogu imati samo dete sa prvom grupom.

Roditelji sa drugom - dete sa prvim ili drugim.

Roditelji sa trećim - dete sa prvim ili trećim.

Roditelji sa prvim i drugim - dete sa prvim ili drugim.

Roditelji sa prvim i trećim - dete sa prvim ili trećim.

Roditelji sa drugom i trećom imaju dijete bilo koje krvne grupe.

Roditelji sa prvim i četvrtim imaju dete sa drugim i trećim.

Roditelji sa drugim i četvrtim - dete sa drugim, trećim i četvrtim

Roditelji sa trećim i četvrtim imaju dijete sa drugim, trećim i četvrtim.

Roditelji sa četvrtim imaju dijete sa drugim, trećim i četvrtim.

Ako jedan od roditelja ima prvu krvnu grupu, dijete ne može imati četvrtu. I obrnuto – ako jedan od roditelja ima četvrtog, dijete ne može imati prvog.

Grupna nekompatibilnost:

Tokom trudnoće može doći ne samo do Rh konflikta, već i do sukoba krvnih grupa. Ako fetus ima antigen koji majka nema, može proizvesti antitijela protiv njega: anti-A, anti-B. Konflikt može nastati ako fetus ima II krvnu grupu, a majka I ili III; fetus III, i majka I ili II; fetus IV, i bilo koja druga majka. Potrebno je provjeriti prisustvo grupnih antitijela u svim parovima gdje su muškarac i žena različite grupe krv, osim kada muškarac ima prvu grupu.

Rh faktor

Proteini na membrani eritrocita. Prisutan kod 85% ljudi - Rh-pozitivan. Preostalih 15% je Rh-negativno.

Nasljeđe: R-gen za Rh faktor. r - odsustvo Rh faktora.

Roditelji su Rh-pozitivni (RR, Rr) - dijete može biti Rh-pozitivno (RR, Rr) ili Rh-negativno (rr).

Jedan roditelj je Rh pozitivan (RR, Rr), drugi je Rh negativan (rr) - dijete može biti Rh pozitivno (Rr) ili Rh negativno (rr).

Roditelji su Rh-negativni, dijete može biti samo Rh-negativno.

Rh faktor, kao i krvna grupa, mora se uzeti u obzir prilikom transfuzije krvi. Kada Rh faktor uđe u krv Rh negativne osobe, na njega se formiraju anti-Rh antitijela koja lijepe Rh-pozitivna crvena krvna zrnca u stupce novčića.

Rhesus konflikt

Može se javiti tokom trudnoće Rh negativne žene sa Rh-pozitivnim fetusom (Rh faktor od oca). Kada crvena krvna zrnca fetusa uđu u krvotok majke, stvaraju se anti-Rhesus antitijela protiv Rh faktora. Normalno, krvotok majke i fetusa se miješa samo tokom porođaja, stoga je Rh-konflikt teoretski moguć u drugoj i narednim trudnoćama s Rh-pozitivnim fetusom. U praksi, u savremenim uslovima, često dolazi do povećanja propusnosti krvnih sudova posteljice, raznih patologija trudnoće, što dovodi do ulaska fetalnih eritrocita u krv majke tokom prve trudnoće. Zbog toga anti-rhesus antitijela mora se odrediti u svakoj trudnoći kod Rh negativne žene od 8 sedmica (vrijeme formiranja Rh faktora u fetusu). Da bi se spriječilo njihovo stvaranje tokom porođaja, anti-Rhesus imunoglobulin se primjenjuje u roku od 72 sata nakon bilo kojeg kraja trudnoće duže od 8 sedmica.

Komplementarna interakcija nealelnih gena. Primjeri.

Komplementarno Interakcija se naziva interakcijom u kojoj se djelovanje jednog gena dopunjuje djelovanjem drugog, nealelnog za njega, zbog čega se formira kvalitativno nova osobina.

Klasičan primjer ove interakcije je nasljeđivanje oblika češlja kod pilića. Upoznajte sledeće formečešalj: u obliku lista - rezultat interakcije dva recesivna nealelna gena ab ; orah - rezultat interakcije dva dominantna nealelna gena AB; u obliku ruže i graška - sa genotipovima A i B, odnosno.

Drugi primjer je nasljeđivanje boje dlake kod miševa. Boje su sive, bijele i crne, a pigment je samo jedan - crni. Samo što crni pigment kod sivih miševa ima drugačiju distribuciju po dužini dlake (prstenovi), a dlačice se preklapaju sa određenim pomakom, što zajedno daje utisak sive boje.

Formiranje određene boje zasniva se na interakciji dva para nealelnih gena:

A – gen koji određuje sintezu pigmenta;

a – gen koji ne određuje sintezu pigmenta;

B – gen koji određuje neravnomjernu raspodjelu pigmenta;

b – gen koji određuje ujednačenu distribuciju pigmenta.

P aa BB  aa bb

homozigoti

G AB ab

sivo bijela

F1 AaBb

AaBb  AaBb

Roditeljski par ima 4 vrste gameta. Da se ne bismo zbunili u analizi, crtamo Punnettova rešetka.

Cepanje se dobija u omjeru 9:3:4 (siva:crna:bijela), ili 9/16, 3/16, 4/16 potomstvo. Slučajevi komplementarne interakcije nealelnih gena - 12(crna i siva).

Primjeri komplementarne interakcije kod ljudi: normalan sluh je rezultat interakcije dva dominantna nealelna gena koji određuju normalan razvoj slušnog živca i pužnice; protein interferona je takođe određen sa dva nealelna gena; hemoglobin se također može navesti kao primjer.

Moguće opcije podjele uF 2 : 9:3:4; 9:3:3:1; 9:7.

dominantna epistaza. Definicija. Primjeri.

dominantna i recesivna.

With

I - gen supresije boje

Opcije razdvajanja u F 2: 12:3:1, 13:3.

fermentopatija

dd.

At dominantna epistaza, kada dominantni alel jednog gena (A) sprječava ispoljavanje alela drugog gena (B ili b), segregacija u potomstvu ovisi o njihovoj fenotipskoj vrijednosti i može se izraziti u omjeru 12:3:1 ili 13:3 .

recesivna epistaza. Definicija, primjeri.

epistaza

Epistaza je vrsta interakcije nealelnih gena u kojoj je djelovanje gena iz jednog alelnog para potisnuto djelovanjem gena iz drugog alelnog para.

Postoje dva oblika epistaze - dominantna i recesivna. Kod dominantne epistaze dominantni gen djeluje kao supresorski gen (supresor), dok u recesivnoj epistazi djeluje recesivni gen.

Primjer dominantne epistaze je nasljeđivanje boje perja kod pilića. Dva para nealelnih gena su u interakciji:

OD- gen koji određuje boju perja (obično šarolika),

With- gen koji ne određuje boju perja,

I - gen supresije boje

i Gen koji ne potiskuje bojenje.

Opcije razdvajanja u F 2: 12:3:1, 13:3.

Kod ljudi je primjer dominantne epistaze fermentopatija (enzimopatije) - bolesti koje se zasnivaju na nedovoljnoj proizvodnji jednog ili drugog enzima.

Primjer recesivne epistaze je takozvani "bombajski fenomen": u porodici roditelja u kojoj je majka imala krvnu grupu O, a otac krvnu grupu A, rođene su dvije kćeri, od kojih je jedna imala krvnu grupu AB. . Naučnici su sugerisali da je majka imala IB gen u genotipu, ali je njegov efekat potisnut sa dva recesivna epistatička gena. dd.

At recesivna epistaza gen koji određuje neku osobinu (B) se ne pojavljuje kod homozigota za recesivni alel drugog gena (aa). Dijeljenje u potomstvu dva diheterozigota za takve gene će odgovarati omjeru 9:3:4 (slika 6.20). Nemogućnost formiranja osobine u recesivnoj epistazi takođe se smatra manifestacijom neuspjele komplementarne interakcije koja se javlja između dominantnog alela epistatičkog gena i alela gena koji određuje tu osobinu.

Sa ove tačke gledišta može se posmatrati „fenomen Bombaja“ kod ljudi, u kojem se u organizmima koji su nosioci „dominantnog alela gena koji određuje krvnu grupu prema ABO sistemu (1 A ili 1 c)“ ovi aleli se ne pojavljuju fenotipski i 1. grupa se formira krv. Odsustvo fenotipske manifestacije dominantnih alela gena I povezuje se sa homozigotnošću nekih organizama za recesivni alel "H" gena, koji sprečava stvaranje antigeni na površini eritrocita.I krvna grupa zbog njihove homozigotnosti za recesivni alel H-hh gena.

Fenotipske podjele o kojima smo gore govorili kod potomaka od ukrštanja heterozigotnih roditelja ili analizirajući ukrštanje, kako u slučaju monogenog tipa nasljeđivanja osobina, tako iu slučaju interakcije nealelnih gena, su po prirodi vjerovatnoće. Ovakva cijepanja se uočavaju samo ako se tokom oplodnje ostvare svi mogući susreti različitih gameta i ako su svi potomci održivi. Identifikacija bliskih rascjepa je moguća kada se analizira veliki broj potomaka, kada slučajni događaji nisu u stanju promijeniti prirodu cijepanja. G. Mendel, koji je razvio tehnike hibridološke analize, prvi je primijenio statistički pristup u procjeni dobivenih rezultata. On je analizirao veliki broj potomstvo, stoga se cijepanje po fenotipu koje je primijetio u eksperimentima pokazalo bliskim izračunatim, koji se dobijaju uzimanjem u obzir svih vrsta gameta nastalih u mejozi i njihovim susretima tokom oplodnje.

Polimerizam. Definicija. Primjeri.

At polimeri nekoliko nealelnih gena određuju istu osobinu, pojačavajući njene manifestacije. (Ovo je suprotno od pleiotropija.) Prema ovom tipu, kvantitativne osobine se obično nasljeđuju, što je razlog za široku raznolikost njihovog ispoljavanja.

Na primjer, boja zrna u pšenici se nasljeđuje na sljedeći način.

A 1 a 1 - gen koji ne određuje crvenu boju. A 2 - gen koji određuje crvenu boju. a 2 - gen koji ne određuje crvenu boju.

P A 1 A 1 A 2 A 2  a1 a1 a2 a2

crveno bijelo

G A 1 A 2 a 1 a 2

F1 A 1 a 1 A 2 a 2

roze jer dominantni geni samo 2 (dva puta manje od 4).

F 2 - cijepanje "farbano na neobojeno" 15:1, po tonovima boja - 1 (jarko crvena): 4 (crvena) : 6 (ružičasta) : 4 (blijedo ružičasta) : 1 (bijela).

Kod ljudi se na sličan način nasljeđuju rast, boja kose, boja kože, krvni tlak, mentalne sposobnosti (?).

Obrasci nasljeđivanja povezanih osobina. Eksperimenti T. Morgana. Hromozomska teorija nasljeđa. Koncept genetskih mapa hromozoma.

Prema Mendelovom trećem zakonu, nasljeđivanje za svaki par osobina se odvija nezavisno jedno od drugog. Ali ovaj zakon važi samo za slučaj kada nealelni geni nalaze se na nehomolognim hromozomima(jedan par gena - u jednom paru homolognih hromozoma, drugi - u drugom). Međutim, gena je mnogo više nego hromozoma, stoga u jednom paru homolognih hromozoma uvijek postoji više od jednog para gena (može ih biti nekoliko hiljada). Kako se nasljeđuju osobine čiji se geni nalaze na istom hromozomu ili na istom paru homolognih hromozoma? Takvi znakovi se nazivaju "povezani".

Termin "povezane osobine" uveo je američki naučnik Thomas Morgan. Zajedno sa svojim učenicima proučavao je obrasce nasljeđivanja povezanih osobina. Za ove studije T. Morgan je dobio Nobelovu nagradu.

T. Morgan je za predmet svog istraživanja odabrao voćnu mušicu Drosophila. Izbor se pokazao vrlo uspješnim zbog sljedećih pozitivnih kvaliteta Drosophile:

lako se uzgaja u laboratoriji;

ima visoku plodnost (ponese do 100 jaja);

kratak period razvoja - trajanje ciklusa razvoja od jajeta do spolno zrele jedinke je dvije sedmice (24 generacije u godini!);

mali broj hromozoma (četiri para), koji se jasno razlikuju po strukturi.

Trenutno je Drosophila nezamjenjiv objekt genetskih istraživanja.

T. Morgan je analizirao ukrštene muhe prema dva para gena koji određuju boju tijela i dužinu krila:

A - gen za sivu boju tijela,

a - gen za crnu boju tijela;

B - gen koji određuje normalnu dužinu krila,

b - gen koji određuje skraćena krila.

I iskustvo. Muhe homozigotne za dominantne gene ukrštene su sa jedinkama homozigotnim za recesivne gene:

P. AABB  aabb

Pokazalo se da su svi potomci ujednačeni po genotipu i fenotipu, što odgovara Mendelovom I zakonu - zakonu uniformnosti.

II iskustvo - analiziranje prelaza. Heterozigotni mužjaci su ukršteni sa ženkama homozigotnim po recesivnim osobinama:

P. ♂ AaBb  ♀ aabb

Potomstvo je dalo muhe sa dva fenotipa (siva dugokrila i crna kratkokrila) u omjeru 1:1. To znači da je mužjak imao samo dvije vrste gameta. Formiranje dvije vrste gameta objašnjeno je činjenicom da u ovaj slučaj nealelni geni su locirani u jednom paru homolognih hromozoma. Osobine koje kontrolišu ovi geni su imenovane povezan.

W iskustvo - recipročno (unazad) ukrštanje. Heterozigotna ženka ukrštena je sa homozigotnim recesivnim mužjakom:

P.♀ AaBb  ♂ aabb

Potomstvo je uključivalo muhe sa četiri fenotipa u sljedećem omjeru:

41,5% - sivi dugokrili,

41,5% - crni kratkokrilac,

8,5% - sivi kratkokrili,

8,5% su crni dugokrili.

Pojava četiri fenotipa u potomstvu znači da ženka, za razliku od mužjaka, ima četiri varijante gameta. Morgan je ovim fenomenom objasnio pojavu dvije dodatne vrste gameta prelazeći preko - razmjena identičnih dijelova homolognih hromozoma tokom profaze prve mejotičke diobe. Štaviše, crossingover je uočen u 17% slučajeva. Kod mužjaka vjerovatno nema prelaska.

Na osnovu eksperimenata, Morgan je formulisao glavne odredbe hromozomske teorije naslijeđa:

Geni su raspoređeni u linearnom redu na hromozomima (kao perle na niti).

Geni koji se nalaze na istom hromozomu se nasljeđuju zajedno i čine jednu vezu. Osobine koje određuju ovi geni nazivaju se povezanim.

Broj vezanih grupa u svakoj vrsti jednak je haploidnom skupu hromozoma.

Homologni hromozomi su u stanju da razmenjuju homologne regione. Ovaj fenomen se naziva "prelazak".

Učestalost fenomena križanja direktno je proporcionalna udaljenosti između gena.

Nakon toga, kao jedinica udaljenosti između gena uzeta je morganid, ili centimorgan. 1 centimorgan odgovara 1% fenomena ukrštanja. Tako je kod Drosophile udaljenost između gena koji određuju dužinu krila i boju tijela 17 centimorgana.

Koristeći fenomen križanja, naučnici su sastavili genetske mape, prvenstveno za objekte genetskog istraživanja (Drosophila, coli, kukuruz, paradajz, miš). Takve karte se također sastavljaju za osobu, međutim, koristeći druge metode. Utvrđeno je, na primjer, da se gen koji određuje Rh faktor nalazi na udaljenosti od tri centimorgana od gena koji određuje oblik eritrocita; gen za krvnu grupu (prema sistemu AB0) - na udaljenosti od 10 centimorgana od gena koji određuje defekt noktiju i patele.

Vrste određivanja spola kod potomaka. Kromosomski mehanizam nasljeđivanja spola. Nasljeđivanje spolno vezanih osobina.

softver,

epigamno,

singamno.

Progamija

epigamno znači određivanje pola nakon oplodnje: pol zavisi od djelovanja faktora okoline.

Syngamous

Kariotip bilo kojeg organizma sadrži 2 grupe hromozoma: identični parovi - autozomi; različiti u paru (obično jedan) - polni hromozomi, X hromozom (pošto u nekim organizmima izgleda kao "X") i Y hromozom (manji). Kod leptira: f-XY m-XX, žohara f-XX m-X0, leptira f-X0 m-XX

hromozomski. Ovaj nivo još ne garantuje da će ovaj sprat biti tačno dobijen.

Kod ljudi i drugih sisara, zigota je potencijalno biseksualna; neutralno, nediferencirano spolno, jer embrionalne spolne žlijezde (spolne žlijezde) u embrionu imaju 2 sloja - kortikalni,korteks i cerebralni,medula, iz kojeg se u budućnosti razvijaju jajnik, odnosno testis.

Osobine vezane za pol osobine čiji su geni nehomologne regije polni hromozomi.

Regija I: geni se nalaze u homolognim regijama (djelimično vezani za spol)

hemoragijska dijateza,

pigmentna kseroderma,

opšte slepilo za boje.

Grafikon II: geni locirani na X hromozomu negom.uch.

recesivne osobine- rahitis, koji nije podložan liječenju vitaminom D, smeđa zubna caklina (bolest kože u kojoj podsjeća na riblju ljusku) (u svakoj generaciji rodovnika češće se manifestira u f, f prenosi znak i f, i m , i m samo f)

dominantne osobine- hemofilija, daltonizam, katarakta, atrofija očnog živca, ihtioza (ne u svakoj generaciji, češće u m, f prolazi i m i f, ali se češće manifestuje u m, m prelazi samo gen g)

III dio: geni locirani na Y hromozomu u malom dijelu (normalan muškarac ima 1 Y hromozom, tako da će se osobina uvijek javljati, prenosi se sa m na m): hipertrihoza (pretjerana dlakavost ušne školjke), prepleteni prsti na nogama, kao i kao gen, koji kontroliše drugi, autozomni gen odgovoran za proizvodnja X-Y- antigen.

Genetski mehanizmi određivanja pola. Nivoi formiranja polnih karakteristika u ontogenezi. nadjačati spol.

Postoji nekoliko vrsta određivanja pola; glavne vrste - 3:

softver,

epigamno,

singamno.

Progamija karakterizira činjenica da se spol može odrediti i prije oplodnje po veličini jajeta: ako je veliko, sadrži mnogo hranjivih tvari, bit će žensko; ako je slab, neopisiv - muško.

Ova vrsta određivanja spola javlja se kod rotifera, primitivnih anelida i lisnih uši.

epigamno znači određivanje pola nakon oplodnje: spol je određen uslovima okoline.

Ovaj tip je izuzetno rijedak, sada su poznata samo 2 slučaja; jedan od njih je morski crv Bonellia viridis. Ženke ove vrste imaju dugačak proboscis; ako se na njemu razvije ličinka, ispada da je mužjak, ako samostalno, izvan majčinog organizma - ženka, ako prvo na proboscisu, a zatim izvan njega - interspol. Odlučujući faktor ovdje je hormonski utjecaj majčinog organizma.

Syngamous karakterizira određivanje spola u vrijeme oplodnje i ovisi o setu hromozoma. Ovo je najčešći tip.

Formiranje spola u ontogeniji

Proces je dugotrajan i uključuje nekoliko koraka. Kod ljudi - 4:

hromozomski. Ovaj nivo još ne garantuje da će ovaj sprat biti tačno dobijen.

gonadal. Rudimentarne polne žlijezde. 2 sloja - kortikalni,korteks i cerebralni,medula. Izbor smjera je određen H-Y antigenom. Kodira ga autozomni gen, koji je zauzvrat pod kontrolom gena koji se nalazi na Y hromozomu. Ovaj protein bi trebao djelovati na rudimentarne gonade u 6-10 sedmici embriogeneze. Ako djeluje u tom periodu, tada se testis počinje razvijati iz medule. Ako protein ne radi, tada se počinje razvijati kortikalna tvar - jajnik.

Fenotipski. – Formiranje određenog fenotipa (tembar glasa, razvoj mlečnih žlezda, konstitucija tela)

Psihološki. - Psihološka samoprocjena pripadnosti određenom spolu.

Rodna redefinacija

Zigota je u početku biseksualna.

Freemartin junica se može roditi od goveda (ima nerazvijenu maternicu, postoji himerizam u eritrocitnim antigenima i polnim hromozomima)

Kod akvarijskih riba Medaka, kada se hrane hranom sa dodatkom ženskih polnih hormona, mužjaci će se transformisati u ženke.

Ovo se ne dešava kod ljudi. Postoji Mauriceov sindrom, kada je kariotip osobe muški, a fenotip ženski

Metode proučavanja ljudskog naslijeđa: genealoška, blizanačka, biohemijska, citogenetička, genetika somatskih ćelija, populacijsko-statistička, modeliranje (njihova suština i mogućnosti)

Period implantacije- 8-14 dana intrauterinog razvoja.

Ako u ovom periodu djeluju patogeni faktori, onda to u pravilu dovodi do pobačaja ili razvoja ozbiljnih malformacija djeteta.

Placentacijski period(75. dan intrauterinog života) - faza formiranja posteljice. U tom periodu se formira i pričvršćuje posteljica. Djelovanje nepovoljnih faktora u ovom periodu može dovesti do anomalija u razvoju i vezivanju posteljice, što opet dovodi do feto-pacentrične insuficijencije.

Period sistemske organogeneze(do 16 nedelja gestacije) - tokom ovog perioda polažu se svi organi i sistemi tela. U tom periodu nastaju embriopatije - prave, najgrublje malformacije.

Treba napomenuti da su svi organi položeni određeno vrijeme, dakle, ovisno o tome kada dolazi do djelovanja patogenog faktora, patologija se javlja u jednom ili drugom organu.

Period plodovanja (fetalni)

Od 12. nedelje gestacije pa do trenutka porođaja nastavlja se period plodonošenja.

Fetalni period se deli na:

Rani fetalni period - od 12 nedelja do 28 nedelja trudnoće;
Kasni fetalni period - od 28 do 40 sedmica ili do porođaja.

U ranom fetalnom periodu organi su već formirani i dolazi do ćelijske diferencijacije tkiva. Ako u tom periodu dođe do utjecaja nepovoljnog faktora, onda će ishod biti fetopatija, koju karakterizira funkcionalna inferiornost organa. To jest, organ je anatomski pravilno oblikovan, ali aktivne stanice u njemu zamjenjuju elementi vezivnog tkiva. U ovom slučaju, dijete će se roditi sa kompletnim procesom, odnosno imat će jednu ili drugu patologiju (policistična bolest bubrega, poliskleroza pluća, glioza mozga i dr.). Uticaj nepovoljnih faktora u ovom periodu takođe dovodi do zastoja u rastu organa. Kod djeteta se to manifestira manjim anomalijama i fiziološkim nedostacima.

kasni fetalni period- u ovom periodu dolazi do daljeg rasta i diferencijacije tkiva, au posljednjem tromjesečju trudnoće dolazi do taloženja potkožne masti. Ako djelovanje nepovoljnog faktora padne na ovaj period, tada će se dijete roditi s trenutnim procesom (meningitis, hepatitis, nefritis, upala pluća i drugi). Patološki faktori u tom periodu više ne utiču na skoro formirane organe fetusa (odnosno ne izazivaju grube defekte), ali mogu izazvati prevremeni porod i rođenje funkcionalno nezrelog djeteta male tjelesne težine.

Najkritičniji periodi fetalnog razvoja

Prvi kritični period prenatalnog razvoja je prva sedmica nakon oplodnje - (blastopatija);
Drugi kritični period je 15-40 dana intrauterinog života (embriopatija);
Treći kritični period je treći trimestar trudnoće (fetopatija).