Вселенная в атоме. Атомы Вселенной

Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Декабря 2011 в 18:07, реферат

Описание работы

Генетика представляет собой одну из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность и изменчивость.
В результате многочисленных – блестящих по своему замыслу и тончайших по исполнению – экспериментов в области молекулярной генетики современная биология обогатилась двумя фундаментальными открытиями, которые уже нашли широкое отражение в генетике человека, а частично и выполнены на клетках человека. Это показывает неразрывную связь успехов генетики человека с успехами современной биологии, которая все больше и больше становится связана с генетикой.

Содержание

Введение……………………………………………………………………… 2
Исследование генома человека …………………………………………….. 4
Прогресс генетики …………………………………………………………... 7
Достижения и проблемы современной генетики ………………………... 14
Медико-гентическое консультирование …………………………………. 15
Проблема клонирования животных и человека …………………………. 18
Генетика и проблема рака ………………………………………………… 22
Генетический мониторинг ………………………………………………… 25
Заключение ………………………………………………………………… 27
Литература …………………………………………………………………. 30

Работа содержит 1 файл

referat.doc

— 173.00 Кб (Скачать)

     Участники заседания комитета по науке резко  критиковали такие компании, как Incyte Pharmaceuticals и Human Genome Sciences, которые каждую ночь копировали данные консорциума, доступные по Интернету, а затем подавали заявки на патентование всех генов, обнаруженных ими в этих последовательностях.

     На  вопрос, не могут ли данные о геноме человека быть использованы для создания биологического оружия нового типа, например, опасного только для некоторых популяций, д-р Вентер ответил, что гораздо большую опасность представляют данные по геномам болезнетворных бактерий и вирусов. На вопрос одного из конгрессменов, не станет ли теперь реальностью целенаправленное изменение человеческой расы, д-р Вентер ответил, что для полного определения функций всех генов может потребоваться около ста лет, а до тех пор о направленных изменениях в геноме говорить не приходится. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Достижения  и проблемы современной  генетики

 

     На основе генетических исследований возникли новые области знания (молекулярная биология, молекулярная генетика), соответствующие биотехнологии (такие, как генная инженерия) и методы (например, полимеразная цепная реакция), позволяющие выделять и синтезировать нуклеотидные последовательности, встраивать их в геном, получать гибридные ДНК со свойствами, не существовавшими в природе. Получены многие препараты, без которых уже немыслима медицина. Разработаны принципы выведения трансгенных растений и животных, обладающих признаками разных видов. Стало возможным характеризовать особей по многим полиморфным ДНК-маркерам: микросателлитам, нуклеотидным последовательностям и др. Большинство молекулярно-биологических методов не требуют гибридологического анализа. Однако при исследовании признаков, анализе маркеров и картировании генов этот классический метод генетики все еще необходим.

     Как и любая другая наука, генетика была и остается оружием недобросовестных ученых и политиков. Такая ее ветвь, как евгеника, согласно которой развитие человека полностью определяется его генотипом, послужила основой для создания в 1930–1960-е годы расовых теорий и программ стерилизации. Напротив, отрицание роли генов и принятие идеи о доминирующей роли среды привело к прекращению генетических исследований в СССР с конца 1940-х до середины 1960-х годов. Сейчас возникают экологические и этические проблемы в связи с работами по созданию «химер» – трансгенных растений и животных, «копированию» животных путем пересадки клеточного ядра в оплодотворенную яйцеклетку, генетической «паспортизации» людей и т.п. В ведущих державах мира принимаются законы, ставящие целью предотвратить нежелательные последствия таких работ.

     Современная генетика обеспечила новые возможности  для исследования деятельности организма: с помощью индуцированных мутаций можно выключать и включать почти любые физиологические процессы, прерывать биосинтез белков в клетке, изменять морфогенез, останавливать развитие на определенной стадии. Мы теперь можем глубже исследовать популяционные и эволюционные процессы, изучать наследственные болезни, проблему раковых заболеваний и многое другое. В последние годы бурное развитие молекулярно-биологических подходов и методов позволило генетикам не только расшифровать геномы многих организмов, но и конструировать живые существа с заданными свойствами. Таким образом, генетика открывает пути моделирования биологических процессов и способствует тому, что биология после длительного периода дробления на отдельные дисциплины вступает в эпоху объединения и синтеза знаний.  
 

Медико-генетическое консультирование.

     Наиболее  распространенным и эффективным  подходом к профилактике наследственных болезней  является  медико-генетическая консультация. С точки зрения организации здравоохранения медико-генетическое консультирование - один из видов специализированной медицинской помощи.  Суть консультирования заключается в следующем: 1) определение прогноза рождения ребенка с наследственной болезнью; 2) объяснение вероятности этого события консультирующимся; 3) помощь семье в принятии решения.

     При большой  вероятности  рождения  больного ребенка правильными с профилактической точки зрения могут быть две  рекомендации: либо воздержание от деторождения,  либо пренатальная  диагностика, если она возможна при данной нозологической  форме.

     Первый  кабинет по  медико-генетическому  консультированию был организован  в 1941 году Дж. Нилом в Мичиганском университете (США).  Больше того,  еще в конце 50-х годов крупнейший советский генетик  и невропатолог С. К Давиденков организовал медико-генетическую консультацию при Институте нервно-психиатрической профилактики  в  Москве. В настоящее время во всем мире насчитывается около тысячи генетических консультаций, в России их 80.

     Основная  причина,  которая заставляет людей обращаться  к врачу-генетику, - это желание узнать прогноз эдоровья будущего потомства относительно наследственной патологии.  Как правило, в консультацию  обращаются   семьи,  где  имеется  ребенок  с наследственным или  врожденным заболеванием  (ретроспективное консультирование) или  его  появление предполагается (проспективное консультирование) в связи с наличием наследственных заболеваний у родственников, кровнородственным браком, возрастом родителей (старше 35-40 лет), облучением и по другим причинам.

     Эффективность консультации  как врачебного заключения зависит в основном от трех факторов: точности диагноза, точности расчета генетического риска и уровня  понимания  генетического заключения консультирующимися. По существу это три этапа  консультирования.

     Первый  этап консультирования всегда начинается с  уточнения диагноза наследственного заболевания. Точный диагноз является необходимой предпосылкой любой консультации.  Он  зависит от тщательности  клинического и генеалогического исследования, от знания новейших данных по наследственной патологии, от проведения специальных   исследований  (цитогенических,  биохимических, электрофизиологических, сцепления генов и т.д.).

     Генеалогическое исследование  является  одним из основных методов в практике медико-генетического консультирования.  Все исследования обязательно подтверждаются документацией.  Информацию получают не меньше чем от трех  поколений  родственников по восходящей и боковой линии, причем данные должны быть получены обо всех членах семьи, включая и рано умерших.

     В ходе генеалогического исследования может  возникнуть необходимость направления объекта или его родственников  на  дополнительное клиническое  обследование с целью уточнения диагноза.

     Необходимость постоянного  знакомства с новой литературой по наследственной патологии и генетике продиктована диагностическими потребностями (ежегодно открываются по несколько сотен новых генетических вариаций, в том числе аномалий) и профилактическими с  целью  выбора  наиболее современных методов пренатальной диагностики или лечения.

     Цитогенетическое  исследование  применяется не менее чем в половине консультируемых случаях.  Это связано с оценкой прогноза потомства при установленном диагнозе хромосомного заболевания и с уточнением диагноза в неясных случаях при врожденных пороках развития.

     Биохимические, иммунологические и другие  клинические  методы не  являются специфическими для генетической консультации, но применяются так же широко,  как и при диагностике  ненаследственных заболеваний.

     Второй этап консультирования - определение прогноза  потомства. Генетический риск определяется двумя способами: 1)путем теоретических расчетов, основанных  на  генетических закономерностях с  использованием  методов генетического анализа и вариационной статистики;  2) с помощью эмпирических данных для мультифакториальных и хромосомных болезней,  а также для заболеваний с неясным механизмом генетической детерминации.  В некоторых случаях  оба  принципа комбинируются,  т. е.  в эмпирические данные вносятся теоретические поправки.  Сущность генетического прогноза  состоит  в  оценке  вероятности  появления наследственной патологии у будущих или уже  родившихся  детей. Консультирование по прогнозу потомства,  как указывалось выше, бывает двух видов: проспективное и ретроспективное.

     Проспективное консультирование - это наиболее эффективный вид профилактики наследственных болезней,  когда риск рождения больного ребенка определяется еще до наступления беременности или в ранние ее сроки.  Наиболее часто такие консультации проводятся в следующих случаях: при наличии кровного родства супругов;  когда по  линии мужа или жены имели место случаи наследственной патологии; при воздействии вредных средовых факторов на кого-либо из супругов незадолго до  наступления  беременности или в первые недели ее (лечебное или диагностическое облучение,  тяжелые  инфекции  и ДР.)

     ретроспективное консультирование -  это консультирование после рождения  больного ребенка в семье относительно здоровья будущих детей.  Это наиболее  частые  причины   обращения   в консультации.

     Методически определение прогноза потомства  при  заболеваниях с  разным типом наследования различается.  Если для моногенных (менделирующих) болезней  теоретические  основы оценки генетического риска достаточно четко разработаны, то для полигенных заболеваний, а тем более мультифакториальных, консультирование часто основано на чистом эмпиризме, отражающем недостаточную генетическую изученность данной патологии.

     При менделируюших заболеваниях задача в основном сводится к лабораторной идентификации или вероятностной   оценке   у консультирующихся определенного дискретного генотипа, лежащего в основе заболевания.

     При неменделируюших заболеваниях в  настоящее время невозможно выделение специфических и дискретных патологических генотипов, обусловливающих развитие заболевания, поскольку в его формировании может участвовать множество генетических и средовых факторов, неспецифических по своим эффектам, т. е. один и тот же эффект (болезнь) может быть вызван разными генами и/или факторами внешней среды. Это и создает многочисленные трудности при генетическом анализе неменделируюших признаков и болезней.

     Третий  этап консультирования является   заключительным. После постановки диагноза у объекта, обследования родственников, решения генетической задачи по определению генетического риска врач-генетик объясняет семье в доступной форме смысл генетического риска или сущность пренатальной диагностики и помогает ей в принятии решения.

     Принято считать специфический генетический риск до 5% низким, до 10% - повышенным в легкой степени, до 20% - средним и выше 20% - высоким. Можно пренебречь риском, не выходящим за пределы повышенного в легкой степени, и не считать его противопоказанием к дальнейшему деторождению.  Лишь генетический риск средней степени расценивается как противопоказание к зачатию или как показание к прерыванию уже имеющейся беременности, если семья не хочет подвергаться риску.

     С социальной точки зрения целью генетического  консультирования в целом является уменьшение частоты патологических генов в популяциях человека, а целью конкретной консультации - помощь семье в решении вопроса о возможности деторождения. При широком внедрении генетического консультирования может быть достигнуто некоторое уменьшение частоты наследственных болезней, а также смертности, особенно детской. Однако уменьшение частоты тяжелых доминантных заболеваний в популяциях в результате медико-генетического консультирования не будет существенным, потому что 80-90% из них составляют новые мутации.

     Эффективность медико-генетического  консультирования  зависит от степени  понимания  консультирующихся  той информации, которую они получили.  Она  зависит также от  характера  юридических законов  в  стране,  относящихся  к прерыванию беременности, социальному обеспечению больных и т. д. 
 
 
 

     Проблема  клонирования животных и человека

     Пожалуй, одним из наиболее ярких достижений генетики за последнее время является эксперимент по клонированию овцы, успешно завершенный 23 февраля 1997 года учеными Рослинского университета в Шотландии под руководством Яна Вилмута. Для того, чтобы понять, почему публикация результатов эксперимента вызвала такой сильный общественный резонанс (в печати появились сотни публикаций, посвященных работе шотландских генетиков, а овечка Долли, выращенная в ходе эксперимента в течение нескольких недель не сходила с телевизионных экранов) нужно разобраться в сути проделанных работ.

     Итак, эксперимент проходил следующим  образом. На первом этапе из вымени овцы была взята клетка молочной железы, причем активность ее генов была временно погашена. После этого клетка была помещена в ооцит - эмбриональное окружение, для того чтобы генетическая ее программа перестроилась на развитие эмбриона. Одновременно с этим из готовой к оплодотворению клетки другой овцы было удалено ядро, после чего клетка несколько часов охлаждалась до температуры 5-10 градусов. На следующем этапе яйцеклетка, точнее оставшаяся от нее цитоплазма была внесена в электрическое поле, где под действием электрического тока разрушились клеточные мембраны, и цитоплазма яйцеклетки слилась с ядром, выделенным из клетки молочной железы. Оплодотворенная таким образом яйцеклетка была помещена в матку третьей овцы, которая и выносила знаменитую Долли, геном которой идентичен геному «матери», из клетки которой было взято ядро. Ян Вилмут и его сотрудники не сразу добились успеха - шесть ягнят-клонов стали жертвой научных изысканий, так как обладали генетическими дефектами почек.

Информация о работе Вселенная в атоме. Атомы Вселенной