Близнецовый метод

Близнецовый метод

Метод исследования роли наследственных и средовых факторов в развитии признаков. Формула Хольцингера

  1. I. ГИМНАСТИКА, ЕЕ ЗАДАЧИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
  2. I. Методические основы
  3. I. Предмет и метод теоретической экономики
  4. II. Метод упреждающего вписывания
  5. II. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
  6. II. Методы непрямого остеосинтеза.
  7. II. Организация и этапы статистического исследования
  8. II. Проблема источника и метода познания.
  9. II. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА ДИСЦИПЛИНЫ
  10. III. Методологические основы истории
  11. III. Предмет, метод и функции философии.
  12. III. Социологический метод

Сущность близнецового метода заключается в выявлении конкордантности (сходства) и дискордантности (различия) в группах монозиготных и дизиготных близнецов, что позволяет с помощью специальных формул оценить относительную роль наследственности и факторов среды в развитии конкретного признака. На практике чаще используют формулу Хольцингер

Н > 70% признак определяется наследственными факторами

50% < Н < 70% признак определяется и наследственными и средовыми факторами

H < 50% признак определяется факторами среды

109. Систематика и морфофизиологическая характеристика класса Насекомые.

Насекомые – высшие беспозвоночные. Тело насекомых четко разделено на головку, грудь и брюшко. Грудной отдел состоит из трех сегментов; каждый несет одну пару ног. Следовательно, для насекомых характерно наличие 3 пар конечностей. Второй и третий сегменты, кроме того, могут нести по паре крыльев. Брюшко состоит из 6-12 члеников.

Строение ротовых органов разнообразно, строго приспособлено к питанию определенной пищей. Крылья расположены на средне- и заднегруди. У некоторых насекомых обе пары крыльев развиты хорошо.

Известны и бескрылые насекомые. Одни из них – первично-бесккрылые. Отсутствие крыльев у них указывает на примитивность организации. Вторичнобескрылые (вши, блохи, клопы) утратили крылья в результате паразитического образа жизни.

Все насекомые раздельнополы. Развитие происходит с метаморфозом. При полном метаморфозе насекомые проходят стадии яйца, личинки, куколки и взрослой стадии – имаго. При неполном метаморфозе выпадает стадия куколки.

ТИП: ЧЛЕНИСТОНОГИЕ (ARTHROPODA)

ПОДТИП: ТРАХЕЙНОДЫШАЩИЕ (TRACHEATA)

КЛАСС: НАСЕКОМЫЕ (INSECTA)

ОТРЯДЫ:

Близнецовый метод

Этот метод используют в генетике человека для выяснения степени наследственной обусловленности исследуемых признаков. Близнецы могут быть однояйцевыми (образуются на ранних стадиях дробления зиготы, когда из двух или реже из большего числа бластомеров развиваются полноценные организмы). Однояйцевые близнецы генетически идентичны. Когда созревают и затем оплодотворяются разными сперматозоидами две или реже большее число яйцеклеток, развиваются разнояйцевые близнецы. Разнояйцевые близнецы сходны между собой не более чем братья и сестры, рожденные в разное время. Частота появления близнецов у людей составляет около 1% ( 1/3 однояйцевых, 2/3 разнояйцевых); подавляющее большинство близнецов является двойнями.

Так как наследственный материал однояйцевых близнецов одинаков, то различия, которые возникают у них, зависят от влияния среды на экспрессию генов. Сравнение частоты сходства по ряду признаков пар одно- и разнояйцевых близнецов позволяет оценить значение наследственных и средовых факторов в развитии фенотипа человека.

Применение метода

Близнецовый метод широко применяется в изучении наследственности и изменчивости у человека для определения соотносительной роли наследственности и среды в формировании различных признаков, как нормальных, так и патологических. Суть метода состоит в сравнении проявления признака в разных группах близнецов при учете сродства или различия их генотипов. Развитие признака у обоих близнецов называют конкордантностью. Если по определенным признакам между близнецами наблюдаются различия, то говорят о дискордантности. По определенным признакам близнецов подразделяют на монозиготных и дизиготных. Монозиготные близнецы развиваются в результате оплодотворения и деления одной яйцеклетки (при первом делении зиготы) на два самостоятельных генетически одинаковых индивида.

Дизиготные формируются при одновременном созревании двух и более яйцеклеток с последующим оплодотворением их. Монозиготные близнецы генетически идентичны, общность генов у них составляет 100 %, и различия признаков зависят от внешних условий. Дизиготные по наследственным свойствам сходны между собой не более чем обычные братья и сестры, рожденные в разное время. Однако условия эмбриогенеза и внешней среды у дизиготных близнецов одинаковы. Признаки, отличающиеся у дизиготных близнецов, но тождественные у монозиготных, следует считать генетически детерминированными. Например, очень высокая степень конкордантности по олигофрении у монозиготных близнецов и относительно умеренная у дизиготных указывает на высокую степень наследственной предрасположенности к этому заболеванию. Одинаковые внешние условия и неполная идентичность генотипов (50 %) у дизиготных близнецов обеспечивают относительно низкую степень конкордантности по тем заболеваниям в возникновении, которых факторы среды играют второстепенную роль. Сходство показателя конкордантности у моно — и дизиготных близнецов свидетельствует о незначительной роли наследственных различий и определяющей роли среды в формировании признака или развитии заболевания. Так незначительная разница в конкордантности отмечена среди близнецов по заболеваемости инфекционными болезнями. Установление соотносительной роли наследственности и среды в развитии различных патологических состояний позволяет врачу правильно оценить ситуацию и проводить профилактические мероприятия при наследственной предрасположенности к заболеванию или осуществлять вспомогательную терапию при его наследственной обусловленности.

С чьими именами связана разработка?

Родоначальником близнецового метода является ученый Фрэнсис Гальтон, который в 1875 году предложил данную концепцию, а в 1876 году опубликовал свои идеи в работе, посвященной силе природы и воспитания и их относительности на примере близнецов.

Однако его подход к вопросу имел серьезные логические несостыковки.

После того, как труды Гальтона увидели свет, представители мира науки раскритиковали предположения Фрэнсиса, намекая на огромное количество логических недочетов, обнаруживающихся в статье.

Исследованием близнецов занимался и Э. Торндайк, который взял за основу пятнадцать пар близнецов и их одиночных сестер/братьев, а затем провел ряд тестов и сопоставил результаты. В итоге ученый выявил роль наследственности в индивидуальных психических характеристиках индивида.

Наиболее близко к актуальному близнецовому методу приблизился С. Мерриман, который посредством теста Стенфорда-Бине разделил близнецов подросткового возраста на две группы (дупликатную и братскую).

Методологическая база была образована Сименсом в 1924 году. Он также вывел правила составления выборки для дальнейшей реализации метода.

Основная характеристика

Близнецы являются наиболее «выгодным образцом» для организации психогенетических исследований. Выделяют две категории близнецов:

  • однояйцевые или монозиготные;
  • двуяйцевые или дизиготные.

Близнецовый метод предполагает, что изучение генотипа и фенотипа близнецов позволяет выявить и разграничить степень влияния наследственности и среды на формирование некоторых особенностей человека.

Однояйцевые близнецы имеют одинаковый генетический набор, так как образуются из одной зиготы. Именно поэтому они представляют наибольший интерес для науки. Они являются в некотором роде клонами одного организма. Но при этом монозиготные пары встречаются редко.

Двуяйцевые близнецы формируются из разных зигот, поэтому потенциально у них могут формироваться разные черты и особенности.

Если создать для близнецов индивидуальную среду для жизни и развития, то можно проследить, какие особенности будут развиваться вне зависимости от внешних условий (у каждого из подопытных), а какие являются следствием уникальных условий.

Т.е. осуществляется сравнительная оценка вклада средовых и генетических предпосылок.

Базовые критерии оценки — конкондартность и дискордантность. Если признак появился у каждого близнеца из пары (оба заболели психическими расстройствами), то речь идет о конкордантности по признаку.

Если признак наблюдается только у одного из близнецов (один заболел шизофренией, а другой остался здоров), то речь идет о дискордантности.

Если при сравнении монозиготных (клонов) и дизиготных близнецов коэффициент конкордантности примерно равен, то исследователь может предположить, что особенность сформировалась под влиянием негенетических факторов.

Варианты

Существует несколько вариантов (методов) исследования.

Классический

В контрольную группу входит монозиготная и дизиготная пара. По каждой получают определенные результаты, которые затем сопоставляют.

А для получения результата требуется продолжительное внутрипарное наблюдение за близнецами (их поведенческими особенностями).

Данный метод является наиболее простым и достоверным при выявлении степени влияния среды и совокупности индивидуальных признаков на индивида по мере его развития.

Контрольный близнец

Метод применяют для определения степени влияния средовых факторов на определенный психологический признак.

Основным условием достоверности метода «контрольной единицы» выступает абсолютное сходство внутри монозиготных пар.

Близнецов разделяют и отправляю одного представителя пары в экспериментальную группу, а другого — в контрольную.

По окончании эксперимента исследователь анализирует результаты влияния факторов на близнеца из экспериментальной группы (по сравнению с близнецом из контрольной группы).

Разлучение

Этот метод наименее гуманный и применяется в случае, если исследователь может наблюдать за разлученными при рождении близнецами, не подозревающими о своей «копии».

Такие дети схожи только на уровне генотипа, но в ходе развития пребывают в совершенно разных условиях.

Однако благоприятные условия для подобного исследования возникают редко, а проконтролировать влияние побочных факторов достаточно сложно.

В научном фонде содержится описание лишь 130-ти монозиготных пар, которые по тем или иным причинным выросли раздельно. Описанные случаи являются «золотым запасом», позволяющим.

Однако при детальном рассмотрении случаев стало известно, что разлученные близнецы по большей части были воспитаны в схожих условиях. А значит, сходство отдельных черт могло быть обусловлено внешними детерминантами.

Метод семей

Метод подразумевает совмещение близнецового и семейного исследования и позволяет определить влияние наследственности на формирование психических патологий.

Исследователь изучает взрослых близнецов, их семей и детей, чтобы определить, кто из родителей (мать или отец) повлиял на особенности развития детей, не являющихся близнецами.

Одиночный

Наблюдению подвергаются те дети, чей близнец погиб при родах. В результате устанавливается роль перинатального развития на онтогенический этап.

С помощью одиночного метода можно выявить психологические особенности в условиях существующей ситуации и определить роль побочных детерминант.

1)почему исследования генетики человека так важны для медицины???? 2) в чем сущность близнецового метода? 3) Как часто встречаются генетические нарушения у людей? 4) В чем сущность цитогенетического метода? 5)В чем сущность биохимических методов исследования генетики человека??

1. Особую роль генетика стала играть в фармацевтической промышленности с развитием генетики микроорганизмов и генной инженерии. Несомненно, многое остается неизученным, например, процесс возникновения мутаций или причины появления злокачественных опухолей. Именно своей важностью для решения многих проблем человека вызвана острая необходимость в дальнейшем развитии генетика. Тем более что каждый человек ответственен за наследственное благополучие своих детей, при этом важным фактором является его биологическое образование, так как знания в области аномалии, физиологии, генетики предостерегут человека от совершения ошибок.
2. Этот метод заключается в изучении закономерностей наследования признаков в парах одно- и двуяйцевых близнецов. Суть метода заключается в сравнении проявления признака в разных группах близнецов при учете сходства или различия их генотипов.
3. Генетические расстройства это заболевания, вызываемые одним или более нарушениями в геноме человека, особенно если они присутствуют от рождения (врожденные заболевания). Большинство генетических нарушений встречаются достаточно редко и влияют на одного человека среди каждых нескольких тысяч или миллионов. Генетические нарушения могут или не могут быть наследственными, т.е. передаваться из генов родителей. При ненаследуемых генетических нарушениях, дефекты могут быть вызваны новыми мутациями или изменениями в ДНК. Когда же дефект передается только по наследству, это происходит еще на стадии зародыша. Такие заболевания, как некоторые формы рака, могут быть вызваны наследственными генетическими болезнями у одних людей, новыми мутациями у других людей, а также экологическими причинами у третьих. Когда и в какой степени человек с генетическим дефектом будет на самом деле страдать от заболевания, почти всегда зависит от факторов окружающей среды и условий развития человека. Некоторые типы расстройств рецессивных генов проявляются только в определенных условиях.
4. Цитогенетический метод используют для изучения нормального кариотипа человека, а также при диагностике наследственных заболеваний, связанных с геномными и хромосомными мутациями.
5. Эти методы используются для диагностики болезней обмена веществ, причиной которых является изменение активности определенных ферментов. С помощью биохимических методов открыто около 500 молекулярных болезней, являющихся следствием проявления мутантных генов. Эти методы отличаются большой трудоемкостью, требуют специального оборудования и поэтому не могут быть широко использованы для массовых популяционных исследований с целью раннего выявления больных с наследственной патологией обмена.

Это метод изучения генетических закономерностей на близнецах. Впервые он был предложен Ф. Гальтоном в 1875 г. Близнецовый метод дает возможность определить вклад генетических (наследственных) и средовых факторов (климат, питание, обучение, воспитание и др.) в развитии конкретных признаков или заболеваний у человека. При использовании близнецового метода проводится сравнение:

1) монозиготных (однояйцевых) близнецов — МБ с дизиготными (разнояйцевыми) близнецами — ДБ;

2) партнеров в монозиготных парах между собой;

3) данных анализа близнецовой выборки с обшей популяцией.

Монозиготныеблизнецы образуются из одной зиготы, разделившейся на стадии дробления на две (или более) части. С генетической точки зрения они идентичны, т.е. обладают одинаковыми генотипами. Монозиготные близнецы всегда одного пола. Имеют одну плаценту.

Особую группу среди МБ составляют необычные типы близнецов: двухголовые (как правило, нежизнеспособные), каспофаги («сиамские близнецы»). Наиболее известный случай — родившиеся в 1811 г. в Сиаме (ныне Таиланд) сиамские близнецы — Чапг и Эиг. Они прожили 63 года, были женаты на сестрах-близнецах; Чанг произвел на свет 10, а Энг — 12 детей. Когда от бронхита умер Чанг, спустя 2 часа умер и Энг. Их связывала тканевая перемычка шириной около 10 см от грудины до пупка. Позднее было установлено, что соединявшая их перемычка содержала печеночную ткань, связывающую две печени. Любая хирургическая попытка разделить братьев вряд ли в то время была бы успешной. В настоящее время разъединяют и более сложные связи между близнецами.

Дизиготные близнецыразвиваются в том случае, если одновременно две яйцеклетки оплодотворены двумя сперматозоидами. Естественно, дизиготные близнецы имеют различные генотипы. Они сходны между собой не более, чем братья и сестры, т.к. имеют около 50 % идентичных генов.

Общая частота рождения близнецов составляет примерно 1 %, из них около 1/3 приходится на монозиготных близнецов. Известно, что число рождений монозиготных близнецов сходно в разных популяциях, в то время как для дизиготных эта цифра существенно различается. Например, в США дизиготные близнецы рождаются чаще среди негров, чем белых. В Европе частота появления дизиготных близнецов составляет 8 на 1000 рождений. Однако в отдельных популяциях их бывает больше. Самая низкая частота рождения близнецов присуща монголоидным популяциям, особенно в Японии. Отмечается, что частота врожденных уродств у близнецов, как правило, выше, чем у одиночно рожденных. Полагают, что многоплодие генети­чески обусловлено. Однако это спра­ведливо лишь для дизиготных близ­нецов. Факторы, влияющие на часто­ту рождения близнецов, в настоящее время мало изучены. Есть данные, по­казывающие, что вероятность рожде­ния дизиготных близнецов повыша­ется с увеличением возраста матери, а так же порядкового номера рождения. Влияние возраста матери объясняет­ся, вероятно, повышением уровня гонадотропина, что приводит к учаще­нию полиовуляцни. Имеются также данные о снижении частоты рожде­ния близнецов почти во всех индуст­риальных странах.

Близнецовый метод включает в себя диагностику зиготности близнецов.В настоящее время используются следу­ющие методы для: ее установления.

1. Полисимптомныйметод. Он за­ключается в сравнении пары близне­цов по внешним признакам (форма бровей, носа, губ, ушных раковин, цвет волос, глаз и.т.п.). Несмотря на очевидное удобство, это -метол до известной степени субъективный и может давать ошибки.

2. Иммуногенетическийметод. Более сложный, он основывается на анализе групп крови, белков сыворотки крови лейкоцитарных антигенов, чувстви­тельности к фенилтиокарбамиду и др, Если у обоих близнецов по этим при­знакам различий нет, их считают моно­зиготными.

Для монозиготных близнецов веро­ятность сходства по всем показателям равна.

3. Достоверным критерием зиготности близнецов является приживляемость

кусочков кожи. Установлено, что у ди­зиготных близнецов такая пересадка всегда заканчивается отторжением, в то время как у монозиготных пар отмеча­ется высокая приживляемость транс­плантантов.

4. Метод дерматоглификизаключает­ся в изучении папиллярных узоров пальцев, ладоней и стоп. Эти признаки строго индивидуальны и не изменяются в течение всей жизни человека. Не слу­чайно, что эти показатели используются в криминалистике и в судебной медици­не для опознания личности и установ­ления отцовства. Сходство дерматогли-фических показателей у монозиготных близнецов значительно выше, чем у ди­зиготных.

5. Близнецовый метод включает так­же сопоставление групп моно- и дизи­готных близнецов по изучаемому при­знаку.

Если какой-либо признак встречает­ся у обоих близнецов одной пары, то она называется конкордантной,если же у одного из них, то пара близнецов назы­вается дискордантной (конкордантность — степень сходства,дискордантность —степень различия).

При сопоставлении моно- и дизигот­ных близнецов определяют коэффици­ент парной конкордантностн, указыва­ющий на долю близнецовых пар. в кото­рых изучаемый признак проявился у обоих партнеров. Коэффициент кон­кордантностн (Кп) выражается в долях единицы или в процентах и определяем­ся по формуле:

Кп = С \ С+Д где С — число конкордантных пар. Д — число дискордантных пар.

Сравнение парной конкордантностн у моно- и дизиготных близнецов дает ответ о соотносительной роли наследственности и среды в развитии того или иного признака или болезни. При этом исходят из предположения о том, что степень конкордантностн достоверно выше у монозиготных, чем у дизигот­ных близнецов, если наследственные факторы имеют доминирующую роль в развитии признака.

Если значение коэффициента кон­кордантностн примерно близко у монозиготных и дизиготных близнецов, счи­тают, что развитие признака определя­ется главным образом негенетическими факторами, т.е. условиями среды.

Если в развитии изучаемого призна­ка участвуют как генетические, так и негенетические факторы, то у монозигот­ных близнецов наблюдаются опреде­ленные внутрипарные различия. При этом различия между моно- и дизиготными близнецами по степени конкор­дантностн будут уменьшаться. В этом случае считают, что к развитию призна­ка имеется наследственная предраспо­ложенность.

Для количественной оценки роли на­следственности и среды в развитии того или иного признака используют различ­ные формулы.

Чаще всего пользуются коэффициентом наследуемости, кото­рый вычисляется по формуле:

Н = КМБ — КДБ (в процентах) или (в долях единицы),

100 — КДБ

где Н — коэф­фициент наследуемости. К — коэффи­циент парной конкордантностн в группе монозиготных (МБ) или дизи­готных (ДБ) близнецов.

В зависимости от значения Н судят о влиянии генетических и средовых факторов на развитие признака. На­пример, если значение Н близко к 0, считают, что развитие признака обус­ловлено только факторами внешней среды. При значении Н от 1 до 0,7 — наследственные факторы имеют доми­нирующее значение в развитии при­знака или болезни – это группы крови, цвет глаз, резус – фактор, а среднее значение Н от 0,4 до 0,7 свидетельствует о том, что признак развивается под действи­ем факторов внешней среды при нали­чии генетической предрасположеннос­ти.

Например, конкордантность МБ по заболеваемости шизофрении равна 70%, а у ДБ – 13%. Вычисляем по формуле Н = КМБ – КДБ / 100 – КДБ = 70 -13 \ 100 – 13 = 0,65 или 65 %. В данном случае преобладают генетические факторы, но существенную роль играют и условия среды.

С помощью близнецового метода было выявлено значение генотипа и среды в патогенезе многих инфекци­онных болезней. Так, при заболева­нии корью и коклюшем ведущее зна­чение имеют инфекционные факто­ры, а при туберкулезной инфекции — существенное влияние оказывает ге­нотип. Исследования, проводимые на близнецах, помогут ответить на такие вопросы как: влияние наследствен­ных и средовых факторов на продол­жительность жизни человека, разви­тие одаренности, чувствительность к лекарственным препаратам. В клинической фармакологии нет более эффективного метода способа оценки действия новых лекарственных препаратов и схем лечения, чем сравнение терапевтических результатов на однояйцовых близнецах. Также оценивают эффективность разных педагогических приёмов в процессе обучения.

Биохимические методы

Биохимические показатели отражают сущность болезни более адекватно, чем клинические симптомы. Эти методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Им принадлежит ведущая роль в диагностике моногенных наследственных болезней. Принципы биохимической диагностики менялись на разных этапах развития генетики:

  • до 50-х годов – искали метаболиты в моче (алкаптонурия, фенилкетонурия);

  • 50- 70-е – выявление энзимопатий и метаболитов;

  • с 70-х – белки.

В настоящее время все эти объекты являются предметом биохимических исследований.

Так как биохимических методов очень много, поэтому при их использовании дол-жна быть определенная система  схема обследования строится на:

  • клинической картине болезни;

  • генеалогических сведениях;

  • поэтапном исключении определенных классов болезней (просеивающий метод).

Биохимические методы многоступенчаты.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *