Цитоплазмалық тұқым қуалаушылық

0
964

Тұқым қуалайтын аурулар – ата-аналарынан ұрпақтарына берілетін аурулар. Тұқым қуалайтын аурулар гендік, хромосомалық және геногеномдық мутациялардың әсерінен генетикалық материалдың өзгеруіне байланысты қалыптасады.

Генетикалық жіктеу бойынша тұқым қуалайтын аурулар:

  • моногендік;
  • хромосомалық;
  • цитоплазмалық болып бөлінеді.

Моногенді аурулар генетикалық ақпарат жазылған құрылымдық гендердің мутацияға ұшырауынан туындайды. Бұл аурулардың ұрпақтарға берілуі Г.Мендельдің тұқым қуалау заңдылықтарына сәйкес жүретіндіктен мендельденуші тұқым қуалайтын ауру деп аталады. Моногенді түрі аутосом.-доминантты (арахнодактилия, брахидактилия, полидактилия, т.б. дерттер), аутосом.-рецессивті (екі, кейде үш немере ағайынды некелескен адамдар арасында жиі кездеседі; агаммаглобулинемия, алкаптонурия, т.б. дерттер) және жыныстық Х- және У-хромосомалармен тіркескен (генге байланысты еркек ауырады, ал ауруды әйел адам тасымалдайды; гемофилия, т.б. дерттер) тұқым қуалайтын аурулар болып бөлінеді.

Хромосомалық аурулар геномдық (хромосомалар санының өзгеруі) және хромосомалық (хромосомалар құрылысының өзгеруі) мутацияларға байланысты қалыптасады. Жиі кездесетін хромосома ауруларының қатарына трисомиялар жатады. Бұл кезде хромосома жұптарының бірінде қосымша 3-хросома пайда болады. Мысалы, Даун ауруында аутосом. 21-жұп бойынша трисомия болса, Патау синдромында 13-жұпта, Эдварс синдромында 18-жұбында болады. Гаметогенезде мейоздық бөлінудің бұзылуына байланысты әйелдерде жыныстық Х – хромосомалардың біреуі болмаса, Шерешевский-Тернер синдромы, керісінше бір хромосом артық болса – трипло-Х (ер адамдарда Клайнфельтер) синдромының қалыптасуына әкеледі. Жасы 35-тен асқан әйелдердің бала көтеруінде нәрестелердің хромосом. аурумен туу қауіптілігі жоғары болады.

Белгілердін ұрпақтан-ұрпаққа берілуі жасуша ядросында болатын хромосомалар арқылы жүреді. Мұндай тұқым қуалауды ядролық немесе хромосомалық деп атайды. Егер белгілердің тұқым қуалауы хромосомасыз, цитоплазмада орналасқан органоидтер арқылы берілетін болса, ондай тұқым куалауды цитоплазмалық дейді. Цитоплазмалық тұкым қуалау өсімдіктерде, жануарларда және микроорганизмдерде кездеседі. Цитоплазмада орналасқан пластидтерде (хлоропласт),митохондрияда және центриольдерде ДНҚ болады. Оларды пластидтік ДНҚ, митохондриялық ДНҚ, центриольдік ДНҚ деп атайды. Цитоплазмадағы органоидтермен ДНҚ еселеніп, ондағы гендер ұрпаққа беріліп отырады. Пластидтік (хлоропластың) тұқым қуалау сәндік өсімдіктерде (түн-сұлуы, арыстанаузы) табылған. Бұл өсімдіктердің жапырағының түсі жасыл, ақ және ала болып келеді. Жапырақтың ала түсті белгісі жұмыртқа жасушаның бөліну кезінде жасыл және ақ түстің таралуымен байланысты. Нәтижесінде тұқым қуалау аналық сорттармақ бойынша іске асады. Кейбір өсімдіктердің хлоропластарында 120 ген, ал адамның митохондриялық геномында 13 ген болады екен. Аналық митохондрия шешеден ұлдарына және қыздарына берілсе, аталық митохондрия әкеден ұлдарына ғана беріледі. Сонымен белгілердің тұқым қуалауы және ұрпақтар арасындағы ұксастық жасушалық, ядролық, цитоплазмалық бөлімдердің қатысуымен іске асатынын көрсетеді

 

ІІ. Негізгі бөлімі:

Цитоплазмалық тұқым қуалаушылық туралы түсінік, олардың ерекшеліктері, диогностика және профилактика.

Цитоплазмалық тұқым қуалау дегеніміз – жасуша ядросында болатын хромосомалардан тыс,оның цитоплазмасында орналасқан органоидтердің құрамындағы гендер арқылы жүретін тұқым қуалау.Генетиканың ғылым болып қалыптасуының алғашқы кезеңдерінде,кейбір белгі-қасиеттердің тұқым қуалауы жасушадағы хромосомалық емес компоненттерге байланысты екені және оның Мендель заңдарына бағынбайтындағын көрсететін деректер пайда бола бастады.Сөйтіп,ядродағы хромосомадан тыс болатын гендер туралы пікір қалыптасты.Кейіннен ол цитоплазмалық тұқым қуалау деп аталды.Тұқым қуалаушылық жасушаның бөлінуі барысында жүзеге асатын оның негізгі қаситеттінің бірі болып табылады.Тұқым қуалаушылықта ядро ғана маңызды рөл атқарады,ал цитоплазманың онша маңызы жоқ деп қарауға болмайды.Себебі,қызмет атқарып тұрған біртұтас жүйенің барлық тетіктерінің де жасуша тіршілігі үшін маңызы бар.Жалпы,ядроны тұқым қуалайтын ақпаратты сақтайтын орын,ал цитоплазманы оны жүзеге асырушы деп қарастыруға болады.Ядро мен цитоплазмының құрылымы мен қызметі жағынан бір-бірінен айырмашылығы болатындығы туралы цитология бөлімінде қарастырылған.Жалпы,өсімдіктерде болсын,жануардарды болсын,аналық жыныс жасушасында цитоплазманың мөлшері көп болады,ал аталық жыныс жасушасында ол жоққа жуық.Сондықтан цитоплазмалық тұқым қуалау ядролық(хромосомалық) тұқым қуалауға қарағанда аналық жолмен жүреді.Цитоплазмалық тұқым қуалауды зерттеудің негізін неміс ғалымдары К.Корренс пен Э.Баур салған.К.Корренс түн аруы өсімдігінің,ал Э.Баур қазтамақ пен намазшамгулдің ала жапырақтары болуының тұқым қуалауын зерттеді.Нәтижесінде олар мұндай белгінің тұқым қуалауы цитоплазма құрамындағы пластидтер арқылы болатындығын анықтады. 

Пластидті тұқым қуалау

Пластидтердің,соның ішінде хлоропластың жасыл өсімдіктерде фотосинтез процесінің жүруіне тікелей қатысы бар.Пластидтердің өзі арнаулы нәруыздардан және РНҚ мен ДНҚ дан тұрады.Бір жасушаға шаққанда пластидтердің саны жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктерде,шамамен бірден жүзге дейін болады.Жасушасында жалғыз ғана пластиді бар түрлер диатомды балдырларда кездеседі.Пластидтердің құрамында РНҚ және ДНҚ болады,бірақ азотты негіздердің жағынан плпстидтердің ДНҚ-сы хромосомадағы ДНҚ-дан өзгеше,сол сияқты РНҚ-ның да рибосомалық РНҚ-дан айырмашылығы бар.Сонымен жүргізілген зерттеулердің нәтижесі пластидтердің тұқымқуалаушылыққа қатысы бар екенін және генетикалық ақпараттың олардың құрамындағы ДНҚ-да сақталмайтындағын көрсетті. 

Митохондрия арқылы тұқым қуалау

Митохондрия – жасушадағы тыныс алуға тікелей қатысы бар оргоноид.Жасушаның бөлінуі кезінде олар жаңа түзілген жас жасушаларға, шамамен бірдей мөлшерде ажырайды.Сол митохондрияның құрамынан ұзындығы 5 мкм-ден(жануарларды), 20 – 32 мкм-ге дейін(өсімдікте) жететін ДНҚ табылған.Ол өзінің химиялық құрамы жағынан ядролық ДНҚ-дан өзгеше келеді.Митохондриялық гендер (ДНҚ), негізінен, екі топ белгілірді анықтайды.Біріншісіне,тыныс алу жүйесінің жұмысына байланысты белгілер жатса, екіншісіне, антибиотиктер мен жасуша уына қатыстылары жатады.Генетикалық тұрғыда ашытқыш бактерияның митохондриялары көбірек зерттелген. Оларда бүкіл жасушадағы ДНҚ-ның 10-20 %-ы болады. Осындай бактериялардың кейбіреуінде тыныс алу кемістігі анықталған.Ондай кемістік олардың митохондрияларының тұқым қуалайтын өзгеріске ұшырауына байланысты.Б.Эфрусси деген ғалым ашытқыш бактерияның мутациялық жолмен пайда болған тыныс алу кемістігі бар өте ұсақ колония түзетін штамын тапқан. Ондай мутантты штамдар өте баяу өседі.Олар цитохромоксидаза ферментінің жетіспеуінен тыныс алу кемістігіне ұшыраған және спора түзу қабілітінен айырылған.Осындай мутантты бактериялардың митохондрияларындағы ДНҚ-ны алып зерттегенде,оның құрамының өзгергендегі және соған байланысты генетикалық ақпарат кодтау қабілетінен айырылғандығы анықталды.Бұл келтітірілген деректер ашытқыш бактерияда болатын аталмыш қаситеттің тұқым қуалауы цитоплазмаға байланысты екенін көрсетеді. 

«Цитоплазмалық тұқым қуалаушылықтың патогенезі мен ауру мысалдары»

Цитоплазмада кездесетін түрлі патологиялық өзгерістерінің негізгілеріне мыналар жатады: митохондрий санының өзгеруі, ядро көлемінің өзгеруі,митохондридегі деструктивтік өзгерістер, цитоплазмада әр түрлі қоспалардың пайда болуы, митохондрий санының өзгеруі. Әрбір клетка үшін митохондрий саны белгілі мөлшерде болады. Митохондрий санының көбеюі клетка қызметінің күшеюіне хабар берсе, клетка атрофиясында олардың саны азайып кетеді. Экспериментте тышқандарды аш сақтағанда олардың бауыр клеткасындағы митохондрий саны бірінші күндері көбейіп, кейін азайып кететіндігі анықталған.митохондрий көлемінің өзгеруі. Тироксин гормонын ұзақ қабылдағанда, зат алмасу үдерісі күшейгенде, құрқұлақ және кейбір жұқпалы ауруларда клеткадағы митохондрий көлемі ұлғайып, оларда кристалдар саны көбейеді, ісік тінінде әр түрлі пішінді мегамитохондрилер пайда болады, мысалы, ісіктерде, алкоголдік бауырда. митохондридегі деструктивтік өзгерістер. Осы өзгерістердің ең жиі кездесетін түріне ісіну үдерісі кіреді. Сонын нәтижесінде митохондрийдің көлемі ұлғайып, матриксі сұйылады., кристалдары қысқарып, олардың саны азаяды. Осы өзгерістерден соң митохондрийдегі сұйыөтық мөлшері көбейіп, ол сыртқы мембранамен оралған. Кейде митохондрий патологиялық әсерлер нәтижесінде бөлшектеніп кетеді. митохондриде әр түрлі қоспалардың (электронды өткізбейтін материалдардың, әктену ошақтарының, миелинді, филамент тәрізді құрылымдардың ) пайда болуы клетка зақымдануының белгісі болып табылады.

Цитоплазмалық аурулардың мысалдары:

Цитоплазмалық ауруларға митохондриялық миопатия және энцефаломиопатия, Лебер синдромы жатады.

Митохондриялық миопатия кезінде клиникалық көрінісі: жамбас бұлшықеттері әлсізденіп, әрі қарай олардың атрофиясына алып келуі мүмкін. Науқастарды бұлшықеттік гипотония, гипорефлексия, моторлы дамудың тоқтауы, гепотомегалия, макроглассия көріністері болуы мүмкін. Аурудың ағымы баяу дамушы болып келеді.

Митохондриялық энцефаломиопатия кезінде басты себеп – митохондриялық респираторлы тізбектің ферменттерінің дефициті. Бұл мультижүйелік аурулар кезінде жоғарыанаэробты постмиотикалық тіндер, соның ішінде жүрек және қаңқа бұлшықеттері, сонымен қатар ОЖЖ патологиялық үрдіске ұшырайды.

Лебер синдромы.

Ауру 6-62 жас аралығында байқалады, әсіресе 11-30 жас аралығында.Бірінші байқалуы – бір көздің көру қабілетінің төмендеуі, ал 7-8 аптада екінші көздің көруі төмендейді.Зақымы: қатты жарық кезде көздің нашар көруі.Көздің зақымдалуы неврологиялық симптоматикамен байланысты, мысалға, перифериялық полиневропатия, тремор, атаксия, спастикалық парез, ақыл естің кемуі, бас аурулары, т.б. сонымен қатар сүйек-буын өзгерістері: кифоз, кифосколиоз, арахнодактилия, спондилоэпифизарлы дисплазия. Аналық линиядан берілетін ауру.
Бұл аурулардың көріну ерекшеліктері.

  1. Ауруға деген отбасылық душарлылық: жалпы популяцияға қарағанда бейімділігі бар отбасыларда аурудың жиілігі айтарлықтай жоғары; ауру ықтималдылығы науқас адаммен туыстық дәрежеге байланысты, яғни жалпы гендердің санына.
  2. Бала мен оның жақын туыстарында аурудың клиникалық көрінуінің ұқсастығы. Тұқым қуалаудың немесе генетикалық компоненттердің аурудың дамуына қосатын үлесі 10-60 % аралығында өзгермелі болып келеді.
    3. Монозиготалы егіздердің аурудың төмен конкорданттылығы 50 % кем емес, бұл моногенді тұқым қуалайтын ауруларға қарағанда біршама төмен.
  3. Клиникалық айқындалудың жасырын формалардан тым ауыр формаларға (патологиялардың континуумы) дейінгі созылуы және әртүрлілігі.
  4. Пайда болу уақытындағы аурудың клиникалық ауырлығы баланың жынысы мен жасына байланысты. Бала неғұрлым ерте жасында ауыруға душар болса, патологиялық процесс соғұрлым ауыр өтеді.
  5. Отбасының келесі ұрпақтарында ауру белгілерінің неғұрлым ерте басталуы және «күрделенуі».
    7. Ауруға шалдыққандарда жасырын патогенетикалық (иммунологиялық, биохимиялық) орналасу маркерлері немесе ауру қатерінің индикаторлық маркерлерінің болуы.
  6. Ауру туыстардың саны пробанд үшін болжамды анықтайды. Ауру отбасы мүшелерінің саны ұлғайған сайын, келесі баланың ауру болып туу қатері жоғары.

Мысалы, қант диабеті кезінде сибстер үшін ауруға ұшырау қаупі науқастанған туыстарының санына байланысты – 5-10 %, егер ата-анасы сау болса — 10-20 %, егер ата-анасының біреуі ауру болса 40 % дейін, егер ата-анасының екеуі де ауру болса.

Бұл заңдылық жұлынның грыжасы, стеноз привратника, еріннің немесе таңдайдың бөлінуі сияқты ауруларда байқалған. Осылайша, отбасында жұлын грыжасымен ауыратын бір адамның болуы келесі буын ұрпақта ауру баланың туылу қаупі 5 %, осыаурумен отбасында екі адамның ауруы кезінде қауіп өсіп, 10 % құрайды.

Тұқым қуалауға бейімділігі бар аурулардың таралуы әртүрлі популяцияларда біршама тұрақсыз, бұл популяцияның генетикалық структурасына және сыртқы орта факторларының сипатына тәуелді болып келетін генетикалық және орта факторларының үлесінің әртүрлілігіне байланысты.

Тұқым қуалауға бейімділігі бар ауруларды шартты түрде келесі негізгі топтарға бөлуге болады: 1) дамудың туа біткен ақауы; 2) кең таралған психикалық және жүйке жүйесінің аурулары; 3) орта жастағы адамдардың кең таралған аурулары. Тұқым қуалауға бейімделген аурудың неғұрлым жиі кездесетін нозологиялық формалары1 кестеде берілген.

Таблица 1. Неғұрлым кең таралған тұқым қуалауға бейімділігі бар аурулардың кездесу жиілігі

Ауру топтары және нозологиялық формалары Кездесу жиілігі 1000 адамға шаққанда
1. Дамудың туа біткен ақауы
1.      ерін мен таңдайдың бөлініп кетуі

2.      жұлын грыжасы

3.     анэнцефалия жәнеми грыжасы

4.      бөксенің шығып кетуі

5.     гидроцефалия

6.     гипоспадия

7.      маймақтық

1-2

1

1

2 – 5

0,5

3

5

2. Психикалық және жүйке аурулары
1.     шизофрения

2.     эпилепсия

3.     маниакальды-депрессивті психоз

4.     склероз

10-20

8 – 10

2 – 5

0,02- 0,7

3. Орта жастың тұқым қуалайтын аурулары
1.     псориаз

2.     бронхиалдық астма

3.      асқазан және он екі елі ішектің қабынуы

4.      жүректің ишемиялықауруы

5.     гипертониялық ауу

6.     диабет

10-20

2 – 5

20 – 50

50 – 100

100 – 200

10 – 20

Тұқым қуалауға бейімдігі бар аурулардың туындау механизмдері, күрделілігіне қарамастан, генетикалық анализге кеңінен алынуда, бұл адам геномының ашылуындғы жетістіктерге байланысты.   Бұл аурулар кезінде тұқым қуалаушылық факторлардың патогенезде үлкен маңызы бар. Аурудың патогенезі — күрделі және жан жақты процесс, сондықтан тұқым қуалаушылық факторлардың мәні барлық жағдайларда бірдей анықтала алмайды. Факторларды бір бірінен ажырату олардың ауру патогенезі кезіндегі әрекетінің белсенділігіне және әсер ету уақытына байланысты қиынға соғады. Тұқым қуалауға бейімділігі бар аурулардың патогенезі мен этиологиясы жөнінде түсінік, аурулардың дамуы тұқым қуалау факторларының (моно- немесе полигенді) сыртқы орта факторларымен әсер етуінің нәтижесі (кейде өте спецификалық, кейде спецификациясы аз) болатындықтан қиын болып келеді.

Тұқым қуалауға бейімдігі бар аурулар бір-бірінен тұқым қуалау патологиясының формаларымен (гендік және хромосомалық аурулар) және клиникалық белгілердің сипатымен ажыратылады. Пробандтың бүкіл отбасын сау және ауру деп бөлу мүмкін болатын гендік аурулармен салыстырғанда, тұқым қуалауға бейімділігі бар ауруардың клиникалық белгілерінің бір нозологиялық форманың ішінде үздіксіз клиникалық ауысулары (клиникалық континуум) бар.

Тұқым қуалауға бейімдігі бар ауруларда белгілердің білінуі және аурудың ауырлығы жыныс пен жасқа  байланысты әртүрлі болады.  Мұндай аурулардың популяциялық таралуының (немесе эпидемиологиясының) механизмы уақыт жағынан күрделі, себебі популяцияларда бейімделушіліктің генетикалық сипаттамалар да, сыртқы орта факторлары да әртүрлі бағытта өзгеріп отыруы мүмкін. Қарастырылып отырған аурулардың сипаттамалық өзгешеліктерінің бірі – олардың белгілі бір отбасылардағы жоғары жиілігі (жинақталу), бұл отбасының генетикалық конституциясымен шартталған.

Таблица 2.Туыстардағы гендердің үлесі

Туыстық деңгейі Доля идентичных генов
1. Ата-аналар, сибстер, балалары 1/2
2. Аға-тәтелер, жиендер, ата-апалар, немерелер, жартылай сибстер 1/4
3. Немере сибстер, арғы аталар мен әжелер, шөберелер 1/8

Тұқым қуалауға бейімділігі бар ауруларға полигендік тұқым қуалаудың барлық белгілері тән. Популяцияда ауру сирек кездескен сайын, пробандтың туыстары үшін қауіп жоғары және I и II и II и III дәрежелі туыстардың арасында қауіп деңгейі әртүрлі болады. Пробандта ауру қатты білінген сайын, оның туыстары үшін ауруға шалдығу қаупі жоғары. Егер басқа да ауру қандас туыс бар болса, пробандтың туыстары үшін қауіп жоғарырақ болады. Жынысқа байланысты аурудың жиілігі мәселесінде, егер пробанд ауру неғұрлым аз жұқтыратын жынысқа жататын болса, оның туыстары үшін қаіп жоғары болмақ.

Қорытынды:

Белгілердін ұрпақтан-ұрпаққа берілуі жасуша ядросында болатын хромосомалар арқылы жүреді. Мұндай тұқым қуалауды ядролық немесе хромосомалық деп атайды. Егер белгілердің тұқым қуалауы хромосомасыз, цитоплазмада орналасқан органоидтер арқылы берілетін болса, ондай тұқым куалауды цитоплазмалық дейді. Цитоплазмалық тұкым қуалау өсімдіктерде, жануарларда және микроорганизмдерде кездеседі. Цитоплазмада орналасқан пластидтерде (хлоропласт),митохондрияда және центриольдерде ДНҚ болады. Оларды пластидтік ДНҚ, митохондриялық ДНҚ, центриольдік ДНҚ деп атайды. Цитоплазмадағы органоидтермен ДНҚ еселеніп, ондағы гендер ұрпаққа беріліп отырады. Пластидтік (хлоропластың) тұқым қуалау сәндік өсімдіктерде (түн-сұлуы, арыстанаузы) табылған. Бұл өсімдіктердің жапырағының түсі жасыл, ақ және ала болып келеді. Жапырақтың ала түсті белгісі жұмыртқа жасушаның бөліну кезінде жасыл және ақ түстің таралуымен байланысты. Нәтижесінде тұқым қуалау аналық сорттармақ бойынша іске асады. Кейбір өсімдіктердің хлоропластарында 120 ген, ал адамның митохондриялық геномында 13 ген болады екен. Аналық митохондрия шешеден ұлдарына және қыздарына берілсе, аталық митохондрия әкеден ұлдарына ғана беріледі. Сонымен белгілердің тұқым қуалауы және ұрпақтар арасындағы ұксастық жасушалық, ядролық, цитоплазмалық бөлімдердің қатысуымен іске асатынын көрсетеді

ПІКІР ҚАЛДЫРУ

Пікіріңізді жазыңыз!
Өтінеміз, аты-жөніңізді дазыңыз