Адам психогенетикасында қолданылатын негізгі әдістер

3 тақырып.  Адам  психогенетикасында  қолданылатын негізгі  әдістер 

     1. Генетикалық-популяциондық зерттеулердің  эксперименталдық схемасы. Егіздік  әдісі. Асырап алынған балалар  әдісі. 

     2. Биометрикалық генетика. Сандық  өзгергіштіктің генетикалық негіздері. 

     3. Популяцияның фенотиптік құрылымы  және психогенетикадағы математикалық  модельдеу. 

     4. Психогенетиканың эксперименталдық  әдістері. Молекулярлық-генетикалық  технологияларда және жануарларды  модельдеуде қолданылатын әдістер.    

Генеалогиялыц әдіс

Кең мағыналық  түрғыдан «генеалогия» сөзі шежіре туралы ілімді білдіреді. Сондықтан генеалогиялық әдіс шежірені талдауға, яғни белгінің (аурудың) отбасында немесе туған-туыстарында шежіре мүшелері арасындағы туыстық байланысты көрсетіп, түқым ңуалауын тал-дауга сүйенеді.

Генеалогиялың талдауды адам генетикасының жалпы әдісі деп санауға болады. Ол барлық генетикалық ауруларды (гендік немесе хромосомалық) зерттегенде, теориялық және қолданбалы мағынасы бар мәселелерді шешуде жиі қолданылады: 1) белгінің (аурудың) сипатын (түқым қуалайтынын немесе түқым ңуаламайтынын) анықтау; 2) түқым қуалау типін талдау; 3) науқастың генотипін (гомо-, гетерозигота) аныңтау; 4) геннің пене-транттылығын және экспрессивтілігін болжау; 6) ген дердің тіркесін талдау жэне хромосома картасын қүрас-тыру; 6) гендердің өзара әрекеттесу механизмін шешу; 7) медико-генетикалық консультацияны жүргізу және т.б.

Шежірені ңүрастыру  үшін арнайы таңбалар крлданы-лады. Үрпақтар - рим, үрпақтағы даралар араб цифрларымен белгіленеді.

Әдіс шежірені ңүру жэне оны талдау кезеңдерінен түра-ды. Шежірені щрастыру дәрігер-генетикке қаралуға келген адамнан басталады, ол пробанд деп аталады. Пробанд-тың бір туғандары сибстер деп аталады. Әдетте, пробанд ауру немесе аурудың генін тасымалдаушы болып келеді. Пробандтан үрпағына ңарай қүрастырылған шежіре генеалогия деп, ал үрпағынан арғы атасына қарай күрас-тырылған шежіре ататек кестесі деп аталады.

       Ағылшындардың әйел королі Виктория және оның екі қызы мен үлы арқылы гемофилия ауруы Рессейдің, Ис-панияның, Пруссияның король әулетіне таралды.

    Доминантты  Х-тіркес түңым қуалау типінде ауру үрғашы үрпаңта жиірек кездесуі керек, өйткені ол тиісті аллельді ата-анасының екеуінен де алуы мүмкін. Еркек үрпақ доминантты аллельді шешесінен ғана алады, ал әкесінен ала алмайды.   

    Егіздік эдіс

Бүл әдіс белгінің түқым ңуалауын әр түрлі егіз түлерінде  зерттеуге негізделген. Егіздердің моно- және дизиготалы түрлерін ажыратады (63-сурет). Монозиготалы егіздер үрыңтанған бір аналық жүмыртңа клетка-сынан пайда болған 2 немесе 4 бластомералы зиготадан дамиды. Зигота митоздың жолмен бөлінетін болғандық-тан, мүндай егіздердің генотипі бір-бірінен айнымайды, ягни оларда жалпы геннің 100% -ы байқалады. Жетілген әрбір аналық жыныс клетканың әр түрлі спермалармен қосылуы кезінде дизиготалы егіздер пайда болады (жалпы геннің 50% -ы бар). Олардың бір-бірімен үңсастығы әдеттегі туыстар арасындағыдай болады. Егіздердің өмірге келуі - өте сирек қүбылыс, алайда Жер халқы-ның жалпы санына шаққанда монозиготалы егіздердің саны - 15 млн., дизиготалар - 30 млн.-нан асып түседі, сондыңтан оларды зерттеуде статистикалық сенімділік түрғыдан маңызды мәліметтер алуға болады.

Монозиготалы  егіздердің генотиптері бірдей болған-дықтан, олардың белгілерінің дамуына сыртңы ортаның тигізетін әсерін толықтай анықтауға болады. Бүл үшін егіздік жүптар әр түрлі жағдайларда өсуі керек.

Егіздік әдісті өткізу үшін алдымен іріктемені қүрас-тыру керек, онан соң зиготалықты аныктау  жэне оларды өзара салыстыру жүргізіледі.

             Биохимиялык әдіс

Адам генетикасының  қарқынды дамуы биохимияльщ әдіске тікелей байланысты болды. Алғаш  рет Л. Полинг орақ тәрізді клеткалық  анемияның биохимиялың ауру екенін дәлелдеуі медициналық зерттеулерге үлкен тал-пыныс берді.

Қазіргі кезде  биохимияның және молекулалық гене-тиканың  әдістері арқылы адамның гендерінің қүрылы-сын анықтау және көптеген түқым қуалайтын аурулардыц диагнозын цою мүмкін болды.

Биохимиялық әдіс арқылы мутантты аллельге байланысты дамитын көптеген гендік аурулар табылды. Оның көмегімен мыңнан астам зат алмасу ауруларының диагнозы қойылуда. Мәселен, ФКУ-де фенилаланиннің, Вильсон-Коновалов синдромы кезінде мыстың, алькап-тонурияда гомогентизин ңыпщылының кдндағы мөлше-рін биохимиялық жолмен анықтайды. Ауру кезінде атал-ган заттардың мөлшері қалыпты жағдайдан артьқ болады. Немесе биохимиялық әдіс арқылы ферменттердің жетімсіздігін анықтап, аурудың диагнозын қоюға болады. ДНҚ-ның өзін тікелей зерттеу медициналық генети-каның ең жаңа, әрі тиімді әдісі болып саналады. Меди-циналық генетикада осындай зерттеу деңгейі молекула-лық эдіс немесе ЦНҚ-диагностика деп аталады.

Адамның кейбір аурулары генетикалық түрғыдан жақсы  зерттелгенімен, молекулалық түрғыдан олардың диагнозын қою қиынға түседі. Мүндай жағдайда, тіпті, гені анықталмаған және мутациясы белгісіз аурулар  үшін молекулалың диагностиканың жанама әдісінің бір түрі - рестрикциялыц полиморфты таңбаларды ңолда-нуға болады.  
 

              4  тақырып. Жануарлар  мінез-құлқының генетикалық  талдауы. 

     Жоспар:

     1. Мінез-құлықтық ұқсастығы. 

     2. Геномдардың ұқсастығы. 

     3. Жануарлар  мінез-құлық генетикасы: жәндіктер. 

     4. Мінез-құлық генетикасы: сүтқоректілер. 

     5. Үйренуге қабілеттілікті зерттеу. 

     6. Мінез-құлықтың патологиялық түрлерін  зерттеу.

     Жануарлар үшін тотипотенттілік  оның санаулы түрлерінің кейбір  сома клеткаларына ғана тән. 1964 жылы Дж. Гердон ультракүлгін сәулелердің өсерінен ядролық материалдан айырылған Xenopus laevis бақасының аналық жүмыртңа клеткаларына итбалықтың ішегінен бөлінген эпителиаль клеткаларды көшіріп отыр-ғызып, олардың кейбіреулерінің ересек баңаға дами алу мүмкіндігін көрсетті. Гердон төжірибесі диф-ференциацияланған клеткалардың репрессияланған гендерінің белгілі жағдайда белсенділігін қалпына келтіре алатынын және ағза клонын алу мүмкін болатынын дәлелдейді. Агза клонын алу әдісі арқылы ағылшын генетигі Ян Вильмут алғашрет қой клонын алуды («Долли» қойы) іске асырды. Бүл үшін ңойдың сүт безінің ядролық мате-риалын ядросынан алдын ала айырылған аналың жыныс клеткаға (өзінің) тасымалдайды. Осындай әдіс аркылы алынған жануар донор дан айнымайды, былайша айтканда, оның кіші көшірмесі болып саналады. Осы нәтижелер ересек клеткаға да тотипотенттілік тән екенін дәлелдейді. Қазіргі кезде осы әдіс арңылы адам клонын алу ғалымдар арасында қызу пікірталас тудырды және көпшілікті алаң-датуда, өйткені мүнда ғылыми емес, этикалың мәселе маңызды болып саналады. Бірңатар елдерде мүндай жүмыстарға шектеу қойылды, осыған қарамастан барлың дамыған елдерде осы бағыттағы зерттеу жүмыстары жасы-рын болса да өтуде. Адам клонын алу өте күрделі ғылыми жүмыс болып саналады, сондықтан да оның сенімді дәлел-демесі осы күнге дейін үсынылған жоқ  

 Эксперименттік  мутагенез зиянкес жәндіктермен күресудің генетикалық әдісін жетілдіру үшін практика-лың қолданыс табуы мүмкін. Мысалы, АҚШ-тың оңтүстік аймағында ет шыбынымен күресу үшін стерилденген ата-лықтарды эксперименттік мутагенез арңылы күрастыру-дың маңызы өте зор. Мүндай шыбындардың жыныс клеткаларында доминантты мутация пайда болғандық-тан, олар тіршілік қабілеттілігі жоқ үрпаңтар береді.

     Иондаушы сәулелер және радиациялық қасиеті бар кейбір химияльщ мутагендер клеткалық бөлінуді тежеу арңылы рак ауруын емдеуге қолданылады. Клетка осы мутагендерге, әсіресе, бөлінер алдында өте әсерлі болады. Ісік клетка оларды қоршаған ңалыпты клеткаларға Караганда әлдеқайда жиі бөлінеді, сондықтан заңымдан-ған мүшелерге мутагендермен эсер беру, ең алдымен, рак клеткаларының бөлінуін тоқтатады.

     Бірклеткалы зигота геномы генетикалық ақпараты-ның онтогенез барысында жүзеге асуы арқылы көпклет-калы күрделі дифференциацияланған ағза дамиды.

Аналық  жұмыртқа клетка ядросында РНҚ-ның біраз мөлшері синтезделеді, цитоплазмада олар ерекше гистон-дармен бірігу нәтижесінде информосома деп аталатын ңүрылым түзіледі. Зерттеулер анальщ жүмыртңа клетка мен сперматозоид қосылуынан пайда болған зиготаның алғашқы кездегі дамуы өзінің ядролык гендерінің емес, информосомалық РНҚ-нын, бақылауында болатынын дәлелдеді. Анальщ жүмыртқа клетка үрықтанғаннан соң, бірнеше минуттан кейін, информосомалық иРНҚ-ның белгілі бөлігі акуыз - гистоннан босатылады, ары қарай олар цитоплазманың рибосомасымен байланысып, зигота-ның бастапқы дамуы үшін қажет белгілі ақуыз молекул-сының синтезделуін соңғы бластула стадиясына дейін ңам-тамасыз етеді. Сонымен, зиготаның бастапңы кезеңдегі дамуы аналық ағзаның бақылауында болатыны айңын бол-ды. Гаструла стадиясынан бастап ары қарай онтогенездің барлық кезендеріндегі аңуыздардың синтезделуі зигота-ның ядролық ДНҚ-сының баңылауында болады. Бастапқы бірклеткалы зиготаның митоздық бөлінуі нәтижесінде ересек ағзада көптеген клеткалар түзіледі, әрине, мүндай дифференциацияланған сома клеткалар тотипотентті бола алмайды. Тек онтогенездің ерте стадиясындағы клеткаларға ғана тотипотенттілік, яғни сома клетканың генетикалық ақпаратты (ядролық) жүзеге асы-ру арқылы толық ағзаға дейін даму қасиеті тән. Өсімдік клеткасы үшін тотипотенттілік онтогенездің барлық ста-диясында сақталады.              . Дегенмен, клон алу әдісі бедеулікке және кейбір генетикалық ауруларға ңарсы күресуде тиімді болып саналады. Эукариоттық ағзаның әр түрлі клеткалары бірдей ақуыздардың бірсыпырасын синтездейді және сонымен қатар олар бір-бірінен аңуыздар жиынтығымен де ерекшеленеді. Осыған байланысты эукариоттардың қүры-лымды гендерін екі түрге бөлуге болады. Біріншісіне ағзаның барлың клеткаларында белсенділігін жоғалтпайтын тендер жатады. Қүрылымды гендердің екінші түрінің қызметі тек бір бағытта ерекшеленген клеткалар типінде байқалады. Мысалы, миозин синтезін бақылайтын ген-дер тек бүлшық ет тінінің клеткаларында, ал коллагеннің ңүрылымды гендері тек сүйек клеткаларында ғана өз функциясын іске асырады. Бүдан басңа, әрбір ген өнімінің синтезделуі онтогенездің сатыларында әркилы өзгереді.

     Адам онтогенезінде гемоглобиннің әр түрлі типі синтезделеді. Эмбриондық дамудың алғашқы кезіңінде а және у полипептидті тізбектерден құралған Ғ гемоглобин синтезделеді. Эмбриондық дамудың 13-аптасынан а Р тізбектерден ңүралған гемоглобиннің А типі синтезделеді. Жаңа туылған нәрестеде А гемоглобин 20-30% болса, бір жаста F гемоглобинді толың ығысты-рады. А және Ғ гемоглобиндердің тізбегі бірдей, демек олардың синтезделуі бір генмен, ал (в мен ү тізбектердің түзілуі әр түрлі гендермен бақыланады.