Медицинские аспекты регуляции действия генов.

Под активнгостью гена ее регуляция проявляется в том, что функционирующий продукт гена (белок) может как присутствовать в клетке, так и отсутствовать. При этом наличие или отсутствие активного белка определяется действием на клетку определнных факторов (сигналов), которые и запускают механизмы регуляции экспрессии генов.

Регуляция действия генов направлена на: дифференцировку клеток в многоклеточном организме

на приспособление организмов к меняющимся условиям среды. Регуляция действия гена у эукариот.

Классическим примером является смена синтеза гемоглобина в онтогенезе человека. Всего в ходе онтогенеза синтезируется 3 типа гемоглобина. Гемоглобин – это сложная молекула состоящая из небелковой части или гема и глобина в состав, которого входит 4 цепи: 2 α-подобных и 2 β-подобных. В эмбриогенезе синтезируется эмбриональный гемоглобин или гемоглобин G, который состоит из 2 ζ и 2 ε цепей. Плодный период – Hb или гемоглобин F (2 α и 2 γ), после рождения Hb А (2 α и 2 β) и Hb А2 (2 α и 2 δ).Для каждого вида цепей существуют свои собственные гены, причем гены для α и β-подобных цепей тесно сцеплены и локализованы в одной хромосоме.

Смена синтеза гемоглобина необходима, поскольку плодный и эмбриональный гемоглобин обладают большим сродством к кислороду и, следовательно, способен отнимать его у матери.

Гены для ζ и ε репрессируются, гены для α, β, γ репрессируются, ген для γ сначала активируется, потом репрессируется.

Синтез гемоглобина осуществляется в предшественниках эритроцитов или в эритробластах.

Регуляция действия гена зависит от места, в котором созревает эритроблас и, следовательно, от позиционной информации. В эмбриогенезе эритробласты развиваются в желчном мешке. У плода эритробласты локализованы в селезенке и печени. После рождения – красный костный мозг. Разное окружение – это разные сигнальные молекулы. Возможны нарушения регуляции действия гена, которые выражаются в снижении уровня синтеза тех или иных цепей. В общем виде это приводит к снижению уровня гемоглобина, т.е. к анемии. Данный конкретный случай называется талассимией. Если нарушен синтез ζ и ε цепей гибнет эмбрион. Если не работает ген для α-подобных цепей, то наблюдается патология α0 – талассемия. Развитие эмбриона идет нормально, развитие плода затруднено, что приводит к мертворождению, либо к выкидышу. Возможен вариант α+ - талассимии, когда α – цепи синтезируются, но не в достаточном количестве. В этом случае может наблюдаться анемия у плода, которая будет продолжаться после рождения.Если не работает ген для β-цепей, β0 – талассимия. Развитие эмбриона и плода нормально, но вскоре после рождения смерть.Β+-талассимия. Анемия при развитии плода, которая будет продолжаться после рождения. Известен случай β0 – талоассимии, которая связана с 2 нарушениями регуляции действия гена, но при котором не будет наблюдаться анемии. При этом ген для γ-цепей не репрессируется. Наблюдается большое сродство к кислороду.

Билет

Апоптоз

Апоптоз - это каскад определенных, запрограммированных событий, приводящих к самоуничтожению клетки. При апогпозе происходит- конденсация хроматина; разрушение ядра и цитоплазмы на мембранные тельца; выпячивания клеточной мембраны; клетки с образованием дискретных апоптозных тел, которые в дальнейшем фагоцитируются соседними клетками. Совокупность этих процессов называют запрограммированной клеточной гибелью.

Некроз - это катастрофическое разрушение клеточной целостности в результате повреждающего воздействия. По сравнению с апоптозом некроз характеризуется ранним разрушением клеточной мембраны, сморщиванием митохондрий, отсутствием фагоцитоза соседними клетками продуктов распада.

Апоптоз играет важную роль в следующих процессах;-в эмбриональном развитии он участвует в реализации морфогенетических процессов (например, в регрессе личиночных органов);-уравновешивает результаты митоза и способствует физиологическому обновлению клеток;-участвует в элиминации (уничтожении) мутантных клеток

клеток, пораженных вирусом.

Механизм активации апоптоза определяется передачей сигнала гибели от специфических рецепторов в ядро. Сигналы клеточной гибели продуцируются клетками иммунной системы. Такими сигналами могут быть гормоны или белки-факторы гибели клеток: FASL, TRAIL и TNF (фактор некроза опухолей), которые являются лигандами соответствующих рецепторов клеточной гибели - FAS-рецептора.

FAS-рецептор идентичен поверхностному антигену Apol и имеет цистеин-богатый экстрацеллюлярныи домен. FAS-рецептор активирует целый ряд цистеиновыхпротеиназ, которые называют каспазамн, что приводит к быстрой индукции апоптоза.Главным индуктором апоптоза является ген-супрессор опухолей - р53. Усиленное образование белка р53 вызывает апоптоз целого ряда клеточных типов. В клетках белок р53 достаточно быстро лолвсргастся деградации, поэтому его уровень в них чрезвычайно низок. При получении клеткой стрессигнала происходит активация белка р53 и его уровень повышается. Кроме индукторов апоптоза существуют и ингибиторы клеточной гибели, к ним относится продукт гена bcl-2, обнаруживаемый в мембранах митохондрий, ядра и ЭПС. Усиленное образование белка bcl-2 ингибирует апоптоз. Активность гена bcl-2 регулируется белком ВАХ, который связывается с белком bcl-2 и инактивирует его, при этом апоптоз вновь запускается.

2. Мухи.Комнатная - Крупная, темная. Глаза фасеточные. Рот.апп. - лижуще-сосущий. Нижняя губа превращена в хоботок, на его конце - 2 сосательные дольки, между ними – рот. Челюсти атрофированы, верхняя губа и язык на передней стенке хоботка. Ноги покрыты волосками, могут быть механическими переносчиками. Питаются жидкой пищей, могут соскабливать хоботком сухие вещества. Развитие с полным превращением. Самка →яйца (отклад-ся в гниющие в-ва - навоз, фекалии, нечистоты) – через сутки из них выходят личинки, t°опт - 40-46°, они питаются органическими в-вами, затем перемещаются в более прохладные места→ куколки (окукливание происходит в земле при t° > 25°)→через месяц имаго. Являются механическими переносчиками возбудителей 1)острых кишечных заболеваний (тиф, холера, дизентерия) 2)туберкулеза, дифтерии 3)переносят яйца гельминтов и цисты простейших. Общественная - защита продуктов питания от мух, уничтожение мух, сбор отбросов, защита почвы от загрязнения фекалиями и др. Личная гигиена.

Осенняя жигалка - Серая с темными полосами на груди и пятнами на брюшке. Хоботок несет хитиновые зубцы. Им муха соскабливает эпидермис и питается кровью. Нападают в основном на животных, а не на человека. Развитие как и у комнатной. 1)Питаются кровью, ядовитая слюна вызывает раздражение. 2)Переносчик возбудителей сибирской язвы и сепсиса.

Вольфартова муха - Личинки – орг. чув., ранки и тд. Имаго - обитатели полей. Крупная светло-серая, на брюшке - 4 пятна. Личинки паразитируют. Взрослые особи питаются нектаром цветов. Живородящи. Взрослые мухи отрождают личинок в открытые полости на теле животных и человека (глаза, нос, уши, раны и тд). Личинки ведут паразитический образ жизни до стадии окукливания - ларвальный паразитизм. Куколки развиваются в земле. Личинки вызывают заболевание миаз. Чаще страдают дети. Сопровождается разрушением мягких тканей, сосудов→ кровотечения, гангренозные процессы, нагноения. При поражении глаз - слепота. Возможен летальный исход.

Муха Це-це - Вблизи жилищ чел. по берегам рек и озер, заросших. Разм.> 1 см. Темно- коричневая на спине несколько поп-ых и одна прод-я желтых полосок. Между поп-ми полосками - 2 темных пятна. Предпочитает кровь человека. Нападает на движущиеся цели. Самки (живородящи)→одна личинка отрождается на поверхность почвы →проникает в почву→куколка через 3 - 4 недели→имаго. Влаго- и тенелюбивы.Специфический переносчик trypanosomabruceigambiensi (африканский трипаносомоз). Меры борьбы: вырубка кустарников и деревьев в местах выплода мух, уничтожение мух с помощью ловушек и инсектицидов.

3)нет4)миграция особейМиграции- перемещение особей из популяции или пополнение ее пришельцами; закономерное явление, основанное на одной из важнейших биологических черт вида - его способности к расселению. Часть особей каждой популяции регулярно покидает ее, пополняя соседние или заселяя новые, еще не занятые видом территории. Расселение может привести к освоению новых биотопов и расширению ареала вида. Расселительные функции выполняются в определенный период жизненного цикла: напр., у насекомых в основном на стадии имаго (взрослых особей); у большинства птиц и млекопитающих - подрастающим молодняком; у растений рассеиваются или разносятся семена и споры; водные животные, ведущие прикрепленный образ жизни, распространяются посредством плавающих личинок. Ряд популяций, занимающих малопригодные места обитания, часто не в состоянии поддерживать свою численность за счет размножения и может сохраняться преимущественно за счет миграции.

Билет

Акариформные клещи.

Подотряды:1. саркоптиформные (амбарные, перьевые, клещи домашней пыли, саркоптоидные)

2. тромидиформные (демодециды, краснотелковые, тарсонемиды)

амбарные: паразиты зерна, млочнпрод, корнеплодов. Яйцо—личинка—3 покол нимф (прото, дейто и тритонимфа)-имаго. Остатки хитин покрова и эксткременты—в ЖКТ человека вместе с продуктами—остр киш заболев. При попад в дых пути астма и катар.

перьевые: паразитир на насек, размер ок 1мм, пит секретом копчиковой железы у птиц, отмершими частями кожи у перьев. У ч-ка вызыв различн аллергич реакции.

кл дом пыли: обит в подушках, матрасах, шерстян вещах, мебели. Любят тепло и влажность. Пит продуктами шелушения эпидермиса. Потом начин грызть норм кожу. Вызыв дерматиты, аллергию, астму.

Профилакт: все то, что содерж клещей выбрас и сжиг.

саркоптоидные (чесоточный зудень): паразитирует в подкожн клетчатке, роют ходы, туннели. Размеры 0,2-0,4 мм. Глаза, дых и кровеносн сист отсутствует. Спаривание на пов-ти кожи, затем самка прогрыз ходы в эпидермисе и отклад яйца. Ивазир стадия – оплодотвор самка. Продолжит жизни 40-45 дней. Самка: яйцо—проларва—личинка—протонимфа—тритонимфа—имаго. Самец: яйцо—ларва—нимфа—имаго. Вызывают чесотку. Зараж возможно полов путем, при прямом контакте, ч/з предметы личного пользования. Диагностика: микроскопия слоя эпидермиса.

демодециды: эндопаразиты, обитают в сальных железах. Размер 0,4 мм. Яйцо—личинка—протонимфа—тритонимфа-имаго. Вызыв демодекоз— закупорка волосяного мешочка или сального протока—воспаление—образование угрей на коже. Возможен зуд и выпадение волос. Заражение контактное. Диагностика – обнаружение клещей в угрях.

краснотелковые: в кожк ч-ка. Питаются тканевой жидкостью, паразитируют на стадии личинки – лавральный паразитизм. Переносимые заболевания: тромбидиоз (дерматит, покраснение кожи), специфические переносчики риккетсии, вызыв заболевания: японская речная лихорадка – 50% летальн исход; лихорадка Q; крысиный, сыпной и клещевой тиф.

тарсонемиды: жизненный цикл в зерне, паразитирует у ч-ка. Самка отрождает сразу имаго. Самцы оч маленьк размеров. Оплодотворение молодых особей на поверхности самки. Вызывает зуд.

Билет

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: