Реферати » Реферати по біології » Генотоксические ефекти у дітей-підлітків з Чебулінского району Кемеровської області

Генотоксические ефекти у дітей-підлітків з Чебулінского району Кемеровської області

Дипломна робота

Виконала Крюкова Ольга Сергіївна

Кемеровський державний університет

Кафедра фізіології людини і тварин і ВАЛЕОЛОГІЇ

Кемерово - 2001

Введення

Прогрес генетики людини, як і будь-який інший фундаментальної медико-біологічної дисципліни, може в найближчому майбутньому істотно розширити підходи і методи вирішення завдань практичної педіатрії і, перш за все, питань профілактики не тільки спадкових захворювань, але і різних форм патології мультифакторіальних генезу [Бочков, 1995].

Проблема донозологической діагностики захворювань (або ризику їх виникнення) має особливу значимість для промишленнихрегіонов, де несприятливого техногенному впливу піддаються великі групи населення, в тому числі - дитячого. Дані епідеміологічних та екологічних досліджень однозначно показують, що до числа таких регіонів відноситься територія Кемеровської області, причому несприятливого впливу забруднювачів навколишнього середовища піддаються не тільки жителі промислових міст, а й населення сільськогосподарських районів.

Відомо, що в людській популяції існує широкий спадковий поліморфізм порога резистентності до токсичного впливу факторів середовища. Це виражається в диференціації ризику виникнення патології у різних людей, що проживають всходній екологічних умовах. Так як в сформованих соціально-економічних умовах складно уявити можливість швидкого і докорінного поліпшення екологічних параметрів середовища, то слід шукати інші шляхи вирішення проблеми профілактики захворюваності і насамперед для тих форм, які етіологічно пов'язані з впливом токсичних факторів. У цьому зв'язку, вивчення адаптивних можливостей організму людини в умовах інтенсивного забруднення середовища проживання слід проводити на всіх рівнях організації: популяційному, організмовому, клітинному і молекулярному. Для кожного з цих рівнів характерні власні методичні підходи; зокрема, клітинний рівень припускає використання цитогенетичного методу, що дозволяє виявити ступінь напруги генетичних систем і, отже, оцінювати адаптивні резерви на клітинному рівні. Крім того, цитогенетичний метод дозволяє експертувати якість довкілля в частині забруднення її мутагенними факторами хімічного і променевого походження.

Аналіз індивідуальної резистентності до мутагенного впливу дозволяє виявити людей, що мають підвищений ризик виникнення захворювань різної етіології. Слід зазначити, що відсутність до теперішнього часу науково обгрунтованої схеми рекомендацій для осіб, які належать до груп високого токсико-генетичного ризику ускладнює використання даних цитогенетичного контролю в практичній медицині. Разом з тим, створення, апробація і впровадження такої схеми має важливе значення, тому що дозволить проводити реальні профілактичні та реабілітаційні заходи в тих випадках, де це дійсно необхідно.

Протягом ряду років в лабораторії генетики кемеровського державного університету проводиться моніторинг генотоксичних ефектів, які спостерігаються в групах дитячого і підліткового населення Кемеровської області. Представлена ??дипломна робота включає в себе результати цитогенетичного обстеження підлітків, які проживають на території одного з сільськогосподарських районів області - Чебулінского, здійсненого в рамках цього моніторингу.

Мета роботи: вивчити ступінь і характер генотоксичної впливу факторів середовища на підлітків, які проживають в Чебулінского районі Кемеровської області.

Відповідно до мети в роботі вирішувалися конкретні завдання:

1, Оцінити частоту і якісний спектр хромосомних мутацій у лімфоцитах крові дівчаток-підлітків - мешканців сіл Усманка і Дмитриевка Чебулінского району.

2. Зіставити власні результати цитогенетичного аналізу з даними цитогенетичного моніторингу підлітків сел. Крапівінський Кемеровської області.

3. Оцінити ймовірні джерела забруднення навколишнього середовища генотоксичними агентами на території Чебулінского району.

Глава 1 Огляд літератури. Хромосомний мутагенез і чинники що його викликають.

1.1. Хромосоми людини і основні типи структурних мутацій людини.

Використання культури лейкоцитів для вивчення хромосом людини розпочато роботами Г.К. Хрущова і співавт. (1931), А.Г. Андерса і М.С. Навашина (1936). Хсу (Hsu, 1952) і Хьюгес (Hughes, 1952) незалежно запропонували використання гіпотонічного розчину для забезпечення розкидання хромосом, тобто їх відділення один від одного в метафазі. Використання гипотонического розчину спільно з колхіцином (Hsu, Pomerat, 1953) дало можливість отримувати і накопичувати хороші метафазні пластинки. Завдяки аналізу хромосом клітин з культури фібробластів було показано, що число хромосом у людини одно 46 (Tjio, Levan, 1956; Ford, Hamerton, 1956).

Сучасна цитогенетика в першу чергу спирається на вивчення хромосом в лейкоцитах людини. Культура лімфоцитів має цілу низку переваг порівняно з іншими об'єктами, використовуваними в тест-системах. Великою перевагою досліджень з структурної мінливості хромосом в культурі лейкоцитів людини є можливість не тільки якісного, але і кількісного обліку, що забезпечує наочну парність висновків та об'єктивності результатів аналізу. Лейкоцити крові нормальних людей в культурі, в основному вільні від структурних мутацій, піддаються різним експериментальним обробкам для з'ясування характеру і ступеня мутагенності того чи іншого впливу. Разом з тим кров може бути взята у людей, які піддавалися в той чи інший час впливу мутагенних факторів. В цьому випадку, реєструю характер і число мутацій, можна розкрити наслідки від таких впливів, вивчаючи структурні мутації хромосом в метафазі (Дубініна, 1977).

В дослідженнях з цитогенетики людини було показано, що основні закономірності індукованого мутагенезу хромосом, якісна характеристика типів структурних змін та особливості їх прояву з різних фазах клітинного циклу в принципі однакові з раніше вивченим індукованим мутагенезом в клітинах рослин і тварин. Теж стосується і спонтанного мутагенезу. Для обліку структурних мутацій хромосом необхідне знання каріотипу соматичних клітин людини і всіх основних категорій структурних мутацій хромосом.

1.1.1. Денверська система класифікації хромосом.

Зазвичай класифікація хромосом будуватися на обліку розміру кожної з хромосом в каріотипі, за положенням центромери і по інших особливостям. Рішеннями конференцій по хромосомах людини в Денвері США (Denver conference, 1960), в Лондоні (London conference, 1966) зведені великі матеріали з численних літературних джерел у систему, що має в даний час загальновизнаний характер. Згідно з цією системою, 22 пари аутосом були перенумеровані від 1 до 22-й номері зменшення їх довжини, пара статевих хромосом позначена символами Х і У. Каріотип чоловіки - ХУ, жінки - ХХ. 22 пари аутосом розділені на сім груп, що позначаються буквами від А до G. Кожна група хромосом характеризується наступними особливостями (рис 1):

Група А містить 3 пари довгих хромосом (1-3), кожну з яких можна легко індивідуалізувати. Хромосоми 1,3 є метацентрікамі, аромосома 2 - субметацентрічна;

Група В містить дві пари хромосом (4-5). Вони коротше хромосом з групи А і є субметацентрікамі;

Група С містить 6 пар аутосом (6-12), всі хромосоми з субмедіальним розташуванням центромери, середніх розмірів, їх важко індивідуалізувати. До цієї групи за розміром відноситься Х-хромосома, яка відрізняється тим, що закінчує синтез ДНК пізніше інших;

Група D містить 3 пари хромосом (13-15). Хромосоми середніх розмірів мають майже термінальне розташування центромери - акроцентрікі. Всі вони мають супутники, морфологічно схожі;

Група Е складається з 3 пар коротких хромосом (16-18). Хромосоми 16-ої пари є метацентрікамі. Хромосоми 17-й і 18-й пари, схожі між собою і є субметацентрікамі;

Група F має 2 пари коротких метацентричної хромосом (19-20), які не відрізняються один від одного;

Група G складається з 2-х пар хромосом (21-22). Це дуже короткі акроцентричні хромосоми з супутниками, важко помітні, хоча дещо відрізняються за величиною і морфології. До них примикають У-хромосома, яка трохи довший і має на довгому плечі вторинну перетяжку (Дубініна, 1977).

В даний час для більш тонкої диференціації кожної з хромосом людини розроблені нові методи. Однак для дослідження спонтанного хромосомного мутагенезу досить застосування методики рутинної забарвлення хромосом, в результаті якої всі хромосоми перерахованих вище груп у досліджуваній метафазної платівці рівномірно фарбуються і добре ідентифікуються.

1.1.2. Основні типи хромосомних перебудов.

Все хромосомніаберації, що виникають в соматичних клітинах людини і реєстровані на стадії метафази, розділяються на дві основні групи: аберації храматідного типу та аберації хромосомного типу. Згідно з найбільш поширеною думкою, аберації хромосомного типу відображають пошкодження хромосоми в Пресинтетичний стадії (G1 - фаза), коли хромосома реагує як однонитчатим структура, тоді як аберації хроматидного типу виникають при ушкодженні хромосоми на стадії її двох ниток (фаза S і G2) (Buckton K ., Evans H., 1973).

Аберація хромосомного типу.

Дослідження соматичних клітин в метафазі показало, що цитологічно можна розрізнити 7 видів хромосомних аберацій. Типи аберацій, зазначених на малюнку 2 в пунктах а - д, утворюються в однієї хромосоми і можуть бути названі внутріхромосомнимі обмінами, а аберації, зазначені в пунктах е і ж, супроводжуються обміном ділянками між різними хромосомами і називаються міжхромосомні обмінами.

А) Ацентріческіе фрагменти (термінальні делеции) представляють собою спарені хроматиди, які розташовуються паралельно один одному, але не мають центромери.

Б) Малі фрагменти (інтерстиціальні, ізодіаметріческіе делеции) - спарені хроматиди меншого розміру, ніж Ацентріческіе фрагменти, що мають характерний вигляд спарених хроматінових кульок.

В) Ацентріческіе кільця - спарені хроматиди у формі кільця, що не містять центромери. Відмінності між малими фрагментами і кільцями часто бувають довільними, оскільки вони засновані лише на довжині що не досягає интерстициального ділянки хромосоми.

Г) Центричні кільця - спарені хроматиди у формі кільця, що мають центромеру.

Д) Перецентріческіе інверсії - результат інверсії сегмента, що містить центромеру, з наступним його включенням в ту ж хромосому.

Е) Симетричні міжхромосомні обміни (реціпроктних транслокази) - аберації, що виникають в результаті обміну між двома хромосомами, причин дистальні ділянки двох хромосом транслоціруется від однієї до іншої.

Ж) Асиметричні міжхромосомні відміни (діцентріческіе, полицентрические аберації). Виникають в результаті обміну між двома або кількома хромосомами, що відбуваються таким чином, що проксимальні ділянки хромосом з'єднуються, утворюючи діцентріческую або поліцентричну структуру з супутнім ацентріческій пропуском.

Аберація хроматидного типу.

Аберація хроматидного типу представлені на малюнку 3 До них відносяться хроматидні розриви (фрагменти хроматид) і хроматидні обміни. Фрагменти можуть бути кінцевими інтерстиціальними і точковим. Якщо відбулися ізохроматідний розрив і пошкоджені кінці сестринських хроматид з'єдналися, то через тяжіння сестринських хроматид на решті

Сторінки: 1 2 3 4 5