Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej

Jerzy Bal

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-16665-6

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

490

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

. Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej. Red. Bal, Jerzy . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013, 490 s. ISBN 978-83-01-16665-6

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A2 Bal, J.

T1 Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2013

SN 978-83-01-16665-6

Bibliografia BibTex:

@Book{ 71541, author = "", editor = "Bal, Jerzy", title = "Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2013", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-16665-6" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU -

ED - Bal, Jerzy

TI - Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2013

SN - 978-83-01-16665-6

ER -

Netografia (standard APA):

. Red. Bal, Jerzy. Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2013 [dostęp: 29 06 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/biologia-molekularna-w-medycynie-elementy-genetyki-klinicznej-jerzy-bal-71541.

biologia molekularna, genetyka kliniczna, kwasy nukleinowe, genetyka człowieka, choroby uwarunkowane genetycznie

Książka prezentuje szeroki zakres wiedzy z zakresu genetyki człowieka i zastosowań biologii molekularnej w medycynie. Przedstawione są w niej ważne działy medycyny, w których istotną rolę odgrywa analiza kwasów nukleinowych, proces będący wyzwanie...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-16665-6

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2013

Liczba stron:

490

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

I. Zakres zastosowań diagnostyki molekularnej w medycynie Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak14
II. Podstawy genetyki i genomiki Jerzy Bal, Ewa Bocian 17
II.1. Podstawy genetyki molekularnej17
II.1.1. Kwas deoksyrybonukleinowy i jego replikacja17
II.1.2. Odczytywanie informacji genetycznej19
II.1.3. Regulacja ekspresji23
II.1.4. Gen26
II.1.5. Świat RNA27
II.2. Genom człowieka27
II.2.1. Genomika28
II.2.2. Struktura genomu29
II.2.3. Kariotyp30
II.3. Zmienność i dziedziczność37
II.3.1. Mutacje37
II.3.2. Aberracje chromosomowe38
II.3.3. Polimorfizm47
II.3.4. Relacje genotypfenotyp48
II.3.5. Priony52
III. Uwarunkowania genetyczne chorób dziedzicznych Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak 54
III.1. Dziedziczenie autosomalne recesywne57
III.2. Dziedziczenie autosomalne dominujące58
III.3. Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X59
III.4. Dziedziczenie wieloczynnikowe59
III.5. Dziedziczenie mitochondrialne62
IV. Genetyczna różnorodność współczesnych populacji ludzkich Ewa Ziętkiewicz 63
IV.1. Mechanizmy powstawania64
IV.1.1. Mutacje i rodzaje markerów64
IV.1.2. Dryf genetyczny66
IV.1.3. Wpływ demografii na różnorodność populacji66
IV.2. Badania historii populacji67
IV.2.1. Ocena poziomu różnorodności populacji i efektywna wielkość populacji67
IV.2.2. Ocena wieku mutacji – metody koalescencyjne w badaniach ewolucji sekwencji68
IV.2.3. Ocena relacji między populacjami68
IV.2.4. Analiza nierównowagi sprzężeń69
IV.3. Ewolucja Homo sapiens w świetle danych genetycznych70
IV.3.1. Modele teoretyczne70
IV.3.2. Różnorodność nukleotydowa i efektywna wielkość macierzystej populacji71
IV.3.3. Struktura genetyczna gatunku71
IV.3.4. Rozmieszczenie różnorodności w populacjach kontynentalnych72
IV.3.5. Wiek macierzystej populacji i datowanie ekspansji demograficznej H. sapiens72
IV.3.6. Model asymilacji73
IV.3.7. Procesy migracji i kolonizacja świata74
IV.3.8. Prehistoryczne migracje w Europie75
IV.3.10. Problemy związane z interpretacją różnorodności genetycznej w badaniu historii ewolucyjnej człowieka76
IV.3.9. Efekty założyciela w populacjach ludzkich76
IV.4. Zastosowania praktyczne77
IV.4.1. Populacyjne różnice częstości alleli w praktyce medycznej77
IV.4.2. Genetyczny profil populacji a mapowanie asocjacyjne w chorobach złożonych78
IV.5. Kierunki dalszych badań79
V. Prawo a dylematy współczesnej genetyki Marek Safian, Leszek Bosek 81
V.1. Standardy europejskie82
V.1.1. Kilka uwag prawnoporównawczych82
V.1.2. Unia Europejska85
V.1.3. Stanowisko Rady Europy88
V.1.4. Regulacje zawarte w Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny88
V.1.5. Postanowienia protokołu dodatkowego o zakazie klonowania92
V.1.6. Postanowienia protokołu dodatkowego o testach genetycznych92
V.2. Standardy powszechne95
V.3. Założenia do dalszej ewolucji regulacji prawnych96
V.4. Stan obecny według prawa polskiego97
VI. Metody analizy genomu 102
VI.1. Metody badania kwasów nukleinowych Jerzy Bal, Joanna Wiszniewska, Wojciech Wiszniewski102
VI.1.1. Techniki analizy DNA102
VI.1.2. Identyfikacja mutacji111
VI.1.3. Mapowanie i identyfikacja genów116
VI.2. Metody analizy cytogenetycznej i cytogenetyki molekularnej Ewa Bocian, Janusz Limon118
VI.2.1. Oznaczanie kariotypu118
VI.2.2. Metody analizy chromosomów121
VI.2.3. Analiza cytometryczna136
VI.2.4. Identyfikacja chromatyny płciowej136
VI.3. Bioinformatyka Paweł Siedlecki137
VI.3.1. Bazy danych137
VI.3.2. Struktura i wizualizacja makromolekuł144
VI.3.3. Interaktomy białkowe146
VI.3.4. Bazy literatury naukowej147
VI.3.5. Przegląd wybranych narzędzi bioinformatycznych149
VII. Aspekty kliniczne aberracji chromosomowych Ewa Bocian, Tadeusz Mazurczak 154
VII.1. Wskazanie do analizy kariotypu156
VII.2. Zespoły niestabilności chromosomów159
VII.3. Interpretacja kariotypu159
VII.4. Kontrola jakości badań diagnostycznych w cytogenetyce klinicznej161
VIII. Diagnostka molekularna 163
VIII.1. Sposób postępowania Jerzy Bal, Wojciech Wiszniewski, Joanna Wiszniewska163
VIII.1.1. Badanie sposobu dziedziczenia się genu164
VIII.1.2. Analiza mutacji167
VIII.2. Nieinwazyjna prenatalna diagnostyka molekularna Ewa Brojer, Katarzyna Guz177
VIII.2.1. Izolowanie i analiza cff-NA178
VIII.2.2. Strategie kontroli obecności cff-DNA i zapobiegania zanieczyszczeniom180
VIII.2.3. Aplikacje kliniczne nieinwazyjnych badań molekularnych180
VIII.2.4. Perspektywy stosowania nieinwazyjnej diagnostyki molekularnej183
VIII.2.5. Zagadnienia etyczne, społeczne i patentowe183
VIII.3. Problemy diagnostyczne Jerzy Bal, Wojciech Wiszniewski, Joanna Wiszniewska184
VIII.4. Testy genetyczne Jerzy Bal184
IX. Choroby genetycznie uwarunkowane 187
IX.1. Choroby monogenowe – immunogenetyka188
IX.1.1. Główny układ zgodności tkankowej i inne układy antygenowe komórek krwi Ewa Brojer, Katarzyna Guz188
IX.1.2. Dziedziczne choroby układu odpornościowego Barbara Lisowska-Grospierre, Alain Fischer211
IX.2. Choroby kompleksowe Jacek J. Pietrzyk221
IX.2.1. Klasyfikacja222
IX.2.2. Znaczenie populacyjne222
IX.2.3. Genetyka populacyjna – metodyka223
IX.2.4. Oszacowanie udziału czynników genetycznych i środowiskowych w etiologii chorób kompleksowych227
IX.2.5. Identyfikacja genów głównych229
IX.2.6. Wybrane przykłady chorób kompleksowych231
IX.2.7. Specyfika poradnictwa genetycznego w chorobach kompleksowych235
IX.2.8. Aktualny stan badań w chorobach kompleksowych236
IX.2.9. Przyszłe kierunki badań – oczekiwania i ograniczenia237
IX.3. Choroby nowotworowe 225 Janusz A. Siedlecki IX.3.1. Podłoże molekularne239
IX.3.2. Diagnostyka molekularna270
IX.3.3. Znaczenie badań genetycznych w klinice Janusz Limon280
IX.3.4. Swoiste aberracje chromosomowe282
IX.3.5. Badanie predyspozycji genetycznych289
IX.3.6. Poradnictwo genetyczne w zespołach dziedzicznej predyspozycji do nowotworów290
IX.3.7. Wskazania do badań molekularnych294
IX.4. Choroby mitochondrialne Ewa Bartnik, Katarzyna Tońska295
IX.4.1. Genom mitochondrialny295
IX.4.2. Mutacje mtDNA296
IX.4.3. Korelacje genotyp/fenotyp297
IX.4.4. Współzależność mtDNA – DNA jądrowy298
IX.4.5. Diagnostyka chorób mitochondrialnych299
IX.4.6. Leczenie chorób mitochondrialnych300
IX.4.7. Polimorfizm mtDNA300
IX.4.8. Mitochondria a starzenie się301
X. Genetycznie uwarunkowana zmienność osobnicza a współczesne problemy zdrowotne 303
X.1. Farmakogenetyka Władysława A. Daniel303
X.1.1. Farmakogenetyka jako nowa dziedzina nauki303
X.1.2. Polimorfizm reakcji utleniania z udziałem cytochromu P450305
X.1.3. Polimorfizm reakcji sprzęgania310
X.1.4. Fenotypowanie312
X.1.5. Kliniczne znaczenie farmakogenetyki314
X.1.6. Czy farmakogenetyka dotyczy jedynie enzymów metabolizujących leki?316
X.1.7. Farmakogenetyka i farmakogenomika a indywidualizacja farmakoterapii318
X.2. Nutrigenetyka Małgorzata Schlegel-Zawadzka320
X.2.1. Produkty żywnościowe, składniki pokarmowe, zwyczaje i nawyki żywieniowe320
X.2.2. Metodyka badań321
X.2.3. Interakcja składników diety i genów321
X.2.4. Fenotyp żywieniowy324
X.2.5. Indywidualizacja diety, zapobieganie chorobom dietozależnym326
X.2.6. Etyczne problemy a żywieniowe badania genetyczne328
XI. Leczenie – praktyka i nadzieje 330
XI.1. Znaczenie terapii Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak330
XI.2. Genetyczne choroby metaboliczne – możliwości leczenia Anna Tylki-Szymańska, Barbara Czartoryska331
XI.2.1. Definicja choroby metabolicznej331
XI.2.2. Przyczyny zaburzeń przemian metabolicznych332
XI.2.3. Diagnostyka333
XI.2.4. Możliwości lecznicze333
XI.2.5. Skuteczność leczenia – „choroby rzadkie”340
XI.3. Terapia genowa Jerzy Bal341
XI.3.1. Modele zwierzęce chorób dziedzicznych342
XI.3.2. Przywrócenie utraconej funkcji – transfer genu342
XI.3.3. Zablokowanie ekspresji344
XI.4. Terapia genowa chorób nowotworowych Janusz A. Siedlecki344
XI.4.1. Supresja fenotypu nowotworowego345
XI.4.2. Odpowiedź gospodarz–nowotwór345
XI.4.3. Niszczenie komórek nowotworowych346
XI.4.4. Ochrona komórek macierzystych346
XI.4.5. Antyangiogenna forma terapii nowotworów346
XI.5. Terapia – wzmocnienie genetyczne – predyspozycje Jerzy Bal347
XII. Poradnictwo genetyczne i profilaktyka chorób Tadeusz Mazurczak 349
XII.1. Poradnictwo genetyczne349
XII.1.1. Definicja i cele poradnictwa genetycznego350
XII.1.2. Metodyka poradnictwa genetycznego351
XII.1.3. Aspekty psychologiczne poradnictwa genetycznego354
XII.2. Profilaktyka chorób genetycznych358
XIII. Zakres zastosowań biologii molekularnej 362
XIII.1. Analiza DNA w medycynie sądowej Piotr Kozioł362
XIII.1.1. Badania genetyczne w ustalaniu ojcostwa362
XIII.1.2. Badanie śladów biologicznych w kryminalistyce378
XIII.1.3. Polimorfizm DNA mitochondrialnego381
XIII.1.4. Badania predykcyjne384
XIII.1.5. Banki profili genetycznych386
XIII.2. Diagnostyka chorób infekcyjnych i inwazyjnych388
XIII.2.1. Podstawy diagnostyki molekularnej Norman J. Pieniążek388
XIII.2.2. Analiza genetyczna w bakteriologii i epidemiologii zakażeń bakteryjnych Janusz Fiett, Marek Gniadkowski394
XIII.2.3. Diagnostyka wirusów przenoszonych przez krew Ewa Brojer, Piotr Grabarczyk410
XIII.3. Biotechnologia Józef Kapusta, Tomasz Pniewski416
XIII.3.1. Szczepionki418
XIII.3.2. Wytwarzanie przeciwciał monoklonalnych427
XIII.3.3. Biotechnologia w pozyskiwaniu naturalnych farmaceutyków roślinnych430
XIII.3.4. Produkcja w roślinach związków biologicznie aktywnych, terapeutyków i nutraceutyków430
XIII.3.5. Zwierzęta transgeniczne w produkcji biofarmaceutyków431
XIII.3.6. Komórki macierzyste, medycyna regeneracyjna, klonowanie i terapia transplantacyjna432
XIII.3.7. Biotechnologia medyczna z perspektywy lat – nowe wyzwania439
XIV. Uzupełnienia i załączniki Jerzy Bal, Ewa Bocian 443
XIV.1. Kod genetyczny443
XIV.2. Przygotowanie materiału do badania444
XIV.2.1. Pobranie krwi na izolację DNA444
XIV.2.2. Pobranie krwi do badania cytogenetycznego444
XIV.3. Nazewnictwo genów i mutacji444
XIV.4. Ważniejsze osiągnięcia w genetyce i biologii molekularnej w latach 1953–2010445
XIV.5. Słownik terminów448
XIV.6. Przykłady wyników diagnostyki molekularnej451
XIV.7. Deklaracja świadomej zgody458
XIV.8. Konwencja o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny459
XIV.9. Projekt Protokołu Dodatkowego do Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich466
XIV.10. Projekt komentarza do projektu Protokołu Dodatkowego w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich467
XIV.11. Protokół Dodatkowy do Konwencji o Prawach Człowieka i Biomedycynie o testach genetycznych dla celów zdrowotnych469
Indeks476

II.2.Genomczlowieka

jącymsięmotywie.Nazwasekwencjesatelitarne

pochodziodjednorodnej(satelitarnej)frakcji

DNAobserwowanejwgradientachgęstościwcza-

siefrakcjonowaniagenomowegoDNA.

Minisatelitytoblokiwielokrotnych,zblokowa-

nychkopii,wktórychpowtarzającysięmotyw

zawieraod10do100nukleotydów.Szacujesię,że

wgenomieczłowiekaznajdujesiękilkatysięcyloci

dlaminisatelitów.Występująonewobrębiege-

nów,takichjak:geninsuliny,kolagenutypuII,

mieliny,apolipoproteiny,0-globinyorazwspecyficz-

nychlocizlokalizowanychpozagenamistruktury.

Niektóresekwencjepowtórzoneulegajątranskryp-

cji,brakjednakdowodunaichekspresję.Wyjąt-

kiemjestnadzmiennylocusMUC1,którykoduje

wysocepolimorficznąmucynę.Biologicznafunkcja

minisatelitarnegoDNAniejestznana.Jednazhipo-

tezmówi,żezewzględunapołożeniesekwencjete

mogąmiećznaczeniewtworzeniuparchromoso-

mówhomologicznychirekombinacji.Sekwencjom

powtórzonymprzypisujesięrównieżwpływnastruk-

turęchromosomów,trwałośćtranskryptóworaz

udziałwregulacjiekspresjigenów.Spośródsek-

wencjiminisatelitarnychrekrutująsiętzw.sondy

Jeffreyawykorzystywane,kilkanaścielattemu,

wbadaniupokrewieństwaczłonkówdanejrodziny.

Mikrosatelitytosekwencjetandemowe,wktó-

rychpodstawowymotywzawieraod1do6nukleo-

tydówipowtarzasięwpojedynczymlocusod5do

100razy.Mikrosatelitysąrozłożonerównomiernie

co6–10kpz,równieżwobszarachzajmowanych

przezgeny.Pięćgruppowtórzeńmono-,di-,tri-

ipentanukleotydowych(A>AC>AAAN>

AAN>AG,gdzieNoznaczaC,G,T)występuje

najczęściejistanowi76%znanychsekwencjimikro-

satelitarnych.Wgenachnajczęściejumiejscowione

sąwsekwencjachflankującychiintronach,chociaż

sąspotykanerównieżwsekwencjachkodujących.

Badaniapopulacyjnewykazują,żesekwencjemi-

krosatelitarnecharakteryzująsięmałączęstością

mutacjiitozarównowkomórkachrozrodczych,

jakisomatycznych.

Najmniejmożnaobecniepowiedziećotejczęści

genomu,którąokreślonojako„inną”,mimoże,

jaksięwydaje,towłaśnietuzakodowanajestwięk-

szość

informacji

regulacyjnych,

decydujących

orozwojuifunkcjonowaniuorganizmu.

II.2.3.Kariotyp

Prawidłowakomórkasomatycznaczłowiekajest

diploidalnaizawiera23parychromosomów.Je-

denchromosomzkażdejparypochodziodmatki,

drugiodojca.Zestawchromosomówkomórki

zostałpodzielonyna7łatwychdoodróżnienia

grup,oznaczonychpoczątkowymiliteramialfa-

betuodAdoG.Wkażdejgrupiechromosomyma-

jąpodobnąwielkośćikształtorazsąuszeregowane

wedługmalejącejwielkości(ryc.II-7).Parychro-

mosomówod1do22stanowiątzw.autosomy.

Ostatnią,23parą,sąchromosomypłci–XXuko-

bietiXYumężczyzn.Kariotypjestopisywany

zzastosowaniemsymboliuwzględniającychliczbę

chromosomów,chromosomypłciorazokreślenie

stwierdzonejnieprawidłowości(tab.II-6).Zapis

46,XXoznaczaprawidłowykariotypżeński,a46,XY

prawidłowykariotypmęski.

Chromosomywystępująwewszystkichkomór-

kachjądrzastych,anazwęswązawdzięczajązdol-

nościdowybarwiania(gr.chromos–kolorowy,

soma–ciało).Każdygatunekroślinizwierzątma

charakterystycznydlasiebiezestawchromosomów

nazywanykariotypem.Określenietojeststosowa-

netakżewodniesieniudozestawuchromosomów

typowegodladanegoosobnika.Podstawowezasa-

dyklasyfikacjiiidentyfikacjichromosomóworaz

formyprzedstawianiakariotypuzostałyopracowa-

nepodczastrzechkonferencji:wDenver(1960),

Londynie(1963)iParyżu(1971).Zestawchromo-

somówpojedynczejkomórkiprzedstawionyzgod-

nieztymizasadaminazywasiękariogramem.

Około30%populacjiwykazujeniewielkiedzie-

dziczneróżnicewbudowiechromosomów(tzw.wa-

riantymorfologiczne).Tegorodzajuzmienność

osobnicza,określanajakoheteromorfizmchromoso-

mów,stanowiprzykładpolimorfizmugenetycznego.

Dotyczyonregionównieaktywnejtranskrypcyjnie

heterochromatynydługiegoramieniachromoso-

muY,przycentromerowychregionówchromoso-

mów1,9i16paryorazwszystkichchromosomów

akrocentrycznych(ryc.II-8).Heteromorfizmjest

charakterystycznytakżedlaregionóworganizato-

rówjąderkaisatelitówwystępującychwchromoso-

machakrocentrycznych.

II.2.3.1.Strukturachromosomu

ChromosomjestzbudowanyzDNAibiałek,zktó-

rychnajwiększąmasęstanowiąhistony.Histony

odznaczająsięzwiększoną,wporównaniuzinnymi

białkami,liczbąaminokwasówzasadowych,takich

jaklizynaiarginina,coułatwiaimwiązaniesię

zDNA.Spośródpięciutypówhistonówcztery

mająwysocekonserwatywnąbudowę.Oznaczato,

żeskładaminokwasowytychbiałekjestzachowy-

Brak wyników

Biologia molekularna w medycynie. Elementy genetyki klinicznej

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra