PRINCIPII DE GENETICA MEDICALA Cuprins CAPITOLUL 1 - GENETICA UMANĂ ŞI IMPORTANŢA EI ÎN MEDICINA MODERNĂ Mircea Covic A. Conţinutul geneticii umane. 1. Genetica ştiinţa eredităţii şi variabilităţii 2. Genetica umană - disciplină fundamentală, clinică şi medico-socială. B. Omul, ereditatea şi mediul. 1. Individualitatea genetică şi biologică. 2. Determinismul caracterelor fenotipice. 3. Relatia Genotip Fenotip Mediu. 4. Omul - subiect de studiu al geneticii umane C. Istoria geneticii umane 1. Etapa preştiinţifică ( 1865). 2. Etapa fundamentării geneticii ca stiinţă şi introducerii sale în medicină (1865 1960) . 3. Dezvoltarea geneticii medicale (1960 1970). 4. Noua genetică umană şi medicină moleculară (1980 ) D. Importanţa geneticii în medicina modernă 1. Bolile genetice 2. Genetica medicală 3. Medicina în era post-genomică 4. Abordarea genetică în relaţia medic – pacient CAPITOLUL 2 - STRUCTURA ŞI ORGANIZAREA CELULARĂ A ADN Mircea Covic, Ionel Sandovici, Trandafir Angheloni A. ADN - substratul molecular al eredităţii 1. Evoluţia conceptiilor despre natura genei. 2. Demonstrarea rolului genetic al ADN. B. Structura ADN 1. Structura primară şi secundară a ADN. 2. Polimorfismul structural şi flexibilitatea moleculei de ADN C. Structura genomului uman 1. Date generale. 2. Genomul nuclear 3. Genomul mitocondrial. 4. Schiţa secvenţei genomului uman D. Organizarea ADN în celulă 1. Aparatul genetic 2. Cromatina 3. Cromosomii umani
MC MC MC+IS
MC+AT
CAPITOLUL 3 - STRUCTURA, ANALIZA ŞI LOCALIZAREA GENELOR Mircea Covic, Dragoş Ştefănescu A. Concepţia clasică despre structura genei MC 1.Gena - unitate de structură a materialului genetic 2. Fenomenele de înlănţuire genică (linkage) şi încrucişare cromosomică (crossing-over) B. Concepţia actuală despre structura genei MC 1. Anatomia unei gene care codifică o proteină 2. Gene comune şi gene specifice. 3. Gene unice şi familii de gene. 4. Elementele genetice mobile C. Metode de clonare şi analiză a genelor (tehnologia ADN recombinant) MC+DS 1. Clonarea ADN în celule. 2. Clonarea acelulară a ADN (metoda PCR) 3. Metode de analiză a acizilor nucleici. 4. Metode de analiză a proteinelor 5. Tehnicile de modificare a materialului genetic. D. Localizarea genelor pe cromosomi (harta genică la om) MC 1. Cartografierea genetică 2. Cartografierea fizică 3. Aplicaţiile cartografierii genomului uman 4. Proiectul genom uman
2 CAPITOLUL 4 - EXPRESIA INFORMAŢIEI EREDITARE (FUNCŢIA GENEI) Mircea Covic, Ionel Sandovici A. Concepţia clasică despre funcţia genei 1. Gena unitate de funcţie şi mutaţie. 2. Poligenia 3. Pleiotropia 4. Interacţiunile GENEI 5. Heterogenitatea genetică B. Concepţia actuală despre funcţia genei 1. Genele controlează sinteza proteinelor 2. Structura proteinelor 3. Genele structurale determină secvenţa aminoacizilor în proteină 4. Relaţia "o genă → un polipeptid" este mult mai complexă 5. Interacţiunile genice în concepţia actuală C. Mecanismele moleculare ale expresiei genice 1. Transcripţia 2. Translaţia 3. Localizarea proteinelor 4. Modificările post-translaţionale ale proteinelor. 5. Sinteza proteinelor , originea şi evoluţia vieţii. D. Reglarea expresiei genelor. 1. Reglarea pretranscriptională (epigenetică) a expresieie genice 2. Reglarea transcripţională. 3. Reglarea posttranscripţională. 4. Reglarea translaţională.
MC
MC
MC
IS+MC
CAPITOLUL 5 - TRANSMITEREA INFORMAŢIEI EREDITARE Mircea Covic, Marius Bembea, Victor Pop, Mihai Voloşciuc
A.
Replicarea ADN. MC 1. Proteinele implicate în replicarea ADN 2. Mecanismul molecular al replicării ADN. 3. Particularităţile replicării ADN la eucariote. B. Transmiterea informaţiei genetice de la o celulă la celulele „fiice” VP+MC 1. Ciclul celular. 2. Mitoza C. Transmit erea informaţiei genetice de la părinţi la descendenţi MC 1. Gametogeneza 2. Fecundarea D. Ereditatea monogenică MC+MV 1. Legile lui Mendel. 2. Transmiterea caracterelor monogenice 3. Ereditatea monogenică non - mendeliană E. Ereditatea poligenică şi multifactorială MB+MC 1. Stabilirea naturii genetice a unui caracter familial non-mendelian 2. Teoriile care explică determinismul genetic al caracterelor multifactoriale 3. Identificarea genelor implicate în bolile multifactoriale. CAPITOLUL 6 - VARIABILITATEA GENETICĂ Mircea Covic, Iuliana Dimofte, Julieta Puiu, Ionel Sandovici A. Sursele de variabilitate MC 1. Mutaţiile 2. Recombinările genetice 3. Migraţiile B. Mutaţiile genice MC+IS 1. Tipuri şi mecanisme de producere ale mutaţiilor genice 2. Consecinţele genotipice şi fenotipice ale mutaţiilor genice 3. Cauzele şi frecvenţa mutaţiilor genice 4. Mecanismele reparării leziunilor ADN. C. Anomaliile cromosomice MC+ID 1.Tipurile şi mecanismele de producere ale anomaliilor cromosomice. 2. Consecinţele fenotipice ale anomaliilor cromosomice 3. Consecinţele anomaliilor cromosomice neechilibrate 4. Frecvenţa şi cauzele anomaliilor cromosomice D. Polimorfismele genetice JP+MC 1.Polimorfisme proteice 2. Polimorfisme ADN
3 CAPITOLUL 7 - GENETICA POPULAŢIILOR Julieta Puiu, Emilia Severin, Mircea Covic A. Frecvenţa genelor şi genotipurilor într-o populaţie 1. Definiţia şi obiectivele geneticii populaţiilor 2. Legea Hardy-Weinberg 3. Aplicaţiile medicale ale legii Hardy-Weinberg B. Factori care influenţează frecvenţa genică şi genotipică 1. Uniunile (încrucişările) neîntâmplătoare 2. Mutaţiile 3. Selecţia 4. Populaţiile reduse 5. Migraţiile şi fluxul genic 6. Efectele acţiunilor disgenice şi eugenice asupra frecvenţelor genice C. Originea şi evoluţia populaţiilor umane 1. Dovezile paleoantroplogiei. 2. Dovezile genetice ale evoluţiei 3. "Rasele" umane
JP+MC
MC+JP
ES+MC
CAPITOLUL 8 - ROLUL FACTORILOR GENETICI ÎN PRODUCEREA BOLILOR Mircea Covic, Ortansa Stoica, Ionel Sandovici, Vlad Gorduza A.
Interacţiunea dintre ereditate şi mediu în producerea bolilor 1. Starea de sănătate şi boală 2. Concepţii despre boală B. Ecogenetica şi farmacogenetica 1. Ecogenetica 2. Farmacogenetica C. Bolile genetice 1. Clasificarea bolilor genetice 2. Caracterele generale ale bolilor genetice. 3. Impactul şi consecinţele bolilor genetice asupra stării de sănătate D. Abordarea genetică în medicină
MC OS+IS+VG MC
MC
CAPITOLUL 9 - CONSULTUL ŞI SFATUL GENETIC Mircea Covic, Marius Bembea, Ionel Sandovici, Dragoş Ştefănescu,
A.
Consultul genetic 1. Definiţie. Obiective. 2. Cadrul organizatoric 3. Indicaţiile consultului genetic 4. Principiile de bază ale consultului genetic 5. Etapele consultului genetic B. Explorările genetice 1. Diagnosticul cromosomic 2. Diagnosticul molecular C. Sfatul genetic D. Serviciile de genetică clinică
MC
MC+DS+IS MB+MC MC
CAPITOLUL 10 - BOLILE CROMOSOMICE Mircea Covic, Iuliana Dimofte, Vlad Gorduza A. Boli cromosomice autosomale. 1. Trisomiile autosomale 2. Sindroamele cu deleţii autosomale 3. Sindroamele cu microdeleţii şi microduplicaţii cromosomice B. Sindroamele cu anomalii ale cromosomilor sexuali 1. Sindromul Turner 2. Sindromul Klinefelter 3. Trisomia X şi alte polisomii X 4. Sndromul 47,XYY C. Tulburările de reproducere de cauză cromosomică 1. Sterilitatea feminină 2. Sterilitatea masculină 3. Avorturi spontane ş nou-născuţii morţi.
MC+ID
ID+MC
MC+VG
4 CAPITOLUL 11 - BOLILE MONOGENICE Ionel Sandovici, Paula Grigorescu-Sido, Victor Pop, Dragoş Ştefănescu
A.
Bazele moleculare şi biochimice ale bolilor monogenice. MC+VP 1. Mutaţii cu pierderea funcţiei. 2. Mutaţii cu câştig de funcţie 3. Mutaţii cu dobândirea unei funcţii noi 4. Mutaţii asociate cu expresia heterocronică sau ectopică B. Boli moleculare PGS+IS+MC 1. Boli enzimatice (erori inascute de metabolism) 2. Boli produse prin anomalii ale proteinelor de transport. 3. Boli prin anomalii ale proteinelor structurale 4. Boli prin anomalii ale proteinelor implicate în comunicarea intercelulară şi controlul dezvoltării. 5. Boli ale proteinelor implicate în controlul homeostaziei extracelulare. D. Boli genetice produse prin mutaţii dinamice MC+DS 1. Caractere generale 2. Boală Huntington 3. Distrofia miotonică CAPITOLUL 12 - BOLILE MITOCONDRIALE Dragoş Ştefănescu A.
Structura moleculară, biogeneza şi funcţiile mitocondriilor 1. Genomul mitocondrial 2. Biogeneza şi funcţiile mitocondriilor 3. Mutaţiile ADNmt 4.Transmiterea la descendenţi a mutaţiilor ADNmt.
B. Principalele tipuri de boli mitocondriale 1. Manifestările clinice ale afecţiunilor mitocondriale 2. Tratamentul bolilor mitocondriale C. Mutaţiile ADNmt şi senescenţa D. Mutaţiile ADNmt în bolile degenerative E. Mutaţiile mitocondriale şi tumorigeneza CAPITOLUL 13 - BOLILE MULTIFACTORIALE Marius Bembea, Adrian Covic, Mircea Covic A.Bolile comune ale adultului 1. Boala coronariană. 2. Hipertensiunea arterială 3. Diabetul zaharat 4. Astmul bronşic 5. Bolile neurodegenerative: boala Alzheimer şi boala Parkinson 5. Psihozele 6. Cancerul 7. Obezitatea 8. Alcoolismul B. Malformaţiile Congenitale Multifactoriale 1. Defectele de tub neural 2. Hidrocefalia 3. Malformaţiile congenitale de cord 4. Despicăturile labiale şi despicăturile palatine 5. Alte anomalii congenitale izolate C. Retardul mental
AC+MB+MC
MB+MC
MC
CAPITOLUL 14 - GENETICA DEZVOLTĂRII ŞI ANOMALIILE CONGENITALE Ionel Sandovici, Mircea Covic, Dragoş Ştefănescu, Andra Hurjui A. Genetica dezvoltării 1. Categorii de gene implicate în controlul dezvoltării 2. Procese majore în cadrul dezvoltării embrionare 3. Rolul apoptozei în dezvoltare 4. Senescenţa B. Anomaliile Congenitale 1. Clasificarea anomaliilor congenitale. 2. Cauzele anomaliilor congenitale.
IS+DS+AH
MC
5 3. Conduita practică în diagnosticul anomaliilor congenitale 4. Profilaxia anomaliilor congenitale C. Sexualizarea normală şi patologică 1. Embriologia aparatului genital 2. Controlul genetic şi hormonal al sexualizării 3. Tulburări ale dezvoltării sexuale 4. Conduita practică în tulburările de sexualizare
IS+MC
CAPITOLUL 15 - RETARDUL MENTAL Mircea Covic, Cristina Rusu A. Date generale: definiţie, clasificare, prevalenţă B. Etiologia retardului mental 1. Cauzele genetice şi negenetice ale retardului mental 2. Retardul mental legat de X (RMLX) C. Evaluarea diagnostică a retardului mental 1. Anamneza şi evaluarea clinică II 2. Teste de diagnostic D. Sfatul genetic în retardul mental. CAPITOLUL 16 - GENETICA SISTEMULUI IMUN Petre Cianga, Mircea Covic A. Generalitãţi despre sistemul imun B. Mecanismele genetice care stau la baza generãrii diversitãţii imunoglobulinelor 1. Formarea lanţurilor uşoare 2. Formarea lanţurilor grele 3. Mecanismul rearanjărilor genelor care codifică regiunea variabilă 4. Factori care contribuie la generarea diversitãţii imunoglobulinelor 5. Asocierea genei constante şi comutarea de clasã C. Mecanismele genetice care stau la baza generãrii diversitãţii TCR D. Complexul major de histocompatibilitate 1. Genele MHC 2. Proprietăţile şi funcţiile sistemului HLA 3. Sistemul HLA şi asocierea cu diverse afecţiuni E. Imunodeficienţele. CAPITOLUL 17 - GENETICA BOLII CANCEROASE Ionel Sandovici, Dragoş Ştefănescu, Mircea Covic A. Clase de gene implicate în dezvoltarea cancerului 1. Oncogenele 2. Genele supresoare de tumori B. Anomalii citogenetice in cancer 1. Anomalii cromozomice numerice 2. Anomalii cromozomice structurale 3. Amplificările genice C. Evoluţia multistadială a cancerelor 1. Imortalizarea celulelor tumorale 2. Modificări epigenetice în cancer 3. Mutaţii ale ADN mitocondrial 4. Angiogeneza tumorală 5. Invazia şi metastazarea 6. Modele de evoluţie multistadială a cancerelor D. Predispoziţia genetică în cancer 1. Cancerele ereditare 2. Cancerele familiale 3. Cancere cu predispoziţie genetică fără istoric familial E. Noi perspective în diagnosticul şi tratamentul cancerelor CAPITOLUL 18 - PROFILAXIA BOLILOR GENETICE Dragoş Ştefănescu, Mircea Covic A. Principalele direcţii de profilaxie a bolilor genetice B. Screeningul populaţional al bolilor genetice 1. Principii de screening populaţional 2. Screeningul prenatal 3. Screeningul neonatal
6 4. Screeningul populaţional al heterozigoţilor 5. Screeningul familial. Diagnosticul presimptomatic.Registrele genetice C. Diagnosticul prenatal 1. Indicaţiile diagnosticului prenatal 2. Tehnicile de diagnostic prenatal 3. Analize de laborator efectuate pe celule fetale 4. Avantajele DPN 5. Probleme etice CAPITOLUL 19 - TRATAMENTUL BOLILOR GENETICE Ortansa Stoica, Ionel Sandovici, Mircea Covic, Georgiana Tauşer A. Strategii de terapie ale bolilor genetice 1. Metode de tratament care acţionează la nivelul fenotipului 2. Tratamentul tulburărilor metabolice sau biochimice asociate bolilor genetice 3. Metode de tratament care acţionează la nivelul proteinei deficitare 4. Metode de tratament bazate pe modularea farmacologica a expresiei genice 5. Terapia celulară B. Terapia genică 1. Terapia genică somatică 2. Terapia genica germinala 3. Boli ereditare candidate pentru terapia genică 4. Terapia genică pentru bolile neereditare 5. Consideraţii etice privind terapia genică CAPITOLUL 20 - PROBLEME ŞI DILEME ETICE ÎN GENETICA MEDICALĂ Vasile Astărăstoae, Cristina Gavrilovici, Ortansa Stoica, Mircea Covic A. Principiile generale ale bioeticii 1. Respectarea autonomiei 2. Nonvătămarea şi beneficiul persoanei 3. Respectarea confidenţialităţii şi protejarea intimităţii 4. Dreptate şi echitate 5. Dileme şi conflicte etice. 6. Datoriile medicilor confruntaţi cu boli genetice B. Probleme etice specifice unor activităţi de genetică medicală 1. Sfatul genetic 2. Testarea genetică 3. Screeningul populaţional şi familial 4. Terapia genică C. Reflexii bioetice asupra omului şi umanităţii
Glosar Index
