Он, она, оно Как животные выбирают себе пол: Наука и техника: Lenta.ru

Австралийские биологи предупредили, что через 80 лет гаттерии – древние пресмыкающиеся, жившие еще во времена динозавров, – могут исчезнуть, так как при повышении температуры все рождающиеся особи будут самцами. Такой необычный способ определения пола, на самом деле, является весьма типичным для животного мира. Более того, деление на самцов и самок в природе происходит и более экзотическими методами.

Прежде чем говорить о том, как происходит определение пола у животных, необходимо определить сам термин «пол». Пол – это совокупность морфологических, физиологических, биохимических и других особенностей организма, обеспечивающих половое размножение, под которым мы будем подразумевать оплодотворение, то есть слияние мужских и женских половых клеток (гамет) в зиготу, из которой развивается новый организм.

Привычное

У человека пол зависит только от хромосом – плотно упакованных молекул ДНК. Хромосомы приносят в будущую зиготу гаметы: сперматозоид со стороны отца и яйцеклетка со стороны матери. Мужчина или женщина вырастает из зиготы и зависит не от всех хромосом, а только от половых. У человека половые хромосомы получили название X (женская хромосома) и Y (мужская). Сочетание двух X-хромосом определяет женский пол. Мужчины несут в своих клетках одну X и одну Y-хромосому.

Этот способ определения пола получил название хромосомного. Он характерен для многих животных, но далеко не у всех женский пол определяется сочетанием одинаковых хромосом, а мужской – разных. Аналогичная с человеком схема «работает» у некоторых насекомых, рыб и пресмыкающихся. Правда, те же насекомые, рыбы и пресмыкающиеся (но другие) определяют женский и мужской пол наоборот. Еще один вариант: самки/самцы несут две одинаковых хромосомы, а самцы/самки – ту же хромосому, но в единственном числе. Так определяется пол, например, у водяного клопа, некоторых бабочек и круглых червей.

Существуют еще несколько возможных комбинаций, но для иллюстрации тезиса о том, что хромосомная детерминация пола может быть реализована различными путями, примеров, кажется, достаточно. Следует отметить, что для обеспечения формирования тех самых «морфологических, физиологических и биохимических особенностей организма» в каждом из вариантов работают отличные от других генетические механизмы.

Непривычное

В поисках оптимального варианта природа разрабатывала принципиально иные способы определения пола. Для того чтобы обеспечить максимальную приспособляемость организма к условиям обитания, она решила принять непосредственное участие в выборе между самцами и самками. Например, у упоминавшихся выше гаттерий при температуре ниже 22,1 градуса по Цельсию из яиц вылупляются самки, а при температуре от 22,2 градуса и выше резко возрастает вероятность появления самцов. У красноухих черепах, напротив, с повышением температуры число самцов падает.

«Половая зависимость» у грифовых черепах и аллигаторов носит более сложный характер. При минимальной температуре, которую выдерживают яйца этих животных, в них развиваются преимущественно самки. С повышением температуры растет и число самцов. Однако кривая роста их численности имеет максимум. То есть, с увеличением температуры число самцов в популяции сначала растет, а потом вновь начинает снижаться.

Каким образом температура влияет на пол эмбриона? Определяющую роль здесь играет баланс половых гормонов. Во время формирования организма за развитие признаков пола отвечают половые гормоны. У многих организмов женские гормоны являются производными мужских. За превращение отвечают определенные ферменты. Именно их активность может зависеть от температуры. Поэтому нагрев или охлаждение яиц, скажем, пресмыкающихся окажет эффект только в определенный период развития эмбрионов – на стадии, когда происходит «выбор» между мужскими и женскими половыми гормонами.

Возникает вопрос, что происходит у животных, пол которых зависит от температуры, с мужскими и женскими половыми хромосомами. Ответ состоит в следующем: половых хромосом у них просто нет. То есть, производство половых гормонов запрограммировано в неполовых хромосомах, одинаковых у самцов и самок, и пол определяется только физиологическими и морфологическими, а не генетическими особенностями.

Бородатые агамы Pogona vitticeps. Фото с сайта vitawater.ru

Lenta.ru

Однако оказалось, что у этого правила есть исключения. В 2007 году австралийские ученые обнаружили, что у бородатых агам Pogona vitticeps — ящериц, обитающих в сухих редколесьях и каменистых полупустынях Австралии, — пол определяется как хромосомами, так и температурой. При повышенной температуре из яиц агам вылуплялись преимущественно самки, причем часть из них обладала мужским генотипом ZZ (самки агамы несут половые хромосомы ZW). Исследователи предположили, что за формирование мужского пола отвечает некий фактор, закодированный в хромосоме Z. Когда его синтезируется много (генотип ZZ) – формируются мужские половые признаки, когда мало (генотип ZW) – женские. Возможно, при повышенной температуре интенсивность синтеза этого фактора или его активность у самцов снижается, и развитие эмбриона направляется по женскому типу.

Кстати, такой механизм определения пола – зависимый от количества определенного фактора – характерен для многих насекомых, например для знаменитой мушки-дрозофилы Drosophila melanogaster. Ее пол определяется не сочетанием половых хромосом, а отношением количества половых хромосом X (еще у них есть половые хромосомы Y) к числу неполовых хромосом. Чем больше это соотношение, тем более выражены женские признаки. Когда оно составляет 1:3 – образуется «суперсамец» – особь с гипертрофированными мужскими признаками, когда оно равно 1:2 – формируется нормальный самец. Соотношение числа половых хромосом X к числу неполовых хромосом 2:3 дает «суперсамок», соотношение, равное 1 — нормальных самок, а промежуточные варианты между 1:2 и 1 – «интерсексов» – мух, у которых частично развиты мужские, а частично – женские признаки.

Совсем непривычное

У некоторых организмов с определением пола связаны совсем парадоксальные, на первый взгляд, события. Например, пол морского червя Bonellia viridis зависит от встречи личинки с самкой. Если свидание состоится – личинка разовьется в особь мужского пола, паразитирующую в матке этой самки. Если нет – личинке придется самой стать самкой.

Определение пола у коралловых рыбок Labroides dimidiatus, больше известных как губаны, или чистильщики, также зависит от отношений самцов и самок. Как выразился один из изучавших этих рыб зоологов: «Заветная мечта самки губана – стать самцом». Самец губана «содержит» гарем из нескольких самок. В случае его смерти одна из них начинает менять пол и в конце концов превращается в самца. Правда, из самок чистильщиков получаются не совсем настоящие самцы: «переродившиеся» рыбки оказываются гермафродитами.

У улиток-блюдечек Crepidula fornicata каждая особь успевает побыть и самцом и самкой в течение жизни. Эти моллюски живут в колониях: отдельные организмы «сидят» друг на друге, образуя подобие пирамиды. Новые особи образуются в колониях сверху вниз. «Новорожденные» блюдечки – всегда самцы. Постепенно мужская половая система моллюсков деградирует, и они превращаются в самок. Новоиспеченную самку оплодотворяет образовавшийся над ней самец.

Некоторые организмы могут менять пол «по желанию». Так, морские огурцы Polycheira rufescens делают это несколько раз в жизни. В период размножения часть особей становится ярко выраженными самками, часть – самцами, а некоторые сочетают в себе оба качества. После того как произошло оплодотворение, большинство морских огурцов остаются гермафродитами.

Вообще, четкое разграничение между мужскими и женскими особями характерно отнюдь не для всех живых существ. Многие из них предпочитают вообще не определяться со своим полом. Гермафродитизм особенно характерен для организмов, стоящих достаточно низко на эволюционной лестнице. К животным, у которых существует только один пол, относятся многие губки, кишечнополостные (медузы, коралловые полипы), многие черви, а также некоторые раки и рыбы. Гермафродиты являются самодостаточными живыми организмами: они образуют как мужские, так и женские половые клетки, и для размножения им не нужна пара.

Существует еще множество примеров весьма вольного обращения природы с полом. В каждом случае тот или иной способ его определения позволяет организму приспособиться к окружающим его условиям среды. Творческий подход, который при этом реализуется, не может не вызывать восхищения: в поисках оптимального механизма природа перепробовала самые неожиданные варианты. В ходе эволюции переходы от одного способа к другому совершались неоднократно, и возможно, только случай определил, что люди вполне определенно разделяются на мужчин и женщин и меняют пол только с помощью хирургов.

Определение пола будущего ребенка | Медицинский Центр «Статус»

Неинвазивное пренатальное генетическое определение пола ребенка по крови матери — генетический лабораторный метод диагностики, позволяющий определить пол плода на ранних сроках беременности.

Половая принадлежность человека на уровне генотипа определяется парой так называемых половых хромосом. У женщин набор половых хромосом состоит из двух X хромосом, у мужчин — из X и Y хромосом. Методы генетической лабораторной диагностики, позволяющие обнаруживать эти хромосомы в клетках организма человека, разработаны очень давно. Но применительно к задаче раннего генетического определения пола плода добавляется еще одна проблема – получения материала (клеток, фрагментов ДНК) плода.

При проведении ЭКО эта проблема решается просто — материал для исследования берется непосредственно из пробирки. А вот при естественно протекающей беременности до недавнего времени для решения этой задачи предлагались только так называемые инвазивные методы пренатальной диагностики (пункции хориона и плаценты иглой под УЗ-контролем через переднюю брюшную стенку будущей мамы). Поскольку инвазивная диагностика сопровождается существенным дискомфортом для беременной женщины и несет за собой вероятность прерывания беременности, в широкой клинической практике раннее определение пола ребенка использовалось редко.

Неинвазивные методы анализа

В 1997 году было доказано наличие в крови беременных внеклеточных ДНК плода, а тремя годами позже также было доказано наличие в плазме циркулирующих плодных ДНК. Это открытие послужило толчком к развитию ранней неинвазивной пренатальной диагностики, в том числе к определению пола плода. Таким образом, раннее генетическое определение пола плода основано на выявлении в крови беременной клеток и ДНК плода, и поиск в них маркеров мужской Y-хромосомы, которой нет у девочек.

Как сдать анализ

Специальной подготовки к исследованию не требуется. Все, что нужно для исследования – это венозная кровь матери. Кровь для анализа собирается в специальную пробирку, которая гарантирует стабильность фетальной ДНК в плазме.

Оценка результатов исследования

Достоверность анализа повышается с увеличением срока беременности. На 6-9 неделе достоверность генетического определения пола плода в среднем составляет 90-95%. После 9-10 недель достоверность анализа достигает 99%. В связи с этим, большинство лабораторий предлагает пройти диагностику пола плода, начиная с 10 недели беременности.

Результаты анализа выдаются в виде трёх вариантов результата:

• выявлены маркеры Y-хромосомы;
• не выявлены маркеры Y-хромосомы;
• результат неоднозначен.

Если выявлен маркер Y- хромосомы, то утверждать, что пол плода мужской можно с вероятностью 99,9%.

Высококвалифицированные специалисты МЦ «Статус» всегда ответят на все интересующие вас вопросы.

Читайте также:

Неинвазивный пренатальный ДНК тест

Неинвазивный пренатальный ДНК тест — один из самых современных методов диагностики хромосомных нарушений у плода. Он был внедрен в практику в 2012 году и с тех пор успешно используется во многих странах мира, в том числе и в России.

→ Подробнее

Неинвазивное определение резус-фактора

Современное направление лабораторной диагностики — это неинвазивная пренатальный ДНК тест. Самый яркий пример его применения — диагностика резус-фактора для обоснованной профилактики резус-конфликта.

→ Подробнее

 

Консультации и запись по телефонам: (383) 347-75-80, 8-951-365-83-66
630102, г. Новосибирск, Mедицинский Центр «СТАТУС»,
ул. Зыряновская 61
e-mail: [email protected]

FISH-диагностика (хромосомы X и Y)

Исследование половых хромосом высокочувствительным молекулярно-цитогенетическим FISH(fluorescence in situ hybridization)-методом позволяет выявить даже небольшие изменения как в хромосоме, так и в ее части (подтвердить наличие хромосомной перестройки, уточнить точки разрыва хромосом и др.).

Синонимы русские

FISH-тест на генетические аномалии половых хромосом, FISH-диагностика плода, FISH-диагностика синдрома Клайнфелтера, FISH-диагностика синдрома Тернера, FISH-диагностика синдрома Мартина — Белл (синдром ломкой X-хромосомы), предимплантационная генетическая диагностика (ПГД), FISH-диагностика заболеваний, сцепленных с полом.

Синонимы английские

FISH analysis on Fragile X Syndrome, FISH diagnosis of 47, XYY Syndrome, FISH-test for genetic abnormalities, FISH analysis of sex chromosomes (X and Y), FISH testing Turner’s Syndrome, FISH diagnosis of Klinefelter’s Syndrome, fetal sex test, preimplantation genetic diagnosis (PGD), FISH diagnosis of Sex-Linked Genetic Diseases.

Метод исследования

Дифференциальное окрашивание хромосом.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

• Исследование проводится в состоянии сытости, не рекомендуется сдавать кровь на данное исследование натощак.
• Исключить (по согласованию с врачом) прием антибактериальных и химиотерапевтических препаратов в течение 14 дней до исследования.
• Исследование рекомендуется проводить не ранее чем через 2 недели после перенесенных инфекционных/острых воспалительных заболеваний.

Общая информация об исследовании

Цитогенетический анализ проводится методом флуоресцентной гибридизации in situ (FISH, от англ. fluorescence in-situ hybridization). Подробнее с методом можно ознакомиться здесь (https://helix.ru/kb/item/12-052).

У человека 46 хромосом (23 пары), из них две половые — XX или XY. В норме у женщины имеется 2 X хромосомы, такой кариотип обозначается как 46XX, у мужчины есть одна X и одна Y хромосома (кариотип 46XY). Возможны различные варианты количественных и качественных генетических аномалий половых хромосом. Например, приблизительно у 1 из 350 новорождённых мальчиков кариотип 47,XXY или 47,XYY, а у одного ребенка на каждые несколько тысяч новорождённых — моносомия по Х-хромосоме.

Аномалии половых хромосом являются общими и вызывают синдромы, связанные с рядом физических и психических нарушений. Многие из этих заболеваний не определяются внутриутробно, если беременной не проводится пренатальное тестирование по другим причинам, например из-за ее более старшего возраста. Часто отклонения трудно распознать при рождении и они диагностируются только в период пубертата. 

Синдромы, вызванные аномалиями половой хромосомы, менее выражены, чем при патологии аутосомных хромосом. Например, девочки, у которых есть дополнительная Х, часто кажутся нормальными физически и умственно, затем, вырастая, являются плодовитыми. Напротив, у детей с лишними аутосомными хромосомами (от 1 до 22) обычно наблюдаются серьезные нарушения, такие как синдром Дауна, который обычно возникает при трисомии хромосомы 21 (три вместо пары). А дополнительная хромосома 1 может быть фатальной для плода. Девочки без половой хромосомы жизнеспособны, тогда как плоды, у которых отсутствует аутосомная хромосома, не выживают. Часто сниженная фертильность или бесплодие связаны с патологией в половой хромосоме. Так, при первичной аменорее аберрации Х-хромосомы находят примерно у 25% женщин. В связи с этим многим бесплодным парам рекомендуется пройти генетическое исследование.

В настоящее время существует более 300 наследственных заболеваний, передающихся сцепленно с полом (например, Болезнь Фабри, гемофилия А и В, прогрессирующие мышечные дистрофии Дюшенна и Беккера, X-сцепленная глухота). Для данной патологии обычно характерно, что здоровые женщины-носительницы передают патологический ген своим сыновьям. При рождении мальчиков вероятность их поражения составляет 50%, в то время как девочки рождаются фенотипически здоровыми, но 50% из них являются носителями. Если женщина знает, что она является носительницей наследственного заболевания, сцепленного с полом, то рекомендуется пройти генетическое обследование на ранних сроках беременности, чтобы решить вопрос о необходимости ее прерывания.

Синдром Тернера

(в РФ более известный как синдром Шерешевского — Тернера) встречается примерно у 1/2500-3000 живых женских родов во всем мире. 99% из 45,X0 вариантов прерываются спонтанно. Около 50% пораженных девочек имеют 45,X0 кариотип, около 80% из них потеряли отцовскую X. Большинство других из 50% — это мозаики (например, 45,X0/46,XX или 45,X0/47,XXX). Около 15-20% из половины случаев связаны со структурными перестройками Х-хромосомы, например делецией короткого или длинного плеча, изохромосомой Х по длинному или короткому плечу, кольцевой Х-хромосомой. Среди мозаичных девочек фенотип может отличаться от типичного для этой патологии.

Беременность плодом, имеющим синдром Тернера, часто протекает неблагоприятно, с угрозой выкидыша и преждевременных родов. И как правило, риск возникновения этой генетической поломки никак не связан с возрастом беременной. У младенцев высокий риск развития дисплазии бедра, а 10% подростков имеют сколиоз. Остеопороз и переломы довольно часто отмечаются среди женщин с этим синдромом. Часто новорождённые с синдромом Тернера практически не отличаются от здоровых детей. но у многих из них даже при доношенном сроке беременности наблюдается сниженная масса тела и небольшой рост. Некоторые из них имеют выраженную отечность рук и ног, лимфостаз и/или короткую шею со свободными складками кожи по бокам (птеригиум-синдром). В раннем возрасте часто наблюдается слабый сосательный рефлекс, моторное беспокойство, срыгивания фонтаном, отставание в физическом развитии. Умственная отсталость встречается редко, но у многих детей есть проблемы с обучением из-за дефицита внимания и/или гиперактивности. При классическом типе заболевание проявляется коарктацией аорты и различными врождёнными пороками сердца. Артериальная гипертензия часто возникает в старшем возрасте, даже без коарктации. Также характерны аномалии почек (например, подковообразная) и гемангиомы. У большинства пациентов наблюдаются потеря слуха, косоглазие, дальнозоркость или близорукость, дальтонизм. Дисгенезия гонад (вместо яичников лентовидные полоски белесоватой ткани без ооцитов) характерна для 90% женщин. Тиреоидит, гипотиреоз, сахарный диабет, алопеция, ожирение, гипертрихоз и целиакия более распространены, чем среди населения в целом. Взрослые обычно низкорослые, с короткой шеей с крыловидными складками, широкой грудной клеткой, низкой границей роста волос, с недоразвитой нижней челюстью, высоким нёбом, аномалиями прикуса, деформацией ушных раковин. Также обращают на себя внимание множественные пигментированные невусы, девиация локтевых суставов, укорочение IV и V пальцев на руках и ногах и гипоплазия ногтей. Дисгенезия гонад приводит к невозможности нормального полового созревания и к соответствующим клиническим симптомам (например, отсутствие менструации, недоразвитие первичных половых признаков). В подавляющем большинстве случаев женщины бесплодны, но при мозаичных вариантах возможно зачатие и вынашивание плода. 

Крайне редко синдром Тернера встречается у мужчин (известно чуть более 70 случаев) и связан в таком случае с транслокацией или хромосомным мозаицизмом.

Синдром Мартина — Белл (синдром ломкой X-хромосомы, fragile X syndrome) является наиболее часто диагностируемой наследственной причиной умеренной умственной недостаточности. При этом чаще страдают мальчики, чем девочки. Симптомы синдрома Мартина — Белл вызваны аномалией гена FMR1 в локусе Хq27.3, приводящей к недостаточной выработке белка FMR1, необходимого для нормального развития нервной системы. Эта патология встречается приблизительно у одного из 2000-3000 мужчин и у одной из 259 женщин. Дети и взрослые могут иметь физические, интеллектуальные и поведенческие проблемы. Новорождённые крупные с большой головой, с широким и высоким лбом, с большими (часто оттопыренными) ушами, вытянутым лицом и выступающим подбородком. Многие из них светловолосые с голубыми глазами. У мальчиков большие яички, что становится наиболее очевидным после полового созревания. Часто наблюдаются аномально гибкие подвижные суставы, возможно развитие сердечной недостаточности из-за пролапса митрального клапана. Могут быть не все признаки, а один или несколько. У всех детей наблюдается олигофрения разной степени выраженности, сопровождающаяся различной неврологической симптоматикой. Могут развиться проявления, напоминающие аутизм (например, непереносимость прикосновений, плохой зрительный контакт, эхолалия). Такие больные часто говорят быстро, сбивчиво, может быть «бормочущая речь», разнообразные гримасы, монотонное хныканье и дискоординация движений.

Синдром FXTAS (тремор/атаксия, ассоциированные с ломкой Х-хромосомой) может поражать до 1 из 3000 мужчин старше 50 лет. Он является результатом менее обширной аномалии (называемой премутацией) в гене FMR1. Риск развития расстройства возрастает по мере старения. Часто заболевание начинается с тремора рук во время выполнения какого-то движения. Затем появляются проблемы с координацией (медленно прогрессирует атаксия), паркинсонизм и в конечном итоге деменция. На поздних стадиях может утрачиваться контроль над функциями тазовых органов. После появления симптомов люди могут прожить от пяти до двадцати пяти лет.

При синдроме тройного Х (Triple X) дополнительная Х-хромосома обычно унаследована от матери. Чем старше мать, тем больше риск развития у плода этого синдрома. Примерно 1 из каждых 1000 девочек рождается с третьей Х-хромосомой. Синдром Triple X редко вызывает очевидные физические нарушения. Девочки могут иметь более низкий уровень интеллекта, проблемы с вербальными навыками и больше проблем с обучением, чем их братья и сестры. Иногда синдром вызывает нарушения менструального цикла и бесплодие. Тем не менее некоторые женщины с синдромом тройного Х родили физически нормальных детей с нормальным кариотипом. По данным некоторых исследований, около 90% трисомиков по X-хромосоме остаются невыявленными.

В чрезвычайно редких случаях рождаются младенцы с четырьмя или даже пятью Х-хромосомами. Чем больше Х-хромосом, тем больше вероятность умственной отсталости и физических аномалий.

Синдром 47, XYY встречается примерно у 1/1000 мальчиков. Дети, как правило, выше среднего и имеют небольшое снижение IQ по сравнению с членами семьи. Наличие второй Y-хромосомы в большинстве случаев не ведёт к каким-либо физическим отклонениям. В младшем возрасте могут быть расстройства поведения, гиперактивность, нарушение внимания и расстройства обучения. Взрослые мужчины часто импульсивны, эмоционально незрелы, могут казаться неуклюжими.

Синдром Клайнфелтера — наиболее распространенное расстройство половой хромосомы, встречающееся примерно у 1 из 500 новорождённых мальчиков. Чаще всего он возникает из-за наличия дополнительной копии Х-хромосомы в каждой клетке (47, XXY). В 60% случаев дополнительная Х-хромосома — материнская. Часто это препятствует нормальному функционированию яичек и приводит к снижению уровня андрогенов. Мужчины с этим синдромом, как правило, высокие с непропорционально длинными руками и ногами. У 70% из них развивается гинекомастия (увеличение грудных желез). Половое созревание обычно происходит в срок или с небольшой задержкой, но часто плохо растут усы и борода. Дети с синдромом Клайнфелтера часто имеют трудности с обучением и задержку развития речи. Они могут быть как спокойны, чувствительны и ненавязчивы, так и, наоборот, агрессивными, склонными к асоциальному поведению. По сравнению со здоровыми мужчинами у взрослых с этим синдромом имеется повышенный риск развития рака молочной железы, системной красной волчанкой и легочных заболеваний. Развитие яичек варьируется от полностью нефункциональных канальцев до некоторого производства сперматозоидов; часто повышается экскреция фолликулостимулирующего гормона с мочой. Примерно в 15% случаев наблюдается мозаицизм, который сопровождается менее выраженной клиникой, дает лучший прогноз в отношении фертильности и психосоциальной адаптации. Встречаются мужчины с синдромом Клайнфелтера, у которых есть 3, 4 и даже 5 Х хромосом. По мере увеличения количества хромосом X возрастает также выраженность умственной отсталости и пороков развития. Каждый дополнительный X связан с сокращением IQ на 15-16 единиц, с речевыми нарушениями. Диагноз «синдром Клайнфелтера» подозревается при физическом осмотре подростка с маленькими яичками и гинекомастией. У многих мужчин он диагностируется во время оценки бесплодия (вероятно, все немозаичные 47, XXY мужчины бесплодны).

Для чего используется исследование?

• Для диагностики генетических нарушений половых хромосом.

Когда назначается исследование?

• При бесплодии.
• При привычном невынашивании плода.
• При измененном кариотипе абортивного материала.
• При множественных неудачных попытках ЭКО.
• При предимплантационной генетической диагностике (ПГД) в рамках ЭКО.
• Если во время классического кариотипирования возникли подозрения, требующие уточнения.
• Пренатальная диагностика при подозрении на наличие отклонений в развитии плода (например, отклонения от нормы во время УЗИ).
• При возможном влиянии мутагенных факторов во время беременности.
• Постнатальная диагностика генетической патологии у ребенка при наличии соответствующих клинических признаков.
• При планировании последующих беременностей, если в семье есть ребенок с хромосомной аномалией.

Что означают результаты?

В норме двадцать третья пара хромосом (половая) — это XY у мужчины и ХХ у женщины.

При исследовании эякулята в каждом сперматозоиде должен быть один сигнал половой хромосомы (либо X, либо Y).

В настоящее время 56% морфологически нормальных эмбрионов женщин после 35 имеют хромосомные аномалии.

Что может влиять на результат?

Во время пренатальной диагностики есть риск «засорения» образца материнскими клетками, что может повлиять на результат исследования.

М или Ж? Узнать пол ребенка с 90% точностью легко! – Медицинский центр «Абсолют»

Человеческая любознательность – предмет многих шуток и поговорок. Про любопытную Варвару и то,  что «Любопытство не порок, а источник нужных знаний», знает каждый ребенок. Однако существует  ряд случаев, когда непомерное любопытство совершенно оправданно; например, в отношении того,  как определить пол будущего ребенка. В преддверии восхитительного момента пополнения в семье, до наступления которого еще не один месяц, родители, устав строить догадки, озадачиваются поиском точного способа, который поможет узнать пол будущего ребенка. Арсенал догадок и методов по поводу того, как определить будущий пол ребенка, периодически пополняется новыми изысканиями. Особенно в этом усердствуют бабушки, неустанно «подкидывая» очередной способ или примету, однако наука предлагает совершенно новую методику определение пола ребенка по крови матери методом Полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Это эффективный, высокоточный и абсолютно безопасный  лабораторный анализ генетического состава крови матери.

• Ранние сроки – достоверный результат уже с 8-ой недели беременности.
• Безопасно – не требует вмешательства, достаточно взять кровь из вены у матери.
• Достоверно – результат основан на генетическом лабораторном анализе крови беременной  женщины, а не на визуальном определении. Точность анализа при сроках беременности более 8 недель приближается к 100%.

Как работает технология?

Во время беременности, уже на первом месяце, в крови матери в очень низкой концентрации появляются клетки и ДНК ребенка, которые специалисты называют фетальные клетки и ДНК. Если женщина носит мальчика, то в ее крови появляется фетальная ДНК Y-хромосомы. Выявление маркеров Y-хромосомы позволяет определить пол будущего малыша. Так как концентрация фетальной ДНК очень низкая, то выявить ее можно только очень высокочувствительным методом. Фетальная ДНК появляется в крови матери с 4-5 недели беременности. Однако индивидуальные особенности развития беременности не всегда позволяют получать достоверные результаты на этих сроках.
В период с 6 по 8 неделю уровень достоверности анализа составляет в среднем 90-95%. В этот период концентрация фетальной ДНК в крови матери повышается, и после 8-ми недель достоверность анализа достигает 100%. Следует, однако, помнить, что на уровень фетальной ДНК влияют различные факторы — срок с момента зачатия, первая или нет беременность, индивидуальные особенности организма женщины и процесса развития плода, наличие многоплодия и др., что может сказаться на достоверности результата. Кроме того, при определении маркера Y-хромосомы (т.е. мальчик) достоверность анализа выше, т.к. отрицательный результат (т.е. девочка) может быть связан не с отсутствием маркера, а с необычно низкой концентрацией фетальной ДНК.

Какова надежность/достоверность результатов?

Достоверность результатов зависит, прежде всего, от срока беременности и пола ребенка, которого носит женщина. При сроках беременности более 8 недель достоверность результатов исследования практически приближается к 100%. При меньших сроках не всегда можно получить однозначные результаты. Как правило, если определяемый пол «мальчик», то результат надежен. Если – «девочка», то мы рекомендуем повторное исследование через 7-10 дней.

Можно ли добиться 100% достоверности результатов определения пола?

Да, можно. Для этого необходимо провести два последовательных исследования с независимым забором крови с интервалом в 7-10 дней.

Можно ли определить пол ребенка в случае двойни/тройни?

Можно, но следует учитывать, что если один из детей мальчик, то мы не можем определить пол другого ребенка. Поэтому возможны следующие варианты. Маркер Y-хромосомы не определен – все девочки. Маркер Y-хромосомы определен – один из детей – мальчик, другие дети могут быть как мальчиками, так и девочками. Кроме того, было замечено, что при многоплодной беременности один плод может подавлять развитие другого, что также может отразиться на результатах анализа.

Возможны ли ошибки?

Известная пословица гласит, что «не ошибается тот, кто ничего не делает». Но все наши усилия направлены на то, чтобы их не допускать. При разработке метода был длительный период, когда исследования проводились в тестовом режиме с целью выявить возможные причины ошибок и выработать условия, при которых эти ошибки можно было избежать. Современный диагностический процесс организован с учетом этого опыта.

Наш медицинский центр «Абсолют» проводит исследования пола будущего ребёнка.

По всем вопросам можно обращаться по телефонам:
+7 (4162) 520 010 и +7 (4162) 520 072 г. Благовещенск
или по телефону бесплатной горячей линии 8 800 555 29 74
Записаться на приём он-лайн можно в разделе «Контакты».

Ультразвуковая диагностика | РЕАЛМЕД

Ультразвуковая диагностика – распознавание патологических изменений органов и тканей организма с помощью ультразвука. Основана на принципе эхолокации — приёме сигналов посланных, а затем отражённых от поверхностей раздела тканевых сред, обладающих различными акустическими свойствами.

Метод ультразвуковой диагностики широко распространён во всём мире, благодаря его безопасности, безвредности и высокой информативности.В настоящее время ультразвуковая диагностика стала всеобъемлющей, часто первичной, скрининговой и, в некоторых случаях, окончательной методикой диагностики, а порой, даже, единственной в постановке диагноза.

Ультразвуковое исследование (эхография, сонография) относится к неионизирующим методам исследования. Благодаря простоте выполнения, безвредности, высокой информативности оно получило широкое распространение в клинической практике. В ряде случаев ультразвукового исследования бывает достаточно для установления диагноза, в других — ультразвук используется наряду с прочими (рентгенологическими, радионуклидными) методами.

Ультразвуковые волны легко распространяются в упругих средах и отражаются на границе различных слоев в зависимости от изменения акустического сопротивления среды. Чем больше акустическое сопротивление исследуемой ткани, тем интенсивнее она отражает ультразвуковые сигналы, тем светлее исследуемый участок выглядит на сканограмме. Отражение участком ткани ультразвуковых сигналов сильнее, чем в норме, определяют терминами «повышенная эхогенность», или «усиленная эхоструктура». Наибольшей эхогенностью обладают конкременты желчных путей, поджелудочной железы, почек и др. Их акустическое сопротивление может быть настолько велико, что они совершенно не пропускают ультразвуковые сигналы, полностью отражая их. На сканограммах такие образования имеют белый цвет, а позади них располагается черного цвета «акустическая дорожка», или тень конкремента, — зона, в которую сигналы не поступают. Жидкость (например, заполняющая кисты), обладающая низким акустическим сопротивлением, отражает эхосигналы в небольшой степени. Такие зоны с пониженной эхогенностью выглядят на сканограммах темными. Поскольку ткани человеческого организма (за исключением костной и легочной) содержат большое количество воды, они легко проводят ультразвуковые волны и являются хорошим объектом для исследования с помощью ультразвука. Газовая среда не проводит ультразвуковые волны. Этим объясняется малая эффективность использования ультразвука при исследовании лёгких. Главным элементом ультразвукового прибора является преобразователь (датчик), который с помощью пьезоэлектрического кристалла преобразует электрический сигнал в звук высокой частоты (0,5—15 МГц). Этот же кристалл используется для приема отраженных луковых волн и их преобразования в электрические сигналы.

Сканирование может быть линейным и секторным. Использование датчика с высокой скоростью сканирования (16—30 кадров в секунду) позволяет регистрировать движения органов в естественном временном режиме (реальном масштабе времени) В современных диагностических ультразвуковых приборах используются полутоновые дисплеи, на которых яркость световой точки пропорциональна интенсивности отраженного сигнала. Применяют также аппараты, снабженные ЭВМ, которые позволяют производить сканирование объекта с разных направлений (ультразвуковая компьютерная томография). Использование эффекта Допплера, заключающегося в изменении частоты отраженной ультразвуковой волны пропорционально скорости движения исследуемого объекта, позволило разработать приборы для исследования направления и скорости кровотока (допплерография).

Минимальная разрешающая способность современных ультразвуковых приборов, при которых исследуемые объекты различаются на экране как отдельные структуры, определяется расстоянием 1 мм. Глубина проникновения ультразвука в ткани организма обратно пропорциональна его частоте. С учетом этого созданы специализированные приборы, применяемые в офтальмологии, гинекологии и др.Ультразвуковые исследования обычно не требуют специальной подготовки. Исследование органов брюшной полости рекомендуется производить натощак, исследование женских половых органов, предстательной железы, мочевого пузыря осуществляют при наполненном мочевом пузыре.

С помощью ультразвукового исследования с достаточно высокой точностью выявляются различные объемные образования как внутренних органов, так и поверхностно расположенных тканей. Кисты обычно имеют вид округлых низкой акустической плотности или эхонегативных образований с четким наружным контуром, равномерно тонкой гладкой стенкой. Удаленный от датчика контур более четкий, непосредственно за ним паренхима органа выглядит более светлой по сравнению с другими её участками (так называемый эффект усиления).

Гематомы отличаются преимущественно нечетким контуром, неправильной формой, отсутствием стенки. Внутренняя структура имеет низкую, вплоть до эхонегативности, акустическую плотность. Наблюдается эффект усиления наиболее удаленной границы гематомы. При организации гематомы внутри нее могут определяться участки более высокой эхогенности, обусловленные сгустками крови и образованиями утолщенной стенки.

Абсцессы чаще бывают округлой или неправильной формы, контур их недостаточно четкий из-за реактивных изменений в окружающих тканях. Стенки абсцессов, как правило, неравномерно утолщены, внутренняя структура сниженной эхогенности, может иметь мелко- и крупнодисперсные включения, утолщенные перегородки, уровни расслоения жидких составных частей содержимого абсцесса. Стенками подпеченочных абсцессов являются петли кишечника и печень. Поддиафрагмальные абсцессы имеют вид полумесяца или овальную форму, часто сопровождаются реактивным выпотом в соответствующей плевральной полости, определяющимся как эхонегативное включение треугольной формы в области костно-диафрагмального синуса.

Опухоли имеют различную акустическую плотность и форму. У злокачественных опухолей часто наблюдаются неровность контура, неоднородность внутренней структуры, эхонегативные участки, обусловленные некрозом или кровоизлияниями. Низкоэхогенные опухоли, как правило, не имеют эффекта усиления наиболее удаленной стенки.

Более эффективной, чем рентгеновская, является ультразвуковая диагностика инородных тел мягких тканей, позволяющая выявить и так называемые рентгенонегативные инородные тела. Поскольку инородные тела обычно имеют высокую акустическую плотность, они имеют вид образований повышенной эхогенности, часто с акустической тенью.

Ультразвуковая диагностика позволяет дифференцировать различную сосудистую патологию. В норме артериальные сосуды имеют в поперечнике вид четко очерченных округлых пульсирующих эхонегативных образований, венозные — форму вытянутого эллипса, при этом пульсация отмечается лишь у полых вен. На продольных сканограммах сосуды изображаются в виде двух параллельных полос повышенной эхогенности.При тромбозе или тромбоэмболии артериального сосуда в его просвете обнаруживается образование низкой эхогенности, дистальнее которого отсутствует или резко снижена пульсация сосуда.

При тромбозе венозного сосуда в результате нарушения оттека вена до места тромбоза приобретает в поперечнике округлую форму, увеличивается ее диаметр, при тромбозе полой вены исчезает пульсация. За тромбом вена может быть в спавшемся состоянии.

Аневризмы артерий при ультразвуковом следовании определяются как пульсирующие эхонегативные или с пониженной эхогенностью образования, имеющие связь с артериальным сосудом. Внутри аневризмы часто обнаруживаются пристеночные тромбы в виде участков более высокой эхогенности, а при применении аппаратуры с высокоразрешающей способностью в ряде случаев можно зарегистрировать турбулентные токи крови — участки с более высокой эхогенностью.Эхография, сонография и допплерография широко используются в диагностике заболеваний сердца. С помощью ультразвука можно определить систолический объем сердца, толщину миокарда, гемодинамические показатели, установить порок сердца, наличие перикардита и др. (см. Эхокардиография).

В пульмонологии ультразвук используют для выявления жидкости в плевральных полостях. Она имеет вид эхонегативных зон над диафрагмой или между грудной стенкой и легкими. При длительном существовании гидроторакса отмечаются утолщение листков плевры, тонкие спайки, перегородки. При эмпиеме плевры участок пониженной эхогенности имеет ограниченный характер. Он окружен толстой капсулой с нечеткими неровными контурами, отмечается резкое утолщение листков плевры, в плевральной полости видны утолщенные малоподвижные перегородки.

Использование методов УЗД позволяет получить важную информацию о состоянии органов брюшной полости и забрюшинного пространства, щитовидной железы и др.

Щитовидная железа в норме на сонограммах имеет мелкозернистое строение. При диффузном увеличении щитовидной железы различной этиологии можно заподозрить аутоиммунную природу заболевания на основании неоднородности эхоструктуры железы. Кисты и опухоли железы имеют типичное для этих образований изображение. Дифференцировать злокачественную опухоль и аденому щитовидной железы на основании эхограммы затруднительно.

Печень в норме представлена однородной слабоинтенсивной эхоструктурой, в паренхиме определяются сосуды и желчные протоки — образования более высокой акустической плотности. При циррозе печени эхогенность паренхимы становится неоднородной из-за появления очагов более высокой акустической плотности, контуры печени — неровными; может определяться свободная жидкость в брюшной полости (асцит) в виде зон с пониженной эхогенностью, увеличиваются диаметр воротной вены, селезенка. При стеатозе отмечается усиление эхоструктуры, обусловленное увеличением печеночных долек в результате отложения в них жира. Характерным для эхинококковых кист являются наличие перегородок, характеризующихся усилением эхоструктуры, а также очаги обызвествления как в стенке, так и внутри кисты.

Желчный пузырь в норме имеет удлиненную форму, размеры в пределах 10×4 см, толщину стенок, не превышающую 0,3 см. Содержимое желчного пузыря у здорового человека имеет эхонегативную структуру. Ультразвуковое исследование желчного пузыря позволяет диагностировать врожденные аномалии (двойной желчный пузырь, дивертикул, наличие перегородки и др.), опухоли и холестериновые полипы в виде эхопозитивных образований средней или высокой плотности, исходящих из стенки органа, конкременты, воспалительные изменения, проявляются утолщением стенки (свыше 0,3 см), а при длительном процессе уплотнением, сопровождающимся усилением ее эхоструктуры.

Сонография является наиболее достоверным методом диагностики подпеченочной желтухи. Для выявления локализации и характера препятствия исследование рекомендуется проводить на приборах, работающих в реальном масштабе времени. Уровень блока (как вне-, так и внутрипеченочного) можно определить по расширению желчных путей (симптомы «двустволки» и «трехстволки»). Признаком механической желтухи может служить также расширенный желчный пузырь — так называемый ультразвуковой симптом Курвуазье. Сонографические признаки подпеченочной желтухи можно использовать при дифференциальной диагностике ее с печеночной, при которой расширения желчных путей не наблюдается.

Поджелудочная железа по акустическим свойствам ткани близка к печени. При остром панкреатите отмечаются увеличение органа, ослабление эхоструктуры, плохая визуализация селезеночной (проходя вдоль задневерхней поверхности железы) и воротной вен. Признаками хронического панкреатита служат увеличение органа, неровность, иногда размытость контуров, неоднородное усиление эхоструктуры, расширение панкреатического протока, образование псевдокист в виде зон с пониженной эхогенностью.Селезёнка на сканограмме в норме имеет полулунную форму, гомогенную эхоструктуру, в отличие от печени содержит меньше эхопозитивных включений. Исследование применяют при спленомегалии с целью обнаружения причины увеличения органа — опухоли, кисты, гематомы и др.

Ультразвуковое исследование почек проводят при подозрении на аномалии развития, закрытое повреждение, патологические процессы; показаниями к У. д., кроме того, служат стойкая артериальная гипертензия, макро- и микрогематурия.

К ультразвуковым признакам аплазии почки относятся отсутствие акустических структур органа с одной стороны при обычно компенсаторном его увеличении с противоположной. Удвоение почки характеризуется наличием двойного акустического сигнала чашечно-лоханочного комплекса с одной стороны. Большое значение при удвоенной почке имеет оценка степени расширения верхней и нижней лоханок. С наибольшими трудностями сталкиваются при ультразвуковом исследовании дистопированных почек. При этом для получения лучшего изображения почечных структур со стороны передней брюшной стенки необходимы подготовка кишечника и достаточное наполнение мочевого пузыря. Большую роль сонография играет в диагностике поликистоза почек, который устанавливается практически в 100% случаев (множественные эхонегативные зоны в паренхиме органа). При этом определяют размеры и расположение кист, состояние паренхимы и чашечно-лоханочной системы.Травма почки с нарушением целостности почечной паренхимы и наличием интра- или паранефральной гематомы всегда сопровождается нарушениями строения и плотности тканей, что находит отражение в изменении эхоструктуры органа.

Важное значение сонография имеет в диагностике острого и хронического нарушения пассажа мочи по верхним мочевым путям, признаками которого являются расширения чашечно-лоханочного комплекса и верхнего отдела мочеточника. Результаты исследования не зависят от функционального состояния органа и позволяют получать информацию при всех формах обструкции верхних мочевых путей. Признаками почечных камней размером более 0,4–0,5 см независимо от их химического состава являются характерные для конкрементов участки повышенной эхогенности и «акустические дорожки».

При выявлении воспалительных заболеваний большую роль играет определение размеров почек, толщины паренхимы, состояния чашечно-лоханочной системы. При туберкулезе почки исследование позволяет уточнить стадию и форму заболевания, диагностировать туберкулезный пиелонефроз. Крупные участки с неоднородной эхоструктурой, менее эхогенные по сравнению с окружающей паренхимой в сочетании с деформацией наружных контуров почки в этой области характерны для карбункула почки. Образование округлой формы с однородным содержимым пониженной эхогенности — признак абсцесса. Пункция под ультразвуковым контролем позволяет провести дифференциальный диагноз абсцесса с кистой почки. О нарушении почечной гемодинамики можно судить по результатам допплеросонографии.

Одним из наиболее частых показаний к ультразвуковому исследованию почек является дифференциальная диагностика объемных образований (опухолей, кист). К необходимым параметрам, определяемым посредством сонографии при опухоли почки, относятся размеры и объем опухоли, ее расположение, прорастание в соседние органы; обязательным также является исследование нижней полой и почечной вен с целью обнаружения опухолевого тромба. Опухоль верхнего сегмента почки, особенно при прорастании ее капсулы, иногда бывает трудно дифференцировать с опухолью надпочечника. В этом случае биопсия под ультразвуковым контролем и ангиографическое исследование позволяют уточнить диагноз.

У. д. используют также при динамическом наблюдении за трансплантированной почкой (ее размерами, толщиной коркового и мозгового слоев, состоянием паренхимы, почечных сосудов и окружающих тканей) с целью выявления реакции отторжения, а также осложнений посттрансплантационного периода таких как гематома, абсцесс, лимфоцеле, мочевой затек и др. Ее, кроме того, применяют для наблюдения за эффективностью лечения, например при консервативной терапии мочекаменной болезни.В урологической практике широко применяется также ультразвуковое исследование мочевого пузыря, предстательной железы, яичек и их придатков, мочеиспускательного канала. Мочевой пузырь исследуется в наполненном состоянии, интенсивность изображения на сканограмме соответствует интенсивности изображения других структур, содержащих жидкость, — лоханок, почечных кист.

Показаниями к ультразвуковому исследованию мочевого пузыря являются макро- и микрогематурия, подозрение на новообразование, конкременты, дивертикулы, повреждения мочевого пузыря, кистозные образования и опухоли мочевого протока. При подозрении на опухоль оцениваются объем мочевого пузыря, форма, конфигурация, симметричность, целостность послойного строения его стенок. С помощью ультразвука устанавливают локализацию опухоли, форму, размеры, степень инвазии, а также наличие обструкции верхних мочевых путей и метастазов в печени. При неинвазивных опухолях мочевой пузырь симметричен. При инвазии опухоли в мышечный слой нарушается симметричность мочевого пузыря и появляются дефекты в его стенке, вплоть до прерывистости в основании опухоли в случае распространения опухоли а паравезикальные ткани. Камни мочевого пузыря размерами более 0,4 см имеют ту же ультразвуковую картину, что и конкременты любой другой локализации; кроме того, важным дифференциально-диагностическим признаком является смещаемость камня при изменении положения тела больного. Дивертикулы мочевого пузыря имеют характерную картину дополнительной полости, наполненной жидкостью, рядом с мочевым пузырем. Важными показателями, оцениваемыми при ряде заболеваний мочевого пузыря и предстательной железы, сопровождающихся инфравезикальной обструкцией, являются наличие остаточной мочи и ее количество. При травматических повреждениях мочевого пузыря в некоторых случаях удается выявить наличие мочевого затека в паравезикальном пространстве (напоминает дивертикул либо визуализируется, как зона пониженной эхогенности на фоне окружающей клетчатки). Преимуществом ультразвукового исследования перед восходящей цистографией а этом случае является отсутствие необходимости катетеризации и введения жидкости в мочевой пузырь.

При оценке предстательной железы учитывают ее размеры, симметричность, форму, выраженность капсулы, эхоструктуру паренхимы, а также состояние перипростатического венозного сплетения. При использовании датчиков линейного сканирования измеряют каждую долю в переднезаднем и верхненижнем направлениях, с помощью датчиков секторного сканирования получают максимальные поперечный и верхненижний размеры. Более информативным параметром является объем предстательной железы, в т.ч. каждой ее доли. О симметричности железы лучше судить по данным, полученным с помощью датчика секторного сканирования: ориентиром для оценки симметрии служит уретра; изображение нормальной предстательной железы имеет вид треугольника, разделенного уретрой на равные части. Асимметрия характерна для рака предстательной железы, реже для аденомы. Оценка состояния капсулы важна для диагностики стадии рака предстательной железы (инвазия капсулы либо ее полное прорастание). Изменения эхоструктуры оцениваются лишь в совокупности с другими признаками патологии органа. Однородная эхоструктура, характерная для нормальной предстательной железы, может встречаться и при ее воспалительных заболеваниях. Воспаление может сопровождаться диффузными изменениями в виде зон повышенной эхогенности без четких границ, не превышающих эхогенность капсулы. Очаговые изменения в виде зон повышенной эхогенности, равной (либо превышающей) эхогенности капсулы предстательной железы, могут наблюдаться как при воспалительных процессах, так и при наличии конкрементов в органе (в последнем случае ниже зоны повышенной эхогенности определяется характерная «акустическая дорожка»). Зоны пониженной эхогенности (иногда имеют четкие границы) могут соответствовать местам скопления жидкости, что наблюдается, например, при остром простатите в фазе формирования абсцесса. Гипоэхогенные зоны, особенно если они расположены по периферии органа, подкапсульно, часто могут быть обусловлены раком предстательной железы. В этих случаях необходимо особенно тщательно оценить симметричность предстательной железы, состояние капсулы над зоной разрежения, а также ровность контуров.Перипростатическое венозное сплетение при использовании датчика секторного сканирования визуализируется в виде округлых с признаками наличия жидкости образований по бокам от верхушечной части предстательной железы. Датчик линейного сканирования позволяет визуализировать сплетение в виде образований линейной формы по бокам от обеих долей органа. В случае резкого расширения вен перипростатического сплетения (при использовании датчика линейного сканирования) они могут выглядеть как круглые, овальные или неправильной формы образования (плоскость сечения проходит через гроздьевидно расширенные вены).Семенные пузырьки визуализируются тотчас над предстательной железой. При использовании датчика секторного сканирования их изображение напоминает усы, проксимальные отделы пузырьков имеют вид содержащих жидкость образований с ровными контурами, округлых книзу. При линейном сканировании визуализируются проксимальные отделы семенных пузырьков в виде структур овальной формы. Расширение пузырьков чаще обусловлено снижением сексуальной активности, редко — их воспалением.Эхоструктура нормальных яичек однородна, средней плотности. При исследовании яичка в положении наружной ротации в ткани его определяется продольная полоса усиленных эхосигналов, исходящих от срединных структур. По задней его поверхности определяются сигналы средней плотности, соответствующие придатку яичка. Ультразвуковыми признаками повреждения яичек служат неровность их контуров, прерывистость белочной оболочки (более эхогенна, чем окружающая ткань), неоднородность эхоструктуры с появлением участков пониженной эхогенности, а также признаки скопления жидкости в месте повреждения. В случае острого эпидидимита наблюдаются увеличение придатка яичка, в большинстве случаев за счет головки, как усиление, так и уменьшение эхогенности. При эпидидимите туберкулезной этиологии увеличение придатка яичка происходит в основном за счет хвоста, где определяются очаги повышенной эхоплотности с четкими границами либо очаги разрежения. При вовлечении в воспалительный процесс яичка оно увеличивается, эхогенность тканей уменьшается. Абсцесс придатка яичка при ультразвуковом исследовании представляет собой объемное образование пониженной эхогенности с неровными контурами. Абсцесс яичка сопровождается обычно его увеличением, нечеткостью изображения вследствие воспалительной инфильтрации, появлением очагов разрежения с неровными контурами. Кисты придатка располагаются чаще в области головки и при ультразвуковом исследовании выглядят как округлые, содержащие жидкость образования с четкими контурами, однородной эхоструктуры. окруженные зоной усиления эхосигнала. При многокамерных кистах можно видеть перегородки в полости кисты в виде выраженных эхогенных линий. В случае водянки оболочек яичка последнее, как правило, смещено кпереди и книзу, жидкость, с трех сторон окружающая яичко и придаток, имеет меньшую эхогенность. Особую ценность ультразвуковое исследование приобретает для выявления опухолей яичка (исследование необходимо проводить при наличии в анамнезе больного крипторхизма или сведениях на позднее опущение яичек; в мошонку). В зависимости от вида опухоли могут выглядеть как объемные образования пониженной или повышенной эхоплотности располагающиеся как в ткани яичка, так и выходящие за его границы. В некоторых случаях для верификации опухоли показано проведение пункционной биопсии под контролем ультразвука. Одновременно необходимо исследовать парааортальные и паракавальные лимфатические узлы а также печень для исключения метастазов.Метод У. д. является необходимым дополнением к имеющимся способам диагностики стриктур уретры, т.к. позволяет уточнить степень выраженности склеротических изменений, что используется при установлении показаний к тому или иному виду операции. Применение ультразвука возможно и с целью диагностики заболеваний полового члена, и в первую очередь фибропластической индурации.

В акушерстве и гинекологии исследование проводят как трансабдоминальным, так и трансвагинальным способом. Использование последнего значительно расширяет возможности УЗД. и позволяет более четко визуализировать органы малого таза, особенно у женщин с ожирением и спаечным процессом. Кроме того, применение этого способа не требует наполнения мочевого пузыря, что весьма тягостно для больных. Сонография позволяет получить информацию о наличии, характере и сроке беременности, распознать беременность в ранние (21/2—3 нед.) сроки. Использование ультразвука дает возможность установить неразвивающуюся беременность (фрагментация или нечеткость контуров, уменьшение размеров плодного яйца, отсутствие сердечной деятельности и двигательной активности плода), пузырный занос (множественные эхопозитивные структуры в полости матки, напоминающие губку), внематочную беременность (признаки плодного яйца за пределами матки, гематомы в позадиматочном пространстве). С помощью сонографии можно определить пол, пороки развития и заболевания плода (анэнцефалию, гидроцефалию, спинно- и черепно-мозговые грыжи, пороки сердца, диафрагмы, асцит, гидроторакс, гепато- и спленомегалию при гемолитической болезни плода, гидронефроз, поликистоз почек, водянку яичка и др.), а также его гипотрофию.

Ультразвуковое исследование, особенно трансвагинальное, успешно используется при лечении бесплодия. Метод применяется для динамического наблюдения за ростом доминантного фолликула, эффективностью стимуляции овуляции. Под контролем ультразвукового сканирования производят пункцию фолликула при заборе яйцеклеток для внекорпорального оплодотворения.

Важная информация может быть получена при заболеваниях матки и яичников. В норме матка при продольном сканировании имеет грушевидную, при поперечном — овоидную форму. Внутри матки определяется небольшое количество эхопозитивных структур. При миоме отмечаются увеличение и неровность контуров органа, в миометрии — округлые образования с пониженной эхогенностью. В первой фазе менструального цикла полость матки не выявляется, во второй фазе на эхограммах в центре матки регистрируется повышение акустической плотности в виде срединного эхосигнала, ширина которого в норме не превышает 0,6 см; деформация эхосигнала свидетельствует о субмукозной миоме, расширение — о гиперплазии эндометрия или злокачественной опухоли (для последней особенно характерно одновременное расширение и деформация срединного эхосигнала). Выявление признаков полостей в миометрии указывает на возможность внутреннего эндометриоза.Яичники при ультразвуковом исследовании визуализируются в норме в виде образований овоидной формы обычно у женщин детородного возраста, значительно реже в период менопаузы. Фолликулярные кисты и кисты желтого тела выявляются как мелкие образования с ровными, четкими контурами, содержащие жидкость; склонны к регрессии при динамическом наблюдении. Паровариальные кисты, характеризующиеся теми же признаками, могут достигать 20 см и более в диаметре. Эндометриоидные кисты определяются как образования небольших размеров, могут иметь перегородки, увеличиваются в период менструации. Поликистозные яичники на сканограммах характеризуются увеличением размеров, утолщением капсулы, наличием множественных кистозных образований диаметром около 10 см (см. рис. к ст. Поликистозные яичники). Новообразования яичников имеют обычную для опухолей ультразвуковую картину. Дифференциальный диагноз доброкачественных и злокачественных опухолей на основе УЗД труден.

Ультразвуковое сканирование применяют с целью дифференциальной диагностики объемных процессов в области шеи, оценки их взаимоотношений с магистральными сосудами и др.В офтальмологии основными показаниями для ультразвукового исследования являются подозрение на наличие грубой патологии внутри глаза (при невозможности проведения офтальмоскопии) и экзофтальм, особенно односторонний. Ультразвуковые методы дают возможность визуализации содержимого глазного яблока (в том числе в случае отсутствия прозрачности оптических сред) и глазницы в виде зубцов различной амплитуды или сканограмм. Исследование позволяет обнаруживать помутнения и шварты в стекловидном теле, обычно являющиеся следствием гемофтальма, отслойку сетчатки и сосудистой оболочки, внутриглазные опухоли и новообразования глазницы, уточнять локализацию инородных тел, в том числе рентгенонегативных (камень, стекло, дерево). А-метод используется также для измерения глубины передней камеры глаза, толщины хрусталика, длины оптической оси (эхобиометрия) при расчете индивидуальной оптической силы искусственного хрусталика, контроле за степенью растяжения глазного яблока при близорукости и др.

Методы УЗД используются также при диагностических и лечебных чрескожных прицельных пункциях, что позволяет избегать повреждения жизненно важных органов. Одной из актуальных проблем современной неонатологии является диагностика поражений головного мозга у новорожденных детей, которые составляют 60-70% в структуре всей неврологической патологии детского возраста.

Современный этап развития медицины характеризуется широким внедрением в практику ультразвуковых методов исследования. Ценность метода определяется неинвазивностью, относительной простотой выполнения, информативностью, безопасностью и возможностью многократных исследований. Современные приборы, работающие в режиме «реального» времени, имеют небольшие размеры и могут быть использованы у постели больного, что особенно важно для обследования новорожденных детей. Выделяют линейное и секторальное сканирование. Система линейного сканирования позволяет визуализировать центральные структуры мозга и определить размеры боковых желудочков. Однако вследствие неполного контакта датчика с поверхностью головы ребенка поле наблюдения ограничено. При секторальном сканировании исследуемый объект может быть визуализирован из небольшого акустического окна (роднички, швы черепа), что устраняет необходимость прохождения ультразвуковых волн через сильно поглощающие ультразвук среды. Конвексное сканирование сочетает в себе преимущества обеих методов. В практическую медицину метод секторального сканирования головного мозга через большой родничок у новорожденного ребенка вошел под названием «чрезродничковой секторальной эхоэнцефалографии» или «нейросонографии» (НСГ). Для диагностики поражений головного мозга НСГ впервые применена в 1979 году и в настоящее время стала основным методом исследования головного мозга у новорожденных и детей раннего возраста.

Библиогр.: Богер М.М. и Мордвов С.А. Ультразвуковая диагностика в гастроэнтерологии, Новосибирск, 1988, библиогр.; Дворяковский В.И., Чурсин В.И. и Сафронов В.В. Ультразвуковая диагностика в педиатрии. Л., 1987, библиогр.; Демидов В.Н., Зыкин Б.И. Ультразвуковая диагностика в гинекологии, М., 1990; Демидов В.Н., Пытель Ю.А. и Амосов А.В. Ультразвуковая диагностика в уронефрологии, М., 1989, библиогр; Зубовский Г.А. Лучевая и ультразвуковая диагностика заболеваний печени и желчных путей, М., 1988;библиогр.; Клиническая ультразвуковая диагностика, под ред. Н.М. Мухарлямова, т. 1—2, М., 1987, библиогр.; Персианинов Л.С. и Демидов В.Н. Ультразвуковая диагностика в акушерстве, М., 1982, библиогр.; Соколов Л.К. и др. Клинико-инструментальная диагностика болезней органов гепатопанкреатодуоденальвой зоны, с. 20, М., 1987; Фридман Ф.Е., Гундорова Р.А., Кодзон М.Б. Ультразвук в офтальмологии, М., 1989; Шатихин А.И., Маколкин В.И. Ультразвуковая диагностика заболеваний поджелудочной железы, печени, желчевыводящих путей, легких и почек, М., 1983, библиогр.

Полуколичественный тест на антитела к коронавирусу (COVID-19)

Московская клиника предлагает пациентам пройти тестирование не только на наличие качественного определения антител IgG и IgM к коронавирусу, но и на количество этих антител (полуколичественное определение методом ИФА (иммуноферментный анализ) к COVID-19, а также высокоточный тест методом ИХЛА (иммунохемилюминесцентный анализ) для полуколичественного определения антител класса IgG на автоматическом иммунохимическом анализаторе Архитект 2000, Эббот (США). 

Чем отличается полуколичественный тест от качественного

Качественный тест дает ответ на вопросы: болел/не болел/давно ли болел.

Полуколичественный метод отвечает не только на эти вопросы, но и определяет концентрацию антител в организме человека.

Ответ выдается в следующем виде: концентрация антител в два раза выше нормативного значения. За норму берется содержание антител у людей, которые точно не болели инфекцией и, наоборот, у тех, кто ею точно болел. У данной категории пациентов кровь берется на разных стадиях заболевания — это позволяет выявить корреляцию между концентрацией антител и стадией болезни. Полученная информация обрабатывается, на ее основе вычисляются уровни антител, соответствующие разным стадиям коронавирусной инфекции. Он может применяться в тех случаях, когда не требуется большая точность, а важны доступность теста и скорость получения результатов.

Зачем сдавать количественный тест к коронавирусу

Для более точного определения иммунного статуса организма к коронавирусу (COVID-19)

Показания к проведению тестирования

• При подозрении на инфекцию для уточнения диагноза и стадии процесса
• При контакте с больными
• По желанию для выявления иммунитета к COVID-19 (антител класса IgG)

Серологическая диагностика COVID-19 показывает наличие реакции иммунной системы на инфекцию, которая проявляется выработкой и поступлением в кровь антител.

Как проводится тест и через сколько будет готов результат

• Кровь берется из вены (тест проводится в клинике по предварительной записи)
• Готовность результата исследования – 1-2 календарных дня
• Результат исследования вы получаете на электронную почту
• Подготовка к сдаче анализа не требуется — вы можете есть и пить в день исследования (исключение составляет употребление жирных продуктов и алкогольных и газированных напитков)

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСЬ ПО ТЕЛЕФОНУ:

Интерпретация результата исследования на антитела

Первыми в крови появляются антитела класса IgM, они появляются в конце инкубационного периода или при первых симптомах заболевания и остаются около 5 недель. Их выявление говорит о начальной стадии болезни.

Примерно через неделю после появления симптомов начинают вырабатываться антитела класса IgG, они сохраняются в крови течение длительного периода. Выявление антител класса IgG в образцах крови и может быть показателем, как текущей болезни, так и перенесенной ранее.

Одновременное выявление антител классов IgG и IgM может свидетельствовать о разгаре болезни.

При необходимости помощи в интерпретации результата исследования вы можете записаться на онлайн-консультацию или на прием в клинику к нашим врачам-терапевтам. 

TORCH-инфекции

По-статистике причиной до 5% врожденных аномалий плода, в т.ч. тяжелых, являются перинатальные инфекции. Особую опасность во время беременности представляют случаи первичного заражения, то есть встреча с инфекцией, к которой отсутствует или ещё не выработался иммунитет. Такое заражение сопровождается выраженной циркуляцией в крови микробов, которые, во-первых, вызывают сильную интоксикацию в организме матери, а во-вторых, легко могут проникать в организм ребенка. Некоторые инфекции (например, герпес) несут риск во время родов или в период после них.

Особенно опасные в этом плане инфекции выделены в специальную группу TORCH-инфекций (читается «торч»). Название «TORCH» возникло из первых букв входящих в группу инфекций:

• Тoxoplasmosis   —  токсоплазмоз
• Оthers   — другие
• Rubella  — краснуха
• Сytomegalovirus   — цитомегаловирусная инфекция
• Herpes  —  герпес

Буква «О» — others (другие) — подразумевает прочие влияющие на плод инфекции, такие как гепатиты В и С, сифилис, хламидиоз, гонококковая инфекция, листериоз. Не так давно в этот перечень включили ВИЧ, ветряную оспу и энтеровирусную инфекцию.

Данные инфекции могут поразить любого человека, независимо от пола и возраста, однако термин TORCH используют по отношению именно к плоду и беременным женщинам, а также тем, кто только планируют беременность. Все четыре инфекции являются широко распространенными заболеваниями. Обычно первый раз  инфицирование происходит в юношеском возрасте – это первичное инфицирование. После этого у людей развивается иммунная защита. Причем, если Вы не встретились с возбудителями этих инфекций, то это скорее плохо, чем хорошо, поскольку шансов сохранить здоровый плод у женщины, перенесшей инфекцию в детстве и уже имеющей иммунитет, несравнимо больше, чем у той, которая заболеет в период беременности.  Если возбудитель инфекции попадает в организм вновь, то это уже реинфекция, то есть вторичное инфицирование.

Особенность TORCH-инфекций в том, что при первичном заражении во время беременности они оказывают пагубное воздействие на все системы и органы плода и, особенно на его центральную нервную систему. При этом значительно повышается риск выкидыша, мертворождения и врожденных уродств ребенка, формирования пороков его развития, вплоть до тяжелой инвалидности.  Другой особенностью инфекций этой категорий является их невыраженность с точки зрения симптомов, или они могут быть выражены очень незначительно. Но вместе с тем влияние инфекции на течение беременности и плод будет чрезвычайно негативным.

Зачастую, поражение беременной женщины инфекциями TORCH-комплекса является прямым показанием к прерыванию беременности.

Поэтому провести анализ на инфекции TORCH-комплекса желательно до наступления беременности, при ее планировании (или хотя бы на ранних сроках), чтобы выяснить – было ли у женщины до этого заражение этими инфекциями, и развился ли иммунитет. Если заражение уже было, то никакой опасности для беременности нет. В противном случае специалист должен рекомендовать проведение ряда профилактических мер. Среди таких мероприятий может быть: соблюдение правил снижающих вероятность заражения, если речь идет о токсоплазмах, или вакцинацию, если необходимо уберечься от краснухи. Помимо этого, необходим регулярный мониторинг, для того чтобы не пропустить первичное инфицирование.

Диагностика TORCH -инфекций.

В рамках лабораторного исследования определяют наличие и концентрацию в крови антител к возбудителям TORCH-инфекций. Наличие антител говорит не столько о самом заболевании, сколько о том, что защитная система организма выработала иммунитет. Но если концентрация антител высокая или растет в течение времени, то это свидетельствует об активности процесса. Такая активность очень часто не проявляется никакими симптомами, но по отсутствию симптомов нельзя судить об опасности на развитие плода. Иногда, даже при явных признаках заболевания ребенок может остаться здоровым и, наоборот, пострадать при отсутствии проявлений.

При достаточном многообразии способов диагностики TORCH-инфекций наиболее точной является лабораторная диагностика методом иммуноферментного анализа (ИФА) – определение антител в крови. Анализ крови на антитела должен показать два основных момента:

• была ли встреча с инфекцией
• если была, то когда

Антитела, или иммуноглобулины — это специальные белки защитной системы организма. Они вырабатываются при попадании в организм возбудителя какой-либо инфекции. Антитела индивидуальны, то есть действуют исключительно на конкретный возбудитель. Международное название иммуноглобулинов – Ig, к которому добавляется одна из пяти заглавных букв — M, G, A, E, D по числу и названию их классов. Для диагностирования TORCH-инфекций важными являются иммуноглобулины типов IgG и IgM.

Повышение уровня IgM происходит на первом, начальном этапе заболевания. Пик концентрации возникает для разных инфекций, в среднем, на 1-4 неделе. После этого в течение нескольких месяцев происходит снижение количества антител. Высокие уровень и скорость появления антител класса IgM говорит о начальном этапе острой формы заболевания.

Иммуноглобулины класса IgG появляются несколько позже — по меньшей мере, после двух недель от начала заболевания. Повышение их концентрации происходит гораздо медленнее, чем у IgM, однако и сама высокая концентрация сохраняется гораздо дольше — для некоторых инфекций в течение всей жизни. Повышенный уровень антител  этого типа говорит о том, что организм ранее уже инфицировался и приобрёл иммунитет.

Другой современный метод — полимеразной цепной реакции (ПЦР), позволяет определить наличие или отсутствие в организме ДНК возбудителя инфекции. Помимо этого, данный метод позволяет однозначно идентифицировать тип возбудителя, то есть, к примеру, различает герпес первого и второго типа. Точность результатов полученных методом ПЦР достигает 95%. Стоит заметить, что таким способом можно выявить даже очень незначительное количество возбудителя. Однако сверхвысокая чувствительность метода является препятствием к точному количественному определению уровня заражения и иммунного ответа организма. При этом становится невозможно отличить острую форму заболевания или новую инфекцию. Для этих целей лучше подходит метод ИФА.

 

Клиническая лаборатория медицинского центра «Ликон Плюс»  выполняет лабораторную диагностику TORCH-инфекций методами ПЦР и ИФА. Цены на отдельные исследования и весь TORCH-комплекс можно узнать в разделе «Прейскурант» клинической лаборатории — позиция 12.хх . Кровь на исследования принимается ежедневно (кроме воскресенья) с 7 до 11 часов.

Диагностика высоко-патогенных инфекций ( ВИЧ, гепатит) проводится в СПИД-центре и инфекционной больнице.

 

«Я XY и я это знаю»: системы определения пола 101

Кэтрин Дж. Ву
фигурки Дэниела Аттера

Давайте поговорим о сексе.

Серьезно. Но не половой акт — больше о том, как генетический пол программируется в процессе развития. В последнее время сексуальная идентичность часто упоминается в новостях, и это неудивительно: последние несколько лет привели к радикальным реформам в области гражданских прав, вызвав новые конфликты, окружающие все, от давних битв за гендерное равенство до законодательства, обеспечивающего соблюдение анти-транссексуальных туалетов.Это, мягко говоря, сложная тема. Что касается науки, то мы недостаточно знаем о гендерной идентичности, чтобы делать какие-либо выводы о ее биологической основе, и уж тем более о том, что «правильно» или «неправильно». Мы только сейчас начинаем полностью понимать, как эволюционировала сексуальная идентичность млекопитающих, и ее зависимость от систем определения пола , которые позволяют биологическое развитие половых признаков у разных организмов.

Определение пола, которое мы сегодня обсудим, — это (к сожалению?) Не упрямая решимость совокупляться.Большинство многоклеточных организмов, включая человека, используют для полового размножения и для воспроизводства. По сравнению с бесполым размножением, , в котором клетки могут просто создавать точные копии самих себя, половое размножение позволяет вносить генетическое разнообразие в популяцию. У большинства организмов, размножающихся половым путем, существует два пола, но способы определения этих полов и способы их проявления сильно различаются. Как кодируются половые признаки? Почему существует так много систем для одного, казалось бы, общего результата?

SRY не SRY

Нас всех учили классическому рецепту в начальной школе: Х-хромосома от мамы и Х-хромосома от папы дадут генетическую женщину, а Х-хромосома от мамы и Y-хромосома от папы дадут генетического мужчину.Система определения пола XY (, рис. 1A, ), безусловно, наиболее знакома нам, и она используется у большинства других млекопитающих, а также у некоторых избранных насекомых и растений. Вкратце, все человеческие клетки несут хромосомы, которые несут наши гены. Когда яйцеклетка встречается со спермой, каждый родитель вносит 22 неполовые хромосомы и одну половую хромосому — всегда X от матери и либо X, либо Y от отца. Таким образом, вклад отца определяет пол ребенка [1].

После оплодотворения плод начинает развиваться.Сначала его половые органы проявляются как бесполая гонада или половая железа — в основном небольшой толстый гребень ткани рядом с тем, что станет брюшной полостью. Пол «по умолчанию» (то есть без каких-либо дополнительных данных) на самом деле женский, однако присутствие гена SRY на Y-хромосоме инициирует высвобождение тестостерона и формирование мужских половых органов. SRY — это фактор транскрипции — генетический элемент, который может включать экспрессию других генов. Таким образом, SRY похож на главный выключатель, который включает набор «мужских» генов в развивающемся организме.Таким образом, присутствие одной Y-хромосомы включает мужской путь, что проявляется в так называемом синдроме Клайнфельтера, при котором люди несут две X-хромосомы и одну Y-хромосому, но развивают яички и обычно выглядят как мужские. Без наличия Y-хромосомы и, следовательно, без SRY, клетки выделяют эстроген вместо тестостерона, и у ребенка XX развиваются женские половые органы.

Вроде бы довольно четкая система — но это не была бы биология без исключений и дополнительных правил, которые мутят воду.Когда дело доходит до половых хромосом, X и Y не единственные доступные ингредиенты. Существует множество других систем определения пола, и концепция «мужской» и «женский» не так проста, как когда-то думали люди.

Птицы и пчелы (и кое-что еще)

Неудивительно, что с огромными вариациями, наблюдаемыми в нашем естественном мире, существует более одной системы определения пола. Наш XY даже не преобладает. Несколько ключевых примеров имеют тенденцию преобладать: система ZW у птиц, XO у насекомых, гаплодиплоидия и системы определения пола в окружающей среде.

Система ZW (, рис. 1B, ) существует у птиц и некоторых рептилий и работает противоположно XY: женщины получают смешанный набор половых хромосом (ZW), а мужчины — ZZ. Таким образом, в отличие от людей, вклад матери определяет пол потомства [2]. Подобно тому, как Y-хромосома млекопитающего несет определяющий самцов SRY, птичья W-хромосома несет аналогичные главные переключатели FET1 и ASW, которые необходимы для женского развития потомства, которое в противном случае «по умолчанию» будет мужским.

В системе определения пола XO (, рис. 1C, ), которая встречается у нескольких насекомых, самки по-прежнему XX, но вместо Y-хромосомы самцы просто несут один X — «O» в «XO» указывает отсутствие второй половой хромосомы. Каждый сперматозоид несет либо Х-хромосому, либо вообще не несет половой хромосомы — но, опять же, как и в случае XY, пол потомства определяется вкладом отца.

Рисунок 1: Пять (из многих) систем определения пола.A. Система XY. У людей женщины — это XX, а мужчины — XY. B. Система ZW У птиц самки — ZW, а самцы — ZZ. C. Система XO У насекомых у самок две половые хромосомы, а у самцов только одна половая хромосома (при сохранении двух копий всех неполовых хромосом). D. Гаплодиплоидия. У медоносных пчел самки снова имеют две половые хромосомы, а самцы — одну, но в этом случае у самцов есть только одна копия каждой хромосомы. E. Температурная регуляция У некоторых рептилий пол потомства определяется температурой окружающей среды.

После этого все становится немного страннее. Медоносные пчелы используют систему гаплодиплоидии (, рис. 1D, ), в которой неоплодотворенные яйца (которые несут только один набор хромосом и, следовательно, гаплоид ) развиваются в самцов, а оплодотворенные яйца (которые несут два набора хромосом и, таким образом, являются диплоид ) развиваются в самок. Важно отметить, что это отличается от системы XO, где потомство наследует две копии всех неполовых хромосом, независимо от пола; при гаплодиплоидии мужчины наследуют только одну копию всех хромосом, половых и неполовых (, рис. 2А, ).

Колонии медоносных пчел обычно сосредоточены вокруг одной плодородной королевы, обслуживаемой армией трутней-мужчин и женщин-рабочих. Королева откладывает огромное количество яиц, некоторые из которых оплодотворяются и развиваются в самок. Те, что остаются неоплодотворенными, развиваются в самцов. Таким образом, в этой системе мужчины не имеют отцов и не могут производить сыновей. Более того, если королева выберет для спаривания только одного дрона, все ее дочери будут разделять 75% своих генов друг с другом (в отличие от людей, где братья и сестры имеют 50% общих генов), потому что каждая из них наследует полных набора генов. гены их отца, а не половину.Хотя эта система кажется чрезмерно сложной, считается, что она была разработана для поощрения социальной природы медоносных пчел: как женщина-работница, оказывается, более эволюционно выгоднее защищать своих сестер (с которыми вы разделяете 75% ваших генов). чем производить на свет собственных дочерей (с которыми вы разделяете только 50% ваших генов) (, рис. 2B, ). Таким образом, структура сообщества вращается вокруг королевы. Это интересный случай, когда генетически обусловленный пол людей определяет их роль в более широком сообществе.

Рисунок 2: Определение пола у медоносных пчел. A. Гаплодиплоидия пчелы. Оплодотворенные яйца наследуют набор хромосом от матери и набор хромосом от отца и всегда являются женскими. Неоплодотворенные яйца получают половину материнских хромосом и всегда являются мужскими; у самцов нет отцов. Б. Сестры перед матерью Каждая дочь получает все хромосомы своего отца и половину хромосом матери. Таким образом, сестры больше связаны друг с другом (75%), чем каждая со своими матерями (50%).

Наконец, существуют системы, в которых определение пола вообще не зависит от хромосом. У аллигаторов и некоторых черепах температура, при которой инкубируется яйцо в течение чувствительного периода, определяет пол: более низкие температуры производят самок, более высокие температуры производят самцов (феномен «крутых цыплят» и «горячих парней») (, рис. 1E ) . Однако это правило не распространяется на все виды — иногда действует противоположное правило, или крайние значения температуры приводят к одному полу, а промежуточная температура — к другому.Некоторые улитки и рыбы действительно способны менять половую жизнь на полпути, в зависимости от условий окружающей среды, в процессе, называемом смена пола . Таким образом, генетический пол — гораздо более текучий процесс, чем можно было бы предположить.

Тот факт, что генетический пол может управляться щелчком единственного переключателя, может быть удивительным. Секс — это сложно, но, опять же, есть много других факторов, и, очевидно, окружающая среда может иметь большое влияние на то, как секс выражается. Кроме того, существует множество задокументированных случаев, когда люди генетически «противоречат» их внешнему виду.Например, мы знаем генетически XX людей, у которых развиваются яички и внешние характеристики мужчин, и генетических XY, которые развиваются как женщины. Пример последнего случая возникает при синдроме Свайера, часто когда есть мутация в гене SRY. В то время как остальная часть Y-хромосомы остается нетронутой, неисправный SRY означает, что мужской «переключатель» никогда не переключается, и индифферентные гонады не получают сигналов, чтобы стать семенниками. Пациенты с синдромом Свайера внешне развиваются как женщины, но не имеют яичников и бесплодны.

Наконец, наследование лишних или слишком малого количества хромосом может значительно изменить проявление пола. Типичным примером является синдром Клайнфельтера, а также синдром Тернера (XO), при котором половая хромосома отсутствует, что часто приводит к дефектам развития. Таким образом, все, что требуется, — это небольшое генетическое изменение, чтобы включить (или выключить) SRY или любой из генов, на которые он нацелен.

(De) Поколение Y

Нам очень мало известно о том, как развивались системы полового размножения и определения пола — эти теории, конечно, трудно проверить.Но еще один важный вопрос: как только половое размножение эволюционировало, почему разветвилось так разными способами? И, что еще важнее, развивается ли она по-прежнему и может повлиять на нас?

Ответы по-прежнему в большинстве своем неуловимы. Были некоторые признаки того, что системы XY и ZW все еще связаны с общим предком, даже несмотря на то, что где-то в будущем они продемонстрировали полное изменение положения. Одна небольшая, но интересная линия доказательств лежит в утконосе, который кодирует колоссальные 10 половых хромосом (самцы — XYXYXYXYXY, а не XY — очевидно, размер имеет значение для утконоса), которые имеют большое сходство с Z-хромосомой птицы, но технически действуют в рамках XY-пола. правила определения.Интересно, однако, что у утконоса Y отсутствует SRY. Таким образом, утконосы могут оказаться «недостающим звеном» между этими двумя системами.

Более того, анализ Y-хромосомы показал, что она, вероятно, эволюционировала из X-хромосомы, приобретая на этом пути буквальную «человеческую силу». Это событие «дифференциации» четко разграничило роли двух хромосом, и со временем они начали отдаляться друг от друга. В своем нынешнем состоянии Y-хромосома намного меньше, чем X-хромосома, и, похоже, потеряла ненужные X-гены [3] на этом пути.Y продолжает проявлять признаки этой (очень, очень медленной) дегенерации Y с течением времени. Фактически, система определения пола XO, как полагают, возникла из-за полной потери эффективной Y-хромосомы, которая в конечном итоге была отброшена из-за ее относительной неэффективности. Однако не стоит паниковать, читатели XY — ваша Y-хромосома вряд ли куда-то денется в ближайшее время или, может быть, когда-нибудь. Полная потеря Y — довольно экстремальное событие, и накоплено много доказательств того, что потеря генов Y-хромосомы в конечном итоге будет плато.

Изобилие рыб (полов) в море

Определение пола у людей достаточно хорошо установлено. Но наша система не является ни доминирующим способом определения пола, ни более «правильной» его версией. Последний урок связан с довольно новым открытием полигенного определения пола (PSD), при котором множественные гены и хромосомы вносят вклад в окончательный пол потомства. Это может быть, например, в форме объединения систем XY и ZW в один и тот же вид. Одомашненные дыни (да, плод) дают четыре пола, и есть некоторые свидетельства того, что некоторые виды рыб зависят от PSD).Эта система все еще плохо изучена, но, что важно, добавленная вариация с каждой стороны уравнения указывает на то, что даже генетический пол часто не является бинарным признаком. Возможно, пришло время переосмыслить наши предубеждения о различиях между «мужчиной» и «женщиной».

Кэтрин Ву — студентка третьего курса программы биологических и биомедицинских наук Гарвардского университета. Насколько ей известно, она XX, а не XY.

[1]… Принятие решения короля Генриха VIII обезглавить кучу своих жен за то, что они не родили ему сыновей, немного дезинформировано.Ой. Не то чтобы он мог знать в то время — никто не знал. Итак, спорный вопрос.

[2] Если бы только Анна Болейн была голубем.

[3] По большей части, гены на Х-хромосоме должны присутствовать только в одной копии, что способствует «потере» дубликатов на Y-хромосоме. Фактически, у женщин, у которых есть две Х-хромосомы, одна Х-хромосома в каждой клетке находится в состоянии покоя, которое называется тельцом Барра. На самом деле это происходит случайным образом в каждой ячейке (то есть не всегда отключается X от мамы или X от папы — это может быть одно или другое), что приводит к «мозаичности».«Именно так и формируется шубка ситцевых кошек, и почему подавляющее большинство ситцевых кошек — самки! Интересный факт: если вы наткнетесь на ситцевого кота, то он почти наверняка XXY.

Дополнительная литература

1. Чтобы узнать больше о том, почему пчелы не могут производить самцов из оплодотворенных яиц, ознакомьтесь с этой краткой статьей: http://mbe.oxfordjournals.org/content/early/2013/12/06/molbev.mst232.full
2. Превосходный обзор эволюции определения пола: http: // journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1001899

Изображение из Викисклада.

Метод выбора пола Шеттлса

Метод выбора пола Шеттлса

В 1960-х годах в США Ландрам Б. Шеттлз разработал метод Шеттлса, который представляет собой процедуру, которую пары используют до и во время полового акта, чтобы увеличить свои шансы на зачатие. зачатие плода желаемого пола. Шеттлз, врач, специализирующийся в акушерстве и гинекологии, обнаружил разницу в размере и форме мужских сперматозоидов, которые он коррелировал с разными половыми хромосомами, которые они несут.Основываясь на этом открытии, Шеттлз разработал процедуры, которым должны следовать пары, в зависимости от того, хотят ли они зародыша женского или мужского пола, и опубликовал их в книге 1970 года Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбирать, . Метод Шеттлса основан на идее, что мужская сперма предпочитает щелочные условия, в то время как женская сперма предпочитает кислую среду. Этот метод предоставляет парам процедуру, предназначенную для улучшения благоприятной среды для сперматозоидов, которая предположительно будет производить желаемый пол, включая женские спринцевания перед половым актом и то, как рассчитать время полового акта в рамках женского менструального цикла.Книга Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбрать сделала метод Шеттлса широко популярным методом естественного выбора пола.

В середине двадцатого века Шеттлз изучал физиологию репродукции человека. Он проводил свои исследования в Колумбийском университете в Нью-Йорке, штат Нью-Йорк, где он был преподавателем Колледжа врачей и хирургов и сотрудником Колумбийского пресвитерианского медицинского центра. В то время он также был научным сотрудником Американского колледжа акушеров и гинекологов.В течение 1950-х годов Шеттлз работал с оплодотворением in vitro, или оплодотворением женской яйцеклетки человека мужской мужской спермой, которое происходит вне матки в лабораторных условиях. В отличие от многих исследователей того времени, Шеттлз успешно оплодотворял человеческие яйца этим методом. Он делал фотографические записи своей работы, что позволяло людям непосредственно изучать человеческое развитие с момента зачатия.

Затем, в 1960-е годы, Шеттлз сместил фокус своих исследований на изучение различий между мужскими сперматозоидами в зависимости от того, какую половую хромосому они несут.Предыдущие исследования определили, что у людей есть две половые хромосомы или структуры генетического материала, определяющие их пол, обозначенные буквами X и Y. У людей женщины имеют две хромосомы X, а мужчины — одну X-хромосому и одну Y-хромосому. Во время зачатия женская яйцеклетка вносит одну Х-хромосому, а мужская сперма вносит Х- или Y-хромосому. Следовательно, мужские сперматозоиды определяют пол зачатого ребенка. Исследователи также описали различия между двумя мужскими половыми хромосомами как то, что Х-хромосомы больше, чем Y-хромосомы.

Шеттлс исследовал, может ли он отличить X-несущие сперматозоиды и Y-несущие сперматозоиды по их внешнему виду. Он начал исследовать размер и форму так называемых головок сперматозоидов или конца сперматозоида, несущего генетическую информацию. Шеттлз обнаружил, что использование традиционной микроскопии, которая требовала окрашивания, убивающего сперматозоиды, искажало форму клеток. Только когда он попытался рассмотреть живые сперматозоиды под фазово-контрастным микроскопом, который освещал образец иначе, чем традиционный микроскоп, он смог наблюдать их фактическую форму.Затем Шеттлз смог идентифицировать два разных типа сперматозоидов на основе их размера и формы.

В конце 1960-х годов Шеттлз исследовал более 500 образцов спермы с помощью фазово-контрастного микроскопа и пришел к выводу, что маленькие круглоголовые сперматозоиды содержат мужские Y-хромосомы, или андросермия, в то время как большие овальные сперматозоиды содержат женские X-хромосомы. хромосомы, или голосеменные. Во время своего исследования Шеттлс также заметил, что большинство образцов не содержат равное количество обоих типов сперматозоидов.Чтобы проанализировать потенциальное влияние этой разницы на фактический половой результат ребенка, Шеттлз начал проверять семейный анамнез мужчин, предоставивших образцы спермы. Хотя и редко, он все же нашел несколько случаев, когда в семени было значительно больше круглоголовых андросперм. В этих случаях в семейном анамнезе мужчин преобладали мужчины. Точно так же, но все еще редко, Шеттлз также обнаружил, что мужчины, чья сперма содержала значительно больше голосеменных семян овальной формы, рожали больше детей женского пола.Шеттлс пришел к выводу, что две отчетливо сформированные сперматозоиды коррелируют с двумя полами возможного потомства. После этого Шеттлз начал искать больше различий между двумя типами сперматозоидов, которые могли бы привести к выбору пола.

Воздействуя на сперматозоиды в различных средах женского репродуктивного тракта, Шеттлз обнаружил, что андросермия и голосеменные живут дольше и лучше плавают в разных средах. Он наблюдал образцы спермы в растворах вагинального и цервикального секрета под микроскопом и обнаружил, что голосеменные дольше выживают в кислых условиях влагалища, в то время как андросермия плавает быстрее в щелочных условиях шейки матки.Среда влагалища обычно кислая, тогда как шейка матки и матка обычно щелочные. Однако чем ближе женщина к овуляции или точке менструального цикла, в которой яйцеклетки выделяются из яичников, тем более щелочными становятся ее цервикальные выделения во влагалище.

Определение овуляции — важный фактор для точного следования методу Шеттлса, поскольку время полового акта имеет большое влияние на пол ребенка, согласно исследованию Шеттлса. Женский менструальный цикл, как правило, состоит из двадцати восьми дней и начинается в первый день менструации.Считается, что женщины плодородны в течение семи-десяти дней после окончания менструации. Пик этого фертильного периода обычно приходится на четырнадцатый день, когда считается, что происходит овуляция. Женщины наиболее плодовиты во время овуляции, потому что это время, когда один из яичников выпускает яйцеклетку, которая попадает в матку, когда организм готовится к возможному оплодотворению. Матка — это самое легкое место для сперматозоидов, чтобы оплодотворить яйцеклетку, в противном случае она должна пройти через женские репродуктивные пути, чтобы достичь яйцеклетки — яичников, где она обычно содержится.

Метод выбора пола по методу Шеттлса основан на различных средах, характерных для женских репродуктивных путей во время менструального цикла. Наиболее важным аспектом метода является определение времени полового акта в рамках менструального цикла, в зависимости от того, какого пола желает пара. Чтобы произвести на свет женщину, парам следует воздерживаться от полового акта за два-три дня до овуляции. До этого рекомендуется половой акт, так как время между окончанием менструации и, по крайней мере, за три дня до овуляции — это время, когда женщины, скорее всего, будут произведены на свет.Однако, чтобы родить мужчину, парам следует воздерживаться от половых контактов с начала менструального цикла до дня овуляции. День овуляции, а также следующие два-три дня — это когда шансы произвести на свет самца самые высокие.

Метод Шеттлса предлагает различные спринцевания, которые женщина должна использовать перед половым актом, чтобы подготовить репродуктивные пути и улучшить среду, необходимую для рождения плода желаемого пола. Кислый душ, содержащий две столовые ложки белого уксуса на один литр воды, должен использоваться, чтобы увеличить вероятность зачатия женского плода.Щелочной душ, содержащий две столовые ложки пищевой соды на один литр воды, следует использовать, чтобы увеличить вероятность зачатия мужского пола. Чтобы спринцевание было эффективным, его следует использовать перед половым актом каждый раз. По словам Шеттлса, эти решения безвредны как для матери, так и для плода.

Что касается самого акта, метод Шеттлса включает дополнительные сведения о предполагаемой позиции и времени оргазма женщины во время полового акта. Положение, которое лучше всего подходит для зачатия самца, включает глубокое проникновение во влагалище сзади, поэтому сперматозоиды откладываются близко к шейке матки, где среда естественная щелочная.Однако парам следует занять положение лицом к лицу и выполнить неглубокое проникновение во время полового акта, чтобы произвести самку, чтобы сперма прошла через кислую среду влагалища. Что касается женского оргазма, химический состав выделений может повлиять на среду репродуктивного тракта. Секреции, возникающие во время женского оргазма, являются щелочными и, следовательно, обеспечивают дополнительную меру щелочности в окружающей среде, которая благоприятна для рождения плода мужского пола. Следовательно, женщина должна испытать оргазм раньше, чем мужчина, если пара хочет увеличить вероятность зачатия мужского пола.Если вместо этого пара желает иметь плод женского пола, то женщине следует воздерживаться от оргазма, по крайней мере, до тех пор, пока сперма не будет эякулирована, чтобы избежать увеличения щелочности в окружающей среде. В своей книге 1970 года Шеттлс заявил о восьмидесятипроцентном успехе своего метода, основываясь на исследованиях его собственных пациентов. Однако он не гарантировал, что его метод приведет к успеху во всех случаях.

Метод Шеттлса поддерживался и оспаривался в других исследованиях.В 1979 году исследование, опубликованное в журнале The New England Journal of Medicine , включавшее более трех тысяч родов, пришло к выводу, что время полового акта во время менструального цикла женщины влияет на пол плода. В частности, это исследование показало, что мужские зародыши рождались чаще, когда половой акт происходил ближе всего к овуляции, что согласуется с методом Шеттлса. Однако в 1991 г. небольшое исследование, опубликованное в журнале The American Journal of Obstetrics and Gynecology , дало противоположные результаты, которые продемонстрировали, что значительно меньшее количество мужских родов происходит, когда зачатие происходит во время овуляции.Другое исследование, опубликованное в журнале The New England Journal of Medicine в 1995 году, опровергло все утверждения о том, что время полового акта влияет на пол плода, и утверждало, что между ними нет никакой связи.

Несмотря на неубедительные доказательства, подтверждающие и опровергающие метод Шеттлса, первоначальная публикация метода в книге Секс вашего ребенка: теперь вы можете выбирать, , сохраняла популярность на протяжении сорока лет подряд в печати.С момента первоначальной публикации в 1970 году было выпущено шесть исправленных изданий книги и продано более одного миллиона экземпляров. В каждом выпуске строго поддерживалась основа метода, но процедуры были немного усовершенствованы, чтобы сделать их более удобными и выполнимыми для семейных пар в домашних условиях.

В шестом издании книги Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбрать , опубликованной в 2006 году, Шеттлз утверждал, что другие методы выбора пола, предложенные после первоначальной публикации книги, потерпели неудачу, поскольку их нельзя воспроизвести и они сомнительны с этической точки зрения.Шеттлз утверждает, что его метод — единственный метод выбора пола, который постоянно подкрепляется научными данными, и поэтому он является наиболее надежным. Основываясь на поддержке, которую Шеттлз получил от религиозных организаций и специалистов по этике в научном сообществе, он также утверждает, что его метод является наиболее этичным из доступных. Шестое издание «Секс вашего ребенка: теперь вы можете выбрать » предоставило данные обновленных исследований, которые показали, что у пар, которые пытались сделать это для женщин, показатель успеха составил семьдесят пять процентов, а у пар, которые пытались сделать это для мужчин, — восемьдесят процентов.Однако после того, как было опубликовано шестое издание, было проведено еще одно исследование формы сперматозоидов, которое продемонстрировало отсутствие различий в форме между сперматозоидами, несущими X- или Y-хромосомы. Это исследование опровергло оригинальные исследования Шеттлза, которые легли в основу его метода.

Источники

1. Грант, Валери Дж. «Укоренившаяся дезинформация о сперматозоидах X и Y». Британский медицинский журнал 332 (2006): 916. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1440662/pdf/bmj3320916b.pdf (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
2. Грей, Рональд Х. «Естественное планирование семьи и выбор пола: факт или вымысел?» Американский журнал акушерства и гинекологии 165 (1991): 1982–4.
3. Харлап, Сьюзен. «Пол младенцев, зачатых в разные дни менструального цикла». Медицинский журнал Новой Англии 300 (1979): 1445–148.
4. Рорвик, Дэвид Майкл и Ландрам, Б. Шеттлс. Как выбрать пол ребенка: метод, лучше всего подтвержденный научными данными .Нью-Йорк: Broadway Books, 2006. https://archive.org/details/howtochoosesexof00shet (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
5. Рорвик, Дэвид Майкл и Ландрам Б. Шеттлз. Пол вашего ребенка: теперь вы можете выбрать . Нью-Йорк: Додд, Мид и компания, 1970. https://archive.org/details/yourbabyssex00davi (по состоянию на 27 марта 2018 г.).
6. Уилкокс, Аллен Дж. «Время полового акта в связи с овуляцией — влияние на вероятность зачатия, выживаемость беременности и пол ребенка». Медицинский журнал Новой Англии 333 (1995): 1517–21. http://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJM199512073332301 (по состоянию на 27 марта 2018 г.).

Блайт, Алисс, «Метод Шеттлса выбора пола».

(03.04.2019). ISSN: 1940-5030 http://embryo.asu.edu/handle/10776/13096.

Государственный университет Аризоны. Школа наук о жизни. Центр биологии и общества. Энциклопедия проекта эмбриона.

Авторские права Аризонский совет регентов под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-Share Alike 3.0 Непортировано (CC BY-NC-SA 3.0) http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/

Сперматозоиды; Сперма; X-Bearing сперма; Y-подшипник спермы; Выбор пола; Выбор пола потомства; Предопределение пола; Планирование семьи; Половые хромосомы; Гоносомы; Технология

Как определяется пол некоторых рептилий по температуре?

Алекс Куинн, доктор философии Кандидат в Институт прикладной экологии Канберрского университета в Австралии решает эту проблему за нас.

Механизмы определения пола у рептилий в целом делятся на две основные категории: определение пола по генотипу (GSD) и определение пола в зависимости от температуры (TSD).

Виды в генотипической группе, такие как млекопитающие и птицы, имеют половые хромосомы, которые у рептилий бывают двух основных типов. Многие виды — например, несколько видов черепах и ящериц, такие как зеленая игуана — имеют половые хромосомы X и Y (опять же, как у млекопитающих), причем самки «гомогаметны», то есть имеют две идентичные Х-хромосомы.Мужчины же, с другой стороны, «гетерогаметны», с одной Х-хромосомой и одной Y-хромосомой. У других рептилий, управляемых GSD, есть система, аналогичная той, что встречается у птиц, с половыми хромосомами Z и W. В этом случае — который управляет всеми видами змей — самцы являются гомогаметным полом (ZZ), а женщины — гетерогаметным полом (ZW).

Однако при определении пола в зависимости от температуры температура окружающей среды в критический период эмбрионального развития определяет, разовьется яйцо как мужское или женское.Этот термочувствительный период наступает после того, как яйцо было отложено, поэтому определение пола у этих рептилий зависит от условий окружающей среды, влияющих на кладку яиц в гнездах. Например, у многих видов черепах яйца из более прохладных гнезд вылупляются как все самцы, а из более теплых гнезд вылупляются все самки. У видов крокодилов, наиболее изученным из которых является американский аллигатор, и низких и высоких температур приводят к выбору самок, а промежуточные температуры выбирают для самцов.

Широко распространено мнение, что зависимое от температуры и генотипическое определение пола являются взаимоисключающими, несовместимыми механизмами — другими словами, пол рептилии никогда не находится под влиянием температуры окружающей среды обеих половых хромосом и .Эта модель указывает на отсутствие генетической предрасположенности эмбриона рептилии, чувствительной к температуре, к развитию мужского или женского пола, поэтому ранний эмбрион не имеет «пола» до тех пор, пока не вступит в термочувствительный период своего развития.

Однако эта парадигма недавно подверглась сомнению, и теперь появляются новые доказательства того, что в определении пола некоторых видов рептилий действительно могут быть задействованы как половые хромосомы, так и температура. По-видимому, у животных, у которых встречаются оба вида, определенные температуры инкубации могут «полностью изменить» генотипический пол эмбриона.Например, есть австралийская ящерица-сцинк, генотип которой определяется половыми хромосомами X и Y. Низкая температура инкубации во время развития яйца этой ящерицы превращает некоторых генотипических самок (XX) в «фенотипических» самцов, так что у них остаются только функционирующие мужские репродуктивные органы. Следовательно, у этого вида самцов есть и XX, и XY, а самки всегда XX. Несколько иной пример смены пола, вызванной температурой, обнаружен у австралийской ящерицы-дракона, которая имеет систему половых хромосом ZW.У этого вида высокая температура инкубации во время развития яиц превращает генотипических самцов (ZZ) в фенотипических самок; так что женщины могут быть ZZ или ZW, но мужчины всегда ZZ.

Рептилии, у которых температура инкубации и половые хромосомы взаимодействуют для определения пола, могут представлять «переходные» эволюционные состояния между двумя конечными точками: полным GSD и полным TSD. Вполне возможно, что существуют и другие виды рептилий с более сложными сценариями температурной смены хромосомного пола.Несомненно, существует много известных примеров рыб и земноводных с GSD, у которых как высокие, так и низкие температуры инкубации могут вызывать смену пола. В этих случаях все генотипы (от ZZ и ZW до XX и XY) подвержены изменению при экстремальных температурах инкубации.

Исследователи точно определяют пол скелета на основе характеристик локтя

Локоть может помочь определить пол скелета.

Стремясь помочь идентифицировать скелетные останки тайского происхождения, исследователи BUSM обнаружили, что исследование дистальной части плечевой кости (локтевой кости) превосходит предыдущие методы, разработанные для определения пола среди неазиатского населения.

Судебные антропологи оценивают биологический профиль (пол, происхождение, возраст и рост скелетонизированных останков) с целью идентификации. Секс — один из наиболее важных компонентов биологического профиля, поскольку он может значительно сузить круг лиц, пропавших без вести в определенных контекстах судебной экспертизы. Пол обычно определяется морфологией (формой) таза или черепа и размерами длинных костей.

«Тем не менее, многие участки скелета, которые используются для определения пола, могут отсутствовать или быть повреждены из-за травм, плохой сохранности, выгула животных и характера происшествия (взрывчатое вещество).Поэтому важно исследовать другие области скелета, которые хорошо сохраняются и потенциально имеют половой диморфизм (показывают различия между женщинами и мужчинами) », — пояснил автор-корреспондент Шон Таллман, доктор философии, RPA, доцент кафедры анатомии и нейробиологии.

Было исследовано более 600 скелетов (198 женщин; 418 мужчин) из современной документированной коллекции в Кхон Каене, Таиланд. Методы оценки пола с использованием дистального отдела плечевой кости, которые были разработаны на людях неазиатского происхождения, были применены к тайским скелетам.«Мы обнаружили, что форма дистального отдела плечевой кости у современных тайцев различается у женщин и мужчин. Однако, когда методы, разработанные на неазиатских популяциях, были применены к тайским скелетам, эти методы показали плохие результаты, что указывает на наличие популяционных различий в степени полового диморфизма в плечевой кости », — сказал д-р Таллман.

По мнению исследователей, точные методы биологического профиля должны быть разработаны и протестированы на современных коллекциях скелетов, которые генетически связаны с изучаемыми скелетами.Однако большинство методов, используемых в настоящее время, были созданы и адаптированы для населения Северной Америки с использованием данных конца 19 — начала 20 веков и современных задокументированных коллекций скелетов. «Важно разработать методы биологического профиля, которые могут помочь идентифицировать людей из этого часто игнорируемого региона мира, который подвержен массовым бедствиям, связанным с погодой, землетрясениями, цунами, а также гражданскими беспорядками», — добавил д-р Таллман.

Эти результаты опубликованы в журнале Journal of Forensic Sciences .

---

Финансирование этого исследования было предоставлено Национальным научным фондом, Национальным институтом юстиции и Программой судебной антропологии Медицинской школы Бостонского университета.

Исследователи точно оценивают пол скелетов на основе особенностей локтя

Опубликовано 2 года назад Среда, 23 октября 2019 г. из Featured, Research

Определение пола — Антропология — Oxford Bibliographies

Введение

Определение пола — это процесс определения того, являются ли скелетные останки биологически мужскими или женскими.Биологические антропологи, судебные антропологи, биоархеологи и палеоантропологи могут быть привлечены для определения пола по останкам скелетов. Оценка пола имеет жизненно важное значение для установления точного биологического профиля человеческого скелета, поскольку пол влияет на анализ других элементов (например, роста и возраста). Термины пол и пол не следует путать в этом контексте. Пол — социокультурный конструкт, а пол — биологический признак.Оценка пола основана на предположении, что морфология мужского и женского скелета различается по размеру и форме. Это различие называется половым диморфизмом. Хотя люди менее диморфны, чем их нечеловеческие родственники-приматы, половой диморфизм у Homo sapiens достаточен для облегчения оценки пола по морфологии скелета. Практики различают оценку пола путем визуального изучения особенностей скелета (неметрические методы) и оценку пола с помощью уравнений, основанных на размерах скелета (метрические методы).Опытные врачи могут быстро и легко оценить пол, исследуя неметрические признаки, особенно таз. У самцов более прочные места прикрепления мышц и особенности черепа. Женские скелеты более изящны и меньше по размеру, но особенности женского таза в совокупности способствуют расширению таза. Эта морфология напрямую связана с родами или деторождением. По этой причине таз дает наиболее точные оценки пола, за ним следуют посткраниальные кости. Оценка пола по черепным признакам обычно наиболее вариабельна и наименее точна.Растущее беспокойство по поводу субъективности неметрических оценок пола привело к внедрению порядковых систем оценки, статистических методов и количественной оценки морфологии дискретных признаков с помощью геометрических морфометрических методов, которые исследуют различия форм. Метрическая оценка пола предпочтительна из-за объективности, связанной с остеометрическими данными, но возможна только в том случае, если доступны уравнения из соответствующих географических и временных эталонных выборок. Самый популярный статистический метод оценки пола — анализ дискриминантной функции.Поскольку степень полового диморфизма варьируется между популяциями во всем мире, уравнения для конкретных популяций являются наиболее точными для метрической оценки пола. Кроме того, значительный половой диморфизм скелета отсутствует до наступления половой зрелости. Попытки разработать методы оценки пола в подростковом возрасте имели разную степень успеха, но, как правило, невозможно точно определить пол до наступления половой зрелости, особенно при работе с младенцами и детьми.

Пользователи без подписки не могут видеть полный контент на эта страница.Пожалуйста, подпишитесь или войдите.

Определение пола по фрагментированной и дегенерированной ДНК с помощью амплифицированного полиморфизма длины продукта Двунаправленный анализ SNP генов амелогенина и SRY

Abstract

Определение пола важно в археологии и антропологии для изучения прошлых обществ, культур и человеческой деятельности. Определение пола также является одним из наиболее важных компонентов индивидуальной идентификации в уголовных расследованиях. Мы разработали новый метод определения пола путем обнаружения однонуклеотидного полиморфизма в гене амелогенина с использованием амплифицированных полиморфизмов длины продукта в сочетании с анализом области Y, определяющей пол.Мы особенно сосредоточились на наиболее распространенных типах посмертных повреждений ДНК в древних и судебно-медицинских образцах: фрагментация и модификация нуклеотидов в результате дезаминирования. Размер ампликона был разработан таким образом, чтобы он составлял менее 60 п.н., чтобы сделать метод более полезным для анализа образцов деградированной ДНК. Все образцы ДНК, собранные у восьми японцев (четыре мужчины, четыре женщины), были правильно оценены с помощью нашего метода. Предел обнаружения для точного определения пола составил 20 пг ДНК.Мы сравнили наш новый метод с коммерческими наборами для анализа коротких тандемных повторов с использованием образцов ДНК, искусственно фрагментированных ультрафиолетовым излучением. Наш новый метод оказался наиболее надежным для образцов сильно фрагментированной ДНК. Чтобы справиться с выпадением аллелей в результате дезаминирования, мы использовали «двунаправленный анализ», который анализировал образцы как из смысловой, так и из антисмысловой цепей. Этот новый метод был применен к 14 индивидам дзёмон (образцы костей возрастом 3500 лет), пол которых был идентифицирован морфологически.Мы смогли правильно определить пол 11 из 14 человек. Эти результаты показывают, что наш метод надежен для определения пола сильно дегенерированных образцов.

Образец цитирования: Masuyama K, Shojo H, Nakanishi H, Inokuchi S, Adachi N (2017) Определение пола по фрагментированной и дегенерированной ДНК с помощью двунаправленного анализа SNP генов амелогенина и SRY с помощью амплифицированного полиморфизма длины продукта. PLoS ONE 12 (1): e0169348. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348

Редактор: Дон Хун Шин, Медицинский колледж Сеульского национального университета, Республика Корея

Поступила: 17 мая 2016 г .; Дата принятия: 15 декабря 2016 г .; Опубликован: 4 января 2017 г.

Авторские права: © 2017 Masuyama et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Работа Нобору Адачи была поддержана грантами на научные исследования Японского общества содействия науке (26440257, 25251043, 16H01954) и программой JSPS Core to Core (Advanced Research Networks) «Центр перспективных основных исследований истории экологии человека на Севере». Финансирующие организации не играли никакой роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Определение пола древних людей важно для изучения древних культур, обществ, археологических историй и генеалогий. В уголовных расследованиях определение пола также важно для идентификации личности. Поскольку морфологическое определение пола не применимо к судебно-медицинским и археологическим образцам, у которых отсутствуют морфологические диагностические характеристики, такие как фрагменты костей и образцы биологических жидкостей, определение пола на основе анализа ДНК имеет решающее значение.

Несколько основанных на ПЦР методов определения пола были созданы путем анализа Y-специфических целевых последовательностей на Y-хромосоме, таких как Y-специфические повторяющиеся последовательности из DYS14 и DYZ3 [1]. Гены, специфичные для пола, такие как определяющая пол область Y (SRY), также использовались в качестве генетических маркеров [2–4]. Pfitzinger et al. представили метод коамплификации с использованием X-специфических повторяющихся последовательностей из DXS424 и Y-специфических повторяющихся последовательностей из DYZ1 [5] для анализа определения пола на основе ДНК.Были предложены дополнительные методы определения пола на основе ДНК, которые нацелены на гомологичные XY гены с инсерционными делециями, такие как центромерные альфоидные повторы [6, 7], гены белка цинковых пальцев (ZF) [8, 9] и гены амелогенина (AMEL). [10–12].

Среди них половой тест на амелогенин является наиболее широко используемым в судебно-медицинской практике и антропологических исследованиях. Сообщалось о нескольких методах, основанных на обнаружении гена амелогенина [10–12], а наиболее часто используемые наборы праймеров амелогенина были разработаны Sullivan et al.[11]. Эти праймеры нацелены на вставку / делецию 6 пар оснований в интроне гена амелогенина на X- и Y-хромосомах (AMELX и AMELY) и продуцируют ампликоны длиной 106 и 112 пар оснований для X- и Y-хромосом, соответственно [11]. Эти наборы праймеров включены в коммерчески доступные наборы STR, такие как Promega’s PowerPlex ^® 16 System и Applied Biosystem’s AmpFlSTR ^® Profiler Plus ^® . Однако с помощью этих традиционных методов трудно определить пол по сильно фрагментированным / дегенерированным образцам ДНК или по небольшому количеству образцов, потому что тестирование ДНК сильно зависит от качества и количества образцов ДНК.

Средняя длина фрагмента древней ДНК составляет от 100 до 500 п.н. [13, 14]. Образцы древней ДНК часто разбиваются на мелкие фрагменты и имеют небольшое количество [14], потому что ДНК легко разрушается под воздействием факторов окружающей среды и микробных атак на археологических раскопках. Фрагментированные образцы судебно-медицинской экспертизы также затрудняют расследование уголовных дел. Одним из основных механизмов фрагментации ДНК является депуринизация или депиримидинирование, вызванное гидролизом N-гликозидных связей.Депуринизация / депиримидинация разрывает N-гликозидные связи между сахарами и азотистыми основаниями [15], что приводит к высвобождению пуринов (аденин: A, гуанин: G) и пиримидиновых оснований (цитозин: C, тимин: T) из нуклеотидов, которые, в свою очередь, производит сайт без основания, также известный как AP-сайт (апуриновый / апиримидиновый сайт) [16, 17]. Безосновные участки делают молекулы ДНК нестабильными и вызывают разделение цепей ДНК за счет процесса β-элиминации [15]. Фрагментированные и малые образцы матричной ДНК могут вызвать выпадение аллелей, что может привести к неправильной идентификации гетерозигот как гомозигот.Следовательно, сокращение продуктов ПЦР важно для анализов ДНК с сильно фрагментированными образцами. Кроме того, анализ SNP лучше традиционных методов, поскольку праймеры SNP, которые генерируют короткий ампликон для ПЦР, могут быть легко сконструированы.

Однако ДНК может быть изменена спонтанными химическими реакциями, такими как гидролитические реакции. Гидролиз не только вызывает короткие продукты, но также вызывает посмертных модификаций ДНК, называемых повреждениями с неправильным кодированием. Дезаминирование, наиболее распространенный тип модификации ДНК в сильно деградированных образцах, удаляет аминогруппу (NH ₂ ) из молекулы [14].Дезаминирование приводит к заменам оснований и превращает A в гипоксантин (H), G в ксантин (X) и C в урацил (U) [18, 19, 20]. В древних образцах замещение оснований из-за дезаминирования представляет собой серьезную проблему [14], и замещенные основания могут приводить к неверным результатам из-за их способности образовывать неожиданные пары оснований. H может образовывать пары со всеми основаниями, A, G, C и T [19]. Термодинамическая стабильность пар оснований H следующая: H: C> H: A> H: T ≈ H: G [18], а остатки H в основном объединяются с остатками C в ПЦР [21].X обладает способностью образовывать пары с C через две водородные связи, точно так же, как G, и поэтому не кодирует неправильно [20], тогда как U способен образовывать пары с неузнаваемым основанием, A [14]. Кроме того, преобладающим типом неправильного включения нуклеотидов в сильно деградированные древние образцы в результате дезаминирования являются переходы типа 2 (C → T и G → A) [21–24]. Основания C значительно более восприимчивы к гидролитическому дезаминированию, чем другие основания [21, 23], и переходы C → T в основном генерируются дезаминированием оснований C [24].В анализе SNP сильно дегенерированных образцов модификации ДНК-матрицы путем дезаминирования могут вызывать несоответствие комплементарных праймеров SNP и / или выпадение аллелей, что приводит к ложным и / или отрицательным результатам. Поскольку посмертное повреждение ДНК способствует укорочению ампликонов, а также значительным изменениям в последовательностях ДНК, критически важна стратегия конструирования праймеров SNP, охватывающая сильно дегенерированные образцы ДНК.

PCR-APLP — это метод типирования SNP [25–33], основанный на ПЦР, в котором используются аллель-специфические праймеры, содержащие сайты SNP на 3′-конце каждого праймера.Чтобы использовать этот метод, требуются по крайней мере два аллель-специфичных праймера и один «контр-праймер», который служит общей смысловой или антисмысловой цепью аллель-специфичных праймеров. Аллель-специфические праймеры имеют сайты SNP на 3′-концах, и один из этих праймеров должен иметь несколько некомплементарных створок на 5′-конце для обнаружения SNP путем определения разницы в длине ампликона с помощью ПЦР и последующего электрофореза. Ранее мы сообщали о более надежном методе анализа SNP, основанном на ПЦР-APLP с использованием праймера лоскута 5ʹ-инозина, который улучшает конкурентоспособность аллель-специфичных праймеров [33].В этом исследовании мы представляем новый метод определения пола PCR-APLP, основанный на обнаружении SNP в экзоне 2 гена AMYL. Мы представляем стратегию дизайна праймеров SNP для образцов сильно фрагментированной и дегенерированной ДНК. В частности, чтобы изучить влияние посмертных модификаций ДНК в древних образцах, мы обнаруживаем полиморфизм трансверсии C↔G как в смысловой, так и в антисмысловой цепях и подтверждаем выпадение аллелей в вырожденной ДНК с использованием праймеров SNP для анализа дезаминирования.Кроме того, ген SRY, как альтернативный Y-специфический маркер, коамплифицируется с геном AMEL, поскольку часто наблюдаются делеции больших участков в Y-хромосоме, ответственные за выпадение аллеля AMELY, что приводит к неверным выводам относительно пола, связанного с образцом. [34–50]. Таким образом, этот новый смысло-антисмысловой анализ AMEL PCR-APLP с анализом SRY включает «двунаправленный анализ» для исследования образцов как смысловой, так и антисмысловой цепей, что позволяет анализировать сильно деградировавшую ДНК.

Материалы и методы

Пробоподготовка

Для получения современных образцов ДНК были взяты внутриротовые эпителиальные клетки у восьми неродственных японцев (четыре мужчины, четыре женщины). Перед сбором клеток добровольцев письменно уведомили о том, что их ДНК будет анонимизирована и будет использоваться только для определения пола. Письменное согласие на использование их ДНК было получено от каждого добровольца в исследовании. И процедура согласия, и письменные формы были одобрены этическим комитетом медицинского факультета Университета Яманаси (номер разрешения 1299).

Мы собрали образцы с помощью судебно-медицинских мазков (Salstedt, Nümbrecht, Германия) и экстрагировали ДНК из клеток слизистой оболочки полости рта с помощью набора для экстракции геномной ДНК Monofas ^® VIII (GL Sciences, Токио, Япония) в соответствии с рекомендациями производителей. Количество и чистоту экстрагированной ДНК оценивали по измерениям оптической плотности (OD) ₂₆₀ и OD _260/280 с использованием спектрофотометра (NanoDrop 1000; Thermo Fisher Scientific Inc., Уолтем, Массачусетс, США).Мужские и женские геномные ДНК человека известных концентраций (Promega, Мэдисон, Висконсин, США) использовали в качестве стандартов.

Разработка и испытание грунтовки

Для исследования образцов как смысловой, так и антисмысловой цепей генов амелогенина использовали два набора праймеров (наборы смысловых и антисмысловых праймеров). Гены амелогенина состоят из семи экзонов и восьми интронов, кодирующие экзоны 2–6 высококонсервативны [51]. Поэтому ожидается, что половой тест, основанный на анализе этих кодирующих областей, будет более надежным, чем тест на основе интронного анализа.Экзоны 2 и 6 генов амелогенина имеют полиморфизм трансверсии C↔G. Экзон 6 имеет несколько SNP в небольшой области. Контрпраймер в APLP требует сайта связывания праймера, который не имеет каких-либо мутаций; Таким образом, мы обнаружили полиморфизм трансверсии C↔G в экзоне 2 гена амелогенина.

Наборы праймеров Sense

В качестве смысловых аллель-специфичных праймеров были сконструированы праймер AMELY с G на 3ʹ-конце и праймер AMELX с C на 3ʹ-конце (рис. 1). Контрпраймер был разработан с использованием антисмысловых цепей генов AMEL (таблица 1).Кроме того, чтобы избежать неправильных выводов в результате выпадения аллеля AMELY, был заимствован ген SRY. AMELY-, AMELX- и SRY-специфические праймеры амплифицировали полосы длиной 60, 56 и 52 п.н. соответственно.

Рис. 1. Схема наборов смысловых и антисмысловых праймеров AMEL.

Последовательности праймеров описаны в таблице 1. A и B показывают наборы смысловых и антисмысловых праймеров соответственно. Желтые и розовые прямоугольники представляют собой праймеры, специфичные для аллелей. Оранжевые квадраты служат контрпраймерами здравого смысла или антисмысловыми действиями.Серые прямоугольники указывают на смысловые и антисмысловые шаблоны ДНК. Синие буквы показывают 3′-концевые основания в аллель-специфических праймерах, тогда как красные буквы показывают полиморфизмы трансверсии C↔G в смысловой и антисмысловой матрице ДНК. Пунктирные рамки указывают пары оснований в сайтах SNP между аллель-специфическими праймерами и смысловыми или антисмысловыми матрицами ДНК.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348.g001

Наборы антисмысловых праймеров

В качестве антисмысловых аллель-специфичных праймеров были сконструированы праймер AMELX с G на 3ʹ-конце и праймер AMELY с C на 3ʹ-конце (рис. 1).Контрпраймер был разработан с использованием смысловых цепей генов AMEL (таблица 1). В наборах антисмысловых праймеров AMELY-, AMELX- и SRY-специфические праймеры амплифицировали полосы длиной 60, 56 и 52 п.н. соответственно.

Условия ПЦР

Амплификацию выполняли в реакционном объеме 10 мкл, содержащем 1 × Qiagen Multiplex PCR Master Mix (Qiagen, Hilden, Германия), 0,1–0,2 мкМ каждого праймера и 1 мкл матричной ДНК. Амплификацию проводили на Takara PCR Thermal Cycler Fast (Takara, Otsu, Japan) с использованием двух разных программ.Амплификацию наборов смысловых праймеров проводили с использованием следующей программы: 95 ° C в течение 15 мин начальной денатурации, затем 38 циклов при 94 ° C в течение 30 с, отжиг при 66 ° C в течение 90 с и окончательное удлинение при 72 ° C. ° C в течение 3 мин. Амплификацию наборов антисмысловых праймеров проводили по следующей программе: 95 ° C в течение 15 мин; с последующими 5 циклами при 94 ° C в течение 30 с и 64 ° C в течение 5 минут; а затем 33 цикла при 94 ° C в течение 30 секунд, 64 ° C в течение 90 секунд и 72 ° C в течение 3 минут.

Электрофорез в полиакриламидном геле

Все продукты ПЦР смешивали с 2 мкл 6-кратного загрузочного буфера (Takara) и подвергали электрофорезу вместе с лестничным маркером 10 пар оснований (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) на 15% полиакриламидном геле (TEFCO, Токио, Япония) в 1 × Трисборатный буфер EDTA.Полосы визуализировали окрашиванием SYBR Green I (Sigma, Сент-Луис, Миссури, США) и трансиллюминатором синего света.

STR набирает

Типирование

STR было выполнено с использованием систем PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion (обе Promega, Мэдисон, Висконсин, США) в соответствии с рекомендациями производителя. Продукты амплификации анализировали с помощью генетического анализатора Applied Biosystem ^® 3130xl (Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США) с использованием инъекции 3 кВ, 5 с.Результаты были проанализированы с использованием 50 rfu в качестве порогового значения максимальной амплитуды.

Приложение судебной экспертизы

образцов ДНК (1 нг) были искусственно повреждены ультрафиолетовым (УФ) излучением 0,2, 0,5, 1,0, 5,0 и 10 Дж и использовались в качестве имитирующих образцов для судебно-медицинской экспертизы [52]. Q-отношения (129/41 и 305/41 п.н.) были рассчитаны для оценки качества поврежденной УФ-излучением ДНК-матрицы и оценены в трех экземплярах с использованием набора KAPA Human Genomic DNA Quantification and QC Kit (Kapa Biosystems, Wilmington, MA, USA). и система ПЦР в реальном времени Applied Biosystems StepOnePlus (Thermo Fisher Scientific).Коэффициенты добротности уменьшались в зависимости от УФ-излучения (рис. 2). Эти образцы ДНК были проанализированы с использованием систем PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion, а также нашего нового метода.

Рис. 2. Оценка качества имитационных криминалистических образцов.

Черный и белый столбцы показывают отношения Q 129/41 п.н. и 305/41 п.н. соответственно. Коэффициенты добротности коррелируют с количеством УФ-излучения. И женщины, и мужчины, имитирующие образцы судебно-медицинских экспертов без воздействия УФ-излучения, дали коэффициент добротности, близкий к 1.Образцы судебно-медицинской экспертизы, подвергнутые высоким уровням УФ-облучения, дали соотношения 129/41 п.н. и 305/41 п.н. в диапазонах 0,00–0,38 и 0,00–0,038, соответственно. Средние значения ± стандартное отклонение взяты из трех анализов.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348.g002

Археологический объект

Чтобы оценить эффективность нашего метода для археологических образцов, были исследованы 14 образцов ДНК позднего дзёмон (около 3500 лет назад), митохондриальная ДНК которых была успешно проанализирована в предыдущих исследованиях [28, 29].Пол этих образцов однозначно определен путем морфологического анализа скелетов [28]. Образцы древней ДНК были проанализированы с использованием систем PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion, а также нашего нового метода. Мы не измеряли концентрацию этой древней ДНК, потому что трудно определить ее точно для древних образцов с помощью абсорбционного фотометра, учитывая редкость и низкое качество такой ДНК.

Результаты

Определение пола на основе нового метода ПЦР-APLP

Наборы как смысловых, так и антисмысловых праймеров дали одну полосу длиной 56 п.н. (AMELX) в образцах самок, а образцы самцов показали три полосы длиной 60 п.о. (AMELY), 56 п.н. (AMELX) и 52 п.н. (SRY).Пол восьми участников (четыре мужчины, четыре женщины) был определен правильно (рис. 3).

Рис. 3. Определение пола на основе нового метода ПЦР-APLP с использованием 1 нг матричной ДНК.

Дорожки 1–4 соответствуют женской ДНК, дорожки 5–8 — мужской ДНК, а дорожка 9 — отрицательному контролю. A и B показывают результаты определения пола с использованием наборов смысловых и антисмысловых праймеров соответственно. M обозначает лестничный маркер из 10 пар оснований. Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0169348.g003

Измерение чувствительности для определения нижних пределов количественного определения

Для определения предела обнаружения для точного определения пола использовались мужские и женские стандарты известных концентраций ДНК. Минимальное количество, необходимое для точного определения пола, составляло 10 пг / мкл для женской ДНК и 20 пг / мкл для мужской ДНК (рис. 4).

Рис. 4. Измерение чувствительности с помощью ПЦР-APLP с использованием серии разведений женской и мужской ДНК.

Дорожки 1–6 соответствуют серийному разведению женской ДНК, дорожки 7–12 — последовательному разведению мужской ДНК, а дорожка 13 — отрицательному контролю.A и B показывают результаты анализа чувствительности с использованием наборов смысловых и антисмысловых праймеров соответственно. M обозначает лестничный маркер из 10 пар оснований. Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348.g004

Сравнительная оценка устойчивости STR-анализа и нового метода ПЦР-APLP

Результаты сравнения трех методов с использованием УФ-облученной матричной ДНК (1 нг) показаны в таблице 2. Наш метод оказался более надежным, чем два обычных набора для STR-типирования.

Рис. 5. Оценка устойчивости метода ПЦР-APLP с использованием УФ-облученной матричной ДНК.

A и B показывают результаты анализа устойчивости с использованием наборов смысловых и антисмысловых праймеров соответственно. Дорожки 1–5 соответствуют ДНК самок, поврежденной УФ-облучением 0, 0,5, 1,0, 5,0 и 10 Дж; дорожки 6–10 — к мужской ДНК, поврежденной УФ-облучением 0, 0,5, 1,0, 5,0 и 10 Дж; и дорожка 11 — к отрицательному контролю. Дорожки 1 и 6 представляют собой положительный контроль для женщин и мужчин соответственно. M обозначает лестничные маркеры длиной 10 пар оснований.Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348.g005

В системах PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion женские образцы были идентифицированы по одной полосе длиной 89 пар оснований (AMELX). , тогда как наличие двух полос длиной 89 п.н. (AMELX) и 95 п.н. (AMELY) указывает на мужской генотип. STR-типирование с использованием PowerPlex ^® ESX17 Fast было невозможно с женской ДНК размером 1 нг после УФ-облучения более 0.5 Дж. Для 1 нг мужской ДНК, подвергнутой УФ-облучению более 0,2 Дж, не было обнаружено ни AMELX, ни AMELY (рис. 6).

Рис. 6. Определение пола с помощью PowerPlex ^® ESX17 Fast с использованием УФ-облученной матричной ДНК.

A и C показывают женскую и мужскую ДНК без УФ-облучения, соответственно. B и D показывают подвергнутые УФ-облучению женские (0,5 Дж) и мужские (0,2 Дж) ДНК, соответственно. Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах.

https://doi.org/10.1371 / journal.pone.0169348.g006

STR-типирование с использованием системы PowerPlex ^® Fusion было невозможно с 1 нг женской ДНК после УФ-облучения более 1,0 Дж. После воздействия УФ-излучения более 0,5 Дж два пики больше не наблюдались в мужских образцах (рис. 7).

Рис. 7. Определение пола с помощью системы PowerPlex ^® Fusion с использованием УФ-облученной матричной ДНК.

A и C показывают женскую и мужскую ДНК без УФ-облучения, соответственно. B и D — самка, подвергшаяся воздействию УФ-излучения (1.0 Дж) и мужской (0,5 Дж) ДНК соответственно. Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0169348.g007

Археологический объект

Наборы смысловых праймеров и наборы антисмысловых праймеров могут успешно определять пол 9 из 14 образцов (дорожки 1, 4, 5, 7, 8, 9, 12, 13 и 14 на фиг. 8A) и 9 из 14 образцов. (дорожки 1, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13 и 14 на фиг. 8B) соответственно. Мы смогли определить пол 11 из 14 человек, используя оба набора праймеров.Результаты определения пола ДНК точно соответствовали результатам, полученным при морфологическом анализе.

Рис. 8. Определение пола образцов ДНК по нашему методу.

A и B показывают результаты определения пола с использованием наборов смысловых и антисмысловых праймеров соответственно. M обозначает лестничный маркер из 10 пар оснований. Результаты были воспроизведены в трех независимых анализах. Показаны типичные результаты двунаправленного анализа, поскольку количество матричной ДНК не было постоянным среди древних образцов.

https: // doi.org / 10.1371 / journal.pone.0169348.g008

Из-за небольшого объема образца мы не смогли выполнить STR-анализ древнего образца, подвергнутого электрофорезу в дорожке 1 на рис. 8A и 8B. Другие образцы были проанализированы дважды с использованием систем PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion. Воспроизводимые успешные результаты были получены для образцов, подвергнутых электрофорезу в дорожках 7 и 9 на фиг. 8A и 8B для PowerPlex ^® ESX17 Fast, и образцов, подвергнутых электрофорезу в дорожках 7, 9 и 12 на фиг. 8A и 8B для PowerPlex ^® . Система Fusion (данные не показаны).

Обсуждение

В этом исследовании мы разработали новый метод определения пола, смысло-антисмысловой анализ AMEL PCR-APLP с анализом SRY. Все образцы ДНК восьми участников (четыре мужчины, четыре женщины) были правильно оценены нашим методом. Наш тест на определение пола имел пределы обнаружения 10 пг для женской ДНК и 20 пг для мужской ДНК, что соответствует теоретическому количеству копий ДНК в несколько копий. Даже системы PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion, которые, как известно, более устойчивы к деградированной ДНК, чем другие наборы STR, требуют 250–500 пг ДНК-матрицы.Эти результаты показали, что наш метод имел более высокую чувствительность, чем другие наборы STR. Более того, выпадение аллелей происходило для образцов с менее чем 125 пг матричной ДНК в системе PowerPlex ^® Fusion [53]. В системе слияния PowerPlex ^® из-за своей длины гены AMEL кажутся по своей природе более устойчивыми к выпадению аллелей, чем другие STR-локусы; однако, когда происходит выпадение аллеля для некоторых STR-локусов, нельзя исключать возможность ложного генотипирования самца как самки из-за выпадения аллеля Y-хромосомы.Поскольку судебным лабораториям часто приходится иметь дело с небольшими количествами образцов ДНК для уголовных расследований, а также с древними останками, которые, как правило, содержат небольшое количество ДНК, наш новый высокочувствительный метод является чрезвычайно многообещающим.

Криминалистические и древние образцы ДНК часто сильно фрагментированы. Мы разработали праймеры, которые амплифицируют фрагменты в диапазоне 52–60 п.н., поскольку желательны более короткие продукты ПЦР [14]. По сравнению с двумя коммерческими наборами для анализа STR, наш новый метод был более надежным для анализа искусственно фрагментированных образцов ДНК.Фрагменты AMEL, амплифицированные с помощью нашего метода (AMELX: 56 пар оснований, AMELY: 60 пар оснований), были короче, чем фрагменты, амплифицированные с помощью систем PowerPlex ^® ESX17 Fast и PowerPlex ^® Fusion (AMELX: 89 пар оснований, AMELY: 95 пар оснований). . Поскольку наши ампликоны имеют размер <60 п.н., что меньше, чем ампликоны, полученные с помощью любого другого набора для анализа STR, наш метод очень полезен для анализа сильно фрагментированных образцов. Когда AMELX или AMELY не генерируются из-за выпадения аллеля, наш метод не дает результата идентификации; однако никакая амплификация AMELY из-за выпадения аллеля, что указывает на ложное заключение о мужчинах как о женщинах, не может происходить в STR-анализе, когда в образцах обнаруживается только AMELX.Наш новый метод может обнаруживать Y-хромосомы даже в мужской ДНК, подвергнутой УФ-облучению 1,0 Дж, и он был устойчивым с образцами сильно фрагментированной ДНК. В 1 нг поврежденного УФ-излучением образца мужской ДНК (0,5 Дж), хотя AMELX был обнаружен, AMELY не был обнаружен с помощью STR-анализа с использованием системы PowerPlex ^® ESX17 Fast. Как и в случае с PowerPlex ^® ESX17 Fast, система PowerPlex ^® Fusion может обнаруживать только AMELX с использованием 1 нг мужской ДНК, поврежденной УФ излучением 1,0 Дж. Эти результаты показывают сложность STR-типирования ДНК из деградированных образцов и указывают на важность использования дополнительных локусов для дополнения выпадающих аллелей.Таким образом, наш метод заимствовал ген SRY для дополнения выпадающего аллеля AMEL.

Хорошо известно, что мужские образцы иногда ошибочно определяются как женские из-за делеций Y-хромосомы. Несколько отчетов показали, что существуют этнические различия в частоте делеции AMELY. Частота делеции AMELY была высокой в ​​мужских выборках из Индии, Непала и Шри-Ланки [4, 34, 36, 39–42] и, наоборот, низкой в ​​некоторых популяциях, включая китайскую, итальянскую, австралийскую и испанскую [ 35, 38, 41, 42, 44–46, 49, 50].Неспособность усилить AMELY может привести к ошибочным результатам в судебно-медицинской практике и археологических работах; поэтому его следует принимать во внимание даже в таких популяциях. Существование мужских делеций AMELY предполагает необходимость одновременного анализа нескольких локусов, чтобы избежать ложной идентификации, и в таких случаях делеций, когда AMELY не амплифицируется, будет ген SRY.

В этом исследовании мы проанализировали 14 образцов Jomon с помощью нашего нового метода, и этот метод оказался более эффективным для археологических образцов, чем коммерческие наборы STR.Помимо проверки надежности нашего метода, целью этого анализа было оценить влияние дезаминирования как на смысловые, так и на антисмысловые цепи генов AMEL, поскольку археологические останки, использованные в этом анализе, были получены из района с холодным климатом на севере Хоккайдо [28 , 29]. Несколько предыдущих исследований показали, что типы повреждений, присутствующие в археологических останках, связаны с конкретными географическими регионами или климатическими условиями [21, 23, 54, 55], с холодными местами, способствующими высоким уровням гидролитически дезаминированной ДНК.Основные модификации ДНК postmortem — это переходы 2 типа (C → T и G → A) [22–24]. В нашем методе, поскольку смысловой праймер AMELY с G на 3ʹ-конце обнаруживает C в генах AMELY, когда C модифицируется в U путем дезаминирования, смысловой праймер AMELY не дает продукта амплификации AMELY. Следовательно, если преобразование C в U произошло в мужском образце, ген AMELY не может быть обнаружен с помощью наших наборов праймеров. В этом случае, поскольку AMELX не вызывает выпадения аллелей из-за процесса дезаминирования, мы можем иметь дело с женскими образцами, которые предположительно дезаминированы.Дезаминированные образцы самцов приведут к выпадению аллелей AMELY, но мы можем прийти к выводу, что анализируемый образец происходит от самцов по наличию полос AMELX и SRY на 56 и 52 пар оснований. Напротив, поскольку антисмысловой праймер AMELX с G на 3ʹ-конце обнаруживает C в генах AMELX, когда C модифицируется до U путем дезаминирования, антисмысловой праймер AMELX не будет давать никаких продуктов амплификации AMELX. Следовательно, если преобразование C в U произошло в женском образце, неудача амплификации AMELX препятствует определению пола; однако у нас не было бы неправильных результатов определения пола из-за выпадения аллеля.В судебно-медицинской экспертизе предотвращение ошибочных результатов более важно, чем отсутствие результатов, потому что ложные обвинения могут разрушить жизни.

В наборах смысловых праймеров выпадение AMELY, вероятно, в результате дезаминирования, было обнаружено в двух из шести морфологически мужских образцов (дорожки 3 и 6 на фиг. 8A). В наборах антисмысловых праймеров выпадение AMELX, также предположительно вызванное дезаминированием, было обнаружено в двух из восьми морфологически женских образцов (дорожки 5 и 8 на рис. 8B) и в одном из шести морфологически мужских образцов (дорожка 3 на рис. 8B). .Как по смысловому, так и по антисмысловому анализу мы можем предположить, что эти четыре образца, скорее всего, подвержены дезаминированию. У нас нет ложных результатов определения пола в обоих наборах праймеров, и этот метод «двунаправленного анализа» обеспечивает гораздо более высокую скорость идентификации, чем анализ, основанный на ПЦР-амплификации только одной цепи целевой ДНК. Эти результаты указывают на важность анализа образцов как смысловой, так и антисмысловой цепей в образцах сильно дегенерированной ДНК. Этот двунаправленный анализ образцов вырожденной ДНК повысит надежность различных методов анализа SNP, таких как SNaP shot и однонитевой конформационный полиморфизм, а также APLP.

В настоящем исследовании мы показали, как двунаправленный анализ SNP APLP с инозином для генов амелогенина и SRY может быть эффективно применен для определения пола для сильно фрагментированных и дегенерированных образцов ДНК. Праймеры с 5′-лоскутом были использованы для повышения эффективности реакции ПЦР [56–59] и повышения качества секвенирования [60]. Сообщалось также, что такие праймеры увеличивают флуоресцентный сигнал ПЦР в реальном времени [56, 57]. Кроме того, праймеры APLP с инозином улучшают конкурентоспособность аллель-специфичных праймеров по отношению к матричной ДНК, что приводит к повышенной надежности анализа SNP [33].Было доказано, что термодинамика праймеров с инозиновыми створками меньше зависит от последовательности матриц ПЦР, чем термодинамика праймеров с 5′-створками, содержащих обычные основания [33]. Кроме того, мы сообщили, что наш метод APLP с инозином в мультиплексном анализе SNP показал заметно более высокую чувствительность, чем описанный в различных исследованиях [61]. Эти особенности 5′-лоскутных праймеров, вероятно, способствовали высокой чувствительности, наблюдаемой в нашем методе определения пола.

К сожалению, в этом исследовании использовались только два коммерческих стандартных образца ДНК, восемь современных образцов ДНК и 14 образцов древней ДНК. Этого количества образцов ДНК может оказаться недостаточно для судебной экспертизы. Как упоминалось ранее, существуют различные проблемы с исключением аллелей, используемых для определения пола в различных географических популяциях. Однако проблемы, вызванные генетическим полиморфизмом, неизбежны при определении пола с помощью анализа ДНК, даже если размер выборки увеличен. Однако в ближайшем будущем мы изучим возможность исключения аллелей, используемых для определения пола в нашем методе, с использованием большего количества образцов ДНК.

В заключение мы создали новый метод ПЦР-APLP для определения пола путем анализа SNP в экзоне 2 AMEL как из смысловой, так и из антисмысловой цепей в сочетании с тестированием SRY, что привело к более высокому уровню идентификации, чем анализ, основанный на ПЦР-амплификации только одной цепи. целевой ДНК.

Благодарности

Работа NA была поддержана грантами на научные исследования Японского общества содействия науке (№№ 26440257, 25251043, 16H01954) и программой JSPS Core to Core (Advanced Research Networks) «Advanced Core Research Центр истории экологии человека на Севере.”

Вклад авторов

1. Концептуализация: NA HS KM.
2. Обработка данных: KM HS HN.
3. Получение финансирования: NA.
4. Расследование: KM HS SI HN.
5. Методология: HS KM NA.
6. Администрация проекта: NA HS.
7. Ресурсы: NA.
8. Надзор: NA HS.
9. Подтверждение: KM HS SI HN.
10. Визуализация: KM HS SI HN.
11. Написание — черновик: KM HS NA.

Ссылки

1. 1. Хонда Х, Михару Н., Охаши Й., Охама К. Успешная диагностика пола плода с использованием обычного ПЦР-анализа материнской сыворотки. Clin Chem. 2001; 47: 41–46. pmid: 11148175
2. 2. Берковиц Г. Д., Фехнер П. Ю., Маркантонио С. М., Бланд Дж., Стеттен Г., Гудфеллоу П. Н. и др. Роль определяющего пол региона Y-хромосомы (SRY) в этиологии 46, XX истинного гермафродитизма.Hum Genet. 1992; 88: 411–416. pmid: 1740318
3. 3. Дробник К. Новый набор праймеров в гене SRY для идентификации пола. Серия Int Cong. 2006; 1288: 268–270.
4. 4. Тангарадж К., Редди А.Г., Сингх Л. Надежен ли ген амелогенина для определения пола при судебно-медицинской экспертизе и пренатальной диагностике? Int J Legal Med. 2002. 116: 121–123. pmid: 12056520
5. 5. Пфитцингер Х. Лудес Б., Мангин П. Определение пола в судебно-медицинских образцах: совместная амплификация и одновременное обнаружение Y-специфической и X-специфической последовательности ДНК.Int J Leg Med. 1993; 105: 213–216.
6. 6. Neeser D, Liechti-Gallati S. Определение пола в судебно-медицинских образцах путем одновременной ПЦР-амплификации α-сателлитной ДНК из X- и Y-хромосом. J Forensic Sci. 1995; 40: 239–241. pmid: 7602285
7. 7. Витт М., Эриксон Р.П. Экспресс-метод обнаружения ДНК Y-хромосомы в высушенных образцах крови с помощью полимеразной цепной реакции. Hum Genet. 1989. 82: 271–274. pmid: 2567276
8. 8. Рейнольдс Р., Варларо Дж.Определение пола судебно-медицинских образцов с использованием ПЦР-амплификации последовательностей генов ZFX / ZFY. J Forensic Sci. 1996. 41. С. 279–286. pmid: 8871388
9. 9. Стеки B, Витте ММ. Определение пола сухих пятен крови с использованием полимеразной цепной реакции (ПЦР) с гомологичными праймерами X-Y гена белка цинкового пальца. J Forensic Sci. 1996; 41: 287–290. pmid: 8871389
10. 10. Аканэ А., Шионо Х., Нацубара К., Накахори Ю. Идентификация пола судебно-медицинских образцов с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР): два альтернативных метода.Forensic Sci Int. 1991; 49: 81–88. pmid: 2032670
11. 11. Салливан К.М., Маннуччи А., Кимптон С.П., Гилл П. Быстрый и количественный тест на пол ДНК: анализ ПЦР на основе флуоресценции гомологичного гена амелогенина X-Y. Биотехники. 1993; 15: 636–641. pmid: 8251166
12. 12. Haas-Rochholz H, Weiler G. Дополнительные наборы праймеров для ДНК-теста на пол на основе ПЦР гена амелогенина. Int J Legal Med. 1997; 110: 312–315. pmid: 9387013
13. 13. Пяабо С. Древняя ДНК: выделение, характеристика, молекулярное клонирование и ферментативная амплификация.Proc Natl Acad Sci. 1989; 86: 1939–1943. pmid: 2928314
14. 14. Пэабо С., Пойнар Х., Серр Д., Янике-Депре В., Хеблер Дж., Роланд Н. и др. Генетический анализ древней ДНК. Анну Рев Жене. 2004. 38: 645–679. pmid: 15568989
15. 15. Линдаль Т. Нестабильность и распад первичной структуры ДНК. Природа. 1993; 362: 709–715. pmid: 8469282
16. 16. Линдаль Т., Ниберг Б. Скорость депуринизации нативной дезоксирибонуклеиновой кислоты. Биохимия. 1972; 11: 3610–1618.pmid: 4626532
17. 17. Линдаль Т., Карлстрём О. Термическое депиримидинирование дезоксирибонуклеиновой кислоты в нейтральном растворе. Биохимия. 1973; 12: 5151–5154. pmid: 4600811
18. 18. Уоткинс Норман E-младший, Санта-Люсия Джон-младший. Термодинамика ближайших соседей пар дексинозин в дуплексах ДНК. Nucleic Acids Res. 2005; 33: 6258–6267. pmid: 16264087
19. 19. Сан X, Ли Дж. Стабильность дуплексов ДНК, содержащих гипоксантин (инозин): фаза газ против раствора и биологические последствия.J Org Chem. 2010; 75: 1848–1854. pmid: 20184296
20. 20. Ямазаки С., Соболевский А.Л., Домке В. Фотофизика ксантина: компьютерное исследование механизмов безызлучательного распада. Phys Chem Chem Phys. 2009; 11: 10165–10174. pmid: 19865773
21. 21. Стиллер М., Грин Р. Э., Саймонс Дж. Ф., Ду Л, Хе В., Эгхолм М. и др. Паттерны неправильного включения нуклеотидов во время ферментативной амплификации и прямого крупномасштабного секвенирования древней ДНК. Proc Natl Acad Sci USA. 2006; 103: 13578–13584.pmid: 16938852
22. 22. Hansen A, Willerslev E, Wiuf C, Mourier T., Arctander P. Статистические данные о неправильном кодировании повреждений в древних шаблонах ДНК. Mol Biol Evol. 2001; 18: 262–265. pmid: 11158385
23. 23. Olivieri C, Ermini L, Rizzi E, Corti G, Bonnal R, Luciani S и др. Характеристика паттернов неправильного включения нуклеотидов в митохондриальную ДНК Iceman. Plos One. 2010; 5: e8629. pmid: 20072618
24. 24. Briggs AW, Stenzel U, Johnson PLF, Green RE, Kelso J, Prüfer K и др.Паттерны повреждений геномных последовательностей ДНК неандертальца. Proc Natl Acad Sci USA. 2007. 104: 14616–14621. pmid: 17715061
25. 25. Ватанабе Г., Умецу К., Юаса И., Судзуки Т. Полиморфизм длины амплифицированного продукта (APLP): новая стратегия генотипирования группы крови ABO. Hum Genet. 1997; 9: 34–37.
26. 26. Ватанабе Г., Умецу К., Юаса И., Сато М., Сакабе М., Наито Э. и др. Новый метод обнаружения однонуклеотидных полиморфизмов путем анализа использованных аллель-специфичных праймеров.Электрофорез. 2001; 22: 418–420. pmid: 11258748
27. 27. Умецу К., Танака М., Юаса И., Адачи Н., Миёси А., Кашимура С. и др. Мультиплексный амплифицированный анализ полиморфизма длины продукта 36 митохондриальных однонуклеотидных полиморфизмов для гаплогруппировки восточноазиатских популяций. Электрофорез. 2005; 26: 91–98. pmid: 15624129
28. 28. Адачи Н., Шинода К., Умецу К., Мацумура Х. Анализ митохондриальной ДНК скелетов Дзёмон с участка Фунадомари, Хоккайдо, и его значение для происхождения коренных американцев.Am J Phys Anthropol. 2009. 138: 255–265. Исправление в: Am J Phys Anthropol. 2010; 141: 504–505. pmid: 18951391
29. 29. Адачи Н., Шинода К., Умецу К., Китано Т., Мацумура Х., Фудзияма Р. и др. Анализ митохондриальной ДНК скелетов Хоккайдо Дзёмон: остатки архаичных материнских линий на юго-западной окраине бывшей Берингии. Am J Phys Anthropol. 2011; 146: 346–360. pmid: 21953438
30. 30. Адачи Н., Умецу К., Сёдзё Х. Стратегия судебной экспертизы для обеспечения качества данных секвенирования митохондриальной ДНК в сильно деградированных образцах.Leg Med. 2014; 16: 52–55.
31. 31. Аошима Т., Умецу К., Юаса И., Ватанабе Г., Сузуки Т. Одновременное генотипирование локусов алкогольдегидрогеназы 2 (ADh3) и альдегиддегидрогеназы 2 (ALDh3) с помощью анализа полиморфизма длины амплифицированного продукта (APLP). Электрофорез. 1998. 19: 659–660. pmid: 9629893
32. 32. Watanabe G, Umetsu K, Suzuki T. Определение аллелей HUMTH01 методом APLP. Int J Legal Med. 1999; 112: 134–135. pmid: 10048673
33. 33.Содзё Х., Танака М., Такахаши Р., Какуда Т., Адачи Н. Уникальный праймер с инозиновой цепью на 5′-конце повышает надежность анализа SNP с использованием метода полиморфизма длин продуктов, амплифицированного ПЦР. PLoS One. 2015; 10: e0136995. pmid: 26381262
34. 34. Сантос Ф. Р., Пандья А., Тайлер-Смит С. Надежность половых тестов на основе ДНК. Нат Генет 1998; 18: 103 pmid: 9462733
35. 35. Steinlechner M, Berger B, Niederstatter H, Parson W. Редкая неудача в половом тесте на амелогенин.Int J Legal Med. 2002; 116: 117–120. pmid: 12056519
36. 36. Чанг Ю.М., Бургойн Л.А., Оба К. Более высокие неудачи полового теста на амелогенин в индийской группе населения. J Forensic Sci. 2003. 48: 1309–1313. pmid: 14640276
37. 37. Майкл А., Браунер П. Ошибочная гендерная идентификация с помощью полового теста амелогенина. J Forensic Sci. 2004. 49 (2): 258–259. pmid: 15027540
38. 38. Латтанци В., Ди Джакомо М.К., Ленато Г.М., Кимиенти Дж., Воглино Г., Реста Н. и др.Большая интерстициальная делеция, охватывающая ген амелогенина на коротком плече Y-хромосомы. Hum Genet. 2005; 116: 395–401. pmid: 15726419
39. 39. Кашьяп В.К., Саху С., Ситалаксими Т., Триведи Р. Делеции во фрагменте гена амаэлогенина, производного от Y, в индийской популяции. BMC Med Genet. 2006; 7: 37. pmid: 16603093
40. 40. Каденас А.М., Регейро М., Гайден Т., Сингх Н., Животовский Л.А., Андерхилл П.А. и др. Отказ от мужского амелогенина: филогенетический контекст, происхождение и значение.Forensic Sci Int. 2007. 166: 155–163. pmid: 16781100
41. 41. Chang YM, Perumal R, Keat PY, Yong RYY, Kuehn DLC, Burgoyne L. Отдельный гаплотип Y-STR для амелогенин-отрицательных самцов, характеризующийся большой делецией Yp 11.2 (DYCS458-MSY1-AMEL-Y). Forensic Sci Int. 2007. 166: 115–120. pmid: 16765004
42. 42. Ён РЫЙ, Ган ЛШ, Чанг Ю.М., Яп ЭПХ. Молекулярная характеристика полиморфной делеции 3-Mb на хромосоме Yp 11.2, содержащей локус AMELY, в популяциях Сингапура и Малайзии.Хм Джин. 2007. 122: 237–249.
43. 43. Такаяма Т., Такада Н., Сузуки Р., Нагаока С., Ватанабе Ю., Кумагаи Р. и др. Определение удаленных областей из Yp 11.2 самца, отрицательного по амелогенину. Leg Med. 2009; 11: 578–580.
44. 44. Оу X, Чен В., Чен В., Чжао Ф., Чжэн Дж., Тонг Д. и др. Нулевые аллели гена амелогенина хромосомы X и Y в китайской популяции. Int J Legal Med. 2012; 126: 513–518. pmid: 21735294
45. 45. Ма Й, Куанг Дж. З., Чжан Дж., Ван Г. М., Ван Й. Дж., Джин В. М. и др.Интерстициальная делеция Y-хромосомы вызвала выпадение аллеля Y-STR у AMELY-отрицательных лиц. Int J Legal Med. 2012; 126: 713–724. pmid: 22669323
46. 46. Чен В., Ву В., Ченг Дж., Чжан Ю., Чен Ю., Сун Х. Обнаружение делеции Yp 11.2 в популяции Китая. Forensic Sci Int Genet. 2014; 8: 73–79. pmid: 24315592
47. 47. Паркин EJ, Kraayenbrink T, Opgenort JRML, van Driem GL, Tuladhar NM, de Knijff P, et al. Разнообразие гаплотипов Y-STR с 26 локусами в выборке непальской популяции: изоляция и дрейф в Гималаях.Forensic Sci Int. 2007. 166: 176–181. pmid: 16781103
48. 48. Паркин Э.Дж., Краайенбринк Т., ван Дрим Г.Л., Церинг из Газело К., де Книжфф П., Джоблинг М.А. 26-локусное типирование Y-STR в выборке населения Бутана. Forensic Sci Int. 2006; 161: 1–7. pmid: 16289902
49. 49. Митчелл Р.Дж., Крескас М., Бакстер Е., Баффалино Л., Ван Оршот Р.А. Исследование делеций последовательности амелогенина (AMELY), локуса Y-хромосомы, обычно используемого для определения пола. Ann Hum Biol.2006; 33: 227–240. pmid: 16684695
50. 50. Bosch E, Lee AC, Calafell F, Arroyo E, Henneman P, de Knijff P и др. Типирование Y-хромосомы высокого разрешения: 19 STR, амплифицированных в трех мультиплексных реакциях. Forensic Sci Int. 2002; 125: 42–51. pmid: 11852201
51. 51. Салидо Е.К., Полин Х.Й., Кэтрин К., Ю.Л.К., Шапиро Л.Дж. Ген белка эмали человека амелогенин экспрессируется как в X-, так и в Y-хромосомах. Am J Hum Genet. 1992; 50: 303–316. pmid: 1734713
52. 52.Наканиши Х., Содзё Х., Омори Т., Хара М., Такада А., Адачи Н. и др. Новый метод определения пола путем определения количества Х-хромосом. Int J Legal Med. 2015; 129: 23–29. pmid: 25160992
53. 53. Пфосер К., Оуэн С. Оценка Fusion System PowerPlex ^® для использования на генетическом анализаторе ABI PRISM ^® 310. Веб-сайт корпорации «Промега». http://www.promega.com/~/pdf/resources/profiles-in-dna/2013/evaluation-of-the-powerplex-fusion-system-for-use-on-the-abi-prism-310- генетический анализатор / Обновлено 2013.По состоянию на 18 ноября 2015 г.
54. 54. Ламерс Р., Хейтер С., Матесон, компакт-диск. Посмертное неправильное кодирование повреждений в анализе последовательности древней митохондриальной ДНК человека. J Mol Evol. 2009. 68: 40–55. pmid: 1
27
55. 55. Гилберт М.Т.Р., Хансен А.Дж., Виллерслев Э., Рудбек Л., Барнс И., Линнеруп Н. и др. Характеристика повреждений генетического неправильного кодирования, вызванных посмертным повреждением. Am J Hum Genet. 2003. 72: 48–61. pmid: 12489042
56. 56. Wei T, Clover G. Использование праймеров с 5′-некомплементарными последовательностями в RT-PCR для обнаружения подгрупп A и B.J Virol Methods. 2008; 153: 16–21. pmid: 18639585
57. 57. Афонина И., Анкудинова И., Миллс А., Лохов С., Хюин П., Махони В. Праймеры с 5′-створками улучшают ПЦР в реальном времени. Биотехнологии. 2007; 43: 770–772. pmid: 18251253
58. 58. Ариф М, Очоа-Корона FM. Сравнительная оценка выступающих последовательностей 5′-A / T-Rich с оптимальными и субоптимальными праймерами для увеличения выходов и чувствительности ПЦР. Mol Biotechnol. 2013; 55: 17–26. pmid: 23117543
59. 59. Ариф М., Агилар-Морено Г.С., Ваяданде А., Флетчер Дж., Очоа-Корона FM.Модификация праймера улучшает быстрые и чувствительные in vitro и полевые анализы для обнаружения вариантов вируса высоких равнин. Appl Environ Microbiol. 2014. 80: 320–327. pmid: 24162574
60. 60. Бинладен Дж., Гилберт МТР, Кампос П.Ф., Виллерслев Э. 5′-хвостовые праймеры для секвенирования улучшают качество секвенирования продуктов ПЦР. Биотехнологии. 2007. 42: 174–176. pmid: 17373481
61. 61. Какуда Т., Содзё Х., Танака М., Намбиар П., Минагути К., Умецу К. и др. Мультиплексная система APLP для гаплогруппировки с высоким разрешением чрезвычайно деградированных восточноазиатских митохондриальных ДНК.PLoS One. 2016; 11: e0158463. pmid: 27355212

Методы планирования семьи на основе осведомленности о фертильности

Барьерный метод: Противозачаточные средства, предотвращающие попадание сперматозоидов в матку, например презерватив.

Базальная температура тела (BBT) : Температура тела в состоянии покоя.

Шейка матки : нижний узкий конец матки в верхней части влагалища.

Яйцо : женская репродуктивная клетка, вырабатываемая яичниками и высвобождающаяся из них.Также называется яйцеклеткой.

Фаллопиева трубка: Трубка, по которой яйцеклетка проходит от яичника к матке.

Информация о фертильности: Набор способов отслеживать естественное функционирование тела женщины и определять, когда она, скорее всего, забеременеет.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ): Вирус, атакующий определенные клетки иммунной системы организма. Если не лечить, ВИЧ может вызвать синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Менопауза : время, когда менструальный цикл женщины прекращается навсегда. Менопауза подтверждается после 1 года отсутствия менструации.

Менструальный цикл: Ежемесячный процесс изменений, которые происходят, чтобы подготовить организм женщины к возможной беременности. Менструальный цикл определяется как первый день менструального кровотечения одного цикла до первого дня менструального кровотечения следующего цикла.

Яичник: Орган у женщин, который содержит яйца, необходимые для беременности, и вырабатывает важные гормоны, такие как эстроген, прогестерон и тестостерон.

Овуляция: Время, когда яичник выпускает яйцеклетку.

Половой акт: Акт проникновения полового члена мужчины во влагалище женщины. Также называется «заниматься сексом» или «заниматься любовью».

Инфекции, передаваемые половым путем (ИППП): Инфекции, передающиеся половым путем. Инфекции включают хламидиоз, гонорею, вирус папилломы человека (ВПЧ), герпес, сифилис и вирус иммунодефицита человека (ВИЧ, причина синдрома приобретенного иммунодефицита [СПИД]).

Симптотермальный метод : Метод определения фертильности, используемый для прогнозирования того, когда женщина может быть фертильной. Метод использует температуру тела и другие признаки и симптомы овуляции.

.