Genetyka medyczna i molekularna

Spis treści ebooka

• Okładka
• Strona tytułowa
• Strona redakcyjna
• Spis treści
• Przedmowa do wydania piątego
• Przedmowa do wydania czwartego
• Autorzy
• 1. Zakres zastosowań diagnostyki molekularnej w medycynie Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak
• 2. Podstawy genetyki i genomiki Jerzy Bal, Ewa Bocian
  • 2.1. Podstawy genetyki molekularnej
    • 2.1.1. Kwas deoksyrybonukleinowy i jego replikacja
    • 2.1.2. Odczytywanie informacji genetycznej
    • 2.1.3. Regulacja ekspresji
    • 2.1.4. Gen
    • 2.1.5. Świat RNA
  • 2.2. Genom człowieka
    • 2.2.1. Genomika
    • 2.2.2. Struktura genomu
    • 2.2.3. Kariotyp
  • 2.3. Zmienność i dziedziczność
    • 2.3.1. Mutacje
    • 2.3.2. Aberracje chromosomowe
    • 2.3.3. Polimorfizm
    • 2.3.4. Relacje genotypfenotyp
    • 2.3.5. Priony
• 3. Uwarunkowanie genetyczne chorób dziedzicznych Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak
  • 3.1. Dziedziczenie autosomalne recesywne
  • 3.2. Dziedziczenie autosomalne dominujące
  • 3.3. Dziedziczenie sprzężone z chromosomem X
  • 3.4. Dziedziczenie wieloczynnikowe
  • 3.5. Dziedziczenie mitochondrialne
• 4. Genetyczna różnorodność współczesnych populacji ludzkich Ewa Ziętkiewicz, Patrycja Daca-Roszak
  • 4.1. Mechanizmy powstawania różnorodności genetycznej w populacji
    • 4.1.1. Mutacje i rodzaje markerów
    • 4.1.2. Dryf genetyczny
    • 4.1.3. Wpływ demografii na różnorodność populacji
  • 4.2. Różnorodność genetyczna w badaniu historii populacji
    • 4.2.1. Ocena poziomu różnorodności populacji i efektywna wielkość populacji
    • 4.2.2. Ocena relacji między populacjami
    • 4.2.3. Metody koalescencyjne w badaniach ewolucji sekwencji i ocenie wieku mutacji
    • 4.2.4. Analiza nierównowagi sprzężeń
  • 4.3. Ewolucja Homo s. sapiens w świetle danych genetycznych
    • 4.3.1. Modele teoretyczne
    • 4.3.2. Źródła danych
    • 4.3.3. Różnorodność nukleotydowa i efektywna wielkość macierzystej populacji
    • 4.3.4. Struktura genetyczna gatunku
    • 4.3.5. Rozmieszczenie różnorodności w populacjach kontynentalnych
    • 4.3.6. Wiek macierzystej populacji i datowanie ekspansji demograficznej Homo s. sapiens
    • 4.3.7. Procesy migracji i kolonizacja świata
    • 4.3.8. Efekty założyciela w populacjach ludzkich
    • 4.3.9. Problemy związane z interpretacją różnorodności genetycznej w badaniu historii ewolucyjnej człowieka
  • 4.4. Analiza archaicznego DNA: paleogenomika
    • 4.4.1. Problemy metodyczne
    • 4.4.2. Analiza archaicznych form Homo s. sapiens
    • 4.4.3. Analiza procesów kolonizacji
    • 4.4.4. Prehistoryczne migracje w Europie
  • 4.5. Różnorodność genetyczna współczesnych populacji w zastosowaniach praktycznych
    • 4.5.1. Populacyjne różnice częstości alleli w praktyce medycznej
    • 4.5.2. Genetyczny profil populacji a mapowanie asocjacyjne w chorobach złożonych
    • 4.5.3. Określenie przynależności populacyjnej i pochodzenia osób na podstawie markerów genetycznych zastosowanie w medycynie sądowej
    • 4.5.4. Zmienność metylomu
    • 4.5.5. Zmienność mikrobiomu
  • 4.6. Kierunki dalszych badań
• 5. Prawo a dylematy współczesnej genetyki Marek Safjan, Leszek Bosek
  • 5.1. Standardy europejskie
    • 5.1.1. Kilka uwag prawnoporównawczych
    • 5.1.2. Unia Europejska
    • 5.1.3. Stanowisko Rady Europy
    • 5.1.4. Regulacje zawarte w Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny
    • 5.1.5. Postanowienia protokołu dodatkowego o zakazie klonowania
    • 5.1.6. Postanowienia protokołu dodatkowego o testach genetycznych
  • 5.2. Standardy powszechne
  • 5.3. Założenia do dalszej ewolucji regulacji prawnych
  • 5.4. Stan obecny według prawa polskiego
• 6. Analiza genomu
  • 6.1. Metody analizy kwasów nukleionowych Jerzy Bal, Joanna Wiszniewska, Wojciech Wiszniewski
    • 6.1.1. Enzymy restrykcyjne
    • 6.1.2. Klonowanie DNA
    • 6.1.3. Hybrydyzacja
    • 6.1.4. Powielanie fragmentu DNA
    • 6.1.5. Sekwencjonowanie DNA
    • 6.1.6. Identyfikacja mutacji
  • 6.2. Metody analizy cytogenetycznej i cytogenetyki molekularnej Ewa Bocian, Beata Nowakowska
    • 6.2.1. Oznaczanie kariotypu
    • 6.2.2. Metody analizy chromosomów
    • 6.2.3. Kontrola jakości badań diagnostycznych w cytogenetyce klinicznej
  • 6.3. Mapowanie i identyfikacja genów Jerzy Bal, Wojciech Wiszniewski
  • 6.4. Redagowanie DNA Sylwia Rzońca-Niewczas
  • 6.5. Bioinformatyka
    • 6.5.1. Bazy danych i narzędzia bioinformatyczne Paweł Siedlecki
    • 6.5.2. Sekwencjonowanie następnej generacji Tomasz Gambin
• 7. Aspekty kliniczne aberracji chromosomowych
  • 7.1. Wskazania do analizy kariotypu
  • 7.2. Zespoły niestabilności chromosomów
  • 7.3. Interpretacja kariotypu
• 8. Diagnostyka molekularna
  • 8.1. Strategia działania Jerzy Bal, Joanna Wiszniewska, Wojciech Wiszniewski
    • 8.1.1. Badanie sposobu dziedziczenia się genu
    • 8.1.2. Analiza mutacji
    • 8.1.3. Problemy diagnostyczne
  • 8.2. Nieinwazyjna prenatalna diagnostyka molekularna Katarzyna Guz, Beata Nowakowska, Agnieszka Orzińska, Sylwia Rzońca-Niewczas
    • 8.2.1. Wolne płodowe kwasy nukleinowe
    • 8.2.2. Markery dla wolnego płodowego DNA
    • 8.2.3. Metody separacji i identyfikacji
    • 8.2.4. Przykłady zastosowań NIPT
    • 8.2.5. Zastosowanie łożyskowospecyficznych miRNA w diagnostyce wewnątrzmacicznego zahamowania wzrostu płodu oraz stanu przedrzucawkowego
  • 8.3. Testy genetyczne Jerzy Bal
• 9. Choroby genetycznie uwarunkowane
  • 9.1. Dziedziczne choroby układu odpornościowego Barbara Lisowska-Grospierre, Alain Fischer, Paula Dobosz
    • 9.1.1. Ciężki złożony niedobór odporności
    • 9.1.2. Funkcjonalne niedobory odporności limfocytów T
    • 9.1.3. Wadliwe różnicowanie lub funkcja limfocytów B
    • 9.1.4. Dziedziczne choroby autoimmunologiczne
    • 9.1.5. Choroby złożone
  • 9.2. Choroby metaboliczne Anna Tylki-Szymańska, Barbara Czartoryska
    • 9.2.1. Definicja choroby metabolicznej
    • 9.2.2. Przyczyny zaburzeń przemian metabolicznych
    • 9.2.3. Diagnostyka
    • 9.2.4. Możliwości leczenia
    • 9.2.5. Skuteczność leczenia choroby rzadkie
  • 9.3. Choroby kompleksowe Jacek J. Pietrzyk
    • 9.3.1. Klasyfikacja
    • 9.3.2. Znaczenie populacyjne
    • 9.3.3. Genetyka populacyjna metodyka
    • 9.3.4. Oszacowanie udziału czynników genetycznych i środowiskowych w etiologii chorób kompleksowych
    • 9.3.5. Identyfikacja genów głównych
    • 9.3.6. Wybrane przykłady chorób kompleksowych
    • 9.3.7. Specyfika poradnictwa genetycznego w chorobach kompleksowych
    • 9.3.8. Aktualny stan badań w chorobach kompleksowych
    • 9.3.9. Przyszłe kierunki badań oczekiwania i ograniczenia
  • 9.4. Choroby nowotworowe aspekty kliniczne Beata Lipska-Ziętkiewicz, Maria Małgorzata Sąsiadek
    • 9.4.1. Onkogenetyka
    • 9.4.2. Aktualny stan wiedzy w zakresie predyspozycji genetycznej do rozwoju nowotworów złośliwych poszczególnych narządów
    • 9.4.3. Wielonarządowe zespoły predyspozycji do nowotworów
  • 9.5. Choroby nowotworowe aspekty molekularne Janusz A. Siedlecki
    • 9.5.1. Molekularne aspekty chorób nowotworowych
    • 9.5.2. Etapy kancerogenezy
    • 9.5.3. Zaburzenia w transmisji sygnałów wzrostu onkogeny
    • 9.5.4. Utrata zdolności do rozpoznawania sygnałów antywzrostowych geny supresorowe
    • 9.5.5. Zaburzenia w systemach naprawy DNA geny stabilizacyjne
    • 9.5.6. Cykl komórkowy a transformacja nowotworowa
    • 9.5.7. Zmiany epigenetyczne a transformacja nowotworowa
    • 9.5.8. Nabywanie nieograniczonego potencjału podziałowego a transformacja nowotworowa
    • 9.5.9. Transformacja nowotworowa a apoptoza
    • 9.5.10. Nabywanie zdolności do unaczynienia guza
    • 9.5.11. Nabywanie zdolności do tworzenia nacieków i przerzutów
    • 9.5.12. Diagnostyka molekularna
    • 9.5.13. Znaczenie badań genetycznych w klinice
  • 9.6. Choroby mitochondrialne Ewa Bartnik, Katarzyna Tońska
    • 9.6.1. Genom mitochondrialny
    • 9.6.2. Mutacje mitochondrialnego DNA
    • 9.6.3. Mutacje genomu jądrowego prowadzące do chorób mitochondrialnych
    • 9.6.4. Korelacje genotypfenotyp w chorobach mitochondrialnych
    • 9.6.5. Diagnostyka chorób mitochondrialnych
    • 9.6.6. Poradnictwo genetyczne w chorobach mitochondrialnych
    • 9.6.7. Leczenie chorób mitochondrialnych i strategie reprodukcyjne
    • 9.6.8. Zmienność populacyjna mtDNA
    • 9.6.9. Mitochondria w chorobach nowotworowych
    • 9.6.10. Mitochondria a starzenie się
• 10. Biologia molekularna w transplantologii i transfuzjologii
  • 10.1. Antygeny zgodności tkankowej Jacek Nowak, Ewa Brojer
    • 10.1.1. Funkcje i mechanizmy działania HLA
    • 10.1.2. Podłoże genetyczne antygenów HLA
    • 10.1.3. Polimorfizm HLA
    • 10.1.4. Zjawisko niezrównoważenia sprzężeń
    • 10.1.5. Metody oznaczania antygenów HLA
    • 10.1.6. Nazewnictwo antygenów HLA
    • 10.1.7. Zastosowanie i znaczenie badań antygenów HLA
    • 10.1.8. HLA a występowanie chorób
    • 10.1.9. HLA a szczepienia ochronne
    • 10.1.10. HLA a niepożądane reakcje na leki
  • 10.2. Antygeny komórek krwi Katarzyna Guz, Ewa Brojer
    • 10.2.1. Antygeny krwinek czerwonych
    • 10.2.2. Antygeny krwinek płytkowych
    • 10.2.3. Antygeny granulocytów
• 11. Genetycznie uwarunkowana zmienność osobnicza a współczesne problemy zdrowotne
  • 11.1. Farmakogenetyka. Polimorfizm genetyczny działania leków w fazie farmakokinetycznej i farmakodynamicznej znaczenie farmakologiczne i toksykologiczne Władysława A. Daniel
    • 11.1.1. Farmakogenetyka jako nowa dziedzina nauki
    • 11.1.2. Polimorfizm reakcji utleniania z udziałem cytochromu P450
    • 11.1.3. Polimorfizm reakcji sprzęgania
    • 11.1.4. Fenotypowanie
    • 11.1.5. Kliniczne znaczenie farmakogenetyki
    • 11.1.6. Czy farmakogenetyka dotyczy jedynie enzymów metabolizujących leki?
    • 11.1.7. Farmakogenetyka i farmakogenomika a indywidualizacja farmakoterapii
  • 11.2. Nutrigenetyka Małgorzata Schlegel-Zawadzka
    • 11.2.1. Produkty żywnościowe, składniki pokarmowe, zwyczaje i nawyki żywieniowe
    • 11.2.2. Metodyka badań
    • 11.2.3. Interakcja składników diety i genów
    • 11.2.4. Fenotyp żywieniowy
    • 11.2.5. Indywidualizacja diety, zapobieganie chorobom dietozależnym
    • 11.2.6. Etyczne problemy a żywieniowe badania genetyczne
  • 11.3. Wzmocnienie i predyspozycje genetyczne Marta Jurek, Jerzy Bal
• 12. Epigenetyka Monika Gos
  • 12.1. Regulacja epigenetyczna
  • 12.2. Mechanizmy regulacji epigenetycznej
    • 12.2.1. Metylacja DNA
    • 12.2.2. Modyfikacje kowalencyjne białek histonowych
    • 12.2.3. Struktura chromatyny
    • 12.2.4. Białka związane z regulacją ekspresji genów i przebudowaniem struktury chromatyny
    • 12.2.5. Niekodujący RNA
  • 12.3. Rodzicielskie piętnowanie genomowe
  • 12.4. Zaburzenia procesów regulacji epigenetycznej jako przyczyna chorób dziedzicznych
    • 12.4.1. Choroby związane z nałożeniem nieprawidłowego wzoru epigenetycznego
    • 12.4.2. Choroby związane z defektem w genach kodujących modyfikatory epigenetyczne
  • 12.5. Somatyczne zmiany epigenetyczne jako efekt konstytutywnego defektu genetycznego
  • 12.6. Epigenetyczne zmiany somatyczne jako przyczyna chorób kompleksowych
    • 12.6.1. Nowotwory
    • 12.6.2. Demencja/otępienie
    • 12.6.3. Choroby układu krążenia
  • 12.7. Dziedziczenie międzypokoleniowe
• 13. Leczenie praktyka i nadzieje
  • 13.1. Znaczenie terapii Jerzy Bal, Tadeusz Mazurczak
  • 13.2. Techniki inżynierii genetycznej w terapii genowej, medycynie regeneracyjnej i transplantacyjnej Agnieszka Łoboda, Józef Dulak
    • 13.2.1. Metody transferu genów techniki niewirusowe i wektory wirusowe
    • 13.2.2. Techniki edycji genów (ZFN, TALEN, CRISPR/Cas9)
    • 13.2.3. Komórki macierzyste
    • 13.2.4. Terapie genetyczne
    • 13.2.5. Zwierzęta transgeniczne w badaniach podstawowych i medycynie
  • 13.3. Terapia genowa dziedzicznych chorób monogenowych Dorota Hoffman-Zacharska, Agnieszka Charzewska
    • 13.3.1. Historia rozwoju terapii genowej
    • 13.3.2. Koncepcje terapii genowej
    • 13.3.3. Strategie terapii genowej
    • 13.3.4. Dopuszczone terapie genowe w wybranych jednostkach klinicznych
    • 13.3.5. Przyszłość terapii genowej
  • 13.4. Terapia genowa chorób nowotworowych Janusz A. Siedlecki
    • 13.4.1. Supresja fenotypu nowotworowego
    • 13.4.2. Odpowiedź gospodarznowotwór
    • 13.4.3. Niszczenie komórek nowotworowych
    • 13.4.4. Ochrona komórek prawidłowych
    • 13.4.5. Terapia proapoptyczna
    • 13.4.6. Antyangiogenna terapia nowotworów
  • 13.5. Immunoterapia Elżbieta Sarnowska
    • 13.5.1. Inhibitory immunologicznego punktu kontroli
    • 13.5.2. Terapia z użyciem cytokin
    • 13.5.3. Wirusy onkolityczne
    • 13.5.4. Szczepionki przeciwnowotworowe
    • 13.5.5. Terapia adoptywna CAR-T
• 14. Program badań przesiewowych noworodków Mariusz Ołtarzewski, Monika Gos
  • 14.1. Zasadność prowadzenia badań przesiewowych noworodków
  • 14.2. Rys historyczny
  • 14.3. Opis programu
  • 14.4. Ogólne zasady realizacji badań przesiewowych noworodków
  • 14.5. Etapy badania przesiewowego
    • 14.5.1. Rejestracja etykiet
    • 14.5.2. Pobieranie próbek krwi na bibułę szpitale i położne
    • 14.5.3. Rejestracja i test w laboratorium
    • 14.5.4. Baza danych, statystyka
  • 14.6. Choroby objęte badaniami przesiewowymi i stosowane algorytmy diagnostyczne
    • 14.6.1. Wrodzona niedoczynność tarczycy (WNT)
    • 14.6.2. Fenyloketonuria (PKU)
    • 14.6.3. Mukowiscydoza (CF)
    • 14.6.4. Badanie przesiewowe wrodzonych wad metabolizmu metodą MS/MS
    • 14.6.5. Wrodzony przerost nadnerczy (WPN)
    • 14.6.6. Deficyt biotynidazy
  • 14.7. Diagnostyka specjalistyczna i monitorowanie leczenia
  • 14.8. Diagnostyka molekularna w badaniach przesiewowych
• 15. Epidemiologia chorób genetycznie uwarunkowanych Anna Latos-Bieleńska
  • 15.1. Częstość występowania chorób genetycznych w różnych okresach życia człowieka
  • 15.2. Choroby genetyczne a choroby rzadkie. Rejestry chorób genetycznych
  • 15.3. Epidemiologia poszczególnych rodzajów chorób genetycznych
    • 15.3.1. Aberracje chromosomowe i choroby genomowe
    • 15.3.2. Choroby uwarunkowane jednogenowo
    • 15.3.3. Choroby uwarunkowane wielogenowo/wieloczynnikowo (choroby kompleksowe)
  • 15.4. Epidemiologia wrodzonych wad rozwojowych
• 16. Poradnictwo genetyczne i profilaktyka chorób Tadeusz Mazurczak
  • 16.1. Poradnictwo genetyczne
    • 16.1.1. Definicja i cele poradnictwa genetycznego
    • 16.1.2. Metodyka poradnictwa genetycznego
    • 16.1.3. Aspekty psychologiczne poradnictwa genetycznego
  • 16.2. Profilaktyka chorób genetycznych
• 17. Spektrum zastosowań biologii molekularnej
  • 17.1. Analiza DNA w genetyce sądowej Urszula Rogalla-Ładniak, Tomasz Grzybowski
    • 17.1.1. Badania genetyczne w ustalaniu ojcostwa
    • 17.1.2. Badanie śladów biologicznych w sprawach kryminalnych
    • 17.1.3. Banki profili genetycznych
  • 17.2. Analiza DNA w genealogii Michał Milewski
    • 17.2.1. Cele badań genetycznych w genealogii
    • 17.2.2. Rodzaje badań DNA wykorzystywanych w genealogii
    • 17.2.3. Publiczne bazy danych użyteczne w genealogii genetycznej
    • 17.2.4. Potencjalne zagrożenia towarzyszące badaniom z zakresu genealogii genetycznej
  • 17.3. Diagnostyka chorób infekcyjnych i inwazyjnych
    • 17.3.1. Podstawy diagnostyki molekularnej Norman J. Pieniążek
    • 17.3.2. Analiza genetyczna w bakteriologii i epidemiologii zakażeń bakteryjnych Radosław Izdebski, Marta Biedrzycka, Paweł Urbanowicz, Janusz Fiett, Marek Gniadkowski
    • 17.3.3. Czynniki zakaźne przenoszone przez krew Ewa Brojer, Piotr Grabarczyk
• 18. Biofarmaceutyki wytwarzane metodami inżynierii genetycznej Tomasz Pniewski, Małgorzata Kęsik-Brodacka
  • 18.1. Inżynieria genetyczna i kultury komórkowe podstawą produkcji białek jako substancji czynnych biofarmaceutyków
  • 18.2. Systemy do produkcji białek rekombinowanych
    • 18.2.1. Systemy ekspresyjne w komórkach ssaczych
    • 18.2.2. Bakulowirusowy system ekspresji w komórkach owadzich
    • 18.2.3. Bakteryjny system ekspresyjny
    • 18.2.4. Drożdżowy system ekspresyjny
    • 18.2.5. Układy bezkomórkowe
  • 18.3. Zwierzęta transgeniczne jako producenci biofarmaceutyków
  • 18.4. Otrzymywanie biofarmaceutyków w roślinnych systemach ekspresyjnych
    • 18.4.1. Rośliny transgeniczne
    • 18.4.2. Rośliny transplastomiczne
    • 18.4.3. Ekspresja przejściowa
    • 18.4.4. Perspektywy rozwoju roślinnych biofarmaceutyków
  • 18.5. Przeciwciała monoklonalne
  • 18.6. Szczepionki
    • 18.6.1. Szczepionki podjednostkowe
    • 18.6.2. Adiuwanty
    • 18.6.3. Szczepionki VLPs
    • 18.6.4. Szczepionki terapeutyczne
    • 18.6.5. Szczepionki terapeutyczne w leczeniu onkologicznym
    • 18.6.6. Szczepionki oparte na kwasach nukleinowych
    • 18.6.7. Wirusowe szczepionki wektorowe
    • 18.6.8. Szczepionki mRNA
  • 18.7. Immunomodulatory, białka krwi, hormony i inne biofarmaceutyki białkowe
  • 18.8. Cząstki wirusopodobne i wironanocząstki jako adiuwanty i nośniki biofarmaceutyków
  • 18.9. Aplikacja biofarmaceutyków przez błony śluzowe i indukcja tolerancji immunologicznej
  • 18.10. Nutraceutyki
  • 18.11. Biotechnologia w pozyskiwaniu naturalnych farmaceutyków
• 19. Słabość i siła genocentrycznej wizji biologii Andrzej Jerzmanowski
• 20. Uzupełnienia i załączniki Jerzy Bal, Ewa Bocian
  • 20.1. Kod genetyczny
  • 20.2. Przygotowanie materiału do badania
    • 20.2.1. Pobranie krwi na izolację DNA
    • 20.2.2. Pobranie krwi do badania cytogenetycznego
  • 20.3. Nazewnictwo genów i mutacji
  • 20.4. Ważniejsze osiągnięcia w genetyce i biologii molekularnej w latach 19532022
  • 20.5. Słownik terminów
  • 20.6. Przykłady wyników diagnostyki molekularnej
  • 20.7. Deklaracja świadomej zgody
• 21. Załączniki
  • 21.1. Konwencja o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny
  • 21.2. Projekt Protokołu Dodatkowego do Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich
  • 21.3. Projekt komentarza do projektu Protokołu Dodatkowego w sprawie zakazu klonowania istot ludzkich
  • 21.4. Protokół Dodatkowy do Konwencji o Prawach Człowieka i Biomedycynie o testach genetycznych dla celów zdrowotnych
• Przypisy

pokaż cały spis treści

ukryj recenzje