Mutațiile care duc la boli ereditare la om

Când investigat prin analiza Southern blot a ADN-ului, după digestie cu enzime de restricție fixate pe o membrană specială. Probe - marcat în mod specific fragment ADN monocatenar complementar cu o porțiune de secvență a unei gene, - asociate cu membranoy- astfel poate detecta deleția sau inserția în gena. Deoarece Southern blot a ADN-ului necesita mai mult, dar metoda este mai laborioasă și consumatoare de timp, se poate dezvălui, de obicei, numai acele boli care sunt cauzate de obicei de ștergeri de gene. In timpul PCR au sintetizat un număr mare de copii ale fragmentului studiat ADN - sondă, astfel marcată în acest caz nu este necesar. Folosind electroforeza în gel și determinarea secvenței nucleotidice a produsului rezultat poate fi setat cu precizie, care sunt modificările în secvența.

În timp ce utilizați Southern blot detectată în mod frecvent diviziune, de fapt, ele reprezintă doar aproximativ 10% din toate mutațiile. Există câteva excepții notabile, de exemplu, eșecul sterolsulfatazy (90% din cazuri se datorează divizarea întregii gene), miopatia Duchenne (60% dintre pacienți au deleție în gena distrofină) si fibroza chistica (60-70% din cazuri sunt cauzate de o deleție a trei perechi de baze). Pentru a identifica ștergerile care duc la eșec sterolsulfatazy pot fi folosite Southern blotting, dar ștergeri mai mici, la fel ca în cazul fibroza chistica si miopatie este Duchenne nevoie de PCR.

Cel mai adesea boli ereditare la om sunt cauzate de mutații punctiforme. Consecințele mutațiilor în multe privințe depinde de tipul său. mutația missense conduce la înlocuirea unui aminoacid pentru druguyu- în funcție de localizarea și tipul de substituție de aminoacizi, aceasta poate afecta sau nu afectează funcția proteinei. Pentru a dovedi că a fost cauza acestei boli este o mutatie missense, ca regulă, să examineze corespunzătoare în funcție de proteine ​​in vitro. Cand mutatie nonsens semantic codonului terminându este înlocuit, iar când o emisiune se obține proteină non-funcțional trunchiat. Semnalul să se încheie traducerea ribozomului pentru a servi trei codoni - TGA, TAG și TAA (ADN). În cazul în care, ca urmare a mutațiilor în codonului TAC alela normală va deveni o traducere TAA la acest punct se va opri. Mutațiile mutat cadru de citire - o deleție sau inserție de nucleotide într-o cantitate nu un multiplu de trei, astfel încât spațiul de sub mutatia partiție schimbarea codonilor în secvența ADN. Din acest motiv, schimbând complet secvența de aminoacizi și crește dramatic probabilitatea de apariție a codon stop prematur. Dacă secvența de aminoacizi fără sens-gemeți mutație nu se schimbă. Uneori, aceste mutații afectează nivelul de transcripție ARNm, ceea ce duce la boli. Mai mult, mutațiile nonsens- și missense poate reduce, de asemenea, expresia genei, mutații similare despicare (despicare sub care este rupt sau apare un nou situs de splicing).

In unele boli, mutații punctiforme pot fi la fel la toți pacienții, dar acest lucru este un caz extrem de rar. Mult mai mult (un exemplu este talasemie) a relevat o serie de mutații punctiforme este, în general unic pentru o anumită familie. În plus, prevalența anumitor mutații depinde de etnie. De exemplu, Ashkenazi evrei cu boala Tay-Sachs, în mai mult de 90% din cazuri relevă una dintre cele trei mutații ale genei hexozaminidază A. Cu toate acestea, printre pacientii cu origine non-evrei, aceste trei mutații găsite doar în 20% din cazuri.

Un alt tip de mutație - creșterea numărului de repetiții trinucleotidice - relativ recent descoperite. Unele gene conțin în mod normal, un anumit număr de repetiții trinucleotidice, care nu duce la un fenotip mutant. Cu toate acestea, în cazul în care numărul de repetiții crește peste o anumită limită (cel mai probabil în celulele germinale, sau în stadii incipiente de dezvoltare a embrionilor) dezvolta boala. Exemplul relevant pentru specialiștii în tratamentul infertilității, - sindromul X fragil cromozom, care se moștenește dominantly cuplat la un X-legat (cu penetranță incompletă) și manifestă retard mintal, makroorhizmom si trasaturi faciale distinctive (urechi mari și a maxilarului inferior masiv) . Femeile pot prezenta insuficienta ovariana prematura (vezi. De mai jos). Gene FMR1, porțiunea casantă dispusă în cromozomul X (locus Xq27), cuprinde în mod normal de la 5 la 50 repetiții TSTSG secvență. În purtători de sex feminin a crescut numărul de repetiții (50-200) - așa-numitul premutation. Astfel de purtători pot depăși numărul de repetiții de 200 și chiar 1000 în acest caz, fiii lor manifestă sindromul sau Fragile-X.

Creșterea numărului de repetiții trinucleotidice explică o caracteristică boli autozomale, cum ar fi anticiparea - un fenomen, atunci când trece în fiecare boala generație următoare mai grele. De exemplu, o femeie cu miotonie atrofică ușoară (o ușoară slăbiciune a mușchilor faciali), se naște un copil cu miotonie atrofică congenitală severă, care este pe moarte de o boală cardiacă severă. In general, severitatea bolii din generatie creste generatie cu numărul de repetări trinucleotidice.