Молекулярно-генетические методы

После этого  проводится электрофорез, что позволяет  разделить отличающиеся на один нуклеотид  фрагменты ДНК. В результате в  геле образуется набор полос, напоминающих лестницу.

Нуклеотидная последовательность ДНК читается в геле снизу вверх, согласно направлению 5'-3' цепи ДНК.

Для определения  нуклеотидной последовательности больших  фрагментов ДНК используются автоматизированные машины (ДНК-секвенаторы).

 

Кроме перечисленных, применяется большое количество других молекулярных методов изучения последовательности человека.

 

Биохимические методы

 

Широко применяются  в лабораторной диагностике наследственных болезней. Биохимические методы направлены на выявление биохимического фенотипа организма. Биохимическими методами можно обнаружить накопленные патологические метаболиты в крови, моче, поте и др.

Например, широко используется количественный тест с  хлоридом железа для определения  фенилкетонурии.

В настоящее  время разработано много тестов для выявления генных мутаций.

Таким образом, биохимические и молекулярно-генетические методы применяются для диагностики  генных болезней.

 

Генные  болезни

 

Генные болезни – большая группа клинически разнородных заболеваний, причиной которых являются мутации на генном уровне.

Закономерности  наследования генных болезней соответствуют  менделеевским правилам расщепления  в потомстве (менделирующие признаки). Наследование некоторых патологических генов может несколько отличаться от менделеевских закономерностей в связи с наличием таких эффектов как летальность и стерильность.

У человека к  развитию генных болезней могут приводить  все известные типы генных мутаций: замены оснований, сдвиг рамки считывания,  нарушения сплайсинга, увеличение числа  тринуклеотидных повторов. Одна и та же генная болезнь может быть обусловлена разными мутациями. Например, в гене муковисцидоза описано около 200 вызывающих болезнь мутаций.

Генные мутации  могут приводить к отсутствию синтеза белка, к избыточному  синтезу белка, количественно недостаточному синтезу или синтезу аномального белка.

Классификация генных мутаций.

В основу классификации  генных болезней могут быть положены три принципа: генетический, клинический  и патогенетический.

Клинический принцип классификации основан на отнесении болезни к той или иной группе в зависимости от системы и органа, наиболее вовлеченного в патологический процесс. Различают генные болезни нервной системы, глазные, кожные, болезни опорно-двигательной системы, желудочно-кишечного тракта и др.

Патогенетическая  классификация  выявляет основное звено звено патогененза. Выделяют болезни с нарушением обмена веществ (болезни углеводного и аминокислотного обмена, обмена витаминов, липидов и др.), с развитием аномалий морфогенеза или комбинации того и другого.

Генетическая  классификация подразделяет генные болезни на группы согласно типам наследования: аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные, Х-сцепленные доминантные, Х-сцепленные рецессивные, У-сцепленные и митохондриальные.

В данном пособии генные болезни классифицированы согласно с генетическим принципом классификации.

К клиническим  особенностям генных болезней относятся  многообразие проявлений, варьирующий  возраст начала болезни, хроническое  течение. В большинстве случаев  генные болезни характеризуются тяжелым течением, что приводит к инвалидности и сокращению продолжительности жизни.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Генные  болезни

Название	Тип наследования, локус мутации, тип  мутации	Частота встречаемости	Клинические проявления
Нейрофиброматоз	Аутосомно-доминантный, 17q11.2, Транслокация, делеция, вставка, точковая мутация  в гене нейрофиброматоза.	1:3500-4000	Пигментные  пятна, многочисленные нейрофибромы, располагающиеся  по ходу нервных стволов, глиома зрительного  нерва.
Миотоническая дистрофия	Аутосомно-доминантный, 19q13.3, экспансия (увеличение числа) тринуклеотидных повторов CTG в 3'-нетранслируемой области гена протеинкиназы мышечной дисрофии	1:7500-10000	Миотония, мышечная слабость, катаракты, аритмии сердца, облысение со лба, умственная отсталость, нарушения речи и глотания. В патологический процесс сначала вовлекаются лицевые мышцы, потом шейные, плечевые, бедренные.
Семейная  гипер-хористеринемия	Аутосомно-доминантный, разные типы мутаций гена рецептора  ЛПНП (липопротеина низкой плотности)	1:500 1:250000 (гомозиготная  форма)	Гиперхолистеринемия, сужение корня аорты, стеноз коронарных артерий, ишемическая болезнь сердца в молодом возрасте.
Синдром Морфана	Аутосомно-доминантный, мутация в гене фибриллина (15q21)	1:10000-1:15000	Болезнь соединительной ткани. Арахнодактилия, высокий рост, деформация позвоночника, стоп, отсутствие подкожной жировой клетчатки. Вывих  хрусталика, отслойка сетчатки, патологии  сердечно-сосудистой системы.
Фенилкетонурия	Аутосомно-рецессивный, Мутации гена фермента фенилаланингидроксилазы (12q22-24)	1:10000	Болезнь аминокислотного  обмена (недостаточность фермента фенилаланин-гидроксилазы). Повышенная возбудимость, повышенный тонус мышц, тремор, судорожные припадки, «мышиный» запах, умственная отсталость.
Муковисцидоз (кистозный фиброз)	Аутосомно-рецессивный, миссенс, нонсенс мутации, делеции, сдвиг рамки считывания в гене муковисцедоза (7q31 – 32)	1:2500 (Европа)	Нарушение транспорта ионов Cl- и Na+  через клеточные мембраны. Гиперсекреция густой слизи в поджелудочной железе, эпителии бронхов, слизистой оболочки ЖКТ приводит к закупорки бронхов, протоков поджелудочной железы, канальцах семенников с последующим присоединением инфекции. Продолжительность жизни составляет в среднем 30 лет.
Миодистрофия Дюшена-Беккера	Х-сцепленный рецессивный, мутация в гене белка дистрофина	Миодистрофия  Дюшена – 3:10000 мальчиков, Миодистрофия  Беккера – 1:20000 мальчиков	Прогрессирующие дегенеративные изменения в поперечно-полосатой  и сердечной мускулатуре. Процесс атрофии мышц имеет восходящее направление.
Дальтонизм	Х-сцепленный рецессивный		Неспособность различать красный и (или) зеленый  цвета
Гемофилия	Х-сцепленный рецессивный (Xq28)	1:5000 мальчиков	Нарушение свертываемости крови (дефицит антигемофильного глобулина А)
Гипоплазия  зубной эмали	Х-сцепленный доминантный	?	Раннее разрушение зубов