Биохимический метод и его использование в генетике человека.

Биохимический метод - позволяет выявить наследственно обуслов­ленные нарушения обмена веществ.

Введение данного метода в практику связано с открытием английско­го врача А. Гаррода в начале XX века биохимической природы наследст­венных болезней обмена веществ которые сам Гэррод назвал врожденны­ми ошибками метаболизма. Изучая алкаптонурию он установил, что дан­ное заболевание наследуется как рецессивный признак и определяется от­сутствием специфического фермента.

Развитием идеи о механизме действия генов через контроль отдель­ных этапов метаболизма различных соединений в клетке следует считать работы Д.Бидла и Э. Татума, которые высказали гипотезу “один ген-один фермент”. Позже она модифицирована в гипотезу “один ген-одна полипеп- тидная цепь”.

Наследственные заболевания, которые обусловлены генными мута­циями, изменяющими структуру или скорость синтеза белков, обычно со­провождаются нарушением углеводного, белкового, липидного и других типов обмена веществ. Наследственные дефекты обмена можно диагно­стировать посредством определения структуры измененного белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежу­точных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.). Например, анализ аминокислотных последова­тельностей мутацонно измененных белковых цепей гемоглобина позволил выявить несколько наследственных дефектов, лежащих в основе ряда за­болеваний - гемоглобинозов. Так, при серповидно-клеточной анемии у че­ловека аномальный гемоглобин вследствие мутации отличается от нор­мального заменой только одной аминокислоты (глутаминовой кислоты на валин).

В настоящее время описано более 600 болезней обмена веществ. На­пример, фенилкетонурия относится к болезням аминокислотного обмена. При этом блокируется превращение незаменимой аминокислоты фенила­ланин в тирозин, и фенилаланин превращается в фенилпировиноградную кислоту, которая выводится с мочой. Заболевание приводит к быстрому развитию слабоумия у детей. Ранняя диагностика и диета позволяют при­остановить развитие заболевания.

В практике здравоохранения кроме выявления гомозиготных носите­лей мутантных генов существуют методы выявления гетерозиготных носи­телей некоторых рецессивных генов, что особенно важно при медико­генетическом консультировании. Так, у фенотипически нормальных гете­розигот по фенилкетонурии (аутосомно-рецессивное заболевание; у гомо­зигот по мутантному гену нарушается обмен аминокислоты фенилаланина, что приводит к умственной отсталости) после приема фенилаланина обна­руживается повышенное его содержание в крови. При гемофилии гетеро­зиготное носительство мутантного гена может быть установлено с помо­щью определения активности фермента, измененного в результате мута­ции.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: