Molekuláris genetikai (örökletes) betegségek - szépség és siker - női magazin

Mivel a génmutáció a kromoszómális mutációhoz képest a genetikai anyag egy kis részét érinti, a hordozó gyakran reproduktív funkciót tart fenn. Ezért a molekuláris genetikai betegségek nemzedékeken át, örökletesek.

Az örökletes betegség a nemi sejtben mutáció (gyakrabban egy gén) által okozott betegség, amely nemzedékekben átvihető.

Az ilyen patológiát jelző kifejezések általában végei vannak. fermentopátiában, hemoglobinopátiában, membránpátiában, trombocitopátiában és hasonlókban.

A hordozó, amely az örökségben génmutációt kapott, olyan molekuláris, sejtes és szisztémás rendellenességek láncát fejti ki, amelyek az örökletes betegség patogenezisét reprezentálják.

A betegség molekuláris (biokémiai) szinten. A szerkezeti gén mutációja a proteinmolekulák szerkezetében, azaz a fehérje polipeptidláncaiban levő aminosavszekvencia megszakadásához vezet, anélkül, hogy megváltoztatta volna a számát. A szabályozó gén mutációja megváltoztatja a fehérje mennyiségét a szerkezet megváltoztatása nélkül.

A mutáció biokémiai következményei függenek a fehérje funkciójától, amelynek a szintézise zavart.

Ha ez fermentopátia (enzimopathia). akkor egy enzim aktivitásának megsértése klinikailag nyilvánulhat meg a demencia, a vérrendszeri betegségek, az endokrin és egyéb rendszerek által. A fermentopátia sok betegség alatt áll, de a diagnózisukhoz mindig szükség van a biokémiai megerősítésre. Tehát, ha az enzim szintézise teljesen hiányzik, akkor ez a fehérje (enzim) immunológiai módszerekkel nem detektálható. Az enzimszintézis sebessége csökkenhet, majd mennyisége csökken. Mivel a fehérjemolekula szintézise túlnyomórészt nem egy, hanem több gén kódolásával történik, egy adott enzim szerkezetének megsértését gyakrabban határozzák meg különböző gének mutációi.

Az enzimmolekula szerkezetében bekövetkező lebomlás eredményeképpen a mutált enzim stabilitása, proteolízise és megsemmisülése csökkenhet.

Az enzim katalitikus aktivitása akár normál mennyiségével is csökkenthető vagy hiányozhat. Ez az aktivátorok vagy túlzott enzimgátlók hiánya, a receptorok hiánya, az enzimeloszlás topográfiájának megzavarása a sejtben, katalitikus centrumának szerkezete. Az utóbbi esetben, ha az enzim helyzete, amely más molekulákkal való interakciójára irányul, megsérül, az enzim felismerése vagy az aljzathoz való affinitása károsodott.

A mutáns recesszív gén homozigóta hordozójában az enzim aktivitása élesen csökkent, néha teljesen hiányzik, a heterozigóta aktivitás pedig kisebb mértékben csökken. Az utóbbi esetben a fermentopátia csak az élelmiszer, a termelési tényezők, a környezeti tényezők vagy a gyógyszerek által történő berakodáskor határozható meg, és örökletes hajlamú betegségre utal (lásd alább).

Az enzim aktivitását (a gátlás gátlása esetén) is növelhetjük, majd a végtermékek (például köszvény) ellenőrizetlen szintézise is előfordulhat.

Az enzimopathia klinikai megnyilvánulásainak függvényében az enzim aktivitásának csökkenésén vagy növekedésén túl fontos, hogy az enzim metabolikus utakhoz, anabolizmushoz vagy katabolizmushoz tartozik.

Abban az esetben, aktivitása növelésének az anabolikus enzim stimulált végtermék szintézisére. Ezzel szemben, ha blokkoló anabolikus folyamatokra zavart beloksintetichesky folyamat, kapott végtermék felhalmozódása és hiányossága szubsztrát prekurzor (például hepatikus glikogén szintetáz hiányban csökkenését okozza a glikogén szintjének a májban és a felhalmozási glükóz a vérben).

Ha figyelembe vesszük, hogy az emberi test kb. 10 ezer enzimet tartalmaz, akkor 200 fermentopátiája, amelyet már leírtunk, csak 2%. Ez azt jelenti, hogy az örökletes anyagcsere-rendellenességek ismerete nem megfelelő. A katabolikus útvonalak hibáit jobban tanulmányozzák, mint az anabolikus hibákat. Talán a fő anabolikus utak enzimének hiánya korai halálhoz vezet.

A "mitokondriális" betegségek patogenetikai alapjai az oxidatív foszforiláció rendszerében bekövetkező zavarok.

A probléma tényleges vonatkozásai közé tartozik az enzimjavító rendszer sérülése a sérült DNS-hez, amely meghatározza a szervezet mutagén érzékenységét. Bebizonyosodott, hogy az adott enzimrendszer patológiája fontos szerepet játszik a malignus növekedés és az idő előtti öregedés patogenezisében. Ehhez a patológiához tartozik a spontán kromoszóma instabilitás szindróma, amelyet a bruttó kromoszóma-rendellenességek manifesztálnak, és jól vizsgálják a betegek limfocita tenyészetének metafázis lemezeiben. Bár ezeket a rendellenességeket a páciens sejtkultúrájának in vitro fitohemagglutinin stimulációjának vizsgálata során rögzítik, úgy vélik, hogy in vivo kromoszóma instabilitást észlelnek. Az ilyen beteg hajlamosabb a rákra.

Az összefüggésben a témát meg kell jegyezni, hogy a legtöbb anyagcsere idegen anyagok bejutását a szervezetbe (élelmiszer, gyógyszer és hasonlók. D.) genetikai kontroll alatt az enzim aktivitását. Hasítása és átalakulás ezen anyagok a szervezetben lehet abnormális képződése toxikus intermedierek (ilyen anyagokat néha intolerancia tévesen tekinteni allergia, de nem alapú immun mechanizmusok, és fermentopathy). Ez a csoport a betegségek tanul ekogenetika. Ez különösen igaz, tekintettel a gyógyszerek, a felezési ideje a szervezetben is genetikailag meghatározott, és 2,5% -át a lakosság ez háromszor kisebb, mint az átlagos értéket. A felezési idő különbözik, hogy válaszul a ugyanazt a dózist a gyógyszer néhány betegnél a terápiás hatás nem nyilvánul, többek között, és vannak mellékhatásai kifejlesztett toxikus szövődmények (fenacetin oka methaemoglobinaemia, kaptopril - agranulocitózis). Mindezek a problémák azonosították az előfordulása egy adott tudományterület - farmakogenetikával.

Hemogiobinopátiák - az eredmény a gén felelős mutáció a szintézis a hemoglobin, koagulopátia - genetikailag meghatározott hiányossága tényezők a hemosztázis, immunhiányos - genetikailag meghatározott betegségek az immunválasz, membranopatiya - genetikai hiba fehérjemolekulák sejtmembránok (például monogénes hiperkoleszterinémia, eredő miatt zavar a lipoprotein receptorokat kis sűrűségű ; cisztás fibrózis, a szaggatott kialakulását transzmembrán regulátor klorid csatorna, beállító összetevői szállítása kloridionok apikális membránján keresztül az epiteliális sejtek).

Vitaminzavisimye örökletes betegségek - genetikailag meghatározott anyagcserezavarok egy vitamin. Így, abban az esetben, cseréje a tiamint, piridoxint, cianokobalamin (B12-vitamin), biotin (H vitamin), folsav (B9-vitamin) vannak diszfunkciók az idegrendszer, a hiány calciferol (D-vitamin) - a csont; hiánya filohinonov (K-vitamin), cianokobalamin vezet a vér betegségek; A beriberi és E membranopatii merülnek fel.

Lehetséges genetikailag meghatározott hiányossága transzport fehérjék (transzferrin at hiány - vastranszporter - fejleszteni vashiányos vérszegénység), valamint azok a molekulák peptid hormonok (például hipotireózis, mint az elégtelen szintézise pajzsmirigy hormonok).

a sejtek szintjén a megsértésének örökletes betegségek nyilvánvaló változás az alakja és funkciója a sejt. Egy példa lehet serpo-, és sfero- mishenevidnye eritrociták, amelyek révén vannak kialakítva, örökletes vérszegénység. Thrombocytopathy - sérti a vérlemezke funkciót megváltoztatása nélkül a számuk. Leírunk örökletes különböző részein a sejtek és organellumok - membránt (hiány spectrin membránjában eritrociták okoz zavart a rugalmasságát és az átalakulás az eritrociták microspherocytes microspherocytic hemolitikus anémia), specifikus granulumok (a neutrofilek), intracelluláris hírvivők (az pseudohypoparathyreosis) receptorok (receptor-betegség, például monogénes hiperkoleszterinémia, eredő miatt patológiájában a vaszkuláris endoteliális receptor alacsony sűrűségű lipoprotein, ahol n Arushan celluláris endocitózis, és nem éri el a normális sebességgel a vér koleszterin kiválasztás).

Az egész szervezet szintjén bekövetkező (vagyis a mutáció fenotípusos megnyilvánulásait érintő) jogsértések az anyagcsere-rendellenességek természetétől, valamint a sejtek típusától függenek, amelyek szerkezetét és működését megsértik.

A durva genetikai rendellenességek oly mértékben változtatják meg a fenotípust, hogy a genetikai anomália hordozóinak reprodukciós kapacitása csökken vagy eltűnik. A hordozó halála a méhen belül előfordulhat (ami önkéntelen vetéléshez vezet), és a zigóták elhalása az implantáció kezdete előtt leggyakrabban észrevehető. A legtöbb tizenharmadik és tizennyolcadik kromoszómán átesett trisómiás embrió a fejlődés korai szakaszában meghal. Ha a mutáció kompatibilis a születés utáni létezéssel, mind a genetikai anomália hordozójában, mind utódaiban a betegségek fejlődnek, miközben fenntartják a reprodukciós funkciót.

A népesség szintjén a mutáns gének felhalmozódnak (a populáció genetikai terhelése), ha az örökletes betegségben szenvedő betegek túlélik és újszülötteket alkottak. Ez elsősorban a molekuláris gén váz- és fogászati ​​rendellenességeire, valamint a mentális retardációra vonatkozik. Úgy gondolják, hogy szinte minden ember heterozigóta több olyan gént, amelyek halálosak a gén homozigóta állapotában. A populációban új ártalmas mutációk vannak az ionizáló sugárzás, más mutagén környezeti tényezők hatása alatt. Elméletileg a genetikai terhelés kritikus szintje, mint a népesség degenerációjának mechanizmusa. A mutáns gének felhalmozódásában nagy szerepet játszik a szülők rokonsága (nagyobb a valószínűsége annak, hogy heterozigóta állapotban ugyanazok a recesszív kóros gének). Egyes örökletes betegségeket csak kis méretű populációk (izolátumok) írnak le.

A fejlesztés a genetikai betegségek típusától függ öröklés, azaz. E. jelentése az bármilyen formában a gén (domináns vagy recesszív) átesett mutáció, hogy van-e egy mutáció 23. pár (sex) kromoszóma, gén vagy egy csoport meghatározzuk patológia.

A domináns típusú öröklésű betegségek. Mutációja domináns gén megnyilvánul mind a homo- és heterozigóta állapotban. Túlélni, és öröklik a domináns patológiáját hordozók mutáns gének, amelyek nem jelentősen megzavarhatják életképességét, és nem zavarja a proliferációját, és így kis téve természetes szelekció. A domináns génmutációk jól ismert fenotípusokat eredményeznek. Ez leggyakrabban csontrendszeri rendellenességek: polydactyl (4. ábra) Korotkopalost, fúziós, illetve görbületi az ujjak, az anomáliák a fogak (például hiányában oldalsó metszőfogak), valamint a távollátás, rövidlátás, asztigmatizmus, otosclerosis, achondroplasia (törpeség és aránytalan karosszériaszerkezet).

Azáltal autoszomális domináns öröklött veleszületett szürkehályog, policisztás vesével, néhány formája az izomsorvadás, a Huntington Chorea, progresszív (degeneratív változások az idegsejtek a bazális ganglionokban), többszörös polyposis a vastagbél (hajlamos malignus), neurofibromatózis (Recklinghausen kór). A legtöbb ilyen súlyos betegségek az eredménye egy de novo mutáció a szülők, akik ezt a patológia hiányzik. Monogénes betegségek egy részleges (hiányos) dominancia meghatározott homo- és heterozigóta, de a legsúlyosabb, homozigóták.

Betegségek recesszív típusú örökléssel. Ha a mutáns gén recesszív, a betegség alakul csak homozigóta gén, azaz a. E. Abban az esetben, hogy a gyermek megkapja a rendellenes gén mindkét szülő esetében, amely heterozigóta vonás hordozók egészséges maradjon. Tehát örökölt fermentopátia. A betegségek ugyanazon csoportjába tartozik a veleszületett siket némaság, pigmentáris retinitis, mikrocefália.

A nemi kromoszómához kapcsolódó betegségek. A betegség kifejlődését a hordozóban a mutáns gének az X- vagy Y-kromoszómát függ a beteg nemétől. A mutáció az Y-kromoszóma áthalad a férfi vonalon, hogy domináns vagy recesszív gént. Ha egy mutáció zajlott gén lokalizált az X kromoszómán, akkor van értéke, akkor domináns vagy recesszív. Ha ez a domináns (például gén hipofoszfatémiás angolkór, ami nehezen kezelhető D2-vitamin), a patológia megnyilvánuló mind a férfiak és a nők heterozigóta gént. Ha ez recesszív (hemofília A, színvakság, fiatalkori glaukóma, farkasvakság - nincs szürkületi látás), a beteg csak a férfiak, mert egy X-kromoszóma. Mivel a nők a hordozók a két X kromoszóma, maradnak egészséges és ugyanabban az időben továbbítja a gén a férfi gyermek (nők fejleszteni csak abban az esetben a homozigóta mutáns gén, ami ritka) heterozigóta mutáns génnel.

A mitokondriális DNS-mutációhoz kapcsolódó "mitokondriális" betegségek csak nőknél találhatók meg, bár ez a patológia nem kapcsolódik a nukleáris X kromoszómához. Az a tény, hogy a zigót a mitokondriumok kapják a tojásból. Ez meghatározza az anyai típusú öröklést.

Poligén típusú öröklésű betegségek. Mivel a legtöbb jellemzői a test határozza meg nem egy, hanem több gén, amelyek közül néhány lehet domináns és recesszív, autoszomális és nemhez kötött, ez okozza a fejlődését betegségek poligénes öröklődés módja. Bizonyos betegségek, például gének pontosan meghatározott (így a fejlesztés a köszvény határozza meg két gén található az X kromoszómán, határozza meg az a tendencia, hogy az alkoholizmus és az alkohol-dehidrogenáz enzim gének opioidok).