Вопрос 76. Генные мутации как причина наследственных болезней

/. Наследственные аномалии

2. Фенилкетонурия

3. Серповидноклеточная анемия

1. В общей сложности примерно у 4% новорожденных проявляются отчетливые симптомы наследственных аномалий, как результа­та разнообразных мутаций. К последующему увеличению числа мутаций ведет:

• действие радиации;

• химических мутагенных факторов;

• возможно, и вирусов.

Наследственные заболевания могут возникнуть при изменени­ях в строении хромосом половых или соматических клеток, а также наследственных структур на молекулярном уровне. Сре­ди так называемых молекулярных болезней особенно часто встречаются наследственные нарушения процессов обмена ве­ществ. Нарушение синтеза белков — причина многих наследст­венных аномалий.

2. Мутирование гена, обеспечивающего синтез определенного белка-фермента, необходимого для осуществления той или иной тканевой реакции, приводит к нарушению последней. Например, для нормального метаболизма аминокислоты фенилаланина необходимо присутствие специфического фермента, под влиянием которого фенилаланин окисляется в другую ки­слоту — тирозин.

Мутация, которая приводит к появлению рецессивного гена, блокирующего образование фермента, хорошо известна. Если этот мутировавший ген находится в гомозиготном состоянии, необходимый фермент не образуется и окисление фенилаланина в тирозин становится невозможным. Вместо этого фени­лаланин превращается в кислоту, которая, накапливаясь в кро­ви, выделяется с мочой. Нарушение нормального метаболизма фенилаланина приводит к развитию наследственного заболе­вания — фенилкетонурии, характеризующейся развитием умст­венной отсталости.

3. По такому же принципу мутации могут блокировать обмен многих других белков и ферментов, необходимых для развития человека. Как уже говорилось, при болезни, именуемой серповидноклеточной анемией, эритроциты в венозной крови имеют своеобразную серповидную форму. Строение гемоглобина в таких эритроцитах также аномальное. Он обладает меньшей, чем обычно, растворимостью, из-за чего выпадает в осадок и деформирует клетку, придавая ей серповидность. Выпадение гемоглобина может стать причиной разрушения клетки и вы­деления гемоглобина с мочой, т. е. гемоглобинурии.

Серповидноклеточная анемия контролируется доминантным ге­ном, проявляющимся в гетерозиготном состоянии. Гомозиготы по этому доминантному гену погибают в раннем детском воз­расте (от 3 месяцев до 2 лет). Серповидноклеточная анемия рас­пространена в ряде районов земного шара, сильно пораженных малярией. Концентрация этого летального гена в ряде стран объясняется тем, что гетерозиготы, обладающие аномальными эритроцитами, не болеют малярией и в течение многих веков выживали чаще, чем лица, не имеющие этого гена.