Тема 15. Молекулярные болезни. Биохимический метод и днк-диагностика

Цель занятия: Изучить классификацию моногеных болезней. Рассмотреть методы молекулярной генетики, знать возможности биохимического метода. Записать последовательность основных этапов ДНК-диагностики.

Вопросы для самодготовки:

1. Моногенные (молекулярные) болезни человека, которые предопределены изменением молекулярной структуры гена.

2. Молекулярные болезни углеводного, аминокислотного, белкового, липидного, минерального обмена.

3. Механизм их возникновения и принципы лабораторной пренатальной диагностики.

4. Генная инженерия.

5. Биотехнология.

6. Понятие о генной терапии.

При подготовке к занятию пользоваться литературой:

Основная:

1. Биология: учеб. для студентов мед. специальностей вузов: в 2 кн. / под pед. В.Н. Яpыгина. - 7-е изд., стер. - М.: Высш. шк, 2005. Гриф МО РФ.

2. Биология / А.А. Слюсарев, С.В. Жукова.- К.: Вища школа. Головное изд-во, 1992.

3. Руководство к практическим занятиям по биологии под ред. Акад. Раен проф. В.В. Маркиной. Изд. М. «Медицина» 2006 г.

4. Федченко с.М. Общая и медицинская генетика. -Луганськ: лдму, 2003.

Дополнительная:

1. Медична біологія: Підручник /за ред.В.П. Пішака, Ю.І. Бажори.-Вінниця: Нова книга, 2004

2. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. – 2-е издание – М., 2002. - 448 с.

3. Бочков Н.П. Клиническая генетика: Учебник. – 3-е издание – М., 2006. - 480 с

4. Клиническая генетика: учебник / Бочков Н.П., Пузырёв В.П., Смирнихина С.А.; под ред. Бочкова Н.П.. – 4-е издание – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011. – 592с.

5. Гинтер Е.К. Медицинская генетика: Учебник. – М., 2003. - 448 с.

6. Козлова С.И., Демикова Н.С. Наследственные синдромы и медико-генетическое консультирование. - М.: Товарищество научных изданий КМК; Авторская академия, 2007. -448с.

7. Конспект лекций. Теоретическая часть генные (молекулярные) болезни

Генными болезнями называют патологические состояния, причиной которых являются генные мутации. Чаще всего это понятие применяют к моногенным заболеваниям. Для этой группы характерна гетерогенность – одинаковые заболевания могут быть вызваны мутациями в разных генах.

Общими принципами развития патологии на уровне генов могут быть следующие:

• выработка аномального белкового продукта;

• отсутствие нормального белка;

• недостаточное количество нормального белка;

• избыток нормального белкового продукта.

По характеру нарушений гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) выделяют следующие группы генных болезней:

I. Болезни аминокислотного обмена

Самая многочисленная группа наследственных болезней обмена веществ. Почти все они наследуются по аутосомно-рецессивному типу. Причина заболеваний – недостаточность того или иного фермента, ответственного за синтез аминокислот.

Фенилкетонурия – нарушение превращения фенилаланина в тирозин из-за резкого снижения активности фенилаланингидроксилазы – аутосомно-рецессивное заболевание. Проявляется в возрасте 2–4 месяцев, первые симптомы – вялость, судороги, экзема, «мышиный» запах (запах кетонов). Постепенно развиваются тяжелые поражения головного мозга, приводящие к резкому снижению интеллекта вплоть до идиотии.

Если с первых дней жизни полностью исключить (или существенно ограничить количество) фениаланин из рациона больного ребенка до полового созревания, симптомы не развиваются. Болезнь обусловлена мутациями в гене PAH, который кодирует фенилаланин-4-гидроксилазу. Ген PAH локализован в HSA12q24.1.

Описано несколько десятков мутаций этого гена в разных популяциях. Существуют диагностические системы на основе ПЦР, которые позволяют выявлять гетерозиготное носительство. В последнее время разрабатываются новые подходы к лечению фенилкетонурии: заместительная терапия фенилаланинлиазой – растительным ферментом, который катализирует расщепление фенилаланина на безвредные метаболиты, и генная терапия путем встраивания в геном нормального гена фенилаланингидроксилазы.

Алкаптонурия – аутосомно-рецессивное нарушение обмена тирозина и накопления в тканях организма (суставные хрящи, сухожилия) гомогентизиновой кислоты. Манифестация происходит в детском возрасте. Первый симптом – потемнение мочи. Часто развивается мочекаменная болезнь и пиелонефрит. Накопление продуктов распада гомогентизиновой кислоты приводит к поражению суставов (в первую очередь коленных и тазобедренных). Отмечается потемнение и повышенная хрупкость соединительной ткани.