Молекулярная основа генетических заболеваний. Белки и их функции, генетический полиморфизм белков.

Hereditary diseases are diseases associated with qualitative and quantitative violation of hereditary material. There are various classifications of hereditary diseases that are widely used in the clinic and in theoretical studies; The main ones are:

• on the level of the disturbance of genetic material: molecular (gene) diseases (Table 15) and chromosomal;

• by the method of inheritance of the trait: monogenic and polygenic (multifactorial) (Table 16).

Hereditary diseases do not inherit all, can not literally take this name. Hereditary human diseases are caused by mutations. There are three main groups of hereditary diseases:

1) Chromosomal diseases

2) Genetic diseases

3) Multifactorial diseases

Chromosomal diseases are hereditary diseases that are caused by genomic (change in the number of chromosomes) and chromosomal (changes in the structure of chromosomes) mutations. Chromosomal diseases, as a rule, are not transmitted to the offspring and are found in families as sporadic cases.

The main cause of the occurrence of chromosomal diseases is the non-separation of chromosomes in meiosis during gametogenesis in one of the parents. They arise due to mutations in gametes of one of the healthy parents or in the zygote at the first stages of fragmentation. If the mutation that arose in gametes is a complete form of the disease, then at the stage of fragmentation of the zygote is a mosaic form of the disease. Unlike gene, chromosomal mutations cover a much larger volume of genetic material and are characterized by multiple lesions. They cause about 45% of fetal deaths after implantation and 60-70% - 2-4-week miscarriages. Patients with chromosomal diseases occupy almost 25% of hospitalized patients in the world. Genetic diseases are caused by gene mutations. Examples of genetic diseases are enzymes.

Enzymopathy (enzymopathy) - metabolic disease caused by defects in enzymes. They can be acquired and hereditary. Acquired enzymes occur in acute and chronic diseases. The molecular basis of hereditary enzymopathies are enzyme defects due to gene mutations (gene mutations) that control the synthesis of these enzymes. The enzyme either changes its structure and functional properties, or is not synthesized at all. In this case, the biochemical reaction that occurs with the participation of this enzyme is blocked. In this case, there may be:

1) inadequate formation of products of a given reaction or more distant products of its transformation;

2) accumulation in the body of the substrate of the blocked reaction or its precursors;

3) the change in the main direction during the reaction and the increased formation of products, which normally are in small quantities.

Classification of hereditary disorders of metabolism is based on the group membership of chemical substances, the exchange of which is disturbed. Distinguish between hereditary diseases:

1) amino acid metabolism - phenylketonuria, albinism, alkaponuria, maple syrup disease, homocystinuria;

2) metabolism of carbohydrates - galactosemia, fructoemia;

3) lipid metabolism - plasma lipoidosis, Teya-Sachs disease, or amavrotic idiocy;

4) exchange of purines and pyrimidines - Lesha-Naikhan's disease;

5) metabolism of metals (Konovalov-Wilson's disease.

Enzymopathy is the most extensive and studied group of monogenic (molecular) diseases. They account for 12% of hospitalizations, 8.5% of lethal cases in pediatric clinics, and about 6.5% of cases of childhood disability due to neuropsychological diseases. Close to 0.5% of newborns have hereditary metabolic disorders. Diagnosis of enzymopathies is carried out with the help of biochemical methods. Early diagnosis and medication or dietary correction make it possible to treat and prevent the development of these hereditary diseases.

Genetic inheritance inheritance types: autosomal dominant, autosomal recessive, X-linked (dominant and recessive), Y-linked.

In autosomal inheritance, the gene of the test feature is located in the autosome (non-sexual chromosome), with sex inheritance inherited in the sex chromosomes (X, Y).

Marfan syndrome (arachnodactyly) is a hereditary autosomal dominant connective tissue disease. For the first time in 1886, V. Marfan described clinical manifestations. The pathogenesis is based on the mutation of the gene responsible for the synthesis of the fiber of the connective tissue fibers - fibrilin. The result of a violation of protein synthesis is the increased elongation of the connective tissue. Frequency 1: 10000-1: 15,000. Localization of the fibrilin gene in the long arm of the chromosome 15 (15q21.1). In case of significant clinical polymorphism, the syndrome is characterized by the following diagnostic signs: anomalies of the musculoskeletal system (high growth, asthenic physique, long spider fingers, large arms, joint hypertensia, deformity of the chest), anomalies in the development of the eyes (subluxation of the rhinoceros), cardiac abnormalities -vascular system (aortic aneurysm, cardiac malformations), skin manifestations (stretching, dryness, marmurous shade).

Brachydactyly is an autosomal dominant disease that manifests itself with short fingers.

Frequency: 1.5: 100,000 newborns.

The cause is a violation of the growth of phalanges or metakarpal (metatarsal) bones.

Achondroplasia is an autosomal dominant disease.

Frequency: 1: 100,000 newborns.

The cause is a violation of the growth of the tubular bones. Main manifestations: dwarfism with short limbs, large head, normal body, lordosis. Intellect, as a rule, is normal. Reproductive capacity is not violated.

Prognathism mandibular (progeny) is an autosomal dominant trait. Characterized by excessive development of the lower jaw. Anomalies of the occlusion are noted, and in some cases premature destruction of the lower molars.

Hereditary spherocytosis (Minkowski-Shofar's disease) is an autosomal dominant disease.

Frequency: 2.2: 10,000 newborns.

Main manifestations: decrease in the number and diameter of red blood cells, their spherical shape. The patients develop hemolytic anemia, an increase in the liver and spleen.

Progeria (the Hutchinson-Guildford syndrome) is an autosomal dominant disease. Clinical manifestations: progressive, rapid aging of the body from 5-6 years of age. Patients die by the age of 12.

Phenylketonuria is a hereditary disease of the amino acid exchange caused by a deficiency of the phenylalanine hydroxylase enzyme, which is necessary for the conversion of the amino acid phenylalanine into tyrosine. This leads to the accumulation of phenylalanine, phenylpyruvic, phenylorthoic and phenyl-lactic acids in the blood, cerebrospinal fluid, tissues and their toxic effects on the central nervous system.

The locus (phenylhydroxylase) is located in the long arm of the 12th chromosome. The frequency of phenylketonuria in European populations is on the average 1: 10,000 newborns.

Currently, for most families, molecular genetic diagnosis and the detection of heterozygous carriage are possible. The disease is inherited by an autosomal recessive type. There are several forms of phenylketonuria, which differ in the severity of the course of the disease. This is due to the presence of 4 alleles of the gene and their combinations.

A child with phenylketonuria is born healthy, but in the first weeks, in connection with the intake of phenylalanine in the body with the mother's milk, increased irritability, a tendency to dermatitis, urine and sweat of patients have a characteristic "mouse" odor, but the main symptoms of PKU are convulsive seizures and oligophrenia. Since impaired phenylalanine metabolism leads to a decrease in the level of tyrosine, patients have a decrease in pigmentation of the skin, hair, and the iris of the eyes. The frequency of phenylketonuria in European populations is on the average 1: 10,000 newborns.

Most patients are blondes with fair skin and blue eyes, which is determined by insufficient synthesis of melanin pigment.

Diagnosis of the disease is established on the basis of clinical data and results of biochemical analysis of urine (for phenylpyruvic acid) and blood (for phenylalanine). To this end, a few drops of blood on the filter paper are subjected to chromatography and the phenylalanine content is determined. Sometimes using the Felling test - in 2.5 ml of fresh urine of the child add 10 drops of a 5% solution of trichloride and acetic acid. The appearance of blue-green coloration indicates the presence of the disease.

The method of treatment of phenylketonuria is now well developed. It consists in appointing the patient a diet (vegetables, fruits, jam, honey) and specially processed hydrolysates of proteins with a low content of phenylalanine (lofelac, ketonil, minafen, etc.). Methods of prenatal diagnosis have been developed. Early diagnosis and preventive treatment prevent the development of the disease.

Galactosemia is an autosomal recessive disease. The reason is a deficiency of the galactose-1-phosphaturidyl transferase enzyme, which cleaves lactose from milk sugar.

Symptoms of the disease manifest in newborns after taking milk. It is characterized by increased liver, vomiting, diarrhea, mental retardation. Treatment consists in turning off milk from food.

Albinism is an autosomal recessive disease. The reason is the absence of the tyrosinase enzyme necessary for the synthesis of melanin. Is depigmented skin, hair, iris of the eye is the same for all races. Color blindness is one of the most common anomalies that are inherited recessively, linked to the X chromosome. Characterized by a violation of perception of red and green colors. The principles of his inheritance are the same as hemophilia.

Less common are X-linked recessive diseases like Wiskott-Aldrich syndrome (immunodeficiency), agamaglobulinemia, Wegener's granulomatosis, Lesch-Naikhan syndrome, Duchenne muscular dystrophy.

Hydrocephalus is an X-linked recessive disease. Frequency: 1: 2000 newborns.

The cause is a violation of the outflow of the spinal fluid. Characterized by an increase in head size, neurological disorders, mental retardation.

Thus, the main methods of diagnosis of gene diseases are DNA analysis, biochemical and genealogical method.

Indications for medical genetic counseling are:

1) the birth of a child with a congenital malformation;

2) an established or suspected hereditary disease in the family in the broadest sense of the word;

3) delay in physical development or mental retardation in a child;

4) repeated spontaneous abortions, miscarriages, stillbirths;

5) closely related marriages;

6) the impact of suspected teratogenicity or known teratogen in the first 3 months. Pregnancy;

7) unfavorable course of pregnancy. In principle, each couple must undergo medical genetic counseling before the planning of procreation (prospectively) and certainly after the birth of the sick child (retrospectively).

When detecting a monogenic disease, the doctor must provide the patient or his family with the appropriate genetic information and conduct medical genetic counseling. The basis of all - the formulation of the correct diagnosis with the mandatory use of available biochemical and molecular genetic methods. The reliability of the diagnosis plays a decisive role in interpreting the nature of the transmission of inherited traits and in calculating the risk of disease in relatives. It is important to consider the possibility of a new mutation, incomplete penetrance, variable expressiveness and correspondence between the genotype and the phenotype. Family members should be told about the possibilities of prenatal and early diagnosis, as well as the detection of heterozygotes.

With the recognition of the role of genes in the development of diseases, the need for medical genetic counseling has increased. If a person is interested in the probability of hereditary disease developing in himself or his children, he asks about this from the treating doctor. Consequently, all physicians should know the principles of medical genetics. The first consultation is often conducted by specialists in the field of medical genetics, after which their recommendations are confirmed and supplemented by the attending physician.;WHAT ARE PROTEINS?

Proteins are very important molecules in our cells. They are involved in virtually all cell functions. Each protein within the body has a specific function. Some proteins are involved in structural support, while others are involved in bodily movement, or in defense against germs. Proteins vary in structure as well as function. They are constructed from a set of 20 amino acids, which are linked to form polypeptide chains.PROTEIN FUNCTIONS

Antibodies - are specialized proteins involved in defending the body from antigens (foreign invaders). They can travel through the bloodstream and are utilized by the immune system to identify and defend against bacteria, viruses, and other foreign intruders. One way antibodies counteract antigens is by immobilizing them so that they can be destroyed by white blood cells.

Contractile Proteins - are responsible for movement. Examples include actin and myosin. These proteins are involved in muscle contraction and movement.

Enzymes - are proteins that facilitate biochemical reactions. They are often referred to as catalysts because they speed up chemical reactions. Examples include the enzymes lactase and pepsin. Lactase breaks down the sugar lactose found in milk. Pepsin is a digestive enzyme that works in the stomach to break down proteins in food.

Hormonal Proteins - are messenger proteins which help to coordinate certain bodily activities. Examples include insulin, oxytocin, and somatotropin. Insulin regulates glucose metabolism by controlling the blood-sugar concentration. Oxytocin stimulates contractions in females during childbirth. Somatotropin is a growth hormone that stimulates protein production in muscle cells.

 

Structural Proteins - are fibrous and stringy and provide support. Examples include keratin, collagen, and elastin. Keratins strengthen protective coverings such as skin, hair, quills, feathers, horns, and beaks. Collagens and elastin provide support for connective tissues such as tendons and ligaments.

Storage Proteins - store amino acids. Examples include ovalbumin, casein, ferritin. Ovalbumin is found in egg whites and casein is a milk-based protein. Ferritin stores iron in hemoglobin.

Transport Proteins - are carrier proteins which move molecules from one place to another around the body. Examples include hemoglobin and cytochromes. Hemoglobin transports oxygen through the blood via red blood cells. Cytochromes operate in the electron transport chain as electron carrier proteins.Polymorphism is a term for a condition where there are at least 2 genetic variants (alleles) of some sign in the population. At the same time its frequency of occurrence in the population exceed 1%. If the percentage of occurrence is smaller, we're talking about a random occurrence – mutation.Polymorphisms have their bases in the DNA structure. Due to the variability of the genetic code, individual polymorphisms may not always been shown. Especially when they are present in non-coding regions – introns.

With the knowledge of localization of polymorphisms we are able to create genetic maps. Short repetitive sequencesa (microsatellites) are highly specific to the individual and can therefore be used for example in determining parenthood. Offspring inherit different alleles from their parents.

Spot polymorphism

Arises due to point mutations in DNA. Typically, single nucleotide substitution that leads to the inclusion of other amino acids. This condition is detected using the RFLP – Restriction Fragment

Length Polymorphism.

Sometimes this type of polymorphism is also known as SNPs – Single Nucleotide Polymorphism. In some studies it has been found a link between certain forms of the SNP and multifactorial diseases – such as hypertension, diabetes or heart disease.

Repetetive sequences[edit edit | edit source]

Sections of nucleotides in DNA that occur in many copies. Their length and number varies in individual from person to person. Its inheritance is corresponds to Mendelian Inheritance Rules.

ПЕРЕВОД

Наследственные болезни — болезни, связанные с качественным и количественным нарушением наследственного материала. Существуют разнообразные классификации наследственных болезней, которые широко используются в клинике и в теоретических исследованиях; основные из них:

• по уровню нарушения генетического материала: молекулярные (генные) болезни (табл. 15) и хромосомные;

• по способу наследования признака: моногенные и полигенные (мультифакториальные) (табл. 16).

Наследственные болезни наследуются не все, нельзя дословно воспринимать это название.Наследственные заболевания человека обусловлены мутациями. Выделяют три основные группы наследственных заболеваний:

1) Хромосомные болезни

2) Генные болезни

3) Мультифакторные заболевания

Хромосомные болезни – наследственные заболевания, которые обусловлены геномными (изменение числа хромосом) и хромосомными (изменение структуры хромосом) мутациями. Хромосомные болезни, как правило, не передаются потомству и встречаются в семьях как спорадичные случаи.

Основная причина возникновения хромосомных болезней – нерасхождение хромосом в мейозе во время гаметогенеза у одного из родителей. Они возникают вследствие мутаций в гаметах одного из здоровых родителей или в зиготе на первых стадиях дробления. Если мутация, возникшая в гаметах, – это полная форма болезни, то на стадии дробления зиготы – мозаичная форма болезни. В отличие от генных, хромосомные мутации охватывают значительно больший объем генетического материала и характеризуются множественными поражениями. Именно они вызывают около 45 % случаев гибели плода после имплантации и 60-70 % – 2-4-недельных выкидышей. Больные хромосомными болезнями занимают почти 25 % госпитализированных пациентов в мире.Генные болезни обусловлены генными мутациями. Примерами генных заболеваний являются энзимопатиии.

Энзимопатии (ферментопатии) – болезни обмена веществ, обусловленные дефектами ферментов. Они могут быть приобретенными и наследственными. Приобретенные энзимопатии возникают при острых и хронических заболеваниях. Молекулярной основой наследственных энзимопатий являются дефекты ферментов вследствие мутаций генов (генные мутации), которые контролируют синтез этих ферментов. Фермент или изменяет свою структуру и функциональные свойства, или совсем не синтезируется. В таком случае, биохимическая реакция, которая происходит с участием данного фермента, блокируется. При этом может иметь место:

1) недостаточное образование продуктов данной реакции или более отдаленных продуктов его преобразования;

2) накопления в организме субстрата блокированной реакции или его предшественников;

3) изменение основного направления в ходе реакции и повышенное образование продуктов, которые в норме есть в незначительных количествах.

Классификация наследственных нарушений метаболизма базируется на групповой принадлежности химических веществ, обмен которых нарушен. Различают наследственные болезни:

1) обмена аминокислот – фенилкетонурия, альбинизм, алкаптонурия, болезнь “кленового сиропа”, гомоцистинурия;

2) обмена углеводов – галактоземия, фруктоземия;

3) обмена липидов – плазматический липоидоз, болезнь Тея-Сакса, или амавротична идиотия;

4) обмена пуринов и пиримидинов – болезнь Леша-Найхана;

5) обмена металлов (болезнь Коновалова-Вильсона.

Энзимопатии – наиболее обширная и изученная группа моногенных (молекулярных) заболеваний. На них приходится 12 % госпитализаций, 8,5 % летальных случаев в педиатрических клиниках, около 6,5 % случаев детской инвалидности вследствие нервно-психических заболеваний. Близко 0,5 % новорожденных имеют наследственные нарушения обмена веществ. Диагностика энзимопатий осуществляется с помощью биохимических методов. Ранняя диагностика и медикаментозная или диетическая коррекция дают возможность лечить и предотвратить развитие этих наследственных болезней.

Типы наследования генных заболеваний: аутосомно-доминантный, аутосомно-рецессивный, Х-сцепленный (доминантный и рецессивный), Y-сцепленный.

При аутосомном наследовании ген исследуемого признака расположен в аутосоме (неполовой хромосоме), при сцепленном с полом наследовании – в половых хромосомах (Х, Y).

Синдром Марфана (арахнодактилия) – наследственная аутосомно-доминантная болезнь соединительной ткани. Клинические проявления впервые в 1886 г. описал В.Марфан. В основе патогенеза лежит мутация гена, ответственного за синтез белка волокон соединительной ткани – фибрилина. Результатом нарушения синтеза белка является повышенная растяжимость соединительной ткани. Частота 1:10000-1:15000. Локализация гена фибрилина в длинном плече хромосомы 15 (15q21.1). При значительном клиническом полиморфизме синдром характеризуется следующими диагностическими признаками: аномалии костно-мышечной системы (высокий рост, астеническое телосложение, длинные “паучьи” пальцы, большой размах рук, гиперподвижность суставов, деформация грудной клетки), аномалии развития глаз (подвывих крусталика), аномалии сердечно-сосудистой системы (аневризма аорты, сердечные пороки), кожные проявления (растяжения, сухость, мармуровый оттенок).

Брахидактилия – аутосомно-доминантное заболевание, которое проявляется короткими пальцами.

Частота: 1,5:100 000 новорожденных.

Причина – нарушения роста фаланг или метакарпальных (метатарзальных) костей.

Ахондроплазия – аутосомно-доминантное заболевание.

Частота: 1:100 000 новорожденных.

Причина – нарушение роста трубчастых костей. Основные проявления: карликовость с короткими конечностями, большой головой, нормальным туловищем, лордозом. Интелект, як правило, нормальный. Репродуктивная способность не нарушена.

Прогнатизм мандибулярный (прогения) – аутосомно-доминантный признак. Характеризуется излишним развитием нижней челюсти. Отмечаются аномалии прикуса, а в некоторых случаях преждевременное разрушение нижних моляров.

Наследственный сфероцитоз (болезнь Минковского-Шофара) – аутосомно-доминантное заболевание.

Частота: 2,2:10 000 новорожденных.

Основные проявления: уменшение количества и диаметра эритроцитов, их сферическая форма. У больных развивается гемолитическая анемия, увеличение печени и селезенки.

Прогерия (синдром Гетчинсона-Гилфорда) – аутосомно-доминантное заболевание. Клинические проявления: прогрессирующее, быстрое старение организма с 5-6-летнего возраста. Больные умирают к 12 годам.

Фенилкетонурия – наследственная болезнь аминокислотного обмена, обусловленная дефицитом фермента фенилаланин-гидроксилазы, который необходим для преобразования аминокислоты фенилаланина в тирозин. Это ведет к накоплению фенилаланина, фенилпировиноградной, фенилоцтовой и фенилмолочной кислот в крови, спинномозговой жидкости, тканях и их токсичного действия на ЦНС.

Локус (фенилгидроксилазы) расположен в длинном плече 12-й хромосомы. Частота фенилкетонурии в европейских популяциях составляет в среднем 1:10000 новорожденных.

В настоящее время для большинства семей возможна молекулярно-генетическая диагностика и выявление гетерозиготного носительства. Болезнь наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Известно несколько форм фенилкетонурии, которые различаются по тяжести протекания болезни. Это связано с наличием 4-х аллелей гена и их комбинациями.

Ребенок с фенилкетонурией рождается здоровым, но в первые же недели в связи с поступлением фенилаланина в организм с молоком матери развивается повышенная возбудимость, склонность к дерматитам, моча и пот больных имеют характерный "мышиный" запах, но главными симптомами ФКУ являются судорожные припадки и олигофрения. Поскольку нарушения обмена фенилаланина ведет к снижению уровня тирозина, у больных наблюдается уменьшение пигментации кожи, волос, радужной оболочки глаз. Частота фенилкетонурии в европейских популяциях составляет в среднем 1:10000 новорожденных.

Большинство больных - блондины со светлой кожей и голубыми глазами, что определяется недостаточным синтезом пигмента меланина.

Диагноз заболевания устанавливается на основании клинических данных и результатов биохимического анализа мочи (на фенилпировиноградную кислоту) и крови (на фенилаланин). С этой целью несколько капель крови на фильтровальной бумаге подвергают хроматографии и определяют содержание фенилаланина. Иногда используют пробу Феллинга - в 2,5 мл свежей мочи ребенка добавляют 10 капель 5% раствора треххлористого железа и уксусной кислоты. Появление сине-зеленого окрашивания указывает на наличие заболевания.Метод лечения фенилкетонурии в настоящее время хорошо разработан. Он состоит в назначении больному диеты (овощи, фрукты, варенье, мед) и специально обработанных гидролизатов белков с низким содержанием фенилаланина (лофелак, кетонил, минафен и др). В настоящее время разработаны методы дородовой диагностики. Ранняя диагностика и профилактическое лечение предупреждают развитие болезни.

Галактоземия - аутосомно-рецессивное заболевание.

Причина – недостаток фнрмента галактозо-1-фосфатуридил-трансферазы, который расчепляет молочный сахар лактозу.

Симптомы заболевания проявляются в новорожденных после приема молока. Характеризуется увеличенной печенью, рвотой, поносами, умственной отсталостью. Лечение состоит в выключении молока из пищи.

Альбинизм – аутосомно-рецессивное заболевание. Причина – отсутствие фермента тирозиназы, необходимого для синтеза меланина. Проявляется депигментацией кожи, волос, радужки глаз одинаково для всех рас. Дальтонизм является одной из наиболее распространенных аномалий, которые наследуются рецессивно, сцепленно с Х-хромосомой. Характеризуется нарушением восприятия красного и зеленого цветов. Принципы его наследования такие самые, как гемофилии.

Реже встречаются такие Х-сцепленные рецессивные болезни, как синдром Вискотта-Олдрича (иммунодефицит), агамаглобулинемия, гранульоматоз Вегенера, синдром Леша-Найхана, мышечная дистрофия Дюшена.

Гидроцефалия – Х-сцепленное рецессивное заболевание. Частота: 1:2000 новорожденных.

Причина – нарушение оттока спинномозковой жидкости. Характеризуется увеличением размеров головы, неврологическими расстройствами, умственной отсталостью.

Таким образом, основными методами диагностики генных заболеваний – это ДНК-анализ, биохимический и генеалогический метод.

Показаниями к медико-генетическому консультированию являются:

1) рождение ребенка с врожденным пороком развития;

2) установленная или подозреваемая наследственная болезнь в семье в широком смысле слова;

3) задержка физического развития или умственная отсталость у ребенка;

4) повторные спонтанные аборты, выкидыши, мертворождения;

5) близкородственные браки;

6) воздействие подозреваемых на тератогенность или известных тератогенов в первые 3 мес. беременности;

7) неблагополучное протекание беременности. В принципе каждая супружеская пара должна пройти медико- генетическое консультирование до планирования деторождения (проспективно) и безусловно после рождения больного ребенка (ретроспективно).

При выявлении моногенной болезни врач должен предоставить больному или его семье соответствующую генетическую информацию и провести медико-генетическое консультирование. Основа всего - постановка правильного диагноза с обязательным использованием доступных биохимических и молекулярно-генетических методов. Достоверность диагноза играет решающую роль для интерпретации характера передачи наследуемых признаков и расчета риска заболевания у родственников. Важно учитывать возможность новой мутации, неполную пенетрантность, изменчивую экспрессивность и соответствие между генотипом и фенотипом. Членам семьи следует рассказать о возможностях пренатальной и ранней диагностики, а также выявления гетерозигот.С осознанием роли генов в развитии болезней возросла потребность в медико-генетическом консультировании. Если человека интересует, какова вероятность развития наследственного заболевания у него самого или у его детей, он спрашивает об этом у лечащего врача. Следовательно, всем врачам следует знать принципы медицинской генетики. Первую консультацию часто проводят специалисты в области медицинской генетики, после чего их рекомендации подтверждает и дополняет лечащий врач. ЧТО ТАКОЕ БЕЛКИ?

Белки являются очень важными молекулами в наших клетках. Они участвуют практически во всех клеточных функциях. Каждый белок в организме имеет определенную функцию. Некоторые белки участвуют в структурной поддержке, в то время как другие участвуют в движении тела или в защите от микробов. Белки различаются по структуре и функции. Они построены из набора из 20 аминокислот, которые связаны с образованием полипептидных цепей. ФРУКТАЛЬНЫЕ ФУНКЦИИ

Антитела - это специализированные белки, которые участвуют в защите организма от антигенов (инородных захватчиков). Они могут путешествовать по кровотоку и используются иммунной системой для идентификации и защиты от бактерий, вирусов и других иностранных злоумышленников. Одним из способов противодействия антигенам антител является иммобилизация их, чтобы они могли быть уничтожены лейкоцитами.

Сократительные белки - отвечают за движение. Примеры включают актин и миозин. Эти белки участвуют в мышечном сокращении и движении.

Ферменты - это белки, которые способствуют биохимическим реакциям. Их часто называют катализаторами, потому что они ускоряют химические реакции. Примеры включают ферменты лактазу и пепсин. Лактаза разрушает сахарную лактозу, содержащуюся в молоке. Пепсин - это пищеварительный фермент, который работает в желудке, чтобы разрушать белки в пище.

Гормональные белки - это белки-мессенджеры, которые помогают координировать определенные действия организма. Примеры включают инсулин, окситоцин и соматотропин. Инсулин регулирует метаболизм глюкозы, контролируя концентрацию сахара в крови. Окситоцин стимулирует сокращения у женщин во время родов. Соматотропин - гормон роста, который стимулирует выработку белка в мышечных клетках.

 

Структурные белки - волокнистые и волокнистые и обеспечивают поддержку. Примеры включают кератин, коллаген и эластин. Кератины укрепляют защитные покрытия, такие как кожа, волосы, перья, перья, рога и клювы. Коллагены и эластин обеспечивают поддержку соединительных тканей, таких как сухожилия и связки.

Протеины для хранения - хранить аминокислоты. Примеры включают овальбумин, казеин, ферритин. Овальбумин содержится в яичных белках, а казеин является молочным белком. Ферритин хранит железо в гемоглобине.

Транспортные белки - это белки-носители, которые перемещают молекулы из одного места в другое по всему телу. Примеры включают гемоглобин и цитохромы. Гемоглобин переносит кислород через кровь через эритроциты. Цитохромы действуют в цепи переноса электронов как белки-носители электронов. Полиморфизм - это термин для состояния, при котором в популяции имеется по меньшей мере два генетических варианта (аллели) какого-либо признака. В то же время частота его возникновения среди населения превышает 1%. Если процент появления меньше, мы говорим о случайном вхождении - мутации.

Полиморфизмы имеют свои основания в структуре ДНК. Из-за изменчивости генетического кода отдельные полиморфизмы могут быть не всегда показаны. Особенно, если они присутствуют в некодирующих областях - интронах.

Обладая знаниями о локализации полиморфизмов, мы можем создавать генетические карты. Короткие повторяющиеся последовательности a (микросателлиты) очень специфичны для индивида и поэтому могут быть использованы, например, для определения родительских качеств. Потомство наследует разные аллели от своих родителей.

Точечный полиморфизм

Возникает из-за точечных мутаций в ДНК. Как правило, однонуклеотидное замещение, которое приводит к включению других аминокислот. Это условие определяется с использованием полиморфизма длины фрагмента RFLP - Restriction.

Иногда этот тип полиморфизма также известен как SNPs - полиморфизм одиночного нуклеотида. В некоторых исследованиях было обнаружено связь между определенными формами SNP и мультифакториальными заболеваниями - такими как гипертония, диабет или сердечные заболевания.

Повторяющиеся последовательности [править] Edit source]

Секции нуклеотидов в ДНК, которые встречаются во многих копиях. Их длина и количество варьируются от человека к человеку индивидуально. Его наследование соответствует правилам наследования Менделя.