Mutace, které vedou k dědičných chorob u lidí

Když vyšetřován Southernovou blotovou analýzou DNA po štěpení restrikčními enzymy pevnými na speciální membránou. Sonda - specificky značený DNA fragment jednořetězcové komplementární k sekvenci části genu, - spojené s membranoy- tak může detekovat deleci nebo inzerci v genu. Vzhledem k tomu, Southern blot DNA vyžaduje, ale metoda je náročná na práci a časově náročné, může se obvykle odhalit pouze ty nemoci, které jsou obvykle způsobené genových delecí. Během PCR syntetizován velký počet kopií studovaného fragmentu DNA - tedy značené sondy v tomto případě není potřeba. Za použití gelové elektroforézy a stanovení nukleotidové sekvence výsledného produktu může být přesně nastavena, jaké jsou změny v sekvenci.

Při použití Southern blotu často zjištěny divizi, ve skutečnosti představují jen asi 10% všech mutací. Existuje několik výjimek, například selhání sterolsulfatazy (90% případů je v důsledku rozdělení celého genu), Duchenne myopatie (60% pacientů má deleci v genu pro dystrofin) a cystické fibrózy (60-70% případů je způsobena delecí tří párů bází). K identifikaci delece, které vedou k selhání sterolsulfatazy lze použít Southern blotting, ale menší delece, jako v případě cystické fibrózy a myopatie je Duchennova vyžaduje PCR.

Nejčastěji dědičných chorob u lidí jsou způsobeny bodovými mutacemi. Důsledky mutací v mnoha ohledech závisí na jeho typu. Missense mutace vede k nahrazení jedné aminokyseliny pro druguyu- v závislosti na umístění a typu substituce aminokyselin, může to mít vliv, nebo žádný vliv na funkci proteinu. Dokázat, že je příčinou tohoto onemocnění je missense mutace, zpravidla zkoumat vhodné funkci proteinu in vitro. Je-li nonsense mutace sémantické zakončovací kodon nahradil, a je-li vysílání získá komolého nefunkčního proteinu. Signál pro ukončení translace ribosomu sloužit tři kodony - TGA, TAG a TAA (v DNA). Pokud se v důsledku mutací v kodonu TAC normální alely stane TAA překlad v tomto okamžiku se zastaví. Mutace posunul čtecí rámeček - deleci nebo inzerci nukleotidů, v množství, které není násobkem tří, tak, že prostor pod dělicí mutace měnící kodonů v sekvenci DNA. Z tohoto důvodu, zcela mění sekvenci aminokyselin a výrazně zvyšuje pravděpodobnost výskytu předčasného stop kodonu. Pokud je smysl-výt mutace aminokyselinové sekvence se nemění. Někdy se tyto mutace ovlivňují úroveň mRNA transkripce, což vede k onemocnění. Dále nonsens- a missense mutace může také snížit expresi genu, mutace podobné sestřihu (splicing, pod kterým je poškozen nebo se objeví nový sestřihu).

V některých onemocnění, bodové mutace mohou být stejné u všech pacientů, ale to je velmi vzácný případ. Mnohem více (příkladem je talasemie) odhalila několik bodových mutací, je obecně jedinečný pro konkrétní rodiny. Kromě toho je výskyt určitých mutací je závislá na etnickém původu. Například, Ashkenazi Židů s Tay-Sachsova choroba u více než 90% případů odhalit jeden ze tří mutací v genu hexosaminidáza A. Nicméně, u pacientů s non-židovského původu, tyto tři mutace vyskytuje pouze ve 20% případů.

Dalším typem mutace - zvýšení počtu trinukleotidových opakování - poměrně nedávno objevil. Některé geny obvykle obsahují určitý počet trinukleotidových repetic, které nevede k mutantního fenotypu. Nicméně, v případě, že počet opakování se zvýší nad určitou mez (pravděpodobně v zárodečných buňkách, nebo v časných stadiích vývoje embrya) vyvíjí onemocnění. Příklad relevantní pro odborníky v léčbě neplodnosti, - syndrom fragilního X chromozomu, který se dědí dominantně spojen s X-spojený (s neúplnou penetrací) a projevuje mentální retardace, makroorhizmom a charakteristické rysy obličeje (velké uši a masivní spodní čelist) , Ženy mohou pozorovat předčasné selhání vaječníků (viz. Níže). Gene FMR1, křehká část umístěnou v X-chromozómu (lokus Xq27), obvykle obsahuje od 5 do 50 opakování TSTSG sekvence. U samic nosičů zvýšil počet opakování (50-200) - tzv premutace. Tyto nosiče mohou být vyšší než počet opakování 200 a dokonce i 1000 je v tomto případě jejich synové projevuje syndrom nebo Fragile-X.

Zvýšením počtu opakování trinukleotidových vysvětluje funkce autosomálním onemocnění, jako je očekávání - což je jev, kdy každý další onemocnění generace těžší toků. Například žena s mírným atrofické myotonií (mírná slabost obličejových svalů), dítě se narodí s těžkým vrozeným atrofickou myotonií, kdo umírá z závažným srdečním onemocněním. Obecně platí, že závažnost onemocnění z generace na generaci se zvyšuje s počtem trinukleotidových opakuje.