Контрольная работа: Генетичні спадкові захворювання
1. Заміна однієї аналогічної азотистої основи на другу: пуринової — пуриновою, А - Г, або пірамідинової — пірамідиновою, Т – Ц.
Ці зміни називаються транзиціями. Заміни пуринової основи пірамідиновоюназиваються трансверсіями. Такі мутації частіше виникають спонтанно.
2. Зміна кількості нуклеотидів, вставка нової послідовності в молекулі ДНК: дуплікація — подвоєння відповідної ділянки в молекулі ДНК; делеція — утрата одного або кількох нуклеотидів. Вставки і делеції призводять до зсуву послідовності читання нуклеотидів (зсув рамки читання). Якщо це стосується нуклеотиду, то змінюється послідовність розміщення амінокислот у поліпептиді. Якщо в середині гена при цьому утворюються триплети — термінатори, які не кодують амінокислоти, то відбувається обрив синтезу поліпептидного ланцюга.
3. Інверсія — поворот частини ДНК на 180°.
4. Транслокація — перенесення однієї частини ДНК на другу.
5. Транспозиція — заглиблення в геном різних «стрибаючих» генів (транспозонів) або вірусів і вірусоподібних організмів.
Як відмічалось, у людини в соматичних клітинах набір хромосом і генів — диплоїдний. Мутації звичайно зачіпають один із двох алелей одного гена. Внаслідок цього виникає гетерозиготність. Фенотип таких гетерозигот визначається взаємодією певних алелів, генетичного і епігенетичного поля, яке утворюється іншими генами внаслідок взаємодії з середовищем.
Молекулярні механізми деяких спадкових захворювань, зумовлених генними мутаціями, вже вивчені. Такі спадкові захворювання називаються молекулярними.
2.2 Молекулярні моногенні спадкові захворювання
Більшість спадкових моногенних захворювань — це дефекти обміну речовин. За класифікацією ВООЗ, спадкові дефекти обміну речовин поділяються на 11 груп. Це захворювання, зумовлені порушенням: 1) амінокислотного обміну;
2) вуглеводневого;
3) ліпідного;
4) стероїдного;
5) пуринового і піримідинового;
6) обміну речовин у сполучній тканині, кістках і м'язах;
7) структури гему і порфірину;
8) обміну речовин в еритроцитах і порушення їх структури.
Крім того, виділяють ще такі групи:
9) аномалії обміну металів;
10) захворювання, які характеризуються дефектом транспорту різних речовин; 11) захворювання, спричинені аномаліями будови і функції ферментів і білків плазми.
Тепер відомо більш як 1000 спадкових захворювань, зумовлених дефектом обміну речовин. Найбільшу групу становлять захворювання, спричинені порушенням обміну речовин, які представлені чотирма класами білків:
1) білками-ферментами;
2) структурними;
3) транспортними;
4) циркулюючими.
Дефекти обміну структурних і циркулюючих білків можна виявити, вивчаючи будову цих білків (аномальні гемоглобіни, псевдохолінестерази). Ці дефекти обміну білків-ферментів і циркулюючих білків визначаються концентрацією продуктів метаболізму, який здійснюється даним ферментом у крові і сечі хворого.
Більшість спадкових дефектів обміну — це ферментопатії, тобто порушення будови білків-ферментів, які беруть участь в обміні тих чи інших речовин. При цьому в організмі спостерігається дефіцит кінцевого продукту обміну і накопичення проміжних продуктів (дериватів або мінорних речовин).
Добре вивченими молекулярними хворобами людини є різні гемоглобінопатії та фенілкетонурія. Гемоглобінопатії найчастіше — це наслідок порушення структури і регуляції синтезу глобінів, а фенілкетонурія — порушення структури одного з ферментів, які регулюють обмін фенілаланіну і перетворення його через ряд етапів до тирозину і меланіну.
На прикладі гемоглобінопатій ми бачимо, що молекулярна хвороба виникає через порушення функції структурного білка.
Проте молекулярні хвороби можуть виникати і через порушення функції білка-ферменту, внаслідок чого порушується обмін тієї чи іншої речовини. За таким типом розвивається більшість хвороб обміну речовин. Розглянемо, це на прикладі фенілкетонурії та інших хвороб.