Молекулярная природа фенилкетонурии в Новосибирской области

• Автор: Смагулова, Фатима Олжабаевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 120 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ПРИРОДА ФЕНИЛКЕТОНУРИИ

Метаболизм фенилаланина в организме человека

Реакция гидрокеширования фенилаланина

Биосинтез кофактора тетрагидробиоптерина

Гидроксилирование фенилаланина i viv, роль почек в качестве донора фенилаланина

Структура доменов фенилаланингидроксилазы

Гомология между птерин зависимыми гидролазами

Метаболические нарушения катаболизма фенилаланина

Клинические аспекты фенилкетонурии

Открытие фенилкетонурии

Диетотерапия при фенилкетонурии
Альтернативные варианты гиперфенилаланинемии
Симптомы фенилкетонурии
Классификация форм болезни
Модель фенилкетонурии на животных
Генотерапия фенилкетонурии
Ген фенилаланингидроксилазы человека
Клонирование гена фенилаланингидроксилазы
Фенилаланингидроксилаза человека кодируется одним геном
Хромосомная локализация гена РАН человека
Структура гена фенилаланингидроксилазы
Регуляция экспрессии гена фенилаланингидроксилазы
Молекулярная генетика фенилкетонурии, вызванной недостатком активности фенилаланингидроксилазы
Полиморфные локусы в структуре гена фенилаланингидроксилазы
Гаплотииы, ассоциированные с геном фенилаланингидроксилазы, составленные на основе данных полиморфизма длин рестрикционных фрагментов ИРЬР
Расширенные гаплотипы
Клиническое значение гаплотипов
Полиморфные КЕЬР гаплотипы у больных РКи и у здоровых людей
Корреляции между гаплотипами и фенотипами при РКП и НРА
Мутации в гене фенилаланингидроксилазы
История изучения и классификация мутаций гена РАН
Общая характеристика приводящих к РКИ мутаций
База данных РАШЬ
Распределение мутаций внутри гена РАН
Фенотипическое проявление мутаций гена РАН
Популяционная генетика фенилкетонурии
Распространенность РКП в популяциях
Возможные механизмы распространения фенилкетонурии
Генетический дрейф и эффект основателя при фенилкетонурии
Преимущество гетерозигот при фенилкетонурии
Участие множественных локусов в развитии фенилкетонурии
Скорость мутирования гена фенилаланингидроксилазы
Доказательства эффекта основателя и генетического дрейфа при фенилкетонурии
Мутации и ассоциации с полиморфными локусами гена РАН в разных популяциях
Эффекты основателя в популяциях Европы и Среднего Востока
Эффекты основателя, установленные для пяти распространенных в Европе мутаций
ПВДОпДО
К1
Эффекты основателя в Азиатских популяциях
Заключение
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалы и реактивы, использованные в работе
Выделение геномной ДНК из крови
Получение препаратов ДНК с использованиям полимеразной цепной реакции
Использование полимеразной цепной реакции для получения фрагментов гена фенилаланингидроксилазы
ПЦР с введением сайта эндонуклеазы рестрикции при помощи олигонуклеотидных праймеров АС 8 ПЦР
Ферментативная обработка препаратов ДНК
Гидролиз ДНК эндонуклеазами рестрикции
Введение радиоактивной метки в ДНК с использованием полинуклеотидкиназы бактериофага Т4
Очистка ДНК от компонентов реакционных смесей
Электрофоретическое разделение препаратов ДНК
Разделение фрагментов дцДНК в агарозных гелях
Электрофорез в полиакриламидном геле
Гельэлектрофорез в градиенте денатурирующего агента ОСОБ
Выделен ие ДНК из агарозного геля
Очистка олигонуклеотидов в денатурирующем полиакриламидном геле с непрерывной элюцией и спектрофотометрической детекцией
Секвенирование продуктов ПЦР
Секвенирование микроколичеств дцДНК с использованием фермента
Разделение специфически терминированных фрагментов ДНК электрофорезом в денатурирующем полиакриламидном геле
Автоматическое секвенирование дцДНК с использованием набора i i i i i
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Мутации в структуре гена фенилалапингидроксилазыу больных фенилкетонурией Новосибирской области
Мутации в структуре экзона гена РАН
Мутации в структуре экзона 7 гена РАН
Мутации экзонов 5, 6, , гена РАН
Сочетание аллелей и мутационная гетерогенность в обследованной группе
Идентификация полиморфных сайтов в структуре гена РАН
Методы детекции мутаций
Использование
ПЦР с введением сайта эндонуклеазы рестрикции при помощи олигонуклеотидных праймеров ПЦР
Применение электрофореза в градиенте денатурирующего агента
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Исследование молекулярной природы наследственных заболеваний человека является одной из актуальных задач современной биологии. Фснилкетонурия распространенное аутосомнорецессивное наследственное нарушение метаболизма фенилаланина, вызванное недостаточной активностью фенил ал анингидроксил азы РАН. Изза высокой частоты заболевания в России 1 тысяч новорожденных в год фенилкетонурия представляет собой важную медикосоциальную проблему. Заболевание в большинстве случаев поддается диетотерапии в случае своевременной в частности, пренатальной диагностики. При отсутствии своевременной терапии, как правило, развиваются тяжелые поражения центральной нервной системы. Исследования причин на молекулярном уровне показали, что заболевание связано с мутациями в структуре гена фенилаланингидроксилазы РАН. Широкая распространенность заболевания явилась причиной активного изучения . Были исследованы спектры мутаций гена РАН популяций многих стран, полученные данные систематизированы консорциумом исследователей РАН в базе данных . К настоящему времени известно более 0 различных мутаций в структуре гена РАН, их число постоянно пополняется. Несмотря на высокую гетерогенность спектра мутаций, несколько мутаций обычно являются превалирующими в той или иной популяции. В структуре гена РАН были также выявлены полиморфные локусы, многие из которых затем были использованы в качестве маркеров аллельных вариантов для популяционногенетических исследований. Исследования полиморфных локусов многих популяций дали возможность выявить основателей мутаций, а также оценить генетическое разнообразие внутри популяций. Целью настоящей работы являлось определение спектра мутаций гена фенилаланингидроксилазы среди больных фенилкетонурией, проживающих на территории Новосибирской области, путем анализа нуклеотидных последовательностей экзонов гена а также поиск новых полиморфных сайтов в интронах гена. Новосибирской области мутаций гена РАН. Фенилаланин незаменимая аминокислота, являющаяся предшественником для биосинтеза тирозина, который, в свою очередь, является предшественником для биосинтеза катехоламинов и тнреоидных гормонов. Поэтому изменение метаболизма фенилаланина может приводить к серьезным нарушениям в организме, связанных с обменом вышеперечисленных веществ. Было установлено, что причина фенилкетонурии, достаточно распространенного наследственного заболевания у людей частота в Европе в среднем , связана именно с нарушением метаболизма фенилаланина ii, а, . Увеличение уровня фенилаланина в крови вследствие прекращения его превращения в тирозин приводит к накоплению токсических для центральной нервной системы продуктов деградации фенилаланина, в результате чего может развиться умственная отсталость. Нарушение гидроксилирования фенилаланина в большинстве случаев связано со снижением активности фермента фснилалаиингидроксилазы iv, . Первой стадией метаболизма фенилаланина является его гидроксилирование с образованием тирозина. Было показано, что для гидроксилирования фенилаланина в нечени необходимы как минимум два разных белковых фактора i, . Впоследствии эти факторы были идентифицированы , а, , как ферменты фенилаланингидроксилазаРАН и фермент дигидроптеридинредуктаза .