- •Глава 1 история медицинской генетики
- •Глава 2
- •Типы наследственных болезней
- •Груз наследственных болезней в популяциях человека
- •Глава 3
- •Молекулярные основы
- •Генетический код
- •Информационная рнк и процесс транскрипции
- •Биосинтез полипептидной цепи
- •Тонкая структура гена
- •Общая характеристика генома человека
- •Глава 4 мутации в генах как причина моногенных заболеваний
- •Ггт гццлагцгтц тат цца цгг 7тцг цаг ата
- •Функциональные эффекты мутаций
- •Глава 5 моногенные наследственные болезни
- •Концепция фенотипа
- •Правила наследования менделя
- •Особенности проявления менделевских правил наследования в медицинской генетике
- •Аутосомно-доминантное наследование
- •Аутосомно-рецессивное наследование
- •Сегрегационный анализ
- •Механизмы аутосомной доминантности
- •Наследование, сцепленное
- •Генетические механизмы определения пола
- •Наследственные формы тугоухости
- •Тип наследования, ген, локализация
- •Клинические симптомы
- •Тип наследования, ген, локализация
- •Наследственные глазные болезни
- •Наследственные остеохондродасплазии
- •Наследственные заболевания нервной системы
- •Тип наследования, ген, его локализация
- •Т Белок, функции Клинические симптомы ип наследования, ген, его локализация
- •Тип наследования, ген, его локализация
- •Тип наследования, ген, его локализация Клинические симптомы
- •Клинические признаки (кроме атактической походки)
- •Аномаль
- •5.9.6. Наследственные кожные заболевания
- •Т Белок, функции Клинические симптомы ип наследования, ген, его локализация
- •Клинические симптомы
- •5.10. Молекулярная диагностика моногенных наследственных болезней
- •Глава 6 неменделевское наследование наследственных болезней
- •Глава 7 генетическая инженерия и проект «геном человека»
- •Рестрикционные ферменты
- •Рекомбинация фрагментов днк
- •Внедрение фрагментов днк в клетку хозяина с помощью векторов
- •Скрининг клеток-хозяев на рекомбинантный вектор и отбор интересующих исследователя клонов
- •Создание геномных библиотек
- •Клонирование последовательностей днк с помощью полимеразной цепной реакции (пцр)
- •Создание генетической карты генома
- •Создание физической карты генома
- •Некоторые особенности организации генома человека
- •Глава 8 хромосомы человека. Митоз и мейоз. Хромосомные мутации. Хромосомные болезни
- •50 Нм петли образуются нити диаметром 50 нм.
- •Клеточный цикл
- •Численные хромосомные мутации
- •Структурные хромосомные мутации
- •Пери центрическая инверсия
- •Номенклатура хромосомных мутаций
- •8.6. Хромосомные болезни
- •Глава 9 картирование и клонирование
- •Картирование с помощью гибридизации in situ
- •Гибридизация соматических клеток
- •Заболевание (иногда № в omim, если он отличен от номера в omim для гена, вызывающего заболевание)
- •X Тирозинемия, тип 1
- •9.6. Создание моделей наследственных болезней человека с помощью трансгенных животных
- •Глава 10 медицинская популяционная генетика
- •Равновесие харди-вейнберга
- •Глава и мультифакториальное наследование
- •Моногенный контроль метаболизма лекарственных препаратов
- •Генетический контроль
- •Ассоциации между генетическими полиморфизмами и метаболизмом лекарств
- •12.4. Патологические реакции на прием лекарственных препаратов у больных с некоторыми наследственными болезнями
- •Естественный иммунитет
- •Генетическая основа синтеза
- •Генетика рецепторов т-клеток
- •Тип наследования; символ гена, локализация
- •Тип наследования; символ гена, локализация
- •Механизмы превращения протоонкогенов в онкогены
- •Гены-супрессоры опухолевого роста
- •Медико-генетическое
- •15.4. Лечение наследственных болезней обмена веществ
- •Обмена веществ
- •Болезней обмена веществ
- •15*5. Генотерапия
- •Глава 16 этические, правовые
- •Часть 308 Последовательности днк 48 Потеря импринтинга 138 Правила наследования Менделя 61, 63
Тип наследования, ген, локализация
Измененный
фермент
Клинические
симптомы
АР
MCADH,
1р31
АР
ACADL,
2q34-q35
АД, АРОВ, 2р24-р23
АД, LDLR, 19р13.2- р 13.12
Недостаточность среднецепочечной ацил-СоА- дегидрогеназы (201450)
Недостаточность длинноцепочечной ацил-СоА- дегидрогеназы (201460)
Семейная гипо- беталипопротеи- немия (107730)
Семейная гипер-
холестеринемия
(143890)
Среднецепочечная ацил-СоА- дегидрогеназа
Ацил-Со А- дегидрогеназа длинных цепей
Аполипопроте- ин В 100
Рецептор липопротеинов низкой плотности
Летаргия, рвота, жировое перерождение печени
Гепато-, кардиомега- лия, легочно-сердечная недостаточность
Прогрессирующая демиелинизация ЦНС, нарушение походки, ишемическая болезнь сердца, акан- тоцитоз эритроцитов
Ранняя ишемическая болезнь сердца, ксан- томатоз сухожилий, дуга на роговице
Нарушения метаболизма порфирите
Смешанная
порфирия
(176200)
АД, |
Уропорфирино- |
PBGD, |
ген-1-синтетаза |
1 lq 24.1- q24.2 |
|
АД, |
Копропорфири- |
СРО, |
ногеноксидаза |
3ql2 |
|
АД, |
Протопорфири- |
РРОХ, |
ногеноксидаза |
Iq21-q23 |
|
Острая
интермит- тирующая порфи- рия (176000)
Наследственная
копропорфирия
(121300)
Полинейропатия, боли в животе, острый психоз, параличи, судороги, парестезии, приступы провоцируются барбитуратами, суль- фонамидами, приемом алкоголя
Г епатоспленомега- лия, боли в животе, острый психоз, судороги, фоточувствительность кожных покровов, гемолитическая анемия
Полинейропатия, боли в животе, острый психоз, параличи, фоточувствительность кожных покровов, гиперпигментация, гипертрихоз
Заболевание (№ в OMIM) |
Тип наследования, ген, локализация |
Измененный фермент |
Клинические симптомы |
Эритропоэтиче- ская порфирия (177000) |
АД, FECH, 18q21.3 |
Феррохелатаза |
Поражение печени, фоточувствительность кожных покровов, гемолитическая анемия, полинейропатия |
Нарушения метаболизма органических кислот |
|||
Метилмалоновая ацидемия (251000, 251100) Пропионовая ацидемия (232000) Метилмалоновая ацидурия (251120) |
АР, MUT, 6р21.2р12 АР, РССА, 13q32 АР ММ Со А |
Метилмалонил- СоА-мутаза Аденозинкоба- ламин-сЫА Пропионил- СоА-карбокси- лаза Метилмалонил- СоА-рацемаза |
Летаргия, психомоторная задержка, судороги, тетрапарез, остеопороз Затруднения при глотании, рвота, ацидоз, гипогликемия, летаргия, умственная отсталость, тромбоци- топения, гипогамма- глобулинемия Психомоторная задержка, судороги, тетрапарез, дистония, задержка роста, остеопороз, тромбоци- топения |
Пероксисомные болезни |
|||
Синдром Цельвегера (214100) Адренолейкоди- строфия (300100) |
АР, 7д 11.23, 8q21.1, 12, 6р21.1 ХР, ALD, Хд28 |
Пероксин 1, Пероксин 2, Пероксин 5, Пероксин 6 Лигноцеро- ил-СоА-лигаза |
Пренатальная задержка роста, признаки лицевого дизморфиз- ма, катаракта, пигментная ретинопатия, гепатомегалия, умственная отсталость, поликистоз почек Умственная отсталость, слепота, глухота, спастическая параплегия, периферическая нейропатия, гипогонадизм, гиперпигментация, недостаточность надпочечников |
Заболевание (№ в OMIM) |
Тип наследования, ген, локализация ■ |
Измененный фермент |
Клинические симптомы |
Болезнь Рефсума (266500) |
АР |
Оксидаза фита- новой кислоты |
Пигментный ретинит, глухота, ихтиоз, мозжечковая атаксия, множественная эпифизарная дисплазия |
Нарушения метаболизма меди |
|||
Болезнь Вильсона-Коновалова (277900) Болезнь Менкеса (309400) |
АР, WD, 13ql4- q21 XP, MNK, Xql2-qJ3.3 |
АТРаза, Си2+-транспор- тирующего белка АТРаза, Си2+-транспор- тирующего белка |
Г епатоспленомега- лия, цирроз печени, тремор, дисфагия, деменция, судороги, кольцо Кайзера — Флейшера, гемолитическая анемия Внутриутробная задержка роста, микроцефалия, умственная отсталость, скрученные волосы, мозжечковая дегенерация, спастическая дипле- гия |
Нарушения метаболизма цинка |
|||
Наследственный энтеропатический акродерматит (201100) |
AP |
Сывороточная щелочная фос- фатаза (?) |
Тотальная алопеция, отсутствие тимуса, диарея, акродерматит, отсутствие бровей и ресниц |
Нарушения белков транспортных систем |
|||
Цистинурия (220100) Цистиноз (219800) |
AP, SL C3A1, 2pl6.3 AP, 17p |
Белок-транспортер аминокислот Лизосомальный белок-транспортер цистина |
Мочекаменная болезнь, риск поражения ЦНС Почечная недостаточность, гипопара- тиреоз, кристаллы цистина в роговице, миопатия |
сомно-рецессивную (почти 80 %), аутосомно-доминантную (около 20 %), Х-сцепленную (около 1 %) и обусловленную митохондриальным наследованием (около 1 %). Как правило, изолированная наследственная тугоухость — это нейро-
сенсорная тугоухость. Аутосомно-рецессивная тугоухость обычно бывает врожденной и высоких степеней. Напротив, среди доминантных форм тугоухости немало прогрессирующих состояний, которые начинаются в детстве или даже позже.
В последние годы достигнуты заметные успехи в идентификации генов изолированной тугоухости, а также в их клонировании. Всего известно почти 80 локусов изолированной тугоухости, в том числе 40 локусов аутосомно-доминантной, 30 локусов аутосомно-рецессивной и 7 локусов Х-сцепленной рецессивной тугоухости; 26 из этих локусов идентифицировано, т.е. они картированы и клонированы. Кроме того, идентифицировано более 30 генов наследственных синдромов, куда тугоухость входит как составная часть, а также 5 митохондриальных генов, мутации в которых ассоциируют с тугоухостью.
В целом ряде случаев установлено, что гены, обусловливающие тугоухость, контролируют синтез белков, которые обнаруживают в разных структурах улитки, таких как волоско- вые клетки (гены миозинов 6, 7А и 15), внеклеточный матрикс (гены коллагенов, ушерина, а-текторина и др.), или ответственны за поддержание ионного гомеостаза эндолимфы (ген коннексина 26, гены калиевых каналов). Установлено, что тугоухость может быть обусловлена также мутациями в генах, контролирующих факторы транскрипции. Наконец, следует заметить, что функция некоторых белков, контролируемых генами тугоухости, пока неизвестна. В табл. 5.8 представлены некоторые формы изолированной тугоухости, а также тугоухости, входящей в состав разнообразных наследственных синдромов.
Таблица 5.8. Примеры наследственной тугоухости изолированной и входящей в состав различных синдромов (сокращения типов наследования, как и в табл. 5.7. Сокращения, принятые для обозначения изолированной тугоухости: доминантные гены — DFNA, рецессивные— DFNB, ^-сцепленные — DFN, см. также табл. 5.9 и 5.10)
Заболевание (№ в OMIM) |
Тип наследования гена, его локализация |
Белок |
Клинические симптомы |
Изолированная аутосомно-доми- нантная нейро- сенсорная тугоухость, DFNA1 (124900) |
АД, DIAPH1, 5д31 |
Белок «diaphanous» |
Прогрессирующая ней- росенсорная тугоухость к низким частотам с началом в детстве |
|
Тип насле |
|
|
Заболевание (№ в OMIM) |
дования гена, его локализация |
Белок |
Клинические симптомы |
Изолированная |
АД, |
Калиевый |
Прогрессирующая ней |
аутосомно-доми- |
КСN04, |
канал |
росенсорная тугоухость с |
нантная нейро- |
1р34> |
Коннек- |
началом в 20—30 лет |
сенсорная туго |
GJB3, |
син 31 |
|
ухость, |
1р35.1 |
|
|
DFNA2 (600101) |
|
|
|
Изолированная |
АД, |
Коннек- |
Доминантная нейросен |
аутосомно'доми- |
GJB2, |
син 26 |
сорная тугоухость |
нантная нейро- |
13ql2 |
|
|
сенсорная туго |
|
|
|
ухость, |
|
|
|
DFNA3 (601544) |
|
|
|
Изолированные |
АД, |
а-Текто- |
Нейросенсорная туго |
аутосомные ней- |
АР, |
рин |
ухость, глубокая врож |
росенсорные ту |
ТЕСТА, |
|
денная при DFNB21 |
гоухости: |
Uq22-q24 |
|
|
DFNA8 (601543), |
|
|
|
DFNA12 (601842), |
|
|
|
DFNB21 (603629) |
|
|
|
Изолированная |
АД, |
Кохлин |
Прогрессирующая изо |
нейросенсорная |
С ОСИ, |
|
лированная нейросен |
тугоухость, |
14ql2-ql3 |
|
сорная тугоухость |
DFNA9(601369) |
|
|
|
Изолированная |
АД, |
Коллаген |
Доминантная нейросен |
аутосомно-доми- |
COL11A2, |
II типа |
сорная тугоухость, рас |
нантная нейро |
6р21.3 |
|
щелина неба, микрогна- |
сенсорная туго |
|
|
тия, артропатия, дефор |
ухость, |
|
|
мация грудной клетки |
DFNA13 (601868) |
|
|
|
Синдром Стикле- |
|
|
|
ра STL2 (604841) |
|
|
|
Изолированная |
АР, |
Миозин |
Глубокая врожденная |
аутосомно-рецес- |
MY015, |
XV |
нейросенсорная туго |
сивная нейросен |
17р11.2 |
|
ухость |
сорная туго |
|
|
|
ухость, |
|
|
|
DFNB3 (600316) |
|
|
|
Изолированная |
АР, |
Миозин |
Глубокая нейросенсор |
аутосомно-рецес- |
MY07А, |
VIIA |
ная тугоухость. Синдром |
сивная нейросен |
Ilql2.3-q21 |
|
Ашера характеризуется |
сорная туго |
|
|
глубокой врожденной ту |
ухость, |
|
|
гоухостью, вестибуляр |
DFNB1 (220290), DFNB2 (600060) |
|
|
ной арефлексией и пиг |
|
|
ментной дистрофией |
|
Синдром Ашера, |
|
|
сетчатки, могут быть |
тип 1В (276903) |
|
|
также умственная отсталость, атаксия, психозы |
|
Тип насле |
|
|
Заболевание (N9 в OMIM) |
дования гена, его локализация |
Белок |
Клинические симптомы |
Изолированная |
АР, |
Серино- |
Изолированная нейро |
нейросенсорная |
TMPRSS3, |
вая транс- |
сенсорная тугоухость с |
тугоухость, |
21q22.3 |
мембран |
началом в детстве |
DFNB8 (601072) |
|
ная про- |
|
DFNB10 (605316) |
|
теаза 3 |
|
Изолированная |
АР, |
Отофер- |
Изолированная нейро |
нейросенсорная |
OTOF, |
лин |
сенсорная тугоухость |
тугоухость, |
2р22-23 |
|
|
DFNB9 (601071) |
|
|
|
Синдром MELAS |
Митохонд |
тРНК-лей |
Митохондриальная мио- |
(540000) |
риальное, тРНК-лей |
|
патия, энцефалопатия, молочно-кислый ацидоз, инсульто подобные состояния, тугоухость |
Синдром |
Митохонд |
тРНК-лиз |
Миоклонус-эпилепсия, |
MERRF (545000) |
риальное, тРНК-лиз |
|
нейросенсорная тугоухость, рваные красные мышечные волокна |
Митохондриаль |
АР, |
12S рРНК |
Прогрессирующая ней |
ная тугоухость |
митохонд |
|
росенсорная тугоухость с |
(221745) |
риальное, |
|
началом в младенчестве |
12S рРНК |
|
|
|
Нейросенсорная |
Митохонд |
тРНК-сер |
Синдром, в котором со |
тугоухость |
риальное, |
|
четаются симптомы син |
(590080) |
тРНК-сер |
|
дромов MELAS и |
|
MERRF |
||
Несовершенный |
АД, |
Коллаген |
Кондуктивная и/или |
остеогенез |
COL1A2 |
I типа |
нейросенсорная туго |
(166200) |
|
|
ухость в юношеском возрасте, голубые склеры, множественные переломы, сколиоз, деформация грудной клетки, пролапс митрального клапана |
Синдром Аль- |
АР, |
Коллаген |
Тугоухость, нефрит, ге |
порта (203780) |
COL4A3, COL4A4 |
IV типа |
матурия, почечная недостаточность |
Синдром Ваар- |
АД, |
Фактор |
Нейросенсорная туго |
денбурга, тип II |
MITF; |
транс |
ухость, белая прядь во |
(193510) |
Зр14.1-12.3 |
крипции, ассоциированный с микро- фтальмией |
лос на лбу, гетерохромия радужек, альбинотичное глазное дно, расщелина губы/неба, иногда болезнь Гиршпрунга |
Заболевание (№ bOMIM) |
Тип наследования гена, его локализация |
Белок |
Клинические симптомы |
Синдром Ваар- |
АР, |
Фактор |
Белая прядь волос на |
денбурга, тип IV |
SOXIO |
транс |
лбу, изохромия радужек, |
(277580) |
|
крипции |
микроколон, иногда тугоухость |
Синдром про |
ХР, |
Белок |
Прогрессирующая ней |
грессирующей |
DDP, |
глухоты/ |
росенсорная тугоухость, |
тугоухости со |
Xq22 |
дистонии |
снижение остроты зре |
слепотой и дис |
|
с неизве |
ния и сужение зритель |
тонией (304700) |
|
стной функцией |
ных полей, дистония |
Синдром Пенд- |
АР, |
Пендрин |
Врожденная нейросен |
реда (274600) |
PDS, |
(транс |
сорная тугоухость, ком |
Нейросенсорная |
7q31, |
портер |
пенсированный гипоти |
тугоухость, |
7q21-34 |
хлорида/ |
реоз, зоб, иногда умст |
DFNB4 (600791) |
|
йодида) |
венная отсталость. Нейросенсорная тугоухость |
Синдром Триче- |
АД, |
Белок |
Кондуктивная туго |
ра—Коллинза |
TCOF1, |
синдрома |
ухость, микротия, анти- |
(154500) |
5q32—q33.1 |
Тричера— Коллинза |
монголоидный разрез глаз, отсутствие ресниц, гипоплазия нижней челюсти |
Нейросенсорная |
XP, |
Фактор |
Смешанная форма туго |
тугоухость |
POU3F4, |
транс |
ухости, фиксация стре- |
(304400) |
Xq2L 1 |
крипции 4 |
мячка |
Синдром Ашера, |
AP, |
Гармонии |
Врожденная нейросен |
тип 1C (605242) |
USHIC, |
|
сорная тугоухость, пиг |
Нейросенсорная |
DFNB18, |
|
ментная дистрофия сет |
тугоухость DFNB18 (276904) |
llplSJ |
|
чатки, вестибулярная дисфункция. Изолированная нейросенсорная тугоухость |
Синдром Ашера, |
AP, |
Вольфра- |
Прогрессирующая туго |
тип 3 (276902) Синдром Воль- фрама (606201) |
WFSl, 4pl6 |
мин |
ухость, пигментная дистрофия сетчатки, катаракта, умственная отсталость Сахарный диабет, несахарный диабет, атрофия зрительных нервов, прогрессирующая тугоухость, судороги, умственная отсталость, мега- лобластная анемия |
Изучение молекулярно-генетической природы наследственных форм тугоухости, как, впрочем, и других наследственных заболеваний, позволило обнаружить феномен, который прежде только предполагался. Это выявление в одном гене мутаций, часть из которых обусловливают доминантный, а другие — рецессивный тип наследования тугоухости. Найдены также примеры, когда мутации одного гена являются причиной аутосомно-рецессивного и митохондриального наследования фенотипов, проявляющихся тугоухостью.
Поражает высокая степень генетической гетерогенности клинически однообразного фенотипа. Изолированная доминантная или рецессивная и ЛГ-сцепленная тугоухость обусловлена мутациями разных генов, не говоря уже о том, что в каждом гене возможно большое число разных мутационных событий, приводящих к развитию примерно клинически однородной тугоухости (локусная и аллельная генетическая гетерогенность). Генетическая гетерогенность проявляется также в том, что мутации в одном гене могут давать клинически разные фенотипы. Понимание природы разных проявлений генетической гетерогенности может быть достигнуто только тогда, когда наши представления о механизмах молекулярно-биологического, биохимического и физиологического действия и взаимодействия белков, синтез которых контролируется отдельными генами, будут значительно более полными, чем в настоящее время.