4.13. Биохимические методы и их значение в диагностике наследственных болезней.

Наследственные заболевания, которые обусловлены генными мутациями, изменяющими структуру или скорость синтеза белков, обычно сопровождаются нарушением углеводного, белкового, липидного и других типов обмена веществ. Наследственные дефекты обмена можно диагностировать посредством определения структуры затронутого белка или его количества, выявления дефектных ферментов или обнаружения промежуточных продуктов обмена веществ во внеклеточных жидкостях организма (крови, моче, поте и т.д.). Например, анализ аминокислотных последо­вательностей мутационно измененных белковых цепей гемоглобина позволил выявить несколько наследственных дефектов, лежащих в основе ряда заболеваний, — гемоглобинозов. Так, при сер­повидно-клеточной анемии у человека аномальный гемоглобин вследствие мутации отличается от нормального заменой только одной аминокислоты (глутаминовой кислоты на валин).

В практике здравоохранения кроме выявления гомозиготных носителей мутантных генов существуют" методы выявления гетерозиготных носителей некоторых рецессивных генов,что осо­бенно важно при медико-генетическом консультировании. Так, у фенотипически нормальных гетерозигот по фенилкетонурии (рецессивный мутантный ген; у гомозигот нарушается обмен аминокислоты фенилаланина, что приводит к умственной отста­лости) после приема фенилаланина обнаруживается повышенное его содержание в крови. При гемофилии гетерозиготное носительство мутантного гена может быть установлено с помощью определения активности фермента, измененного в результате мутации.

4.14. Методы выявления гетерозиготного носительства. ???

4.15. Действие и взаимодействие генов. Плейотропия. Генокопирование. Эпистаз. Полимерия. Норма реакции.

Норма рекции – диапазон, в пределах которого один и тот же генотип способен давать различные фенотипы.

Далеко не всегда один ген определяет наследование одного признака. Генотип является не механическим набором генов, а системой взаимодействующих генов. При этом взаимодейство­вать между собой могут как аллельные, так и неаллельные гены. О взаимодействии алелльных генов, развивающихся по принципу доминантность — рециссивность говорилось выше. Кроме того, часто встречается неполное доминирование, при котором гете-розиготные особи отличаются по фенотипу от гомозиготных. На­пример, если "А" — ген доминирующей красной окраски, а "а" — ген рециссивной белой окраски цветка, то особь с генотипом АА имеет красные цветки, аа — белые, а Аа — розовые.

Часто наблюдается взаимодействие неаллельных генов. Вот их виды:

1. Комплементарность.

Комплементарными называют доминантные гены, при нали­чии которых в генотипе (АВ) — признак развивается, в отличие от случаев АЬ или аВ, когда этот признак отсутствует.

2. Эпистаз.

В этом случае гены одной аллели подавляют действие других, неаллельных им генов.

3. Полимерное действие генов.

Многие свойства живых организмов, например: масса, разме­ры, плодовитость — невозможно разделить на четкие фенотипи-ческие классы. Такие признаки называют количественными. Чаще всего они контролируются не одной, а несколькими парами неал­лельных генов.

В чем же причины взаимодействия генов? Белок, синтезируе­мый при участии какого-либо гена может быть ферментом, необ­ходимым для развития эффектов другого белка, кодированного совершенно другим геном. Так можно объяснить комплементар­ное взаимодействие неаллельных генов. В других случаях, один белок способен подавить синтез белков, происходящий при участии другого гена — так развивается эпистаз.

Плейотропия – зависимость нескольких признаков от одного гена.