Упрощенная HTML-версия
генных мутаций (талассемии, порфирии, болезнь Виллебранда, оротоацидурия).
Генные мутации могут привести к отсутствию какого-либо фермента
(альбинизм, алкаптонурия, фенилкетонурия), транспортного (цистинурия,
семейный гипофосфатемический рахит) или рецепторного (семейная
гиперхолестеринемия, тестикулярная феминизация) белка.
Мутации, вызывающие наследственные болезни, могут затрагивать
любые белки: структурные, транспортные, ферменты. Если принять, что у
человека примерно 100000 генов, то это значит, что может быть такое же
количество наследственных болезней генной природы, потому что каждый ген
может мутироваться и обусловливать другое строение белка.
Beadle et Tatum
(1941-1945) попытались обосновать концепциюпатогенеза
наследственных болезней. Авторы показали, что мутация одного гена приводит
к изменению лишь одной первичной биохимической реакции. Так
сформировалось представление о том, что каждый ген контролирует
биосинтиез, специфичность и функциютолько одногоопределенного фермента
Детали этой концепции позднее были уточнены. В частности, установлено, что
продуктами генов могут быть не только ферменты, но и другие белки
(гемоглобин, транспортные белки крови, антитела, гормоны белковой природы
и т.д.). Установлено, что химическим эквивалентом генетического локуса (или
функциональной единицей ДНК) является цистрон, который содержит
генетическую информацию об одном из полипептидов, входящих в состав
ДНК. Поэтому более правильно говорить о том, что «один цистрон - один
полипептид», а развитие наследственных признаков происходит по следующей
схеме: ген
—>
фермент—>метаболиты
—>
клетки —>ткани —>органы -> организм.
В 1961 году
Jacob et Monod
была предложена модель регуляции
биосинтеза белка, использовав основные положения которой, можно объяснить,
в какой-то степени возможно появление либо качественно, либо количественно
измененного белка, что наблюдается клиницистами в различных вариантах
наследственных болезней. Согласно их теории, в клетке имеется несколько
видов генов (по их функциональной значимости):
1. Структурные гены (с них иРНК считывает информацию),
определяющие последовательность аминокислот в полипептидной цепи.
2. Контролирующие гены:
- ген регулятор, отвечающий за синтез белка-репрессора, который
контролирует активность оперона,
- ген-оператор, который в зависимости от ситуации «разрешает» иРНК
или «не разрешает» считывать информацию со структурного гена.
Белок-репрессор может связываться с определенным участком ДНК и
тем самым препятствовать связыванию РНК-синтезирующих ферментов.
Репрессор выключает определенный ген или группу смежных генов, поэтому
транскрипция закодированной в них информации становится невозможной, а
клетка при этом не может синтезировать и соответствующие белки.
Исходя из этой теории, полагают; что мутация структурного гена приводит
к формированию качественно нового белка, а мутация контролирующего гена
58