Аутосомные доминантные нарушения. Талассемия. Болезнь Хантингтона.

Печальный перечень заболеваний, о котором мы только что говорили, дает примеры генов, наличие которых фатально для их носителей, только если они наследуются от обоих родителей, то есть эти гены рецессивны. Существуют также генетические заболевания, которые могут наследоваться только от одного родителя. В этом случае говорят об аутосомных доминантных нарушениях и заболеваниях, сцепленных с полом. Первые включают талассемию и болезнь Хантингтона.

Талассемия

Рис. 4.8. Талассемия

Талассемия. У людей, страдающих талассемией, нарушена структура гемоглобина (рис. 4.8). Это заболевание проявляется у каждого индивидуума, который несет дефектный ген, так как образование нормального гемоглобина требует участия обеих хромосом. Гемоглобин состоит из четырех больших полипептидных цепей, две из которых названы альфа-глобулинами, а две — бета-глобулинами, каждая из которых удерживает атом железа, которое окисляется и восстанавливается при соответствующих условиях. Ген талассемии участвует в образовании двух цепей бета-глобулинов. Надо учитывать также то обстоятельство, что информация об образовании бета-глобулинов поступает от двух хромосом. Половина молекулы образуется согласно инструкциям, полученным от одной хромосомы, а половина — от другой хромосомы. При заболевании талассемией половина бета-глобулинов в каждом из двух положений молекулы гемоглобина является дефектной. Это означает, что вероятность образования нормального гемоглобина составляет только 25% (50% вероятности в одном положении и 50% — в другом положении). Способность крови переносить кислород напрямую зависит от этого компромисса.

Исходя из всего вышесказанного, можно сделать важное заключение. В некоторых случаях нормальное функционирование одной хромосомы определяет нормальное функционирование всей клетки. Вы можете сами наблюдать, насколько это может быть совершенным при наличии очень эффективного механизма обратной связи. В качестве примера рассмотрим индукцию фермента лактатдегидрогеназы у бактерий. Этот фермент необходим для метаболизма сахара лактозы, найденного в молоке. Присутствие лактозы вызывает экспрессию гена лактатдегидрогеназы. Я говорю «вызывает», потому что этот ген обычно блокирован и не может считываться для образования белка. Однако лактоза связывается с белком-репрессором, который связан с хромосомой, в результате чего блокирование гена снимается. Кому нужна лактатдегидрогеназа, если нет лактозы? Однако, если белок репрессор связывается с молекулой лактозы до того, как связаться с молекулой ДНК, лактатдегидрогеназа может синтезироваться. Когда уровень лактозы снижается, белок репрессор связывается с сайтом связывания на хромосоме, и синтез фермента прекращается. Если дефектный ген лактатдегидрогеназы присутствует только в составе одной хромосомы, образование фермента будет индуцироваться при участии гена другой хромосомы, пока уровень лактозы не снизится, хотя это и может занять большее время. Однако, когда работа более сложна, вам могут потребоваться обе хромосомы. В случае гемоглобина его образование должно идти более или менее безостановочно, и для этого необходимо нормальное функционирование обеих хромосом.

Болезнь Хантингтона. Несмотря на то что ген, ответственный за проявление болезни Хантингтона, уже выделен, путь, по которому он вызывает это очень тяжелое заболевание, остается неизвестным. Симптомы данного заболевания заключаются в генетически запрограммированном разрушении нейронов мозга. Результатом нарушений являются неконтролируемые движения, снижение, а затем и полная потеря умственных способностей, изменения в эмоциональной сфере. Каждым ребенок от родителей, пораженных болезнью, имеет 50%-ную вероятность развития заболевания. Так как заболевание не проявляется до тридцати-сорока лет, многие индивидуумы с болезнью Хантингтона уже успевают завести потомство до тех пор, пока узнают о том, что являются носителями дефектного гена. Современные методы анализа позволяют обнаружить дефектный ген у людей, которые обращаются с такой просьбой. Он находится в четвертой хромосоме и состоит из 40—100 повторяющихся фрагментов ЦАГ, в то время как в норме имеются 26 или меньше копий этого тринуклеотида.


Оставить комментарий

Ваш комментарий