бытком андрогенов (Morel, Miller, 1991).
В локусе 6р21.3, внутри сложного супергенетического
комплекса HLA идентифицированы два тандемно расположенных
21-гидроксилазных гена - функционально активный CYP21B и
псвдоген - CYP21А, неактивный вследствие делеции в 3-м экзо-
не, инсерции со сдвигом рамки считывания в 7-м экзоне и
нонсенс мутаций - в 8-м экзоне. Ген и псевдоген разделены
смысловой последовательностью гена С4В, кодирующей 4-й фак-
тор комплемента. Оба гена состоят из 10 экзонов, имеют длину
3,4 кб и отличаются только по 87 нуклеотидам. Высокая сте-
пень гомологии и тандемное расположение указвают на общность
эволюционного происхождения этих генов. Любопытно отметить,
что такие же тандемно расположенные гены 21-гидроксилазы
(называемые также Р450с21) обнаружены и у других млекопитаю-
щих, причем у мышей, в отличие от человека, активен только
ген CYP21A, но не CYP21B, тогда как у крупного рогатого ско-
та функционально активны оба гена.
Белок- 21-гидроксилаза ( Р450с21- микросомальный цитох-
ром 450) обеспечивает превращение 17-гидроксипрогестерона в
11-дезоксикортизол и прогестерона - в дезоксикортикостерон.
В первом случае возникает дефицит глюкокортикоидов и, прежде
всего, кортизола, что в свою очередь стимулирует синтез
АКТГ, и ведет к гиперплазии коры надпочечников (вирилирующая
форма). Нарушение превращения прогестерона в дезоксипрогесте-
рон ведет к дефициту альдостерона, что в свою очередь нару-
шает способность почек удерживать ионы натрия и приводит к
быстрой потере соли плазмой крови (соль теряющая форма).
Как и в случае гемофилии А, наличие рядом с кодирующим
геном гомологичной ДНК последовательности зачастую ведет к
нарушениям спаривания в мейозе и, как следствие этого, к
конверсии генов (перемещения фрагмента активного гена на
псевдоген), либо к делеции части смыслового гена. В обоих
случаях функция активного гена нарушается. На долю делеций
приходится около 40% мутаций, на долю конверсий - 20% и при-
мерно 25% составляют точечные мутации. Согласно отечествен-
ным данным в случае наиболее тяжелой сольтеряющей формы АГС,
на долю конверсий приходится более 20% мутантных хромосом,
на долю делеций - около 10% (Evgrafov et al., 1995).
Непрямая диагностика АГС возможна с помощью типирования
тесно сцепленных с геном CYP21B аллелей HLA A и HLA B генов,
а также алелей гена HLA DQA1. Прямая ДНК диагностика АГС
основана на амплификакции с помощью ПЦР отдельных фрагментов
генов CYP21B и CYP21A, их рестрикции эндонуклеазами HaeIII
или RsaI и анализе полученных фрагментов после электрофореза
(Evgrafov et al., 1995).
10.4.10 Спинальная мышечная атрофия.
Спинальная мышечная атрофия (СМА) - аутосомно-рецессив-
ное заболевание, характеризуется поражением моторных нейро-
нов передних рогов спинного мозга, в результате чего разви-
ваются симметричные параличи конечностей и мышц туловища.
Это - второе после муковисцидоза наиболее частое летальное
моногенное заболевание (частота 1: 6 000 новорожденных).
СМА подразделяется на три клинические формы. Тип I. Острая
форма (болезнь Верднига-Гоффмана), проявляется в первые 6 ме-
сяцев жизни и приводит к смерти уже в первые два года; Тип
II. Средняя (промежуточная) форма, пациенты не могут стоять,
но обычно живут более 4-х лет; Тип III. Ювенильная форма
(болезнь Кугельберга-Веландера) - прогрессирующая мышечная
слабость после 2-х лет. Все три формы представляют собой ал-
лельные варианты мутаций одного гена SMN (survival motor
neurons), картированного в локусе D5S125 (5q13) и идентифи-
цированного методом позиционного клонирования (см.Главу III)
в 1995г (Lefebvre et al. 1995). В этой пока единственой ра-
боте показано, что ген SMN размером всего 20 000 п.о.состоит
из 8 экзонов. мРНК этого гена содержит 1 700 п.о. и кодирует
ранее неизвестный белок из 294 аминокислотных остатков с
молекулярным весом 32 КилоДальтона.
Ген дуплицирован. Его копия (возможно вариант псевдоге-
на) располагается несколько ближе к центромере и отличается
от гена SMN наличием 5-и точечных мутаций, позволяющих отли-
чить оба гена путем амплификации экзонов 7 и 8 и их исследо-
ванием методом SSCP анализа (см.Главу IV). Ген назван
сBCD541, по аналогии с первоначальным вариантом названия для
теломерной копии, т 4о 0е 4сть 0гена SMN, tBCD541. Ген
cBCD541
экспрессируется, но в отличие от гена SMN его сДНК подверга-
ется альтернативному сплайсингу с утратой экзона 7.
Отсутствие гена SMN (tBCD541) у 93% больных (213 из 229),
его разорванная (interrupted) структура у 13 обследованных
пациентов (5.6%) и наличие серьезных мутаций у оставшихся
3-х больных дали основание именно данную теломерную копию
гена считать ответственной за заболевание. Существенно отме-
тить, что центромерная копия гена обнаружена у 95 4. 05% боль-
ных, 4тогд 0а 4как 0 отсутств 4ует она 0 только у 4,4% 4
пациентов 0.
В непосредственной близости от теломерного конца гена
SMN идентифицирован еще один ген - ген белка-ингибитора зап-
рогаммированной гибели нейронов (neuronal apoptosis
inhibitory protein -NAIP). При тяжелых клинических формах
СМА (Тип I), обусловленных делециями, по-видимому, нередко
происходит утрата гена NAIP.
Согласно гипотезе авторов СМА возникает при гомозигот-
ном состоянии мутаций (обычно-делеций) в гене SMN, 4при этом
различ 4ия между 0форм 4ами 0СМА определяются двумя основными
фак-
торами: 1. числом копий гена cBCD541 (две - в случае Типа I
и четыре (возникающих вследствие конверсии между SMN и
cBCD541) - в случае Типа III), 2. наличием или отсутствием
ген 4а 0NAIP. 4С 0реди всех обследованных СМА-больных
4не
4обнаружены 0случа 4и одновременной 0делеции обоих
гомологичных
генов 4- 0SMN (tBCD541) и сBCD541 4, что 0указывает, по
мнению
авторов, 4на то, 0что такая аберрация должна проявляться как
доминантная леталь еще в эмбриогенезе.
Некоторые положения этой, безусловно, основополагающей
работы французских авторов, по-видимому, еще требуют уточне-
ния, однако, уже сейчас она сделала возможной прямую молеку-
лярную диагностику СМА у 98,6% больных. С этой целью прово-
дится амплификация экона 7, который отсутствует у подавляю-
щего большинства больных. Нормальный экзон 7 (ген SMN) диф-
ференцируют от мутантного варианта (ген cBCD541) c помощью
SSCP анализа. При необходимости возможна косвенная диаг-
ностика - ПЦР анализ динуклеотидных (CA) повторов ДНК ло-
кусов D5S125; D5S112; D5S127; ПДРФ-анализ с фланкирующими
ДНК-зондами MU, 105-153RA; 153-6741 GT.
10.4.11 Атаксия Фридрейха.
Атаксия Фридрейха (АФ) - сравнительно редкое (1 : 22
-25 000) аутосомно-рецессивное заболевание, характеризующе-
еся прогрессивной дегенерацией нервных клеток мозжечка. Ген
АФ не идентифицирован, но достаточно точно картирован на
хромосомных (9q13-q21) и физических картах ДНК-маркеров. На-
иболее тесное сцепление гена АФ показано для локуса D9S5
(зонд 26Р). Сконструированы космидные библиотеки и
составлены подробные физические карты области 4 0геномной ДНК
хромосомы 9, включающей локус D9S7 и, предположительно, ген
АФ. Определено положение гена ФА по отношению к другим флан-
кирующим молекулярным маркерам (Fujita etal., 1991; Wilkes
et al., 1991) 4. 0В настоящее время известно, по крайней мере,
5 таких ДНК маркеров: GS4, MCT-112, GS2 -дистальные и мик-
росателлитные маркеры FD1 (на расстоянии 80 кб 4) 0и MLS1 (на
расстоянии 150 кб) - проксимальные. Изучены особенности ал-
лельного полиморфизма этих систем для различных популяций
Западной Европы. Для всех 5 молекулярных маркеров выяснены
гаплотипы, сцепленные с заболеванием. Гаплотипы обоих мик-
росателлитных маркеров оказались в абсолютном генетическом
неравновесии с АФ, что доказывет их весьма близкое располо-
жение на генетической карте по отношению к мутантному гену
АФ (Pianese et al., 1994).
Диагностика АФ пока возможна только непрямыми методами.
ПДРФ анализ с помощью ДНК-зондов на дистальные полиморфные
сайты, либо ПЦР анализ полиморфизма проксимальных по отноше-
нию к гену АФ микросателлитных маркеров MLS1 или FD1.
Нами рассмотрены лишь некоторые моногенные наследствен-
ные болезни, условно разделенные на три подгруппы, исходя,
главным образом, из того насколько они изучены с молекулярно
-генетических позиций, их актуальности для пренатальной ди-
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73
