CBRR4293 (677223), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

в отношении которых у нас накоплен достаточно большой

собственный опыт молекулярных исследований. Список этих но-

зологий, их частоты и основные молекулярные характеристики

приведены в Таблице 10.4.

Таблица 10.4. Основные молекулярно-генетические характе-

ристики моногенных болезней, диагностируемых

в Лаборатории пренатальной диагностики ИАГ

РАМН, Санкт-Петербург.

(примечания в конце таблицы те же, что в Табл.10.1).

---------------------T--------------T-----------------------T------------------------¬

Синдромы 1), номер по¦Встречаемость,¦Типы и количество му- ¦Литература ¦

МакКьюсику; хромосом-¦белок, ¦таций 4), мажорные мута¦(локализация и структура¦

ная локализация; ген ¦размеры в ами-¦ции -в скобках указаны ¦генов,клонирование кДНК,¦

2),размеры 3), экзоны¦нокислотах ¦частоты аллелей у б-ных¦идентификация мутаций). ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Муковисцидоз; врожден¦1:2500- Европа¦Точковые-преобладающие;¦Rommens et al., 1989 ¦

ное отсутствие vas de¦1:3800 -Россия¦небольшие дел.и дупл.; ¦Kerem et al., 1989 ¦

ferens, ¦CF-трансмемб- ¦Мажорные:delF508-30-90%¦Riordan et al., 1989 ¦

219700; 7q31.2 ¦ранный регуля-¦W1272X-2-33%,3732delA -¦Горбунова и др., 1991 ¦

CFTR.500; 260кб,27экз¦тор 1480¦4%,394delTT,G542X,R117H¦Баранов и др., 1995 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Миопатия Дюшенна; Бек¦1:3500 мальчи-¦Делеции протяженные - ¦Kunkel et al.,1985 ¦

кера;кардиомиопатия ¦ков ¦60%; дупликации - 6-7%;¦Kunkel et al.,1986 ¦

делеционная, ¦ ¦делеции нескольких н. -¦Koenig et al.,1988 ¦

310200; Xp21.2 ¦Дистрофин ¦7; нонсенс - 9; сплайс.¦Roberts et al.,1992a;b ¦

DMD.21; 2000кб,73экз ¦ 3685¦-3; миссенс -1; инс.-1 ¦Ahn et al.,1993 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Гемофилия А, ¦1:6500 мальч. ¦Делеции экз. - 31; мис-¦Wood et al, 1984 ¦

фактора YIII деф.; ¦Фактор YIII ¦сенс - 21; нонсенс -8 ¦Toole et al., 1984 ¦

306700; Xq28 ¦свертываемости¦Мажорные: инверсия 26 -¦Higuchi et al.,1991 ¦

F8C.66; 186 кб, 26экз¦крови 2351¦25 экзонов - 45% семей ¦Naylor et al., 1993 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Гемофилия B, Кристма-¦1:20000 мальч.¦Миссенс и нонсенс более¦Kurachi et al., 1982 ¦

са, фактора IX деф.; ¦Фактор IX ¦60%; сплайс.-10%; регу-¦Jagadeeswaran et al,1984¦

306900, Xq27.1-q27.2 ¦свертываемости¦лят.- 3.5%; делеции -до¦Green et al., 1991 ¦

F9.400; 34 кб, 8 экз ¦крови 461¦40% при тяжелых формах ¦Giannelli et al., 1993 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

фон Виллебранда бо- ¦1: 5 - 20 000 ¦Тип I и II-миссенс; Ма-¦Lynch et al., 1985 ¦

лезнь, ¦Фактор Y111R ¦жорные:R543W,R545C,V553¦Bonthorn et al., 1986 ¦

193400; 12pter-p12 ¦свертываемости¦M,R578Q.Тип III-делеции¦Cooney et al., 1991 ¦

F8VWF.22; 178кб,52экз¦крови ¦1 н.в 28экз; нонсенс -4¦Randi et al., 1991 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Фенилкетонурия; гипер¦1 : 10 -15 000¦Миссенс -62%; нонсенс -¦Guttler, Woo, 1986 ¦

фенилаланинемия, мяг-¦Фенилаланин- ¦13%;сплайс.-13%;делеций¦DiLella et al., 1986 ¦

кая, 261600; 12q24.1¦гидроксилаза ¦9%; Мажорные: IVS12+1, ¦Cotton, 1990 ¦

PAH.70; 90 кб, 13 экз¦ 452¦R408W,R261Q,R158Q,IVS10¦Барановская и др. 1995 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Леш-Нихана синдром; ¦ ¦Миссенс -53%;небольшие ¦Jolly et al., 1983 ¦

HPRT-родств. подагра,¦Гипоксантин- ¦структ.перестройки -40%¦Edwards et al., 1990 ¦

308000; Xq26-q27.2 ¦фосфорибозил ¦сплайс. -5%; нонсенс-2%¦Rossiter et al., 1991 ¦

HPRT.100; 44 кб,9 экз¦трансфераза217¦Мажорные: R170TER (15%)¦Sculley et al., 1992 ¦

---------------------+--------------+-----------------------+------------------------+

Гепато-лентикулярная ¦ ¦Миссенс -15; делеции/ ¦Bull et al., 1993 ¦

дегенерация Вильсона-¦ ¦инсерция -14;Мажорные -¦Petruchin et al., 1993 ¦

Коновалова, ¦Медь-транспор-¦H714Q - 31% в Америке, ¦Tanzi et al., 1993 ¦

277900; 13q14.3-q21.1¦тирующая АТФа ¦22% в России; 1 н. дел.¦Thomas et al., 1995 ¦

ATP7B.34; ¦за P типа 1434¦H1070Gl-28%;Gl1267L 10%¦ ¦

---------------------+--------------+-----------------------+-------------------------

Многим из приведенных в Табл.9.4 заболеваний посвящены

обстоятельные обзоры, руководства и монографии, включающие

наряду с клиническими данными специальные разделы, посвящен-

ные молекулярной природе патологического процесса, характе-

ристике гена, его мутаций, их фенотипических проявлений, а

так же последним достижениям и перспективам лечения, включая

генную терапию. Некоторые из этих публикаций уже были упомя-

нуты в предыдущих разделах книги, другие будут процитированы

в соответствующих подразделах этой главы. Следует так же

упомянуть, что все приведенные нозологии были первыми моно-

генными болезнями, которые были исследованы молекулярными

методами в нашей стране и для которых, в итоге , были разра-

ботаны и оптимизированы с учетом этнических и национальных

особенностей аллельного полиморфизма, частот и паттерна му-

таций оптимальные схемы молекулярной обследования семей

высокого риска с целью пренатальной диагностики и выявления

гетерозиготного носительства. Практически все эти исследова-

ния проводились в рамках основных научных программ ГКНТ "Ге-

ном Человека" и "Приоритетные направления генетики". Обзор

отечественных работ по молекулярной диагностике наследствен-

ных болезней представлен в ряде научных сводок (Баранов,

1992; 1994; Baranov, 1993; Баранов и др., 1994; Евграфов,

1993).

10.4.1 Муковисцидоз.

Муковисцидоз (кистозный фиброз поджелудочной железы) -

самое распространенное моногенное наследственное заболевание

у представителей белой расы. Это первая "генная" болезнь,

молекулярные основы которой определены методами позиционного

клонирования без использования каких-либо данных о структур-

ных перестройках в области локализации предполагаемого гена.

Напомним, что обнаружение пациентов с транслокациями или

крупными делециями, затрагивающими исследуемый ген, значи-

тельно облегчает его картирование и идентификацию, как это

было при миопатии Дюшенна, ретинобластоме или хроническом

грануломатозе. В области локализации гена муковисцидоза хро-

мосомные перестройки, практически, отсутствуют. Подробно об

истории открытия гена, его структуре, клонировании, анализе

функций, идентификации мутаций можно ознакомиться в следую-

щих отечественных работах (Гембицкая, Баранов, 1991; Бара-

нов, Гинтер, 1994).

Белковый продукт гена -трансмембранный регуляторный бе-

лок муковисцидоза -ТРБМ (cystic fibrosis transmembrane

regulator -CFTR), как оказалось, является белком хлорных ка-

налов, регулирующих обмен ионов хлора через апикальные мемб-

раны всех эпителиальных клеток организма. В зависимости от

типа мутаций, их локализации функция гена ТРБМ при муко-

висцидозе может быть полностью или частично нарушенной.

К началу 1995г. в гене ТРБМ идентифицировано более 500

мутаций, несколько делеций и дупликаций. Наболее распростра-

ненной у жителей Западной Европы и Северной Америки является

мутация delF508, приводящая к отстутсвию фенилаланина в 508

положении белка ЕРМБ. В этих странах частота delF508 нахо-

дится в пределах 70-85%. В Европе частота мутации обнаружи-

вает определенный градиент распространения с севера на юг и

с запада на восток, достигая 85% в Дании она уменьшается до

50% в Италии и до 20-30% в Турции. В Европейской части

России она составляет около 50% всех мутантных (CF) хро-

мосом. У евреев-ашкенази доминируюшей по частоте является

мутация W1282X (33%).

Биохимический анализ клеток пациентов, больных муко-

висцидозом, позволил выяснить фенотипические особенности

экспрессии мутантных аллелей гена ТРБМ, установить опреде-

ленный градиент патологических нарушений на мембранном, кле-

точном и организменном уровнях в зависимости от типа мута-

ции, её локализации и структуры аномального белкового про-

дукта (Баранов, Гинтер,1994). Так, было установлено, что не-

которые CFTR- мутации, в том числе и delF508, не препятствуя

трансляции, нарушают процессинг белка так, что он не дости-

гает апикальной мембраны и не создает хлорный поток. Этим

объясняется тяжелая клиника муковисцидоза при подобных нару-

шениях (Sheppard et al.,1993). Другие мутации ( R117H, R334W

и R347P), выявленные при более мягких формах заболевания, не

затрагивают процессинга белка, хлорный канал формируется, но

функционирует менее эффективно, чем в норме. Сопоставление

процессинга, локализации и функционирования белка в 3-х ли-

ниях L-клеток, трансдуцированных нормальным CFTR-геном и

двумя его аллельными вариантами, показало, что дефект одной

из мажорных мутаций - G551D, связан с частичной инактивацией

функции хлорного канала, в то время как delF508, как оказа-

лось, обладает комбинированным эффектом - нарушает локализа-

цию и стабильность белка и снижает эффективность его функци-

онирования в качестве хлорого канала (Yang et al., 1993).

Интересно, что мутация R117H в гомозиготном состоянии, чаще

в компаунде с другими аллелями, в том числе с delF508, обна-

руживается у пациентов с врожденным отсутствием семявыводя-

щих канальцев (vas deferens). При этом клиника муковисцидоза

у таких пациентов, как правило, отсутствует или очень стер-

та. Это еще один из примеров фенотипического разнообразия,

обусловленного аллельными сериями.

В настоящее время в России доступны идентификации по

наличию известных мутаций около 65% больных муковисцидозом

(Иващенко,1992; Потапова,1994). Диагностическая ценность

основных мажорных мутаций в порядке убывания их частоты сле-

дующая delF508 (50%), 3732delA (4,3%), W1282X (2,4%),

394delTT (2,1%); G542X (2,0%) (Иващенко, 1992). Cогласно на-

шим данным (Баранов, 1994) молекулярная диагностика муко-

висцидоза прямыми методами возможна примерно в 55 -60% се-

мей. В случае непрямой диагностики используются полиморфные

сайты локусов ДНК, расположенные в непосредственной близости

(IRP, D7S8, D7S23, MET) или внутри самого гена CFTR - ми-

нисателлитные последовательности в интронах 6, 8, 17b гена

СFTR (Zielenski et al., 1991; Morral et al., 1991; Chehab et

al., 1991; Агбангла и др., 1992; Potapova et al., 1994). При

отсутствии мажорных мутаций и информативности по полиморфным

сайтам молекулярные исследования могут быть дополнены биохи-

мическим анализом амниотической жидкости на содержание фер-

ментов микроворсинок кишечника плода (Гобунова и др.,1989;

Баранов и др.,1991).

Методами направленного мутагенеза (gene targeting

см. Главу VIII) в различных лаборатория США и Великобритании

осуществлено успешное конструирование трансгенных моделей

муковисцидоза на мышах (Clarke, et al., 1992; Colledge et

al., 1992; Dorin et al., 1992; Snouwaert et al., 1992). Вы-

яснены признаки сходства и некоторые межвидовые различия

проявления мутации гена CFTR у мышей и человека. Показано,

что различные мутации этого гена по-разному реализуются в

фенотипе СFTR дефицитных мышей. Так, в одной из трансгенных

линий отмечено преимущественное поржаение легких, у других -

поджелудочной железы и кишечника. В одной мутантной линии

наблюдается гибель большого числа зародышей от причин, сход-

ных с мекониальным илеусом. Таким образом, эти линии

представляют собой идеальные модели для исследования молеку-

лярных основ патогенеза муковисцидоза, а также для разработ-

ки и испытания терапевтических мероприятий, включая геноте-

рапию. Как уже отмечалось в предыдущей главе, программы ге-

Характеристики

Список файлов реферата