Болести, които се Болести, които се дължат на генни дължат на генни

мутации.мутации.

Същност и Същност и класификациякласификация

В зависимост от това дали са засегнати В зависимост от това дали са засегнати една или група от нуклеотидиедна или група от нуклеотиди се се разделят наразделят на::

блоковиблокови и и точковиточкови (засягат един нуклеотид) (засягат един нуклеотид) като от своя страна точковите биват субституции като от своя страна точковите биват субституции като при тях се касае за замяна на един като при тях се касае за замяна на един нуклеотид с друг; субституциите се разделят на нуклеотид с друг; субституциите се разделят на трансзиции (замяна на еднотипни бази) и трансзиции (замяна на еднотипни бази) и трансверсии (замяна на нуклеотиди с разнотипни трансверсии (замяна на нуклеотиди с разнотипни бази); втория вид точкови мутации са свирзани с бази); втория вид точкови мутации са свирзани с отпадане на нуклеотид и в резултат на това отпадане на нуклеотид и в резултат на това аминокиселинната последователност се променя; аминокиселинната последователност се променя; инекцииинекции - добавяне на нуклеотид и това води - добавяне на нуклеотид и това води също до промяна на аминокиселинната също до промяна на аминокиселинната

последователност.последователност.

Според характера на Според характера на въздеиствие върху белтъчния въздеиствие върху белтъчния синтезсинтез::

--misscensemisscense мутации - засяга се смисъла на мутации - засяга се смисъла на белтъчната молекула(пр. Замяна на 1 белтъчната молекула(пр. Замяна на 1 нуклеотид с друг). Замяна на една нуклеотид с друг). Замяна на една аминокиселина с друга в полипептидната аминокиселина с друга в полипептидната верига.верига.

--noncensenoncense мутации-мутация при която се мутации-мутация при която се получава стоп сигнал 91 нуклеотид се заменя получава стоп сигнал 91 нуклеотид се заменя с друг и се получава стоп сигнал). Получава се с друг и се получава стоп сигнал). Получава се скъсена полипептидна верига.скъсена полипептидна верига.

--frameshiftframeshift промяна рамката на разчитане промяна рамката на разчитане -- един нуклеотид ако отпадне или се добави се един нуклеотид ако отпадне или се добави се променя нуклеотидната последователност променя нуклеотидната последователност (рамката на разчитане).(рамката на разчитане).

Според типа на засегнатите Според типа на засегнатите генигени::

--мутации на структурни генимутации на структурни гени изявява изявява се качествена промяна на белтък.се качествена промяна на белтък.

--мутации на регулаторните мутации на регулаторните секвенциисеквенции (гени) - количествена (гени) - количествена промяна на белтък, като може да има промяна на белтък, като може да има постоянен синтез на даден белтък или постоянен синтез на даден белтък или липса на белтъклипса на белтък

Причини за появата на Причини за появата на генни мутациигенни мутации

    Молекулните механизми, водещи до Молекулните механизми, водещи до възникване на генни мутации, до голяма възникване на генни мутации, до голяма степен вече са изяснени.степен вече са изяснени.

    ЗнаемЗнаем,,че поначало мутациите се делят че поначало мутациите се делят на спонтанни и индуцирани според това на спонтанни и индуцирани според това дали възникват без видима причина или дали възникват без видима причина или се дължат на действието на фактор, се дължат на действието на фактор, повреждащ ДНК (мутаген). За всеки тип повреждащ ДНК (мутаген). За всеки тип мутация ще разгледаме първо мутация ще разгледаме първо спонтанната поява, а след това – спонтанната поява, а след това – индуцирането от мутагени.индуцирането от мутагени.

Спонтанни транзиции могат да се получат при Спонтанни транзиции могат да се получат при репликацията поради репликацията поради тавтомеризация на базитетавтомеризация на базите. . ТавтомериятаТавтомерията е вид изомерия, дължаща се на е вид изомерия, дължаща се на "прескачане" на протон в рамките на молекулата. "прескачане" на протон в рамките на молекулата. Докато основната форма на всяка база образува Докато основната форма на всяка база образува водородни връзки по правилото за комплементарност водородни връзки по правилото за комплементарност (А с Т и Г с Ц), по-редките тавтомерни форми на базите (А с Т и Г с Ц), по-редките тавтомерни форми на базите се сдвояват по други правила и това води до се сдвояват по други правила и това води до погрешно погрешно включване на нуклеотиди от ДНК-полимеразатавключване на нуклеотиди от ДНК-полимеразата. . Когато базата възстанови "стандартния"  си вид, Когато базата възстанови "стандартния"  си вид, ензимът вече е отминал и ензимът вече е отминал и не може да се коригиране може да се коригира; ; единственият шанс са механизмите за поправка на единственият шанс са механизмите за поправка на несдвоени нуклеотиди.несдвоени нуклеотиди.

                  ТранзициитеТранзициите, дължащи се на , дължащи се на тавтомеризациятавтомеризация, са , са резултат от два типа грешки: (1) резултат от два типа грешки: (1) грешки при грешки при включваневключване, когато база от свободен нуклеотид , когато база от свободен нуклеотид тавтомеризира точно когато ДНК-полимеразата я тавтомеризира точно когато ДНК-полимеразата я включва в новата верига; и (2) включва в новата верига; и (2) грешки при четенегрешки при четене, , когато база от старата верига тавтомеризира точно когато база от старата верига тавтомеризира точно когато когато ДНК-полимеразатаДНК-полимеразата преминава върху този преминава върху този участък, използвайки го като матрица. На долната участък, използвайки го като матрица. На долната схема засегнатата двойка нуклеотиди е посочена със схема засегнатата двойка нуклеотиди е посочена със звездичка.звездичка.

Наследствените Наследствените болестиболести се развиват се развиват в резултат на в резултат на мутации. В мутации. В зависимост от зависимост от количеството на количеството на засегнатия генетичен засегнатия генетичен материал те са материал те са геннигенни, , хромозомнихромозомни и и геномнигеномни болести. болести. Повечето от тези Повечето от тези болести са вродени, болести са вродени, проявяват се още с проявяват се още с раждането. раждането.

Болести, които се дължат на Болести, които се дължат на генни мутации.генни мутации.

Тези болести са резултат на  Тези болести са резултат на  мутациимутации, при които по време на , при които по време на репликацията на ДНК репликацията на ДНК един или един или повече нуклеотида се заменят с повече нуклеотида се заменят с други нуклеотидидруги нуклеотиди. Генните . Генните болести се наричат още болести се наричат още молекулни, тъй като мутантния молекулни, тъй като мутантния ген е причина за промяна в ген е причина за промяна в синтеза на някой специфичен синтеза на някой специфичен белтък и оттам за развитието на белтък и оттам за развитието на болестта. Генните болести не болестта. Генните болести не предизвикват стерилитет и затова предизвикват стерилитет и затова болните могат да имат потомство.болните могат да имат потомство.

Причиняват се отПричиняват се от доминантни доминантни или или рецисивни мутантни алелирецисивни мутантни алели, които се , които се намират в намират в автозомитеавтозомите или в или в половите половите хромозомихромозоми. Рецесивните мутации се . Рецесивните мутации се проявяват при индивиди, които са проявяват при индивиди, които са хомозиготни по рецесивния алел на хомозиготни по рецесивния алел на съответния ген, а доминантните мутации съответния ген, а доминантните мутации при индивиди, които са хетерозиготни при индивиди, които са хетерозиготни или хомозиготни по доминантния алел. или хомозиготни по доминантния алел. Доминантни мутации в автозоми Доминантни мутации в автозоми причиняват причиняват полидактилияполидактилия

и и сслепоталепота, а рецесивни мутации в , а рецесивни мутации в автозоми автозоми албинизъмалбинизъм, , гглухонемоталухонемота,,хемофилияхемофилия,,сърповедно-сърповедно-клетъчна анемияклетъчна анемия и др. и др.

АлбинизъмАлбинизъм

Наследствено Наследствено заболяване, което заболяване, което засяга засяга очитеочите и/или и/или кожатакожата. Предизвиква се . Предизвиква се от нарушение в от нарушение в образуването на образуването на пигмента меланин в пигмента меланин в кожатакожата, в резултат на , в резултат на отклонения в отклонения в активноста наактивноста на ензима ензима тирозиназатирозиназа. Различните . Различните видове албинизъм се видове албинизъм се различават по начина си различават по начина си на унаследяване, на унаследяване, клиничните признаци и клиничните признаци и биохимични нарушения. биохимични нарушения.

Очно-кожният албинизъмОчно-кожният албинизъм е е основния вид, който засяга очите основния вид, който засяга очите ии кожата кожата. Той се унаследява по . Той се унаследява по рецесивен път и се характеризира рецесивен път и се характеризира с с бялабяла коса коса, розово-бяла , розово-бяла кожакожа, , която не потъмнява от слънцето, която не потъмнява от слънцето, и и сини или сини или червени ирисичервени ириси на на очите. Албинизма засягащ само очите. Албинизма засягащ само очите се унаследява по полов очите се унаследява по полов свързан път. Видът който засяга свързан път. Видът който засяга самосамо кожатакожата се унаследява по се унаследява по доминантен тип. Меланинът доминантен тип. Меланинът представлява естествен филтър представлява естествен филтър срещу вредното въздействие на срещу вредното въздействие на слънцето. Неговата липса прави слънцето. Неговата липса прави очите и кожата изключително очите и кожата изключително чувствителни на слънчева чувствителни на слънчева светлинасветлина. Поради това албоносите . Поради това албоносите са по предразположени към са по предразположени към рак рак на кожатана кожата. Зрението също се . Зрението също се засяга. засяга.

ХемофилияХемофилия

ИзготвилИзготвил::Джулия ПетроваДжулия Петрова,,11в 11в класклас

Хемофилията е Хемофилията е най-често най-често срещаната срещаната наследствена наследствена коагулопатия. коагулопатия. Протича с Протича с кръвоизливи кръвоизливи поради нарушение поради нарушение на плазмената на плазмената фаза на фаза на кръвосъсирването. кръвосъсирването. Боледуват основно Боледуват основно мъжете, а жените мъжете, а жените са хетерозиготни са хетерозиготни носители на носители на рецесивния ген.рецесивния ген.

Първите симптоми на заболяването започват да се проявяват Първите симптоми на заболяването започват да се проявяват след 2-3-годишна възраст.след 2-3-годишна възраст. Кръвоизливите Кръвоизливите се предизвикват от се предизвикват от най-незначителни травми, често пъти незабележими.най-незначителни травми, често пъти незабележими.

Кръвоизливите могат да бъдат Кръвоизливите могат да бъдат подкожни, мускулни, подкожни, мускулни, ставниставни. Откритите рани кървят продължително време. . Откритите рани кървят продължително време. Особено опасно е кръвотечението след изваждане на зъб.Особено опасно е кръвотечението след изваждане на зъб.

Характерни за хемофилията са  Характерни за хемофилията са  кръвоизливите в ставитекръвоизливите в ставите. Най-. Най-често се появяват кръвоизливи в коленните, лакътните и често се появяват кръвоизливи в коленните, лакътните и тазобедрените стави. С подуването на ставата се появява тазобедрените стави. С подуването на ставата се появява остра болка, която се дължи на разтягане на ставната остра болка, която се дължи на разтягане на ставната капсула; същевременно се повишава температурата. Ако капсула; същевременно се повишава температурата. Ако кръвоизливът не се разнесе, получава се деформация и кръвоизливът не се разнесе, получава се деформация и анкилоза на засегнатата става.анкилоза на засегнатата става.

Мускулните хематомиМускулните хематоми обикновено се разнасят, но ако не се обикновено се разнасят, но ако не се разнесат, могат да предизвикат образуване на цикатрикси.разнесат, могат да предизвикат образуване на цикатрикси.

Лечение Лечение :: Лечението на хемофилията Лечението на хемофилията

е заместителна и се е заместителна и се провежда през целия живот провежда през целия живот на болния. Целта е да се на болния. Целта е да се повиши нивото на повиши нивото на антихемофилния глобулин в антихемофилния глобулин в кръвта на пациента. кръвта на пациента. Използват се високо Използват се високо пречистени концентрати на пречистени концентрати на ф.VIII от човешка плазма ф.VIII от човешка плазма или рекомбинантен ф.VIII, или рекомбинантен ф.VIII, получен по генна получен по генна технология.технология.

ПолидактилияПолидактилия

ПолидактилиятаПолидактилията е е вродена физическа ановродена физическа аномалиямалия при при хоратахората, изразяваща , изразяваща се в по-голям от се в по-голям от нормалния брой нормалния брой пръстипръсти на ръцете или краката. на ръцете или краката. Допълнителните пръсти Допълнителните пръсти обикновено обикновено представляват малко представляват малко парче мека парче мека тъкантъкан, но , но понякога могат да имат понякога могат да имат и и костикости без без ставистави. В . В редки случаи това са редки случаи това са истински истински функциониращи пръсти. функциониращи пръсти.

Сърповидно-Сърповидно-клетъчна клетъчна анемияанемия((Хемоглобиноза S, Хемоглобиноза S,

ДрепаноцитозаДрепаноцитоза))

Сърповидно-клетъчната анемияСърповидно-клетъчната анемия е наследствено е наследствено заболяванезаболяване, предизвикано от замяната на една , предизвикано от замяната на една аминокиселинааминокиселина с друга в първичната структура с друга в първичната структура на на хемоглобинахемоглобина. В резултат на това се променят . В резултат на това се променят свойствата на хемоглобина и свойствата на хемоглобина и червенитечервените кръвни кръвни телцателца придобиват придобиват сърповиднасърповидна форма. форма. Хомозиготните индивиди често умират в ранна Хомозиготните индивиди често умират в ранна възраст, а хегерозиготите са със слабо изявени възраст, а хегерозиготите са със слабо изявени симптоми.симптоми.

Разпространена Разпространена е в 40 % от е в 40 % от населението на населението на Централна Централна Африка и в около Африка и в около 10 % от 10 % от чернокожите в чернокожите в САЩ. По-рядко САЩ. По-рядко се среща в се среща в страните от страните от СредиземноморсСредиземноморския басейн – кия басейн – италианци, италианци, испанци, араби, испанци, араби, гърци. гърци.

При При хомозиготихомозиготи заболяването заболяването се проявява още в ранна се проявява още в ранна детска възраст. Наблюдават се детска възраст. Наблюдават се белези на хемолитична анемия белези на хемолитична анемия ((бледост, лека жълтеница, бледост, лека жълтеница, спленомегалия, отпадналостспленомегалия, отпадналост), ), промени в изгледа на болнитепромени в изгледа на болните (монголоиден фациес), (монголоиден фациес), забавяне на растежазабавяне на растежа..Възникват болезнени съдови Възникват болезнени съдови кризи с кризи с органни инфарктиорганни инфаркти (напр. на слезка, бъбреци, (напр. на слезка, бъбреци, кости, мозък). Дължат се на кости, мозък). Дължат се на запушване лумена на малките запушване лумена на малките кръвоносни съдове от кръвоносни съдове от ригидните сърповидни ригидните сърповидни еритроцити, при което се еритроцити, при което се нарушава кръвоснабдяването нарушава кръвоснабдяването на тъканитена тъканите. Съдовите кризи . Съдовите кризи настъпват спонтанно или се настъпват спонтанно или се провокират от излагане на провокират от излагане на студ, инфекции, дехидратация, студ, инфекции, дехидратация, хипоксия (пребиваване на хипоксия (пребиваване на голяма надморска височина). голяма надморска височина).

При хетерозиготи заболяването най-често протича безсимптомно. При някои болни може да има слабо изразени съдови кризи. Единственият симптом може да бъде хематурията, поради бъбречни инфаркти.

Лечение:Лечение:

Препоръчва се Препоръчва се избягванетоизбягването на провокиращи фактори, на провокиращи фактори, като като студ, кислородонедоимъчни състояния, студ, кислородонедоимъчни състояния, дехидратациядехидратация. Предпазване от инфекции. . Предпазване от инфекции. Провежда се симптоматично лечение. При силни болки Провежда се симптоматично лечение. При силни болки се прилагат се прилагат аналгетици, водно-солеви разтвори за аналгетици, водно-солеви разтвори за корекция на дехидратацията и електролитните корекция на дехидратацията и електролитните нарушения, кортикостероидинарушения, кортикостероиди. Анемията се коригира с . Анемията се коригира с кръвопреливания, фолиева киселинакръвопреливания, фолиева киселина. При . При инфекциозни усложнения се прилагат антибиотици. инфекциозни усложнения се прилагат антибиотици. При най-тежките хомозиготни форми се възлагат При най-тежките хомозиготни форми се възлагат надежди на алогенната надежди на алогенната трансплантация на костен трансплантация на костен мозъкмозък. .