Оказалось, что всё совсем наоборот – генетические болезни чаще связаны именно с древними генами.

Как показывает анализ почти двух тысяч генов, вызывающих различные врождённые заболевания, болеем мы до сих пор из-за генов, доставшихся от наших самых далёких предков. А те новшества, которые природа впервые реализовала в млекопитающих, практически никогда не приводят к генным болезням.

При этом речь не об абсолютных значениях, а об относительных. Древних генов действительно больше, но если из 8 тысяч генов самого древнего филостратиграфического уровня с генетическими болезнями связаны чуть меньше тысячи, то среди двух тысяч генов, появившихся за 100 миллионов лет развития плацентарных млекопитающих, таких «болезнетворных» генов – меньше десятка. Больше всего доля таких генов среди тех реликтов, что достались нам от доклеточных организмов и последних предшественников многоклеточных организмов, расцветших в ходе знаменитого «Кембрийского взрыва».

Каких-то уверенных выводов из своего неожиданного результата авторы не делают, ограничиваясь замечанием, что наследственные заболевания, похоже, неизбежный компонент самой жизни. Кроме того, отмечают они, их работа делает ещё более мутной биологическое предназначение тех генов, которые появились у нас в последние миллионы лет – например, тех полутора тысяч, что характерны для приматов.

Однако у работы есть и необычное практическое звучание. Сейчас «золотым стандартом» при исследованиях генных болезней считаются эксперименты на мышах. Но если большинство из них можно моделировать на нематодах и дрозофилах, зачем тратить время, деньги и усилия, работая с млекопитающими? По мнению авторов, если речь идёт не о биологической функции, а о чисто теоретических вопросах вроде причин возникновения генных болезней, лучше работать с теми модельными организмами, у которых эти болезни и возникли.

Генные болезни — это большая группа заболеваний, возникающих в результате повреждения ДНК на уровне гена. Эти заболевания называются моногенными. Основой этой наследственной патологии являются изменения состава нуклеотидов структурных генов и регуляторных участков.

Нуклеоти́ды (нуклеозидфосфаты) — группа органических соединений, представляют собой фосфорные эфиры нуклеозидов. В природе наиболее распространены нуклеотиды, являющиеся β-N-гликозидами пуринов или пиримидинов и пентоз — D-рибозы или D-2-дезоксирибозы. В зависимости от структуры пентозы различают рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды, которые являются мономерами молекул сложных биологических полимеров (полинуклеотидов) — соответственно РНК или ДНК.

Большинство патологий характеризуются многообразием фенотипических проявлений – так называемым клиническим полиморфизмом, что обусловлено многочисленными факторами, влияющими на пенетрантность и экспрессивность генов, вызывающих патологию.

В диагностике генных болезней человека широко применяются биохимические методы, поскольку их патогенез обычно связан с нарушением определенных звеньев метаболизма. В настоящее время в медицинскую генетику активно внедряются методы генной инженерии.

Причины

Большинство генных патологий обусловлено мутациями в структурных генах, осуществляющих свою функцию через синтез полипептидов — белков. Любая мутация гена ведет к изменению структуры или количества белка.

мутантный аллель → измененный первичный продукт → цепь биохимических процессов в клетке → органы → организм

В результате мутации гена на молекулярном уровне возможны следующие варианты:

· синтез аномального белка;

· выработка избыточного количества генного продукта;

· отсутствие выработки первичного продукта;

· выработка уменьшенного количества нормального первичного продукта.

Не заканчиваясь на молекулярном уровне в первичных звеньях, патогенез генных болезней продолжается на клеточном уровне. При различных болезнях точкой приложения действия мутантного гена могут быть как отдельные структуры клетки — лизосомы, мембраны, митохондрии, пероксисомы, так и органы человека.

Клинические проявления генных болезней, тяжесть и скорость их развития зависят от особенностей генотипа организма, возраста больного, условий внешней среды (питание, охлаждение, стрессы, переутомление) и других факторов.

Особенностью генных (как и вообще всех наследственных) болезней является их гетерогенность. Это означает, что одно и то же фенотипическое проявление болезни может быть обусловлено мутациями в разных генах или разными мутациями внутри одного гена. Впервые гетерогенность наследственных болезней была выявлена С. Н. Давиденковым в 1934 г.

Общая частота генных болезней в популяции составляет 1-2 %. Условно частоту генных болезней считают высокой, если она встречается с частотой 1 случай на 1000 новорожденных, средней — 1 на 10000 — 40000 и далее — низкой.

Моногенные формы генных заболеваний наследуются в соответствии с законами Г. Менделя. По типу наследования они делятся на аутосомно-доминантные, аутосомно-рецессивные и сцепленные с Х- или Y-хромосомами.

Классификация

К генным болезням у человека относятся многочисленные болезни обмена веществ. Они могут быть связаны с нарушением обмена углеводов, липидов, стероидов, пуринов и пиримидинов, билирубина, металлов и др.

Классификация генных болезней отражает тип наследования признака и локализацию соответствующего ему гена.