Мышь без лептина перевешивает двух с нормальным геном
Так пел в далекие теперь уже 70-е годы популярный певец из развалившейся как карточный домик Югославии. Никакие запреты не мешают близким родственникам вступать в кузенный брак, порождая генетически отягощенное или даже больное потомство. Некоторые такие "кузенные" патологии представлены в таблице. Страна показывает происхождение семьи, члены которой чаше всего проживают в США, Англии или других странах Европы, где и проводился генетический анализ.
Американские дета турецкого происхождения, страдающие "безлептиновым" ожирением. Слева - до лечения. Справа - после введения в организм человеческого рекомбинаторного лептина
Алопеция в данном случае означает "тотальное" облысение, при котором в результате полного отсутствия волосяных мешочков нет не только скальпа и бровей, но даже и ресниц. А нет их вследствие мутации в гене специфического транскрипционного фактора, который "запускает" считывание генов, отвечающих за формирование волосяных фолликулов.
Нечто похожее, но в менее выраженной степени происходит при короткопалости, или брадидактилии. Она выявлена в двух случаях в Германии. В одном примере мутантным оказался ген BMP белка, участвующего в образовании кости, в другом же мутацией был затронут ген фермента тирозин-киназы (поясним в скобках, что фермент "кинирует". или переносит фосфорные группы на аминокислоту тирозин в других белках, чем и запускается сигнальный каскад, доходящий до ядра. В ядре пришедший сигнат активирует транскрипционные факторы генов-"мишеней", и клетка тем самым отвечает на внешний стимул).
Гемохроматоз представляет собой аномальное накопление железа в клетках и тканях, которое происходит при мутации в гене рецептора белка трансферина, переносящего железо. А гипогонадизм — это недоразвитие гонад, или половых желез.
В приведенном конкретном случае у 21-летнего мужчины был вдвое уменьшен объем тестикулов и размер пениса, рост составляет всего лишь полтора метра, а плотность костей — как у 15-летнего подростка. У его сестры первая менструация случилась лишь в 16 лет. Генетическая патология вызвана мутацией в гене так называемого "релизера" — гормона, который стимулирует выделение-релизинг гормона гонадотропина, необходимого для развития гонад.
Так выглядит лицо человека, страдающего тотальной алопецией.
Родословная алопеции в семье с близкородственными браками
Близкородственный брак, приведший к клиническому проявлению гипогонадизма у потомков
Инфаркт довольно часто возникает в результате повышения свертываемости крови, за что ответственен витамин К и его клеточный белок-рецептор. Мутация в этом рецепторе вызывает резистентность — сопротивляемость — к "разжижающему" кровь варфарину (производному кумарина), что и ведет к повышению свертываемости.
Далее речь идет о микрогирии, или недоразвитию и "измельчению" извилин лобной и теменной коры. Происходит это при мутации в гене рецептора, который также участвует в передаче сигнала извне к ядру. Мутация другого гена приводит к недостаточному размеру всего мозга, то есть микроцефалии.
В этом случае изменение затрагивает ген ASPM — a-spindle mitosis, ответственный за нормальное деление клеток в митозе и мейозе. В результате этой мутации нервные стволовые клетки как бы "застывают" и дальше не делятся в силу отсутствия возможности "развести" хромосомы по полюсам. Естественно, что рост мозга затормаживается.
Катепсин С, ген которого мутирует при периодонтите, представляет собой фермент, расщепляющий белки в цитоплазме. Этот фермент крайне важен для функции макрофагов. Неудивительно, что мутация гена катепсина С проявляется в виде воспаления десен, утери зубов, артрита и повышенного кератоза стоп и ладоней.
Хорошо известно, что наша нервная система "перекрещена", поэтому при инсульте в правом полушарии отказывает левая половина тела и наоборот. Перекрест осуществляется в эмбриональном состоянии с помощью белка ROBO (Roundabout). Это английское слово означает поворот за угол. Белок же ROBO привлекает на другую сторону растущие аксоны нейронов.
В 10 семьях разного происхождения при кузенных браках обнаружено 10 самых разных мутаций в гене указанного протеина, которые ведут, в частности, к ярко выраженному сколиозу и другим аномалиям развития нервной системы. Нечто подобное видно при выключении одного из генов мышиной модели сколиоза, что хорошо видно на иллюстрации "сопоставления".