Наследственные повреждения ферментов

Клиническая диагностика нарушений метаболизма. Болезни, вызванные наследственными нарушениями метаболизма, встречаются довольно редко. Это значит, что даже активно работающий педиатр за все время своей практики встретится лишь с несколькими случаями, поэтому трудно ожидать от каждого врача постановки правильного исчерпывающего диагноза и, тем более, правильного лечения. В США и Европе существует несколько педиатрических центров, специализирующихся в области диагностики (в том числе пренатальной) и лечения отдельных заболеваний или небольших групп болезней, обусловленных наследственными повреждениями ферментов. Такая узкая специализация позволяет обеспечить высочайший на сегодня уровень медицинского обслуживания. [c.13]

Наследственные повреждения ферментов - результат мутаций в отдельных генах. Именно поэтому обычно повреждается только один из имеющихся в организме изоферментов данной группы. Если изменения затрагивают более чем один изофермент, то скорее всего имеется общая для них полипептидная цепь или происходя г какие-то вторичные изменения структуры фермента. [c.20]

Доступность материала для исследования ферментов гликолиза. В настоящее время наследственные повреждения известны почти для всех ферментов гликолиза. Этим гликолиз выделяется среди прочих путей метаболизма, для которых далеко не всегда известно, существуют ли наследуемые дефекты, затрагивающие хотя бы некоторые из ферментов. Проще всего можно объяснить этот факт тем, что необходимую для исследований кровь больных сравнительно легко получить анализ венозной крови больных, находящихся в стационаре, вполне доступен в отличие, например, от соскоба кожи, не говоря уже о биопсии мозга. Кроме того, эритроциты-это высокоспециализированные клетки, поэтому в них функционируют далеко не все ферментативные системы, имеющиеся в других клетках. Таким образом, количество реакций, которые могут быть нарушены, относительно невелико. Это значительно облегчает анализ. [c.17]

Задержимся ненадолго, с тем чтобы обдумать, что же мы узнали о мутациях. То, что мутации оказались молекулярными процессами. — хорошо следовательно, их можно объяснить . Но не излишняя ли это роскошь Ведь в результате экспериментального исследования мутаций всегда оказывается, что они сводятся к повреждениям, например к снижению активности ферментов или даже полной ее утрате (и это еще в лучшем случае, ибо многие мутации приводят к смертельному исходу — их принято красиво называть летальными мутациями). Раз при спонтанных мутациях происходит то же самое, то не значит ли это, что нарушение консерватизма наследственности всегда связано с дефектом или ущербом Если вспомнить к тому же, что в клетке предполагается существование неких ремонтирующих ферментов, то мутации вообще представятся нам чем-то вроде несчастных случаев, которых нужно по возможности избегать, а их последствия как можно скорее ликвидировать. Имеет ли вообще в таком случае смысл говорить о каком-то начале, которое призвано пробить брешь в консерватизме наследственности [c.113]

Предположим, обнаружена причина биологического повреждения — изменение ферментов. Однако это может быть не только причиной, но и следствием. Вероятно, было прямое действие на ДНК и как результат — наследственно передаваемое изменение процесса биосинтеза. [c.70]

Молекула ДНК осуществляет свои наследственные функции посредством репликации и транскрипции. В каждом из этих процессов участвует большое количество ферментов, среди которых обязательно присутствие соответствующей полимеразы оба процесса регулируются (гл. 10 и 33). Кроме того, с ДНК взаимодействуют различные ферменты, которые модифицируют ее структуру или репарируют возникающие в ней повреждения. Рассмотрение этих процессов очень важно для решения вопроса о механизмах сохранения ДНК в течение неопределенного числа поколений. Ведь сам по себе акт репликации еще не гарантирует ДНК выполнения ее роли в эволюции. [c.431]

Если поврежденный мутацией фермент активен лишь в одной, но не во многих тканях, фенотипическое проявление такой недостаточности имеет характерные особенности. Действие мутаций может быть плейотропным, т. е. одна мутация может вызывать целый ряд последствий. Естественно предполагать, что недостаточность ферментов, активных в нескольких типах тканей, будет обладать плейотропным эффектом. Это один из вероятных, но, конечно, далеко не единственный механизм возникновения плейотропии. Даже если фермент функционален только в одной ткани, его отсутствие может вызвать изменения в других тканях за счет сдвигов метаболизма, вызванных первичной мутацией. С другой стороны, в некоторых случаях, наследственные дефекты ферментных систем, которые можно обнаружить во всех тканях, выражаются в четких изменениях фенотипа только за счет соответствующих нарущений в одной из них. Вероятно, в других тканях дефект каким-то образом компенсируется. [c.20]

Рис. 5-35. Фермент ДНК-лигаза восстанавливает разорванную фосфодиэфирную связь. Из схемы видно, что ДНК-лигаза использует сначала молекулу АТР, для того чтобы активировать в точке разрыва 5 -конец поврежденной цепи (1-й этап), и лишь после этого образует новую связь (2-й этап). Энергетически невыгодная реакция сшивания разрыва осуществляется, таким образом, благодаря сопряжению с энергетически выгодным процессом гидролиза АТР. У больных синдромом Блума (одно из наследственных заболеваний) обнаружена частичная недостаточность ДНК-лигазы. В связи с этим у них нарушена репарация повреждений ДНК и как следствие повышена частота заболевания раком. [c.283]

К настоящему времени подробно изучена группа наследственных заболеваний, связанных с недостаточностью ферментативных систем эритроцитов [933, 1345], Эритроциты человека-безъядерные клетки, неспособные синтезировать мРНК, Синтез белка происходит в клетках-предшествен-никах, еще содержащих ядро. В результате в зрелых эритроцитах имеется набор ферментативных систем, которые могут активно функционировать лишь некоторое время, Отмирание клеток сопровождается постепенной потерей активности ферментов и происходит после циркуляции в кровотоке в течение 120 суток. Описан ряд синдромов, обусловленных наследственными повреждениями ферментативных систем эритроцитов. Один из них-несферо-цитарная гемолитическая анемия. [c.15]

В орнитиновом цикле участвует пять ферментов соответственно, известно пять типов наследственных болезней, связанных с недостаточностью какого-либо из этих ферментов. Первичное биохимическое следствие дефекта любого фермента — накопление предшественников субстрата поврежденного фермента. При дефекте аргиназы — последнего фермента цикла мочевины — накапливаются аргинин и предшествующие ему метаболиты при дефекте аргининсукциназы накапливаются аргининянтарная кислота и предшествующие ей метаболиты и т. д. Недостаточность первого фермента цикла — карбамоилфосфатсинтетазы I — ведет к накоплению аммиака и его предшественников, т. е. аминокислот из аминокислот накапливаются главным образом глутамин и аланин. Гипераммониемия и вызываемые ею явления — признак, общий для всех пяти типов наследственных нарушений орнитинового цикла, и притом наиболее опасный признак. Концентрация аммиака может превышать нормальную в 10-20 раз, концентрация глутамина — в [c.350]

Молекулы ДНК живых организмов неизбежно подвергаются действию различных повреждающих факторов химических реагентов, ультрафиолетового облучения и более жесткой радиации. Двунитевая структура ДНК существенно уменьшает опасность необратимого повреждения наследственной информации. Бели повреждение происходит на каком-то участке в пределах одной цепи, а вторая цепь на этом же участке оказывается незатронутой, то сохранившаяся в ней информация дает принципиальную возможность исправить повреждение. В клетках имеется большая группа ферментов, осуществляющих репарацию ДНК, т. е. занятых исправлением нарушений, возникших в наследственной прогршме на одной из цепей ДНК. Детальное рассмотрение системы репарации выходит за рамки данного курса. Общую, наиболее распространенную стратегию репарации можно рассмотреть на примере репарации повреждений, возникающих при действии азотистой кислоты, которая образуется в природе в результате грозовых разрядов в атмосфере и приносится на землю сопутствующими ливневыми дождями . [c.166]

Недостаточность фермента иОРглюкоза a-D-галактозо-1 -фосфат-уридилилтрансферазы обусло вливает га лактоземию - наследственное заболевание человека, проявляющееся в раннем детстве. Поскольку превращение галактозы в глюкозу при этом нарушено, галактоза и га-лактозо-1-фосфат, образующиеся при переваривании лактозы, накапливаются в тканях, вызывая повреждения мозга и печени, а также помутнение хрусталика (катаракту). Свободная галактоза обнаруживается в значительных количествах также и в крови. Одна из более легких форм галактоземии вызывается недостаточностью галактокиназы. [c.460]

Пентозофосфатный путь активно реализуется и в эритроцитах человека. Образующийся NADPH предохраняет ненасыщенные жирные кислоты, входящие в состав клеточной мембраны, от аномальных взаимодействий с кислородом, и он же способствует поддержанию нормальной степени окисления атомов железа гемоглобина (Fe ). Существует группа наследственных болезней человека, при которых активность глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы и некоторых других ферментов пентозофосфатного пути понижена или вообще отсутствует. У таких больных наблюдается патологический гемолиз-разрушение эритроцитов с выделением из них (через поврежденную мембрану) гемоглобина, что приводит к развитию анемии. Состояние резко ухудшается под влиянием некоторых лекарственных препаратов, особенно под влиянием противомалярийного препарата примахина. В Африке и Азии от этих наследственных болезней страдают многие миллионы людей. [c.500]

По мнению большинства исследователей, в основе биологического действия УФ-излучения лежат фотохимические превращения биомолекул — белков, нуклеиновых кислот и структурных липидов, участвующих в образовании биомембран эти превращения могут привести к поражению наследственного аппарата или мембранных образований. Ингибирование деления, мутации и гибель клеток в результате облучения в большинстве случаев относят за счет тех или иных повреждений ядра клетки. Описаны нару-н1ения в структуре ДНК в результате прямого (образования димеров) или опосредованного действия УФ-излучения [Копылов, Королькова, 1973 Самойлова, 1975]. Вместе с тем зти явления могут быть сопряжены и с повреждениями иных клеточных структур [Армап и др., 1971]. Основные эффекты воздействия УФ на клеточные мембранные структуры — увеличение их проницаемости для неорганических ионов и подавление активности отдельных мембранных ферментов и ферментативных комплексов [Рощупкин, 1973 Владимиров, Рощупкин, 1975]. Наиболее важным следует считать ослабление функции пассивного барьера для неорганических ионов, которое наблюдается нри небольших дозах облучения, когда фотоинактивация ферментов еще не наблюдается. Нарушение барьерной функции мембран, даже в незначительной степени, может привести к гибели клетки. Кроме эффекта отдаленной гибели клеток УФ-излучение в зависимости от дозы и спектра, а также [c.46]

Если в организм попадает большое количество окисляющих веществ, системы обезвреживания не справляются с их устранением и может наступить гемолиз в результате повреждения мембран эритроцитов. На решающее значение антиокис-лительных систем для выживания эритроцитов указывают наблюдения наследственных дефектов метаболизма эритроцитов. Примерно у части людей снижена активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы в эритроцитах — первого фермента пентозофосфатного пути окисления глюкозы. Такие люди гораздо более чувствительны к окислителям в частности, при лечении противомалярийным препаратом примахином у них возникает гемолиз. [c.495]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология