Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Серповидноклеточная анемия больные

Рис. 36.9. Анализ родословных в случае серповидпоклеточной анемии. В верхней части рисунка (А) показано начало гена 6-глобина с сайтами расщепления рестриктазой Mst II (f) у нормального (А) и серповидноклеточного (S) В-глобина. В результате расщепления ДНК здоровых индивидуумов рестриктазой Mst II образуются специфические фрагменты ДНК размером 1,15 и 0.2 т.п.н. Замена одного основания у больных серповидноклеточной анемией приводит к потере одного из трех Mst 11-сайтов в области гена и соответственно к появлению только одного специфического Mst П-фрагмента размером 1,35 т. п. н. Это различие в длине легко обнаруживается методом Саузерн-блоттинга ( ). (На данном рисунке положение фрагмента длиной 0,2 т. п. н. не указано.) Анализ родословных демонстрирует три возможных генотипа. АА-норма (О), AS-гетерозигота по гену серповидноклеточности (ЭП) и SS-гомозигота по гену серповидных эритроцитов ( ). Этот подход позволяет осуществлять пренатальную диагностику заболевания серповидноклеточной анемией и выявлять гетерозиготных носителей соответствующего гена ( 4). Рис. 36.9. <a href="/info/200477">Анализ родословных</a> в случае серповидпоклеточной анемии. В <a href="/info/1006898">верхней части</a> рисунка (А) показано <a href="/info/1413216">начало гена</a> 6-глобина с <a href="/info/1325003">сайтами расщепления</a> рестриктазой Mst II (f) у нормального (А) и серповидноклеточного (S) В-глобина. В <a href="/info/116236">результате расщепления</a> ДНК здоровых индивидуумов рестриктазой Mst II образуются специфические фрагменты ДНК размером 1,15 и 0.2 т.п.н. Замена одного основания у больных серповидноклеточной анемией приводит к потере одного из трех Mst 11-сайтов в <a href="/info/101813">области гена</a> и соответственно к появлению только одного специфического Mst П-<a href="/info/366275">фрагмента размером</a> 1,35 т. п. н. Это различие в длине легко обнаруживается <a href="/info/1338361">методом Саузерн</a>-блоттинга ( ). (На данном рисунке положение <a href="/info/170825">фрагмента длиной</a> 0,2 т. п. н. не указано.) <a href="/info/200477">Анализ родословных</a> демонстрирует три возможных генотипа. АА-норма (О), AS-гетерозигота по <a href="/info/1356123">гену серповидноклеточности</a> (ЭП) и SS-гомозигота по гену серповидных эритроцитов ( ). Этот подход позволяет осуществлять <a href="/info/587009">пренатальную диагностику</a> <a href="/info/1356358">заболевания серповидноклеточной</a> анемией и выявлять гетерозиготных носителей соответствующего гена ( 4).

Рис. 10.11. Электрофоретическая подвижность гемоглобина здорового человека (вверху) и больного серповидноклеточной анемией в тяжелой (в середине) или легкой (внизу) форме. Препарат, содержащий гемоглобин, помещают в электрическое поле на участке, помеченном стрелкой. Нормальный гемоглобин (А) мигрирует Рис. 10.11. <a href="/info/1338254">Электрофоретическая подвижность гемоглобина</a> <a href="/info/1580582">здорового человека</a> (вверху) и больного серповидноклеточной анемией в тяжелой (в середине) или легкой (внизу) форме. Препарат, содержащий гемоглобин, помещают в <a href="/info/12353">электрическое поле</a> на участке, помеченном стрелкой. Нормальный гемоглобин (А) мигрирует
    Гемоглобин больных серповидноклеточной анемией имеет измененную аминокислотную последовательность [c.216]

    Аномальный гемоглобин в эритроцитах больных серповидноклеточной анемией и является причиной этого очень серьезного заболевания. Экспериментально установлено, что у родителей человека, страдающего этой болезнью, в эритроцитах присутствует смесь 50% гемоглобина А и 50% гемоглобина S. В среднем четвертая часть потомства от таких браков будет гомозиготной по мутантному гену, определяющему синтез аномального гемоглобина (генотип SS), и будет страдать [c.453]

    Пробанд страдает легкой формой серповидноклеточной анемии. Его супруга здорова, но их дочь также с легкой формой анемии. Мать и бабка пробанда страдали этой же формой серповидноклеточной анемии, остальные сибсы матери и ее отец здоровы У жены пробанда есть сестра, больная легкой формой анемии, вторая сестра умерла в детстве от анемии. Мать и отец жены пробанда страдали анемией, кроме того, известно, что у ее отца было два брата и сестра с легкой формой анемии и что в семье сестры отца двое детей умерли от серповидноклеточной анемии. Составьте родословную данной семьи по серповидноклеточной анемии. Определите вероятность рождения детей с тяжелой формой анемии в семье дочери пробанда, если она выйдет замуж за мужчину такого же генотипа, как ее отец. [c.18]

    ДИАГНОСТИКА НОСИТЕЛЬСТВА. Этот метод заключается в выявлении людей, которые несут единственную копию дефектного гена, т. е. являются гетерозиготными носителями. Вероятно, мы все гетерозиготны по генам нескольких генетических заболеваний. Но если молодые люди, которые собираются вступить в брак, имеют в семьях случаи одной и той же наследственной болезни (например, серповидноклеточной анемии), им следует посоветовать пройти обследование, чтобы выявить, не являются ли они оба носителями. В случае, если гетерозиготность подтверждена, им можно объяснить, что с вероятностью 1 4 их ребенок родится больным. Консультант-генетик может ответить на все волнующие пару вопросы и обсудить возможные варианты выбора (разд. [c.257]


    Точковые мутации в экзонах глобиновых генов могут вести к появлению мутантных Г. с единичной аминокислотной заменой. Это м. б. причиной молекулярных болезней — наследств, гемоглобинопатий. Наиб, известный пример мутантного Г,- HbS, в к-ром шестой от N-конца р-глобино-вой цепи остаток глутаминовой к-ты заменен на остаток валина. Такой Г. содержится в эритроцитах больных серповидноклеточной анемией. Точечная мутация, делеция (выпадение участка ДНК) или другой дефект глобннового гена, [c.516]

    Ген, нередко встречающийся у лиц африканского происхождения, вызывает (в случае гомозиготности) тяжелое, часто летальное заболевание, получившее название серповидноклеточная анемия . В 1949 г. Полинг и Итано с сотрудниками обнаружили, что гемоглобин больных серповидноклеточной анемией имеет необычно высокую электрофоретическую подвижностьб. Позднее, в 1957 г., Ингрем разработал метод пептидных карт (гл. 2, разд. 3.2, рис. 4-20) и применил его для исследования гемоглобина. Он расщепил молекулу гемоглобина трипсином на 15 пептидов и разделил полученную смесь с помощью электрофореза и хроматографии. Ему удалось показать, что аномалия, характерная для серповидноклеточного гемоглобина (гемоглобина 5), локализована в Р-цепи (в шестом положении) (рис. 4-17). Глутаминовая кислота, находящаяся в этом положении в нормальном гемоглобине, оказалась замещенной в гемоглобине 5 на валин. Это [c.314]

    Хотя НЬ Аг, возможно, и имеется в крови больных серповидноклеточной анемией, но из-за малого содержания (2,5%) он не был бы способен сколько-нибудь значительно увеличивать количество переносимого кровью кислорода. Зато при стимуле хронического недостатка кислорода, возникающего в результате анемии, мобилизуется у-ген, который обеспечивает увеличенный синтез у-Цепей. При серповидноклеточной анемии НЬ Р может составлять до 40% общего гемоглобина, а НЬ А вообще не встречается, так как при этом вырабатываются только цепи р , но не р- . [c.147]

    Другие явления. На рис. 9.6 приведены данные по ЯМР-д протонов для двух суспензий красных кровяных телец (эритроцитов), одна из которых получена от здорового взрослого человека,— а другая — от больного серповидноклеточной анемией. Плотность клеток достаточно мала, и поэтому сигналы ЯМР-д возникают от протонов воды, в которой суспендированы клетки. Эти протоны принадлежат внеклеточной, а не внутриклеточной воде. Понятно, что эти два типа молекул воды должны быстро обмениваться между собой, так что по крайней мере в первом приближении клеточную мембрану можно рассматривать как довольно пористый мешок, который содержит белок, но не мешает быстрому обмену растворителя. Возникает естественный вопрос влияет ли на гидродинамику белка то, что он заключен в клетку, или может ли модель пористого мешка рассматриваться как адекватная для объяснения спектров ЯМР-д суспензий эритроцитов [12]  [c.170]

    Поэтому на основании результатов измерения макроскопической вязкости можно ожидать, что агрегированные молекулы гемоглобина больных серповидноклеточной анемией будут иметь сферическую форму [16], но по результатам исследования ЯМР-д агрегаты не должны быть слишком большими. [c.181]

    Изящный пример зависящего от давления фазового перехода в макромолекулярной системе (который может служить моделью аналогичных эффектов при воздействии давления на субклеточные молекулярные структуры) мы находим при изучении аномального гемоглобина 5, содержащегося в крови больных серповидноклеточной анемией. В молекуле НЬ5 остаток глута- [c.322]

    В 1902 г. английский врач А. Е. Гаррод (1857—1936) исследовал вольных, у которых моча темнела при стоянии на воздухе, и обнаружил, что изменение цвета вызвано присутствием в моче гомогентизино-вой кислоты, или 2,5-диоксифенилуксусной кислоты. Он описал это явление как врожденную ошибку обмена веществ . Позднее было установлено, что это результат генетической мутации фермент, который превращает гомогентизиновую кислоту в теле здорового человека в другие вещества, у больных или не синтезируется совсем или, возможно, синтезируется в измененной форме, не обладающей каталитической активностью. В 1949 г. была открыта причина другой генетической болезни— серповидноклеточной анемии, которая обусловлена присутствием в организме мутантного гена, детерминирующего синтез аномальной полипептидной цепи гемоглобина. В -цепи молекулы гемоглобина у больных серповидноклеточной анемией происходит замена одного аминокислотного остатка глутаминовой кислоты на валин, что уже было описано в разд. 15.6. Поскольку появление аномальных молекул гемоглобина влечет за собой болезнь, серповидноклеточная анемия была названа молекулярной болезнью. С 1949 г. обнаружены сотни молекулярных болезней. Для многих из них установлена природа генной мутации и соответствующее изменение в структуре молекулы белка, зависимого от мутировавшего гена. Для ряда таких болезней обнаружение нарушения на молекулярном уровне позволило практически полностью объяснить симптомы заболевания. [c.467]

    Серповидноклеточная анемия-это генетическая болезнь, при которой больной наследует мутантные гены от обоих родителей. В тех случаях, когда мутантный ген унаследован только от одного из родителей, его обладатель становится носителем признака серповиднокле-точности без явных патологических симптомов. При такой форме серповид-ноклеточности (ею поражено примерно 8% негритянского населения Соединенных Штатов) серповидные эритроциты составляют всего около 1 % их общего числа. Люди со скрытой формой серповидноклеточности могут вести вполне нормальный образ жизни, но дол- [c.216]


    Этот метод был разработан в 1956 г. для сравнения нормального гемоглобина с мутантной формой того же белка, обнаруживаемой в крови больных серповидноклеточной анемией. Оказалось, что мутантный белок отличается от нормального по одной-единственной аминокислоте. Так впервые было доказано, что мутация может привести к замене в белке только одной аминокислоты [c.219]

    Авторы исследовали гемоглобин людей, в крови которых обнаруживались серповидные эритроциты, гемоглобин больных серповидноклеточной анемией и гемоглобин здоровых людей В работе использовали самый совершенный в то время метод анализа белков - зональный электрофорез по Тизелиусу (рис 4 33) Пики на рисунке [c.71]

    Результаты указывают на существование значительных различий в электрофоретической подвижности гемоглобина, выделенного из эритроцитов здоровых людей, и гемоглобина, выделенного из эритроцитов больных серповидноклеточной анемией  [c.71]

    У людей, в крови которых наряду с нормальными имеются и серповидные эритроциты, обнаружено 25-40% аномального гемоглобина, такого же как у больных серповидноклеточной анемией, остальной гемоглобин был неотличим от гемоглобина нормальных индивидов Эти данные подтверждали предположение о том, что больные серповидноклеточной анемией гомозиготны по гену, который находится в гетерозиготном состоянии у людей с признаком серповидноклеточности [c.71]

    При этом для нас важным представляется тот факт, что эритроциты больных микседемой, перелитые здоровым реципиентам, стали иметь нормальную продолжительность жизни. Обнаружено также, что и при ряде других болезней, сопровождаемых укорочением продолжительности жизни эритроцитов, переливание их в здоровый организм обусловливало нормальную продолжительность их жизни (серповидноклеточная анемия, нефриты) и, наоборот, переливание эритроцитов от здоровых людей в организм больных укорачивало продолжительность их пребывания в русле крови (ревматоидный артрит, острые инфекционные процессы). [c.61]

    Больные серповидноклеточной анемией погибают в раннем возрасте. Эта болезнь распространена в популяциях тропической Африки и тропической Азии. [c.511]

    Мы рассмотрели самосборку вирусов, где жизненно важным является объединение белковых субъединиц в надмолекулярную структуру (икосаэдр, спираль). Интересно упомянуть о ситуации, когда самосборка белковых единиц в подобную структуру оказывается опасной для жизни. Таким случаем является известная наследственная болезнь - серповидно клеточная анемия, встречающаяся примерно в одном случае на 1(К)00 человек. Гемоглобин в здоровой клетке существует в виде тетрамеров, состоящих из двух идентичных а-цепей и двух идентичных 3-цецей. У больных серповидноклеточной анемией гемоглобин (называемый гемоглобином S в отличие от обычного гемоглобина А) отличается от нормального гемоглобина единственным аминокислотным остатком а-цепи этих двух гемоглобинов одинаковы, а в )3 цепи в гемоглобине S нормальный шестой (начиная с А -конца) аминокислотный остаток — глютаминовая кислота — замещен валином. В отличие от глютаминовой кислоты, в которой имеется кислая A-rpynna A-группа валина является нейтральной. В настоящее время считается, что валин [c.95]

    Эти пептиды конкурируют с окрестностью /3-цепи вблизи валина-6 при связывании с участком соседнего тетрамера, прилежащим к фенилаланину-85 или лейцину-88, и в результате волокна из тетрамеров гемоглобина 8 не образуются. Наконец, авторами обзора [8] в качестве лекарства от серповидноклеточной анемии предложены бисалициллаты, которые при соединении с тетрамером гемоглобина 8 искажают его форму и, затрудняя слипание соседних тетрамеров, устраняют образование нитей гемоглобина 8. При этом серповидные эритроциты, которые у больных серповидноклеточной анемией забивают капилляры и затрудняют перенос кислорода, уже не возникают. [c.97]

Рис. 4.33. Диаграмма зонального электрофореза гемоглобинов при pH = 6,9 А Нормальная гомозигота (АА) Б Больной с серповидноклеточной анемией (88) В Признак серповидноклеточ-ности (А8) Г Смесь равных количеств гемоглобина А и гемоглобина 8 [1260] Стрелка указывает на стартовую точку электрофореза Рис. 4.33. Диаграмма <a href="/info/5739">зонального электрофореза</a> гемоглобинов при pH = 6,9 А Нормальная гомозигота (АА) Б Больной с <a href="/info/97282">серповидноклеточной анемией</a> (88) В Признак серповидноклеточ-ности (А8) Г Смесь равных <a href="/info/1629834">количеств гемоглобина</a> А и гемоглобина 8 [1260] Стрелка указывает на <a href="/info/1325076">стартовую точку</a> электрофореза
    У людей, страдающих серповидноклеточной анемией, ген, ответственный за синтез Р-цепи гемоглобина, вследствие необратимой мутации кодирует включение остатка валина в положение, где в нормальном гемоглобине находится остаток глутаминовой кислоты при этом все остальные аминокислоты Р-цепи занимают свои обычные положения. Серповидноклеточный гемоглобин-это результат только одной из более 300 различных мутаций, обнаруженных в гемоглобинов ьк генах человека, причем в большинстве случаев такие мутации приводят к замене какой-нибудь одной аминокислоты в а- или Р-цепи гемоглобина (рис. 8-23 табл. 8-4). Многие из этих мутаций бьши выявлены при помощи электрофоретических тестов, а также из анализа пептидных карт гемоглобина, вьщеленного из крови больных, у которых эритроциты имели те или иные отклонения от нормы. [c.219]

    В гл. 1П указывалось, что первичная структура некоторых полипептид-ных гормонов (в частности, вазопрессина и меланоцитстимулирующего гормона) у разных биологических видов не вполне одинакова. Такая же видовая специфичность наблюдается и у белков. Сэнгер и его сотрудники, работая с препаратами инсулина, выделенными от разных видов млекопитающих, во всех случаях обнаружили те или иные вариации либо в А-цепи (на участке, ограниченном дисульфидным мостиком), либо в В-цепи (на ее карбоксильном конце). В препаратах цитохрома с, выделенных от разных видов, также были обнаружены индивидуальные различия, определяющиеся природой аминокислот в ключевом пептидном сегменте. Помимо этих вариаций, обусловленных видовой специфичностью, встречаются также и различия в белках одного и того же вида, возникшие в результате мутаций. Большинство сведений о влиянии мутаций на структуру белка почерпнуто нами из прекрасных работ Ингрэма. Ингрэм и его сотрудники показали, что нормальный гемоглобин взрослого человека и гемоглобин больных таким наследственным заболеванием, как серповидноклеточная анемия, отличаются только тем, что в определенном положении р-цепи остаток глутаминовой кислоты в аномальном гемоглобине заменен валином. (Напомним, что молекула гемоглобина состоит из двух пар идентичных цепей а- и Р-цепей в гемоглобине взрослого человека или а- и у-цепей в гемоглобине плода.) [c.96]

    В гл. IV было отлючено, что гемоглобин больных серповидноклеточной анемией отличается по своей структуре от гемоглобипа здоровых людей. Серповидноклеточная анемия, сопровождающаяся изменением гемоглобина,— наследственное заболевание это означает, что генетическая информация, передаваемая от родителей потомству, не содержит в этом случае правильных указаний, которые обеспечивали бы синтез нормальных молекул гемоглобина (см. обсуждение генетических проблем в гл. XIX). Заболевание это — одно из тех, которые объединяются под общим названием врожденных нарушений обмена. Эту группу заболеваний выделил много лет назад Гэррод. Он рассматривал, например, цистинурию, алкаптонурию и альбинизм как результат неспособности организма осуществлять определенные метаболические превращения в их нормальной последовательности. Это представление полностью подтвердилось в результате дальнейших исследований. [c.453]

    В 1949 г. Полинг, Итано, Сэнгер и Уэллс обнаружили, что гемоглобин больных серповидноклеточной анемией, НЬ5, отличается по своей электрофоретической подвижности от нормального гемоглобина человека, НЬА. Э то исследование, в котором было обнаружено различие зарядов двух форм молекул гемоглобина, положило начало изучению молекулярных болезней крови. Генетики установили, что серповидноклеточная анемия наследуется по простым менделевским законам. Ген НЬ5 аллелей гену НЬА, т. е. расположен в том же локусе. Индивидуумы, гомозиготные по гену НЬЗ, обычно умирают в раннем возрасте. В их крови часто сохраняется значительное количество гемоглобина плода. У индивидуумов, гетерозиготных по этому гену, содержится примерно 40% НЬ5. Такие индивидуумы испытывают неприятные ощущения после физической нагрузки и во время -тгребывани в самолетах, не, оборудов11нных устанрБ ками для поддержания нормального атмосферного давления. В окисленной форме гемоглобины НЬА и НЬЗ нельзя различить никакими [c.222]

    Данные, приведенные на рис. 9.7 и 9.8, были одними из первых [12], которые указали на различие в поведении нормального гемоглобина взрослого человека и гемоглобина больных серповидноклеточной анемией. Ранее было установлено лишь различие в величине предела растворимости [23]. Как отмечалось [16], даже зависимость макроскопических вязкостей от концентрации оказалась у этих двух гемоглобинов одинаковой. В противоположность этому микроскопические вязкости, как это следует из данных по ЯМР-д, не совпадают, что в самом деле может указывать на образование тетрамерами гемоглобина больных серповидноклеточной анемией более крупных агрегатов, состоящих из 2—4 молекул тетрамера. Этот вывод подтверждается опытами с карбоксигемоглобином, полученным от больных серповидноклеточной анемией и содержащим введенную спиновую метку [24]. Возникает вопрос о причинах фундаментальных различий между макроскопической и микроскопической вязкостью, в результате которых первая нечувствительна к агрегации, а последняя зависит от нее. [c.179]

    Рестрикционный анализ ДНК позволяет выявить различия в отдельных нуклеотидных парах, появляющиеся в результате мутаций в сайтах, узнаваемых соответствующим ферментом. В случае серповидноклеточной анемии происходит замена АТ на ТА в шестой паре нуклеотидов гена, кодирующего Р-цепь гемоглобина человека замена происходит в сайте (СТКАО), чувствительном к рестриктазе Ойе (рис. 9.19). Фрагменты ДНК, возникающие под действием Ос1е1 у здорового человека и больного серповидноклеточной анемией можно сравнить с помощью метода гибридизации по Саузерну, используя в качестве зонда радиоактивно меченную ДНК гена Р-глобина, как это показано на рис. 9.19. Таким способом можно определять присутствие вредного мутантного гена в геноме эмбриона за несколько месяцев до рождения. Для этого культивируют зародышевые клетки, взятые при амниоцентезе. ДНК этих клеток экстрагируют и подвергают анализу. Такая диагностическая процедура может производиться в тех случаях, когда существует подозрение, что оба родителя-носители вредного рецессивного гена. Следует заметить, что в большинстве случаев вредные мутации происходят вне сайтов, узнаваемых рестриктазами. Однако иногда такие мутации оказываются в хромосомах тесно сцепленными с сайтами рестрикции, что может во многих случаях использоваться в пренатальной диагностике. [c.288]

    Серповидноклеточная анемия молекулярное заболевание. Изучение гемоглобина человека началось с открытия наследственного заболевания-серповидноклеточной анемии. В 1910 г. Херрик [1121] обнаружил у студента-негра, страдающего анемией, особую аномалию эритроцитов они были серповидной формы. Вскоре выяснилось, что такая патология довольно часто встречается у американских негров. Больные страдали от гемолитической анемии и частых болей в кишечнике и скелетных мышцах. Было показано, что больные серповидноклеточной анемией гомозиготны по гену, который в гетерозиготном состоянии (примерно у 8% американских негров) вызывает гораздо менее выраженное отклонение присутствие в крови некоторого количества серповидных эритроцитов [1226]. [c.70]

    Серповидноклеточные нарушения [31 1211 1298]. Образование гемоглобина S вызвано заменой глутаминовой кислоты на валин в 6-м положении -цепи. В отличие от всех других замен, эта сильно влияет на растворимость и кристаллизацию гемоглобина в условиях гипоксии. Больные серповидноклеточной анемией наследуют мутантный ген от обоих родителей и не имеют гемоглобина А. При сравнительно низком уровне гипоксии гемоглобин S у таких больных полимеризуется с образованием пучков или волокон. Аномальные кристаллы гемоглобина нарушают структуру мембраны эритроцитов и обусловливают их серповидную форму (рис. 4,47). Некоторые из этих клеток остаются необратимо серповидными и преждевременно разрушаются. Серповидные клетки увеличивают вязкость крови и мешают ее нормальной циркуляции в небольших кровеносных сосудах. Вызванная этим гипоксия приводит к образованию еще большего числа серповидных клеток. Возникает порочный круг, для которого характерны стазы (замедление кровотока) и эпизодические кризы с болями в животе и скелетных мышцах. [c.83]

    Серповидноклеточность может проявляться слабее, если в организме помимо гемоглобина S имеется другая редкая форма гемоглобина. Присутствие гемоглобина F в эритроцитах больных с серповидноклеточной анемией снижает степень агрегации и кристаллизации гемоглобина S, в результате пациенты, у которых гемоглобин F находится в высокой концентрации, имеют слабовыраженные симптомы серповидноклеточной анемии или не имеют их вовсе. В некоторых случаях присутствие гемоглобина F обусловлено геном, вызы- [c.84]

    Примером заболевания, обусловленного нарушениями конформации полипептидной цепи, является серповидноклеточная анемия. При этом заболевании эритроциты имеют не обычную круглую, а серпообразную или зазубренную форму и становятся жесткими, что связано с изменением растворимости гемоглобина в эритроцитах больных. Молекулы соединяются друг с другом, образуя квазикристал-лические структуры, обусловливающие аномальную форму и увеличение жесткости эритроцита. Серповидные клетки загораживают проход другим эритроцитам, которые в свою очередь становятся серповидными, отдавая кислород. Закупорка мелких кровеносных сосудов серповидными клетками обусловливает многие симптомы серповидноклеточной анемии. Часто люди, страдающие этой болезнью, умирают в течение первых десяти лет жизни. Важный шаг в изучении этого заболевания был сделан в 1949 г. Л. Полингом, который показал, что именно молекула аномального гемоглобина, называемого гемоглобином 5(НЬ5), ответственна за приобретение клетками серповидной формы. В дальнейших исследованиях было обнаружено, что НЬ5 отличается от нормального НЬА лишь тем, что в Р-цепях в положении 6 гидрофильная отрицательно заряженная глутаминовая кислота заменена гидрофобным валином, не несущим заряда. Замена полярного остатка на гидрофобный приводит к возникновению гидрофобных взаимодействий между 1-м и 6-м остатками валина в молекуле НЬ (рис. 30). Увеличение гидрофобности одного из концов Р-цепи приводит к агрегации молекул и образованию в эритроците больших молекулярных стопок белка за счет гидрофобных взаимодействий. [c.86]

    Двадцать аминокислот могут образовать 10 комбинаций. Так как любые различия в признаках сводятся к различиям в белках, то ясно, что такое количество белков создает практически бесконечное разнообразие признаков и свойств организмов. Оно может обеспечить продление эволюции жизни иа Земле не менее чем до 10 млрд. лет. Различие хотя бы в одной аминокислоте достаточно, чтобы изменить свойство белка, а следовательно, и признак организма, Например, замена в белковой молекуле гемоглобина, состоящей примерно из 600 аминокислот, одной электрически заряженной глутаминовой кислоты на электрически нейтральную аминокислоту валин ведет к тяжелому малокровию — болезни, получившей название серповидноклеточной анемии. Красные кровяные тельца (эритроциты) у таких больных приобретают форму полу-луний, теряют электрический заряд и не способны поэтому связывать молекулы кислорода. Дети, больные серповидноклеточной анемией, умирают в раннем возрасте. Подобные болезни, возникающие в результате мутаций, затрагивающих молекулярное строение белков, называются молекулярными болезнями. [c.150]

    На втором этапе предсказания структуры делается попытка перехода от первичной и вторичной структуры к третичной структуре. Математическая сложность этой задачи, как будет видно из дальнейших глав, огромна. Для строгого решения оказываются недостаточными возможности ЭВМ — как существующих, так и тех, которые появятся в будущем. Однако за последние несколько лет был достигнут значительный прогресс в развитии методов предсказания того, как молекула белка или нуклеиновой кислоты должна складываться в трехмерную структуру. Это удалось сделать благодаря правильно выбранным приближениям и упрощениям. Тем не менее действительно успешное предсказание третичной структуры полимера до сих пор не было осуществлено. Аналогичной, но, по-видимому, значительно более простой задачей является предсказание четвертичной структуры некоего комплекса, исходя из заданной третичной структуры его компонентов. Если бы последние были жесткими, задача могла бы быть решена путем минимизации полной энергии с помоыи,ю перебора всех разумных структур методом проб и ошибок. Такие попытки делались с целью исследования возможной структуры волокон, образующихся при агрегации гемоглобина больных серповидноклеточной анемией. Уже небольшое количество данных о структуре этих волокон существенно облегчает вычисления за счет ограничения числа геометрических переменных. Вообще говоря, в будущем методам предсказания структуры будет, очевидно, принадлежать огромная роль — может быть, не при расчетах а priori, а как способу использования всей имеющейся структурной информации с целью получения возможно более точной и детальной структуры. [c.26]


Смотреть страницы где упоминается термин Серповидноклеточная анемия больные: [c.189]    [c.195]    [c.96]    [c.220]    [c.283]    [c.171]    [c.172]    [c.245]    [c.248]    [c.18]    [c.19]    [c.218]    [c.84]    [c.79]   
Генетика человека Т.3 (1990) -- [ c.82 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Анемия



© 2025 chem21.info Реклама на сайте