Эффект положения гена в неврологии. Группы неврологических мутаций
Предполагается, что такой дистантный механизм нарушения экспрессии структурно сохранного гена, связанный с негативным позиционным эффектом крупной внегенной делеции, и обусловливает появление неврологической симптоматики у больных лице-лопаточ-но-плечевой мышечной дистрофией [Fisher J., Upadhyaya M., 1997; Kleinjan D., van Heyningen V., 1998].
По своему патогенетическому механизму все мутации, вызывающие развитие наследственных заболеваний нервной системы, могут быть подразделены на следующие 5 основных групп:
1. Мутации, ведущие к потере функции (loss-of-functiori). К данной группе относятся любые структурные изменения генов (точковые мутации, делеции, экспансия тринуклеотидных повторов в некодирующих областях генов и др.), приводящие к ингибированию процессов транскрипции/трансляции или нарушению нормальной структуры и функциональных свойств белка.
2. Мутации, ведущие к появлению новой функции (gain-of-function). Данный тип мутаций, не затрагивая нормальную функцию белка, характеризуется появлением у мутантного протеина новых свойств, обладающих цитотоксичным эффектом и проводящих к постепенной гибели нейронов. Такой механизм характерен для аутосомно-доминантньгх болезней, обусловленных экспансией CAG-повторов в транслируемой области гена: как было рассмотрено выше, удлинение полиглутаминовых участков в составе мутантных белковых молекул сопровождается образованием необратимых межмолекулярных «сшивок» и формированием токсичных внутриклеточных полимерных комплексов.
3. Мутации, обладающие доминантным негативным эффектом (dominant negative effect). Доминантный негашеный эффект проявляется в том случае, когда продукт мутантного аллеля ингибирует функцию нормальных Полковых молекул. Примером может служить аутосомно-доминантная дофа-зависимая дистония, обусловленная повреждением гена ГТФ-циклогидролазы 1: белковый комплекс данного фермента имеет мультимерную структуру и состоит из 10 идентичных субъедипиц, потому встраивание в состав комплекса даже одной мутантной молекулы приводит к образованию функционально дефектных гетеромеров и преждевременной деградации фермента [Hirano M. et al., 1998].
4. Мутации, изменяющие «дозу гена» (gene dosage effect). Нарушение «дозы гена» имеет место при его делециях или дупликациях, что может сопровождаться нарушением нормальной цитоархитектопики соответствующего молекулярного продукта. Так, например, делеция или дупликация гена миелинового белка РМР22 приводит к нарушению внутренней структуры и укладки миелина периферических нервов [Chance P., Fischbeck К., 1994], что сопровождается развитием различных форм наследственных демиелинизирующих невропатий.
5. Мутации, обусловливающие количественные изменения первичных молекулярных продуктов гена (мРНК и белка). Такой механизм наблюдается обычно при локализации мутаций в регуляторных областях генов.
