Генный уровень структурно-функциональной организации

ЛЕКЦИЯ 5.
ГЕННЫЙ УРОВЕНЬ СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ
ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА ЭУКАРИОТИЧЕСКОЙ
КЛЕТКИ. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ. ГЕНЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА.
ПЛАН ЛЕКЦИИ:
1. МУТАЦИОННАЯ ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ;
2. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ как ИСТИННЫЕ МУТАЦИИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ;
3. МУТАЦИИ ГЕНОВ ЯДЕРНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ, КЛАССИФИКАЦИЯ и
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (с ПРОДОЛЖЕНИЕМ 1-4);
4. МУТАГАНЕЗ, ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. ПОНЯТИЕ о МУТАГЕНАХ;
5. ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ГЕННЫХ
МУТАЦИЙ;
6. МЕХАНИЗМЫ, СНИЖАЮЩИЕ ФЕНОТИПИЧЕСКОЕ ПРОЯВЛЕНИЕ
ГЕННЫХ
МУТАЦИЙ;
7. МУТАЦИОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МИТОХОНДРИАЛЬНОЙ ДНК: РОЛЬ
МУТАЦИЙ ЯДЕРНЫХ и МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ ГЕНОВ в ОПРЕДЕЛЕНИИ
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ МИТОХОНДРИЙ;
8. ГЕНЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА;
МУТАЦИОННАЯ ГЕНОТИПИЧЕСКАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ: ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА 1. ОСНОВУ МУТАЦИОННОЙ ГЕНОТИПИЧЕСКОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ
СОСТАВЛЯЮТ МУТАЦИИ, ПРОИСХОДЯЩИЕ на ГЕННОМ,
ХРОМОСОМНОМ и ГЕНОМНОМ УРОВНЯХ;
2. МУТАЦИЯ – это ИЗМЕНЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ (ХИМИЧЕСКОЙ,
МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ), КОЛИЧЕСТВА и/или ИНТЕНСИВНОСТИ
ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ СТРУКТУР;
3. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА МУТАЦИЙ (Гуго де Фриз, 1901-1903 г.г.):
= ОНИ ВОЗНИКАЮТ ВНЕЗАПНО;
= ОНИ ПЕРЕДАЮТСЯ из ПОКОЛЕНИЯ в ПОКОЛЕНИЕ (ОСОБЕЙ или
КЛЕТОК),
= ОНИ (ГЕННЫЕ МУТАЦИИ) НАСЛЕДУЮТСЯ по ДОМИНАНТНОМУ или
РЕЦЕССИВНОМУ ТИПУ;
= ОНИ не
ИМЕЮТ НАПРАВЛЕННОСТИ;
= МУТИРУЕТ ЛЮБОЙ ЛОКУС, не ВЫЗЫВАЯ ВИДИМЫХ, ВЫЗЫВАЯ
НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ или СУЩЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИЗНАКОВ (от
ПРОСТЫХ – ПОЛИПЕПТИДЫ до СЛОЖНЫХ);
4. ОДНА и та же МУТАЦИЯ ВОЗНИКАЕТ МНОГОКРАТНО, то есть может
ПОВТОРЯТЬСЯ;
ГЕННЫЕ МУТАЦИИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ. ПОЧЕМУ
ИСТИННЫЕ?
1. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ – в СТРОГОМ СМЫСЛЕ это ИЗМЕНЕНИЯ НУКЛЕОТИДНЫХ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДНК, ВОСПРОИЗВОДИМЫЕ в ЦИКЛАХ РЕПЛИКАЦИИ и
ПРОЯВЛЯЮЩИЕСЯ в ФЕНОТИПЕ ПОТОМКОВ в виде ИЗМЕНЕННЫХ ВАРИАНТОВ
ПРИЗНАКА; ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА (НАИМЕНЬШИЙ по РАЗМЕРАМ УЧАСТОК
БИСПИРАЛИ ДНК, ИЗМЕНЕНИЯ которого ДАЮТ ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ) –
МУТОН – ОДНА ПАРА НУКЛЕОТИДОВ; при ДИНАМИЧЕСКИХ МУТАЦИЯХ,
СОСТОЯЩИХ в РОСТЕ ЧИСЛА ТРИНУКЛЕОТИДНЫХ (ПОВТОРЫ ТРИПЛЕТОВ -
НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЕМЫЙ ВАРИАНТ), ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЕДИНИЦА –
видимо, ПОВТОРЯЮЩИЙСЯ ТРИПЛЕТ;
2. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ ЯВЛЯЮТСЯ ИСТИННЫМИ, поскольку только ОНИ
СВЯЗАНЫ с ИЗМЕНЕНИЕМ БИОИНФОРМАЦИИ, ЗАПИСАННОЙ и СОХРАНЯЕМОЙ в
МУТИРОВАВШЕМ УЧАСТКЕ ДНК; в отличие от ХРОМОСОМНЫХ и ГЕНОМНЫХ
МУТАЦИЙ, ФЕНОТИПИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ которых ОБУСЛОВЛЕНЫ
ИЗМЕНЕНИЕМ ДОЗЫ ГЕНОВ и/или ЭФФЕКТОМ ПОЛОЖЕНИЯ, РЕЗУЛЬТАТОМ
ГЕННЫХ МУТАЦИЙ ЯВЛЯЕТСЯ ОБРАЗОВАНИЕ НОВОЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ
(ГЕНЕТИЧЕСКОЙ) ИНФОРМАЦИИ;
3. МУТАЦИИ в КОНКРЕТНОМ ГЕНЕ ДАЮТ СЕРИЮ АЛЛЕЛЕЙ этого ГЕНА;
МУТАЦИИ в разных ТОЧКАХ ГЕНА могут ДАВАТЬ РАДИКАЛЬНО
РАЗЛИЧАЮЩИЕСЯ ИЗМЕНЕНИЯ ФЕНОТИПА; к ПРИМЕРУ, ОТЛИЧАЮЩИЕСЯ по
ПОЛОЖЕНИЮ МУТАЦИИ ГЕНА АДРЕНОРЕЦЕПТОРА (ХРОМОСОМА Х)
ПРИВОДЯТ в одном СЛУЧАЕ к БОЛЕЗНИ КЕННЕДИ (НЕЙРОГЕННАЯ
МИОАТРОФИЯ), в другом - к СИНДРОМУ МОРРИСА (ТЕСТИКУЛЯРНАЯ
ФЕМИНИЗАЦИЯ);
КЛАССИФИКАЦИЯ и ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МУТАЦИЙ
ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ 1. РАЗЛИЧАЮТ МУТАЦИИ ГЕНЕРАТИВНЫЕ (МУТИРУЮТ ГЕНЫ ГАМЕТ) и
СОМАТИЧЕСКИЕ (МУТИРУЮТ ГЕНЫ СОМАТИЧЕСКИХ КЛЕТОК); ГЕНЕРАТИВНЫЕ
МУТАЦИИ ПЕРЕДАЮТСЯ от РОДИТЕЛЕЙ ДЕТЯМ, СОМАТИЧЕСКИЕ – НЕТ, но ИГРАЮТ
ВАЖНУЮ РОЛЬ в РАЗВИТИИ некоторых БОЛЕЗНЕЙ (ОНКОЛОГИЧЕСКИХ, с
ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬЮ);
2. ТИПЫ ГЕННЫХ МУТАЦИЙ = МУТАЦИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ в ЗАМЕНЕ ПАРЫ НУКЛЕОТИДОВ на другую;
= МУТАЦИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ в СДВИГЕ РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ, что ЯВЛЯЕТСЯ
СЛЕДСТВИЕМ МИКРОДЕЛЕЦИИ или МИКРОДУПЛИКАЦИИ НУКЛЕОТИДОВ в
пределах ГЕНА, ВСТРАИВАНИЯ в ГЕН ЧУЖЕРОДНОЙ (ИНСЕРЦИЯ) - МГЭ,
ТРАНСПОЗОНЫ или СОБСТВЕННОЙ (ТРАНСЛОКАЦИЯ) ДНК, как правило,
другой БИСПИРАЛИ (ХРОМОСОМЫ);
= МУТАЦИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ в ИЗМЕНЕНИИИ ПОРЯДКА СЛЕДОВАНИЯ
НУКЛЕОТИДНЫХ ПАР в БИСПИРАЛИ ДНК (ИНВЕРСИЯ);
= МУТАЦИЯ - РЕЗУЛЬТАТ НЕРАВНОГО КРОССИНГОВЕРА: на ХРОМОСОМЕ 17 ГЕН
PMP22 (периферический белок миелина 22); при НЕПРАВИЛЬНОМ
СПАРИВАНИИ ГОМОЛОГОВ – УДВОЕНИЕ или ПОТЕРЯ УЧАСТКА ДНК – болезнь
ШАРКО-МАРИ-ТУСА (АТРОФИЯ ДИСТАЛЬНЫХ МЫШЦ КОНЕЧНОСТЕЙ и др.
НЕВРОЛОГИЧЕСКИЕ СИМПТОМЫ);
= МУТАЦИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ в ПРОГРЕССИВНОМ РОСТЕ ЧИСЛА (ЭКСПАНСИЯ) ТРИ(ЧАЩЕ) и более, например, ДВЕНАДЦАТИНУКЛЕОТИДНЫХ ТАНДЕМНЫХ
ПОВТОРОВ;
= МУТАЦИЯ – СЛЕДСТВИЕ ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИХ (ГИПЕРМЕТИЛИРОВАНИЕ)
ИЗМЕНЕНИЙ УЧАСТКОВ ДНК: ЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО или ГЕНОМНОГО
ИМПРИНТИНГА;
КЛАССИФИКАЦИЯ и ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕННЫХ
МУТАЦИЙ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) -
МУТАЦИИ по ТИПУ ЗАМЕНЫ НУКЛЕОТИДА, СДВИГА РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ, ИНВЕРСИИ
ОТВЕЧАЮТ по своему ФЕНОТИПИЧЕСКОМУ ПРОЯВЛЕНИЮ ПРИНЦИПУ “ВСЕ или НИЧЕГО”;
при МУТАЦИЯХ по ТИПУ ЭКСПАНСИИ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОВТОРОВ ФЕНОТИПИЧЕСКОЕ
ПРОЯВЛЕНИЕ ПРОИСХОДИТ, если ДОСТИГАЕТСЯ “КРИТИЧЕСКОЕ” КОЛИЧЕСТВО ПОВТОРОВ;
2. МУТАЦИИ по ТИПУ ЗАМЕНЫ НУКЛЕОТИДОВ ИМЕЮТ РАЗНЫЕ ПРИЧИНЫ:
= ЦИТИДИЛОВЫЙ НУКЛЕОТИД ВСТУПАЕТ в СВЯЗЬ с ГУАНИЛОВЫМ- ПАРА Ц-Г; путем
ДЕЗАМИНИРОВАНИЯ Ц → У: при БЛИЖАЙШЕЙ РЕПЛИКАЦИИ ПАРА У-А, далее – ПАРА АТ; ПРОИЗОШЛА МУТАЦИЯ – вместо ПАРЫ Ц-Г в БИСПИРАЛИ ПОЯВИЛАСЬ ПАРА А-Т;
= ПАРА Ц-Г через 2 РЕПЛИКАЦИИ ДНК МЕНЯЕТСЯ на ПАРУ А-Т при МЕТИЛИРОВАНИИ
ЦИТОЗИНА с ПРЕВРАЩЕНИЕМ в 5-МЕТИЛЦИТОЗИН;
= ВОЗМОЖНО ПРЕВРАЩЕНИЕ ПАРЫ А-Т в ПАРУ Г-Ц, при РЕПЛИКАЦИИ с АДЕНИЛОВЫМ
НУКЛЕОТИДОМ в СВЯЗЬ ВСТУПАЕТ 5-БРОМУРАЦИЛОВЫЙ НУКЛЕОТИД, КОТОРЫЙ далее
ВСТУПАЕТ в СВЯЗЬ с ГУАНИЛОВЫМ НУКЛЕОТИДОМ;
3. МУТАЦИИ по ТИПУ СДВИГА РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ ПРОИСХОДЯТ ВСЛЕДСТВИЕ
МИКРОДЕЛЕЦИЙ, МИКРОДУПЛИКАЦИЙ и ВСТРАИВАНИЯ МГЭ:
= МИКРОДЕЛЕЦИЯ в 100 п.н. в ГЕНЕ ОКРАСКИ ГЛАЗ у ПЛОДОВОЙ МУХИ ПРОИСХОДИТ под
1.
ДЕЙСТВИЕМ РЕНТГЕНОВЫХ ЛУЧЕЙ; МИКРОДЕЛЕКЦИИ ВЫЗЫВАЮТСЯ АКРИДИНОВЫМИ
СОЕДИНЕНИЯМИ; ДЕЙСТВИЕМ ПРОФЛАВИНА на ГЕНОМ ФАГА Т4 ВЫЗЫВАЮТ МУТАЦИИ как
по ТИПУ ДЕЛЕЦИЙ, так и по ТИПУ ВСТАВОК;
= МИКРОДЕЛЕЦИИ и ВСТАВКИ, не КРАТНЫЕ 3-м НУКЛЕОТИДАМ, СЛУЧАЮТСЯ ЧАСТО на
ГРАНИЦАХ ИНТРОНОВ и ЭКЗОНОВ, вследствие чего в РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОЦЕССИНГА
ОБРАЗУЕТСЯ и(м)РНК, в которой либо ПРИСУТСТВУЕТ УЧАСТОК ИНТРОНА, либо
ОТСУТСТВУЕТ ЭКЗОН; у ЧЕЛОВЕКА такими МИКРОДЕЛЕЦИЯМИ ОБЪЯСНЯЕТСЯ ЧАСТЬ
ЗАБОЛЕВАНИЙ ТАЛАССЕМИЕЙ в СВЯЗИ с ПОЯВЛЕНИЕМ АНОМАЛЬНЫХ ГЕМОГЛОБИНОВ;
КЛАССИФИКАЦИЯ и ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ГЕННЫХ МУТАЦИЙ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 2) 4. МУТАЦИИ, ОТРАЖАЮЩИЕ СЛОЖНУЮ СТРУКТУРУ ЕДИНИЦЫ ТРАНСКРИПЦИИ
(ТРАНСКРИПТОНА) ЭУКАРИОТ:
* МУТАЦИИ, ИЗМЕНЯЮЩИЕ ТРАНСКРИПЦИЮ и ПОСТТРАНСКРИПЦИОННЫЕ
ПРОЦЕССЫ = в ОБЛАСТИ ПРОМОТОРА (СИНДРОМ МАРТИНА-БЕЛЛ или ЛОМКОЙ
ХРОМОСОМЫ Х: ОЛИГОФРЕНИЯ; МУТИРУЮТ ГЕНЫ Fra XA или Fra XE);
= САЙТОВ “КЭП” и ПОЛИАДЕНИЛИРОВАНИЯ;
= в ГЕНАХ ЭНХАНСЕРОВ (ДЕЛЕЦИИ) и ФАКТОРОВ ТРАНСКРИПЦИИ;
= в ГЕНАХ СПЛАЙСИНГА и(м)РНК (МУТАЦИЯ 621GT при МУКОВИСЦИДОЗЕ –
ОШИБКА в ОПРЕДЕЛЕНИИ ГРАНИЦЫ “ИНТРОН-ЭКЗОН”);
* МУТАЦИИ, ИЗМЕНЯЮЩИЕ ТРАНСЛЯЦИЮ и ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ= ИНИЦИИИРУЮЩЕГО КОДОНА или вблизи него;
= КОДОНОВ-ТЕРМИНАТОРОВ; НОНСЕНС-МУТАЦИИ;
= НАРУШАЮЩИЕ ФОЛДИНГ ПОЛИПЕПТИДОВ (болезнь АЛЬЦГЕЙМЕРА: МУТАЦИЯ
ГЕНА PRNP – в 129 КОДОНЕ “АДЕНИН
→ ГУАНИН” или в ПОЛИПЕПТИДЕ в 129
ПОЛОЖЕНИИ “МЕТИОНИН → ВАЛИН”);
5. МУТАЦИИ (›1000) в ГЕНЕ МУКОВИСЦИДОЗА (7q31.2; БЕЛОК-РЕГУЛЯТОР
ТРАНСМЕМБРАННОГО ХЛОРНОГО КАНАЛА): ЗАМЕНЫ НУКЛЕОТИДОВ, ДЕЛЕЦИИ в
ПРОМОТОРЕ, ЭКЗОНАХ (всего 26) и ИНТРОНАХ, ИНСЕРЦИИ – ИЗМЕНЕНИЕ
АМИНОКИСЛОТ в ПРОДУКТЕ ЭКСПРЕССИИ и УСЛОВИЙ для ИК и РНК-ПОЛИМЕРАЗЫ,
СДВИГ РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ, ДЕФЕКТЫ СПЛАЙСИНГА;
КЛАССИФИКАЦИЯ и ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ГЕННЫХ МУТАЦИЙ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 3) 1. По ИЗМЕНЕНИЮ ФЕНОТИПА в БЛАГОРПРИЯТНОМ НАПРАВЛЕНИИ или НЕТ:
= ВРЕДНЫЕ МУТАЦИИ, среди них ЛЕТАЛЬНЫЕ и ПОЛУЛЕТАЛЬНЫЕ;
= ПОЛЕЗНЫЕ МУТАЦИИ; НЕЙТРАЛЬНЫЕ МУТАЦИИ;
2. По ХАРАКТЕРИСТИКЕ МУТАНТНОГО АЛЛЕЛЯ:
= РЕЦЕССИВНЫЙ (ЧАЩЕ); ДОМИНАНТНЫЙ;
3. ИЗВЕСТЕН ли МУТАГЕН:
= СПОНТАННЫЕ МУТАЦИИ; ИНДУЦИРОВАННЫЕ МУТАЦИИ;
4. По НАПРАВЛЕНИЮ:
= ПРЯМЫЕ МУТАЦИИ; ОБРАТНЫЕ МУТАЦИИ;
5. По ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ МУТИРОВАВШЕЙ ДНК
(МУТИРОВАВШИХ ГЕНОВ):
= ЯДЕРНЫЕ МУТАЦИИ; ЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ (МИТОХОНДРИИ, ХЛОРОПЛАСТЫ);
6. По ФЕНОТИПИЧЕСКОМУ ЭФФЕКТУ:
= МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ; БИОХИМИЧЕСКИЕ (ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ);
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ; ПОВЕДЕНЧЕСКИЕ;
7. По ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ:
= МУТАЦИИ “ВСЕ или НИЧЕГО”; МУТАЦИИ “ДИНАМИЧЕСКИЕ”;
КЛАССИФИКАЦИЯ и ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
МУТАЦИЙ ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ (ПРОДОЛЖЕНИЕ 4) 1. В ГЕНЕТИКЕ ИЗВЕСТЕН ТЕРМИН “ПРЕМУТАЦИЯ”; в случае МУТАЦИЙ по
ТИПУ ЗАМЕНЫ НУКЛЕОТИДОВ, СДВИГА РАМКИ СЧИТЫВАНИЯ,
ИЗМЕНЕНИЯ ПОРЯДКА СЛЕДОВАНИЯ НУКЛЕОТИДОВ о ПРЕМУТАЦИИ
ГОВОРЯТ, когда ИЗМЕНЕНИЕ ЗАХВАТЫВАЕТ одну МОЛЕКУЛУ ДНК
БИСПИРАЛИ - ОШИБКА МОЖЕТ БЫТЬ ИСПРАВЛЕНА; ПЕРЕХОД
“ПРЕМУТАЦИЯ” → “МУТАЦИЯ” ОЗНАЧАЕТ РАСПРОСТРАНЕНИЕ в
ОЧЕРЕДНОМ ЦИКЛЕ РЕПЛИКАЦИИ ИЗМЕНЕНИЙ на вторую МОЛЕКУЛУ
ДНК БИСПИРАЛИ; для МУТАЦИЙ по ТИПУ ЭКСПАНСИИ НУКЛЕОТИДНЫХ
ПОВТОРОВ (их НАЗЫВАЮТ ДИНАМИЧЕСКИМИ) “ПРЕМУТАЦИЯ” – это,
когда ЧИСЛО ПОВТОРОВ не ДОСТИГЛО “КРИТИЧЕСКОГО” ЗНАЧЕНИЯ, но
ДОСТАТОЧНО, чтобы СДЕЛАТЬ УЧАСТОК ДНК НЕСТАБИЛЬНЫМ с
УСКОРЕНИЕМ ПЕРЕХОДА в СОСТОЯНИЕ МУТАЦИИ;
2. Для МУТАЦИЙ по ТИПУ ЭКСПАНСИИ НУКЛЕОТИДНЫХ ПОВТОРОВ
ТИПИЧНО ЯВЛЕНИЕ АНТИЦИПАЦИИ, то есть УТЯЖЕЛЕНИЕ
КЛИНИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ и более раннее НАЧАЛО ЗАБОЛЕВАНИЯ в
РЯДУ ПОКОЛЕНИЙ в пределах одной РОДОСЛОВНОЙ, что ОБЪЯСНЯЮТ
РОСТОМ ЧИСЛА ПОВТОРОВ в ряду ПОКОЛЕНИЙ (ДИНАМИЧЕСКИЙ
ХАРАКТЕР таких МУТАЦИЙ);
МУТАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС (МУТАГЕНЕЗ) на ГЕННОМ УРОВНЕ
ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА: ОБЩАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА, МУТАГЕНЫ 1. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ ПРОИСХОДЯТ в ОБЛАСТИ ЭКЗОНОВ, ИНТРОНОВ, ПРОМОТОРОВ, 5΄ и 3΄
ФЛАНКИРУЮЩИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ДНК, в ГЕНАХ ЭНХАНСЕРОВ, ФАКТОРОВ
ТРАНСКРИПЦИИ, СЕРВИСНЫХ, КОНЦЕНСУСНЫХ и РЕГУЛЯТОРНЫХ САЙТАХ, в
ЭУХРОМАТИНОВЫХ и ГЕТЕРОХРОМАТИНОВЫХ УЧАСТКАХ, ДРУГИМИ СЛОВАМИ в ЛЮБЫХ по
ФУНКЦИОНАЛЬНО-ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКЕ НУКЛЕОТИДНЫХ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ДНК;
2. СОГЛАСНО ПРЕДСТАВЛЕНИЯМ КЛАССИЧЕСКОЙ ГЕНЕТИКИ ЧАСТОТА ГЕННЫХ МУТАЦИЙ у
ВСЕХ ЖИВЫХ ФОРМ в СРЕДНЕМ УКЛАДЫВАЕТСЯ в ИНТЕРВАЛ 10-5 – 10-7 ИЗМЕНЕНИЙ на
ЛОКУС (в другой РЕДАКЦИИ на ГАМЕТУ) за ПОКОЛЕНИЕ; ИЗВЕСТНО о НАЛИЧИИ в ГЕНОМАХ
“ГОРЯЧИХ” и “ХОЛОДНЫХ” САЙТОВ, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ по ИНТЕНСИВНОСТИ МУТАГЕНЕЗА на
1-3 ПОРЯДКА: для МУТАЦИОННО УСТОЙЧИВЫХ УЧАСТКОВ ДНК ЧАСТОТА ГЕННЫХ МУТАЦИЙ
СОСТАВЛЯЕТ порядка 10-11, а для “ГОРЯЧИХ” УЧАСТКОВ - порядка 10-4 ИЗМЕНЕНИЙ на
ЛОКУС (ГАМЕТУ) за ПОКОЛЕНИЕ; есть ГЕНЫ-МУТАТОРЫ, которые в АКТИВНОМ СОСТОЯНИИ
ПОВЫШАЮТ ЧАСТОТУ МУТИРОВАНИЯ других ГЕНОВ, ГЕНЫ-КОМУТАТОРЫ, ГЕНЫАНТИМУТАТОРЫ;
3. РАЗЛИЧАЮТ МУТАЦИИ СПОНТАННЫЕ (САМОПРОИЗВОЛЬНЫЕ, ПРОИСХОДЯЩИЕ без
ВИДИМОЙ ПРИЧИНЫ) и ИНДУЦИРОВАННЫЕ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЕМ ФИЗИЧЕСКИХ
(ТЕМПЕРАТУРА, ИОНИЗИРУЮЩИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ), ХИМИЧЕСКИХ (ПЕСИТИЦИДЫ и
ИНСЕКТИЦИДЫ, некоторые АНТИБИОТИКИ, ЦИТОСТАТИКИ), БИОЛОГИЧЕСКИХ
(ЧУЖЕРОДНЫЕ БЕЛКИ СЫВОРОТОК и ВАКЦИН, ВИРУСЫ ПОЛИОМИЕЛИТА, ВИЧ, ПРОСТОГО
ГЕРПЕСА), НЕДОСТАТОЧНОЕ БЕЛКОВОЕ ПИТАНИЕ и других ФАКТОРОВ - МУТАГЕНОВ;
МУТАГЕНЫ – ЭНДОГЕННЫЕ (АФК, СТЕРОИДНЫЕ ГОРМОНЫ, ГИСТАМИН) и ЭКЗОГЕННЫЕ
(некоторые ЛЕКАРСТВА, БЫТОВАЯ ХИМИЯ); МУТАГЕНЫ ПОДРАЗДЕЛЯЮТ по их ПРИРОДЕ на
ФИЗИЧЕСКИЕ (РАДИОЦИОННЫЙ МУТАГЕНЕЗ), ХИМИЧЕСКИЕ (ХИМИЧЕСКИЙ МУТАГЕНЕЗ),
БИОЛОГИЧЕСКИЕ (БИОЛОГИЧЕСКИЙ МУТАГЕНЕЗ) и др. (ПРОМЫШЛЕННЫЕ, БЫТОВЫЕ);
4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА ГЕНЕТИКИ – НАПРАВЛЕННЫЙ МУТАГЕНЕЗ;
МЕХАНИЗМЫ, СНИЖАЮЩИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ
ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ “ГРУЗ” ГЕННЫХ МУТАЦИЙ 1. МЕХАНИЗМЫ, СНИЖАЮЩИЕ НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ “ГРУЗ” ГЕННЫХ
МУТАЦИЙ РАЗНООБРАЗНЫ и ПРОЯВЛЯЮТ СЕБЯ на всех ОСНОВНЫХ ЭТАПАХ ПОТОКА
БИОИНФОРМАЦИИ – ДНК, ТРАНСКРИПЦИЯ и ПОСТТРАНСКРИПЦИОНЕНЫЕ ПРОЦЕССЫ,
ТРАНСЛЯЦИЯ и ПОСТТРАНСЛЯЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ;
2. На УРОВНЕ ДНК: = ВЫСОКАЯ ХИМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ (ИНЕРТНОСТЬ) ДНК; = ВЫСОКАЯ
НАДЕЖНОСТЬ ПРОЦЕССОВ с УЧАСТИЕМ ДНК – РЕПЛИКАЦИЯ (АКТИВНЫЙ ВЫБОР
ТРЕБУЕМОГО ТРИФОСФОНУКЛЕОТИДА из ПУЛА ПРЕДШЕСТВЕННИКОВ, МОЛЕКУЛЯРНОЕ
РЕДАКТИРОВАНИЕ ДНК-ТЕКСТА ВЫСТРАИВАЕМОЙ ДОЧЕРНЕЙ МОЛЕКУЛЫ БИСПИРАЛИ,
ОБЯЗАТЕЛЬНОСТЬ РНК-ПРАЙМЕРОВ в ДЕБЮТЕ, которые затем РАЗРУШАЮТСЯ,
МОЛЕКУЛЯРНАЯ РЕПАРАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК, включая ДЕПУРИНИЗАЦИЮ; в итоге
РЕПЛИКАЦИЯ ДАЕТ 1 ОШИБКУ на 109-1010 СПАРИВАНИЙ НУКЛЕОТИДОВ); - РЕПАРАЦИЯ; РЕКОМБИНАЦИЯ; = ДИПЛОИДНОСТЬ КЛЕТОК ЭУКАРИОТ (благодаря ГЕТЕРОЗИГОТНОСТИ
СНИЖАЕТ ПРОЯВЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ МУТАНТНЫХ РЕЦЕССИВНЫХ АЛЛЕЛЕЙ в ФЕНОТИПЕ); =
ВЫРОЖДЕННОСТЬ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА (25% ЗАМЕН НУКЛЕОТИДОВ ДАЮТ КОДОНСИНОНИМ); = ТРИПЛЕТНОСТЬ КОДА (МИНИМАЛЬНОЕ ЧИСЛО ЗАМЕН в ТРИПЛЕТЕ-КОДОНЕ с
ИЗМЕНЕНИЕМ БИОИНФОРМАЦИИ, 64% ЗАМЕН 3-го НУКЛЕОТИДА в КОДОНЕ не МЕНЯЮТ
СМЫСЛА, но 100% ЗАМЕН 2-го НУКЛЕОТИДА - МУТАЦИЯ); = МУТАЦИЯ ДАЕТ ЗАМЕНУ
АМИНОКИСЛОТЫ на БЛИЗКУЮ по СВОЙСТВАМ (HbC и HbS: 6-ое ПОЛОЖЕНИЕ –
ГЛУТАМИНОВАЯ КИСЛОТА ЗАМЕНЕНА ЛИЗИНОМ – ЛЕГКАЯ АНЕМИЯ или ВАЛИНОМ – ТЯЖЕЛАЯ
СЕРПОВИДНОКЛЕТОЧНАЯ АНЕМИЯ); = ЭКСТРАКОПИРОВАНИЕ ЖИЗНЕННО ВАЖНЫХ ГЕНОВ;
3. На УРОВНЕ и(м)РНК: = ИНФОРМАЦИОННЫЕ РНК АКТИВНО РАЗРУШАЮТСЯ, если в МОЛЕКУЛЕ
есть “НЕПРАВИЛЬНО” РАСПОЛОЖЕННЫЕ КОДОНЫ-ТЕРМИНАТОРЫ или с ОШИБКАМИ
ПРОШЛО ПОЛИАДЕНИЛИРОВАНИЕ; = РНК-ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ путем МЕЧЕНИЯ
ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ к РАЗРУШЕНИЮ и(м)РНК ОСОБЫМИ МАЛЫМИ ИНТЕРФЕРИРУЮЩИМИ
РНК;
4. На УРОВНЕ БЕЛКОВ: = УБИКВИТИН МЕТИТ ПОЛИПЕПТИДЫ с ОШИБКАМИ в
АМИНОКИСЛОТНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ, далее ЛИЗОСОМЫ; = БЕЛКИ-ШАПЕРОНЫ
УЗНАЮТ ПОЛИПЕПТИДЫ с ДЕФЕКТАМИ ФОЛДИНГА, далее ЛИЗОСОМЫ и/или ПРОТЕАСОМЫ;
МИТОХОНДРИАЛЬНЫЙ ГЕНОМ (мтДНК) ЭУКАРИОТ;
МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ и ЯДЕРНЫЕ ГЕНЫ в ОПРЕДЕЛЕНИИ
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
МИТОХОНДРИЙ 1. ГЛАВНАЯ ФУНКЦИЯ МИТОХОНДРИИ (ОКИСЛИТЕЛЬНОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ)
ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ 5-ю МУЛЬТИФЕРМЕНТНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ; ОБРАЗОВАНИЕ этих
ФЕРМЕНТОВ ТРЕБУЕТ АКТИВНОСТИ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ (12 БЕЛКОВ I, III, IV, V
КОМПЛЕКСОВ) и ЯДЕРНЫХ (1100 БЕЛКОВ I, II, III, IV, V КОМПЛЕКСОВ) ГЕНОВ; мтДНК –
КОЛЬЦЕВАЯ МОЛЕКУЛА ДЛИННОЙ 16 569 п.н., СОДЕРЖАЩАЯ ГЕНЫ 2-х РИБОСОМНЫХ
РНК, 22-х ТРАНСПОРТНЫХ РНК и ПОЛИПЕПТИДОВ; в ОРГАНЕЛЛЕ МОЖЕТ БЫТЬ 10 и
БОЛЕЕ МОЛЕКУЛ мтДНК;
2. Все МИТОХОНДРИИ КЛЕТОК ЭУКАРИОТ ИСХОДНО МАТЕРИНСКОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ;
3. ОБЫЧНО все КОПИИ мтДНК ИДЕНТИЧНЫ – ГОМОПЛАЗМИЯ;
4. МУТАЦИЯ в ОДНОЙ МОЛЕКУЛЕ мтДНК вследствие ее РАЗМНОЖЕНИЯ ДАЕТ
СУБПОПУЛЯЦИИ РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ДНК – ГЕТЕРОПЛАЗМИЯ; РЕПЛЕКАТИВНАЯ
СЕГРЕГАЦИЯ – СОСТОЯНИЕ, когда в КЛЕТКЕ ОСТАЮТСЯ МИТОХОНДРИИ только с
МУТАНТНОЙ или только с НОРМАЛЬНОЙ ДНК; ЧАСТОТА МУТАЦИЙ мтДНК
ПРЕВОСХОДИТ ЧАСТОТУ МУТИРОВАНИЯ яДНК в 10 раз; МУТАЦИИ мтДНК
ПРОЯВЛЯЮТСЯ ФЕНОТИПИЧЕСКИ, когда ЧИСЛО МУТАНТНЫХ МОЛЕКУЛ в КЛЕТКЕ
ДОСТИГАЕТ 60% и БОЛЕЕ, а МУТАЦИИ СООТВЕТСТВУЮЩИХ САЙТОВ яДНК
РАСПРОСТРАНЯЮТСЯ на 70% и БОЛЕЕ КЛЕТОК;
5. Среди ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ есть КОДИРУЮЩИЕ МИТОХОНДРИАЛЬНЫЕ ФЕРМЕНТЫ ПРЯМО
или ВЛИЯЮЩИЕ на АКТИВНОСТЬ МИТОХОНДРИАЛЬНЫХ САЙТОВ;
ГЕНЫ и ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА 1. БОЛЕЗНИ ЛЮДЕЙ с ДОМИНИРУЮЩЕЙ или ВЫРАЖЕННОЙ НАСЛЕДСТВЕННОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ:
2. ГЕННЫЕ/МОНОГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ (ГБ/МГБ) ЧИСЛОМ порядка 4,5 тыс.,
ДИАГНОСТИРУЮТСЯ у 3 ДЕТЕЙ из 1000, ЧАСТОТА в ПОПУЛЯЦИЯХ – в среднем по
МИРУ 3%, в РАЗНЫХ РЕГИОНАХ РОССИИ – 4,2-6,5%;
3. при МГБ ИЗВЕСТНО ПЕРВИЧНОЕ ЗВЕНО ПОРАЖЕНИЯ ФЕНОТИПА:
= БОЛЕЗНИ ИОННЫХ КАНАЛОВ, КОЛЛАГЕНОПАТИИ, НАКОПЛЕНИЯ, ОБМЕНА
ВЕЩЕСТВ, ГЕМОГЛОБИНОПАТИИ и т.п.;
4. МГБ ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ ОПРЕДЕЛЕННЫМ ТИПОМ НАСЛЕДОВАНИЯ;
5. МУЛЬТИФАКТОРИАЛЬНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ (МФЗ): ЧАСТОТА – 1,5%, на их долю
ПРИХОДИТСЯ 94-96% ХРОНИЧЕСКОЙ НЕИНФЕКЦИОННОЙ ПАТОЛОГИИ; при МФЗ
НАБЛЮДАЕТСЯ ВЫРАЖЕННАЯ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ, но
НЕОБХОДИМ “РАЗРЕШАЮЩИЙ” ФАКТОР;
6. ОНКОГЕННЫЕ БОЛЕЗНИ (ОГБ): 90% ОГБ ОТНОСИТСЯ к КАТЕГОРИИ МФЗ, 10% - к
КАТЕГОРИИ МГБ;
7. ВРОЖДЕННЫЕ ПОРОКИ РАЗВИТИЯ (ВПР);
8. КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ МГБ МНОГООБРАЗНЫ; ОСНОВА ПАТОГЕНЕЗА –
ОТСУТСТВИЕ ОПРЕДЕЛЕННОГО ПРОДУКТА, ПОВЫШЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
ПРОДУКТА, ОБРАЗОВАНИЕ ИЗМЕНЕННОГО ПРОДУКТА; ВАЖНО - ГЕННЫЕ МУТАЦИИ
ПРИСХОДЯТ не только в СТРУКТУРНЫХ ГЕНАХ; ГЕНОКОПИРОВАНИЕ и
ФЕНКОПИРОВАНИЕ;
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ ТРАНСКРИПЦИИ ДНК,
МЕНЯЮЩИЕ КЛАССИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ НАСЛЕДОВАНИЯ
ПРИЗНАКОВ – ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ИМПРИНТИНГ -
1. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ или ГЕНОМНЫЙ ИМПРИНТИНГ - ЯВЛЕНИЕ, ОТКРЫТОЕ ОТНОСИТЕЛЬНО
НЕДАВНО, не ОТВЕЧАЕТ ДАННОМУ ВЫШЕ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГЕННОЙ МУТАЦИИ: не ПРИСХОДИТ
ИЗМЕНЕНИЙ в НУКЛЕОТИДНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЯХ ДНК (ГЕНОВ);
СОВРЕМЕННАЯ ГЕНЕТИКА РАССМАТРИВАЕТ его как ЭПИ(ВНЕ)ГЕНЕТИЧЕСКОЕ
ЯВЛЕНИЕ, не СВЯЗАННОЕ с ИЗМЕНЕНИЕМ СМЫСЛА БИОИНФОРМАЦИИ;
2. ЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ИМПРИНТИНГА ПРОЯВЛЯЕТСЯ на ГЕННОМ, ХРОМОСОМНОМ и
ГЕНОМНОМ УРОВНЯХ ОРГАНИЗАЦИИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА;
3. На ГЕННОМ УРОВНЕ СУТЬ ЯВЛЕНИЯ ЗАКЛЮЧАЕТСЯ в ИЗБИРАТЕЛЬНОЙ
ИНАКТИВАЦИИ в КЛЕТКАХ АЛЛЕЛЯ либо МАТЕРИНСКОГО (ОТЦОВСКАЯ МОНОАЛЛЕЛЬНАЯ
ЭКСПРЕССИЯ –СИНДРОМ АНГЕЛЬМАНА: ЗАДЕРЖКА ПСИХОМОТОРНОГО РАЗВИТИЯ), либо
ОТЦОВСКОГО (МАТЕРИНСКАЯ МОНОАЛЛЕЛЬНАЯ ЭКСПРЕССИЯ - СИНДРОМ ПРАДЕРА-ВИЛЛИ:
МЫШЕЧНАЯ ГИПОТОНИЯ) ПРОИСХОЖДЕНИЯ ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО в связи с
ГИПЕРМЕТИЛИРОВАНИЕМ УЧАСТКА ДНК (в НАЗВАННЫХ СИНДРОМАХ - 15q11.2-q13) в
ГАМЕТОГЕНЕЗЕ ОТЦОВСКОЙ или МАТЕРИНСКОЙ ГОМОЛОГИЧНОЙ ХРОМОСОМЫ;
ПРИМЕР ПРОЯВЛЕНИЯ ФЕНОМЕНА на ХРОМОСОМНОМ УРОВНЕ - МАТЕРИНСКАЯ
ОДНОРОДИТЕЛЬСКАЯ ДИСОМИЯ (не АКТИВЕН ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ОТЦОВСКОЙ
ХРОМОСОМЫ 7, ЭКСПРЕССИРУЕТСЯ только МАТЕРИНСКИЙ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ) по
ПЛЕЧУ р МАТЕРИНСКОЙ ХРОМОСОМЫ 7 – СИНДРОМ СИЛЬВЕРА-РАССЕЛА(ОТСТАВАНИЕ
КОСТНОГО ВОЗРАСТА, ПРИРОСТА МАССЫ ТЕЛА); СИНДРОМЫ ПРАДЕРА-ВИЛЛИ и
АНГЕЛЬМАНА иногда РАССМАТРИВАЮТ как ПРИМЕРЫ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ИМПРИНТИНГА на
ХРОМОСОМНОМ УРОВНЕ;
ПРИМЕР ПРОЯВЛЕНИЯ ФЕНОМЕНА на ГЕНОМНОМ УРОВНЕ – ИЗМЕНЕНИЯ ФЕНОТИПА у
ДИАНДРИЧЕСКИХ (2 ОТЦОВСКИХ ГЕНОМА на 1 МАТЕРИНСКИЙ) и ДИГЕНИЧЕСКИХ (2
МАТЕРИНСКИХ ГЕНОГМА на 1 ОТЦОВСКИЙ) ТРИПЛОИДОВ;
4. ЯВЛЕНИЕ ГЕНЕТИЧЕСКОГО или ГЕНОМНОГО ИМПРИНТИНГА ВНОСИТ ИЗМЕНЕНИЯ в
ХАРАКТЕР НАСЛЕДОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ, что ДОЛЖНО УЧИТЫВАТЬСЯ в ПРАКТИКЕ МЕДИКОГЕНЕТИЧЕСКОГО КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ;
ЭПИГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЯ
ТРАНСКРИПЦИИ ДНК, МЕНЯЮЩИЕ КЛАССИЧЕСКИЕ
ВАРИАНТЫ НАСЛЕДОВАНИЯ – ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ИМПРИНТИНГ
(ПРОДОЛЖЕНИЕ 1) ФЕНОТИП, ТИПИЧНЫЙ для СИНДРОМОВ ПРАДЕРА-ВИЛЛИ или А(Э)НГЕЛЬМАНА,
ВОСПРОИЗВОДИТСЯ, если:
= ИМЕЕТ МЕСТО ДЕЛЕЦИЯ в ОБЛАСТИ 15q11-13 (70-75%), ВТОРОЙ ГОМОЛОГ
ИМПРИНТИРОВАН по КРИТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ ДНК ХРОМОСОМЫ 15;
= ИМЕЕТ МЕСТО ОДНОРОДИТЕЛЬСКАЯ ДИСОМИЯ МАТЕРИНСКАЯ (СПВ) и
ОТЦОВСКАЯ (СА), то есть в КЛЕТКАХ ПОТОМКА ОБЕ ХРОМОСОМЫ 15 либо от
МАТЕРИ - СПВ, либо от ОТЦА - СА ( СПВ – 20-25%, СА – 2-3%); в этом СЛУЧАЕ
СПВ МАТЕРИНСКИЕ ГЕНЫ не ЭКСПРЕССИРУЮТСЯ , при СА – не
ЭКСПРЕССИРУЮТСЯ ОТЦОВСКИЕ ГЕНЫ; ОТСУТСТВИЕ ЭКСПРЕССИИ ДНК
МАТЕРИНСКИХ (СПВ) и ОТЦОВСКИХ (СА) ХРОМОСОМ ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО
ОБЪЯСНЯЕТСЯ МЕТИЛИРОВАНИЕМ ЦИТОЗИНОВ КРИТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ – 15q11q13, то есть ИМПРИНТИРОВАНИЕМ;
= при НАЛИЧИИ ОБЫЧНОЙ по ПРОИСХОЖДЕНИЮ ГОМОЛОГОВ ПАРЫ ХРОМОСОМ 15
ИМЕЕТ МЕСТО МОНОАЛЛЕЛЬНАЯ ЭКСПРЕССИЯ (СПВ – АКТИВЕН МАТЕРИНСКИЙ
АЛЛЕЛЬ, СА - ОТЦОВСКИЙ); ОТСУТСТВИЕ ЭКСПРЕССИИ МАТЕРИНСКОГО (СПВ) или
ОТЦОВСКОГО (СА) АЛЛЕЛЯ ОБЪЯСНЯЮТ МЕТИЛИРОВАНИЕМ ЦИТОЗИНОВ ДНК
КРИТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ – 15q11-q13, то есть ИМПРИНТИРОВАНИЕМ;
= ИМЕЮТ МЕСТО ГЕННЫЕ МУТАЦИИ в КРИТИЧЕСКОЙ ОБЛАСТИ ХРОМОСОМЫ 15
(СПВ в ГЕНЕ SNRPN – АКТИВЕН на ОТЦОВСКОЙ ХРОМОСОМЕ, КОДИРУЕТ
ПОЛИПЕПТИД N МАЛОГО ЯДЕРНОГО РИБОНУКЛЕОПРОТЕИДА, СА в ГЕНЕ UBE3A –
АКТИВЕН на МАТЕРИНСКОЙ ХРОМОСОМЕ, КОДИРУЕТ УБИКВИТИНЛИГАЗНЫЙ БЕЛОК
3А) – 3-4%;
= МУТАЦИИ в ЦЕНТРЕ ИМПРИНТИНГА (НАРУШЕНА РЕГУЛЯЦИЯ) - <5%;