Не много о мутациях
Разбиралась со своими мутациями. Много букв, но если поднапрячся то можно ченить даже понять 
ПРЕДИСЛОВИЕ
Любой живой организм, имеет участок молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты), называемых хромосомы. При размножении половые клетки осуществляют копирование наследственной информации их носителями (генами), составляющими участок хромосом, которые имеют форму спирали и расположены внутри клеток. Гены, расположенные в одних и тех же локусах (строго определённых положениях в хромосоме) гомологичных хромосом и определяющих развитие какого-либо признака, называются аллельными. В диплоидном (двойном, соматическом) наборе две гомологические (одинаковые) хромосомы и соответственно, два гена как раз и несут развитие этих различных признаков. При преобладании одного признака над другим называется доминированием, а гены доминантные. Признак, проявление которого подавляется, называется рецессивным.
Гомозиготностью аллели называется присутствие в ней двух одинаковых генов (носителей наследственной информации): или двух доминантных или двух рецессивных.
Гетерозиготностью аллели называется присутствие в ней двух разных генов, Т.е. один из них доминантный, а другой рецессивный.
Аллели, которые в гетерозиготе дают то же проявление какого - либо наследственного признака, что и в гомозиготе, называются доминантными. Аллели, которые проявляют свое действие только в гомозиготе, а в гетерозиготе незаметны, либо подавляются действием другого доминантного аллеля, называются рецессивными.
О моих мутациях.
У меня обнаружены мутации в генах:
- FBG, FVII, FXI, MTHFR, PAI1 - гетерозигота
- GpIIIa - гомозигота
Если их сгруппировать по области активности генов то получится, что 4 из них (FBG, FVII, FXI, PAI1) - отвечают за плазменный гемостаз; один, но в гомозиготе (GpIIIa) - за клеточный, а точнее тромбоцитарный; один - за фолатный цикл (MTHFR).
1. Ген FBG, кодирует белок фибриноген, из которого мы знаем получается фибрин - нерастворимый белок.
Мутация FGB сопровождается повышенной производительностью (экспрессией) гена, что приводит к повышенному уровню фибриногена в крови и увеличивает вероятность образования тромбов. Результатом является повышение синтеза фибриногена, вследствие чего возрастает риск периферического и коронарного тромбоза, риск тромбоэмболических осложнений во время беременности, при родах и в послеродовом периоде.
Участок ДНК в регуляторной области гена FGB, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции -455, обозначается как генетический маркер G(-455)A. Замена G (гуанина) на A (аденин) в регуляторной области гена FGB ассоциирована с повышенной концентрацией в плазме крови белка фибриногена. Наличие замены влияет на интенсивность синтеза белка фибриногена.
Возможные генотипы
- G/G
- G/A - у меня
- А/A
Эффект от присутствия А-аллеля сильнее выражен у женщин в период после менопаузы. Курение также усугубляет негативный эффект носительства аллеля А, поэтому у курильщиков концентрация фибриногена в плазме крови выше.
Некоторые исследования показывают, что носители аллеля А (генотип G/A и A/A) имеют повышенный риск ишемического инсульта и наличие этого аллеля можно считать его прогностическим фактором, особенно у курильщиков и людей, страдающих артериальной гипертонией, повышенным уровнем инсулина и глюкозы крови. Повышенный уровень фибриногена в крови, вызванный присутствием в генотипе аллеля А, может приводить к атеросклеротическим изменениям в сосудах головного мозга, вызывая тем самым инсульты. Причем у гомозигот по аллелю А (генотип А/А) чаще наблюдается повреждение сосудов, по сравнению с гетерозиготами (генотип G/A). Также была показана ассоциация наличия в генотипе аллеля А с двукратным увеличением вероятности развития аневризмы брюшной аорты.
Женщины с генотипом А/А чаще встречаются среди пациенток с привычным невынашиванием. Но частоты аллелей в группах женщин с привычным невынашиванием и здоровых женщин достоверно не отличаются, поэтому можно предположить, что эффект полиморфизма гена FGB на самом деле не очень существенный. Изменения в гене фибриногена связаны с риском венозных тромбозов во время беременности и в послеродовом периоде.
Исследование полиморфизма гена FGB имеет прогностическое значение при оценке рисков инсульта на фоне повышенного артериального давления и возможных осложнений беременности. Выявление носительства неблагоприятного варианта гена позволит провести своевременные профилактические мероприятия, связанные с контролем уровня фибриногена, артериального давления, с коррекцией образа жизни.
Интерпретация результатов
Оценка генотипа по маркеру:
- G/G - нормальная концентрация фибриногена
- G/A - концентрация фибриногена умеренно повышена - у меня
- A/A - концентрация фибриногена значительно повышена
2. Ген FVII, кодирует VII коагуляционный фактор плазменного гемостаза, а именно проконвертин - белок, синтезируемый в печени и регулирующий свертывание крови, выступая в качестве активатора факторов свертывания крови Х (F10) и IX (F9) в присутствии витамина К.
К слову: Фактор IX - фактор Кристмаса, антигемофильный глобулин B. Антигемофильный глобулин B участвует во «внутреннем» пути формирования протромбиназы, активируя в комплексе с фактором VIII, ионами кальция и фактором 3 тромбоцитов фактор X.
Фактор X - фактор Стюарта-Прауэра участвует в образовании протромбиназы. В современной схеме свертывания крови активный фактор X (Xа) является центральным фактором протромбиназы, превращающей протромбин в тромбин. В активную форму фактор X превращается под действием факторов VII и III (внешний, тканевой, путь образования протромбиназы) или фактора IXа вместе с VIIIа и фосфолипидом при участии ионов кальция (внутренний, кровяной, путь образования протромбиназы).
Следовательно мутации этого гена ведут к нарушению активации 9 и 10 факторов, которые в свою очередь влияют на образование протромбиназы, а значит
Участок ДНК гена F7, в котором происходит замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции 10976, обозначается как генетический маркер F7 G10976A. Следовательно, изменяются и биохимические свойства фермента, в котором происходит замена аминокислоты аргинин на глутамин.
G10976A - замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции 10976 последовательности ДНК, кодирующей белок F7.
Arg353Gln - замена аминокислоты аргинин на глутамин в аминокислотной последовательности белка F7.
Возможные генотипы
-
- G/G
- G/A
- А/А
Ген F7 кодирует фактор свертывания крови VII (проконвертин, F7) - К-витамин зависимый профермент, продуцирующийся в печени. Основной физиологической ролью F7 является активация фактора свертывания крови Х (F10). После повреждения сосуда, F7 связывается с тканевым фактором III (TFA) и переходит в активную форму. Эта реакция является основным событием в процессе свертывания крови. Комплекс TFA и F7 служит для активации фактора IX (F9), X (F10) и фактора VII (F7). Активированный фактор Х (Xа) в свою очередь участвует в процессах активации протромбина и переходе его в тромбин. Фактор VII также может активироваться и факторами XIIa, IXa, Ха и IIa.
Изменения в гене F7 в большинстве случаев имеют протективный эффект относительно риска развития тромбоэмболии. Замена гуанина (G) на аденин (А) в позиции 10976 (генетический маркер G10976A) приводит к изменению биохимических свойств фактора VII, в котором происходит замена аминокислоты аргинин на глутамин. Снижение активности F7 в результате замены способствует уменьшению тромбообразования. Генотип А/А является причиной снижения активности фермента F7 на 72%, по сравнению с диким типом (генотип G/G).
Маркер ассоциирован со снижением вероятности инфаркта миокарда, даже при наличии ангиографически задокументированного, тяжелого коронарного атеросклероза. Гетерозиготы (носители одного аллеля А и одного G, генотип A/G) имеют риск заболевания инфарктом миокарда в 2 раза меньший, чем носители двух аллелей G (генотип G/G).
Интерпретация результатов
Оценка генотипа по маркеру:
- G/G - нормальная активность белка F7
- G/A - активность белка F7 умеренно снижена
- A/A - активность белка F7 значительно снижена
Генетический маркер T1565C
Участок ДНК гена ITGB3, где происходит замена тимина (T) на цитозин (С) в позиции 1565, обозначается как генетический маркер T1565C. В результате такой замены меняются биохимические свойства белка GPIIIa, в котором аминокислота лейцин замещается на пролин в позиции 59 (Leu59Pro).
Возможные генотипы
- Т/Т
- Т/С
- С/С
При повреждении стенки сосуда активируется процесс свертывания крови. Тромбоциты агрегируют (слипаются) и закрывают поврежденный участок на самом начальном этапе тромбообразования. Агрегация происходит благодаря присутствию на поверхности тромбоцитов интегриновых рецепторов, представляющих собой трансмембранные гетеродимерные комплексы, взаимодействующие свнеклеточным матриксоми передающие различные межклеточные сигналы.
Ген ITGB3 кодирует белок бета-3-интегрин (ITGB3) - мембранный гликопротеин, известный как тромбоцитарный гликопротеин IIIа (platelet glycoprotein GPIIIa). На мембране тромбоцитов GPIIIa образует комплекс с GPIIb, представляющий собой тромбоцитарный рецептор фибриногена, а также фактора Виллебранда и фибронектина. При повреждении стенки сосуда тромбоциты, благодаря присутствию на мембране данного рецептора, взаимодействуют с фибриногеном плазмы крови, в результате чего происходит их агрегация и формируется тромб.
Участок ДНК гена ITGB3, в котором тимин (T) может замещаться на цитозин (С) в позиции 1565, обозначается как генетический маркер T1565C. Аллель Т достаточно широко распространен в европейской популяции и встречается у 13 %. В результате меняются биохимические свойства белка GPIIIa, где происходит замещение аминокислоты лейцина на пролин в позиции 59 (Leu59Pro).
Рецептор IIb/IIIa играет важную роль в развитии сердечно-сосудистых заболеваний. Тромбоциты носителей аллеля С имеют повышенную склонность к агрегации, что может являться причиной увеличения риска тромбообразования, приводящего к сердечно-сосудистой патологии (инфаркту миокарда), тромбоэмболии и раннему прерыванию беременности вследствие тромботического поражения плаценты.
Было показано увеличение частоты аллеля С в группе пациентов, перенесших инфаркт миокарда в возрасте до 60 лет, в два раза по сравнению с контрольной группой.
Полиморфизм ITGB3 также ассоциирован с синдромами иммунных разрушений тромбоцитов, особенно с неонатальной тромбоцитопенией и аллоиммунной посттрансфузионной пурпурой.
При изучении полиморфизма гена ITGB3 в группе здоровых мужчин, некурящих студентов-медиков в возрасте от 21 до 24 лет, было обнаружено, что аллель С ассоциирован с повышенной выработкой тромбина и нарушением антитромботического действия аспирина на месте микрососудистых травм.
У пациентов с генотипом Т/С и С/С эффективность применения в качестве антиагрегантов такого препарата, как аспирин, снижена.
Анализ полиморфизма гена ITGB3 по маркеру T1565C у 9 233 случайно выбранных человек, из которых 267 наблюдались в течение 25 лет у врача, после перелома шейки бедра показал, что лица, гомозиготные по аллелю С (генотип С/С), имели в 2 раза выше риск перелома бедра по сравнению с генотипом Т/Т. При этом риск был особенно повышен у женщин в постменопаузе, у которых отношение рисков составило 2,6 после поправки на возраст наступления менопаузы и на применение заместительной гормональной терапии.
Выявив генотип по данному маркеру, можно оценить вероятность генетической предрасположенности к инфаркту миокарда, тромбоэмболии и провести соответствующие профилактические мероприятия, также можно использовать результаты исследования для оценки эффективности терапии аспирином.
Интерпретация результатов
- Т/Т - нормальная агрегационная способность тромбоцитов
- Т/С - агрегационная способность тромбоцитов умеренно повышена
- С/С - агрегационная способность тромбоцитов высокая - вот это конечно странно, по мутации агрегация должна быть повышена, а по анализам на агрегацию с индукторами - она у меня на самом деле снижена ???
Возможные генотипы
Поскольку в каждой клетке человека присутствует по два экземпляра каждого гена (один наследуется от матери, второй от отца), существует три варианта генотипа по гену SERPINE1:
- 5G/5G;
- 5G/4G;
- 4G/4G.
Регуляцию нормального кровотока у человека выполняет фибринолитическая система. Главным ферментом, ответственным за расщепление фибрина до растворимых фрагментов небольших размеров, является плазмин. Он образуется из плазминогена под действием активаторов плазминогена тканевого и урокиназного типов, которые синтезируются эндотелиальными клетками. Образование плазмина начинается тогда, когда синтезируемый в печени плазминоген и его активаторы присоединяются к фибрину.
Оба активатора плазминогена находятся в токе крови в комплексе с ингибиторами, наибольшее значение имеет ингибитор активатора плазминогена - 1 (ИАП-1). Он продуцируется эндотелиальными клетками, клетками гладких мышц, мегакариоцитами и накапливается в тромбоцитах, которые на месте повреждения сосуда активируются и выделяют избыточное количество ИАП-1, предотвращая этим преждевременный лизис фибрина. ИАП-1 возрастает при многих патологических состояниях. Его выработку стимулируют тромбин, трансформирующий фактор роста бета, тромбоцитарный фактор роста, интерлейкин-1, фактор некроза опухоли альфа, инсулиноподобный фактор роста, глюкокортикоиды и эндотоксины. Активированный протеин C ингибирует выделенный из эндотелиальных клеток ИАП-1 и тем самым стимулирует лизис сгустка.
У гомозигот по аллелю 4G (генотип 4G/4G) повышение концентрации белка ИАП-1 в плазме крови приводит к повышению риска тромбообразования, а при беременности - к увеличению риска невынашивания и к такому осложнению, как преэклампсия - она связана с тромбозом межворсинчатых или спиральных артерий плаценты. Своевременное выявление данного аллеля позволит подобрать адекватную профилактику и избежать осложнений.
Присутствие аллеля 4G у детей с менингококковой инфекцией негативно сказывается на процессе лечения. У пациентов с генотипом 4G/4G отмечается более высокая концентрация ИАП-1 по сравнению с детьми с генотипами 4G/5G или 5G/5G. Нарушение фибринолиза (его торможение) является важным фактором в патофизиологии менингококкового сепсиса.
С другой стороны присутствие аллеля 5G связано с меньшим торможением активатора плазминогена и, как следствие, с повышением активации тканевых металлопротеиназ (внеклеточных протеиназ). Именно они, по мнению некоторых исследователей, запуская механизмы хронического воспаления в стенке аорты, приводят к потере ее структурной целостности и образованию аневризмы. Таким образом, пациенты с вариантом гена 5G более подвержены риску развития аневризмы брюшной аорты, при этом аллель 4G играет защитную роль.
Интерпретация результатов
- 5G/5G - нормальный уровень ИАП-1 в плазме крови;
- 5G/4G - промежуточный уровень ИАП-1 в плазме крови;
- 4G/4G - повышенный уровень ИАП-1 в плазме крови.
Участок ДНК гена MTHFR, в котором происходит замена основания аденин (A) на цитозин (С) в позиции 1298, обозначается как генетический маркер А1298С. Это приводит к замене аминокислоты в ферменте, и, следовательно, изменяются его биохимические свойства. Glu429Ala - замена глутаминовой кислоты на аланин в позиции 429 в аминокислотной последовательности белка MTHFR.
Возможные генотипы
- A/A
- A/C
- C/C
МТНFR (метилентетрагидрофолатредуктаза) - внутриклеточный фермент, участвующий в превращении гомоцистеина в метионин в присутствии кофакторов - пиридоксина (витамина В6) и цианкобаламина (витамина В12) - и субстрата - фолиевой кислоты. Активность фермента может снижаться в результатенуклеотидных замен в кодирующем его гене. Вследствие этого нарушается метаболический путь превращения гомоцистеина и его содержание в плазме крови увеличивается.
Среди всех известных генетических причин гипергомоцистеинемии наиболее распространены замены в гене MTHFR. Известно около десяти вариантов этого гена, влияющих на изменение функции кодируемого им фермента.
Самым изученным является вариант, в котором цитозин (С) в позиции 677 заменен на тимин (T). Такой полиморфизм MTHFR обозначается как C677Т и сопровождается повышением уровня гомоцистеина в крови.
Другим вариантом полиморфизма гена MTHFR является замена нуклеотида аденин (A) на цитозин (С) в позиции 1298, приводящая к изменению структуры фермента, в котором глутаминовая кислота в позиции 429 меняется на аланин. Данная замена приводит к снижению активности фермента, более выраженному у носителей двухаллелей 1298С (генотип С/С). Биохимические характеристики измененного фермента не отличаются от свойств фермента дикого типа (неизмененного).
Комбинация генотипов 677 С/T и 1298 А/C сопровождается не только снижением активности фермента, но и повышением концентрации гомоцистеина в плазме и снижением уровня фолата, как это бывает при носительстве двух аллелей 677T. Кроме того, эта комбинация увеличивает вероятность дефектов нервной трубки у плода. Дефицит MTHFR способствует тератогенному (повреждающему плод) и мутагенному (повреждающему ДНК) действию из-за нарушения процессов метилирования ДНК.
Увеличение концентрации гомоцистеина повышает риск атеросклероза и тромбоза. Накапливаясь в организме, гомоцистеин повреждает внутреннюю стенку артерий, что приводит к разрывам эндотелия. На поврежденную поверхность осаждаются холестерин и кальций, образуя атеросклеротическую бляшку, вследствие чего просвет сосуда сужается, а иногда закупоривается.
В исследованиях был подтвержден протективный эффект присутствия аллеля 1298С при врожденных пороках сердца. Поскольку фермент MTHFR участвует в процессе синтеза нейромедиаторов (серотонина, мелатонина, дофамина, адреналина и др.), изменения функции белка могут влиять на умственную, эмоциональную и физическую деятельность.
Таким образом, присутствие аллеля С по маркеру А1298С может способствовать развитию, в основном, сердечно-сосудистых заболеваний и осложнений беременности, особенно в комбинации с нарушениями в работе других ферментов, а также в условиях наличия дополнительных факторов риска развития гипергомоцистеинемии или дефицита фолатов (нерациональное питание, лекарственная терапия, сопутствующие заболевания, вредные привычки).
А так же возможен еще один вариант ( у меня )
Участок кодирующей последовательности ДНК гена MTHFR, в котором может происходить замена основания цитозин (С) на тимин (T) в положении 677, обозначается как генетический маркер C677Т.
Следовательно, изменяются и биохимические свойства фермента, в котором происходит замена аминокислоты аланин на валин в сайте связывания фолата.
Ala222Val - обозначение замены аминокислоты аланин на валин в аминокислотной последовательности белка MTHFR.
Возможные генотипы
- С/С
- С/Т
- Т/Т
МТНFR (метилентетрагидрофолатредуктаза) - внутриклеточный фермент, участвующий в превращении гомоцистеина в метионин в присутствии кофакторов - пиридоксина (витамина В6), цианкобаламина (витамина В12) - и субстрата - фолиевой кислоты. Активность данного фермента может снижаться в результатенуклеотидных замен в кодирующем его гене. Вследствие этого нарушается метаболический путь превращения гомоцистеина и его содержание в плазме крови увеличивается.
Замены нуклеотидов в гене MTHFR - одна из наиболее распространенных причин гипергомоцистеинемии.
Известно около десяти вариантов гена, влияющих на изменение функции кодируемого им фермента. Наиболее изучен вариант, в котором цитозин (С) в позиции 677 заменяется на тимин (T). Такой полиморфизм гена MTHFR обозначается как C677Т. Следовательно, изменяются и биохимические свойства фермента, в котором происходит замена аминокислоты аланин на валин (A222V) в сайте связывания фолата, что сопровождается повышением уровня гомоцистеина в крови. У носителей генотипа Т/Т наблюдается термолабильность (чувствительность к повышению температуры) фермента и снижение его активности до 35 % от среднего значения.
Носительство термолабильного Т-аллеля достаточно широко распространено у представителей европейской расы (присутствует у 30 %). Реже всего он встречается у африканцев (у 7 %), и следует отметить, что среди них не отмечено ни одного Т/Т-генотипа, в то время как среди европейцев носителями Т/Т-генотипа является примерно 10 % населения.
Изменение С677Т в структуре гена MTHFR ассоциировано с различными заболеваниями, для которых характерен широкий спектр клинических симптомов: сердечно-сосудистыми, дефектами развития плода, колоректальной аденомой и раком молочной железы и яичников, умственным и физическим отставанием в развитии, депрессиями, диабетом и др.
У носителей генотипа Т/Т в 3 раза повышен риск сердечно-сосудистых заболеваний: высокий уровень гомоцистеина увеличивает вероятность атеросклероза и тромбоза. Накапливаясь в организме, он повреждает внутреннюю стенку артерий, что приводит к разрывам эндотелия. На поврежденную поверхность осаждаются холестерин и кальций, образуя атеросклеротическую бляшку, вследствие чего просвет сосуда сужается, а иногда закупоривается.
Гипергомоцистеинемия может явиться причиной таких осложнений беременности, как преждевременная отслойка нормально расположенной плаценты, прерывание беременности, хроническая внутриутробная гипоксия плода и преэклампсия. Риск их развития повышается в сочетании с другими формами тромбофилии (мутация протромбина, фактора V Лейден и др.).
Дефицит MTHFR способствует тератогенному (повреждающему плод) и мутагенному (повреждающему ДНК) действию из-за нарушения процессов метилирования ДНК (с ним также связана гомозиготность по аллелю 2756G гена метионинсинтазы). У носителей аллеля Т во время беременности, как правило, наблюдается дефицит фолиевой кислоты, что может приводить к дефектам развития нервной трубки у плода. В сочетании с генотипом G/G по измененному варианту гена MTRR (66A-G-полиморфизм) Т/Т-генотип ассоциирован с более чем двукратным повышением риска хромосомных аномалий и нарушений развития нервной системы у плода. Исследования показали, что приём фолиевой кислоты стабилизирует термолабильный фермент, нейтрализуя тем самым его негативное действие.
Что означают результаты?
Оценка генотипа по маркеру C677T:
- С/С - нормальная активность фермента;
- Т/Т - сниженная активность фермента
- С/Т - умеренная активность