بخشی از مقاله
چکیده
فنیل کتونوری یا PKU یک بیماری ژنتیکی ناشی از نقص در مسیر متابولیسمی یک اسیدآمینه ضروری بنام فنیل آلانین میباشد. این بیماری بصورت اتوزومی مغلوب به ارث میرسد. در این بیماران، آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز قادر نخواهد بود اسید آمینه ی ال- فنیل آلانین - L-Phe - را به ال- تیروزین - L-Try - تبدیل کند لذا مقدار L-Phe در خون و ادرار بالا می رود. تجمع فنیل آلانین در بدن منجر به تولید حد واسط های سمی شده که درصورت عدم درمان باعث عقب افتادگی ذهنی می شود. پروموتور این ژن فاقد جعبه ی TATA می باشد و دارای فاکتورهای رونوشت برداری متعددی است.
بنظر می رسد یک قطعه ی 1kb در بالادست ژن، نقش پروموتور آن را ایفا کند و به آن خاصیت بیان اختصاصی در بافت کبدی را بدهد. ناحیه پروکسیمال این پروموتور دارای عناصر سیس بوده که توسط فاکتور هسته ای کبدی-1 شناسایی می شوند.در این پژوهش یک قطعه ی 680 بازی از ناحیه ی پروموتوری به منظور شناسایی نحوه ی بیان آنزیم، عوامل و فاکتورهای موثر در بیان ژن و شناسایی ناحیه پروکسیمال پروموتوری کلون گردید.
با ایجاد جهش های دلخواه دراین پروموتور می توان به نقش اجزاء تشکیل دهنده ی پروموتور در کنترل بیان آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز پی برد. به نظر می رسد با تولید این جهش ها و انجام مطالعات بیوشیمیایی و ساختاری بر روی آن ها می توان به درک بهتری از مکانیسم عملکردی پروموتور بر روی بیان این آنزیم دست یافت و اثرات احتمالی جهش های ناشناخته آن را درسطح فنوتیپ پیش بینی کرد.
مقدمه
فنیل کتونوری یا PKU یک بیماری ژنتیکی ناشی از نقص در مسیر متابولیسمی یک اسیدآمینه ی ضروری به نام فنیل
آلانین میباشد. این بیماری بصورت اتوزومی مغلوب به ارث میرسد و نوعی نقص آنزیمی محسوب می شود
اثر اولیه این مهار آنزیمی عبارت است از افزایش سطح ال- فنیل آلانین در پلاسما - هیپر فنیل آلانینمی - -
کشف PKU توسط فولینگ - Folling - در سال 1934 میلادی اولین موردی بود که نشان می داد یک نقص ژنتیکی باعث عقب افتادگی ذهنی می گردد
فولینگ نشان داد که الگوی وراثتی این بیماری بصورت اتوزومی مغلوب می باشد و با مهار متابولیسم فنیل آلانین همراه است.
در این بیماران، آنزیم قادر نخواهد بود اسید آمینه ی ضروری ال- فنیل آلانین - L-Phe - را به ال- تیروزین - L-Tyr - تبدیل کند لذا مقدار L-Phe در خون و ترشحات بیماران - از جمله ادرار - بالا می رود ، تجمع فنیل آلانین در بدن منجر به تولید حد واسط های سمی شده که درصورت عدم درمان باعث عقب افتادگی ذهنی می شود
فرم کلاسیک این بیماری - Classical PKU - برای اولین بار در سال 1934 توسط فولینگ - folling - شناسایی شد. تغییرات و اصول بیوشیمیایی آن هم برای اولین بار توسط جرویس - Jervis - و در سال 1953 مورد بررسی قرار گرفت
در سال های بعد مشخص شد که PKU نتیجه نقص در آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز - - Phenylalanine hydroxylase یا فنیل آلانین - -4 منواکسیداز است که خود ناشی از بروز جهش هایی در ژن فنیل آلانین هیدروکسیلاز می باشد . - 1 - تا کنون مطالعات زیادی در رابطه با اندازه گیری فعالیت آنزیم در هر دو شرایط in vivo و in vitro صورت گرفته است و نتایج آن مشخص شده است
در اکثر نوزادان فنیل کتونوری آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز دچار نقص شده است. در نتیجه در بدو تولد و شیرخوارگی اسید آمینه ی فنیل آلانین در بدن فرد تجزیه نمی گردد و مقادیر زیادی از این ماده ی شیمیایی خطرناک در بدن فرد انباشته می شود. انباشت فنیل آلانین در خون و سایر مایعات بدن موجب صدمات و آسیب های جبران ناپذیری به بافتهای بدن به ویژه مغز می گردد. کودکان بیمار در ابتدای تولد ظاهراً شبیه به کودکان سالم هستند و هیچ علائمی را در بدو تولد نشان نمی دهند.
اما اثرات این بیماری خیلی زود با صدماتی جبران ناپذیرش هویدا می گردد. کودک مبتلا در اثر تجمع ماده سمی فنیل آلانین هر ماه حدود 4 نمره ازبهره ی هوشی - - IQ خود را از دست می دهد. این بیماری با عقب ماندگی غالباً شدید ذهنی و برخی ناهنجاریهای دیگر - بیش فعالی، اختلالات گفتاری، تشنج و... - همراه است که با بالا رفتن سن کودک آشکار می شوند. امروزه در صورت شناسایی نوزادان مبتلا به فنیل کتونوری آنها را تحت رژیم های غذایی محدود شده - Low- phenylalanine diet - قرار می دهند بطوریکه میزان فنیل آلانین رژیم غذایی آنان به حداقل مقدار خود برسد
تا کنون مطالعات زیادی در مورد ژن فنیل آلانین هیدروکسیلاز انسانی، جهش های موجود در آن و ساختار سه بعدی آنزیم صورت گرفته است ولی هنوز اطلاعات زیادی در مورد ساختار پروموتور و نحوه ی بیان این ژن در دست نیست.
متن اصلی
.1 .1 فنیل آلانین هیدروکسیلاز
ژن فنیل آلانین هیدروکسیلاز در انسان بر روی بازوی بلند کروموزوم 12 واقع شده است - 12q24.1 - و از 13 اگزون و 1356 نوکلئوتید حاصل شده است. آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز - - PAH; PheOH به همراه تیروزین هیدروکسیلاز
- TH - و تریپتوفان هیدروکسیلاز - TPH - ابر خانواده ای از آنزیم های هیدروکسیله کننده اسیدآمینه های آروماتیک را تشکیل میدهند.
