Фетальный и эмбриональный гемоглобины при трисомии 13. Нормальный синтез гемоглобина описан в разд. 4.3.2. ξ, ε и γ-цепи вместе с α-цепями входят в состав ранних эмбриональных гемоглобинов Gower-I и Gower-II соответственно. В ходе эмбрио-
134 4. Действие генов
Таблица 4.28.Эффекты дозы аутосомных генов [1176]
Продукт гена
Хромосома или ее сегмент
Тип аномалии
Тип
клеток 2)
Отношение аномальной/ нормальной ферментативной активности
название
сокращенное обозначение 1)
Фумаратгидратаза
FH(13685/86)
1р2 или 3-1qter
Частичная три-
F
1,57
сомия
1,6(i) 3)
Кислая фосфатаза-1
АСР-1(17150)
2p23-2pter
Частичная моносомия
Е
0,58
Кислая фосфатаза-1
АСР-1(17150)
2p23-2pter
Частичная трисомия
Е
1,39 4)
Галактозо-1 -фосфат—
уридинтрансфераза
GALT(23040)
3q21-3qter
То же
Е
1,44
Аденилаткиназа-1
АК-1(10300)
9q33-9qter
То же
Е
1,43
Глицеральдегидтрифос-
GAPD(13840)
12p12.2-12pter
То же
Е
1,47
фатдегидрогеназа
1,37
Триозофосфатизомераза
TPI(19045)
12p12.2-12pter
То же
Е
1,86
2,20
Нуклеозидфосфорилаза
NP(16405)
14q11-14q21
То же
Е
1,49-1,73
Аденин-фосфорибозилтрансфераза
APRT(10260)
Трисомия
А
1,69
Супероксиддисмутаза-1
SOD-1(14745)
»
Е
1,45
Супероксиддисмутаза-1
SOD-1(14745)
»
Е
1,56
21q22.1
Частичная трисомия
Е
1,75
Супероксиддисмутаза-1
SOD-1 (14745)
Трисомия
Р
1,56
1) В соответствии с каталогом Мак-Кьюсика (1978) [133]
2) А-клетки амниона, Е - эритроциты, F-фибробласты, Р-тромбоциты.
3) Нормальная величина принимается за 2/3 суммы удельных активностей, определяемых двумя В-аллелями и одним А-аллелем.
4) Определено иммунологически
нального развития эти гемоглобины замещаются фетальным гемоглобином (F), который в свою очередь замещается «взрослым» гемоглобином А в первые месяцы после рождения (рис. 4.36).
При трисомиях 18 и 21 различные формы гемоглобина в ходе развития сменяют друг друга в правильной последовательности и вовремя. При трисомии 19 уровень гемоглобина F при рождении повышен и с возрастом снижается медленнее, чем в норме. В крови новорожденных присутствует также некоторое количество гемоглобина Barts, спустя некоторое время после рождения обнаруживаются следы гемоглобина Gower-II [1135]. Такие же нарушения в переключении синтеза различных форм гемоглобина имеют место при трисомии 13, вызванной робертсоновской транслокацией. Они связаны, по-видимому, с трисомией сегмента, дистального по отношению к 13q21.
Нарушения в синтезе гемоглобина при трисомии 13, очевидно, обусловлены ошибками механизма, контролирующего переключение с синтеза ε-цепи на синтез γ-цепи и последующего переключения с синтеза γ-цепи на синтез β- и δ-цепей. Аномалии синтеза гемоглобина при трисомии 13 были обнаружены в то время, когда Жакоб и Моно предложили свою модель регуляции экспрессии генов у бактерий. Неудивительно, что экспериментальные данные пытались интерпретировать в рамках именно этой модели. Убедительные доводы в пользу или против нее до сих пор не получены.
4. Действие генов 135
Сохранение ε- и γ-цепей при трисомии 13 не сопровождается аномальным увеличением длительности мегалобластической фазы гематопоэза. Возможный механизм этого переключения может заключаться в метилировании и деметилировании генов гемоглобина (разд. 2.3.2). По-видимому, оно не связано с изменениями ткани, в которой происходит синтез.
Аномалии синтеза гемоглобина указывают на возможные пути исследований в данной области: анализ изменений, сопутствующих включению и выключению синтеза определенных белков. К сожалению, найти подходящие модели оказалось нелегко.
Трисомия 21 и репарация ДНК. Аномальное эмбриональное развитие при синдроме Дауна может вызываться нарушением репарации. Установлено, что число хромосомных аберраций при облучении рентгеном или ультрафиолетом лимфоцитов и фибробластов больных выше чем в норме. Эти данные, а также уменьшение на 25-30% индуцированного ультрафиолетом внепланового синтеза ДНК у пациентов свидетельствуют о возможном нарушении у них эксцизионной репарации [1186].