Мутация в данном гене вызывает такое наследственное заболевание, как Муковисцидоз - поражением желёз внешней секреции, тяжёлыми нарушениями функций органов дыхания. Кстати, первое наследственное заболевание, которое пытались лечить. Описано около 1800 мутаций, вызывающих муковисцидоз
Наиболее распространенная мутация, называемая ΔF508, представляет собой делецию одной аминокислоты (фенилаланин) в положении 508 в белке CFTR. Этот измененный белок никогда не достигает клеточной мембраны, потому что он разрушается вскоре после образования. Все вызывающие заболевание мутации в гене CFTR препятствуют правильному функционированию канала, что приводит к блокированию движения соли и воды в клетки и из них. В результате этой блокировки клетки, выстилающие проходы в легких, поджелудочной железе и других органах, производят аномально густую липкую слизь. Эта слизь закупоривает дыхательные пути и железы, вызывая характерные признаки и симптомы муковисцидоза.
Молекулярная диагностика заболевания сложна, так как мутаций этого гена очень много и большинство из них небольшие делеции. Эти мутации сгруппированы в соответствии с влиянием, которое они оказывают на ген и фенотип заболевания.
Необходимо учитывать, что распределение аллелей сильно различается в каждой популяции, поэтому тесты должны быть адаптированы для выявления этих наиболее распространенных вариантов в изучаемой популяции.
В настоящее время, как только дети рождаются, генетический диагноз ставится путем секвенирования гена CFTR, чтобы выяснить, есть ли у них заболевание, поскольку это заболевание излечимо. Чем раньше начнется лечение, тем выше качество жизни и продолжительнее.
Существуют следующие типы диагностики:
Косвенная молекулярная диагностика : в основном проводится с помощью анализа сцепления .
Осуществляется:
RFLP - старый метод, основанный на эндонуклеазах рестрикции, в настоящее время не рекомендуется.
Микросателлитные маркеры - это метод, который используется в настоящее время. Исследования действительны только в пределах одного генеалогического дерева.
Маркеры SNP : они будут использоваться в ближайшем будущем, так как их преимущество состоит в том, что полученные результаты применимы между людьми, не связанными между собой.
Отслеживание мутации: методы обнаружения мутации, но без идентификации мутации. Некоторые из наиболее часто используемых в этом процессе - гель-электрофорез в градиенте денатурации , а также некоторые варианты ПЦР . Примером этого является обнаружение мутации ΔF508. Это обнаружение осуществляется благодаря рестрикционному ферменту, который отсекает здоровый аллель, который не представляет вышеупомянутого обнаружения, что позволяет продукту ПЦР после амплификации быть ниже в здоровом аллеле, чем в аллеле с мутацией, таким образом показывая разницу.
Выявление мутаций: методы, основанные на специфической гибридизации с мутировавшим аллелем.
Например, наборы ASO: дот-блоттинг, OLA ( анализ лигирования олигонуклеотидов ) или более традиционный Саузерн-блоттинг .
ASO: дот-блот : он используется для обнаружения ранее известных определенных мутаций. Рид хочет, чтобы изучалась амплификация ДНК. Затем его фиксируют на мембране (без предварительной обработки или электрофореза). Затем он гибридизируется со специфическими олигонуклеотидами аллеля примерно из 20 пар оснований, которые маркируются для его более позднего обнаружения. Это простой, дешевый, быстрый и безопасный метод, если исследуется единственный ген с небольшим количеством мутаций (как в случае муковисцидоза). Хотя это дорого, если приходится повторять гибридизацию много раз.
Для этих случаев у нас есть ASO: обратный дот-блот , в котором на мембране фиксируются различные аллели, и они гибридизуются с меченым продуктом геномной амплификации.
OLA : это наиболее часто используемый метод в настоящее время при изучении кистозного фиброза, но когда прибудет секвенирование, оно, как ожидается, будет им заменено. Необходимы два шага: первый шаг состоит из мультиплексной ПЦР исследуемых фрагментов гена. Впоследствии два цикла лигирования с термостабильной лигазой и аллель-специфическими олигонуклеотидами. Все эти первые шаги выполняются в одной реакционной трубке. Затем проводится исследование фрагментов капиллярным электрофорезом . Преимуществом этого процесса является его автоматизация, хотя он дорог из-за необходимости в автоматическом секвенсоре.