Metodo biochimico

I metodi di ricerca biochimica vengono utilizzati per sospetti difetti metabolici congeniti. Sono piuttosto complessi e costosi, quindi lo studio viene condotto in due fasi. Nella prima fase viene utilizzata la ricerca più economica e rapida. Questi sono i cosiddetti metodi espressi di screening (vagliatura) che consentono di esaminare ampi gruppi di popolazione. Ciò include, ad esempio, il test microbiologico di Guthrie per sottoporre a screening tutti i neonati per la fenilchetonuria. Il test di Abbattimento può essere considerato anche un metodo espresso per la diagnosi della fenilchetonuria. Un test di questo tipo per la galattosemia e la fruttosemia è il test di Benedict. Questi test utilizzano sangue e urina.

Nella seconda fase della diagnostica vengono utilizzati metodi più complessi di biochimica e biologia molecolare: metodi di frazionamento e analisi quantitativa, cromatografia liquida e gassosa, metodi immunochimici e studio della mobilità elettroforetica delle proteine. È possibile la misurazione diretta dell'attività enzimatica. Vengono utilizzati studi di proteine ​​mutanti utilizzando substrati marcati.

Metodo genetico di popolazione

I dati ottenuti mediante metodi di ricerca genealogica clinica e sui gemelli vengono confrontati con i dati sulla frequenza di insorgenza di un tratto (malattia) nella popolazione generale. La frequenza di un particolare gene in una particolare popolazione determina anche le caratteristiche dell'accumulo di pazienti nelle famiglie.

Lo studio della struttura genetica di una popolazione è un passo necessario nello studio della distribuzione delle malattie ereditarie nelle famiglie.

Nella genetica, una popolazione è intesa come una parte della popolazione che occupa un territorio per molte generazioni e si sposa liberamente tra loro. In questo gruppo la condizione di panmixia è soddisfatta e non esistono barriere isolanti che impediscano i matrimoni liberi. In una tale popolazione, il rapporto tra le frequenze degli alleli dominanti e recessivi con una dimensione della popolazione sufficientemente ampia rimane invariato per un certo numero di generazioni. La legge della stabilità genetica è espressa dalla formula di Hardy-Weinberg:

p2AA: 2pqAa: q2aa, O (R+ q)2=1, allora (p+q)=1,

quelli. frequenze della dominante UN e gene recessivo UN si sommano a uno e sono costanti, e il rapporto tra omozigoti dominanti, eterozigoti e omozigoti recessivi è definito come il quadrato della presenza dell'allele dominante, il prodotto degli alleli dominanti e recessivi e il quadrato della presenza dell'allele dominante allele recessivo, rispettivamente.

In natura non esistono popolazioni che soddisfano pienamente i requisiti di stabilità genetica ideale secondo Hardy-Weinberg per soddisfare le condizioni di cui sopra, non devono esserci processi di mutazione, selezione naturale e migrazione. Tuttavia, come formula di lavoro, la legge di Hardy-Weinberg viene utilizzata con successo negli studi genetici sulle popolazioni, poiché in grandi popolazioni i processi elencati procedono abbastanza lentamente (in assenza di guerre e disastri umanitari) e non causano cambiamenti significativi nel rapporto delle frequenze alleliche.

Il metodo genetico di popolazione consente di stabilire la frequenza dei geni patogeni in una popolazione e la frequenza del portatore eterozigote. L'incidenza del portatore eterozigote in alcuni disturbi metabolici congeniti con ereditarietà autosomica recessiva è mostrata nella tabella. 3.

Tabella 3. Incidenza del portatore eterozigote

La prevalenza delle frequenze genetiche e dei fenotipi associati può essere utilizzata per giudicare il valore adattivo dei singoli genotipi.

A causa dei matrimoni all’interno delle singole popolazioni, alcuni geni possono essere limitati ai confini di popolazioni specifiche o distribuiti in modo non uniforme tra popolazioni diverse. Se il matrimonio è ugualmente probabile per tutti i membri della popolazione, allora tale popolazione è chiamata panmixed. Se esistono ostacoli (etnici, sociali, religiosi), i gruppi di popolazione che differiscono in questi parametri possono formare degli isolati all'interno della popolazione. I matrimoni non selettivi secondo i criteri indicati (outbreeding) comportano una selezione casuale dei coniugi. Deviazioni dalla panmixia si verificano quando i matrimoni sono assortitivi, cioè. i coniugi vengono selezionati in qualche modo, ad esempio, da difetti generali nella sfera sensoriale, nel sistema muscolo-scheletrico o dal sottosviluppo mentale.

Al giorno d'oggi, i matrimoni tra persone con problemi di udito o di vista sono la regola e non l'eccezione. Deviazioni dalla panmixia si verificano anche quando i parenti si sposano. Un tale matrimonio è chiamato consanguineo (consanguineità). I matrimoni strettamente imparentati tra parenti di 1° grado di parentela (tra genitori e figli e fratelli) sono chiamati incesto. Esempi di tali matrimoni possono essere citati solo dalla storia. Quindi, la regina d'Egitto Cleopatra nacque da un matrimonio incesto e fu sposata con i suoi fratelli. Ciò era dovuto al desiderio di preservare il loro sangue "blu". Attualmente tali matrimoni sono universalmente proibiti. Il divieto è associato ad un aumento del rischio di individuare patologie recessive e poligeniche. I matrimoni tra parenti di secondo grado (zio - nipote, zia - nipote) sono comuni, soprattutto nei paesi arabi, per considerazioni economiche. In Russia, la frequenza dei matrimoni tra consanguinei non supera l'1%, e fondamentalmente contraggono tale matrimonio cugini o parenti con gradi di parentela più distanti. Pertanto, il grado di parentela tra individui di popolazioni diverse non è lo stesso. Per valutarlo, utilizzare il coefficiente di consanguineità F(Wright, 1885), che determinano la probabilità di identità per origine di due alleli qualsiasi di un dato locus. Ad esempio, è necessario stabilire la probabilità che i coniugi - zii e nipoti abbiano un gene recessivo della fenilchetonuria ottenuto da un antenato comune. Un antenato così comune per loro è la nonna o il nonno della nipote. La probabilità che un nonno trasmetta il gene della PKU a uno dei figli è 1/2. La probabilità che entrambi i figli dei nonni abbiano ricevuto questo gene è 1/2 x 1/2 = 1/4. La probabilità di due eventi indipendenti è uguale al prodotto delle loro probabilità. Anche la probabilità che uno dei figli della nonna abbia trasmesso questo gene al figlio è 1/2. Pertanto, il coefficiente di consanguineità sarà 1/4 x 1/2 = 1/8. Ragionando in questo modo, si può calcolare che il coefficiente di consanguineità per i matrimoni di fratelli cugini di primo grado sarà 1/16, cugini di secondo grado - 1/32, cugini di quarto grado - 1/64.

Nelle piccole popolazioni, a causa della scelta limitata, aumenta la consanguineità, si verifica il fenomeno della "depressione da consanguineità": il numero di eterozigoti per una malattia recessiva diminuisce e gli omozigoti (pazienti) aumentano. Il coefficiente di consanguineità può essere calcolato sia per popolazioni che per una coppia di individui. Un altro indicatore strettamente correlato, chiamato coefficiente di relazione (F), può essere calcolato solo per due individui. Coefficiente di parentela fhuè la probabilità che qualunque gene appartenente all'individuo X sia identico al gene dello stesso locus, nell'individuo U. Il coefficiente di relazione determina la proporzione di geni comuni in una coppia di parenti. Quindi, i gemelli monozigoti hanno il 100% dei geni comuni, i parenti del 1° grado di parentela (genitore-figlio, fratelli nativi) hanno il 50% dei geni comuni, i parenti dell'11° grado di parentela (zii, zie, nipoti, nonne (nonni ), nipoti) - 25% dei geni comuni nei parenti con 111 gradi di parentela (fratelli cugini, bisnonni (bisnonne), pronipoti) - 12,5% dei geni comuni. Pertanto, la proporzione di geni comuni nei parenti può essere determinata dalla formula (1j2n), Dove P - grado di relazione.

La causa di molti disturbi metabolici congeniti sono vari difetti enzimatici derivanti da mutazioni che ne modificano la struttura.Parametri biochimici riflettono più accuratamente l'essenza della malattia rispetto agli indicatori clinici, quindi il loro valore nella diagnosi delle malattie ereditarieè in costante aumento. L'uso di moderni metodi biochimici consente di determinare eventuali metaboliti specifici di una particolare malattia ereditaria.

Oggetto della moderna diagnostica biochimica sono metaboliti specifici, enzimopatie, varie proteine. Gli oggetti dell'analisi biochimica possono essere l'urina, il sudore, il plasma e il siero del sangue.

Per la diagnostica biochimica vengono utilizzate sia semplici reazioni qualitative che metodi più accurati. Ad esempio, utilizzando la cromatografia su strato sottile di urina e sangue, è possibile diagnosticare un disturbo metabolico di aminoacidi, oligosaccaridi, mucopolisaccaridi. La gascromatografia viene utilizzata per rilevare disturbi metabolici degli acidi organici.

I metodi biochimici vengono utilizzati anche per diagnosticare condizioni eterozigoti negli adulti. È noto che tra le persone sane c'è sempre un gran numero di portatori del gene patologico. Sebbene queste persone siano apparentemente sane, la probabilità che il loro bambino abbia la malattia esiste sempre. A questo proposito, l'identificazione del portatore eterozigote è un compito importante della genetica medica.

Se si sposano portatori eterozigoti di qualsiasi malattia, il rischio di avere un figlio malato in una famiglia del genere sarà del 25%, mentre le probabilità di incontrare due portatori dello stesso gene patologico sono maggiori se i parenti si sposano, ad es. possono ereditare lo stesso gene recessivo dal loro antenato comune.

L'identificazione dei portatori eterozigoti di una particolare malattia è possibile attraverso l'uso di test biochimici, esame microscopico di cellule del sangue e tessuti, determinazione; l'attività dell'enzima è cambiata a seguito della mutazione.

È noto che le malattie basate su disturbi metabolici costituiscono una parte significativa della patologia ereditaria. Pertanto, i portatori eterozigoti di fenilchetonurina rispondono alla somministrazione di fenilalanina con un aumento più forte del contenuto di aminoacidi plasmatici rispetto agli omozigoti normali.

Il metodo biochimico è ampiamente utilizzato nella consulenza genetica medica per determinare il rischio di avere un bambino malato. I progressi nel campo della genetica biochimica contribuiscono ad una più ampia introduzione nella pratica della diagnosi di portatore eterozigote. Fino a poco tempo fa potevano essere diagnosticate non più di 10-15 condizioni eterozigoti, attualmente sono più di 200. Tuttavia, va notato che ci sono ancora molte malattie ereditarie per le quali non sono ancora stati sviluppati metodi diagnostici eterozigoti.

Metodo biochimico: il metodo principale in biochimica dai principali metodi per diagnosticare varie malattie che causano disturbi metabolici. È questo metodo di analisi che verrà discusso in questo articolo.

Oggetti diagnostici

Gli oggetti della diagnostica dell'analisi biochimica sono:

• sangue;
• urina;
• sudore e altri fluidi corporei;
• tessuti;
• cellule.

Il metodo di ricerca biochimica consente di determinare l'attività degli enzimi, il contenuto dei prodotti metabolici in vari fluidi biologici, nonché di identificare i disturbi metabolici causati da un fattore ereditario.

Storia

Il metodo biochimico fu scoperto dal medico inglese A. Garrod all'inizio del XX secolo. Ha studiato l'alcaptonuria e nel corso dei suoi studi ha scoperto che il metabolismo innato o una malattia metabolica può essere identificato dall'assenza di enzimi specifici.

Varie malattie ereditarie sono causate da mutazioni nei geni che modificano la struttura e la velocità di sintesi proteica nel corpo. Allo stesso tempo, il metabolismo dei carboidrati, delle proteine ​​e dei lipidi viene disturbato.

Principale

Ai fini della diagnostica clinica, viene studiata la composizione chimica dei materiali e dei tessuti biologici, poiché in patologia possono verificarsi cambiamenti nella concentrazione, l'assenza di componenti o viceversa, la comparsa di qualche altro componente. Determinando la quantità di determinate sostanze, equilibrio ormonale, enzimi.

Vengono studiate molecole, proteine, acidi nucleici e altre sostanze che fanno parte di un organismo vivente.

risultati

Il risultato del metodo di ricerca biochimica può essere suddiviso in qualitativo (rilevato o non rilevato) e quantitativo (qual è il contenuto di una particolare sostanza nel biomateriale).

Nel metodo di ricerca qualitativa vengono utilizzate le proprietà caratteristiche della sostanza utilizzata, che appaiono sotto determinate influenze chimiche (quando riscaldate, quando vengono aggiunti reagenti).

La linea retta viene determinata in base allo stesso principio, ma prima viene determinato il rilevamento di una sostanza e quindi viene misurata la sua concentrazione.

Ormoni e mediatori sono contenuti nel corpo in quantità molto piccole, quindi il loro contenuto viene misurato utilizzando oggetti di test biologici (ad esempio, un organo separato o un intero animale da esperimento). Ciò aumenta la sensibilità e la specificità degli studi.

Evoluzione storica

Il metodo biochimico viene migliorato al fine di ottenere i risultati e le informazioni più accurati sullo stato dei processi metabolici nel corpo, sui processi metabolici in alcuni organi e cellule. Recentemente, i metodi diagnostici biologici sono stati combinati con altri metodi di ricerca, come quello immunitario, istologico, citologico e altri. Per utilizzare uno o più metodi più complessi, viene solitamente utilizzata un'attrezzatura speciale.

Esiste un'altra direzione del metodo biochimico, che non è causata dalla richiesta di diagnostica clinica. Sviluppando e applicando un metodo rapido e massimamente semplificato che può consentire di determinare la valutazione dei parametri biochimici desiderati in pochi minuti.

Al giorno d'oggi, i laboratori sono dotati delle più moderne attrezzature avanzate e di sistemi e dispositivi meccanici e automatici (analizzatori), che consentono di determinare in modo rapido e preciso l'indicatore desiderato.

Metodo di studio biochimico: metodi

La misurazione di qualsiasi sostanza nei fluidi biologici e la loro determinazione viene effettuata in molti modi diversi. Ad esempio, per determinare un indicatore come la colesterolo esterasi, è possibile utilizzare centinaia di opzioni per i metodi di ricerca biochimica. La scelta di una tecnica specifica dipende in gran parte dalla natura dei fluidi biologici studiati.

Il metodo di ricerca biochimica viene utilizzato per determinare una sostanza o un indicatore sia una volta che nel tempo. Questo indicatore viene controllato ad una certa ora del giorno, sotto un certo carico, nel corso della malattia, quando si assumono farmaci.

Caratteristiche del metodo

Caratteristiche del metodo biochimico:

• la quantità minima di biomateriale utilizzato;
• la velocità dell'analisi;
• possibile applicazione ripetuta di questo metodo;
• precisione;
• il metodo biochimico può essere utilizzato nel corso della malattia;
• l'assunzione di farmaci non influisce sul risultato dello studio.

Metodi biochimici della genetica

Nella genetica, il metodo di ricerca citogenetica viene spesso utilizzato. Permette di studiare in dettaglio le strutture cromosomiche e il loro cariotipo. Utilizzando questo metodo è possibile identificare malattie ereditarie e monogeniche associate a mutazioni e polimorfismi dei geni e delle loro strutture.

Il metodo biochimico della genetica è ora ampiamente utilizzato per trovare nuove forme di alleli mutanti nel DNA. Utilizzando questo metodo sono state identificate e descritte più di 1000 varianti di malattie metaboliche. La maggior parte delle malattie descritte sono malattie associate a difetti negli enzimi e in altre proteine ​​strutturali.

La diagnosi delle violazioni dei processi metabolici mediante metodi biochimici viene effettuata in due fasi.

Primo stadio:

• selezione dei casi presunti della malattia.

Seconda fase:

• la diagnosi della malattia viene chiarita da una tecnica più accurata e complessa.

Nel periodo prenatale, ai neonati vengono diagnosticate malattie ereditarie utilizzando il metodo di ricerca biochimica, che consente di rilevare la patologia in modo tempestivo e iniziare il trattamento in tempo.

Tipi di metodo

Il metodo biochimico della genetica può avere molti tipi. Tutti loro sono divisi in due gruppi:

1. Metodi biochimici, che si basano sull'identificazione di determinati prodotti biochimici. Ciò è dovuto ai cambiamenti nelle azioni dei vari alleli.
2. Un metodo basato sulla rilevazione diretta di acidi nucleici e proteine ​​alterati utilizzando l'elettroforesi su gel in combinazione con altre tecniche come l'ibridazione blot e l'autoradiografia.

Il metodo biochimico aiuta a identificare i portatori eterozigoti di varie malattie. nel corpo umano portano alla comparsa di alleli e a riarrangiamenti cromosomici che influiscono negativamente sulla salute umana.

Inoltre, i metodi diagnostici biochimici consentono di identificare vari polimorfismi e mutazioni genetiche. Il miglioramento del metodo biochimico e della diagnostica biochimica nel nostro tempo aiuta a identificare e confermare un gran numero di vari disturbi metabolici del corpo.

L'articolo considerava il metodo di analisi biochimica.

Numerosi disturbi metabolici ereditari sono causati da vari difetti enzimatici che derivano da mutazioni nei geni corrispondenti. Tali malattie sono chiamate fermentopatia (enzimopatie). I più comuni sono la fenilchetonuria, l'alcaptonuria, la galattosemia, la fibrosi cistica, la malattia di Gaucher, la malattia di Tay-Sachs, l'albinismo, ecc. I parametri biochimici (prodotto genetico primario, accumulo di metaboliti patologici nel corpo del paziente) riflettono più chiaramente l'essenza della malattia rispetto alle indicazioni cliniche.

Utilizzando cromatografia, elettroforesi, spettroscopia, ecc. permette di identificare eventuali metaboliti specifici di una particolare malattia ereditaria.

Cromatografia è un modo per separare varie miscele in costituenti. Il metodo sta nel fatto che in un mezzo stazionario attraverso il quale scorre il solvente, ciascun componente da esso catturato si muove ad una certa velocità, indipendentemente dalla velocità degli altri componenti. Se, ad esempio, una miscela di pigmenti che determinano il colore verde di una pianta viene sciolta in un determinato solvente e fatta passare attraverso un mezzo immobile, ad esempio attraverso il gesso macinato, verrà divisa in diversi pigmenti. Con lo stesso principio viene determinata la presenza di un determinato enzima in una miscela complessa di varie sostanze del corpo.

elettroforesi - Questa è una modifica della cromatografia che consente di separare molecole con cariche diverse. In un mezzo cromatografico, sotto l'influenza di un campo elettrico, varie molecole della miscela si muovono in una direzione o nell'altra, a seconda delle loro masse e cariche relative. L'elettroforesi è ampiamente utilizzata per l'isolamento e l'identificazione degli amminoacidi.

Spettroscopia consiste nel determinare la struttura delle molecole di varie sostanze con l'aiuto di strumenti speciali: gli spettroscopi. La spettroscopia viene eseguita nelle parti ultraviolette, visibili o infrarosse dello spettro, a seconda del tipo di strumento. La luce viene fatta passare attraverso la sostanza in esame e il suo spettro di uscita viene analizzato. Ogni elemento chimico presenta linee caratteristiche nello spettro, quindi è possibile determinare la struttura chimica della molecola della sostanza in studio. Pertanto, viene identificato un determinato enzima o altro composto chimico nel corpo o viene determinata la struttura di una sostanza precedentemente sconosciuta.

Gli oggetti delle analisi biochimiche possono essere urina, sudore, plasma e cellule del sangue, colture cellulari (fibroblasti, linfociti).

Metodi biochimici - determinazione della presenza di determinate sostanze (principalmente prodotti primari di geni - enzimi e metaboliti patologici allo scopo di diagnosticare malattie ereditarie).

I metodi biochimici richiedono molto tempo e richiedono attrezzature speciali, quindi non possono essere utilizzati per studi sulla popolazione di massa con l'obiettivo di individuare precocemente pazienti con patologia metabolica ereditaria. Recentemente sono stati sviluppati programmi speciali e utilizzati per la ricerca di massa in diversi paesi. Si chiama la prima fase di tale programma selezione(English Screening - sifting), che consiste nell'isolare tra un gran numero di esaminati probabilmente pazienti che presentano alcune deviazioni ereditarie dalla norma. In questa fase, vengono solitamente utilizzati metodi rapidi semplici ed economici per rilevare i prodotti metabolici nelle urine e nel sangue. Nella seconda fase, eseguire una precisazione(conferma o confutazione della diagnosi) utilizzando metodi cromatografici accurati per la determinazione di enzimi, aminoacidi, ecc.

Vengono utilizzati anche test microbiologici, basati sul fatto che alcuni ceppi di batteri crescono solo in terreni contenenti determinati aminoacidi e carboidrati. Se nel sangue o nelle urine è presente una sostanza necessaria per la crescita, nella capsula di Petri attorno alla carta da filtro impregnata di uno di questi liquidi, si osserva una riproduzione attiva dei batteri, che non si verifica durante il test del sangue o delle urine di un soggetto sano persona.

I metodi biochimici vengono utilizzati anche per identificare i portatori eterozigoti di anomalie ereditarie indistinte nel fenotipo. Questo viene fatto con l'aiuto di test biochimici, esame microscopico di cellule del sangue e tessuti, determinazione dell'attività di un determinato enzima, modificato a seguito di una mutazione e simili. Tali misure sono necessarie per il trattamento e la prevenzione tempestivi, nonché per determinare la probabilità di avere un bambino malato in una famiglia con ciglia geneticamente a rischio.

Metodo genetico molecolare

Il metodo della genetica molecolare consente di analizzare frammenti di DNA, trovare e isolare singoli geni e i loro segmenti e determinare la sequenza nucleotidica in essi.

Metodo genetico molecolare - l'uso di reazioni biochimiche, che vengono effettuate con l'aiuto di enzimi appropriati, al fine di determinare la struttura dei geni, la loro identificazione e localizzazione, nonché la natura delle mutazioni.

Questo metodo è stato utilizzato con successo per identificare le mutazioni genetiche e per studiare il genoma umano. Si è diffuso negli anni ’70 e ’80. in connessione con lo sviluppo della genetica molecolare.

Il passo iniziale nell'analisi genetica molecolare è ottenere un numero sufficiente di campioni di DNA attraverso la clonazione. Per fare ciò, utilizzare il DNA genomico: l'intero DNA della cellula o i suoi singoli frammenti.

La despiralizzazione, l'identificazione e l'escissione dei corrispondenti frammenti di DNA vengono effettuate utilizzando enzimi speciali - reshriktaz. Diverse endonucleasi di restrizione riconoscono solo le sequenze nucleotidiche corrispondenti e tagliano il DNA in determinati punti. Frammenti di DNA estratti utilizzando enzimi speciali - polimerasi- copia nella quantità richiesta.

I frammenti di DNA copiati vengono separati in frazioni in base alle dimensioni mediante elettroforesi su agar o gel di poliacridamide. Sotto l'influenza di un campo elettrico, i frammenti di DNA si muovono nel gel ad una velocità che dipende dalla loro lunghezza: più sono corti, più velocemente si muovono. Di conseguenza, dopo un po' di tempo, i frammenti di DNA occupano un certo posto sulla banda del gel sotto forma di bande separate. La lunghezza di ciascun frammento viene determinata confrontando le distanze percorse da esso e un segmento di DNA standard (di dimensione e sequenza di basi note).

Per identificare i frammenti di DNA isolati, questi vengono prima divisi in due catene e poi ibridati con i corrispondenti frammenti di DNA marcatori. Se in questo caso si forma una doppia elica normale, il frammento studiato non presentava disturbi. Se l'elica presenta difetti, il frammento studiato è mutante.

Varie modifiche di questo metodo consentono di analizzare in laboratorio anche una piccola quantità di DNA prelevato da un paziente. sono utilizzati per la diagnosi prenatale delle malattie ereditarie. In questo caso il DNA viene ottenuto dalle cellule contenute nel liquido amniotico. Un embrione anomalo è facile da riconoscere perché il suo DNA si ibrida solo con un frammento di DNA marcatore che ha una sequenza nucleotidica mutante complementare.

Negli anni '90 del XX secolo. utilizzando tecniche di genetica molecolare, sono stati identificati e localizzati i geni responsabili di gravi malattie ereditarie del sistema nervoso umano come la corea di Huntington, la distrofia miotonica, la sindrome dell'X fragile, ecc .. Ad esempio, il gene della corea di Huntington è localizzato nel braccio corto del il 4° cromosoma. Ha un sito dove la sequenza nucleotidica è rappresentata dalla ripetizione ripetuta delle tre basi CAG (citosina - adenina - guanina). Normalmente, il numero di tali ripetizioni varia da 11 a 34 e nei pazienti a causa di una mutazione genetica ce ne sono 37-86. La malattia viene ereditata con modalità autosomica dominante e il tratto appare in tutti i portatori del gene.

Basandosi sul metodo della genetica molecolare, vengono attualmente sviluppate con successo tecnologie per la terapia genica di malattie ereditarie comuni, come la fibrosi cistica.

Il metodo biochimico per studiare la genetica umana si basa sullo studio della natura delle reazioni biochimiche nel corpo e nel metabolismo al fine di stabilire la presenza di un gene anormale o chiarire la diagnosi.
A differenza del metodo citogenetico, che consente di studiare la struttura dei cromosomi e del cariotipo in condizioni normali e di diagnosticare malattie ereditarie associate a un cambiamento nel loro numero e organizzazione, vengono studiate le malattie ereditarie causate da mutazioni genetiche, nonché il polimorfismo nei normali prodotti genetici primari utilizzando metodi biochimici.
Questi metodi permettono di determinare la posizione e la natura della mutazione mediante cambiamenti nella composizione delle proteine ​​interessate dalla mutazione. Ad esempio, quando una mutazione porta alla sostituzione di un solo amminoacido nell’enorme molecola che trasporta l’ossigeno, l’emoglobina, si verifica una malattia ereditaria chiamata anemia falciforme, in cui i globuli rossi assumono la forma di una mezzaluna. Esaminando la composizione aminoacidica dell'emoglobina e trovando un sostituto, puoi immediatamente fare una diagnosi.
Per la prima volta questi metodi iniziarono ad essere utilizzati per la diagnosi delle malattie genetiche all'inizio del XX secolo. Negli ultimi 30 anni sono stati ampiamente utilizzati nella ricerca di nuove forme di alleli mutanti. Con il loro aiuto sono state descritte più di 1000 malattie metaboliche congenite. Per molti di loro è stato identificato un difetto nel prodotto genetico primario. Le più comuni tra queste malattie sono le malattie associate a enzimi difettosi, proteine ​​strutturali, di trasporto o di altro tipo. È stata stabilita un'ampia varietà di emoglobine nell'uomo, associata a un cambiamento nella struttura delle sue catene peptidiche, che spesso è la causa dello sviluppo di malattie. I difetti negli enzimi sono determinati determinando il contenuto nel sangue e nelle urine dei prodotti metabolici risultanti dal funzionamento di questa proteina. La carenza del prodotto finale, accompagnata dall'accumulo di prodotti intermedi e sottoprodotti del metabolismo compromesso, indica un difetto nell'enzima o la sua carenza nel corpo.
Oggetto della moderna diagnostica biochimica sono metaboliti specifici, enzimopatie, varie proteine. Gli oggetti dell'analisi biochimica possono essere urina, sudore, plasma sanguigno e siero, cellule del sangue, colture cellulari (fibroblasti, linfociti). Per la diagnosi biochimica vengono utilizzate sia semplici reazioni qualitative (ad esempio, cloruro ferrico per rilevare la fenilchetonuria) sia metodi più accurati.
La diagnosi biochimica dei disordini metabolici ereditari viene effettuata in due fasi. Nella prima fase vengono selezionati i casi presunti di malattia, nella seconda fase la diagnosi della malattia viene chiarita con metodi più accurati e complessi. L'utilizzo di studi biochimici per la diagnosi di malattie nel periodo prenatale o immediatamente dopo la nascita consente di individuare tempestivamente la patologia e di avviare misure mediche specifiche, come nel caso della fenilchetonuria. Per determinare il contenuto nel sangue, nelle urine o nel liquido amniotico di intermedi, sottoprodotti e prodotti finali del metabolismo, oltre alle reazioni qualitative con reagenti specifici per determinate sostanze, vengono utilizzati metodi cromatografici per lo studio degli amminoacidi e altri composti.
I metodi biochimici per lo studio dell'eredità umana aiutano a rilevare una serie di malattie metaboliche (carboidrati, amminoacidi, lipidi, ecc.) Utilizzando, ad esempio, lo studio dei fluidi biologici mediante analisi qualitativa o quantitativa.
Con l'aiuto di metodi biochimici sono state scoperte circa 500 malattie molecolari, che sono il risultato della manifestazione di geni mutanti. In vari tipi di malattie è possibile determinare l'enzima proteico stesso anormale o stabilire prodotti metabolici intermedi. Secondo i risultati delle analisi biochimiche, è possibile diagnosticare la malattia e determinare i metodi di trattamento. La diagnosi precoce e l'uso di varie diete nelle prime fasi dello sviluppo postembrionale possono curare alcune malattie o almeno alleviare la condizione dei pazienti con sistemi enzimatici difettosi.