ДЕФЕКТНЫЕ АЛЛЕЛИ ГЕНОВ, УЧАСТВУЮЩИХ В МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ПУТЯХ, И СПОСОБЫ ИХ ВЫЯВЛЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

1. Способ скрининга in vivo на наличие дефектных аллелей кодирующих ферменты генов, поддающихся восстановлению путем введения кофактора, включающий:
i) введение в дрожжевые клетки тестируемого аллеля кодирующего фермент гена, причем дрожжевые клетки содержат первую мутацию в первом гене, который функционально гомологичен кодирующему фермент гену, и вторую мутацию во втором гене или группе генов, делающую дрожжевые клетки зависимыми от добавления кофактора, необходимого для функционирования фермента, причем первая мутация изменяет поддающуюся измерению характеристику дрожжевых клеток, связанную с функцией первого гена;
ii) добавление в культуральную среду кофактора; и
iii) детектирование меньшего восстановления поддающейся измерению характеристики в присутствии тестируемого аллеля, чем в присутствии фермента дикого типа, тем самым выявляя неполную комплементацию мутации первого гена тестируемым аллелем и идентифицируя тестируемый аллель в качестве дефектного аллеля.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий титрование количества добавленного кофактора, чтобы определить, является ли дефектный аллель чувствительным к кофактору.
3. Способ по п.1, в котором дрожжи диплоидны.
4. Способ по п.1, в котором диплоидные дрожжи гетерозиготны по тестируемому аллелю кодирующего фермент гена.
5. Способ по п.1, в котором первым геном является met13, вторым геном - fol3. кофактором является фолат, поддающейся измерению характеристикой является рост, а кодирующий фермент ген выбран из группы, состоящей из MTHFR, MAT1A, МАТ2А, GART, MTHFS и ATIC.
6
6. Способ по п.1, в котором первым геном является cys3, второй группой генов является шестерная делеция sno1Δ sno2Δ sno3Δ snz1Δ snz2Δ snz3Δ, кодирующим фермент геном является СТН, кофактором является витамин В, а поддающейся измерению характеристикой является рост.
6
7. Способ по п.1, в котором первым геном является cys4, второй группой генов является шестерная делеция sno1Δ sno2Δ sno3Δ snz1Δ snz2Δ snz3Δ, кодирующим фермент геном является CBS, кофактором является витамин В, а поддающейся измерению характеристикой является рост.
8. Способ выявления предрасположенности к недостаточности кофактор-зависимого фермента, включающий:
i) получение образца от субъекта; и
ii) выявление наличия или отсутствия множества поддающихся восстановлению кофактором дефектных аллелей по меньшей мере одного кодирующего фермент гена,
причем наличие по меньшей мере одного дефектного аллеля означает, что субъект подвержен риску недостаточности кофактор-зависимого фермента.
9. Способ идентификации и/или характеристики недостаточности фермента в метаболическом пути у субъекта, включающий:
i) получение образца от субъекта; и
ii) выявление наличия или отсутствия множества дефектных аллелей по меньшей мере одного кодирующего фермент гена в данном пути,
причем наличие дефектного аллеля означает, что у субъекта имеется поддающаяся восстановлению недостаточность фермента.
10. Способ по п.8 или 9, в котором дефектные аллели являются редковстречающимися аллелями.
11. Способ по п.8 или 9, в котором дефектные аллели происходят из множества кодирующих ферменты генов в данном пути.
12. Способ по п.8 или 9, в котором указанное множество дефектных аллелей идентифицируют способом по любому из пп.1-7.
13. Способ лечения недостаточности метаболического фермента у субъекта, включающий:
i) получение образца от субъекта;
ii) выявление наличия или отсутствия множества дефектных аллелей по меньшей мере одного кодирующего фермент гена и
iii) введение субъекту добавки кофактора, исходя из наличия по меньшей мере одного дефектного аллеля.
14. Способ по любому из пп.8, 9 и 13, в котором метаболический путь представляет собой путь гомоцистеина, витамином является фолат, а дефектные аллели выбраны из группы, состоящей из M110I, H213R, D223N, D291N, R519C, R519L и Q648P в MTHFR человека.
15. Способ по любому из пп.8, 9 и 13, в котором метаболический путь представляет собой путь гомоцистеина, витамином является фолат, а дефектные аллели выбраны из группы, состоящей из R84Q, V119L и Т202А в MTHFS человека.
16. Способ по любому из пп.8, 9 и 13, в котором метаболический путь представляет собой путь гомоцистеина, витамином является фолат, а дефектные аллели выбраны из группы, состоящей из I90V, L176R и R312Q в МАТ1А человека.
17. Способ по любому из пп.8, 9 и 13, в котором метаболический путь представляет собой путь гомоцистеина, витамином является фолат, а дефектные аллели выбраны из группы, состоящей из Т16М, A161G, L363I, V367M, R385K, I397V, V421I, А445Т, D510G, H601R, A632V, Р641А, D752G, L797M, Е804А и N870S в GART человека.
18. Набор для оценки поддающихся восстановлению недостаточностей ферментов в метаболическом пути, включающий множество нуклеиновых кислот-зондов для выявления редко встречающихся поддающихся восстановлению дефектных аллелей генов, кодирующих ферменты в данном метаболическом пути.
19. Набор по п.18, в котором дефектные аллели идентифицируют способом по любому из пп.1-7.
20. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 4078 гена MTHFR, нуклеотида 4234 гена MTHFR, нуклеотида 5733 гена MTHFR, нуклеотида 5872 гена MTHFR, нуклеотида 6642 гена MTHFR, нуклеотида 6657 гена MTHFR, нуклеотида 6681 гена MTHFR, нуклеотида 6774 гена MTHFR, нуклеотида 10906 гена MTHFR, нуклеотида 11656 гена MTHFR, нуклеотида 11668 гена MTHFR, нуклеотида 11902 гена MTHFR, нуклеотида 12232 гена MTHFR, нуклеотида 12622 гена MTHFR, нуклеотида 12759 гена MTHFR, нуклеотида 13040 гена MTHFR, нуклеотида 14593 гена MTHFR, нуклеотида 14612 гена MTHFR, нуклеотида 14705 гена MTHFR, нуклеотида 16170 гена MTHFR, нуклеотида 16401 гена MTHFR; причем последовательности SNP приведены в табл.А.
21. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 1100 гена ATIC, нуклеотида 1114 гена ATIC, нуклеотида 1179 гена ATIC, нуклеотида 1244 гена ATIC, нуклеотида 1270 гена ATIC, нуклеотида 1288 гена ATIC, нуклеотида 1301 гена ATIC, нуклеотида 1380 гена ATIC, нуклеотида 1396 гена ATIC, нуклеотида 1453 гена ATIC, нуклеотида 1506 гена ATIC, нуклеотида 1689 гена ATIC, нуклеотида 7227 гена ATIC, нуклеотида 7232 гена ATIC, нуклеотида 7388 гена ATIC, нуклеотида 8756 гена ATIC, нуклеотида 8808 гена ATIC, нуклеотида 14099 гена ATIC, нуклеотида 14140 гена ATIC, нуклеотида 14144 гена ATIC, нуклеотида 14183 гена ATIC, нуклеотида 14229 гена ATIC, нуклеотида 14238 гена ATIC, нуклеотида 14245 гена ATIC, нуклеотида 14260 гена ATIC, нуклеотида 14489 гена ATIC, нуклеотида 14970 гена ATIC, нуклеотида 15003 гена ATIC, нуклеотида 15040 гена ATIC, нуклеотида 15043 гена ATIC, нуклеотида 15149 гена ATIC, нуклеотида 15240 гена ATIC, нуклеотида 15844 гена ATIC, нуклеотида 16063 гена ATIC, нуклеотида 21363 гена ATIC, нуклеотида 21372 гена ATIC, нуклеотида 21400 гена ATIC, нуклеотида 21521 гена ATIC, нуклеотида 21611 гена ATIC, нуклеотида 22187 гена ATIC, нуклеотида 22273 гена ATIC, нуклеотида 22282 гена ATIC, нуклеотида 22291 гена ATIC, нуклеотида 22342 гена ATIC, нуклеотида 22512 гена ATIC, нуклеотида 22519 гена ATIC, нуклеотида 22538 гена ATIC, нуклеотида 22564 гена ATIC, нуклеотида 22589 гена ATIC, нуклеотида 22737 гена ATIC, нуклеотида 24992 гена ATIC, нуклеотида 25009 гена ATIC, нуклеотида 27757 гена ATIC, нуклеотида 27855 гена ATIC, нуклеотида 27985 гена ATIC, нуклеотида 28015 гена ATIC, нуклеотида 33901 гена ATIC, нуклеотида 33919 гена ATIC, нуклеотида 33920 гена ATIC, нуклеотида 33933 гена ATIC, нуклеотида 35723 гена ATIC, нуклеотида 35737 гена ATIC, нуклеотида 35742 гена ATIC, нуклеотида 35840 гена ATIC, нуклеотида 35917 гена ATIC, нуклеотида 35968 гена ATIC, нуклеотида 35973 гена ATIC, нуклеотида 38338 гена ATIC, нуклеотида 38342 гена ATIC, нуклеотида 38437 гена ATIC, нуклеотида 38582 гена ATIC, нуклеотида 38627 гена ATIC, нуклеотида 38667 гена ATIC и нуклеотида 38725 гена ATIC; причем последовательности SNP приведены в табл.В.
22. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 8808 гена MTHFS, нуклеотида 8912 гена MTHFS, нуклеотида 8957 гена MTHFS, нуклеотида 8998 гена MTHFS, нуклеотида 52560 гена MTHFS, нуклеотида 52878 гена MTHFS и нуклеотида 52902 гена MTHFS; причем последовательности SNP приведены в табл.С.
23. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 5045 гена МАТ1А, нуклеотида 5181 гена МАТ1А, нуклеотида 5233 гена МАТ1А, нуклеотида 6739 гена МАТ1А, нуклеотида 6795 гена МАТ1А, нуклеотида 9833 гена МАТ1А, нуклеотида 10006 гена МАТ1А, нуклеотида 10312 гена МАТ1А, нуклеотида 10339 гена МАТ1А, нуклеотида 10374 гена МАТ1А, нуклеотида 10484 гена МАТ1А, нуклеотида 10555 гена МАТ1А, нуклеотида 14038 гена МАТ1А, нуклеотида 14114 гена МАТ1А, нуклеотида 14177 гена МАТ1А, нуклеотида 15424 гена МАТ1А, нуклеотида 15500 гена МАТ1А, нуклеотида 15646 гена МАТ1А, нуклеотида 15706 гена МАТ1А, нуклеотида 15715 гена МАТ1А, нуклеотида 15730 гена МАТ1А, нуклеотида 15758 гена МАТ1А, нуклеотида 16133 гена МАТ1А, нуклеотида 16174 гена МАТ1А, нуклеотида 16218 гена МАТ1А; причем последовательности SNP приведены в табл.D.
24. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 2871 гена МАТ2А, нуклеотида 2873 гена МАТ2А, нуклеотида 2939 гена МАТ2А, нуклеотида 3287 гена МАТ2А, нуклеотида 3394 гена МАТ2А, нуклеотида 3466 гена МАТ2А, нуклеотида 3498 гена МАТ2А, нуклеотида 3650 гена МАТ2А, нуклеотида 3704 гена МАТ2А, нуклеотида 4174 гена МАТ2А, нуклеотида 4449 гена МАТ2А, нуклеотида 4476 гена МАТ2А, нуклеотида 4608 гена МАТ2А, нуклеотида 4660 гена МАТ2А, нуклеотида 4692 гена МАТ2А, нуклеотида 4931 гена МАТ2А, нуклеотида 5313 гена МАТ2А, нуклеотида 5460 гена МАТ2А и нуклеотида 5480 гена МАТ2А; причем последовательности SNP приведены в табл.Е.
25. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из нуклеотида 3782 гена GART, нуклеотида 3842 гена GART, нуклеотида 7745 гена GART, нуклеотида 7984 гена GART, нуклеотида 10775 гена GART, нуклеотида 11521 гена GART, нуклеотида 11522 гена GART, нуклеотида 11541 гена GART, нуклеотида 12356 гена GART, нуклеотида 14200 гена GART, нуклеотида 14273 гена GART, нуклеотида 14282 гена GART, нуклеотида 14739 гена GART, нуклеотида 14781 гена GART, нуклеотида 18055 гена GART, нуклеотида 18064 гена GART, нуклеотида 18130 гена GART, нуклеотида 18142 гена GART, нуклеотида 18197 гена GART, нуклеотида 18232 гена GART, нуклеотида 18401 гена GART, нуклеотида 20812 гена GART, нуклеотида 20825 гена GART, нуклеотида 16174 гена GART, нуклеотида 15706 гена GART, нуклеотида 20862 гена GART, нуклеотида 22481 гена GART, нуклеотида 22521 гена GART, нуклеотида 25425 гена GART, нуклеотида 25433 гена GART, нуклеотида 25601 гена GART, нуклеотида 25867 гена GART, нуклеотида 25912 гена GART, нуклеотида 25951 гена GART, нуклеотида 25956 гена GART, нуклеотида 26127 гена GART, нуклеотида 26195 гена GART, нуклеотида 31627 гена GART, нуклеотида 31641 гена GART, нуклеотида 31887 гена GART, нуклеотида 31902 гена GART, нуклеотида 31933 гена GART, нуклеотида 33173 гена GART, нуклеотида 33264 гена GART, нуклеотида 33286 гена GART, нуклеотида 36963 гена GART, нуклеотида 36964 гена GART, нуклеотида 37428 гена GART, нуклеотида 37433 гена GART, нуклеотида 38762 гена GART, нуклеотида 38914 гена GART и нуклеотида 38989 гена GART; причем последовательности SNP приведены в табл.F.
26. Выделенная нуклеиновая кислота, содержащая мутацию дефектного аллеля, или ее комплемент, причем данная мутация дефектного аллеля выбрана из группы, состоящей из M110I, H213R, D223N, D291N, R519C, R519L и Q648P.
27. Способ скрининга на риск возникновения состояния или заболевания, связанных с нарушением метаболизма фолата/гомоцистеина, который включает выявление дефектного аллеля с использованием способа по пп.8-13.
28. Способ по п.27, в котором заболевание или состояние выбрано из группы, состоящей из сердечно-сосудистого заболевания, ишемической (коронарной) болезни сердца, ишемического инсульта, атеросклероза, дефектов нервной трубки, ротолицевых расщелин, преэклампсии, преждевременных родов/малого веса при рождении, привычного раннего самопроизвольного аборта, тромбоза, окклюзии ретинальной артерии, синдрома Дауна, рака ободочной и прямой кишки, рака молочной железы, рака легких, рака простаты, депрессии, шизофрении, болезни Альцгеймера/слабоумия, возрастной дегенерации желтого пятна и глаукомы.
29. Способ скрининга на восприимчивость к средствам химиотерапии, включающий выявление дефектного аллеля гена, выбранного из группы, состоящей из MTHFR и GART.
30. Способ скрининга на токсичность средств химиотерапии, включающий выявление дефектного аллеля гена, выбранного из группы, состоящей из MTHFR и GART.
31. Матрица для выявления дефектного аллеля гена в метаболическом пути фолата/гомоцистеина, содержащая выделенную нуклеиновую кислоту по любому из пп.20-25.