Wie man ein Labor für pädiatrische Neurologie einrichtet.
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Kennst du deine Diagnosetechniken?
- Vorhersage von Ergebnissen aus der Massensequenzierung. PredWES.
- Analyse der Genomabdeckung.
Nutzbare öffentliche Datenbanken.
Wir können die Mechanismen neuropädiatrischer Erkrankungen auf verschiedenen biologischen Ebenen analysieren. Einige Krankheiten sind typischerweise an einer von ihnen beteiligt, andere wiederum sind an mehreren wiederkehrend beteiligt. Die Gruppierung in funktionelle Gruppen ist jedoch nützlich, um ihre gemeinsamen Elemente zu analysieren und ihr Verständnis aus biologischer Sicht zu fördern.
Spitzenniveau.
Physikalische Wissenschaften.
Biophysik.
Biostatistik
Nano-Ebene.
Es gibt Unterschiede zwischen Genomik und Genetik.
- Genetik ist die Untersuchung der Funktion und Zusammensetzung von Genen sowie ihrer Vererbung und der Krankheiten, die sie hervorrufen.
- Unter Genomik versteht man die Untersuchung der gesamten genetischen Information eines Organismus, einschließlich nichtkodierender Regionen.
Das Genom eines Individuums ist in Chromosomen verpackt, die aus Chromatin bestehen, das wiederum aus DNA-Strängen besteht, die um Histone gepackt sind. DNA-Stränge entstehen durch die Kombination von Basenpaaren.
Wir können die verschiedenen genomischen Krankheiten in folgende Kategorien einteilen:
Und genetische Erkrankungen bei:
- Punktmutationen und monogenetische Erkrankungen.
- Dynamische Mutationen und STRs.
- DNA-Reparaturstörungen.
- Telomere.
Es gibt mehrere Ressourcen, um genomische und genetische Krankheiten zu konsultieren, wie zum Beispiel:
Es gibt zwei Prozesse im Zusammenhang mit der RNA, die die Weitergabe genetischer Informationen zur Produktion von Proteinen ermöglichen. Sie sind die Transkription und die Übersetzung, darunter verschiedene Prozesse, bei denen die mRNA aus einer Prä-mRNA ausgereift wird, sogenannte Modifikationsmechanismen nach der Transkription. Beteiligt sind mehrere RNA-basierte Moleküle wie t-RNA und snRNA (Ribonukleoproteine). Es gibt auch Modifikationsmechanismen Nachübersetzung von Proteinen.
- Transkription.
- Transkriptopathien.
- Nach der Transkription.
- Übersetzung.
- Ribosomopathien.
- Nachübersetzung.
Der Proteinopathien Dabei handelt es sich um genetisch bedingte Erkrankungen, die die kodierenden Regionen der DNA und die Konformation der Aminosäureketten beeinträchtigen. Von diesem Konzept ausgeschlossen sind Krankheiten, die beispielsweise durch nicht-kodierende RNA oder durch Mutationen verursacht werden, die sich auf die Aminosäuresequenz auswirken.
In diesem Kapitel werden wir Krankheiten jedoch anhand der Art des Proteins, das sie betreffen, in Gruppen einteilen.
Es gibt 3 Hauptgruppen von Proteinen.
- Funktionelle Proteine (Enzyme). Seine Veränderung führt zu Stoffwechselerkrankungen (Metabolopathien). Sie werden meist autosomal-rezessiv vererbt (obwohl nicht alle).
- Strukturproteine. Seine Veränderung führt zu mikroskopischen (in der Zelle und im Gewebe) oder makroskopischen physikalischen (phänotypischen) Veränderungen. Sie haben normalerweise einen autosomal-dominanten Erbgang.
- Zellsignalisierung und Ligandenbindung. Es handelt sich um Strukturproteine mit einer spezifischen Funktion, die mit extrazellulären und intrazellulären Kommunikationswegen verbunden sind. Es gibt Rezeptoren, Kanäle und Transporter, aber auch Neurotransmitter, Hormone und Signalkaskaden. Besonders wichtig sind sie im Zentralnervensystem, das über ein spezifisches interzelluläres Kommunikationssystem (Synapse) verfügt.
Im Internet Proteinatlas Abhängig vom zu untersuchenden Gewebe kann die histologische Expression verschiedener Proteine überprüft werden.
Die meisten erblichen Stoffwechselerkrankungen (angeborene Stoffwechselstörungen) sind auf die Mutation eines Enzyms zurückzuführen, das eine Stoffwechselblockade in einem Stoffwechselweg ohne Alternative erzeugt (obwohl einige andere beispielsweise auf Transportopathien zurückzuführen sind). Siehe unten zum Metabolom.
Jenseits der klassische NeurotransmittererkrankungenIn den letzten Jahren wurden weitere komplexe Krankheiten entdeckt, die mit der spezifischen Maschinerie der Synapse zusammenhängen und anhand ihrer Lage in dieser Struktur in folgende Kategorien eingeteilt werden können:
- Präsynaptisch. Dabei handelt es sich um Erkrankungen, die durch eine Störung der Synthese, des Transports oder der Fusion der synaptischen Vesikel entstehen. Ein Beispiel ist die Enzephalopathie als Folge einer Mutation STXBP1.
- Postsynaptisch. Dabei handelt es sich um Erkrankungen, die mit dendritischen Rezeptoren zusammenhängen. Ein Beispiel sind die GRINpathien (Glutamatrezeptor, Inotrop, NMDA, Untereinheit 1).
Intrazelluläre molekulare Wege.
Transportopathie
Der Transportopathien sind all jene Krankheiten, die auf eine Fehlfunktion von Membrantransportproteinen zurückzuführen sind, einer Reihe kanalförmiger Strukturen, die den Durchgang durch die Membranen ermöglichen aktiver Transport wie er Passiver Transport zugunsten des Gradienten, der den Ein- und Austritt verschiedener Verbindungen in der Zelle und den Zellorganellen ermöglicht und reguliert.
Wir können sie auch anhand der transportierten Stoffe klassifizieren Uniporter (1 Einzelstoff) oder Mittransporter (Symporter, 2 Stoffe in die gleiche Richtung; Antiporter, 2 Stoffe in entgegengesetzter Richtung).
Es gibt verschiedene Ressourcen für Informationen über Membrantransporter, wie z Website der Internationalen Gesellschaft für Membrantransportproteine, oder die Bioparadigms-Website, wo a Klassifizierungsprotokoll aller SLC-Proteine bisher entdeckten und deren Funktion, sowie der Initiative TransCure, für die Behandlungsforschung.
Es gibt mehrere Ressourcen für die Untersuchung von Stoffwechselerkrankungen, die nützlichste ist die Vademecum Metabolicum.
Die Webseiten von biochemische Wege, wo ein Diagramm mit allen relevanten Stoffwechselwegen verfügbar ist, oder die Website des FASS (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes), wo tabellarische Informationen zu Metaboliten, Enzymen und kodierenden Genen sowie Diagramme aller Stoffwechselwege verfügbar sind, oder die Website HumanCyC, eine Enzyklopädie des menschlichen Stoffwechsels und der Gene.
- Aminoacidopathien und Peptiderkrankungen.
- Erkrankungen des Kohlenhydratstoffwechsels.
- Erkrankungen des Stoffwechsels von Fettsäuren, Carnitin und Ketonkörpern.
- Lipidopathie.
- Purine, Pyrimidine und Nukleotide.
- Energiestoffwechsel.
- Glykosylierungsstörungen.
- Stoffwechsel von Neurotransmittern.
- Stoffwechsel von Vitaminen und Cofaktoren.
- Stoffwechsel von Spurenelementen und Metallen.
Mikroebene.
Ziliopathien.
Zytoskelett
Tubulinopathien
Golgiopathien
Mitochondriale Erkrankungen
Makroebene.
Makroskopischer Phänotyp. Neuroanatomie.
https://www.clinicalneuroanatomyseminars.com
http://braininfo.rprc.washington.edu/Default.aspx
http://www.atlasbrain.com/enx/atlas_main.html
Hierarchie der motorischen Systemsteuerung.
- Polioenzephalopathien.
- Leukenzephalopathien.
- Störungen der Basalganglien.
- Zerebellopathien.
- Myelopathien.
- Neuromuskuläre Erkrankungen.
- Polyneuropathien.
- Myopathien.
- Erkrankungen der neuromuskulären Verbindung.
Entwicklungs-(morphologischer) Phänotyp.
Neurologischer funktioneller Phänotyp. Neurowissenschaften.
Verhaltensphänotypen
Kognitive Endophänotypen
Überindividuelle Konsequenzen.
Über das Individuum hinaus können auch die verschiedenen Ebenen der interindividuellen Organisation von klinischem Interesse sein.
- Familie.
- Gesellschaft.
- Kultur.
