Phenylketonurie (PKU) ist eine vererbte Stoffwechselstörung, die durch einen Mangel des Enzyms Phenylalaninhydroxylase verursacht wird. Der Verlust dieses Enzyms führt zu geistiger Retardierung, Organschäden, ungewöhnlicher Körperhaltung und kann bei mütterlicher PKU die Schwangerschaft stark beeinträchtigen.

Die klassische PKU ist eine autosomal rezessive Erkrankung, die durch Mutationen in beiden Allelen des Gens für Phenylalaninhydroxylase (PAH) auf Chromosom 12 verursacht wird. Im Körper wandelt die Phenylalaninhydroxylase die Aminosäure Phenylalanin in Tyrosin, eine andere Aminosäure, um. Mutationen in beiden Kopien des Gens für PAH bedeuten, dass das Enzym inaktiv oder weniger effizient ist, und die Konzentration von Phenylalanin im Körper kann toxische Werte erreichen. In einigen Fällen führen Mutationen in der PAH zu einer phänotypisch milden Form der PKU, der Hyperphenylalanämie. Beide Krankheiten sind das Ergebnis einer Vielzahl von Mutationen im PAH-Locus; in den Fällen, in denen ein Patient heterozygot für zwei PAH-Mutationen ist (d. h. jede Kopie des Gens weist eine andere Mutation auf), überwiegt die mildere Mutation.

Eine Form der PKU wurde in Mäusen entdeckt, und diese Modellorganismen helfen uns, die Krankheit besser zu verstehen und Behandlungen dagegen zu finden. Bei sorgfältiger Überwachung der Ernährung können Kinder, die mit PKU geboren werden, ein normales Leben führen, und Mütter, die die Krankheit haben, können gesunde Kinder zur Welt bringen.