Fenyyliketonuria (PKU) on perinnöllinen aineenvaihduntavirhe, joka johtuu fenyylialaniinihydroksylaasientsyymin puutteesta. Tämän entsyymin menetys johtaa älylliseen jälkeenjääneisyyteen, elinvaurioihin, epätavalliseen ryhtiin ja voi äidin PKU-tapauksissa vaarantaa raskauden vakavasti.

Klassinen PKU on autosomaalinen resessiivinen sairaus, joka johtuu kromosomissa 12 sijaitsevan fenyylialaniinihydroksylaasigeenin (PAH) molempien alleelien mutaatioista. Elimistössä fenyylialaniinihydroksylaasi muuttaa fenyylialaniinin aminohapon tyrosiiniksi, toiseksi aminohapoksi. Mutaatiot PAH-geenin molemmissa kopioissa merkitsevät, että entsyymi on inaktiivinen tai tehottomampi, ja fenyylialaniinin pitoisuus elimistössä voi nousta myrkylliselle tasolle. Joissakin tapauksissa PAH:n mutaatiot johtavat PKU:n fenotyyppisesti lievään muotoon, jota kutsutaan hyperfenyylialanemiaksi. Molemmat sairaudet ovat seurausta erilaisista mutaatioista PAH-paikassa; niissä tapauksissa, joissa potilas on heterotsygoottinen kahdelle PAH-mutaatiolle (eli geenin kummallakin kopiolla on eri mutaatio), lievempi mutaatio vallitsee.

Hiiristä on löydetty PKU:n muoto, ja nämä malliorganismit auttavat meitä ymmärtämään tautia paremmin ja löytämään hoitoja sitä vastaan. Huolellisella ruokavaliovalvonnalla PKU:ta sairastavat lapset voivat elää normaalia elämää, ja sairautta sairastavat äidit voivat synnyttää terveitä lapsia.