Phenylketonuria (PKU) jest dziedzicznym błędem metabolizmu spowodowanym niedoborem enzymu hydroksylazy fenyloalaniny. Utrata tego enzymu powoduje upośledzenie umysłowe, uszkodzenie narządów, nietypową postawę ciała i może, w przypadku PKU u matki, poważnie zagrażać ciąży.

Klasyczne PKU jest zaburzeniem autosomalnym recesywnym, spowodowanym mutacjami w obu allelach genu dla hydroksylazy fenyloalaninowej (PAH), znajdującego się na chromosomie 12. W organizmie, hydroksylaza fenyloalaniny przekształca aminokwas fenyloalaninę w tyrozynę, inny aminokwas. Mutacje w obu kopiach genu dla PAH oznaczają, że enzym jest nieaktywny lub mniej wydajny, a stężenie fenyloalaniny w organizmie może wzrosnąć do poziomu toksycznego. W niektórych przypadkach mutacje w PAH prowadzą do fenotypowo łagodnej formy PKU zwanej hiperfenyloalanemią. Obie choroby są wynikiem różnych mutacji w locus PAH; w tych przypadkach, gdy pacjent jest heterozygotą dla dwóch mutacji PAH (tzn. każda kopia genu ma inną mutację), łagodniejsza mutacja będzie dominować.

Forma PKU została odkryta u myszy, a te organizmy modelowe pomagają nam lepiej zrozumieć chorobę i znaleźć metody jej leczenia. Przy starannym nadzorze dietetycznym, dzieci urodzone z PKU mogą prowadzić normalne życie, a matki, które mają tę chorobę mogą rodzić zdrowe dzieci.

.