Fenylketonuri (PKU) är ett ärftligt fel i ämnesomsättningen som orsakas av en brist på enzymet fenylalaninhydroxylas. Förlust av detta enzym resulterar i mental retardation, organskador, ovanlig hållning och kan, i fall av PKU hos modern, allvarligt äventyra graviditeten.

Klassisk PKU är en autosomalt recessiv sjukdom som orsakas av mutationer i båda allelerna i genen för fenylalaninhydroxylas (PAH), som finns på kromosom 12. I kroppen omvandlar fenylalaninhydroxylas aminosyran fenylalanin till tyrosin, en annan aminosyra. Mutationer i båda kopiorna av genen för PAH innebär att enzymet är inaktivt eller mindre effektivt, och koncentrationen av fenylalanin i kroppen kan byggas upp till giftiga nivåer. I vissa fall leder mutationer i PAH till en fenotypiskt mild form av PKU som kallas hyperfenylalanemi. Båda sjukdomarna är resultatet av en mängd olika mutationer i PAH-locus; i de fall där en patient är heterozygot för två PAH-mutationer (dvs. varje kopia av genen har en annan mutation) kommer den lindrigare mutationen att dominera.

En form av PKU har upptäckts hos möss, och dessa modellorganismer hjälper oss att bättre förstå sjukdomen och att hitta behandlingar mot den. Med noggrann kosttillsyn kan barn som föds med PKU leva normala liv, och mödrar som har sjukdomen kan föda friska barn.