Fenilketonüri (PKU), vücudun peynir, et ve süt gibi protein içeren gıdalarda bulunan temel bir amino asit olan fenilalanini parçalayamadığı, kalıtsal bir hastalıktır. Kalıtsal bir hastalık durumun ailede yürüdüğü anlamına geldiğinden fenilketonüri için pek çok farklı neden yoktur. Bu anlamda, fenilketonüri hastalığının sebeplerinden birinin, etkilenen kişinin her iki ebeveyni de, kusurlu fenilalanin hidroksilaz (PAH) genini çocuklarına geçirip geçirdiği söylenebilir. Yine de, genel olarak, PAH genindeki mutasyonlar, durumun ciddiyetini belirleyen farklı mutasyonlarla, fenilketonüri nedenlerini oluşturan şeydir.
Otozomal resesif bir hastalık olarak, fenilketonüri çocuk her iki ebeveynden de kusurlu bir PAH genini miras aldığında meydana gelir. Etkilenen kişinin anne-babaları mutlaka hastalığa sahip değildir, çünkü çocuklarında olduğu gibi, iki değil sadece genin tek bir hatalı kopyasını taşırlar. Geni taşıyan ancak bozukluğu olmayan bir kişiye taşıyıcı olarak adlandırılır. Çoğu durumda, taşıyıcılar bilmeden genleri geçer. Bunun nedeni, taşıyıcıların genellikle hastalığın herhangi bir semptomu göstermemesi ve dolayısıyla kusurlu geni taşıdıklarının farkına varmamasıdır.
PAH genindeki mutasyonlar fenilketonüri nedenleri olsa da, bu mutasyonların farklı seviyeleri farklı fenilketonüri formlarından sorumludur. Bunu anlamak için, öncelikle hastalığın kendisiyle ilgili bazı temel bilgilere sahip olmak en iyisidir. Temel olarak, PAH geni, vücudun fenilalanin parçalanmasından ve diğer bileşiklere dönüştürülmesinden sorumlu olan fenilalanin hidroksilaz enzimini yapmasını sağlayan talimatlar taşır. PAH genindeki mutasyonlar, bu enzimin üretimini tamamen azaltabilir veya durdurabilir, bu da fenilalaninin vücutta aşırı miktarlarda birikmesini sağlar. Bu amino asidin birikmesi tehlikelidir, çünkü merkezi sinir sistemine zarar verebilir ve beyin hasarı ile sonuçlanabilir.
Değişken fenilketonüri gibi hafif rahatsızlık biçimleri, gen mutasyonunun hala bazı enzim aktivitesinin vücut içinde kalmasına izin vererek fenilalaninin etkin bir şekilde parçalanmasına yardımcı olmasına rağmen meydana gelir. Daha şiddetli form, klasik fenilketonüri, enzim aktivitesi olmadığında veya amino asit birikiminin gerçekleşmesine izin verilen noktaya kadar düşürüldüğünde meydana gelir. PAH genindeki çeşitli mutasyonlar, etkilenen bir kişinin durumunun ciddiyetini belirlerken, bu konuda fazla bir şey bilinmese de, diğer genlerin fenilketonüri şiddetinin bir rolü olabileceği düşünülmektedir.
