Для уточнения клинического диагноза используются молекулярно- генетические методы диагностики генного дефекта. Проводится прямой поиск наиболее часто встречающихся мутаций гена РАН с помощью синтетических олигонуклеотидных зондов. Если исследуемые мутации не выявлены, рекомендуется секвенирование гена РАН.
В случае невозможности получения прямых генетических данных о гене РАН методом секвенирования, используется более доступное косвенное подтверждение наследования мутантного локуса РАН в одной или двух копиях, идентифицируемое по ПДРФ (полиморфизм длины рестрикционных фрагментов) или VNTR (вариабельные по количеству тандемные повторы) в ДНК пробанда и его родителей. Данный метод позволяет выявить не саму мутацию, а факт передачи потомству хромосомы, несущей полиморфный маркер, тесно связанный с мутантным геном.
В настоящее время известно более 600 мутаций в гене РАН, спектр и распространенность которых имеет межпопуляционные и этнические особенности. Для жителей Европы, в т.ч. для РФ, мажорной в гене РАН является мутация R408W, в то время как в Японии и Китае данная мутация не найдена. Во многих европейских популяциях с относительно высокой частотой регистрируются следующие мутации: IVS12nt1, R261Q, R252W, R158Q, P281L, IVS10nt546, I65T.
Большинство генетических изменений гена PAH – это миссенс-мутации, но с сайтами сплайсинга, нонсенс-мутации и мутации в неструктурных генах; могут происходить и сдвиги рамки, и более крупные удаления и вставки. Разные мутации влияют на работу фермента PAH в различной степени – этим может объясняться большое разнообразие показателя ФА в крови больных ФКУ. Местоположение и вид мутаций в гене PAH пока нельзя использовать для полного прогноза клинического фенотипа, и в настоящее время генотипирование гена PAH имеет лишь ограниченную ценность при диагностике фенотипов ФКУ.
Молекулярно-генетические методы позволяют также выявить гетерозиготное носительство генного дефекта и провести пренатальную диагностику.