Značilne monosomije in primeri



The monosomije nanašajo se na kromosomsko konstitucijo posameznikov z enim kromosomom namesto normalnega para v diploidnih organizmih. Če je 23 parov kromosomov, obstaja monosomija za enega od njih, če je prisoten le en kromosom. Posameznik z monosomijo bo v tem primeru predstavil 45 kromosomov namesto 46 kromosomov.

Monosomije so lahko popolne ali delne. V prvem primeru manjka celoten kromosom. V drugem primeru delecija samo dela kromosoma določa delno pomanjkanje informacij o prizadetem kromosomu..

Ker monosomija prizadene le par kromosomov diploidnih vrst, se na primer šteje za aneuploidijo. Resnične spremembe ploidije ali euploidije pa po drugi strani vplivajo na celotno število kromosomov, ki določajo vrsto..

Indeks

  • 1 Značilnosti monosomij
  • 2 Delna monosomija kromosoma 5 pri ljudeh: sindrom mačjega joka
    • 2.1 Značilnosti bolezni
    • 2.2 Zdravljenje bolezni
    • 2.3 Nekateri geni, ki prispevajo k manifestaciji bolezni
  • 3 Skupna monosomija kromosoma X: Turnerjev sindrom (45, X)
    • 3.1 Pregled sindroma
    • 3.2 Povezane fizične in somatske značilnosti
    • 3.3 Razvoj in mentalne sposobnosti
    • 3.4 Zdravljenje simptomov sindroma
  • 4 Monosomije v drugih organizmih
  • 5 Reference

Značilnosti monosomij

Monosomije lahko vplivajo na somatske kromosome ali spolne kromosome. Edina monosomija spolnih kromosomov pri ljudeh je kromosom X.

Ti posamezniki so ženske XO in predstavljajo tako imenovani Turnerjev sindrom. Ni monosomskega ME, ker vsak človek potrebuje X-kromosom, da obstaja.

Ženske so XX in moški XY. V primerih aneuploidije so lahko tudi ženske XXX (trisomija X) ali XO (monosomija X). Aneuploidni moški so lahko XXY (Kleinefelterjev sindrom) ali XYY. Ti zadnji dve sta tudi trisomiji.

Celotni avtosomni monosomiji so ponavadi usodni, saj povzročajo hude napake v razvoju. Poleg tega se lahko vsaka (in vse) mutacija manifestira, ker bo posameznik hemizigoten za vse gene samotnega kromosoma.

Aneuploidni organizmi nastanejo na splošno s fuzijo gamet, od katerih ena predstavlja numerično kromosomsko aberacijo. Aneuploidije lahko nastanejo tudi iz somatskega tkiva in očitno igrajo pomembno vlogo pri pojavu in razvoju nekaterih vrst raka..

Delna monosomija kromosoma 5 pri ljudeh: sindrom mačjega joka

Delna (ali popolna) izbris v kratkem kraku kromosoma 5 je vzrok tako imenovanega sindroma kri-du-chat. Znan je tudi kot sindrom Lejeune, v čast svojega odkritelja, francoskega raziskovalca Jèrôme Lejeune. V francoščini, cri-du-chat pomeni "jok mačka".

80% gamet, kjer se pojavlja izbris, ki označuje ta sindrom, je očetovskega izvora. Večina izbrisov je spontana in se pojavi de novo med gametogenezo. V manjšinskih primerih se aberantna gameta pojavlja zaradi drugih vrst dogodkov, kot so translokacije ali neenakomerne kromosomske segregacije..

Značilnosti bolezni

Zaradi težav z grlom in živčnim sistemom, ki izvirajo iz tega stanja, imajo prizadeti otroci podoben jok, kot ga imajo majhne mačke. Ta vrsta joka izgine, ko otrok postane malo starejši.

Na fizični ravni bodo lahko predstavili glavo, čeljusti zmanjšane velikosti in veliko slinavk. Najpomembnejši fizični znak tega sindroma pa na prvi pogled ni opazen. Gre za pontocerebelarno hipoplazijo, prirojeno motnjo možganske morfogeneze.

Do konca življenja bodo prizadeti ljudje imeli težave s hranjenjem (težko sesanje in požiranje), pridobili na teži in rasli. Prav tako bodo predstavljali hudo motorično, intelektualno in govorno zakasnitev.

Na vedenjski ravni ljudje s tem sindromom navadno predstavljajo nekatere motnje, ki vključujejo hiperaktivnost, agresivnost in "začetek". Prav tako imajo ponavljajoče se gibe. V zelo redkih primerih lahko posameznik predstavi normalen videz in obnašanje, razen učnih težav.

Zdravljenje bolezni

Prizadeti posamezniki potrebujejo stalno zdravniško pomoč, zlasti za zdravljenje motenj in motenj govora. Če se pojavijo težave s srcem, bo najverjetneje potrebna operacija.

Nekateri geni, ki prispevajo k manifestaciji bolezni

Geni manjkajočega fragmenta, vključno s celotnim kratkim krakom kromosoma 5, so v hemizygous stanju. To je v samo eni kopiji drugega popolnega kromosoma para.

Genetska sestava tega kromosoma bo torej določila nekatere vzroke bolezni. Nekatere je mogoče razložiti z izražanjem pomanjkanja mutiranega gena. Drugi, nasprotno, zaradi učinka doziranja gena, ki izhaja iz obstoja ene kopije gena namesto dveh.

Nekateri geni, ki prispevajo k razvoju bolezni z učinkom genetskega odmerka, vključujejo TERT (s pospešeno kratkoročno telomero). Ljudje, ki jih je prizadel sindrom, imajo pomanjkljivosti v vzdrževanju telomerov. Skrajšanje telomerov je povezano z nastankom različnih bolezni in zgodnjim staranjem.

Po drugi strani pa gen SEMA5A v hemizigotnem stanju prekine normalen razvoj možganov pri posameznikih s črtanjem na kromosomu 5. Po drugi strani se zdi, da hemizigotno stanje gena MARCH6 pojasnjuje značilen mačji krik tistih, ki so trisomijo..

Celotna monosomija kromosoma X: Turnerjev sindrom (45, X)

Avtosomske monosomije so praviloma vedno smrtonosne. Zanimivo pa je, da monosomija kromosoma X ni, saj mnogi XO zarodki uspejo preživeti.

Zdi se, da je razlog v funkciji X kromosoma pri spolni določitvi pri sesalcih. Ker so samice vrste XX in moški XY, je nepogrešljiv kromosom. Y kromosom je bistven le za spolno določanje moških, ne za njihovo preživetje.

Kromosom X nosi skoraj 10% genetskih informacij pri ljudeh. Očitno njegova prisotnost ni alternativa; Obvezno je Poleg tega je vedno delno prisotna. To pomeni, da je pri moških samo ena kopija X.

Toda pri ženskah tudi funkcionalno. Glede na Lyonovo hipotezo (že potrjeno) je pri ženskah izražena le ena od X kromosomov. Drugi je inaktiviran z genetskimi in epigenetskimi mehanizmi.

V tem smislu so vsi sesalci, moški in ženske hemizigotni za X. Samice XO, vendar v drugačnem stanju, niso brez težav.

Splošnosti sindroma

Ni dokazanega vzroka za sindrom, ki ga predstavlja ženski kariotip 45, X. Turnerjev sindrom prizadene 1 od 2500 živih žensk.

Zato je redka aneuploidija, če jo primerjamo na primer s trisomijami XXY ali XXX. Na splošno XO nosečnosti niso izvedljive. Ocenjuje se, da se 99% nosečnosti XO konča s splavom.

Povezane fizične in somatske značilnosti

Značilna fizična značilnost Turnerjevega sindroma je nizka rast. Ženske XO so ob rojstvu majhne, ​​ne doživljajo eksplozivne rasti, povezane s puberteto, odrasli pa dosežejo največ 144 cm višine.

Druge somatske značilnosti, povezane s sindromom, vključujejo prirojene srčne bolezni kot tudi ledvične nepravilnosti. Pri ženskah, ki so bile okužene s Turnerjevim sindromom, obstaja povečano tveganje za vnetje srednjega ušesa, hipertenzijo, sladkorno bolezen, \ t.

Razvoj in mentalne sposobnosti

IQ žensk XO je enakovredna IQ ženskam XX. Vendar pa je mogoče opaziti pomanjkanje prostorske orientacije, rokopisa in reševanja matematičnih problemov. Ne predstavljajo težav, na primer pri aritmetičnih izračunih, ampak štejejo.

Govor je normalen, vendar se lahko pojavijo težave, ko se vnetje srednjega ušesa ne zdravi. Menijo, da je veliko teh pomanjkljivosti posledica zmanjšane proizvodnje estrogena. Motorične sposobnosti lahko kažejo tudi nekaj zamude.

Zdravljenje simptomov sindroma

Kar zadeva nizko rast, lahko ženske s Turnerjevim sindromom prejmejo injekcije z rekombinantnim rastnim hormonom v otroštvu. Pričakujejo, da bodo dosegli vsaj 150 cm višine.

Hormonsko nadomestno zdravljenje se mora začeti med 12 in 15 let, da se zagotovi ustrezen prehod v adolescenco in odraslost. V večini primerov je treba to zdravljenje podaljšati, da bi preprečili prezgodnjo koronarno srčno bolezen in osteoporozo..

S preostalimi pogoji so nasveti in zdravniško spremljanje temeljnega pomena za razvoj in status odraslih žensk XO. Pomembno je tudi psihološko svetovanje, saj lahko fizične pomanjkljivosti vplivajo na vaš čustveni razvoj.

Monosomije v drugih organizmih

Monosome so prvič odkrili in poročali Barbara McClintock leta 1929 iz svojega dela na koruzi. Kot pri koruzi imajo monosomije v drugih diploidnih rastlinah večji učinek kot poliploidne rastline.

Izguba kromosoma para v diploidni rastlini povzroči genetsko neravnovesje, ki posledično spremeni encimske ravni. Tako so lahko prizadete vse presnovne poti, kjer sodelujejo.

Posledično se spremenijo normalni fenotipi posameznika. Po drugi strani pa so monosome enostaven za študij, saj njihovo hemizigotno stanje olajša genetsko analizo mutantov..

Te rastline so zelo koristne v osnovni znanosti, na primer za preučevanje dogodkov mejoze in segregacije kromosomov. Ugotovljeno je bilo, na primer, da se vsi kromosomi v različnih monosomih ne obnašajo na enak način.

Vse to bo odvisno od obstoja homolognih regij v kromosomih, ki niso nujno tiste iz lastnega para. V aplikativni znanosti je specifično monosomno rastlino lažje manipulirati kot disomično rastlino. Nato lahko nadaljujete s konvencionalnimi križi, da ustvarite nove sorte (brez monosomije).

Reference

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. izdaja). W. W. Norton & Company, New York, NY, ZDA.
  2. Álvarez-Nava, F., Lanes, R. (2018) Epigenetika v Turnerjevem sindromu. Klinična epigenetika, 10. doi: 10.1186 / s13148-018-0477-0
  3. Demaliaj, E., Cerekja, A., Piazze, J. (2012) Poglavje 7: Aneuploidije spolnih kromosomov. V: Storchova, Z. (ur.), Aneuploidy in Health and Disease. InTech, Reka, Hrvaška. ISBN: 978-953-51-0608-1.
  4. Nguyen, J.M., Qualmann, K.J., Okashah, R., Reilly, A., Alexeyev, M.F., Campbell, D.J. (2015) 5p brisanja: trenutno znanje in prihodnje usmeritve. American Journal of Medical Genetics Del C: Seminarji iz medicinske genetike, 169: 224-238.
  5. Goodenough, U. W. (1984) Genetika. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, ZDA.
  6. Griffiths, A. J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Uvod v genetsko analizo (11. izd.). New York: W. H. Freeman, New York, NY, ZDA.
  7. Yadav, M.C., 1.2 *, Sachan, J.K.S., Sarkar, K.R. (2009) Monosomska analiza razkriva podvojene kromosomske segmente v koruznem genomu. Journal of Genetics, 88: 331-335.