Kaj je haploin pomanjkljivost? (s primeri)



The haploin pomanjkljivost je genetski pojav, pri katerem posameznik, ki nosi en dominantni alel, izraža nenormalni fenotip, ki ni značilen za to lastnost. To je torej izjema klasičnim odnosom prevladujočega / recesivnega.

Na nek način se razlikuje od nepopolne prevlade, saj haploinzadovoljstvo ne izraža lastnost kot vmesna točka med skrajnostmi značaja. Haploinfekcija je posledica spremenjenega ali nezadostnega izražanja produkta, ki ga kodira samotni funkcionalni alel.

To je torej alelno stanje, ki lahko vpliva na heterozigote in hemizigote pri diploidnih posameznikih. To je medicinski izraz, ki opredeljuje določene pogoje, skoraj vedno presnovne, z genetsko osnovo. To je do neke mere nepopolna prevlada s kliničnimi posledicami.

Vsa človeška bitja so hemizigotna za gene para spolnih kromosomov. Moški, ker imajo en sam kromosom X, poleg kromosoma Y, ki ni homologen prejšnjemu.

Ženske, kajti čeprav nosijo dve kopiji kromosoma X, je le ena funkcionalna v vsaki celici njihovega organizma. Drugo je inaktivirano z genetskim utišanjem in zato na splošno genetsko inertno.

Vendar pa ljudje niso dovolj haploini za vse gene, ki jih nosi kromosom X. Drug način za hemizigotno (ne-spolno) za določen gen je, da ima poseben alel na specifičnem lokusu na kromosomu in njegovo brisanje. v homolognem paru.

Haploin pomanjkljivost ni mutacija. Vendar mutacija v genu, ki nas zanima, vpliva na fenotipsko obnašanje pri heterozigotni haploini, saj edini funkcionalni alel gena ni dovolj za določitev normalnosti njenega nosilca. Haploin pomanjkljivosti so na splošno pleiotropne.

Indeks

  • 1 Haploin-pomanjkljivost pri heterozigotih
  • 2 Haploin pomanjkljivost pri hemizogotah
  • 3 Vzroki in posledice
  • 4 Reference

Haploin-pomanjkljivost pri heterozigotih

Monogenske lastnosti so določene z izražanjem posameznega gena. To so tipični primeri alelnih interakcij, ki bodo glede na genetsko konstitucijo posameznika imeli edinstveno manifestacijo - skoraj vedno ali nič..

To je prevladujoči homozigot (AA) in heterozigoti (Aa) bo pokazal divji (ali "normalni") fenotip, medtem ko bodo recesivni homozigoti (aa) bo pokazal mutantni fenotip. To imenujemo dominantna alelna interakcija.

Kadar je prevlada nepopolna, je značilnost heterozigota vmesna kot posledica zmanjšane genetske doze. Pri haploinseficientnih heterozigotih takšna pomanjkljiva doza ne omogoča normalne izvedbe funkcije, ki jo mora izpolnjevati produkt gena..

Ta posameznik bo pokazal fenotip svoje heterozigotnosti za ta gen kot bolezen. Veliko avtosomno prevladujočih bolezni ustreza temu merilu, vendar ne vsi.

To pomeni, da bo prevladujoči homozigot zdrav, vendar posamezniki s katerokoli drugo genetsko sestavo ne bodo. V prevladujočem homozigotu bo normalno zdravje posameznika; v heterozigoti bo prevladujoča manifestacija bolezni.

To očitno protislovje je posledica zgolj škodljivega (kliničnega) učinka na gen, ki ni izražen na ustreznih ravneh..

Haploin pomanjkljivost pri hemizigotih

Stanje se spreminja (z vidika genotipa) v hemizigotih, saj govorimo o prisotnosti enega alela za gen. To je, kot da bi bil delni haploid za ta lokus ali skupino lokusov.

To se lahko zgodi, kot je bilo že omenjeno, pri nosilcih delecij ali nosilcev dimorfnih spolnih kromosomov. Vendar je učinek zmanjšanega odmerka enak.

Lahko pa so primeri malo bolj zapleteni. Na primer, pri Turnerjevem sindromu, ki predstavlja ženske s samo enim X kromosomom (45, XO), se zdi, da je bolezen posledica hemizojnega fenotipskega stanja X kromosoma.

Namesto tega je haploin pomanjkljivost posledica prisotnosti nekaj genov, ki se običajno obnašajo kot pseudoautosomalni. Eden od teh genov je gen SHOX, ki običajno izogne ​​inaktivaciji z utišanjem pri ženskah.

Je tudi eden redkih genov, ki si jih delijo kromosomi X in Y. To je običajno "diploidni" gen pri ženskah in moških..

Prisotnost mutiranega alela v tem genu pri heterozigotnih ženskah ali njegovo izbris (odsotnost) v samici je odgovorna za haploin-pomanjkljivost \ t SHOX. Ena od kliničnih manifestacij haploin-nezadostnega stanja za ta gen je nizka rast.

Vzroki in posledice

Da bi izpolnili svoje fiziološke vloge, mora beljakovina z encimsko aktivnostjo doseči vsaj prag delovanja, ki ustreza potrebam celice ali organizma. V nasprotnem primeru bo nastala pomanjkljivost.

Preprost primer pomanjkljivega presnovnega praga z dramatično pleiotropnimi posledicami je haploin-pomanjkljivost telomeraze.

Brez kombiniranega delovanja ekspresije dveh alelov gena, ki ga kodira, zmanjšanje ravni telomeraze povzroči spremembo v kontroli dolžine telomera. To se na splošno kaže kot degenerativne motnje pri prizadetem posamezniku.

Drugi proteini, ki niso encimi, lahko povzročijo pomanjkanje, ker na primer niso dovolj za izpolnitev strukturne vloge v celici..

Ribosomapatías pri ljudeh, na primer, obsegajo vrsto motenj, ki jih povzročajo predvsem spremembe v biogenezi ribosomov ali haploinsuficiencia..

V zadnjem primeru zmanjšanje normalne razpoložljivosti ribosomskih beljakovin vodi do splošne spremembe sinteze beljakovin. Fenotipska manifestacija te izrazite disfunkcije bo odvisna od vrste prizadetega tkiva ali celice.

V drugih primerih je haploin pomanjkljivost posledica nizkih ravni beljakovin, ki ne morejo prispevati k aktiviranju drugih. To izkrivljanje zaradi neustreznega odmerjanja lahko tako vodi do pomanjkljivega presnovnega stanja, strukturnega pomanjkanja, ki vpliva na druge funkcije, ali na odsotnost izražanja drugih genov ali aktivnosti njihovih izdelkov..

To bi v veliki meri pojasnilo pleiotropne manifestacije v kliničnih sindromih, ki so značilni za haploinsuficience..

Produkt gena SHOX, Kljub zapletom, ki izhajajo iz njihovega bivanja v kompleksnem kromosomskem paru, je to dober primer. Gen SHOX je homeotski gen, zato njegova pomanjkljivost neposredno vpliva na normalen morfološki razvoj posameznika.

Druge haploinsuficience lahko izpeljemo iz kromosomskih prerazporeditev nosilne regije prizadetega gena, ki brez mutacije ali izbrisa prizadene ali prekliče nivoje ekspresije modificiranega alela..

Reference

  1. Brown, T. A. (2002) Genomi, 2nd Edition. Wiley-Liss. Oxford, U. K.
  2. Cohen, J.L. (2017). Pomanjkanje GATA2 in virusna bolezen Epstein-Barr. Meje v imunologiji, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
  3. Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Disfunkcionalni telomeri in hematološke motnje. Diferenciacija, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
  4. Mills, E. W., Green, R. (2017) Ribosomopatija: V številu je moč. Znanost, doi: 10.1126 / science.aan2755.
  5. Wawrocka, A., Krawczynski, M.R. (2018). Genetika aniridije - preproste stvari postanejo zapletene. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.